JP3354150B2 - 安定化された錯体配位子、および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用 - Google Patents
安定化された錯体配位子、および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用Info
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Description
の強誘電液晶(FLC)混合物または配向膜に用いること
が記載されている。これらの物質はFLC混合物の配向ま
たはスイッチング挙動を変更して、ディスプレイのコン
トラストおよび明るさを増したり、ゴースト像の形成を
抑制するために用いることができる。
配位子は光(UV光)および熱にさらすと分解すること
が、時がたつにつれて分かってきた。分解生成物は黄色
である特徴を示す。窒素含有錯体配位子を液晶に溶解す
ると、錯体配位子の安定性が低いため、液晶混合物は最
終的には黄色に変色する。錯体配位子の分解がかなり進
むと、配位子の確実な作用がついに失われてしまう。
または第3カルボン酸またはスルホン酸によって誘導体
化することにより安定化しうることが見いだされた。こ
のように誘導体化した化合物は、誘導体化しない化合物
と同様に、例えば、ゴースト像を抑制するような優れた
効果を有し、分解、すなわち液晶混合物の黄変はもはや
生じないという利点を有する。
−、−S−、 {式中、R1およびR2は同一または異なり、1−3個のC1
−C4アルキル基またはC1−C4アルコキシ基で置換されて
いてもよいC1−C18アルキルまたはフェニルであるか、
あるいはR1およびR2は一緒になって−(CH2)5−また
は−(CH2)6−であり、そしてR3は水素またはC1−C4
アルキルである} であるか、または単結合であるが、少なくとも3つのZ
基が式Iに存在しなければならず、 YはB−(CH2)m−A−基 {式中、 Aは であり、 Bは または (式中、R4、R5、R6、R7およびR8は同一または異なり、
炭素原子数1−5のアルキル基であるか、またはR4と
R5、R5とR6、R6とR7およびR7とR8はそれぞれ一緒になっ
て環を形成し、その結果、Bはナフタレン、フェナント
レンまたはインデン基となり、そしてR9、R10およびR11
は同じものまたは異なるものであり、炭素原子数1−6
の分枝または非分枝アルキルであるか、または隣接する
炭素原子と一緒になって単環系または2−12の環、好ま
しくは2−6の環を有する多環系を形成する) であり、 mは0または1の数である} であり、 XはN−Y、−O−またはZ1ないしZ6であり、 a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、kおよび1
は0−3の数であり、a+b+c+d+e+f+g+h
+i+j+k+lの合計は好ましくは炭素原子数8−16
に相当し、但し、a、f、gおよび/またはlがゼロの
数である場合、 のみが直接NまたはXに結合し、Z1、Z2とZ3およびZ4、
Z5とZ6は直接隣接せず、そして p、q、r、s、tおよびuは0または1の数であり、
p、q、r、s、tおよびuの合計は好ましくは2−6
であり; a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l並び
にp、q、r、s、tおよびuは、環の大きさが6−3
6、好ましくは12−24となるように選択しなけばならな
い]。
Iの化合物である: アダマンチルカルボニル ピバロイル アダマンチルアセチル 2,2−ジメチルブチロイル 3,3−ジメチルブチロイル 1−ノルアダマンチルカルボニル。
きる: 1) ホーベン−ウエイル、Methoden der Organisch
en Chemie[有機化学の方法]、第4版、第VIII巻、酸
素化合物 III、pp.653−671 2) ホーベン−ウエイル、Methoden der Organisch
en Chemie[有機化学の方法]、第4版、第E4巻、炭酸
誘導体、pp.484−505 3) ホーベン−ウエイル、Methoden der Organisch
en Chemie[有機化学の方法]、第4版、第E1巻、リン
化合物 I、pp.271−313。
en Chemie[有機化学の方法]、第4版、第E1巻、リン
化合物 I、pp.313−488 5) ホーベン−ウエイル、Methoden der Organisch
en Chemie[有機化学の方法]、第4版、第E2巻、リン
化合物 II、pp.394−398 6) ホーベン−ウエイル、Methoden der Organisch
en Chemie[有機化学の方法]、第4版、第E2巻、リン
化合物 II、pp.487−831 7) ホーベン−ウエイル、Methoden der Organisch
en Chemie[有機化学の方法]、第4版、第E11巻、有
機硫黄化合物 I、pp.655−662 8) ホーベン−ウエイル、Methoden der Organisch
en Chemie[有機化学の方法]、第4版、第E11巻、有
機硫黄化合物 II、pp.1098−1103 式Iの化合物は強誘電液晶混合物に加え、そして配向
膜中または配向膜上に導入することができる。配向膜へ
の結合は、配向膜分子への化学結合(すなわち共有結
合)または物理的吸着(すなわち分子間吸引力)によっ
て行うことができる。物理的吸着の場合、配向膜分子へ
の結合の強さは、式Iの極性の高い化合物を用いること
によって高めることができる。
重量%の濃度で、液晶混合物へ導入するか、または配向
膜へ導入もしくは塗布する。
そして12mlの塩化オキサリルおよび2滴のピリジンを加
える。18時間後、溶剤を除去する。2×12mlのベンゼン
を試料に加え、溶剤を再び除去し、生成物を油ポンプに
よって乾燥する。
ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカン 3.81mmolの1,7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデ
カンを50mlのCH2Cl2に溶解する。1.2mlのトリエチルア
ミンを加え、0.1gのDMAP(=4−ジメチルアミノピリジ
ン)を触媒として加える。その後、7.64mmolの塩化ピバ
リルを加え、混合物を室温で18時間撹拌する。
で2回洗浄し、MgSO4で乾燥し、溶剤を除去する。粗生
成物をCH2Cl2/メタノール=20/1を用いてシリカゲル上
でカラムクロマトグラフィーすることによって精製す
る。
1,7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカン 1,7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカンおよび
塩化1−アダマンチルカルボニルから、実施例2と同様
に行う。
ル)−1,7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカン 1,7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカンおよび
塩化(1−アダマンチル)アセチルから、実施例2と同
様に行う。
−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカン 1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカ
ンおよび塩化ピバリルから、実施例2と同様に行う。
−1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカ
ン 1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカ
ンおよび塩化1−アダンマンチルカルボニルから、実施
例2と同様に行う。
ル)−1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタ
デカン 1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカ
ンおよび塩化(1−アダンマンチル)アセチルから、実
施例2と同様に行う。
0,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオクタデカン 1,7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオク
タデカンおよび塩化ピバリルから、実施例2と同様に行
う。
1,7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオクタ
デカン 1,7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオク
タデカンおよび塩化1−アダマンチルカルボニルから、
実施例2と同様に行う。
ル)−1,7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロ
オクタデカン 1,7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオク
タデカンおよび塩化(1−アダマンチル)アセチルか
ら、実施例2と同様に行う。
0,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘンエイ
コサン 1,7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化ピバリルから、実施例2と同様
に行う。
−1,7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘ
ンエイコサン 1,7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化1−アダマンチルカルボニルか
ら、実施例2と同様に行う。
ル)−1,7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシク
ロヘンエイコサン 1,7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化(1−アダマンチル)アセチル
から、実施例2と同様に行う。
7,10−トリオキサシクロドデカン 3.81mmolの1−アザ−4,7,10−トリオキサシクロドデ
カンを50mlのCH2Cl2に溶解する。0.6mlのトリエチルア
ミンを加え、そして0.1gのDMAP(=4−ジメチルアミノ
ピリジン)を触媒として加える。その後、3.82mmolの塩
化ピバリルを加え、混合物を室温で18時間撹拌する。
で2回洗浄し、MgSO4で乾燥し、溶剤を除去する。粗生
成物をCH2Cl2/メタノール=20/1を用いてシリカゲル上
でカラムクロマトグラフィーすることによって精製す
る。
ザ−4,7,10−トリオキサシクロドデカン 1−アザ−4,7,10−トリオキサシクロドデカンおよひ
塩化1−アダマンチルカルボニルから、実施例14と同様
に行う。
アザ−4,7,10−トリオキサシクロドデカン 1−アザ−4,7,10−トリオキサシクロドデカンおよび
塩化(1−アダマンチル)アセチルから、実施例14と同
様に行う。
7,10,13−テトラオキサシクロペンタデカン 1−アザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデ
カン(13−1,4,7,10)および塩化ピバリルから、実施例
14と同様に行う。
ザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデカン 1−アザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデ
カンおよび塩化1−アダマンチルカルボニルから、実施
例14と同様に行う。
アザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデカン 1−アザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデ
カンおよび塩化(1−アダマンチル)アセチルから、実
施例14と同様に行う。
7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタデカン 1−アザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタ
デカンおよび塩化ピバリルから、実施例14と同様に行
う。
ザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタデカン 1−アザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタ
デカンおよび塩化1−アダマンチルカルボニルから、実
施例14と同様に行う。
アザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタデカン 1−アザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタ
デカンおよび塩化(1−アダマンチル)アセチルから、
実施例14と同様に行う。
7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘンエイコサン 1−アザ−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化ピバリルから、実施例14と同様
に行う。
ザ−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘンエイコ
サン 1−アザ−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化1−アダマンチルカルボニルか
ら、実施例14と同様に行う。
アザ−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘンエイ
コサン 1−アザ−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化(1−アダマンチル)アセチル
から、実施例14と同様に行う。
7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカン 1,7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカンおよび
塩化2,2−ジメチルブチリルから、実施例2と同様に行
う。
4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカン 1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカ
ンおよび塩化2,2−ジメチルブチリルから、実施例2と
同様に行う。
7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオクタデ
カン 1,7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオク
タデカンおよび塩化2,2−ジメチルブチリルから、実施
例2と同様に行う。
7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘンエ
イコサン 1,7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化2,2−ジメチルブチリルから、
実施例2と同様に行う。
−4,7,10−トリオキサシクロドデカン 1−アザ−4,7,10−トリオキサシクロドデカンおよび
塩化2,2−ジメチルブチリルから、実施例14と同様に行
う。
−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデカン 1−アザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデ
カンおよび塩化2,2−ジメチルブチリルから、実施例14
と同様に行う。
−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタデカン 1−アザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタ
デカンおよび塩化2,2−ジメチルブチリルから、実施例1
4と同様に行う。
−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘンエイコサ
ン 1−アザ−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化2,2−ジメチルブチリルから、
実施例14と同様に行う。
7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカン 1,7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカンおよび
塩化3,3−ジメチルブチリルから、実施例2と同様に行
う。
4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカン 1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカ
ンおよび塩化3,3−ジメチルブチリルから、実施例2と
同様に行う。
7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオクタデ
カン 1,7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオク
タデカンおよび塩化3,3−ジメチルブチリルから、実施
例2と同様に行う。
7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘンエ
イコサン 1,7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化3,3−ジメチルブチリルから、
実施例2と同様に行う。
−4,7,10−トリオキサシクロドデカン 1−アザ−4,7,10−トリオキサシクロドデカンおよび
塩化3,3−ジメチルブチリルから、実施例14と同様に行
う。
−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデカン 1−アザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデ
カンおよび塩化3,3−ジメチルブチリルから、実施例14
と同様に行う。
−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタデカン 1−アザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタ
デカンおよび塩化3,3−ジメチルブチリルから、実施例1
4と同様に行う。
−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘンエイコサ
ン 1−アザ−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化3,3−ジメチルブチリルから、
実施例14と同様に行う。
ル)−1,7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカン 1,7−ジオキサ−4,10−ジアザシクロドデカンおよび
塩化1−ノルアダマンタンカルボニルから、実施例2と
同様に行う。
ル)−1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタ
デカン 1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカ
ンおよび塩化1−ノルアダマンタンカルボニルから、実
施例2と同様に行う。
ル)−1,7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロ
オクタデカン 1,7,10,16−テトラオキサ−4,13−ジアザシクロオク
タデカンおよび塩化1−ノルアダマンタンカルボニルか
ら、実施例2と同様に行う。
ル)−1,7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシク
ロヘンエイコサン 1,7,10,13,19−ペンタオキサ−4,16−ジアザシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化1−ノルアダマンタンカルボニ
ルから、実施例2と同様に行う。
−アザ−4,7,10−トリオキサシクロドデカン 1−アザ−4,7,10−トリオキサシクロドデカンおよび
塩化1−ノルアダマンタンカルボニルから、実施例14と
同様に行う。
−アザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデカン 1−アザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデ
カンおよび塩化1−ノルアダマンタンカルボニルから、
実施例14と同様に行う。
−アザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタデカ
ン 1−アザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタ
デカンおよび塩化1−ノルアダマンタンカルボニルか
ら、実施例14と同様に行う。
−アザ−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘンエ
イコサン 1−アザ−4,7,10,13,16,19−ヘキサオキサシクロヘ
ンエイコサンおよび塩化1−ノルアダマンタンカルボニ
ルから、実施例14と同様に行う。
確かめるために、感光性であることが知られているZ1お
よびクリプトフィックス22を液晶混合物に加える。
いて30分間、50℃で照射した。次に、照射した試料を塩
化メチレンに溶解し、光度計を用いて相当する光学スペ
クトルを記録した。塩化メチレンに溶解した純粋な液晶
を基準に用いた。
(曲線A)、およびZ1を含有する混合物(曲線B)の光
学スペクトルである。クリプトフィックス22の分解時に
生成する試料の黄変の結果、400−500nmの範囲のスペク
トルに吸収が生じる。本発明の化合物を含有する混合物
はこの範囲に有意な吸収を示さない。
Claims (11)
- 【請求項1】下記式I: [式中、 Z1、Z2、Z3、Z4、Z5およびZ6は同一で、かつ−O−であ
り、 YはB−(CH2)m−A−基 {式中、 Aは であり、 Bは (R9、R10およびR11は同じものまたは異なるものであ
り、炭素原子数1−6の分枝または非分枝アルキルであ
り、隣接する炭素原子と一緒になって2−6の環を形成
することができる) であり、 mは0または1の数である} であり、 XはN−Y、または−O−であり、 a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、kおよびl
は0−3の数であり、a+b+c+d+e+f+g+h
+i+j+k+lの合計は炭素原子数8−16に相当し、
但し、a、f、gおよびlがゼロの数でない場合、 Z1、Z2とZ3およびZ4、Z5とZ6は直接隣接せず、そして p、q、r、s、tおよびuは0または1の数であり、
p、q、r、s、tおよびuの合計は3−6であり; a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l並び
にp、q、r、s、tおよびuは、環の大きさが6−36
となるように選択しなければならない]。 - 【請求項2】(t−ブチルカルボニル)−1−アザ−4,
7,10,13−テトラオキサシクロペンタデカンである、請
求項1記載の化合物: - 【請求項3】1−(1−アダマンチルカルボニル)−1
−アザ−4,7,10,13−テトラオキサシクロペンタデカン
である、請求項1記載の化合物: - 【請求項4】1−(t−ブチルカルボニル)−1−アザ
−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタデカンであ
る、請求項1記載の化合物: - 【請求項5】1−(1−アダマンチルカルボニル)−1
−アザ−4,7,10,13,16−ペンタオキサシクロオクタデカ
ンである、請求項1記載の化合物: - 【請求項6】強誘電液晶混合物または配向膜中の窒素含
有錯体配位子の光および熱安定化方法であって、錯体配
位子を窒素において嵩高な第3カルボン酸によって誘導
化して、請求項1の式(I)の化合物を製造することを
含む方法。 - 【請求項7】0.01−20重量%の請求項1の式Iの化合物
を、液晶混合物への添加剤として使用する方法。 - 【請求項8】0.01−20重量%の請求項1の式Iの化合物
を、配向膜への添加剤として使用する方法。 - 【請求項9】請求項1の式Iの少なくとも1種の化合物
を0.01−20重量%含有する液晶混合物。 - 【請求項10】請求項1の式Iの少なくとも1種の化合
物を0.01−20重量%含有する配向膜。 - 【請求項11】請求項9または10に記載の液晶混合物お
よび/または配向膜を含む、電気光学的スイッチングお
よびディスプレイ素子。
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