JP5247020B2 - ネマチックもしくはコレステリック液晶用キラルドーパント - Google Patents
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Description
本発明は、ネマチックもしくはコレステリック液晶用キラルドーパントおよび液晶組成物に関する。
従来、可視光の波長程度をらせん周期を持つコレステリックフィルムは、その光反射特性を利用して、偏光板、光位相差板、反射防止膜等の光学部材、染料、顔料等に代わる構造色材、光導波路もしくはレーザ発振のためのホトニクスクリスタル材、等の幅広い分野で利用されようとしている。これらの素材の調製で最も重要な課題は、導入すべきキラルドーパントの種類、構造が限られ、その不斉によるキラリティ効果もそれほど大きくなく、多量のキラルドーパントの導入が必要であり、かつ非常に高価であるために、フィルムの価格を高くしてしまうことである。さらに、多量のキラルドーパントの使用はホスト液晶分子の性質を損なうという問題もある。
本発明は、上記のようなキラルドーパントの難点を克服し、安価な化合物を含むキラルドーパントを用いて少量で液晶分子のねじれコンフォメーションの不斉増幅を生じさせ、大きなねじれ力を誘起しうるキラルドーパントを提供する。
本発明は上記の課題を解決するために以下の発明を提供する。
（１）下記（１）〜（１０）のいずれかの化合物
（１）４−オクチルオキシ−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（２）４−オクチル−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（３）４’−オクチルオキシ−ビフェニル−４−カルボン酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（４）４−ドデシルオキシ−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（５）ビフェニル−４−カルボン酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（６）４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（７）テレフタル酸ビス−｛４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニル｝エステル、
（８）ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸ビス−｛４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニル｝エステル、
（９）安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、または
（１０）４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−安息香酸 ４−オクチルオキシ−フェニルエステル、
を含むネマチックもしくはコレステリック液晶用キラルドーパント；
（１）４−オクチルオキシ−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（２）４−オクチル−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（３）４’−オクチルオキシ−ビフェニル−４−カルボン酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（４）４−ドデシルオキシ−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（５）ビフェニル−４−カルボン酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（６）４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（７）テレフタル酸ビス−｛４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニル｝エステル、
（８）ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸ビス−｛４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニル｝エステル、
（９）安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、または
（１０）４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−安息香酸 ４−オクチルオキシ−フェニルエステル、
を含むネマチックもしくはコレステリック液晶用キラルドーパント；
（２）液晶として４’−ヘキシルオキシ−４−シアノビフェニルを含む測定系において、１／ｐｃ（ｐ＝ピッチ（μｍ）、ｃ＝ドーパントのモル分率）で示されるねじれ力が６０／μｍ以上である上記（１）記載のキラルドーパント；
（３）ネマチックもしくはコレステリック液晶に上記（１）もしくは（２）記載のキラルドーパントを配合してなる液晶組成物；
（４）ネマチックもしくはコレステリック液晶がビフェニル系化合物である上記（３）記載の液晶組成物；ならびに
（５）キラルドーパントの配合量がネマチックもしくはコレステリック液晶とキラルドーパントの合計量に対し、０．００１〜３０モル％である上記（３）もしくは（４）記載の液晶組成物、
である。
（３）ネマチックもしくはコレステリック液晶に上記（１）もしくは（２）記載のキラルドーパントを配合してなる液晶組成物；
（４）ネマチックもしくはコレステリック液晶がビフェニル系化合物である上記（３）記載の液晶組成物；ならびに
（５）キラルドーパントの配合量がネマチックもしくはコレステリック液晶とキラルドーパントの合計量に対し、０．００１〜３０モル％である上記（３）もしくは（４）記載の液晶組成物、
である。
本発明によれば、安価な化合物を含むキラルドーパントを用いて少量で液晶分子のねじれコンフォメーションの不斉増幅を生じさせ、大きなねじれ力を誘起しうるキラルドーパントを提供し得る。
本発明のキラルドーパントは、一般式（１）
で表される化合物を含むネマチックもしくはコレステリック液晶用キラルドーパントであり、Ａｒは置換されていてもよい芳香族基、Ｒ１、Ｒ２はＣ＊が不斉炭素を形成するための置換基、Ｒ３は
、ならびにＲ４はＸ−Ｂ−Ａ−、を示す。ここで、Ａは置換されていてもよい芳香族基、Ｂは平面共役基であり、Ｘは置換されていてもよい芳香族基を含む残基である。
Ａｒ，ＡおよびＸにおける置換されていてもよい芳香族基は、フェニル基等のベンゼン環、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、等の縮合環、および複素芳香環の残基、ならびにこれらの置換体を含む。すなわち芳香族基としては、たとえば
等が挙げられる。
Ｒ１、Ｒ２はＣ＊が不斉炭素を形成するための置換基であれば特に制限されないが、Ｒ１およびＲ２は互いに相異なるアルキル基もしくは水素原子であるのが好適であり、アルキル基としてはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル基等が挙げられる。さらにＲ１およびＲ２は互いに相異なるかぎり、たとえばＦ，Ｃｌ，Ｂｒ、ＣＦ３，ＣＣｌ３等のハロゲン含有基、等も好適に使用されうる。
Ｂにおける平面共役基としては、
等が好適である。
また、Ｘにおける芳香族基を含む残基としては、その芳香族基のＢとの結合部位に対してパラ位がさらに芳香族を含む残基に結合されているものも好適に使用されうる。たとえばＡｒ〜Ｂの部位を含む２量体構造を有していてもよい。
本発明のキラルドーパントにおける好適な例は、たとえばＡｒがナフチル基、Ｒ１およびＲ２が互いに相異なるアルキル基もしくは水素原子である。
本発明のキラルドーパントは、液晶として4’−ヘキシルオキシ−4−シアノビフェニルを含む測定系において、１/ｐｃ（ｐ＝ピッチ（μｍ）、ｃ＝ドーパントのモル分率）で示されるねじれ力（キラル化合物のらせん誘起力の大きさを示す）が６０/μｍ以上であるのが好適であり、さらに好ましくは８０/μｍ以上、もっと好ましくは１００/μｍ以上である。
本発明の好適なキラルドーパントを例示すると、次のとおりである。
Ｒ−（＋）−４−オクチルオキシ−安息香酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル。
Ｒ−（＋）−４−オクチル−安息香酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル。
Ｒ−（＋）−４’−オクチルオキシ−ビフェニル−４−カルボン酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル。
Ｒ−（＋）−４−ドデシルオキシ−安息香酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル。
Ｒ−（＋）−ビフェニル−４−カルボン酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル。
Ｒ−（＋）−４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル] −安息香酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル。
Ｒ−（＋）−テレフタル酸ビス−｛４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニル｝エステル。
Ｒ−（＋）−ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸ビス−｛４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニル｝エステル。
本発明の好適なキラルドーパントは上記の例に限定されず、さらに異性体であるＳ−（−）−体も含みうる。
このような本発明のキラルドーパントは、ネマチックもしくはコレステリック液晶に配合され液晶組成物を形成しうる。その系全体はコレステリック液晶相を示す。ネマチックもしくはコレステリック液晶は特に制限されないが、ネマチックもしくはコレステリック液晶用キラルドーパントと非反応性であるのが好適であり、さらに実用上の観点から室温で液晶性を示すものが好適である。具体的には、4’−アルコキシ−4−シアノビフェニル、4’−アルキル−4−シアノビフェニル等のビフェニル化合物、４−（トランス−4’−アルキルシクロヘキシル）ベンゾニトリル等のフェニルシクロヘキサン化合物、トランス−トランス−4−アルキルビシクロヘキシル−４−カルボニトリル等のビシクロへキサン化合物、等が好適に使用される。
本発明のキラルドーパントの配合量は、ネマチックもしくはコレステリック液晶とキラルドーパントの合計量に対し、０.００１〜３０モル％、好ましくは０．０１〜１５モル％である。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例中、コレステリック液晶の偏光顕微鏡によるらせんピッチ観察は次の方法による。
実施例１
（１）表１に示す化合物１〜１６の合成
化合物１：Ｒ−（＋）−（１−ナフタレン−１−イル−エチル）−（４−オクチルオキシ −ベンジリデン）−アミン
化合物２：Ｒ−（＋）−４−オクチルオキシ−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１− イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物３：安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル] ４ −[[４−[１−オクチルオキシ]フェノキシ]カルボニル]フェニルエステル
化合物４：Ｒ−（＋）−４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル] −安息香酸 ４−オクチルオキシ−フェニルエステル
化合物５：Ｒ−（＋）−４−オクチル−安息香酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エ チルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物６：Ｒ−（＋）−４’−オクチルオキシ−ビフェニル−４−カルボン酸４−[（１ −ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物７：Ｒ−（＋）−（４−エトキシ−ベンジリデン）−（１−ナフタレン−１−イル −エチル）−アミン
化合物８：Ｒ−（＋）−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ） −メチル]−フェニルエステル
化合物９：Ｒ−（＋）−４−ブトキシ−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１−イル− エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物１０：Ｒ−（＋）−４−ヘキシルオキシ−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１ −イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物１１：Ｒ−（＋）−４−ドデシルオキシ−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１ −イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物１２：Ｒ−（＋）−ビフェニル−４−カルボン酸４−[（１−ナフタレン−１−イ ル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物１３：Ｒ−（＋）−（１−ナフタレン−１−イル−エチル） −｛４−[（１−ナフ タレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−ベンジリデン｝−アミン
化合物１４：Ｒ−（＋）−４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル] −安息香酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]− フェニルエステル
化合物１５：Ｒ−（＋）−テレフタル酸ビス−｛４−[（１−ナフタレン−１−イル−エ チルイミノ）−メチル]−フェニル｝エステル
化合物１６：Ｒ−（＋）−ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸ビス−｛４−[（１−ナ フタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニル｝エステル
実施例１
（１）表１に示す化合物１〜１６の合成
化合物１：Ｒ−（＋）−（１−ナフタレン−１−イル−エチル）−（４−オクチルオキシ −ベンジリデン）−アミン
化合物２：Ｒ−（＋）−４−オクチルオキシ−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１− イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物３：安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル] ４ −[[４−[１−オクチルオキシ]フェノキシ]カルボニル]フェニルエステル
化合物４：Ｒ−（＋）−４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル] −安息香酸 ４−オクチルオキシ−フェニルエステル
化合物５：Ｒ−（＋）−４−オクチル−安息香酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エ チルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物６：Ｒ−（＋）−４’−オクチルオキシ−ビフェニル−４−カルボン酸４−[（１ −ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物７：Ｒ−（＋）−（４−エトキシ−ベンジリデン）−（１−ナフタレン−１−イル −エチル）−アミン
化合物８：Ｒ−（＋）−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ） −メチル]−フェニルエステル
化合物９：Ｒ−（＋）−４−ブトキシ−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１−イル− エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物１０：Ｒ−（＋）−４−ヘキシルオキシ−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１ −イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物１１：Ｒ−（＋）−４−ドデシルオキシ−安息香酸 ４−[（１−ナフタレン−１ −イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物１２：Ｒ−（＋）−ビフェニル−４−カルボン酸４−[（１−ナフタレン−１−イ ル−エチルイミノ）−メチル]−フェニルエステル
化合物１３：Ｒ−（＋）−（１−ナフタレン−１−イル−エチル） −｛４−[（１−ナフ タレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−ベンジリデン｝−アミン
化合物１４：Ｒ−（＋）−４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル] −安息香酸４−[（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]− フェニルエステル
化合物１５：Ｒ−（＋）−テレフタル酸ビス−｛４−[（１−ナフタレン−１−イル−エ チルイミノ）−メチル]−フェニル｝エステル
化合物１６：Ｒ−（＋）−ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸ビス−｛４−[（１−ナ フタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル]−フェニル｝エステル
（ａ）化合物１および７の合成
４−オクチルオキシベンズアルデヒドもしくは４−エトキシベンズアルデヒド２２．０ｍｍｏｌおよびＲ-（＋）-1-（１-ナフチル）エチルアミン２０．０ｍｍｏｌを、クロロホルム１００ｍＬおよびエタノール５０ｍＬの混合溶媒中に均一に溶解し、６０℃で５時間、還流した。室温に冷却した後、エタノール８０ｍＬを添加したところ、固体が析出した。析出した固体をエタノールから再結晶化し、４０〜７８％の収率で白色もしくは淡黄色の結晶の目的化合物を得た。
４−オクチルオキシベンズアルデヒドもしくは４−エトキシベンズアルデヒド２２．０ｍｍｏｌおよびＲ-（＋）-1-（１-ナフチル）エチルアミン２０．０ｍｍｏｌを、クロロホルム１００ｍＬおよびエタノール５０ｍＬの混合溶媒中に均一に溶解し、６０℃で５時間、還流した。室温に冷却した後、エタノール８０ｍＬを添加したところ、固体が析出した。析出した固体をエタノールから再結晶化し、４０〜７８％の収率で白色もしくは淡黄色の結晶の目的化合物を得た。
（ｂ）化合物２、５、６、８〜１２の合成
対応する安息香酸１０．０ｍｍｏｌおよび４−ヒドロキシベンズアルデヒド１０．０ｍｍｏｌをクロロホルム８０ｍＬに溶解し、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣＩ）（東京化成製）１１．０ｍｍｏｌおよび触媒量のＮ，Ｎ’−ジメチルアミノピリジンを添加した。室温で一晩、攪拌した後、エタノールを添加したところ、橙色もしくは暗黄色の固体が析出した。析出した固体をエタノールから再結晶し、５５〜８０％の収率で中間体であるエステル化合物を得た。
対応する安息香酸１０．０ｍｍｏｌおよび４−ヒドロキシベンズアルデヒド１０．０ｍｍｏｌをクロロホルム８０ｍＬに溶解し、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣＩ）（東京化成製）１１．０ｍｍｏｌおよび触媒量のＮ，Ｎ’−ジメチルアミノピリジンを添加した。室温で一晩、攪拌した後、エタノールを添加したところ、橙色もしくは暗黄色の固体が析出した。析出した固体をエタノールから再結晶し、５５〜８０％の収率で中間体であるエステル化合物を得た。
（ａ）と同様の方法で、このエステル化合物１１．０ｍｍｏｌおよびＲ−（＋）−１−（１−ナフチル）エチルアミン１０．０ｍｍｏｌより、４０〜６５％の収率で目的化合物を得た。
（ｃ）化合物４の合成
（ｂ）と同様の方法で、４−オクチルオキシ安息香酸２０．０ｍｍｏｌおよび４−ホルミルベンズアルデヒド２０ｍｍｏｌから目的化合物を得た。エステル化合物の収率は７４％、エステル化合物からの収率は６０％であった。
（ｂ）と同様の方法で、４−オクチルオキシ安息香酸２０．０ｍｍｏｌおよび４−ホルミルベンズアルデヒド２０ｍｍｏｌから目的化合物を得た。エステル化合物の収率は７４％、エステル化合物からの収率は６０％であった。
（ｄ）化合物３の合成
３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン（ＤＨＰ）４０ｍｍｏｌを氷冷条件下でジオキサン５０ｍＬおよびメタノール５０ｍＬの混合溶液に溶解し、この溶液に４−ヒドロキシ安息香酸メチル３０．０ｍｍｏｌおよび触媒量のショウノウスルホン酸（ＣＳＡ）を溶解した。３時間攪拌した後に、反応溶液を氷水に注ぎ、塩酸で中和した。析出した固体をカラムクロマトグラフィ（溶媒 ヘキサン：酢酸エチル＝３：１）により精製したところ、透明な油状化合物が収率８０％で得られた。得られた油状化合物を１，４−ジオキサン６０ｍＬおよびメタノール３０ｍＬの混合溶液に溶解し、水酸化ナトリウム水溶液（６４ｍｍｏｌ/６０ｍＬ）を添加した。一晩攪拌した後、塩酸で中和したところ、白色の粗結晶が得られた。ヘキサン、酢酸エチルで再結晶したところ中間体の安息香酸が収率３０％で得られた。（ｂ）と同様の方法で、この安息香酸２０．０ｍｍｏｌおよび４−ヒドロキシベンズアルデヒドから目的化合物を得た。エステル化合物の収率は６０％、エステル化合物からの収率は７１％であった。
３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン（ＤＨＰ）４０ｍｍｏｌを氷冷条件下でジオキサン５０ｍＬおよびメタノール５０ｍＬの混合溶液に溶解し、この溶液に４−ヒドロキシ安息香酸メチル３０．０ｍｍｏｌおよび触媒量のショウノウスルホン酸（ＣＳＡ）を溶解した。３時間攪拌した後に、反応溶液を氷水に注ぎ、塩酸で中和した。析出した固体をカラムクロマトグラフィ（溶媒 ヘキサン：酢酸エチル＝３：１）により精製したところ、透明な油状化合物が収率８０％で得られた。得られた油状化合物を１，４−ジオキサン６０ｍＬおよびメタノール３０ｍＬの混合溶液に溶解し、水酸化ナトリウム水溶液（６４ｍｍｏｌ/６０ｍＬ）を添加した。一晩攪拌した後、塩酸で中和したところ、白色の粗結晶が得られた。ヘキサン、酢酸エチルで再結晶したところ中間体の安息香酸が収率３０％で得られた。（ｂ）と同様の方法で、この安息香酸２０．０ｍｍｏｌおよび４−ヒドロキシベンズアルデヒドから目的化合物を得た。エステル化合物の収率は６０％、エステル化合物からの収率は７１％であった。
（ｅ）化合物１３〜１６の合成
上記の（ａ）もしくは（ｂ）と同様な方法により化合物１３〜１６を得た。
上記の（ａ）もしくは（ｂ）と同様な方法により化合物１３〜１６を得た。
化合物１３：（ａ）法、ただしアルデヒド１当量に対してアミン２当量を用いた。
化合物１４：（ｂ）法を用いた。
化合物１５および１６：（ｂ）法、ただしカルボン酸１当量に対して４−ヒドロキシアルデヒド２当量を用い、アルデヒド１当量に対してアミン２当量を用いた。
（２）融点および１Ｈ−ＮＭＲスペクトル
上記のように合成された化合物１〜１６について、融点および１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（溶媒：ＣＤＣｌ３）の測定結果は次のとおりであった。
化合物１（融点 ８９℃）
化合物２（融点 ８０℃）
δ１．７６（ｄ,３）、δ４．０４−４．０６（ｔ,２）、δ５．３６−５．３８（ｑ,１）、δ６．９６−６．９８、７．４９−８．２４（ｍ,１３）、δ８．４３（ｓ,１）
化合物３（融点 １５４℃）
δ１．７９（ｄ,３）、δ３．９７（ｔ,２）、δ５．４−５．５（ｍ,１）、δ６．９２−７．１３、７．３７−８．３０（ｍ,１８）、δ８．５１（ｓ,１）
化合物４（融点 １２０℃）
δ３．９６（ｔ,２）、δ５．４１（ｑ,１）、δ６．９２−７．１３、７．５０−８．２４（ｍ,１５）、δ８．５０（ｓ,１）
化合物５（融点 ７９℃）
δ１．７４−１．７６（ｄ,３）、δ５．３６−５．３８（ｑ,１）、δ７．２６−８．１２（ｍ,１２）、δ８．４３（ｓ,１）
化合物６（融点 １４４℃）
δ１．７５（ｄ,３）、δ４．０２（ｔ,２）、δ５．３８−５．３９（ｑ,１）、δ７．００−８．２５（ｍ,１９）、δ８．４５（ｓ,１）
化合物７（融点 ７２℃）
δ１．７２（ｄ,３）、δ４．０４−４．０７（ｑ,２）、δ５．３０−５．３２（ｑ,１）、δ６．９０−６．９２、７．４７−７．８０（ｍ,１１）、δ８．３５（ｓ,１）
化合物８（融点 １２６℃）
δ１．７４−１．７６（ｄ,３）、δ５．３７−５．３８（ｑ,１）、δ７．２６−８．２２（ｍ,１９）、δ８．４４（ｓ,１）
化合物９（融点 １２７℃）
δ１．７４（ｄ,３）、δ４．０３−４．０６（ｔ,２）、δ５．３６−５．３８（ｑ,１）、δ６．９６−８．２４（ｍ,１４）（δ７．２６除く）、δ８．４１（ｓ,１）
化合物１０（融点 １２８℃）
δ１．７４（ｄ,３）、δ４．０４（ｔ,２）、δ５．３６（ｑ,１）、δ６．９６−６．９８、７．４９−８．１４（ｍ,１５）、δ８．４３（ｓ,１）
化合物１１（融点 １３４℃）
δ１．７４（ｄ,３）、δ４．０３−４．０４（ｔ,２）、δ５．３７−５．３８（ｑ,１）、δ６．９６−６．９８、７．４９−８．１５（ｍ,１５）、δ８．４４（ｓ,１）
化合物１２（融点 １３０℃）
δ１．７６（ｄ,３）、δ５．３７−５．３９（ｑ,１）、δ７．４９−８．２８（ｍ,２０）、δ８．４４（ｓ,１）
化合物１３（融点 １７９℃）
δ１．７４−１．７７（ｄ,６）、δ５．３７−５．４０（ｑ,２）、δ７．４９−７．８７（ｍ,１８）、δ８．４４（ｓ,２）
化合物１４（融点 １６９℃）
δ１．７４−１．７９（ｍ,６）、δ５．３９−５．４４（ｍ,２）、δ７．２８−７．９６（ｍ,２２）、δ８．４５（ｓ,１）、δ８．５１（ｓ,１）
化合物１５（融点 １７２℃）
δ１．７７（ｄ,６）、δ５．３７−５．４２（ｑ,２）、δ７．３０−８．３４（ｍ,２８）、δ８．４５（ｓ,２）
化合物１６（融点 １９９℃）
δ１．７５−１．７７（ｄ,６）、δ５．３４−５．４０（ｑ,２）、δ７．３０−８．３３（ｍ,３０）、δ８．４５（ｓ,２）
上記のように合成された化合物１〜１６について、融点および１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（溶媒：ＣＤＣｌ３）の測定結果は次のとおりであった。
化合物１（融点 ８９℃）
化合物２（融点 ８０℃）
δ１．７６（ｄ,３）、δ４．０４−４．０６（ｔ,２）、δ５．３６−５．３８（ｑ,１）、δ６．９６−６．９８、７．４９−８．２４（ｍ,１３）、δ８．４３（ｓ,１）
化合物３（融点 １５４℃）
δ１．７９（ｄ,３）、δ３．９７（ｔ,２）、δ５．４−５．５（ｍ,１）、δ６．９２−７．１３、７．３７−８．３０（ｍ,１８）、δ８．５１（ｓ,１）
化合物４（融点 １２０℃）
δ３．９６（ｔ,２）、δ５．４１（ｑ,１）、δ６．９２−７．１３、７．５０−８．２４（ｍ,１５）、δ８．５０（ｓ,１）
化合物５（融点 ７９℃）
δ１．７４−１．７６（ｄ,３）、δ５．３６−５．３８（ｑ,１）、δ７．２６−８．１２（ｍ,１２）、δ８．４３（ｓ,１）
化合物６（融点 １４４℃）
δ１．７５（ｄ,３）、δ４．０２（ｔ,２）、δ５．３８−５．３９（ｑ,１）、δ７．００−８．２５（ｍ,１９）、δ８．４５（ｓ,１）
化合物７（融点 ７２℃）
δ１．７２（ｄ,３）、δ４．０４−４．０７（ｑ,２）、δ５．３０−５．３２（ｑ,１）、δ６．９０−６．９２、７．４７−７．８０（ｍ,１１）、δ８．３５（ｓ,１）
化合物８（融点 １２６℃）
δ１．７４−１．７６（ｄ,３）、δ５．３７−５．３８（ｑ,１）、δ７．２６−８．２２（ｍ,１９）、δ８．４４（ｓ,１）
化合物９（融点 １２７℃）
δ１．７４（ｄ,３）、δ４．０３−４．０６（ｔ,２）、δ５．３６−５．３８（ｑ,１）、δ６．９６−８．２４（ｍ,１４）（δ７．２６除く）、δ８．４１（ｓ,１）
化合物１０（融点 １２８℃）
δ１．７４（ｄ,３）、δ４．０４（ｔ,２）、δ５．３６（ｑ,１）、δ６．９６−６．９８、７．４９−８．１４（ｍ,１５）、δ８．４３（ｓ,１）
化合物１１（融点 １３４℃）
δ１．７４（ｄ,３）、δ４．０３−４．０４（ｔ,２）、δ５．３７−５．３８（ｑ,１）、δ６．９６−６．９８、７．４９−８．１５（ｍ,１５）、δ８．４４（ｓ,１）
化合物１２（融点 １３０℃）
δ１．７６（ｄ,３）、δ５．３７−５．３９（ｑ,１）、δ７．４９−８．２８（ｍ,２０）、δ８．４４（ｓ,１）
化合物１３（融点 １７９℃）
δ１．７４−１．７７（ｄ,６）、δ５．３７−５．４０（ｑ,２）、δ７．４９−７．８７（ｍ,１８）、δ８．４４（ｓ,２）
化合物１４（融点 １６９℃）
δ１．７４−１．７９（ｍ,６）、δ５．３９−５．４４（ｍ,２）、δ７．２８−７．９６（ｍ,２２）、δ８．４５（ｓ,１）、δ８．５１（ｓ,１）
化合物１５（融点 １７２℃）
δ１．７７（ｄ,６）、δ５．３７−５．４２（ｑ,２）、δ７．３０−８．３４（ｍ,２８）、δ８．４５（ｓ,２）
化合物１６（融点 １９９℃）
δ１．７５−１．７７（ｄ,６）、δ５．３４−５．４０（ｑ,２）、δ７．３０−８．３３（ｍ,３０）、δ８．４５（ｓ,２）
（３）試料調製およびねじれ力測定
表１に示したキラルドーパントと６−ＯＣＢ（4’−ヘキシルオキシ−4−シアノビフェニル）ホスト液晶との混合物の調製方法を示す。たとえば化合物１を１０ｍｏｌ％含有する混合物は次のようにして調製した。化合物１の１０．０ｇ/Ｌクロロホルム溶液０．６８ｍＬを、６−ＯＣＢホスト液晶０．１００ｇと混合し、クロロホルムを蒸発させた。この粗混合物を微粉末に粉砕した。他の混合物も同様に調製した。
表１に示したキラルドーパントと６−ＯＣＢ（4’−ヘキシルオキシ−4−シアノビフェニル）ホスト液晶との混合物の調製方法を示す。たとえば化合物１を１０ｍｏｌ％含有する混合物は次のようにして調製した。化合物１の１０．０ｇ/Ｌクロロホルム溶液０．６８ｍＬを、６−ＯＣＢホスト液晶０．１００ｇと混合し、クロロホルムを蒸発させた。この粗混合物を微粉末に粉砕した。他の混合物も同様に調製した。
試料の光学顕微鏡特性はホットステージ（Mettler EP 90 HT）を備えた顕微鏡(Olympus BX50)を用いて測定した。ＤＳＣ示差熱分析データはPerkin-Elmer DSC7示差熱量測定装置を用いて測定した。キラルネマチック相からの選択的な反射バンドはJASCO J-720WI 円二色スペクトロメータにより９００〜４００ｎｍの幅広い範囲で測定した。光学的らせんピッチｎＰが式（２）
λｍ＝ｎＰ （２）
（ここで、ｎ、Ｐおよびλｍはそれぞれ平均屈折率１．５（代表的液晶化合物の平均値）、らせんピッチおよび反射バンドの最大波長である。）
で計算される。
λｍ＝ｎＰ （２）
（ここで、ｎ、Ｐおよびλｍはそれぞれ平均屈折率１．５（代表的液晶化合物の平均値）、らせんピッチおよび反射バンドの最大波長である。）
で計算される。
試料は等方性液体温度から結晶化温度までの冷却および加熱過程で１０分間毎に測定した。表１に測定したねじれ力を示す。
本発明によれば、安価な化合物を含むキラルドーパントを用いて少量で液晶分子のねじれコンフォメーションの不斉増幅を生じさせ、大きなねじれ力を誘起しうるキラルドーパントを提供しうる。
Claims (5)
- 下記（１）〜（１０）のいずれかの化合物
（１）４−オクチルオキシ−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（２）４−オクチル−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（３）４’−オクチルオキシ−ビフェニル−４−カルボン酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（４）４−ドデシルオキシ−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（５）ビフェニル−４−カルボン酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（６）４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、
（７）テレフタル酸ビス−｛４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニル｝エステル、
（８）ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸ビス−｛４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニル｝エステル、
（９）安息香酸 ４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−フェニルエステル、または
（１０）４−［（１−ナフタレン−１−イル−エチルイミノ）−メチル］−安息香酸 ４−オクチルオキシ−フェニルエステル、
を含むネマチックもしくはコレステリック液晶用キラルドーパント。 - 液晶として４’−ヘキシルオキシ−４−シアノビフェニルを含む測定系において、１／ｐｃ（ｐ＝ピッチ（μｍ）、ｃ＝ドーパントのモル分率）で示されるねじれ力が６０／μｍ以上である請求項１記載のキラルドーパント。
- ネマチックもしくはコレステリック液晶に請求項１もしくは２記載のキラルドーパントを配合してなる液晶組成物。
- ネマチックもしくはコレステリック液晶がビフェニル系化合物である請求項３記載の液晶組成物。
- キラルドーパントの配合量がネマチックもしくはコレステリック液晶とキラルドーパントの合計量に対し、０．００１〜３０モル％である請求項３もしくは４記載の液晶組成物。
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