JPH01139571A - ２−フエニリル−５−アルカノイルオキシピリミジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は、表示素子用として有用な新規液晶性化合物及
び該液晶性化合物と光学活性化合物とよりなるカイラル
スメクチックＣ液晶組成物に関する。

〔従来の技術〕

現存、液晶表示素子としてはＴＮ（ねじれネマチック）
型表示方式が最も広く用いられているが、応答速度の点
に於いて発光型表示素子（エレクトロルミネッセンス、
プラズマデイスプレィ等）と比較して劣っており、この
点に於ける改善は種々試みられているにも拘らず、大巾
な改善の可能性はあまり残っていないようである。その
ためＴＮ型表示素子に代わる別の原理による液晶表示装
置が種々試みられているが、その一つに強誘電性液晶全
利用する表示方法がある（　Ｎ−Ａ、　Ｃ１ａｒｋら；
　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓ、　１ｅｔｔ、＋３６．８
９９（１９８０））。この方式は強誘電性液晶のカイラ
ルスメクチックＣ相（以下ＳＣ＊相と略称する）あるい
はカイラルスメクチックＨ相（以下ＳＨ＊相と略称する
）を利用するもので、それらの相？呈する温度範囲が室
温付近にあることが望ましい。

これらのカイラルスメクチック液晶材料はそれ自身カイ
ラルスメクチック相を呈する単一化合物の複数を混合す
ることによって得ることができるが、又、カイラルでな
いスメクチック液晶（スメクチックＣ（ＳＣ）相、スメ
クチックＨ（ＳＨ）相などを示す液晶化合物）に光学活
性液晶化合物、好ましくはカイラルスメクチック液晶化
合物を添加することによっても得られることが知られて
いる。ＳＣ相を呈する物質はすでに各種知られているが
これらに光学活性液晶を添加することによって得られる
カイラルスメクチック液晶材料が強誘電性を利用する液
晶表示に於いてすぐれた性能を示すか否かについては未
だ最終的な評価が得られていない。それは強誘電性を利
用する液晶表示が技術的に完成していないことによるも
のである。従って、現状では新しい液晶性材料を見出し
、種々試験してみることが必要である。

〔発明の目的〕

本発明者らの主なる目的は上記の如き用途に使用するに
適した新規な液晶性化合物全提供することにある。

（発明の構成〕 即ち、本発明は一般式 （但し、（Ｉ）式に於いてＲ１は炭素数１〜２０のアル
キル基もしくはアルキルオキシ基金示し、Ｒ２は炭素数
１〜２０のアルキル基を示す。）で表わされる化合物及
びその化合物を少なくとも１１と少なくとも１穐の光学
活性化合物とより成るカイラルスメクチックＣ組成物及
び上記カイラルスメクチックＣ組成物を使用して構成さ
れた光スイツチング素子である。

本発明の（１）式の化合物の代表的なものの相転移温度
を第１表に示す。

〔発明の作用、効果〕

本発明の（１）式の化合物の多くのものはＳＣ相を呈す
るので、これを１種以上用いて構成した組成物は、広い
温度範囲でＳＣ相を呈する。又、本発明の（１）式の化
合物で５ｃｕｌｌ呈しないものもその分子構造が液晶類
似であるのでＳＣ相を呈する組成物（以下ＳＣ組成物と
略称する。）の構成成分として好適に使用可能である。

ＳＣ組成物を構成する際に本発明の化合物と好適に併せ
て用いられる化合物として例えば Ｒｏ＜防Ｃ００（）ＯＲ′ （これらの弐に於いてＲおよびＲ′は独立にアルキル基
を示す。）などの−服代で表わされる化合物を挙げるこ
とができる。

これら本発明の化合物を１種以上含有するＳＣ組成物と
、他の光学活性化合物、好ましくはカイ２ルスメクチツ
クＣ＠を呈する光学活性物質とを混合することによりカ
イラルスメクチックＣ相を呈する組成物を得ることがで
きる。

又、光学活性物質がそれ自体でカイラルスメクチックＣ
相を呈しなくても、本発明の化合物を１種以上含有する
ＳＣ組成物と混合することによりカイラルスメクチック
Ｃ相を呈す組成物が得られる。光学活性化合物としては
例えば（特開昭６Ｏ−２１８３５８） （特開昭６Ｏ−２６０５６４） （第１２回液晶討論会予稿集２Ｆ１３）（第１２回液晶
討論会予稿集２Ｆ１１）ｎ　−Ｃ＝、ＨｔｙＯ心Ｘ）Ｃ
００＋ 　Ｆ　ｓ −ＣＯＯＣＨＣｉｉｔＣＯＯ−ＣＨｔＣＨｓ＊ （Ｃｈｅｒｎｉｓｔｒｙ　　Ｅｘｐｒｅｓｓ　　ｖｏｌ
、　２　＋　ｌ’ｈ　１．　ｐｐ　５３〜５６（１９８
７）） （特開昭６ｌ−４３） （Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ　　５８．２１　（１
９８４）　）（特開昭６ｌ−４４８４５） （特願昭６ｌ−１３３２６９） （特開昭６ｌ−２１００５６） （特願昭６１−１０５７８） （％願昭６２−４９７９６） （特開昭６ｌ−６３６３３） （特願昭６ｌ−１９２５１６） （特願昭６２−６７０９７） などの化合物を挙げることができる。

〔化合物の製法〕

本発明の（１）式の化合物は、例えば以下の様にして製
造できる。

即ち、（１）の４−アルキルベンズアミジン塩酸塩ある
いは４−フルコキシベンズアミジン塩酸塩と文献（Ｃｏ
１１ｅｃｔｉｏｎ　ＣｚｅｃｈｏＳｌｏｖ、　Ｃｈｅｍ
−Ｃｏｍｒｎｕｎ、、３８（１９７３）、１１６８）に
準じて製造した１、３−ビス（ジメチルアミノ）−２−
エトキシトリメチニウムパークロレー）　（２）　、！
：　ｅ反応させて（３）とし、塩基性条件下で加熱して
（４）を得る。（４）？エステル化して本発明の（Ｉ）
式の化合物金得ることができる。

Ｒ１がアルキルオキシ基の場合は、以下の様にしても製
造できる。

αη （但し、上式に於いてＲ３けアルキル基金示し、Ｘは塩
素原子、臭素原子、沃素原子、ｐ−）ル己 エンスルホニルオキシ基、ベンゼンスホニルオキシ基、
メタンスルホニルオキシ基等の脱離基金示す。） 即ち、４−ヒドロキシベンズアミジン塩酸塩（６）と（
２）と全反応させて（７）とし、（８）ヲ作用させて（
９）とする。（９）全塩基性条件下で加熱してａＯ全得
る。αＧをエステル化して本発明の化合物の（１）式の
Ｒ１がアルキルオキシ基の０１）ヲ得ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の化合物につき、更に詳細に
説明する。

実施例１ 〔５−ヘプタノイルオキシ−２−（４−オクチルオキシ
フェニル）ピリミジン（（１）式に於いてＲ１がＣｓＨ
＋ｙＯ−１Ｒ２が−ＣａＨ＋ｓのもの）の製造〕 （１）　５−エトキシ−２−（４−ヒドロキシフェニル
）ピリミジンの製造 ナトリウムメチヲー）１９４．６ｊｌのメタノール２０
００　ｔｅｌ溶液に４−ヒドロキシベンズアミジン塩酸
塩２００ｆと文献（Ｃｏ１１ｅｃｔｉｏｎＣｚｅｃｈｏ
ｓｌｏｖ、　Ｃｈｅｍ、　Ｃｏｍｍｕｎ、　、　３８　
（１９７３）　。

１１６８）に準じて製造した１、３−ビス（ジメチルア
ミノ）−２−エトキシトリメチニウムバークロレート３
１８．５ｆを加えて還流下に６時間３０分保った。

放冷後、系内が均一になるまで水を加え、さらに酸性を
示すまで酢酸を加えて析出した結晶ｔｐ別して５−エト
キシ−２−（４−にドロキシフェニル）ピリミジン２０
５ｆｔ得た。このものの融点は２０１．５〜２０２．３
℃であった。

（ｉｉ）　ｓ−エトキシ−２−（４−オクチルオキシフ
ェニル）ピリミジンの製造 ５−エトキシ−２−（４−ヒドロキシ７エ二ル）ピリミ
ジン４０ｆ’ｉエタノール３４０　ｍｌに溶解したもの
に水酸化カリウム１１．１Ｆ、ヘプチルブロマイド３５
．８９を加えて還流下に３時間保ったエタノール約３０
０ｇ／？留去した後トルエン５００ｇ／で抽出した有機
層を２Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、洗液が中
性になるまで水洗した。

溶媒を留去して残分をエタノールを用いて再結晶して５
−エトキシ−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピリ
ミジン４６．９ｆｆ：得た。このものは、ネマチック相
を呈し、その相転移温度は以下の様であった。

（１１０５−ヒドロキシ−２−（４−オクチルオキシフ
ェニル）ピリミジンの製造 ５−エトキシ−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン４８ｆｅジエチレングリコール３００　ｗｌに
溶解したものに水酸化す）　ＩＪウム５８．４Ｆｅ加え
て２２０℃に３時間保った。

放冷後、水、酢酸を加えて析出した固体ヲ枦取し、エタ
ノール全周いて再結晶して５−ヒドロキシ−２−（４−
オクチルオキシフェニル）ピリミジン２９ｆ’を得た。

このものの融点は１３１．２〜１３２．５”Ｃであった
。

ｌｖ）標記化合物の製造 ５−ヒドロキシ−２−（４−オクチルオキシフェニル）
ピリミジン９ｆとＮ、Ｎ−ジシクセへキシルカルボジイ
ミド１１１と４−ジメチルアミノピリジン２ｙの混合物
をジクロルメタン１００−に溶解した。これにヘプタン
酸５ｆｔ−加えて室温で３時間攪拌した。析出した固体
をＰ別後有機層を２Ｎ−苛性ソーダ水溶液で洗浄し、洗
液が中性になるまで水洗いした。溶媒を留去して残分を
エタノールを用いて再結晶して目的の５−ヘプタノイル
オキシ−（４−オクチルオキシフェニル）ピリミジンを
得た。このものは液晶相を呈し、その相転移温度は次の
様であった。

実施例２ 〔５−オクタノイルオキシ−２−（４−オクチルフェニ
ル）ピリミジンの製造〕 実施例１の（１）で用いた４−ヒドロキシベンズアミジ
ン塩酸塩の代わりに４−オクチルベンズアミジン塩酸塩
を用い他は実施例１の（１）に準じて５−エトキシ−２
−（４−オクチルフェニルピリミジンを得た。このもの
を実施例１の０１０で使用した５−エトキシ−２−（４
−オクチルオ、キシフェニル）ピリミジンの代わりに用
い、他は実施例１の０１１）に準じて５−ヒドロキシ−
（４−オクチルフェニル）ピリミジンを得た。このもの
とオクタン酸とを実施例１０劫に準じて脱水縮合して目
的の５−オクタノイルオキシ−２−（オクチルフェニル
）ピリミジン全得た。このものはモノトロピックで液晶
相を呈し、その相転移温度は以下の様であった。

７９．４℃ 実施例３（使用例１） 本発明の化合物のみを用いて次の組成の液晶組成物Ａを
調製した。

液晶組成物Ａの融点は３８．０℃であｐ、その高温側で
ＳＣ相となり、７３．７°ＣでＮ相、８８．４°Ｃで等
方性液体となる。

この様に本発明の化合物だけを数種組み合せることによ
り室温を含む広い温度でＳＣ相を呈する液晶組成物が構
成できる。この液晶組成物Ａ５５重量％に下記の光学活
性化合物を添加して液晶組成物Ｂｔ−調製し念。

１０重景％ ５重量％ １０重量％ １０重量％ １０重量％ 液晶組成物Ｂの融点は１３．０°Ｃであり、これより高
温領域でＳＣ＊相全示し、６０．０　’ＣでＳＡ相にな
り、６０．４°ＣでＮ相、７２．７°Ｃで等方性液体と
なる。又、過冷却状態は−８，０°Ｃまで観察され、こ
の温度までＳＣ＊相を有し、他のスメクチック相は認め
られなかった。

尚、自発分極の大きさは２５°Ｃにて３１．２ｎ　Ｃ／
ｃ−でありチルト角は３０．０°であった。

この液晶組成物Ｂｋ、配向処理剤としてＰＶＡ（ポリビ
ニールアルコール）″ｌｔ塗布し、表面をラビングして
平行配向処理を施した透明電極を備えたセル厚２μｍの
セルに注入し、この液晶素子を２枚の直交する偏光子の
間に設置し、電界を印加したところ、１５■の印加によ
って透過光強度の変化が観察された。

この時の透過光強度の変化から応答時間を求めると、２
５℃で約１０８μｓｅｃであった。

このように、本発明の（１）式の化合物と光学活性液晶
化合物を混合することにより、ＳＣ＊相の範囲の広い、
応答性に優れた強誘電性カイラルスメクチックＣ液晶組
成物が得られることが判る。

実施例４（使用例２） 実施例３でｌ！ＡＩ展したスメクチックＣ液晶組成物Ａ
５０重量％に下記の光学活性化合物を添加し液晶組成物
Ｃ金調裂した。

１５Ｎ量％ １０重量％ １０重量％ １０重量％ ５重量％ この液晶組成物Ｃの融点は１７，０℃であシ、これより
高温領域でＳＣ＊相を示し、５６．２°ＣでＳＡ相にな
り、５７．０℃でＮ相、６６６０℃で等方性液体となる
。又、過冷却状態は−５，０℃まで観察され、この温度
までＳＣ＊相を有し、他のスメクチック相は認められな
かった。

尚、自発分極の大きさは２５℃にて２８．５ｎＣ／ｄで
あシチルト角は２８，５°であった。

液晶組成物Ｃｔｌ−実施例３と同一の条件下にて応答時
間を求めると２５℃で約１１０μｓｅｃであつｆｃ。

以上のように、本発明の一般式（１）で示される化合物
と、光学活性々液晶化合物を混合することにより、実用
に適した性質をもった強誘電性カイラルスメクチック液
晶組成物が得られることが判る。

以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但し、（ I ）式に於いてＲ＾１は炭素数１〜２０の
   アルキル基もしくはアルキルオキシ基を示し、Ｒ＾２は
   炭素数１〜２０のアルキル基を示す。）で表わされる化
   合物。
2. （２）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但し、（ I ）式に於いてＲ＾１は炭素数１〜２０の
   アルキル基もしくはアルキルオキシ基を示し、Ｒ＾２は
   炭素数１〜２０のアルキル基を示す。）で表わされる化
   合物を少なくとも１種と少なくとも１種の光学活性化合
   物とより成るカイラルスメクチツクＣ組成物。
3. （３）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但し、（ I ）式に於いてＲ＾１は炭素数１〜２０の
   アルキル基もしくはアルキルオキシ基を示し、Ｒ＾２は
   炭素数１〜２０のアルキル基を示す。）で表わされる化
   合物を少なくとも１種含むスメクチツクＣ組成物と少な
   くとも１種の光学活性化合物とより成るカイラルスメク
   チツクＣ組成物を使用して構成された光スイッチング素
   子。