JPH01238557A - 新規エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物 - Google Patents
新規エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物Info
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、安定なサーモトロピックな液晶状態をとり得
、例えば、液晶テレビ等のデイスプレィ用、光プリンタ
ーヘッド、光フーリエ変換素子、ライトバルブ等、液晶
やエレクトロケミクロミズムを利用するオプトエレクロ
トニクス関連素子の素材として有用な新規化合物及び、
この化合物を含む液晶組成物に関する。
、例えば、液晶テレビ等のデイスプレィ用、光プリンタ
ーヘッド、光フーリエ変換素子、ライトバルブ等、液晶
やエレクトロケミクロミズムを利用するオプトエレクロ
トニクス関連素子の素材として有用な新規化合物及び、
この化合物を含む液晶組成物に関する。
[従来の技術]
分子内に不斉炭素を有する液晶化合物は、結晶構造上刃
イラルスメクチック相をとり得、応答時間が速い強誘電
性液晶としての性質を呈する場合があり、最近、高速応
答性を要求される表示装置等の液晶材料として期待され
ている。
イラルスメクチック相をとり得、応答時間が速い強誘電
性液晶としての性質を呈する場合があり、最近、高速応
答性を要求される表示装置等の液晶材料として期待され
ている。
ところで、強誘電性液晶となるか否か、及びその物性は
、不斉炭素周辺の元素配置に大きく依存している。この
ため、種々の光学活性基を有する化合物から誘導したも
の、例えば、2−オクタツールから誘導したもの(特開
昭61−43号公報)、2−メチルブタノールから誘導
したもの(特開昭61−200973号公報)、アミノ
酸から誘導したもの(特開昭61−165350号公報
)、及び乳酸エチルから誘導したもの(特開昭62−1
38454号、同62−198647号公報)等が提案
されている。このような液晶化合物は、用いる光学活性
化合物の特性上、不斉炭素に側鎖として結合している炭
化水素の置換基は、メチル基に限られていた。
、不斉炭素周辺の元素配置に大きく依存している。この
ため、種々の光学活性基を有する化合物から誘導したも
の、例えば、2−オクタツールから誘導したもの(特開
昭61−43号公報)、2−メチルブタノールから誘導
したもの(特開昭61−200973号公報)、アミノ
酸から誘導したもの(特開昭61−165350号公報
)、及び乳酸エチルから誘導したもの(特開昭62−1
38454号、同62−198647号公報)等が提案
されている。このような液晶化合物は、用いる光学活性
化合物の特性上、不斉炭素に側鎖として結合している炭
化水素の置換基は、メチル基に限られていた。
従って、メチル基以外の置換基を有する化合物について
は、液晶としての性質は勿論、その化合物自体の性質も
知られていなかった。
は、液晶としての性質は勿論、その化合物自体の性質も
知られていなかった。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明の目的は、不斉炭素上にメチル基よりも嵩高い基
を導入することによって、従来の化合物では、得られな
かった自発分極が大きく、しかも粘性の低い物性を有す
る化合物を提供することにある。
を導入することによって、従来の化合物では、得られな
かった自発分極が大きく、しかも粘性の低い物性を有す
る化合物を提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、下記式(1)で表される新規な化合物、
R−(−〇−)Q−A−(−◎−)k−B CH−C
mHzm+x (I)CnI’I 2n+1 (式中Rはアルキル基又はアルコキシ基、AはC− 2をとることはなく、nは2〜4で、mはnより大きい
整数である)及び上記式(1)で表される化合物を含む
ことから成る液晶組成物からなるものである。
mHzm+x (I)CnI’I 2n+1 (式中Rはアルキル基又はアルコキシ基、AはC− 2をとることはなく、nは2〜4で、mはnより大きい
整数である)及び上記式(1)で表される化合物を含む
ことから成る液晶組成物からなるものである。
上記式(1)中のRで示されるアルキル基及びmの整数
には、特に、上限の制限はないが、原材料の入手のし易
さなどの実用的な製造上の見地から、Rとしては、炭素
数18までのものが、mの数としては、16までのもの
が好ましい。
には、特に、上限の制限はないが、原材料の入手のし易
さなどの実用的な製造上の見地から、Rとしては、炭素
数18までのものが、mの数としては、16までのもの
が好ましい。
尚、特には、上記式中、分岐鎖cnH2n+、が結合し
ている炭素は不斉炭素で、この炭素を不斉中心として化
合物に光学活性が導入されると、液晶はカイラルスメク
チックC相を呈し、自発分極が非常に大きく応答速度が
速くて強誘電性液晶として好ましいものとなる。
ている炭素は不斉炭素で、この炭素を不斉中心として化
合物に光学活性が導入されると、液晶はカイラルスメク
チックC相を呈し、自発分極が非常に大きく応答速度が
速くて強誘電性液晶として好ましいものとなる。
上記式(1)の代表的化合物の例とその理化学的性質を
示すと次ぎのとおりである。
示すと次ぎのとおりである。
CI H1?〇−◎−◎−C○−◎−C−C”−C,H
□。
□。
a Hs
■ 11(−NMI’t(CDCI、中、TMSJI
、ppm): C3〜7.0C12H)。
、ppm): C3〜7.0C12H)。
4.0(t、2H)、3.4(m、、 1)1)、1.
9〜1.4(m、4H)、1.4〜1.2(m、20H
)、 0.9(t、9H)■ IR(KBr c+++
−1):2950.2850.1735.168o、■
Mass : 556(M” ) グチルオキシビフェニル−4−カルボン酸エステル C11H1□O−◎−◎−CO−◎−C−C”−C,H
1□C1H。
9〜1.4(m、4H)、1.4〜1.2(m、20H
)、 0.9(t、9H)■ IR(KBr c+++
−1):2950.2850.1735.168o、■
Mass : 556(M” ) グチルオキシビフェニル−4−カルボン酸エステル C11H1□O−◎−◎−CO−◎−C−C”−C,H
1□C1H。
■ ”H−NNR(CDCI、中、TNS!l、pp
m): 8,3〜7.0(12H)、4.0(t、2
H)、3.4(m、 IH)、1.9〜1.2(m、4
11)、0.9(t、911) ■ IR(にBr cm−1):2900.2850.
173o、1685、■ Mass:598(M” ) 4−2−n−プロピルデカン酸フェニルエステル辷しゴ
忙厳1ヒ忙1乙4LL二災」二り火煮之酸エステル ○ ○ H C8H□70−◎−◎−CO−◎−○C−C”−C,H
,□$ C,H。
m): 8,3〜7.0(12H)、4.0(t、2
H)、3.4(m、 IH)、1.9〜1.2(m、4
11)、0.9(t、911) ■ IR(にBr cm−1):2900.2850.
173o、1685、■ Mass:598(M” ) 4−2−n−プロピルデカン酸フェニルエステル辷しゴ
忙厳1ヒ忙1乙4LL二災」二り火煮之酸エステル ○ ○ H C8H□70−◎−◎−CO−◎−○C−C”−C,H
,□$ C,H。
■ 1H−NMR(CDCI、中、TMS!準+pp
m): 8.3〜6.9(1211)、4.0(t、2
11)、2 、5 (m 、 I II )、1.9〜
1.2(3011)、1.0(t、3H)、0.9 (
t 、 6+1)(■ 丁R(KBr cm−’
):2930、2850、1755、1730、16
C,H工、O−◎−0C−◎−◎−0−C”−CGH□
。
m): 8.3〜6.9(1211)、4.0(t、2
11)、2 、5 (m 、 I II )、1.9〜
1.2(3011)、1.0(t、3H)、0.9 (
t 、 6+1)(■ 丁R(KBr cm−’
):2930、2850、1755、1730、16
C,H工、O−◎−0C−◎−◎−0−C”−CGH□
。
C,H5
■ ’H−NMR(CDCI、中、TMS!l、pp
m): 8.3〜6.9(12H)、4.2(m、1
)1)、4.0(t、2H)、1.9−1.2(m、2
6H)、1.0(t、3H)、0.9(t、611)■
IR(KBr cm−1):2930.2850.1
735.1600.12oo、 iog。
m): 8.3〜6.9(12H)、4.2(m、1
)1)、4.0(t、2H)、1.9−1.2(m、2
6H)、1.0(t、3H)、0.9(t、611)■
IR(KBr cm−1):2930.2850.1
735.1600.12oo、 iog。
尚、−最大(1)で示した化合物中の各々のアルキルの
炭素鎖の長さは、その化合物が、液晶状態を取りうる温
度領域に影響を持つものであり、目的によって適宜選定
され得るものである。この化合物は、単独で用いること
は勿論、他の液晶材料と混合して用いることができるこ
とはいうまでもない。
炭素鎖の長さは、その化合物が、液晶状態を取りうる温
度領域に影響を持つものであり、目的によって適宜選定
され得るものである。この化合物は、単独で用いること
は勿論、他の液晶材料と混合して用いることができるこ
とはいうまでもない。
○
上記式(1)の化合物のうち、Aが 11゜CO−
鎖として炭素数2〜4のアルキル基を有する2−アルキ
ル−1−アルカノールを出発原料として得られた酸ハロ
ゲン化物をフェノールと反応させて、4−アルカノイル
フェノールとし、次いで、これを4′−アルキルオキシ
ビフェニル−4−カルボン酸とエステル化させることに
より容易に得ることができる。
ル−1−アルカノールを出発原料として得られた酸ハロ
ゲン化物をフェノールと反応させて、4−アルカノイル
フェノールとし、次いで、これを4′−アルキルオキシ
ビフェニル−4−カルボン酸とエステル化させることに
より容易に得ることができる。
すなわち、上記2−アルキル−1−アルカノールを、先
ず、酸化剤で酸化する。酸化剤としては、光学活性を有
する2−アルキル−1−アルカノールを出発原料として
用いる場合は、ラセミ化が起こらず酸化できるものが選
定されるが、この場合は、特に、酸性下に、過マンガン
酸カリウムを用いて酸化するのが、最も簡便で好ましい
。
ず、酸化剤で酸化する。酸化剤としては、光学活性を有
する2−アルキル−1−アルカノールを出発原料として
用いる場合は、ラセミ化が起こらず酸化できるものが選
定されるが、この場合は、特に、酸性下に、過マンガン
酸カリウムを用いて酸化するのが、最も簡便で好ましい
。
次いで、得られた2−アルキルアルカン酸を、無機ハロ
ゲン化物、例えば、塩化チオニル、五塩化リン、三塩化
リン、塩化ホスホリル等を反応させて酸ハロゲン化物と
する。このハロゲン化物を無水塩化アルミニウムまたは
三フッ化ホウ素等の触媒の存在下にフェノールと反応さ
せると、まずエステル化反応が起こり、次に転位反応に
より4−アルカノイルフェノールが生成する。
ゲン化物、例えば、塩化チオニル、五塩化リン、三塩化
リン、塩化ホスホリル等を反応させて酸ハロゲン化物と
する。このハロゲン化物を無水塩化アルミニウムまたは
三フッ化ホウ素等の触媒の存在下にフェノールと反応さ
せると、まずエステル化反応が起こり、次に転位反応に
より4−アルカノイルフェノールが生成する。
この4−アルカノイルフェノールは、通常のエステル化
条件下に42−アルキルオキシビフェニル−4−カルボ
ン酸と反応させることにより、光学活性を有する化合物
の場合でもラセミ化することなく、上記式(1)の化合
物を得ることができる。
条件下に42−アルキルオキシビフェニル−4−カルボ
ン酸と反応させることにより、光学活性を有する化合物
の場合でもラセミ化することなく、上記式(1)の化合
物を得ることができる。
尚、上記の4′−アルキルオキシビフェニル−4−カル
ボン酸は、市販されている4′−アルキルオキシ−4−
シアノビフェニルをアルカリ条件下に加水分解すること
によって、または、市販されている4−ヒドロキシ−4
′シアノビフエニルを加水分解して得られる4−ヒドロ
キシビフェニル−4′−カルボン酸と1−ブロモアルカ
ン等を反応させることによって容易に得ることができる
。
ボン酸は、市販されている4′−アルキルオキシ−4−
シアノビフェニルをアルカリ条件下に加水分解すること
によって、または、市販されている4−ヒドロキシ−4
′シアノビフエニルを加水分解して得られる4−ヒドロ
キシビフェニル−4′−カルボン酸と1−ブロモアルカ
ン等を反応させることによって容易に得ることができる
。
また、上記式(1)の化合物のうち、Aが化合物は、2
−アルキルアルカン酸と4−ベンジルオキシフェノール
をエステル化させた後、水素添加反応等により保護基を
はずし、4−(2−アルキルアルカノイルオキシ)フェ
ノールとし、次いで、これを4′−アルキルオキシビフ
ェニル−4−カルボン酸とエステル化させることにより
得ることができる6尚、この化合物は、4′−アルキル
オキシビフェニル−4−カルボン酸とヒドロキノンとを
反応させ、次いで、これを2−アルキルアルカン酸とエ
ステル化させることによっても、同様に得ることができ
る。
−アルキルアルカン酸と4−ベンジルオキシフェノール
をエステル化させた後、水素添加反応等により保護基を
はずし、4−(2−アルキルアルカノイルオキシ)フェ
ノールとし、次いで、これを4′−アルキルオキシビフ
ェニル−4−カルボン酸とエステル化させることにより
得ることができる6尚、この化合物は、4′−アルキル
オキシビフェニル−4−カルボン酸とヒドロキノンとを
反応させ、次いで、これを2−アルキルアルカン酸とエ
ステル化させることによっても、同様に得ることができ
る。
さらに、上記式(1)の化合物のうち、Aが金物は、ア
ルキルアルカノールとp−トルエンスルホン酸クロリド
とを反応させた化合物に、市販の42−ヒドロキシ−4
−シアノビフェニルを加水分解して得られる4′−ヒド
ロキシビフェニル−4−カルボン酸をエステル化させ、
4’−(1−アルキルアルコキシ)ビフェニル−4−カ
ルボン酸とし、次いで、4−アルコキシフェノールとエ
ステル化させることにより得られる。
ルキルアルカノールとp−トルエンスルホン酸クロリド
とを反応させた化合物に、市販の42−ヒドロキシ−4
−シアノビフェニルを加水分解して得られる4′−ヒド
ロキシビフェニル−4−カルボン酸をエステル化させ、
4’−(1−アルキルアルコキシ)ビフェニル−4−カ
ルボン酸とし、次いで、4−アルコキシフェノールとエ
ステル化させることにより得られる。
[作 用]
液晶は、剛直な核の部分とこの核に置換したフレキシブ
ルな側鎖の部分からなる棒状分子が好ましく、一般に、
分子短軸方向への張出しは、液晶相の安定性を損なうと
考えられている。しかし、強誘電性液晶においては、次
の理由により、分子短軸方向への張出しに、嵩高い立体
的な基を導入することにより液晶相全体の安定性は低下
する(温度範囲がせなくなる)が、カイラルスメクチッ
クC相は相対的に安定と成ると考えられる。
ルな側鎖の部分からなる棒状分子が好ましく、一般に、
分子短軸方向への張出しは、液晶相の安定性を損なうと
考えられている。しかし、強誘電性液晶においては、次
の理由により、分子短軸方向への張出しに、嵩高い立体
的な基を導入することにより液晶相全体の安定性は低下
する(温度範囲がせなくなる)が、カイラルスメクチッ
クC相は相対的に安定と成ると考えられる。
すなわち、スメクチックA相からの相転移では、分子間
斥力による充填エントロピーは負であり、エントロピー
不利の転移である。したがって、失うエントロピーがよ
り小さい方が転移しやすい。ところで、立体的な張出し
があれば、スメクチックA相において、大きな排除体積
を有することからカイラルスメクチックC相に転移する
際に失うエントロピーがより小さいことから、相対的に
は、転移しやすいと考えられる。
斥力による充填エントロピーは負であり、エントロピー
不利の転移である。したがって、失うエントロピーがよ
り小さい方が転移しやすい。ところで、立体的な張出し
があれば、スメクチックA相において、大きな排除体積
を有することからカイラルスメクチックC相に転移する
際に失うエントロピーがより小さいことから、相対的に
は、転移しやすいと考えられる。
さらに、上記転移における応答速度τは、τχη/Ps
−E(ηは粘性、Psは自発分極、Eは電界)の式で表
され、高速応答を得るためには、大きい自発分極と低い
粘性が必要である。
−E(ηは粘性、Psは自発分極、Eは電界)の式で表
され、高速応答を得るためには、大きい自発分極と低い
粘性が必要である。
しかし、現在まで得られている強誘電性液晶では、自発
分極が大きくなる程、粘性が高くなる傾向があったが、
分子短軸方向への張出しに嵩高い立体的な基を導入する
と高粘度化の原因となる不斉炭素近傍の極性基間の距離
を長くし、自発分極をそれ程損なうことなく粘性の低い
強誘電性液晶になるものと考えられる。
分極が大きくなる程、粘性が高くなる傾向があったが、
分子短軸方向への張出しに嵩高い立体的な基を導入する
と高粘度化の原因となる不斉炭素近傍の極性基間の距離
を長くし、自発分極をそれ程損なうことなく粘性の低い
強誘電性液晶になるものと考えられる。
上記2つの作用により、本発明の化合物が、自発分極が
大きく、しかも粘性の低い物性を有すると推定される。
大きく、しかも粘性の低い物性を有すると推定される。
[実施例コ
(合成例1)
エステル
+ −2−エチルオクタン クロリドの八J(+)−2
−エチル−1−オクタツール5.12g(32、3mm
ol)に水60m1と濃硫酸9.12 gを加えた後、
撹拌しながら、過マンガン酸カリウム9.96 g(6
3,0mmol)を反応温度22〜28℃に保ちながら
ゆっくり加えた。その後。
−エチル−1−オクタツール5.12g(32、3mm
ol)に水60m1と濃硫酸9.12 gを加えた後、
撹拌しながら、過マンガン酸カリウム9.96 g(6
3,0mmol)を反応温度22〜28℃に保ちながら
ゆっくり加えた。その後。
反応混合物にエーテル50m1.亜硫酸水素ナトリウム
10.2ml及び氷水30m1を加え、これらを氷水6
0m1に移した後、エーテルで抽出した。
10.2ml及び氷水30m1を加え、これらを氷水6
0m1に移した後、エーテルで抽出した。
このエーテル層から2−エチルオクタン酸を10%水酸
化ナトリウム水溶液で抽出した。
化ナトリウム水溶液で抽出した。
次に、この水層に濃塩酸30m1を加えPH1以下とし
、2−エチルオクタン酸をクロロホルムで抽出、有機層
を水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。炉別
後、減圧蒸留(107〜b クタン酸を2.92g(収率52%)得た。
、2−エチルオクタン酸をクロロホルムで抽出、有機層
を水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。炉別
後、減圧蒸留(107〜b クタン酸を2.92g(収率52%)得た。
次ぎに、上記の(+)−2−エチルオクタン酸2.72
g(15,8mmol)とチオニルクロリド2.48
g (20,8mmol)をフラスコに入れ、撹拌しな
がら、27℃の温度で20分間、40℃で50分、60
℃で50分、さらに80℃で2時間反応させた。次に、
これを蒸留して淡褐色液体の比旋光度〔α〕zsが+0
.408の(+)−2−エチルオクタン酸クロリド3.
09gを得た。
g(15,8mmol)とチオニルクロリド2.48
g (20,8mmol)をフラスコに入れ、撹拌しな
がら、27℃の温度で20分間、40℃で50分、60
℃で50分、さらに80℃で2時間反応させた。次に、
これを蒸留して淡褐色液体の比旋光度〔α〕zsが+0
.408の(+)−2−エチルオクタン酸クロリド3.
09gを得た。
+ −4−2−エチルオクタノイル フェノ二Jグ針
倉滅5 無水塩化メチレン12.2n+1にフェノール1.47
g (15,6mmol)を入れた後、氷塩浴で冷却
し、−15〜−8℃に保ちながら無水塩化アルミニウム
8.24 g (61,8mmol)を加えた。次に、
これに−14〜−7℃の温度に保ちながら、上記で得ら
れた(+)−2−エチルオクタン酸クロリド2.95
g (15,7mmol)を滴下して加え、38℃の温
度に加温して7時間反応させた。反応混合物に水60m
1とクロロホルム70m1とを加え、これを、氷水10
0m1に濃塩酸14@1を添加した液中に入れ、クロロ
ホルムで抽出、水洗した後、硫酸マグネシウムで乾燥、
決別、濃縮後、赤褐色の液体3.78 gを得た。これ
をシリカゲルによるカラムクロマトグラフィー及び薄層
クロマトグラフィーで分離し、赤褐色液体で、1o%ク
ロロホルムでの比旋光度〔α〕25が+0.55の(+
)−4−(2−エチルオクタノイル)フェノール1,0
8g(純度84%、収率46%)を得た。
倉滅5 無水塩化メチレン12.2n+1にフェノール1.47
g (15,6mmol)を入れた後、氷塩浴で冷却
し、−15〜−8℃に保ちながら無水塩化アルミニウム
8.24 g (61,8mmol)を加えた。次に、
これに−14〜−7℃の温度に保ちながら、上記で得ら
れた(+)−2−エチルオクタン酸クロリド2.95
g (15,7mmol)を滴下して加え、38℃の温
度に加温して7時間反応させた。反応混合物に水60m
1とクロロホルム70m1とを加え、これを、氷水10
0m1に濃塩酸14@1を添加した液中に入れ、クロロ
ホルムで抽出、水洗した後、硫酸マグネシウムで乾燥、
決別、濃縮後、赤褐色の液体3.78 gを得た。これ
をシリカゲルによるカラムクロマトグラフィー及び薄層
クロマトグラフィーで分離し、赤褐色液体で、1o%ク
ロロホルムでの比旋光度〔α〕25が+0.55の(+
)−4−(2−エチルオクタノイル)フェノール1,0
8g(純度84%、収率46%)を得た。
4′−オクチルオキシビフェニル−4−カルボン1叫査
衣 水−エタノールの混合溶媒240m1に水酸化ナトリウ
ム50gを溶解させた溶液に、市販の4′−オクチルオ
キシ−4−シアノビフェニル10g(32mmol)を
加え、加熱、還流下3時間反応させた。反応混合物を塩
酸で酸性にした後、決別し、エタノール−酢酸溶媒で、
再結晶し、固体物を得た。この生成物について、KBr
法による赤外スペクトル分析を行った結果、3400c
m−1,3200cm’ 、 2950〜2850cm
−1,1650c+a−’、1600cm−’にそれぞ
れ吸収が認められ、4′−オクチルオキシビフェニル−
4−カルボン酸であることが確認できた。
衣 水−エタノールの混合溶媒240m1に水酸化ナトリウ
ム50gを溶解させた溶液に、市販の4′−オクチルオ
キシ−4−シアノビフェニル10g(32mmol)を
加え、加熱、還流下3時間反応させた。反応混合物を塩
酸で酸性にした後、決別し、エタノール−酢酸溶媒で、
再結晶し、固体物を得た。この生成物について、KBr
法による赤外スペクトル分析を行った結果、3400c
m−1,3200cm’ 、 2950〜2850cm
−1,1650c+a−’、1600cm−’にそれぞ
れ吸収が認められ、4′−オクチルオキシビフェニル−
4−カルボン酸であることが確認できた。
塩化メチレン10m1に、上記の方法で得た4′−オク
チルオキシビフェニル−4−カルボン酸660+*g
(2、0mmol)、(+)−4−(2−エチルオクタ
ノイル)フェノール500mg(2,0+in+ol)
及び4−ジメチルアミノピリジン20n+gを加えた混
合物に、N、N’−ジシクロへキシルカルボジイミド5
00mg (2,4mmol)添加した。これを加熱、
還流下に4時間反応させた後、濾過し、炉液を塩化メチ
レンで抽出、水洗、乾燥した。
チルオキシビフェニル−4−カルボン酸660+*g
(2、0mmol)、(+)−4−(2−エチルオクタ
ノイル)フェノール500mg(2,0+in+ol)
及び4−ジメチルアミノピリジン20n+gを加えた混
合物に、N、N’−ジシクロへキシルカルボジイミド5
00mg (2,4mmol)添加した。これを加熱、
還流下に4時間反応させた後、濾過し、炉液を塩化メチ
レンで抽出、水洗、乾燥した。
濃縮後、カラムクロマトグラフィーで単離し、固体結晶
物210 mg(0、38imol)を得た。
物210 mg(0、38imol)を得た。
得られた化合物を分析した結果、前記に示した理化学的
性質を有し、(+)−4−(2−エチルオクタノイル)
フェニル、4′−オクチルオキシビフェニル−4−カル
ボン酸エステルであることが確認された。
性質を有し、(+)−4−(2−エチルオクタノイル)
フェニル、4′−オクチルオキシビフェニル−4−カル
ボン酸エステルであることが確認された。
(合成例2)
エステル
(+ −2−プロピルデカン酸クロリドのへ合成例1の
(+)−2−エチルオクタン酸クロリドの合成において
、(+)2−エチル−1−オクタツールの代りに(−)
−2−プロピル−1−デカノール5.07g(25、3
mmol)を用い、合成例1と同様に硫酸酸性下、過マ
ンガン酸カリウムで酸化することにより、2−プロピル
デカン酸を得、この2.19 g(10,2m+*ol
)と塩化チオニル1.75 g(14,7mmol)と
を用いて合成例1と同様な条件で反応させて、淡褐色液
体で、比旋光度〔α〕tsが+0.121の(+)−2
−プロピルデカン酸クロリド2.39 gを得た。
(+)−2−エチルオクタン酸クロリドの合成において
、(+)2−エチル−1−オクタツールの代りに(−)
−2−プロピル−1−デカノール5.07g(25、3
mmol)を用い、合成例1と同様に硫酸酸性下、過マ
ンガン酸カリウムで酸化することにより、2−プロピル
デカン酸を得、この2.19 g(10,2m+*ol
)と塩化チオニル1.75 g(14,7mmol)と
を用いて合成例1と同様な条件で反応させて、淡褐色液
体で、比旋光度〔α〕tsが+0.121の(+)−2
−プロピルデカン酸クロリド2.39 gを得た。
合成例1の(+)−4−(2−エチル)ブタノイルフェ
ノールの合成方法において(+) −2−エチルオクタ
ン酸クロリドの代りに上記方法で得られた(+)−2−
プロピルデカン酸を用いて、同様の操作を行った。この
結果、比旋光度〔α〕25が+2.6の高粘性で赤褐色
の(+)−4−(2−プロピルデカノイル)フェノール
0.77 gを得た。
ノールの合成方法において(+) −2−エチルオクタ
ン酸クロリドの代りに上記方法で得られた(+)−2−
プロピルデカン酸を用いて、同様の操作を行った。この
結果、比旋光度〔α〕25が+2.6の高粘性で赤褐色
の(+)−4−(2−プロピルデカノイル)フェノール
0.77 gを得た。
合成例1の(+)−4−(2−エチルオクタノイル)フ
ェニル、4′−オクチルオキシビフェニル−4−カルボ
ン酸エステルの合成方法において、(+)−4−(2−
エチルオクタノイル)フェノールの代りに(+)−4−
(2−プロピルデカノイル)フェノールを用いて、同様
な操作を行い、前述した理化学的性質を有する4−(2
−プロピルデカノイル)フェニル、4′−オクチルオキ
シビフェニル−4−カルボン酸エステルを得た。
ェニル、4′−オクチルオキシビフェニル−4−カルボ
ン酸エステルの合成方法において、(+)−4−(2−
エチルオクタノイル)フェノールの代りに(+)−4−
(2−プロピルデカノイル)フェノールを用いて、同様
な操作を行い、前述した理化学的性質を有する4−(2
−プロピルデカノイル)フェニル、4′−オクチルオキ
シビフェニル−4−カルボン酸エステルを得た。
(以下余白)
(合成例3)
合成例2に記載した方法で得られた4′−オクチルオキ
シビフェニル−4−カルボン酸1.8g(5、5mmo
l)、P−ヒドロキノン2.0g(18,2mmol)
及び4−ジメチルアミノピリジン150mgを加えた塩
化メチレン30m1溶液にN、N’−ジシクロへキシル
カルボジイミドを1.2g(5,8mmol)加えて、
加熱還流下に4時間撹拌した。その後固体を決別し、炉
液を濃縮、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで単離
し、3300.1720.1600cm−1に赤外吸収
スペクトルを有する、白色固体の4−ヒドロキシフェニ
ル。
シビフェニル−4−カルボン酸1.8g(5、5mmo
l)、P−ヒドロキノン2.0g(18,2mmol)
及び4−ジメチルアミノピリジン150mgを加えた塩
化メチレン30m1溶液にN、N’−ジシクロへキシル
カルボジイミドを1.2g(5,8mmol)加えて、
加熱還流下に4時間撹拌した。その後固体を決別し、炉
液を濃縮、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで単離
し、3300.1720.1600cm−1に赤外吸収
スペクトルを有する、白色固体の4−ヒドロキシフェニ
ル。
4ξオクチルオキシビフェニル−4−カルボン酸エステ
ル250mg(0、60mmol、収率11%)を得た
。
ル250mg(0、60mmol、収率11%)を得た
。
4−2−n−プロピルデカン酸)フェニルエステ上記で
得られた4−ヒドロキシフェニル、4′−オクチルオキ
シビフェニル−41−カルボン酸エステル100 mg
(0、24mmol)、合成例2に記載した方法で得ら
れた2−n−プロピルデカン酸100 mg(0、47
n+mol)及び4−ジメチルアミノピリジン10mg
を塩化メチレン10m1に加え、更にこれにN、N’−
ジシクロへキシルカルボジイミド100 mg(5、8
mmol)を加えた。室温で1晩放置した後、濾過し、
この炉液を濃縮して、シリカゲルカラムクロマトグラフ
ィーにより単離し、前記理化学的性質を有する4−(2
−n−プロピルデカン酸)フェニルエステル、4′−オ
クチルオキシビフェニル−4−カルボン酸エステル75
mg(0,12mmol、収率50%)を得た。
得られた4−ヒドロキシフェニル、4′−オクチルオキ
シビフェニル−41−カルボン酸エステル100 mg
(0、24mmol)、合成例2に記載した方法で得ら
れた2−n−プロピルデカン酸100 mg(0、47
n+mol)及び4−ジメチルアミノピリジン10mg
を塩化メチレン10m1に加え、更にこれにN、N’−
ジシクロへキシルカルボジイミド100 mg(5、8
mmol)を加えた。室温で1晩放置した後、濾過し、
この炉液を濃縮して、シリカゲルカラムクロマトグラフ
ィーにより単離し、前記理化学的性質を有する4−(2
−n−プロピルデカン酸)フェニルエステル、4′−オ
クチルオキシビフェニル−4−カルボン酸エステル75
mg(0,12mmol、収率50%)を得た。
(合成例4)
4−オクチルオキシフェニル4′−1−エチルへブチル
オキシビフェニル−4−カルボン エステル 水酸化ナトリウム21.6gを水60m1とエタノール
60m1からなる混合溶媒に溶解し、これに4−ヒドロ
キシ−4′−シアノビフェニル5.0g(25,6mm
ol)を加え、加熱還流下に、4時間反応させた。その
後、氷水に流し込み、濃塩酸を添加し、PH1にした。
オキシビフェニル−4−カルボン エステル 水酸化ナトリウム21.6gを水60m1とエタノール
60m1からなる混合溶媒に溶解し、これに4−ヒドロ
キシ−4′−シアノビフェニル5.0g(25,6mm
ol)を加え、加熱還流下に、4時間反応させた。その
後、氷水に流し込み、濃塩酸を添加し、PH1にした。
析出した固体を炉別し、エタノールで洗浄、乾燥して、
白色固体の4−ヒドロキシビフェニル−4′−カルボン
酸5.3 sg(25、1m+++ol、収率98%)
を得た。
白色固体の4−ヒドロキシビフェニル−4′−カルボン
酸5.3 sg(25、1m+++ol、収率98%)
を得た。
(+)−3−オクタツール1.4g(10m+*ol)
を乾燥ピリジン5mlに溶解し、これにP−トルエンス
ルホン酸クロリド1.91g(10mmol)をトルエ
ン10m1に溶解した溶液を滴下した。滴下終了後、2
時間室温で撹拌した後、60℃に加熱し、さらに1時間
撹拌した。その後、冷却し、水10m1.hルエン5m
lを加えて撹拌した後、トルエン層を分離、酸、次いで
アルカリで洗浄し、さらに中性を呈するまで水で洗浄し
た。トルエンを留去して、p−トルエンスルホン酸−1
−エチルヘプチルエステル2.3g(7,7mmol、
収率77%)を得た。
を乾燥ピリジン5mlに溶解し、これにP−トルエンス
ルホン酸クロリド1.91g(10mmol)をトルエ
ン10m1に溶解した溶液を滴下した。滴下終了後、2
時間室温で撹拌した後、60℃に加熱し、さらに1時間
撹拌した。その後、冷却し、水10m1.hルエン5m
lを加えて撹拌した後、トルエン層を分離、酸、次いで
アルカリで洗浄し、さらに中性を呈するまで水で洗浄し
た。トルエンを留去して、p−トルエンスルホン酸−1
−エチルヘプチルエステル2.3g(7,7mmol、
収率77%)を得た。
水5mlとエタノール10m1との混合溶媒に水酸化ナ
トリウム1gを溶解し、次に上記で合成した4−ヒドロ
キシビフェニル−4′−カルボン酸1.07gを加えて
溶解した。この混合物に上記で得たp−トルエンスルホ
ン酸−1−エチルヘプチルエステル1.5gを加え、加
熱還流下に8時間反応させた。反応終了後、6規定の塩
酸で酸性とし、析出した固体を炉別し、エタノールで洗
浄した後、乾燥し、白色固体の4’−(1−エチルへブ
チルオキシ)−4−ビフェニルカルボン酸300Ing
を得た。
トリウム1gを溶解し、次に上記で合成した4−ヒドロ
キシビフェニル−4′−カルボン酸1.07gを加えて
溶解した。この混合物に上記で得たp−トルエンスルホ
ン酸−1−エチルヘプチルエステル1.5gを加え、加
熱還流下に8時間反応させた。反応終了後、6規定の塩
酸で酸性とし、析出した固体を炉別し、エタノールで洗
浄した後、乾燥し、白色固体の4’−(1−エチルへブ
チルオキシ)−4−ビフェニルカルボン酸300Ing
を得た。
4−オクチルオキシフェニル4′−1−エチルヘプチル
オキシ)ビフェニル−4−カルボン酸ニス上記で得られ
た4’−(1−エチルへブチルオキシ)−4−ビフェニ
ルカルボン酸60mg(0、17n+a+ol)、 4
−オクチルオキシフェノール40mg(0、17mmo
l)及び4−ジメチルアミノピリジン5mgを塩化メチ
レン1011に加えた。これにN。
オキシ)ビフェニル−4−カルボン酸ニス上記で得られ
た4’−(1−エチルへブチルオキシ)−4−ビフェニ
ルカルボン酸60mg(0、17n+a+ol)、 4
−オクチルオキシフェノール40mg(0、17mmo
l)及び4−ジメチルアミノピリジン5mgを塩化メチ
レン1011に加えた。これにN。
N′−ジシクロへキシルカルボジイミド37mg(0、
18++u++ol)を加え、室温で1晩放置した。決
別後、炉液を濃縮し、シリカゲル力ラムグロマトグラフ
ィーにより単離し、前述の理化学的性質を有する白色固
体の4−オクチルオキシフェニル、4’−(1−エチル
へブチルオキシ)ビフェニル−4−カルボン酸エステル
30mg(0,05m+++ol、収率30%)を得た
。
18++u++ol)を加え、室温で1晩放置した。決
別後、炉液を濃縮し、シリカゲル力ラムグロマトグラフ
ィーにより単離し、前述の理化学的性質を有する白色固
体の4−オクチルオキシフェニル、4’−(1−エチル
へブチルオキシ)ビフェニル−4−カルボン酸エステル
30mg(0,05m+++ol、収率30%)を得た
。
(液晶性の評価)
上記で得られた化合物について、融点測定装置に組み込
まれた偏光顕微鏡を用い、2℃/minの速度で昇温及
び降温して、組織の変化をiy!察した。この結果を第
1表にまとめて記載した。
まれた偏光顕微鏡を用い、2℃/minの速度で昇温及
び降温して、組織の変化をiy!察した。この結果を第
1表にまとめて記載した。
尚、上記各合成例の化合物と長軸方向の分子構造が同じ
で、短軸方向の側鎖がメチル基の場合を各々比較例とし
て併記した。
で、短軸方向の側鎖がメチル基の場合を各々比較例とし
て併記した。
(以下余白)
第1表
Cry:固体、Sc’:カイラルスメクチックC相、S
A:スメクチックA相、Sx:他のスメクチック相、C
h:コレステリック相、L:液体 第1表から明らかなように、短軸方向の側鎖をメチル基
から、より嵩高いエチル基やプロピル基に変えることに
より、液晶相をとりつる温度範囲のうちのカイラルスメ
クチックC相をとりうる温度領域の割合が増大しており
、これからカイラルスメクチックC相の安定性が相対的
に増していることが分かる。また、カイラルスメクチッ
クC相の下限温度が下がることも分かる。
A:スメクチックA相、Sx:他のスメクチック相、C
h:コレステリック相、L:液体 第1表から明らかなように、短軸方向の側鎖をメチル基
から、より嵩高いエチル基やプロピル基に変えることに
より、液晶相をとりつる温度範囲のうちのカイラルスメ
クチックC相をとりうる温度領域の割合が増大しており
、これからカイラルスメクチックC相の安定性が相対的
に増していることが分かる。また、カイラルスメクチッ
クC相の下限温度が下がることも分かる。
(自発分極及び粘性の評価)
厚さ3μmのポリイミドラビングセルに上記の合成化合
物を封入し、100Hzの交流をかけ、三角波法により
、自発分極を測定した。これらの結果を、短軸方向の側
鎖をメチル基とした比較例化合物と併せて第2表に記載
した。
物を封入し、100Hzの交流をかけ、三角波法により
、自発分極を測定した。これらの結果を、短軸方向の側
鎖をメチル基とした比較例化合物と併せて第2表に記載
した。
また、上記セルを用いて、所定の印加電圧の下で、光の
透過量が10%から90%に変化するに要する時間から
応答速度を測定し、この値から回転粘性を測定した。こ
の結果も、短軸方向の側鎖をメチル基とした比較例化合
物と併せて第2表に記載した。
透過量が10%から90%に変化するに要する時間から
応答速度を測定し、この値から回転粘性を測定した。こ
の結果も、短軸方向の側鎖をメチル基とした比較例化合
物と併せて第2表に記載した。
第2表
()内は、例の1はそれぞれカイラルスメクチックC相
に変わる低温側温度から20”C1例の4は2℃高い温
度で測定したもの。
に変わる低温側温度から20”C1例の4は2℃高い温
度で測定したもの。
この表から明らかなように、短軸方向の側鎖を嵩高い基
とすることにより、粘性を下げることができることが分
かる。
とすることにより、粘性を下げることができることが分
かる。
[発明の効果]
本発明の化合物は、短軸方向の側鎖として嵩高い基を導
入するようにしたため、カイラルスメクチックC相の相
対的安定性を増大させるとともに、カイラルスメクチッ
クC相の下限温度を下げ、かつ、自発分極をそれ程低下
させることなく粘性を大きく下げることができるという
効果を有するものである。これらの材料は、室温近傍に
おける高速応答材料を開発するための有力な化合物と成
りうるちのである。
入するようにしたため、カイラルスメクチックC相の相
対的安定性を増大させるとともに、カイラルスメクチッ
クC相の下限温度を下げ、かつ、自発分極をそれ程低下
させることなく粘性を大きく下げることができるという
効果を有するものである。これらの材料は、室温近傍に
おける高速応答材料を開発するための有力な化合物と成
りうるちのである。
Claims (1)
- (1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中Rはアルキル基又はアルコキシ基、Aは▲数式、
化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等が
あります▼、Bは▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼又は−O−、lとk
は1又は2でともに2をとることはなく、nは2〜4で
、mはnより大きい整数である)で表される新規エステ
ル化合物。(2)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中Rはアルキル基又はアルコキシ基、Aは▲数式、
化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等が
あります▼、Bは▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼又は−O−、lとk
は1又は2でともに2をとることはなく、nは2〜4で
、mはnより大きい整数である)で表される新規エステ
ル化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63075895A JPH0825958B2 (ja) | 1987-11-24 | 1988-03-31 | 新規エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29400287 | 1987-11-24 | ||
JP62-294002 | 1988-02-02 | ||
JP63075895A JPH0825958B2 (ja) | 1987-11-24 | 1988-03-31 | 新規エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01238557A true JPH01238557A (ja) | 1989-09-22 |
JPH0825958B2 JPH0825958B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=26417057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63075895A Expired - Lifetime JPH0825958B2 (ja) | 1987-11-24 | 1988-03-31 | 新規エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0825958B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01102040A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Chisso Corp | 新規光学活性液晶性化合物及び組成物 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63075895A patent/JPH0825958B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01102040A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Chisso Corp | 新規光学活性液晶性化合物及び組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0825958B2 (ja) | 1996-03-13 |
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