JPH01311051A - 新規な乳酸誘導体、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 - 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】 （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ト
ロニクス関連素子の素材として有用な液晶材料として利
用できる新規な乳酸誘導体、この化合物を含む液晶組成
物及び光スイツチング素子に関するものである。

（従来の技術） 現在、液晶化合物が表示材料として種々の機器で応用さ
れ、時計、電卓、小型テレビ等に実用化されている。こ
れらは、ネマチック液晶材料を主成分としたセルを用い
、ＴＮ型あるいはＳＴＮ型と呼ばれる表示方式のものが
採用されている。この場合のセルは、液晶化合物の誘導
異方性Δεと電場Ｅとの弱い相互作用（ΔεＥ”／２）
に基づく作動であり、電場に対する応答速度が数ｍ　ｓ
ｅｃと遅いことが欠点としてあげられている。そのため
、テレビに用いた場合、駆動方式として画素ごとにスイ
ッチング素子を配置、付加したアクティブマトリクス方
式が主として用いられ、大画面化を図る上での障害の一
つになっている。しかし、１９７５年Ｒ，Ｂ、Ｍｅｙｅ
ｒらによって合成された４−（４−ｎ−デシルオキシベ
ンジリデンアミノ）ケイ皮酸−２−メチルブチルエステ
ル（ＤＯＢＡＭＢＣ）　ヲ代表例とする強誘電性液晶の
出現と、それを用いたＮ。

Ａ、ＣＩａｒｋ　らの提案した新しい表示方式（Ａｐｐ
ｌｉｅｄＰｈｙｓ、　１ｅｔｔ、　１９８０．３６．８
９９）により、μｓｅｃオーダーの高速応答性及び電場
を切っても液晶分子の配向が変わらない特性（メモリー
性）を有する液晶セルが可能となった。これらの材料を
用いた表示素子を使えば、スイッチング素子などを用い
ないマルチプレックス駆動による単純マトリクス方式に
よる液晶テレビが可能となり、アクティブマトリクスの
ものに比べ、生産性やコスト、信頼性さらに大画面化な
どの面ではるかに有利なものとなる。

このため、現在まで多くの強誘電性液晶材料が合成され
、提案されてきた。これらの強誘電性液晶材料が表示材
料として用いられるためには、いくつかの物性が要求さ
れるが、その中でも基本的なものとしては、室温近傍の
広い温度範囲でスメクチックＣ相を示し、大きな自発分
極を有し、化学的に安定しているという点である。しか
しながら、初期の強誘電性液晶は、自発分極が、１０ｎ
Ｃ／ｃｍ２以下と小さく、また分子内にシッフ塩基をも
つものが多かったため、化学的に不安定であった。

ところで、最近、化学的に安定なエステル化合物による
大きな自発分極の発現が報告されている。

例えば、次式、 ＣＩ（３ の化合物は、７８．７〜１０３．３°Ｃの温度領域でカ
イラルスメクチ・ンクＣ相の、また１０３．３〜１２０
．８°Ｃの温度領域でコレステリック相の液晶となるが
、この液晶の８３°Ｃにおける自発分極は、８９　ｎＣ
／ｃｍｚである（特開昭６１−４３号公報）。

一方、カイラルスメクチックＣ相を示す温度を低くする
ために、２環の化合物が合成されている。

例えば、次式、 のビフェニル化合物は、降温時４４°Ｃからカイラルス
メクチックＣ相を示す（特開昭５９−１１８７４４号公
報）。

さらに、室温近傍で安定にカイラルスメクチック相を示
すフェニルピリミジン系化合物が報告されている。例え
ば、次式、 の化合物は、４０．７〜８２．８°Ｃの温度領域でカイ
ラルスメクチックＣ相の、８２．８〜８９．１”Ｃでス
メクチックＡ相の液晶となる（特開昭６１−２００９７
３号公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記エステル化合物は、カイラルスメクチ
ックＣ相の温度範囲が高いという欠点を有している。ま
た、上記ビフェニル化合物はカイラルスメクチックＣ相
がモノトロピックであり、不安定である。さらに、上記
フェニルピリミジン系化合物は応答速度が４３°Ｃで１
５００μｓと遅く、自発分極がかなり小さいと推定され
る。

すなわち、高速応答性を要求される表示装置等の液晶材
料には、大きな自発分極を有すること、低粘性を有する
こと、あるいは室温近傍を含む広い温度範囲でカイラル
スメクチックＣ相を示すこと等の物性が要求されるが、
現在までのところこれらの物性を充分に満足する材料は
未だないのが実状である。

これに対し、本発明者らは、既に、α位に不斉炭素を有
し、ベンゼン環に直結したケトン基を分子内に有する化
合物が、光等に対し安定であり、エナンチオトロピック
で液晶状態を取る温度範囲が広く、特に不斉炭素に光学
活性が付与されると、その液晶はカイラルスメクチック
Ｃ相を呈し、自発分極が大きく応答速度の速い強誘電性
液晶となることを見出している（国際出願番号ＪＰ８８
１００３３４　）。

本発明者らはかかる化合物の液晶物性をより向上させる
ために鋭意検討を進めた結果、該化合物のうちいくつか
は、不斉炭素源として乳酸を用いることにより、前記強
誘電性液晶の特徴である大きな自発分極を１員なうこと
なく、カイラルスメクチックＣ相の温度域をより室温に
近づけることができることを見出した。

本発明は、このような知見に基いてなされたもので、本
発明の目的は、液晶組成物として有用な新規な乳酸誘導
体、これを含む液晶組成物及び光スイツチング素子、並
びにこの化合物の中間体を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、次の一般式（Ｉ）、 （式中、Ｒ及びＲ１はアルキル基で、同しものでも異な
っているものでもよく、Ａは単結合、−〇−，−ｃｏｏ
−、−ｏｃｏ−、−ｏｃｏｏ−又は−ＣＯ−を示し、！
及びｍはそれぞれ１あるいは２で、１＋ｍ−３である）
で表わされる新規な乳酸誘導体、この化合物を含有する
液晶組成物、この化合物の少なくとも１種を構成要素と
する光スイツチング素子、さらにはこの化合物の中間体
からなるものである。

上記式（Ｉ）中のＲ，Ｒ’で示されるアルキル基は、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、
各々炭素数１〜１８のものが好ましい。

尚、特には上記式（Ｉ）中ＯＲ’が結合している炭素を
不斉中心として化合物に光学活性が付与されると、液晶
はカイラルスメクチックＣ相を呈し、自発分極が大きく
、応答速度が早くて強誘電性液晶として好ましいものと
なる。

上記式Ｎ）の代表的化合物の例とその理化学的性質を示
すと次のとおりである。

■’　Ｉｔ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ　３中、　ＴＭＳ基準、
δ値ｐｐｍ）　：　８．２４　（ｄ　、　２ｆｌ）　。

８．２０（ｄ、２Ｈ）　、７．７１　（ｄ、２！＋）　
、７．６０（ｄ、２Ｈ）　、７．３６（ｄ、２Ｈ）　。

７．０２（ｄ、２Ｈ）、４．６２（ｑ、ＩＨ）、４．０
４（ｔ、　２１１）、　３．４８（ｍ。

２Ｈ）　、　１．８４（ｍ、　４Ｈ）　、　１．５２（
ｄ、　３Ｈ）　、　１．７５”１．２（ｍ、　１４８）
　。

０．８７（ｍ、６１１） ■ＩＲ（ＫＢｒ、　ｃ＋ｎ−’）：２９１０．２８４０
．１７３０．１６９０．１６００゜１２６５、１２１０
．１１９５．１０７５．８２０４′−ノニルビフェニル
−４−カルボン　−４−２−ペンチルオキシプロパノイ
ノリニ７　、ｚ　Ｓ　）ｂ■’Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｊ２
　ｓ、ＴＭＳ基準、δ値ｐｐｍ）：８．２５（ｄ、２Ｈ
）。

８．２２（ｄ、２１１）、７．７３（ｄ、２Ｈ）、７．
６０（ｄ、２Ｈ）、７．３６（ｄ、２１１）。

７．３１（ｄ、２１１）、４．６２（ｑ、ＩＨ）、３．
４６（ｍ、　２Ｈ）、２．６８（ｔ、２１１）。

１．６２　（ｍ、　４１１）　、　１．５２　（ｄ、　
３８）　、　１．５〜１．２（ｍ、　１６）１）　、　
０．８８（ｍ、６Ｈ） ■ＩＲ（ＫＢｒ、　　ｃ「’）：２９１０．２８４０．
　１７３０．　１６９０．　１５９５゜１２６７、１２
１０．１０６５ ■’Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｊ！　３．ＴＭＳ基準、δ値ｐ
ｐｍ）　：８．２０（ｄ、２１＋）　。

８、１６　（ｄ、２１（）　、　７．７０　（ｄ、　４
１１）　、　７．３７　（ｄ、　２＋１）　、　７．０
０　（ｄ、　２＋１）　。

４．６８（ｍ、　ＬＨ）　、　４．０１　Ｄ、　２Ｈ）
　、　３．４９（ｍ、　２Ｈ）　、　１．６２　（ｍ、
　４Ｈ）　。

１．５４（ｄ、３Ｈ）、１．３２（ｍ、１４Ｈ）、０．
８８（ｍ、６Ｈ）■ＩＲ（ＫＢｒ、　ｃｍ−’）：２９
１０．２８４０．　１７３５．　１６９０．　１６００
゜１２７０．１２３０．１１６５．１０６０■’ＩＩ−
ＮＭＲ（ＣＤＣｌ　３中、　７ＭＳ基準、δ値ｐｐｍ）
：８．１６（ｄ、２Ｈ）。

８．１２（ｄ、２１１）、７．６６（ｄ、４１１）、７
．３４（ｄ、２Ｈ）、７．３２（ｄ、２）１）。

４．６５（ｑ、　ＩＦＩ）　、　３．４５（ｍ、　２Ｈ
）　、　２．７２（ｔ、　２）１）　、　１．６１　（
ｎ＋、　４Ｈ）　。

１．５０（ｄ、３１１）、１．３０（ｍ、　ＬＨ）、０
．８８（ｍ、６１１）■ＩＲ（ＫＢｒ、　　ｃｍ−’）
：２９１０．　２８４０．　１７３５．　１６９０．　
１６００゜１２７０．１２３０．１０６５ 尚、−ｉ式（＋）で示した化合物中のＲ及びＲ１のアル
キル基の炭素鎖の長さは、その化合物が液晶状態を取り
得る温度域、あるいはその化合物の自発分極等の物性に
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事ができることは言うまで
もない。

上記一般式（Ｉ）の化合物は以下の方法によって得られ
る。

上記式（Ｉ）のうち２＝１のものについては、以下の反
応経路により得られる。

上記式（Ｉ）のうち１．　＝　２のものについては、以
下の反応経路により得られる。

ＲＯＣＯＯ擬ＸＯ−ＣＯＯ１１ 上記式（Ｉｆ）の化合物は、以下の反応経路により得ら
れる。

Ｈ３ Ｈ３ Ｒ’０−ＣＩ−ＣＯＯＣ２Ｈ５ ↓ 上記式（ＩＩ）の化合物の反応経路では、まず、市販の
乳酸エステルのアルキル化を行う。このアルキル化は、
Ａｇ２Ｏ存在下にコラ化アルキルを反応させる方法が好
ましい。

次いで、得られた化合物を上記式（２）の化合物に変換
する。式（２）中のＹがＯＣ，１１，の場合は上記で得
られた化合物をそのまま用いれば良い。その他の場合は
まずエステルの加水分解を行い、得られた酸をＬｉ塩と
すれば、式（２）のＹがＯＬｉの化合物ができ、酸と無
機ハロゲン化物、例えば塩化チオニル、五塩化リン、三
塩化リン又は塩化ホスホリル等と反応させれば、酸ハロ
ゲン化物（ｙ＝ハロゲン）ができ、またその酸ハロゲン
化物をジメチルアミン等と反応させることによって酸ア
ミド化合物（Ｙ＝ニアミドを得ることができる。

次に、このようにして得られた上記式（２）の化合物を
上記式（３）の有機金属化合物とカップリングし、保護
基を脱離することにより上記式（ＩＩ）の化合物を得る
ことができる。尚、上記式の（２）と（３）の化合物の
カップリング反応の容易さ、あるいは収率の良さから、
上記式（２）の化合物として酸アミド化合物を用いるこ
とが好ましい。

上記式（３）の化合物は、市販の４−ブロモフェノール
あるいは４−（４−ブロモフェニル）フェノールの水酸
基を保護基、例えば１−エトキシエチル基、テトラヒド
ロピラニル基、ベンジル基又はトリメチルシリル基等で
保護した後、マグネシウム等の金属と反応させることに
より得られる。

（実施例） 次に本発明を実施例により具体的に説明する。

裏施尉上 ４′−オクチルオキシビフェニル−４−カルボン酸−４
−（２−ペンチルオキシプロパノイル）フェニル （−）−乳酸エチル８．３　ｇ　（７０ｍｍｏｌ）と１
−ヨードペンクン２５ｇ　（Ｉ２６ｍｍｏｌ）　　と酸
化銀１３．６ｇ（５８ｍｍｏｌ）とをフラスコにとり、
撹拌後室部で放置した。

エーテルを用いて、固体を濾別後、濾液を５％水酸化カ
リウム水溶液及び水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで
乾燥した。次いで、無水硫酸マグネシウムを濾過し、エ
ーテルを留去後、減圧蒸留し、沸点１１７〜１２１’Ｃ
／３１〜３４ｍｍＨｇの留分をあつめて、下記の理化学
的性質を有する目的とする（−ｉ２−ペンチルオキシプ
ロピオン酸エチルエステル（無色透明液体）　５．４７
　ｇ　（２９，１ｍｍｏｌ、純度９０．７　ｗｔ％、収
率４１％）を得た。

■　α（ｆｆｉ＝　１．　ｎｅａｔ）　＝　　５．３２
　（密度を０．８５と仮定すると〔α）　２５＝−６３
） ■　ＩＲ（ｃｎ＋−’）　　：２９００．　１７４０．
　１１２０■　’Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤｉ３．７ＭＳ基準、
ｐｐｍ）　：４．２（ｑ、　２Ｈ）。

３．９５（ｍ＋　　ＩＨ）、　　３．４〜３３−６（＋
　　２８）、　　１．６（ｍ＋　　２Ｈ）。

１．４（ｄ、　　３Ｈ）、　　１．４　〜１．２（ｍ、
　　４１１）、　　１．３（ｔ、　　３Ｈ）。

０．９（ｔ、３Ｈ） ｉＸＬＴ２−ペンヂルオキシプロビオン′のへＬ゛フラ
スコに、上記で得た（−）−２−ペンチルオキシプロピ
オン酸エチルエステル５．２４ｇ　（２７，８ｍｍｏｌ
）　、エタノール２６ｎｌ、水２６ｍｆｆ１及び水酸化
ナトリウム２．３０ｇを加え、２時間還流加熱した。

この際、白濁した混合物が微黄色の均一溶液になった。

エタノールを留去後、氷水浴で冷却した。

これを氷１０ｇ＋６規定の塩酸３０ｍ１にエーテル５０
ｍ１を用いて加えた。二層の分離後、エーテルで抽出し
た。しかる後、有機層を合わせ、水で洗浄後、無水硫酸
マグネシウムで乾燥した。無水硫酸マグネシウムは濾別
し、濾液を濃縮後、減圧蒸留して下記の理化学的性質を
有する無色透明の液体３．４０ｇ　（２１，２ｍｍｏ＋
、純度９９ｗｔ％（ＧＬＣによる）、収率７６％）を得
た。

■　沸点：　１２７〜１２８°Ｃ／４．ＯｍｍＨｇ■　
ａ　（Ｉ＝　１．　ｎｅａｔ）　＝　　５．９７　（密
度を０．９１と仮定すると〔α）　”（ｎｅａｔ）　−
−６６）■　ｒＲ（ｃ＋ｎ−’）　　：　２９００．　
１７２０．　１１２０■　’Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣ１２３
＋　７ＭＳ基準、　ｐｐｍ）　：　１０．８（ｓ、１）
１）。

４．１（ｍ、　ＩＩＩ）、　３．７〜３．５（ｍ、　２
１１）、　１．７（ｍ、　２１１）。

１．５（ｄ、　３Ｈ）、　１．４　（ｍ、　４１１）、
　１．０（ｔ、　３Ｈ）フラスコに、上記で得た（−）
−２−ペンチルオキシプロピオン酸３．２２ｇ　（２０
，２ｍｍｏｌ）と塩化チオニル３．１１ｇ　（２６，１
ｍｍｏｌ）を加え、室温で０．２時間の撹拌後、油浴で
加熱して、４０°Ｃで０．７時間、５０〜５５°Ｃで０
．７時間、７０〜７５°Ｃで３時間、加熱撹拌した。室
温に放冷後、アスピレータ−で減圧して、過剰の塩化チ
オニルを留去し、褐色の液体３．５４ｇ　（Ｉ９，９ｍ
ｍｏＬ収率９９％、α（ｆｆｉ　＝　１　、　ｎｅａｔ
）　　＝−６，３８）を得た。

マグネチックスクーラーを備えた１００ｍ　ｌのナス形
フラスコに、上記で得た（−）−２−ペンチルオキシプ
ロピオン酸クロリド７．８５ｇとトルエン３０ｍ１とを
とり、撹拌を開始した。次いで、０°Ｃに冷却して、４
０％ジメチルアミン水溶液１０ｎ／２を加え、１５分間
撹拌し、室温としてさらに４５分間撹拌した。その後、
１規定の塩酸で２回、５％水酸化ナトリウム水溶液で２
回、水で２回洗浄した。これを無水硫酸マグネシウムで
乾燥後、溶媒を留去することにより、下記の理化学的性
質を有する透明液体の（−）−２−ペンチルオキシプロ
ピオン酸ジメチルアミド６．７１ｇ　（収率８２％）を
得た。

■α（Ｉ＝　１　、　ｎｅａｔ）　＝　　２．３６３゜
■’Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ　ｓ中、　７ＭＳ基準、δ値
ｐｐｍ）　：４．２０（ｑ、　１ｌｌ）　。

３．３７　（ｍ、　２８）　、　３．０８　（！＋、　
３Ｈ）　、　２．９２（ｓ、　３１１）　、　１．５８
　（ｍ、　２８）　。

１−３６（ｄ、３１１）、１．５〜１１−２（＋４）１
）、０．８４　（ｍ、３１１）■ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ
−’）：２９１０．２８４０．１６４０．１４００．１
１０５（エバ」ヨ：ト乙九ルオキシプロパノイル　フェ
ノフラスコに、４−ブロモフェノール２．０３ｇ　（Ｉ
１，７３ｍｍｏｌ）　、エチルビニルエーテル３　ｒａ
　ｉ！　（３１，３７ｍｎ＋ｏｌ）、ピリジニウム−４
−トルエンスルホネート０．０５ｇ（０，２０ｍｍｏｌ
）、乾燥ジクロロメタン２０ｍ２をとり、室温で２時間
撹拌した。しかる後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で
洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し
て、４−ブロモフェニル−１−エトキシエチルエーテル
２．８７ｇヲ得り。

次に、フラスコに金属マグネシウム０．３０　ｇ　（Ｉ
２，３５ｍｍｏｌ）をとり、これに、油浴で５０°Ｃに
加熱しながら乾燥テトラヒドロフラン１２ａ＋ｆｆｉに
溶解した上記で得た４−ブロモフェニル−１＝エトキシ
エチルエーテル２．８７　ｇ　（Ｉ１，７１ｍｍｏｌ）
を３０分間かけて滴下した。次いで３０分間加熱還流し
た後、０°Ｃに冷却し、乾燥テトラヒドロフラン１２ｎ
ｆ！に溶解した上記で得た（−）−２−ペンチルオキシ
プロピオン酸ジメチルアミド２．１９ｇ　（Ｉ１，７１
ｍｍｏｌ）を５分間かけて滴下した。そのまま０°Ｃで
２時間、室温で１時間、６０’Ｃで３０分間撹拌した後
、０°Ｃにして１規定の塩酸２０ｍ２を加え、１時間撹
拌した。その後、エーテルで抽出し、水で洗浄した。無
水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して得られた
油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製す
ることにより、下記の理化学的性質を有する無色油状の
４−（２−ペンチルオキシプロパノイル）フェノール１
．４７　ｇ （収率５３％）を得た。

■’１１−ＮＭＲ（ＣＤＣ１３中、　７ＭＳ基準、δ値
ｐｐｍ）　：８．１５（ｂｒ、ｓ。

ＩＨ）　、　８．０５（ｄ、　２１１）　、　７．００
　（ｄ、　２Ｈ）　、　４．７２（ｑ、　ＩＨ）　、　
３．４３（ｍ、　２Ｈ）　、　１．５８　（ｍ、　２Ｈ
）　、　１．５０（ｄ、　３１１）　、　１．２７（ｍ
、　４１１）　、　０．８６（ｍ、３Ｈ） ■ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−’）：３２５０．２９１０．
２８４０．１６６０．１５９５゜フラスコに、４′−オ
クチルオキシビフェニル−４−カルボン酸３００．３　
ｍｇ　（０，９２ｍｍｏｌ）、４−（２−ペンチルオキ
シプロパノイル）フェノール２１５．６　ｍｇ　（０，
９１ｍｍｏり、ジシクロへキシルカルボジイミド２１３
．５１１１ｇ　（Ｉ，０４ｍｍｏｌ）　、４−ジメチル
アミノピリジン１３．４■（０，１１ｍｍｏｌ）及び乾
燥ジクロロメタン１０ｍＡをとり、９時間加熱還流した
。生じた固体を濾過で除き、溶媒を留去して得られた油
状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製後、
エタノールから再結晶して白色結晶の４′−オクチルオ
キシビフェニル−４−カルボン酸−４−（２−ペンチル
オキシプロパノイル）フェニル６１．２ｍｇ　（収率１
２％）を得た。この化合物は前述した理化学的性質を有
していた。

遺益庄ｑ圧伍 上記化合物を、ポリイミドを塗布しラビング処理を施し
た透明電極付ガラスからなる厚さ３μのセルに注入し、
ホントステージで温度制御を行いながら、偏光顕微鏡観
察を行った。温度変化は１分間に２°Ｃの割合で行った
。降温過程では１２４．９°Ｃで液体からスメクチック
Ａ相になり、１０６．４°ＣでカイラルスメチックＣ相
になった。昇温過程では５７．６°Ｃで結晶からカイラ
ルスメチックＣ相に変化した。

また、セルに１００Ｈｚ、　４０Ｖｐｐの三角波を印加
し、分極反転電流値より自発分極値を測定したところ、
３６．４°Ｃで２１７　ｎＣ７ｃｍ”　と大きな値を示
した。

夫崖団又 ４′−ノニルビフェニル−４−カルボン酸−４−（２−
ペンチルオキシプロパノイル）フェニルハ フラスコに４′−ノニルビフェニル−４−カルボン酸３
０６．４　ｍｇ（０，９５ｎ＋ｍｏｌ）　、実施例１記
載の方法で得た４−（２−ペンチルオキシプロパノイル
）フェノール２００．９■（０，８５ｍｍｏｌ）　、ジ
シクロへキシルカルボジイミド１９６．０　ｍｇ　（０
，９５ｍｍｏｌ）、４−ジメチルアミノピリジン１１．
２ｍｇ　（０，０９ｍｍｏｌ）及び乾燥ジクロロメタン
８　ｍｌをとり、室温で２時間撹拌した。生じた固体を
濾過で除き、溶媒を留去して得られた粗結晶をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーで精製後、エタノールから
再結晶して白色結晶の４′−ノニルビフェニル−４−カ
ルボンＭ−４−（２−ペンチルオキシプロパノイル）フ
ェニル２８４．５■（収率６２％）を得た。この化合物
は前述した理化学的性質を有していた。

丘益比■用貢 実施例１に記載の方法で液晶性の評価を行ったところ、
降温過程では、８４．７°Ｃで液体からスメクチックＡ
相にかわり、６８．０°ＣでカイラルスメクチックＣ相
にかわり、３４．７°Ｃで結晶化した。昇温過程では、
６０．８°Ｃで結晶からカイラルスメクチックＣ相に変
化した。自発分極値は３８°Ｃで１１８　ｎＣ７ｃｍ”
であった。

ズ新１片主 ４−オクチルオキシ安息香酸−４’　−（２−ペンチル
オキシプロパノイル）ビフェニル フラスコに、４−（４−ブロモフェニル）フェノール２
５０　ｇ　（Ｉ０，０４ｍｍｏｌ）、エチルビニルエー
テル３　ｍ　１．　（３１，３７ｍｍｏｌ）ピリジニウ
ム−４−１−／ｌｚエンスルホネート０．０５ｇ　（０
，２０ｍｍｏｌ）及び乾燥ジクロロメタン３０ｎｌをと
り、室温で３時間撹拌した。

次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫
酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して４−（４−ブ
ロモフェニル）フェニル−１−エトキシエチルエーテル
３．２２ｇを得た。

フラスコに金属マグネシウム０．３０　ｇ　（Ｉ２，３
５ｍｍｏｌ）をとり、これに、油浴で５０°Ｃに加熱し
ながら乾燥テトラヒドロフラン１２ｎ＋ｊ２に溶解した
上記で得た４−（４−ブロモフェニル）フェニル−１−
エトキシエチルエーテル３．２２ｇ　（Ｉ０，０３ｍｍ
ｏｌ）を３０分間かけて滴下した。３０分間加熱還流し
た後、０°Ｃに冷却し、乾燥テトラヒドロフラン１０＋
ｎｅに溶解した実施例１記載の方法で得た（−）−２−
ペンチルオキシプロピオン酸ジメチルアミド１．４９　
ｇ（７，９７ｍｍｏｌ）を５分間で滴下した。そのまま
Ｏ′Ｃで１時間、６０°Ｃで３０分間撹拌した後、０°
Ｃにして１規定の塩酸２０ｍｆを加え、１時間撹拌した
。しかる後、エーテルで３回抽出し、飽和炭酸水素ナト
リウム水溶液及び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した
。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して得ら
れた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精
製することにより、下記の理化学的性質を有する無水油
状の４−ビトロキシ−４’　−（２−ペンチルオキシプ
ロパノイル）ビフェニル１．５７ｇ　（ＭＩＸ率６３％
）を得た。

■’　＋１−ＮＭＲ（ＣＤＣ１ユ中、　ＴＭＳ基準、δ
値ｐｐ…）：８．１２（ｄ。

２ｔｌ）　、　７．６４　（ｄ、　２Ｈ）　、　７．５
４　（ｄ、　２８）　、　６．９８（ｄ、　２Ｈ）　、
　６．４６（ｓ。

１ｉｔ）、４．７０（ｑ、ＬＨ）、３．５０（ｍ、２Ｈ
）、１．６２（ｍ、２Ｈ）、１．５０（ｄ、３１１）、
１．２８（ｍ、４１１）、０．８７（ｍ、３８）■ＩＲ
（ｎｅａｔ、ｃｍ−’）：３３００．２９１０．２８４
０．１６６０．１５９０゜フラスコに４−オクチルオキ
シ安息香酸２５４．７ｍｇ　（Ｉ，０２ｍｍｏｌ）、上
記で得た４−ヒドロキシ−４′−（２−ペンチルオキシ
プロパノイル）ビフェニル３１３．３　ｍｇ　（Ｉ，０
０ｍｍｏｌ）　、ジシクロへキシルカルボジイミド２３
４．５　ｍｇ　（Ｉ，０４ｍｍｏｌ）、４−ジメチルア
ミノピリジン１８．０ｍｇ　（０，１５ｍｍｏｌ）及び
乾燥ジクロロメタン８ｍＮをとり、室温で１時間撹拌し
た。生じた固体を濾過で除き、溶媒を留去して得られた
粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製後
、エタノールから再結晶して白色結晶の４−オクチルオ
キシ安息香酸−４−（２−ペンチルオキシプロパノイル
）ビフェニル（４）　２５０．Ｏｔａｇ　（収率４６％
）を得た。この化合物は前述した理化学的性質を有して
いた。

爪星援Ω■値 実施例１に記載の方法で液晶性の評価を行ったところ、
降温過程では７８．７°Ｃで液体からスメクチックＡ相
になった。また昇温過程では４７°Ｃで結晶が融解した
。

また、１０　Ｈｚの三角波を印加したところ、上記スメ
クチックＡ相でも、電界誘起チルト（エレクトロクリニ
ック効果）が観測された。

キシプロパノイル）ビフェニル（４） フラスコに４−オクチル安息香酸１７５．１ｍｇ　（０
，７５ｍｍｏｌ）　、実施例３に記載の方法で得た４−
ヒドロキシ−４−（２−ペンチルオキシプロパノイル）
ビフェニル２１１．３■（０，６８ｍｍｏｌ）　、ジシ
クロへキシルカルボジイミド１７４．３■（０，８５ｍ
ｎ＋ｏｌ）、４−ジメチルアミノピリジン１１．２ｍｇ
　（０，０９ｍｍｏｌ）及び乾燥ジクロロメタン８　ｍ
ｌをとり、室温で１時間撹拌した。生じた固体を濾過で
除き、溶媒を留去して得られた粗結晶をシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーで精製後、エタノールから再結晶
して白色結晶の４−オクチル安息香酸−４’　−（２−
ペンチルオキシプロパノイル）ビフェニル（４Ｎ９８．
３ｍｇ　（収率５５％）を得た。この化合物は前述した
理化学的性質を有していた。

逍益判勿正債 実施例１に記載の方法で液晶性を評価したところ、降温
過程では８２．４°Ｃで液体からスメクチックＡ相にな
り、３１，５°Ｃで結晶化した。昇温過程では６１．３
°Ｃで結晶からスメクチックＡ相へ変化した。

上記スメクチックＡ相では電界誘起チルト（エレクトロ
クリニック効果）が観測された。

スｌ吐ｉ 液晶組成物の作成 実施例２に記載の化合物４′−ノニルビフェニル−４−
カルボン酸−４−（２−ペンチルオキシプロパノイル）
フェニルと、本発明者らが以前発明した４−（２−メチ
ルオクタノイル）フェニル−４−オクチルオキシ安息香
酸エステル（国際出願番号ＪＰ８８１００３３４　）と
を、モル比率で１対１で混合し、液晶組成物を作成した
。

この液晶組成物の液晶性を実施例１に記載の方法で評価
したことろ、降温過程では５８．１″Ｃで液体からスメ
クチックＡ相に変化し、３４．７°Ｃでカイラルスメク
チックＣ相に変化し、−２０°Ｃまで結晶化は起こらな
かった。すなわち、降温時においては室温でもカイラル
スメクチックＣ相を示す好ましい液晶組成物ができた。

夫絡聞旦 スイッチング素子の作成 実施例５に記載の液晶組成物を、ポリイミドを塗布しラ
ビング処理を施した透明電極付ガラスからなる厚さ４．
２μｍのセルに注入し、２５°Ｃで電界を印加すると明
瞭なスイッチング動作が観測された。また、２５°Ｃで
４２　Ｖｐｐの矩形波を印加し、その時のクロスニコル
の偏光顕微鏡下での光の透過量をフォトダイオードで検
知し応答速度を測定したところ、１４６μｓｅｃと高速
であった。

ル較貫 本発明における乳酸の効果を明らかにするために、乳酸
誘導体と類似構造をもつ化合物との相転移温度及び自発
分極の比較を行った。この比較の結果を下記の第１表に
示す。表中、■は実施例１記載の化合物、■は実施例２
記載の化合物、■は実施例３記載の化合物、■は実施例
４記載の化合物である。■、■、■、■の化合物は本発
明者らが以前発明した化合物である（国際番号Ｊｐ８８
１００３３４）。

表中■と■の比較により、乳酸誘導体はスメクチックＸ
相がなくカイラルスメクチックＣ相の温度範囲が低温化
していることが分かる。スメクチックＸ相がない方が、
混合し液晶組成物をつくる場合には好ましいことである
。また、室温動作のためにはカイラルスメクチックＣ相
の温度範囲が低温化していることは好ましいことである
。■と■の比較でも、同様にカイラルスメクチックＣ相
の温度範囲が乳酸誘導体の方が低温化していることが分
かる。一方、■と■及び■と■の比較例では、乳酸誘導
体の方がスメクチックＡ相の温度範囲が低温化しており
、このことは、混合等によりカイラルスメクチックＣ相
の発現を目指す場合にその温度範囲が低下するので好ま
しいものとなる。

自発分極の値は乳酸誘導体はいずれも１００ｎＣ／ｃｍ
ｚ以上の大きな値を示しており、よって本発明において
は自発分極が大きくしかもカイラルスメクチックＣ相の
温度範囲が低温化した、優れた液晶材料が得られること
になる。

（発明の効果） 本発明の化合物は、不斉炭素源として乳酸を用いること
により広い温度範囲で液晶状態を取り得、かつ自発分極
が大きいことから応答速度の速い強誘電性液晶材料とな
る等、オプトエレクトロニクス関連素子の素材として極
めて優れた効果を奏するものである。

従って本発明は、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
パルプ等、液晶やエレクトロケミクロミズムを利用する
オプトエレクトロニクス関連素子の素材として有用な液
晶材料といえる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次の一般式（ I ）、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ及びＲ＾１はアルキル基で、同じものでも異
   なっているものでもよく、Ａは単結合、−Ｏ−、−ＣＯ
   Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−又は−ＣＯ−を示し、
   ｌ及びｍはそれぞれ１又は２で、ｌ＋ｍ＝３である）で
   表わされる新規な乳酸誘導体 ２、請求項１に記載の一般式（ I ）で表わされる乳酸
   誘導体を含有することを特徴とする液晶組成物 ３、請求項１に記載の一般式（ I ）で表わされる乳酸
   誘導体の少なくとも１種を構成要素とする光スイッチン
   グ素子 ４、次の一般式（II）、 ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中、Ｒ＾１及びｍは前記のものと同じものを示す）
   で表わされる請求項１に記載の一般式（ I ）で表わさ
   れる乳酸誘導体の中間体。