JPH02180869A - Optically active compound and use thereof - Google Patents

Optically active compound and use thereof

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JPH02180869A
JPH02180869A JP7589A JP7589A JPH02180869A JP H02180869 A JPH02180869 A JP H02180869A JP 7589 A JP7589 A JP 7589A JP 7589 A JP7589 A JP 7589A JP H02180869 A JPH02180869 A JP H02180869A
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Abstract

NEW MATERIAL:An optically active compound of formula I [at least one of the rings a and b is a polyhalogeno ring containing totally four F atoms or F and Cl atoms or the remaining rings are (halogen-substituted) benzene rings; L is -COO- or -OCO-; Q is -O- or direct bond; R is >=4C alkyl wherein at least one of R and a group of formula II is an optically active group]. EXAMPLE:6-Decyloxypyridine-3-carboxylic acid 4'-[3-fluoro-4-(perfluoro-1- propyloxyethylcarbonyl)phenyloxycarboxyl]tetrafluorophenyl ester. USE:One component for liquid crystal compositions. The compound of formula I is used for materials or optically switching elements capable of responding at high speeds and exhibiting chiral smectic phases over a wide temperature range. PREPARATION:A compound of formula VI and a compound of formula XI separately prepared through several intermediates, respectively, are reacted with each other to provide the compound of formula I wherein L is -COO-.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な光学活性化合物、当該化合物を含有する
液晶組成物及び当該化合物あるいは当該化合物の少なく
とも1種を成分として含有する液晶組成物を使用して構
成される光スイッチング素子に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a novel optically active compound, a liquid crystal composition containing the compound, and a liquid crystal composition containing the compound or at least one of the compounds as a component. The present invention relates to an optical switching element constructed using the present invention.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

液晶表示素子の表示方式として現在広く実用に供されて
いるものは、ねじれネマチック型(TN)及び動的散乱
型(DB )である。これらはネマチック液晶を主成分
としたネマチック液晶セルによる表示であるが、従来の
ネマチック液晶セルの短所の一つに応答速度が遅く、最
高数ミリ秒のオーダーの応答速度しか得られないという
事実があげられる。そしてこのことがネマチック液晶セ
ルの応用範囲を制約する一因となっている。これに対し
て最近スメクチック液晶セルを用いればより高速な応答
が得られることが明らかになってきた。
Currently, the display systems of liquid crystal display elements that are widely used in practical use are twisted nematic (TN) and dynamic scattering (DB). These are displays using nematic liquid crystal cells that mainly contain nematic liquid crystals, but one of the disadvantages of conventional nematic liquid crystal cells is the fact that the response speed is slow, and the response speed can only be on the order of a few milliseconds at most. can give. This is one of the factors that limits the range of applications of nematic liquid crystal cells. In contrast, it has recently become clear that a faster response can be obtained by using a smectic liquid crystal cell.

光学活性なスメクチック液晶の中には強誘電性を示すも
のがあることが知られておシ、その応用に関して大きな
関心が持たれている。強誘電性液晶は、1975年、R
,B、メイヤー(R,B。
It is known that some optically active smectic liquid crystals exhibit ferroelectricity, and there is great interest in their applications. Ferroelectric liquid crystal was developed in 1975 by R.
, B., Mayer (R.B.

Meyer ) G) (ジュルナール・ド・フイジー
ク(’J、 Phya、 )、第36巻、第L69頁(
1975))によυ最初に合成されたが、それは、4−
(4−n−デシルオキシベンジリデンアミノ) −27
−メチpブチμシンナメー) (DOBAMBO)を代
表例とするVラフ塩基系の化合物であシ、これが光学活
性の状態、例えばカイフルスメクチック0相において強
誘電性を示すことを特徴とするものである。その後、N
、入クラーク(N、A。
Meyer) G) (Journard de Fuisique ('J, Phya, ), Vol. 36, No. L69 (
1975)), it was first synthesized by 4-
(4-n-decyloxybenzylideneamino) -27
It is a V-rough base-based compound whose representative example is (DOBAMBO), which is characterized by exhibiting ferroelectricity in an optically active state, for example, in the Kaiflusmectic 0 phase. be. After that, N
, Enter Clark (N, A.

C1arlc )ら〔アブフィト・フイジクス・レター
ズ(Appx、 phys、 Lett、 )第36巻
、第899頁(t9so))Kより、DOBAMBOノ
薄膜−tcA/Vcおいて、マイクロ秒オーダーの高速
応答性が発見され、これが契機となって強誘電性液晶は
その高速応答性やメモリ性を利用して、液晶テレビ等の
デイスプレィ用のみならず、光プリンターヘッド、光フ
ーリエ変換素子、あるいはライトバルブ等のオプトエレ
クトロニクス関係素子の部品にも使用可能な材料として
注目を集めている。強誘電性液晶セルにおいては、誘電
率が高(、自発分極が大きい材料を用いるほどセルを高
速駆動できて有利であるため、自発分極の大きい材料の
開発が望まれている。
C1arlc) et al. [Abphytophysics Letters (Appx, phys, Lett, ) Vol. 36, p. 899 (t9so)) K. discovered high-speed response on the microsecond order in DOBAMBO thin film-tcA/Vc. This led to the development of ferroelectric liquid crystals, which are used not only for displays such as liquid crystal televisions, but also for optoelectronic devices such as optical printer heads, optical Fourier transform elements, and light valves, by taking advantage of their high-speed response and memory properties. It is attracting attention as a material that can also be used for related device parts. In ferroelectric liquid crystal cells, the use of a material with a high dielectric constant (and a large spontaneous polarization) is advantageous because the cell can be driven at high speed, so the development of a material with a large spontaneous polarization is desired.

また実用上は、液晶化合物あるいは組成物自身が安定で
あυ、更には、室温を中心とする広い温度範囲で強誘電
性を示すことが必要である。
In addition, for practical purposes, it is necessary that the liquid crystal compound or composition itself be stable and exhibit ferroelectricity over a wide temperature range centered around room temperature.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、DOBAMBOなどのVラフ塩基型の化合物は
水や光等に対する安定性の点で難点があり、また強誘電
性を示す温度範囲も室温よ9400以上高温側にあるな
ど、実用に適するものではなかった。そこで、強誘電性
液晶材料として、物理的化学的に安定で、しかも大きい
自発分極を持つ材料系の実現が強く期待されている。
However, V rough base type compounds such as DOBAMBO have drawbacks in terms of stability against water and light, and the temperature range in which they exhibit ferroelectricity is 9,400 degrees higher than room temperature, making them unsuitable for practical use. There wasn't. Therefore, there are strong expectations for the realization of a material system that is physically and chemically stable and has large spontaneous polarization as a ferroelectric liquid crystal material.

本発明の目的は化学的安定性、光安定性に優れ、自発分
極が大きく、かつカイラルスメクチツクC相の温度範囲
の広い新規光学活性化合物を得ることにある。また本発
明はこのような光学活性化合物あるいは液晶組成物を用
いて高速応答性を有する表示素子等を提供しようとする
ものである。
An object of the present invention is to obtain a novel optically active compound that has excellent chemical stability and photostability, has large spontaneous polarization, and has a wide temperature range of chiral smectic C phase. The present invention also aims to provide display elements and the like having high-speed response using such optically active compounds or liquid crystal compositions.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明を概説すれば、本発明の第1の発明は光学活性化
合物に関する発明であって、下記−服代l: 〔ただし、環a、bのうち少なくとも一つは合計4個の
フッ素、又はフッ素及び塩素を含むポリハロゲン環であ
り、それ以外はハロゲン置換されていてもよいベンゼン
環であり、Lは−COO−基又は−OC〇−基、Qは一
〇−基又は直接結合、Rは炭素数4以上のアルキル基で
あり、基RあるいはC8?7001F(OF3)基のう
ち少なくとも一方は光学活性基である〕で表されること
を特徴とする。
To summarize the present invention, the first invention of the present invention relates to an optically active compound, which includes the following: [However, at least one of rings a and b has a total of 4 fluorine atoms, or It is a polyhalogen ring containing fluorine and chlorine, and the others are benzene rings that may be substituted with halogen, L is -COO- group or -OC〇- group, Q is 10-group or direct bond, R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms, and at least one of the group R or the C8-7001F (OF3) group is an optically active group.

また、本発明の第2の発明は液晶組成物に関する発明で
あって、第1の発明の光学活性化合物の少なくとも1種
を成分として含有することを特徴とする。
Moreover, the second invention of the present invention relates to a liquid crystal composition, and is characterized in that it contains at least one kind of the optically active compound of the first invention as a component.

そして、本発明の第3の発明は光スイッチング素子に関
する発明であって、第1の発明の光学活性化合物、ある
いはこの化合物の少な(とも1種を成分として含有する
液晶組成物を使用して構成されることを特徴とする。
A third invention of the present invention relates to an optical switching element, which is constructed using a liquid crystal composition containing the optically active compound of the first invention or a small amount (at least one kind) of this compound. It is characterized by being

前記−服代(1)の化合物は、中心骨格が安息香酸フェ
ニルエステル構造を有しておシ、更に分子の両末端に長
鎖の置換基(炭素数4〜18が好ましい)が存在するの
でそれ自身が液晶性を示すものである。また、この化合
物は不斉炭素に力μボニル基及びOF3基を直接結合さ
せてぃるほか、ピリジン環、フッ素あるいは塩素の双極
子モーメントが分子長軸に対して横方向に作用するので
高い旋光性を有している。また、複数のフッ素の存在に
より表面エネルギーの低下が起こるため、強誘電性液晶
に不可欠な薄いセル内において、ドメインの回転に対す
る抵抗が非フツ素系化合物に比較して減少することが予
想され、これらがあいまって表示素子として使用する場
合に高速応答性が期待できるものである。
The compound of -Fukudai (1) has a central skeleton having a benzoic acid phenyl ester structure, and further has long chain substituents (preferably 4 to 18 carbon atoms) at both ends of the molecule. It itself exhibits liquid crystallinity. In addition, this compound has a strong μbonyl group and an OF3 group directly bonded to the asymmetric carbon, and the dipole moment of the pyridine ring, fluorine, or chlorine acts transversely to the long axis of the molecule, resulting in high optical rotation. It has a sexual nature. In addition, since the presence of multiple fluorines causes a decrease in surface energy, it is expected that the resistance to domain rotation will be reduced compared to non-fluorine compounds in the thin cells essential for ferroelectric liquid crystals. When these factors are combined, high-speed response can be expected when used as a display element.

〔化合物の製法〕[Production method of compound]

本発明における一般式(1)の光学活性化合物は、例え
ば次のような合成経路に従って製造することができる。
The optically active compound of general formula (1) in the present invention can be produced, for example, according to the following synthetic route.

但し、以下の反応式においてQあるいはQは無置換のベ
ンゼン環を表す場合も含むものとする。
However, in the following reaction formula, Q or Q may represent an unsubstituted benzene ring.

(Xり (OFρoc、yア (1,L=−oco−1Q、=−0−)(OFρOO,
H7 (1,L=−000−) 上記製造過程を概説すると、始めに6−クロロニコチン
酸とナトリウムアルコキシドを反応させて6−アルキル
オキシニコチン酸<u)を製造する。次にこれを酸クロ
ライド(III)とした後、4−ヒドロキシ安息香酸化
合物(■)と塩跣性物質の存在下に反応させて力yボン
酸(V)を製造し、酸クロフィトCVI’)とする。
(Xri(OFρoc, ya(1,L=-oco-1Q,=-0-)(OFρOO,
H7 (1,L=-000-) To outline the above production process, 6-chloronicotinic acid and sodium alkoxide are first reacted to produce 6-alkyloxynicotinic acid <u). Next, this was converted into acid chloride (III), and then reacted with a 4-hydroxybenzoic acid compound (■) in the presence of a salty substance to produce acid chloride (V), which was then converted into acid chloride (CVI'). shall be.

また力〃ポン酸(II)とジヒドロキシ化合物(■)と
を酸触媒の存在下にエステル化して、フェノール化合物
(■)を製造する。
Further, a phenol compound (■) is produced by esterifying the hydroponic acid (II) and a dihydroxy compound (■) in the presence of an acid catalyst.

一方、ジヒドロキシ化合物をパーフルオロ−2−プロピ
ルオキシプロピオン酸(K)とエステル化させるか、ヒ
ドロキシ化合物を酸クロライ)’ (X) Kよりアシ
ル化して、パーフルオロ−1−プロピルオキシエチルカ
ルボ二y基の導入されたフェノール化合物(XI)を製
造する。
On the other hand, the dihydroxy compound is esterified with perfluoro-2-propyloxypropionic acid (K), or the hydroxy compound is acylated with acid chloride (X) K to form perfluoro-1-propyloxyethyl carbon diy A phenol compound (XI) into which a group has been introduced is produced.

更に、4−ヒドロキシ安息香酸化合物(Xll)を酸ク
ロフィト(X)と反応させて、パーフルオロ−1−プロ
ビルオキシエチルカルボニルオキシ基の導入された安息
香酸化合物(Xlll)を製造し、これを塩化チオニル
等の塩素化剤によシ酸クロライド(XF/)とする。
Furthermore, 4-hydroxybenzoic acid compound (Xll) is reacted with acid clophyte (X) to produce a benzoic acid compound (Xlll) into which a perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy group has been introduced, and this is Using a chlorinating agent such as thionyl chloride, it is converted to silicyl chloride (XF/).

最後に酸クロライド(M)及びフェノール化合物(XI
)あるいはフェノール化合物(■)及び酸りqフィト(
XF/)を塩基性物質の存在下に反応させて一般式(I
)で示される化合物を製造することかで鳶る。
Finally, acid chloride (M) and phenolic compound (XI
) or phenolic compounds (■) and acid q-phyto (
XF/) in the presence of a basic substance to form the general formula (I
) is produced by producing the compound shown in

なお上記製造過程において、普通は光学活性のパーフル
オロ−2−プロピルオキシプロピオン酸を用いて目的の
化合物を製造するが、Rが光学活性基である化合物を用
いる場合には、ラセミ体の酸を用いて同様に目的化合物
を製造することができる。
In the above manufacturing process, the target compound is usually manufactured using optically active perfluoro-2-propyloxypropionic acid, but when using a compound in which R is an optically active group, racemic acid is used. The target compound can be produced in the same manner using this method.

また化合物(F/)あるいは(x5)において、4個の
フッ素又はフッ素及び塩素を含む4−ヒドロキシ安息香
酸化合物は、文献1:パーチャル(、T、 M、 Bi
rchall )  ほか、ジャーナA/eオプ・ケミ
カ/L’−ソサエティ(、r、Chem、 8oc、 
)、1971年、第1345頁あるいは文献2:高岡昭
生、石川低力ほか、日本化学会誌、1985年、第21
55頁に準じてポリフルオロベンゾニトリル類から製造
することができる。
In addition, in the compound (F/) or (x5), a 4-hydroxybenzoic acid compound containing four fluorine or fluorine and chlorine is described in Document 1: Partial (, T, M, Bi
rchall) and others, Jhana A/e Op Chemica/L'-Society (, r, Chem, 8oc,
), 1971, p. 1345 or document 2: Akio Takaoka, Yoroki Ishikawa et al., Journal of the Chemical Society of Japan, 1985, No. 21
It can be produced from polyfluorobenzonitrile according to page 55.

また、フッ素を1個含む化合物は、文献3:竹原貞夫ほ
か、第11回液晶討論会予稿集、1985年、第176
頁に準じてフルオロアニソールから製造することができ
る。
In addition, compounds containing one fluorine are described in Reference 3: Sadao Takehara et al., Proceedings of the 11th Liquid Crystal Symposium, 1985, No. 176.
It can be manufactured from fluoroanisole according to the method on page 1.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明の適用範囲はこれらの実施例によって限定される
ものではない。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
The scope of application of the present invention is not limited by these examples.

す)で表すものとする。).

実施例1 (&)窒素雰囲気中で金属ナトリウム2.Of、1−デ
カノー/1/12.6F及びトルエン20〇−を加熱溶
解させた後、減圧下にトルエンを留去し、6−クロロニ
コチン酸13PのN−メチルピロリドン140dの溶液
を加えて150士5℃で17時間加熱反応させた。放冷
換水を加えて希塩酸及び希酢酸で中和して中性とし、ト
ルエン軸出し、水で洗浄して無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、トルエン溶液をシリカゲルのカラムを通し、溶媒
を留去して6−ゾシルオキシニコチン酸(II、u=c
、。Ext)を得た。
Example 1 (&) Metallic sodium in a nitrogen atmosphere 2. After heating and dissolving 1-decanol/1/12.6F and toluene at 20°C, toluene was distilled off under reduced pressure, and a solution of 140d of N-methylpyrrolidone containing 6-chloronicotinic acid 13P was added to 150°C. The mixture was heated and reacted at 5° C. for 17 hours. Add cooled water, neutralize with dilute hydrochloric acid and dilute acetic acid to make it neutral, extract toluene, wash with water, dry over anhydrous magnesium sulfate, pass the toluene solution through a silica gel column, and distill off the solvent. 6-zosyloxynicotinic acid (II, u=c
,. Ext) was obtained.

(b)  上記カルボン酸化合物1.4tを塩化チオニ
A/15dと5時間加熱反応させた後、塩化チオニ〃を
留去して得られる生成物のト〃エン溶1t−4−ヒドロ
キシテFツフルオロ安息香酸1.O2のピリジン30m
の溶液に徐々に加えて65±5℃で5時間反応させ、−
夜放置後水に注いでトルエンで抽出し、トルエン溶液を
水で洗浄して無水硫酸マグネシウムで乾燥し、シリカゲ
〜のカラムを通して溶媒を留去シ、ヘキサン−エタノ−
μで再結晶して、6−ゾシ〃オキシニコチン酸−4′−
カルボキンーテトヲフμオロフェニルエステA/(■、
R” ”lOH2!、環a : w−z−=’ytp 
)を得た。
(b) After heating and reacting 1.4 t of the above carboxylic acid compound with thioni chloride A/15d for 5 hours, the thioni chloride was distilled off to obtain a toene solution of 1 t-4-hydroxyteF Benzoic acid 1. O2 pyridine 30m
The mixture was gradually added to the solution of -
After standing overnight, it was poured into water and extracted with toluene. The toluene solution was washed with water, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off through a silica gel column.
Recrystallize with μ to obtain 6-zosoxynicotinic acid-4'-
Carboquine Tetofuolophenylester A/(■,
R""lOH2! , ring a: w-z-='ytp
) was obtained.

(c)m−7/vオロフエノ−A/2.8 fを二硫化
炭素80−に溶解し、すりつぶした無水塩化アルミニウ
ム7tを加え、かくはんしながら光学活性ハーフ〃オロ
ー2−プロビルオキシデロピオン酸りロフィトa7f/
二硫化炭素50m7!の溶液を7℃以下で滴下し、その
後5時間加熱還流し、冷却後希塩酸中に注ぎ、エーテル
抽出し、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥して
、溶媒を留去し、残留物をヘキサン−トルエン混合溶媒
に溶解してこの溶液をシリカゲルのカラムを通し、溶媒
を留去して5−7μオa−4−(バーフルオロ−1−プ
ロピ〃オキシエ千ルカルボニA/)フエ/−1v(X1
1 環b: s−y、Q=直接結合、ただしハロゲン原
子の置換位置は表1、注の定義に従う)を製造した。
(c) Dissolve m-7/v olofeno-A/2.8 f in 80 carbon disulfide, add 7 t of ground anhydrous aluminum chloride, and stir to form the optically active half-olof 2-propyloxyderopion. acid lofito a7f/
Carbon disulfide 50m7! The solution was added dropwise at 7°C or below, then heated under reflux for 5 hours, poured into dilute hydrochloric acid after cooling, extracted with ether, washed with water, dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was The solution was dissolved in a hexane-toluene mixed solvent and passed through a silica gel column, and the solvent was distilled off. (X1
1 Ring b: sy, Q = direct bond, however, the substitution position of the halogen atom was according to the definition in Table 1, notes) was produced.

((1)  ff1)で製造した酸化合物(V) 1.
2 F及び(c)で製造した化合物(XI) t 1t
を使用し、カラムクロマトグラフィにヘキサン−トルエ
ン混合溶媒を用いる以外は(′b)と同様に処理して化
合物■:6一デシルオキシピリジン−5−力〃ポン酸−
4’−(5−)pオー−4−(パーフルオロ−1−プロ
ピ〃オキシエチルカルボニ/I/)フェニルオキシカ〜
ボニ〃〕テトフフルオロフエニ〃エステルを製造した。
Acid compound (V) produced in ((1) ff1) 1.
Compound (XI) produced with 2 F and (c) t 1t
Compound ■: 6-decyloxypyridine-5-hydroponic acid-
4'-(5-)p-4-(perfluoro-1-propyloxyethylcarbony/I/)phenyloxyca~
Boni]tetoffluorophene ester was produced.

この化合物を透明Ellの間隙が約3μmのガラスセル
に封入し、±5v、I Tlz  の電界を印加しなが
ら偏光顕微鏡で観察すると、温度降下時に53℃から電
界の反転に伴いドメインも反転するのが認められた。そ
の他の相転移温度は表1に示しである。なおOryは結
晶状態、SC*は強誘電性のカイラルスメクチツクC相
で、上記の電界に対して少なくとも一部が応答する相で
ある。8Aはスメクチック人相、Ch  はコレステリ
ック相、Iは等方性液相を示している。
When this compound was sealed in a glass cell with a transparent EELL gap of approximately 3 μm and observed under a polarizing microscope while applying an electric field of ±5 V, I Tlz, it was found that the domain reversed as the electric field reversed from 53°C as the temperature decreased. was recognized. Other phase transition temperatures are shown in Table 1. Note that Ory is a crystalline state, and SC* is a ferroelectric chiral smectic C phase, which is a phase that at least partially responds to the above electric field. 8A indicates a smectic physiognomy, Ch 2 indicates a cholesteric phase, and I indicates an isotropic liquid phase.

また・はその相が存在することを示している。Also, / indicates that the phase exists.

なお()はその相がモノトロピックであることを示して
いる。
Note that () indicates that the phase is monotropic.

この化合物を電極間隙115μmのセルに封入し、宮里
らの報告による三角波法〔民宮里、氏タケゾエ、入フク
ダ(K、 Miyasato %H,Take −zo
e 、入IPukuda )  ほか、ジャパニーズ・
ジャーナル・オプ・アプライド・フイジクス(Jpn。
This compound was sealed in a cell with an electrode gap of 115 μm, and the triangular wave method reported by Miyazato et al.
e, IPukuda) and others, Japanese
Journal of Applied Physics (Jpn.

J、 AppL Phys、)、1985年、第22巻
、第L661頁〕で自発分極を測定したところ、その値
は230 no/elII”  であった。
J, AppL Phys, 1985, Volume 22, Page L661], the spontaneous polarization was measured and the value was 230 no/elII''.

実施例2 1−デカノールに代えて1−オクタツール、4−ヒドロ
キシテトラフルオロ安息香酸に代工て4−ヒドロキシ−
2−クロロ−トリフルオロ安息香酸を用いる以外は実施
例1と同様にして化合物■:6−オクチルオキシピリジ
ン−3−カルボン酸−4’−C5−フルオロ−4−(パ
ーフルオロ−1−プロピルオキシエチルカルボ二A/)
フェニルオキシカルボニル)−3/−クロロトリフルオ
ロフェニルエステルを製造した。この化合物の相転移温
度は表1に示す通シである。
Example 2 1-octatool was substituted for 1-decanol, and 4-hydroxy- was substituted for 4-hydroxytetrafluorobenzoic acid.
Compound (1): 6-octyloxypyridine-3-carboxylic acid-4'-C5-fluoro-4-(perfluoro-1-propyloxy Ethyl carbonyl A/)
Phenyloxycarbonyl)-3/-chlorotrifluorophenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.

また実施例1と同様にして測定した自発分極の値は17
0 n07cm” であった。
In addition, the value of spontaneous polarization measured in the same manner as in Example 1 was 17
0n07cm”.

実施例3 m−フルオロフェノ−#に代iテo −りa aフェノ
ールを用いる以外は実施例1と同様にして化合物■:6
−デシルオキシピリジン−3−カルボン酸−4’−〔2
−クロロ−4−(パーフルオロ−1−プロピρオキシエ
チρカルボニlv)フェニルオキシカルボニルコテトラ
フルオロフェニルエステルを製造した。この化合物の相
転移温度は表1に示す通りである。
Example 3 Compound ■: 6 was prepared in the same manner as in Example 1 except that m-fluoropheno-# was replaced by i-teo-ri-a-phenol.
-decyloxypyridine-3-carboxylic acid-4'-[2
-Chloro-4-(perfluoro-1-propyρoxyethylρcarbonylv)phenyloxycarbonylcotetrafluorophenyl ester was produced. The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1.

実施例4 光学活性パーフルオロ−2−プロピルオキシプロピオン
酸五〇?、フルオロヒドロキノン1.2f及びp−)/
l/エンスルホン酸1.12をト〜エン150dと共に
加熱還流させ、生成する水を系外に除去しながら30時
間反応させ、冷却後希水酸化ナトリウム水溶液次いで水
で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、シリカゲル
のカラムを通した後溶媒を留去し、ベンゼンで再結晶し
て、3−フルオロ−4−(バーフルオロ−1−プロピル
オキシエチルカルボニルオキシ)フェノール(XI、 
 環b : 3−IF%q=−〇−基)を製造した。
Example 4 Optically active perfluoro-2-propyloxypropionic acid 50? , fluorohydroquinone 1.2f and p-)/
1.12 l/enesulfonic acid was heated to reflux with 150 d of toene, and the reaction was carried out for 30 hours while removing the produced water from the system. After cooling, the mixture was washed with a dilute aqueous sodium hydroxide solution and then with water, and then with anhydrous magnesium sulfate. After drying and passing through a silica gel column, the solvent was distilled off and recrystallized from benzene to obtain 3-fluoro-4-(berfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy)phenol (XI,
Ring b: 3-IF%q=-〇- group) was produced.

上記化合物及び実施例1(b)で製造した化合物(V)
を用いて実施例1(b)と同様にエステル化を行い、次
いで実施例1(d)と同様に処理して化合物■:6一デ
シルオキシビリジン−3−カルボン酸−4’−(3−)
μオワ−4−(パーフルオロ−1−プロピルオキシエチ
ルカルボニルオキシ)フエ=ルオキシカルボニy〕テト
ラフルオロフェニルエステルを製造t、り。
Compound (V) produced in the above compound and Example 1(b)
Esterification was carried out in the same manner as in Example 1(b) using )
Preparation of μO-4-(perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy)phe-ruoxycarbony]tetrafluorophenyl ester.

この化合物の相転移温度は表1に示す通シである。ただ
し、−はその相の存在が明確でないことを表している。
The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1. However, - indicates that the existence of that phase is not clear.

実施例5 フ〃オロヒドロキノンに代えてヒドロキノンを用いて実
施例4と同様にして化合物(XI 。
Example 5 Compound (XI) was prepared in the same manner as in Example 4 using hydroquinone instead of fluorohydroquinone.

環b:無置換、Q、 =−0−基)を製造した。また1
−デカノールに代工て1−へキサノールヲ用いて実施例
1(a)、(b)と同様にして化合物(vlR= C,
Hl、   環a:W−Z=F)を製造した。
Ring b: unsubstituted, Q, =-0- group) was produced. Also 1
The compound (vlR=C,
Hl, ring a: W-Z=F) was produced.

化合物(XI)及び化合物(V)を用いて実施例1(b
)と同様にエステル化を行い、次いで実施例1(d)と
同様に処理して化合物■:6−へキシルオキシピリジン
−3−カルボン酸−a’−(a−(バーフルオa−1−
プロピルオキシエチルカルボニルオキシ)フェニルオキ
シカμボニル〕テトフフルオロフェニルエステルを製造
した。この化合物の相転移温度は表1に示す通υである
Example 1(b) using compound (XI) and compound (V)
), and then treated in the same manner as in Example 1(d) to form compound (1): 6-hexyloxypyridine-3-carboxylic acid-a'-(a-(barfluor a-1-
Propyloxyethylcarbonyloxy)phenyloxycarbonyl]tetoffluorophenyl ester was produced. The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1.

実施例6 転移温度は表1に示す通りである。Example 6 The transition temperatures are shown in Table 1.

実施例7 実施例1で製造した6−デシμオキシニコチン酸及びヒ
ドロキノンを用いて実施例4と同様にして化合物(■、
R= 01゜■、い 環a=無置換)を製造した。また
酸クロライド(X)及び4−ヒドロキシ−3−クロロト
リフルオロ安息香酸を用いてトリエチルアミン存在下ベ
ンゼン溶媒中において5時間加熱反応させ、実施例1(
b)と同様に処理して化合物< xm、環b:v=x=
z=F%!=04)  を製造した。
Example 7 Compounds (■,
R=01°■, ring a=unsubstituted) was produced. In addition, acid chloride (X) and 4-hydroxy-3-chlorotrifluorobenzoic acid were heated to react in a benzene solvent in the presence of triethylamine for 5 hours, and Example 1 (
Treated in the same manner as in b), compound < xm, ring b: v=x=
z=F%! =04) was manufactured.

化合物(■)及び(■)を用いて上記と同様にエステル
化を行い、次いで実施例1(d)と同様に処理して化合
物■:6−デシ〜オキシピリジン−3−カルボン酸−4
’−(4−(パーフルオロ−1−プロピルオキシエチル
カルボニルオキシ)−3−クロロトリフルオロベンゾイ
ルオキシ〕フエニ〜エステルを製造した。この化合物の
相1−デカノールに代えて1−オクタツールを用いて実
施例1 (a)と同様にして製造した化合物(■、R”
 (sTixt )  及びクロロヒドロキノンを用い
て実施例4と同様にして化合物(■、環a: 5−at
 )を製造した。
Esterification was carried out in the same manner as above using compounds (■) and (■), and then treated in the same manner as in Example 1(d) to obtain compound (■): 6-decy-oxypyridine-3-carboxylic acid-4.
'-(4-(Perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy)-3-chlorotrifluorobenzoyloxy]phenylene ester was prepared. The phase of this compound was prepared using 1-octatool in place of 1-decanol. Example 1 Compounds produced in the same manner as (a) (■, R''
(sTixt) and chlorohydroquinone to prepare the compound (■, ring a: 5-at
) was manufactured.

また、酸クロフィト(X)及び4−ヒドロキシテトラフ
ルオロ安息香酸を用いて実施例6と同様にして酸化合物
0Qll)を製造した。
Further, acid compound 0Qll) was produced in the same manner as in Example 6 using acid clophyte (X) and 4-hydroxytetrafluorobenzoic acid.

化合物(■)及び(■)を用いて実施例1(b)と同様
にエステル化を行い、次いで実施例1(d)と同様に処
理して化合物の=6−オクチルオキシピリジン−3−カ
ルボン酸−3′−クロロ−4′−(4−(バーフルオロ
−1−プロピルオキシエチルカルボニルオキシ)テトフ
フルオロベンゾイルオキシ〕フェニルエステルを製造し
た。この化合物の相転移温度は表1に示す通りである。
Esterification was carried out in the same manner as in Example 1(b) using compounds (■) and (■), and then treated in the same manner as in Example 1(d) to obtain the compound =6-octyloxypyridine-3-carvone. Acid-3'-chloro-4'-(4-(berfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy)tetoffluorobenzoyloxy)phenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1. .

実施例8 実施例? 1−デカノールに代えて光学活性−2−オクタノ−7M
、4−ヒドロキシテトラフルオロ安息香酸に代えて4−
ヒドロキシ−3−クロロトリフtvオロ安息香酸、m−
フルオロフェノールニ代えてフェノール、及び光学活性
パーフルオロ−2−プロピルオキシプロピオン酸に代え
てそのラセミ体を用いて実施例1と同様にして化合物■
:6−(1−メチルへブチルオキシ)ピリジン−3−カ
ルボン酸−4’−(4−(バーフルオa−1−プロピy
オキシエチルカ〃ボニル)フェニルオキシカルボニル)
 −21−クロロトリフルオロフェニルエステルを製造
した。この化合物の相転移温度は表1に示す通υである
Example 8 Example? Optically active 2-octano-7M instead of 1-decanol
, 4-instead of 4-hydroxytetrafluorobenzoic acid
Hydroxy-3-chlorotriftvorobenzoic acid, m-
Compound 1 was prepared in the same manner as in Example 1 using phenol instead of fluorophenol and its racemate instead of optically active perfluoro-2-propyloxypropionic acid.
:6-(1-methylhebutyloxy)pyridine-3-carboxylic acid-4'-(4-(barfluora-1-propylene)
(oxyethylcarbonyl) phenyloxycarbonyl)
-21-Chlorotrifluorophenyl ester was produced. The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1.

実施例1で製造した6−ゾシルオキンニコチン酸及びテ
トラフルオロヒドロキノンを用いて実施例4と同様にし
て化合物(■、R= C!1゜H21、環a : W 
−Z = IF )を製造した。
A compound (■, R=C!1°H21, ring a: W
-Z=IF) was produced.

また、酸クロライド(X)及び4−ヒドロキシ−5−7
/l/オロ安息香酸を用いて、トリエチルアミン存在下
ベンゼン溶媒中において3時間加熱反応させ、実施例1
(b)と同様に処理して化合物(X1ll、環b: 5
−F’ )を製造した。
Also, acid chloride (X) and 4-hydroxy-5-7
Example 1
The compound (X1ll, ring b: 5
-F') was produced.

これらの化合物(■)及び(Xlll)を用いて、上記
と同様にエステル化反応を行い、次いで実施例1(d)
と同様に処理して化合物■:6一デシルオキシビリジン
−3−カμポンm−4’−C5−フルオロ−4−(パー
フルオロ−1−プロピルオキシエチルカルボニルオキシ
)ベンゾイルオキシコテトラフルオロフェニルエステル
を製造した。この化合物の相転移温度は表1に示す通シ
である。
Using these compounds (■) and (Xllll), an esterification reaction was carried out in the same manner as above, and then Example 1(d)
Compound (1): 6-decyloxypyridine-3-caponem-4'-C5-fluoro-4-(perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy)benzoyloxycotetrafluorophenyl ester was manufactured. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.

実施例10 シルオキシピリジン−3−力、ルボン酸−4′−[: 
4−(パーフルオロ−1−プロピルオキシエチルカルボ
ニルオキシ)テトラブルオロインゾイyオキ!/”lテ
トラフルオロフェニルエステルを製造した。この化合物
の相転移温度は表1に示す通りである。
Example 10 Syloxypyridine-3-power, rubonic acid-4'-[:
4-(Perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) tetrafluoroinzoyok! /''l tetrafluorophenyl ester was produced. The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1.

1−デカノールの代わりに1−へキサノールを用いて実
施例1(a)と同様にして製造した6−ヘキジルオキシ
ニコチン酸及びテトラフルオロヒドロキノンを用いて実
施例4と同様にして化合物(■、R= C,H8,、環
a:W−Z=IF)を製造した。また、酸クロフィト(
x)及び4−ヒドロキシテトラフルオロ安息香酸を用い
て、実施例9と同様にして化合物(xm、環b:W〜z
=y)を製造した。
Compounds (■, R=C, H8, ring a: W-Z=IF) was produced. Also, acid crophyte (
x) and 4-hydroxytetrafluorobenzoic acid, the compound (xm, ring b: W~z
=y) was produced.

これらの化合物(■)および(xm)  を用いて、上
記と同様にエステル化反応を行い、次いで実施例1(d
)と同様に処理して化合物@=6−ヘキ実施例11 (液晶組成物) 実施例1における化合物■の30重量部に対して、ノン
カイラ〃のスメクチック液晶である下記構造式の4−(
2−メチルブチル) −al −ビフェニルカルボン酸
−42−オクチルオキシフェニルエステル25重量部、
及び4−オクチルオキシ−4′−ビフエニルカルボン酸
−4’−ペンチルオキシフェニルエステyv 45 重
ik 部全混合して液晶組成物を調製した。
Using these compounds (■) and (xm), an esterification reaction was carried out in the same manner as above, and then Example 1 (d
) to form a compound @=6-hex Example 11 (Liquid crystal composition) 4-( of the following structural formula, which is a nonkylar smectic liquid crystal)
2-methylbutyl)-al-biphenylcarboxylic acid-42-octyloxyphenyl ester 25 parts by weight,
and 4-octyloxy-4'-biphenylcarboxylic acid-4'-pentyloxyphenylester yv 45 weight ik were mixed together to prepare a liquid crystal composition.

(液晶組成物) 実施例3における化合物■の20重量部に対して、ノン
カイフルのスメクチック液晶である前記の4−(2−メ
チルブチ#)−4’−ビフェニルカルボン酸−41−オ
クチルオキシフェニルエステル70重量部、及び下記構
造式の4−オクチルオキシ安息香酸−4’−(2−メチ
ルブチルオキシ)フェニルエステ/’ 10 重J[i
S’を混合して液晶組成物を調製した。
(Liquid crystal composition) 4-(2-methylbuty#)-4'-biphenylcarboxylic acid-41-octyloxyphenyl ester 70, which is a non-kaiflu smectic liquid crystal, was added to 20 parts by weight of compound (1) in Example 3. Parts by weight, and 4-octyloxybenzoic acid-4'-(2-methylbutyloxy)phenyl ester of the following structural formula/' 10 heavy J[i
A liquid crystal composition was prepared by mixing S'.

この液晶組成物は1o〜62℃の範囲でsc*相を示し
、その温度範囲が単独の化合物に比較して著しく拡大さ
れていた。
This liquid crystal composition exhibited an sc* phase in the range of 1°C to 62°C, and its temperature range was significantly expanded compared to that of a single compound.

実施例12 この液晶組成物は8〜55℃の範囲でsc本相を示し、
その温度範囲が化合物■単独の場合に比較して著しく拡
大されていた。
Example 12 This liquid crystal composition exhibits an sc main phase in the range of 8 to 55°C,
The temperature range was significantly expanded compared to the case of Compound ① alone.

実施例13 (液晶組成物) 実施例7及び10における化合物の及び■のそれぞれ1
5及び10重量部に対して、実施例11におけるノンカ
イフルのスメクチック液晶をそれぞれ45及び30重量
部混合して液晶組成物を調製した。この液晶組成物は4
〜60℃の範囲でSC傘相を示し、その温度範囲がそれ
ぞれ単独の化合物の場合に比較して著しく拡大されてい
た。
Example 13 (Liquid crystal composition) 1 of each of the compounds and ■ in Examples 7 and 10
Liquid crystal compositions were prepared by mixing 45 and 30 parts by weight of the non-transparent smectic liquid crystal in Example 11 with 5 and 10 parts by weight, respectively. This liquid crystal composition has 4
They exhibited an SC umbrella phase in the range of ~60°C, and the temperature range was significantly expanded compared to the case of each compound alone.

以上3つの実施例で示したように、構造の異なる液晶化
合物を混合することにより、単独で用いるよりも広い温
度範囲、しかも室温の上下でカイラルスメクチックC液
晶となる液晶組成物を得ることができる。
As shown in the three examples above, by mixing liquid crystal compounds with different structures, it is possible to obtain a liquid crystal composition that forms a chiral smectic C liquid crystal over a wider temperature range than when used alone, and moreover, above and below room temperature. .

実施例14 (光スイッチング素子) ポリイミド膜にラビング配向処理を施して、アルミナ粉
末により透明電極の間隙を約3μmに保持したガラスセ
ルに、実施例1で得られる化合物■を加熱して等方性液
体とした後光てんした。このセルを徐冷して50℃に保
持し、±2QV、10)1g  の方形波を印加したと
きの透過光強度の変化を光電子増倍管で測定した結果、
光強度の0〜904変化による応答時間は75μsec
  であり、高速な応答性を示した。
Example 14 (Optical switching element) Compound (1) obtained in Example 1 was heated in a glass cell in which a polyimide film was subjected to a rubbing alignment treatment and the gap between transparent electrodes was maintained at approximately 3 μm with alumina powder to make it isotropic. It became a liquid and had a halo. This cell was slowly cooled and maintained at 50°C, and when a square wave of ±2QV, 10) 1g was applied, the change in transmitted light intensity was measured using a photomultiplier tube.
Response time for 0 to 904 changes in light intensity is 75 μsec
, and showed high-speed responsiveness.

実施例15 (光スイッチング素子) 実施例11から13で調製した液晶組成物を用いて、実
施例14と同様にしてセルを作製した。測定温度を33
℃とする以外は実施例14と同一条件で求めた応答時間
はそれぞれ155.70及び45μ813Q  であり
、高速な応答性を示した。
Example 15 (Optical switching element) A cell was produced in the same manner as in Example 14 using the liquid crystal compositions prepared in Examples 11 to 13. The measured temperature is 33
The response times determined under the same conditions as in Example 14 except that the temperature was 155.70 and 45μ813Q, respectively, showed high-speed response.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、−服代lで表され
る光学活性化合物、あるいはこの光学活性化合物の少な
くとも1種を成分として含有する液晶組成物を用いるこ
とにより、自発分極が大きいために表示素子として用い
る場合に高速応答が可能であるのみならず、広い温度範
囲でカイフルスメクチック相を示す材料系及び光スイッ
チング素子を提供することができる。
As explained above, according to the present invention, by using an optically active compound represented by 1 or a liquid crystal composition containing at least one of these optically active compounds as a component, the spontaneous polarization is large. When used as a display element, it is possible to provide not only a high-speed response but also a material system and an optical switching element that exhibits a chiflusmectic phase over a wide temperature range.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、下記一般式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) 〔ただし、環a、bのうち少なくとも一つは合計4個の
フッ素、又はフッ素及び塩素を含むポリハロゲン環であ
り、それ以外はハロゲン置換されていてもよいベンゼン
環であり、Lは−COO−基又は−OCO−基、Qは−
O−基又は直接結合、Rは炭素数4以上のアルキル基で
あり、基RあるいはC_3F_7OCF(CF_3)基
のうち少なくとも一方は光学活性基である〕で表される
ことを特徴とする光学活性化合物。 2、請求項1記載の光学活性化合物の少なくとも1種を
成分として含有することを特徴とする液晶組成物。 3、請求項1記載の光学活性化合物、あるいはこの化合
物の少なくとも1種を成分として含有する液晶組成物を
使用して構成されることを特徴とする光スイッチング素
子。
[Claims] 1. The following general formula I: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(I) [However, at least one of rings a and b has a total of four fluorine atoms, or fluorine and a polyhalogen ring containing chlorine, the others are benzene rings which may be substituted with halogen, L is -COO- group or -OCO- group, and Q is -
O- group or direct bond, R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms, and at least one of the group R or the C_3F_7OCF (CF_3) group is an optically active group. . 2. A liquid crystal composition containing at least one optically active compound according to claim 1 as a component. 3. An optical switching element constructed using the optically active compound according to claim 1 or a liquid crystal composition containing at least one of the compounds as a component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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USRE35060E (en) * 1991-12-11 1995-10-10 Alliedsignal Inc. Fluorinated photoinitiators and their application in UV curing of fluorinated monomers

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