JPH0262847A - Optically active compound and use thereof - Google Patents

Optically active compound and use thereof

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JPH0262847A
JPH0262847A JP21258088A JP21258088A JPH0262847A JP H0262847 A JPH0262847 A JP H0262847A JP 21258088 A JP21258088 A JP 21258088A JP 21258088 A JP21258088 A JP 21258088A JP H0262847 A JPH0262847 A JP H0262847A
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Abstract

NEW MATERIAL:An optically active compound shown by formula I [W to Z are F or Cl; Q1 is O or OCO; Q2 is COO or OCO; m is 1 or 2; R is >=4C alkyl; at least one of CF(CF2)OC3F7 and R is optically active group]. EXAMPLE:4-(4-Octyloxytetrafluorobenzoyloxy)-4'-(perfluoro-1- propyloxyethylcarbonyl)biphenyl. USE:A liquid crystal compound useful for producing optical switch element having high-speed responsibility, having excellent chemical stability, optical stability, high spontaneous polarization and a wide temperature range of chiral smectic C phase. PREPARATION:A compound shown by formula VI is condensed with a compound shown by formula III or a compound shown by formula VII is condensed with a compound shown by formula VIII in the presence of a basic substance to give a compound shown by formula Ia or Ib.

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種を含有する液晶組成物を使用して構成される光
スイツチング素子に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention uses 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. The present invention relates to an optical switching element composed of.

〔従来の技術] 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(TI)及び動的散乱
型(D8)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篭速度が遅く、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−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3答
が得られることが明らかになってきた。
[Prior Art] Display systems of liquid crystal display elements that are currently widely used in practical use are twisted nematic type (TI) and dynamic scattering type (D8). 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 that the response speed is slow, and the response speed can only be on the order of a few milliseconds at most. can be given. This is a factor that limits the range of applications of nematic liquid crystal cells. On the other hand, it has recently become clear that a smectic liquid crystal cell can be used to obtain three answers faster.

光学活性なヌメクテツク液晶の中には強誘電性を示すも
のがあることが知らn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、メ
イヤー(R,B。
It is known that some optically active liquid crystals exhibit ferroelectricity, and there is great interest in their applications. Ferroelectric liquid crystal was developed in 1975 by Mayer (R,B.

Mayer )ら〔ジュルナール・ド・フイジーク(J
、 Phys、 ’)、第36巻、第LIS?頁(19
75)]によシ鍛初に合成されたが、それは、4−(4
−デシルオキシベンジリデンアミノ)−2′−メチルプ
チルシンナメー) CDOBAMEO)を代表列とする
シック塩基系の化合物であり、これが光学活性の状態、
例えばカイラルスメクチックC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、クラーク(M
、ム、O’1ark )ら〔アゲライド・フィツクス・
レターズ(AppLPhys、 Lett、 )、第3
6巻、第899頁(1980年)〕によシ、DOBAM
EOO薄膜セルに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、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、誘電率が高く、自
発分極が大きい材料を用いるは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。
Mayer) et al.
, Phys, '), Volume 36, LIS? Page (19
75)] was first synthesized by Yoshikazu, but it is 4-(4
-decyloxybenzylideneamino)-2'-methylbutylcinname) (CDOBAMEO) is a typical thick base compound, which is in an optically active state
For example, it is characterized by exhibiting ferroelectricity in chiral smectic C phase. After that, Clark (M
, Mu, O'1ark) et al.
Letters (AppLPhys, Lett, ), No. 3
Volume 6, page 899 (1980)] Yoshi, DOBAM
High-speed response on the order of microseconds was discovered in EOO thin film cells, and this led to the discovery of ferroelectric liquid crystals, which are being used not only for displays such as LCD televisions, but also for optical printer heads, by taking advantage of their high-speed response and memory properties. - It is attracting attention as a material that can be used for parts of optoelectronic devices such as optical Fourier transform elements and light valves. In a ferroelectric liquid crystal cell, it is advantageous to use a material with a high dielectric constant and a large spontaneous polarization 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
あシ、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] しかし、DOEAMBOなどのシック塩基型の化合物は
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り4CIC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尋の実現が強く期待されている。
[Problem to be solved by the invention] However, thick base type compounds such as DOEAMBO have problems in terms of stability against water and light, and the temperature range in which they exhibit ferroelectricity is 4 CIC or higher than room temperature. However, it was not suitable for practical use. Therefore, there are strong expectations for the realization of materials that are physically and chemically stable and have large spontaneous polarization as ferroelectric liquid crystal materials.

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ックC相の温度範囲
の広い新規液晶化合物を得ることにある。また本発明は
このような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 liquid crystal compound that has excellent chemical stability and photostability, has large spontaneous polarization, and has a wide temperature range in the chiral smectic C phase. Further, the present invention aims to provide display elements and the like having high-speed response using such compounds or liquid crystal compositions.

〔課Mを解決するための手段] 本発明を概説すると、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−数式I: (式中、W、X、Y及び2はフッ素又は塩素、ql  
は−〇−基又は−0CO−基、q、は−COO−基又は
−0aO−基、mは1又は2の数、Rは炭素数4以上の
アルキル基を示し、−01F((!F、)00,7丁基
、あるいは迦Rのうち少なくとも一方は光学活性基であ
る)で表さnる化合物であることを特徴とする。
[Means for Solving Section M] To summarize the present invention, the first invention of the present invention is an invention relating to an optically active compound, which has the following formula I: (wherein W, X, Y and 2 are Fluorine or chlorine, ql
is -〇- group or -0CO- group, q is -COO- group or -0aO- group, m is a number of 1 or 2, R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms, -01F((!F , )00,7 group, or 迦R, at least one of which 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5の発明は光スイツチング素子に関
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ことを特徴とする。
A fifth invention of the present invention relates to an optical switching element, which is constructed using the optically active compound of the first invention or a liquid crystal composition containing at least one of the compounds as a component. It is characterized by

前記−数式IO化合物は、中心骨格が安息香酸エステル
構造を有してお夛、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
にカルボニル基及びClPm基を直接結合させているほ
か、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分有している
。また、複数のフッ素の存在にょ)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6答性が期待で
きるものである。
The above formula IO compound has a central skeleton having a benzoic acid ester structure, and further has long chain substituents (
(preferably having 4 to 18 carbon atoms), it itself exhibits liquid crystallinity. In addition, this compound has a carbonyl group and a ClPm group directly bonded to the asymmetric carbon, and the dipole moment of fluorine or chlorine acts transversely to the long axis of the molecule, so it has a high degree of optical rotation. . In addition, due to the presence of multiple fluorine atoms, the surface energy decreases, which is expected to reduce the resistance to domain rotation in the thin cells essential for ferroelectric liquid crystals compared to non-fluorinated compounds. , When these elements are combined and used as a display element, high-speed 6-response performance can be expected.

〔化合物の製法] 本発明における一般式I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。
[Production method of compound] The optically active compound of general formula I in the present invention can be produced, for example, according to the following synthetic route.

(L =−OH,基の場合) (L=−OR又は−〇E謙)(■) (I%Qs=−0−1c4.、= −aoo−)(!、
Q、=−000−1Q、= −000−)上記製造過程
f:a脱すると、始めにフェノール化合物等をパーフル
オロ−2−プロピルオキシプロピオン酸クロライド(I
I)によジアシル化して化合物(lIDt−製造する。
(In the case of L = -OH, group) (L = -OR or -〇Eken) (■) (I%Qs=-0-1c4., = -aoo-) (!,
Q, = -000-1Q, = -000-) The above manufacturing process f: a.
The compound (lIDt- is prepared by diacylation with I).

化合物@)においてLがメチル基を宍す場合には、過マ
ンガン酸カリ等の酸化剤で酸化してカルボン酸化合物(
財)を製造する。
When L removes a methyl group in the compound @), it is oxidized with an oxidizing agent such as potassium permanganate to form a carboxylic acid compound (
goods).

一方、4−アルキルオキシポリフルオロ安息香酸類(V
) ’Th用いて、塩化チオニル等の塩素化剤によシ酸
クロライド(4)とする。
On the other hand, 4-alkyloxypolyfluorobenzoic acids (V
) 'Th using a chlorinating agent such as thionyl chloride to form cyanoyl chloride (4).

最後に、酸クロライド(4)及びフェノール化合物@)
あるいはフェノール化合物(4)及び奴)の酸クロライ
ド@を塩基性物質の存在下に縮合させて一般式lの化合
物を製造することができる。
Finally, acid chloride (4) and phenolic compound @)
Alternatively, the compound of general formula 1 can be produced by condensing the phenol compound (4) and the acid chloride of phenol compound (4) in the presence of a basic substance.

なお、上記製造工程において、ポリフルオロ安息香酸(
エステル)類(V、■)はしIJえば文献1:バーチャ
ル(J、M、Birahall )  ほか、ジャーナ
ル・オプ・クミカル・ンサエテイ(J。
In addition, in the above manufacturing process, polyfluorobenzoic acid (
esters) (V, ■).Reference 1: Birchall (J, M, Birahall) et al., Journal of Chemical Research (J.

OMm、8oa、 ) 、  1971年、第1545
頁あるいは文献2:高岡昭生、石川延男ほか、日本化学
会誌、1985年、第2155頁に従ってテトラフルオ
ロ−アルいはクロロフルオロ−ベンゾニトリル類から製
造することができる。
OMm, 8oa, ), 1971, No. 1545
It can be produced from tetrafluoro-al or chlorofluoro-benzonitrile according to page 2: Akio Takaoka, Nobuo Ishikawa et al., Journal of the Chemical Society of Japan, 1985, p. 2155.

また、化合物(転)については、例えば文献3:クラー
ク(H,T、 01arke )  ほか、オーガニッ
ク・シンセシス(Organic 8yntheais
 )コレクティブ・ボリューム第■巻、第135頁(1
966年)に従って、0−クロロ安息香酸の合成に準拠
して製造することができる。
Regarding compound (translation), for example, Document 3: Clark (H, T, 01arke), Organic Synthesis (Organic Synthesis), etc.
) Collective Volume Volume ■, Page 135 (1
966), it can be produced according to the synthesis of 0-chlorobenzoic acid.

マタラセミ体のパーフルオロ−2−プロピルオキシプロ
ピオン酸クロライドを用いる場合には、−数式(7)〜
■の化合物中の1只のアルキル基が光学活性である化合
物を使用して一般式(1)の化合物を製造することがで
きる。
When using matarasemic perfluoro-2-propyloxypropionic acid chloride, - Formula (7) ~
The compound of general formula (1) can be produced using a compound in which one alkyl group in the compound (2) is optically active.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実1!!Anによシ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
さ几るものではない。
Below, the present invention will be put into practice! ! Although a more specific explanation will be given below, the scope of application of the present invention is not limited by these Examples.

実施列1 F   ? (但し、0本は不斉炭素を表す) (a)4−ヒドロギシビフーC,,=ル4tを二硫化炭
素120−に溶解し、無水塩化アルミニウム5tを加え
、かくはんしながら光学活性−パーフルオロー2−プロ
ビルオキシグロピオン酸クロライド(II)7.8F/
二硫化炭素50−の溶液i1 (Ic以下で滴下し、そ
の後7時間加熱還流し、冷却後希塩酸中に注ぎ、水、冷
戻酸水素す) IJウム水溶液、水の頃で洗浄し、溶媒
を留去し、残留物の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4−ヒドロキシ−4′−(バー
フルオロ−1−プロピルオキシエチルカルボニル)ピフ
ェニル(il1%L=−011%m=2 ) 12 F
’S:得た。
Implementation row 1 F? (However, 0 represents an asymmetric carbon.) (a) Dissolve 4t of 4-hydrogysibifuC,, = 4t in 120-carbon disulfide, add 5t of anhydrous aluminum chloride, and stir while stirring the optically active perfluorinated 2- Probyloxyglopionic acid chloride (II) 7.8F/
Solution i1 of 50-carbon disulfide (Dropped below Ic, heated under reflux for 7 hours, cooled, poured into dilute hydrochloric acid, water, cooled oxyhydrogen solution) The toluene solution of the residue was passed through a silica gel column, the solvent was distilled off, and 4-hydroxy-4'-(berfluoro-1-propyloxyethylcarbonyl)piphenyl (il1%L=-011%m =2) 12F
'S: Got it.

伽) 窒素雰囲気中で金属ナトIJウム2..5t、1
−オクタノール169及びトルエン25〇−を加熱かく
はんして、ナトリウムが溶解した後に減圧下にトルエン
を留去し、ペンタフルオロベンゾニトリル191ON−
メチルピロリドン140m1の溶液を加えて140±5
℃で20時間加熱反応させた。放冷後水を加えて炭酸ナ
トリウム水溶液で抽出し、水層に塩酸を加えてトルエン
抽出し、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
して残留物を20%水酸化ナトリウム30〇−と15時
間加熱還流し、冷却後希塩酸を加えて酸性にし、析出す
る固体を乾燥後へキサ/で再結晶して4−オクデルオ會
シテトラフルオロ安息香酸(V s R” OmExt
、W=X=Y=Z=IF)9.7Fを得た。
伽) Metallic sodium IJium in a nitrogen atmosphere 2. .. 5t, 1
-Octanol 169 and toluene 250- are heated and stirred, and after the sodium has dissolved, toluene is distilled off under reduced pressure, and pentafluorobenzonitrile 191ON-
Add 140ml of methylpyrrolidone solution to 140±5
The reaction was carried out by heating at ℃ for 20 hours. After cooling, add water and extract with an aqueous sodium carbonate solution, add hydrochloric acid to the aqueous layer and extract with toluene, wash with water and dry over anhydrous magnesium sulfate.
The toluene solution was passed through a silica gel column, the solvent was distilled off, and the residue was heated under reflux with 20% sodium hydroxide for 15 hours. After cooling, diluted hydrochloric acid was added to make it acidic. / to give 4-ocdylfluorobenzoic acid (VsR” OmExt
, W=X=Y=Z=IF) 9.7F was obtained.

(c)  (b)て製造したカルボン酸化合物(V)1
811Fに塩化チオニル10−を加え3時間加熱反応さ
せた後、塩化チオニルを留去して得られる生成物のトル
エン溶液を化合物@)t211Fのヒリジン溶液に徐々
に加えて60〜68℃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、トルエン溶液を希水酸化ナ
トリウム水溶液、次いで水で洗浄して無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥し溶媒を留去して、ヘキサン−トルエンを溶
媒とするシリカゲルのカラムクロマトグラフィで、ms
し、更にヘプタンで再結晶して、化合物■: 4−(4
−オクチルオ゛ヤシテトラフルオロベンゾイルオキシ)
−al ++ <パーフルオロ−1−プロピルオキシエ
チルカルボニル)ビフェニル’klu造Lt。
(c) Carboxylic acid compound (V) 1 produced in (b)
After adding thionyl chloride 10- to 811F and reacting with heating for 3 hours, the toluene solution of the product obtained by distilling off thionyl chloride was gradually added to the hyridine solution of compound @) t211F and heated at 60 to 68°C for 5 hours. After allowing the reaction to proceed overnight, it was poured into water and extracted with toluene. The toluene solution was washed with a dilute aqueous sodium hydroxide solution, then with water, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off. In silica gel column chromatography, ms
and further recrystallized from heptane to obtain compound ■: 4-(4
-Octyl oyster tetrafluorobenzoyloxy)
-al ++ <perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyl)biphenyl'klu manufactured Lt.

化合物■を透明電極の間隙が約3μmのガラスセルに封
入し、偏光顕微鏡で観察した結果、55.7〜67.5
℃の範囲で、例えば±5V、IHiの電界を印加したと
きに電界の極性反転に伴ってドメインの反転が観測され
た。
Compound (1) was sealed in a glass cell with a gap of about 3 μm between transparent electrodes, and when observed with a polarizing microscope, the results were 55.7-67.5.
When an electric field of, for example, ±5 V, IHi, was applied in the temperature range of .degree. C., domain inversion was observed as the polarity of the electric field was reversed.

その他の相転移温度は他の例と共に後記表1に示す通シ
である。ただしCryは結晶状態、BC*はカイラルス
メクチックC相、Bhrlスメクチックム相、工は等方
性液相を示している。なお、・はその相が存在すること
を示している。
Other phase transition temperatures are shown in Table 1 below along with other examples. However, Cry indicates a crystalline state, BC* indicates a chiral smectic C phase, Bhrl smectic phase, and C indicates an isotropic liquid phase. Note that . indicates that the phase exists.

またこの化合物を電極間隙120μmのセルに封入し、
宮里らが報告している三角波法[K、宮里、S、アペ、
■、タヶゾエ、ム、フクダ(K、Miyasato、日
、ムbe %)1. Takezoe 、 A。
In addition, this compound was sealed in a cell with an electrode gap of 120 μm,
The triangular wave method reported by Miyazato et al. [K, Miyazato, S, Ape,
■、Tagazoe、Mu、Fukuda (K、Miyasato、Japan、Mube%) 1. Takezoe, A.

IFulcuda )  ほか、ジャパニーズ・ジャー
ナル・オブ・アプライド・フィジクス(Jpn、J。
IFulcuda) et al., Japanese Journal of Applied Physics (Jpn, J.

AppL ph7a、 )、1983年、第22巻、第
L661頁〕によシ自発分極を測定したところ、その値
は124 nc!/a++1 であった。
AppL ph7a, ), 1983, Volume 22, Page L661], the spontaneous polarization was measured and the value was 124 nc! /a++1.

実施例2 ペンタフルオロベンゾニトリルに代えて文献2に準じて
製造した5−クロロテトラフルオロベンゾニトリルを用
いる以外rc実実施タラと同様にして化合物■:4−(
4−オクチルオキシ−5−クロロトリフルオロベンゾイ
ルオキシ)−41−(パーフルオロ−1−プロピルオキ
シエテルカルボニルコピフェニルを製造した。
Example 2 Compound ■: 4-(
4-octyloxy-5-chlorotrifluorobenzoyloxy)-41-(perfluoro-1-propyloxyethercarbonylcopyphenyl) was produced.

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、()はその相がモノトロピックであることを表して
いる。
The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1. However, () indicates that the phase is monotropic.

ま九実施例1と同様にして測定した自発分極の値id 
158 rxc/i  であった。
Spontaneous polarization value id measured in the same manner as in Example 1
It was 158 rxc/i.

実施例3 1−オクタツールに代えて1−デカノール、ぺ/タフル
オロペンゾニトリルに代えて3−クロロテトラフルオロ
ベンゾニトリルを用いる以外は実施列1と同様にして化
合物■:4−(4−テシルオヤシ−6−クロロトリフル
オロベンゾイルオキシ)−4’−(パーフルオロ−1−
プロビルオギシエチAカルボニル)ビフェニルを製造し
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 ■: 4-(4- Tesilo-6-chlorotrifluorobenzoyloxy)-4'-(perfluoro-1-
Propylene carbonyl)biphenyl was produced. The phase transition temperature of this compound is 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12
0 nO,/3エ であった。
Furthermore, the value of spontaneous polarization measured in the same manner as in Example 1 was 12
It was 0 nO,/3e.

実施列4 1−オクタツールに代えて1−ヘキサノール、ペンタフ
ルオロベンゾニトリルに代えて2.4−ジクロロトリフ
ルオロベンゾニトリルを用いる以外は実施列1と同様に
して化合物■:4−(4−へ中シルオキシー2−クロロ
トリフルオロヘンソイルオキシ) −4’−(パーフル
オロ−1−プロビルオ中ジエチルカルボニル)ビフェニ
ルを製造し九。この化合物の相転移温度は表1に示す通
)である。
Example 4 Compound ■: 4-(4- 9. Preparation of 2-chlorotrifluorohensoyloxy)-4'-(perfluoro-1-propyrodiethylcarbonyl)biphenyl. The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1).

また実施列1と同様にして測定した自発分極の値は18
7 no/副寞 であった。
In addition, the value of spontaneous polarization measured in the same manner as in Example 1 was 18
7 no/vice command.

実施gAU5 すように、ノンカイラル液晶化合物との混合により、S
et相の発現が観察され友。
As shown in Example gAU5, by mixing with a non-chiral liquid crystal compound, S
Expression of et phase was observed.

実施例6 1−オクタツールに代えて1−デカノール、ペンタフル
オロベンゾニトリルに代、tテ3.5−ジクロロトリフ
ルオロベンゾニトリル、4−ヒドロキシビフェニルに代
えて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■:4−デシルオキシ−へ5−ジクロロジフルオロ
安息香酸−4’−(パーフルオロ−1−プロピルオキシ
エテルカルボニル〕フェニルエステルt−n造した。
Example 6 Same as Example 1 except that 1-decanol is used instead of 1-octatool, t-3,5-dichlorotrifluorobenzonitrile is used instead of pentafluorobenzonitrile, and phenol is used instead of 4-hydroxybiphenyl. Compound (1): 4-decyloxy-5-dichlorodifluorobenzoic acid-4'-(perfluoro-1-propyloxyethercarbonyl) phenyl ester tn was prepared.

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、−はその相の存在が不明確であることを示す。この
化合物は、実施9110に示y    at 1−オクタツールに代えて1−ヘキサノール、ペンタフ
ルオロベンゾニトリルに代工て2.4.6−トリクロロ
ジフルオロベンゾニトリルを用いる以外は実施列1と同
様にして化合物■:4−(4−へキシルオキシ−2,6
−シクロロジフルオ賞ベンゾイルオキシ)−4’−(パ
ーフルオロ−1−プロビルオ中ジエチルカルボニル)ビ
フェニルを製造した。この化合物の相転移温度は表1に
示す通りである。
The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1. However, - indicates that the existence of that phase is unclear. This compound was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1-hexanol was used instead of y at 1-octatool and 2.4.6-trichlorodifluorobenzonitrile was used instead of pentafluorobenzonitrile as shown in Example 9110. Compound ■: 4-(4-hexyloxy-2,6
-cyclodifluorobenzoyloxy)-4'-(perfluoro-1-probifluorinated diethylcarbonyl)biphenyl was prepared. The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1.

実施例7 1−オクタツールに代えて光学活性−2−オクタツール
、ペンタフルオロベンゾニトリルに代えて3−クロロテ
トラフルオロベンゾニトリル、光学活性−バーフルオロ
−2−プロピルオキシプロピオン酸に代えて七のラセミ
体を用いる以外は実施例1と同様にして化合物の:4−
(4−(1−メチルへブチルオキシ)−3−クロロトリ
フルオロベンゾイルオキシ)−4′−(パーフルオロ−
1−プロピルオキシエテルカルボニル)ビフェニルを製
造した。この化合物の相転移温度は表1に示す通)であ
る。
Example 7 Optically active 2-octatool was used instead of 1-octatool, 3-chlorotetrafluorobenzonitrile was used instead of pentafluorobenzonitrile, and 7-octatool was used instead of optically active perfluoro-2-propyloxypropionic acid. Compound:4-
(4-(1-methylhebutyloxy)-3-chlorotrifluorobenzoyloxy)-4'-(perfluoro-
1-propyloxyethercarbonyl)biphenyl was produced. The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1).

実施列8 F   ? 4−ヒドロキシビフェニルに代えて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■:4−オクチルオ
キシテトラフルオロ安息香fi−4’−(バーフルオロ
−1−プロピルオキシエチルカルボニル)フェニルエス
テル’に製造t。
Actual row 8 F? Compound (1): 4-octyloxytetrafluorobenzoic fi-4'-(berfluoro-1-propyloxyethylcarbonyl)phenyl ester' was produced in the same manner as in Example 1, except that phenol was used in place of 4-hydroxybiphenyl. t.

た。この化合物の相転移温度は表1に示す通シである。Ta. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.

実施列9 4−ヒドロ中シビフェニルに代えて4−メチルビフェニ
ルを用いて実施ff1J 1 (a)と同様にして4−
メチル−4′−(パーフルオロ−1−プロピルオキシエ
テルカルボニル)ビフェニルを製造した。この化合物を
文献3に準じて酸化反応を行い、4−(パーフルオロ−
1−プロピルオキシエチルカルボニル) ++ al−
ビフェニルカルボン酸(転)を製造した。この化合物及
び4−ヒドロキシテトラフルオロ安息香−オクチルヲ用
いて実施例1と同様にして化合物■:4−(パーフルオ
ロ−1−プロピルオキシエテルカルボニル)−4′−ビ
フェニルカルボン酸−41−オクチルオキシカルボニル
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。
Example 9 Perform 4-methylbiphenyl instead of sibiphenyl in 4-hydro ff1J 1 In the same manner as in (a), 4-
Methyl-4'-(perfluoro-1-propyloxyethercarbonyl)biphenyl was produced. This compound was subjected to an oxidation reaction according to literature 3, and 4-(perfluoro-
1-propyloxyethylcarbonyl) ++ al-
Biphenylcarboxylic acid (conversion) was produced. Compound (1): 4-(perfluoro-1-propyloxyethercarbonyl)-4'-biphenylcarboxylic acid-41-octyloxycarbonyltetra A fluorophenyl ester was produced. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.

目 照 0e@@@@O@(Q 実施例10 く液晶組成物〉 実施列5における化合物■の3D重量部に対して、ノン
カイラル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)−4′−ビフェニルカルボン酸−4
1−へキシルオキシフェニルエステル40重量部、及び
4−オクチルオキシ−4′−ビフェニルカルボン酸−4
1−べ/チルオキシフェニルエステル30重量部5ea
合して液晶組成物を調製した。
Aim 0e@@@@@O@(Q Example 10 Liquid Crystal Composition) With respect to the 3D weight part of the compound (■) in Example 5, 4-(
2-methylbutyl)-4'-biphenylcarboxylic acid-4
40 parts by weight of 1-hexyloxyphenyl ester, and 4-octyloxy-4'-biphenylcarboxylic acid-4
1-be/thyloxyphenyl ester 30 parts by weight 5ea
A liquid crystal composition was prepared.

実施列8における化合物■の20車量部に対して、ノン
カイラル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)−4′−ビフェニルカルボン酸−4
′−オクチルオキシフェニルエステル70重量部、及び
4−オクチルオキシ安息香酸−4−(2−メチルブチル
オキシ)フェニルエステル10重量部を混合して液晶組
成物を調製した。
For 20 parts by volume of compound (1) in Example 8, 4-( of the following structural formula, which is a non-chiral smectic liquid crystal)
2-methylbutyl)-4'-biphenylcarboxylic acid-4
A liquid crystal composition was prepared by mixing 70 parts by weight of '-octyloxyphenyl ester and 10 parts by weight of 4-octyloxybenzoic acid-4-(2-methylbutyloxy)phenyl ester.

この液晶組成物は15〜55℃の範囲でsc本相合示し
、その温度範囲が化合物■単独に比較して著しく拡大さ
れていた。
This liquid crystal composition underwent sc main phase combination in the range of 15 to 55 DEG C., and the temperature range was significantly expanded compared to Compound (1) alone.

実施列11 く液晶組成物〉 この液晶組成物は4〜46℃の範囲でSC本相合示し、
その温度範囲が化合物■単独に比較して著しく拡大され
ていた。
Example 11 Liquid crystal composition> This liquid crystal composition undergoes SC main phase combination in the range of 4 to 46°C,
The temperature range was significantly expanded compared to Compound ① alone.

実施例12 (液晶組成物〉 実施例3.4及び6における化合物■、■及び■のそれ
ぞA10.15、及び18重量部に対して、実施911
1におけるノンカイラルのスメクチック液晶をそれぞれ
45及び12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3〜43℃の範囲でSC率相を示し、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。
Example 12 (Liquid crystal composition) Example 911 was added to A10.15 and 18 parts by weight of the compounds ■, ■, and ■ in Examples 3.4 and 6, respectively.
A liquid crystal composition was prepared by mixing 45 parts by weight and 12 parts by weight of the non-chiral smectic liquid crystal in Example 1, respectively. This liquid crystal composition exhibited an SC ratio phase in the range of 3 to 43°C, and the temperature range was significantly expanded compared to that of the single compound.

以上3つの実hffJ[MJ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シ、単独で用いるよ
)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O液晶となる液晶組成物を得ることができる。
The above three actual hffJ [as shown in MJ, it can be used by mixing liquid crystal compounds with different structures, or it can be used alone] is a liquid crystal composition that forms a chiral smectic O liquid crystal over a wide temperature range and above and below room temperature. can be obtained.

実施例13 (光スイツチング素子) ポリイミド膜にラビング配向処理を施し、透明電極の間
隙が約3μmのガラスセルに、実施列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59℃に保持し、±20V、10Hz  
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00〜90%変化にょる応
答時間は84μlNl0で69、高速な応答性を示した
Example 13 (Optical switching element) A polyimide film was subjected to a rubbing alignment treatment, and the compound (1) obtained in Example 1 was heated to form an isotropic liquid in a glass cell with a gap of about 3 μm between transparent electrodes. did. This cell was slowly cooled and maintained at 59°C, and the voltage was set at ±20V, 10Hz.
As a result of measuring the change in the transmitted light intensity using a photomultiplier tube when a square wave of 1 was applied, the response time for a change in light intensity of 0 to 90% was 84 μlNl0, 69, indicating a fast response.

実施例14 (光スイツチング素子) 実施列10から12で調製した液晶組成物を用いて、実
施例13と同様にしてセルを作製し九。測定温度を41
℃とする以外は実施列15と同一条件で求めた応答時間
はそれぞ3180.155及び73μ8θCであシ、高
速な応答性を示し友。
Example 14 (Optical switching device) A cell was prepared in the same manner as in Example 13 using the liquid crystal compositions prepared in Examples 10 to 12. Measured temperature 41
The response times obtained under the same conditions as Example 15 except that the temperature was 3180.155 and 73μ8θC, respectively, indicating high-speed response.

〔発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、−数式!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橿を成分として含有する液晶組成物を用いるこ
とによシ、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
囲でカイラルスメクチック相を示す材料系及び光スイツ
チング素子を提供することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, - Equation! By using an optically active compound represented by or a liquid crystal composition containing at least one member of this optically active compound as a component, high-speed response is possible when used as a display element due to its large spontaneous polarization. In addition, it is possible to provide a material system and optical switching device that exhibits a chiral smectic phase over a wide temperature range.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一般式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼…〔 I 〕 (式中、W、X、Y及びZはフツ素又は塩素、Q_1は
−O−基又は−OCO−基、Q_2は−COO−基又は
−OCO−基、mは1又は2の数、Rは炭素数4以上の
アルキル基を示し、−CF(CF_3)OC_2F_7
基あるいは基R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ツチング素
子。
[Claims] 1. General formula I: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼... [I] (In the formula, W, X, Y and Z are fluorine or chlorine, and Q_1 is -O- group or -OCO- group, Q_2 is -COO- group or -OCO- group, m is a number of 1 or 2, R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms, -CF(CF_3)OC_2F_7
An optically active compound characterized in that at least one of the group or the group R 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 this compound as a component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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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