JPH029840A - 多環芳香族誘導体 - 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】 イ１発明の目的 主髪上少皿朋公団 本発明は、縮合多環骨格、特にナフタレン環を含む液晶
化合物および該液晶化合物を含む液晶組成物に関するも
のである。

また、本発明は強誘電性液晶化合物に関するものである
。

の”　しよ゛と　る 液晶はすでに種々の電気光学素子として応用され、時計
、電卓などの表示素子として実用化されている。

現在、実用化されている液晶表示素子はネマチツク液晶
やコレステリック液晶の誘電的配列効果を利用したもの
が大部分である。これらの液晶を画素数の多い表示素子
へ応用するに当っては応答性などに問題がある。このこ
とがネマチック液晶の応用範囲をせばめる一因となって
いる。しかし、。

最近強誘電性を有するスメクチック液晶を用いればより
高速な応答速度（μｓｅｃ、以下）が得られることがわ
かった。

ここに強誘電性を有する液晶とは自発分損性があり、こ
れが電界により反転可能な物質をいう。

その構造は反転中心を欠くなどの特別の対称条件をみた
す必要がある。強誘電性液晶では次の３つの条件を満た
す必要がある。

（ｉ）不斉炭素を有するカイラル分子であること。

（ｉｉ　）チルト角を有するスメクチック層を示すこと
。

（ｉｉｉ　）分子長軸に対し垂直方向の双極子モーメン
ト成分を持つことなどである。

これらの条件は必ずしも単一の分子でみたされる必要は
なく、それぞれの条件をみたす別の構造の分子の液晶の
混合物であっても強誘電性をもたせることができる。

最近強誘電性を有する液晶上されているものにはよく欠
口られているＤＯＢＡＭＢＣ（ｐ−デシルオキシヘンジ
リデンｐ′−アミノ−２−メチルブチルシンナメート）
がある。

この化合物はカルボニル結合（Ｃ＝Ｏ）部に双極子モー
メントを持ち、かつ不斉炭素を含み、チルト角を有する
スメクチックＣ相を示すので上記の３つの条件を満足し
ている。しかしながら分子中にシッフ塩基（−ＣＨ＝Ｎ
−）の結合を有するため化学的に不安定である。

本発明者らは化学的に安定な分子構造をもちかつ強誘電
性を有する液晶組成物の開発をおこなった。

口９発明の構成 Ｒ，−Ｃ−ｎＡ）−Ｘ−ＣＯヒＹ−Ｒ２（１１〔式中、
Ｒ１は炭素数１〜１８のアルキル基；Ｒ２は光学活性ハ
ロアルキル基およびその置換体： ＣＯ−、−ＱＣ−、−０ＣＨ２−、−ＣＨ２０または一
〇−基； Ｘは Ｙは　−ＣＯ−、−Ｏ−または−ＣＩｌ□〇−基；る。

本発明の液晶化合物のうち代表的なものは次の化合物で
ある。すなわち、 １）上記一般式（１）において、 本 〔式中、Ｒ３は炭素数１〜５のハロアルキル基、Ｒ４は
炭素数１〜１６のアルキル基または置換アルキル基、ｎ
は０ないし４の整数である〕の化合物。

２）上記一般弐（１１において、 ただし、（Ａ）および（Ｂ）のうち少なくとも本 ０式中、Ｒ３は炭素数１〜５のハロアルキル基、Ｒ１は
炭素数１〜１６のアルキル基または置換アルキル基、ｍ
およびｎはそれぞれ０ないし４の整数である〕 の化合物。

で表わされる多環芳香族誘導体に関するものであ３）上
記一般式Ｆ１１において、 ６）上記−船式（１）において、 ０　　　　　　　Ｒ３０ Ｙ−Ｒ，基が　−ＣＯ−（Ｃ１１□）、−ＣＨ〜Ｃ０−
Ｒ４・・・　（４）＊ Ｃ式中Ｒ３、Ｒ４およびｎは弐（３）と同一である〕の
化合物。

４）　上記一般式（１）において、 ０Ｒ１Ｏ Ｙ−Ｒ２基が　−ＣＯ−（ＣＨ□）、１−Ｃ３−（ＣＩ
＋□）−Ｃｏ−Ｒ，・・・　（５）〔式中Ｒ３、Ｒ４お
よびｎは式（３）と同一である〕の化合物。

５）　上記一般式ｆｌ）において、 〔式中、Ｒ３は炭素数１〜５のハロアルキル基、Ｒ４は
炭素数１〜１６のアルキル基または置換アルキル基、ｍ
およびｎはそれぞれＯないし４の整数である〕 の化合物。

〔式中Ｒｚ　、Ｒ４およびｎは式（６）と同一である〕
の化合物。

７）　上記一般式（１）において、 ’／−Ｒ２基が　−ＣＨ□０−（ＣＩ＋□）。−ＣＩｌ
−Ｒ４・・・　（２）本 〔式中、Ｒ３は炭素数１〜５のハロアルキル基、Ｒ４は
炭素数１〜１６のアルキル基または置換アルキル基、ｎ
は０ないし４の整数である〕の化合物。

８）上記一般弐（１１において、 Ｒ３０ Ｙ−Ｒｉ基が　−Ｃ１１□０−（Ｃ１１□）、−ＣＨ−
（ＣＨ２）、−ＣＯ−Ｒ４・・・（３）〔式中、Ｒ１は
炭素数１〜５のハロアルキル基、Ｒ４は炭素数１〜１６
のアルキル基または置換アルキル基、ｍおよびｎはそれ
ぞれＯないし４の整数である〕 の化合物。

９）上記一般式（１）において、 １２）上記一般式（１）において、 〔式中Ｒ：Ｉ、Ｒ４およびｎは式（３）と同一である〕
の化合物。

１０）上記一般弐（１１に゛おいて、 Ｒｉ　　　　　　０ Ｙ−Ｒ，基が　−Ｃ）ＩｚＯ−（ＣＬ）ｎ−ＣＨ−（Ｃ
ｌｌｚ）−Ｃｏ−Ｒ，−（５１〔式中Ｒ３、Ｒ４および
ｎは式（３）と同一である〕の化合物。

１１）上記−ｍ式（１１において、 Ｒｚ　　　　　　　Ｏ ｙ−ｐｇ基が　−ＣＨｚＯ−（（：１１□）、−ＣＩ−
（ＣＨ２）ｆｆｉ−Ｃ−Ｒ４・・・　（６）〔式中、Ｒ
３は炭素数１〜５のハロアルキル基、Ｒ４は炭素数１〜
１６のアルキル基または置換アルキル基、ｍおよびｎは
それぞれＯないし４の整数である〕 の化合物。

（式中Ｒｓ　、Ｒａおよびｎは式（６）と同一である〕
の化合物。

更に、本発明の化合物を詳細に説明すると次のようであ
る。

上記一般式（１）において、 Ｒ，基は、炭素数１〜１８のアルキル基で、好ましくは
メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペン
チル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ
−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ドデシル、ｎ−テ、トラデ
シル基などである。また、Ｒ３基が分岐アルキル基で、
好ましくはｉプロピル、１−メチルブチル、２−メチル
ブチル、３−メチルブチル、１−メチルペンチル、２−
エチルヘキシル、ｌ−メチルヘプチルなどである。

Ｒ２基は、具体的にはｐ、Ｃ１，Ｂｒなどの原子を含む
光学活性ハロアルキル基またはその置換誘導体であり、
好ましくは、 などの光学活性基である。

上記式中、Ｒ１は１〜５のハロアルキル基で、好ましく
は、ＣＦ２．　ＣＺＦＳ、　ＣＩＦＴ、　ＣＨＦ２．　
Ｃ）ＩＺＦ。

ＣＣＩ　Ｆｚ、　ＣＣ１ｚＦ、　Ｃｈ−ＣＣ１ｚなどで
ある。

Ｒ４は炭素数１〜１６のアルキル基または置換アルキル
基であり、好ましくは、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブ
チル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ
−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｉ−プロピル、
２−メチルブチル、１−メチルペンチル、２−エチルヘ
キシル、１メチルへブチル、ベンジル、フェネチルなど
である。

本発明の化合物の合成法の一例を示すと次のようである
。

Ｒ，−Ｂｒ　　＋　　Ｍｇ　　　　　　　　　　Ｒ，Ｍ
ｇＢｒ（Ｉ［］ （Ｂ） （ＩＦ） （式中、Ｒ１およびＲ２は上記と同意義を有する）すな
わち、 （Ａ）４’−シアノフェニル−４−フェノールのシアノ
基を加水分解して４′−力ルポキシフェニルー４−フェ
ノールを得、これにアセチルクロリドを作用させて４′
−アセトオキシフェニル−４−安息香酸を作り、これを
酸塩化物にかえた後、アルキルグリニヤール試薬（Ｒ＋
ＭｇＢｒ）を作用させ、次に脱アセチル化して４−アル
カノイル−４′−ヒドロキシビフェニル（ＩＩ）を得た
。

ＣＢ）ナフタレンジカルボン酸に塩素化剤を作用させて
、ナフタレンジカルボン酸クロリドを得る。次にこれに
ハロアルキルアルカノールを作用させて、ハロアルキル
アルコキシカルボニル−ナフタレンカルボン酸（ＩＩ［
）を得た。

次に上記フェノールＦａ４体（ＩＩ）とナフタレンカル
ボン酸誘導体（Ｉ［Ｉ）とをエーテル、テトラヒドロフ
ランなどの溶媒中、ジシクロへキシルカルボジイミド、
Ｎ、Ｎ−ジカルボニルジイミダゾールなどの脱水剤を用
いてＮ、Ｎジメチルアニリン、４−ピロリジノピリジン
などの触媒の存在下にて反応させ目的化合物である４′
−ハロアルキルアルコキシカルボニル−ナフタレンカル
ボン酸−４−アルカノイルビフェニルエステル（１）を
ｌた。

次に実施例を掲げて本発明を説明するが、これに限定さ
れるものではない。

スＪ１舛 ｇを得た。

■】ユ」Ｌ１戊 ■」ユコ針色戊 ２．６−ナフタレン−ジカルボン酸を過剰の塩化チオニ
ルと共に還流下６時間反応させ、未反応の塩化チオニル
を減圧上留去して得た２、６−ナフタレン−ジカルボン
酸クロリド１４ｇを塩化メチレンに溶解し、水冷下にて
光学活性１−トリフルオロメチルヘプタツール１０ｇと
ピリジン８．６ｇとを徐々に滴下した。更に反応混合物
を室温にて１昼夜反応させた後、反応液を水中に注ぎ、
塩化メチレン抽出をくり返して回収した有機層を３ＮＨ
Ｃｌ、水、ＩＮ炭酸ナトリウム、水にて順次洗浄し、中
性にした後、無水硫酸ナトリウムにて脱水し、次に溶媒
を減圧下にて留去して、次いでクロロホルム−シリカゲ
ルクロマト処理をして目的化合物３上記合成法（Ａ）項
で述べた方法で合成した４−デカノイル−４′−ヒドロ
キシビフェニル（ＩＩ）２．７ｇ、上記実施例（Ａ）項
で得られた化合物ＣＩＩＩ）３ｇ、ジシクロへキシルカ
ルボジイミド２ｇおよび触媒量のジメチルアミノピリジ
ンとをテトラヒドロフラン溶媒５０ｍ１に加えて室温に
て１昼夜反応させた。反応終了後、テトラヒドロフラン
溶媒を減圧留去し、残留物をエーテル抽出し、得られた
有機層を水、ＩＮ塩酸、水、Ｉ　Ｎ”炭酸水素ナトリウ
ム、水にて順次に充分洗浄して中性にした後、無水硫酸
マグネシウムにて脱水した。

次にエーテルを留去したのち、ｎ−ヘキサン酢酸エチル
混合液にてシリカゲルクロマト処理し、さらにエタノー
ルにて再結晶をくり返して目的化合物（１）１．１ｇを
得た。

上記目的化合物は液晶性を示し、相転移温度７５〜１５
７℃の範囲でスメクチックＣ相を示した。

本発明の目的化合物（１）の赤外スペクトル線図（ＫＢ
ｒ）を第１図に示した。

主肌汝苅来 （１１本発明の化合物をＤＯＢＡＭＢＣのようなシッフ
塩基とことなり、化学的に安定で、強誘電性液晶組成物
として有用である。

（２）本発明化合物は、広い温度範囲で強誘電性を示し
、液晶組成物において、ＳｍＣ相の相転移温度範囲を拡
張する成分として有用な化合物である。

（３）本発明の化合物は光学活性基を有するもので、そ
れ自身が強誘電性を示さな（でも液晶組成物のドーパン
ト成分として有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の目的化合物（１）の赤外スペクトル線
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） 〔式中、Ｒ＿１は炭素数１〜１８のアルキル基；Ｒ＿２
   は光学活性ハロアルキル基およびその置換体； Ｘ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▼、−ＯＣＨ＿２、−ＣＨ＿２Ｏ−
   または−Ｏ−基； Ｙは▲数式、化学式、表等があります▼、−Ｏ−または
   −ＣＨ＿２Ｏ−基；（Ａ）および（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▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼ または▲数式、化学式、表等があります▼基； ただし、（Ａ）および（Ｂ）のうち少なくとも１つは▲
   数式、化学式、表等があります▼基を表わす〕 で表わされる多環芳香族誘導体。