JPH03193740A - 強誘電性液晶性化合物及びその製造方法 - Google Patents

強誘電性液晶性化合物及びその製造方法

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JPH03193740A
JPH03193740A JP33328489A JP33328489A JPH03193740A JP H03193740 A JPH03193740 A JP H03193740A JP 33328489 A JP33328489 A JP 33328489A JP 33328489 A JP33328489 A JP 33328489A JP H03193740 A JPH03193740 A JP H03193740A
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JP33328489A
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English (en)
Inventor
Sumio Maekawa
前川 澄生
Masaki Amano
天野 雅貴
Haruhiko Toda
戸田 晴彦
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Lion Corp
Original Assignee
Lion Corp
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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】 (技術分野) 本発明は、強誘電性液晶性化合物及びその製造方法に関
するものである。
(従来技術及びその問題点) 現在用いられている液晶表示素子の殆んどは、ツイスト
ネマチック(TN)型のものであり、その液晶性化合物
としては、ネマチック相を示すものが用いられている。
しかし、この液晶表示素子の場合、応答速度の点で発光
型表示素子よりも劣っている。従って、応答速度の改良
された液晶表示素子の開発が望まれ、そのための研究が
多数行われている。
ネマチック型液晶表示素子よりも応答性にすぐれた液晶
表示素子として、強誘電性液晶性化合物を用いた結晶表
示方式が知られている(rAppliedPhys、L
ett、、36,899(1980)]、この液晶表示
方式は、強誘電性液晶性化合物の示すカイラルスメクチ
ックC相(以下、SC1相と略記)又はカイラルスメク
チックH相(以下、 SH”相と略記)を利用するもの
である。 sc”相を利用する液晶表示素子は、高速応
答性(TN表示型の応答時間の1/100以下)にすぐ
れるとともに、メモリー効果を有し、さらに光スイツチ
ング効果を有し、グラフィック表示に最適である等の長
所を備えている。
ところで1強誘電性液晶性化合物は、光学活性炭素炭素
を有するキラル部分と、ベンゼン環等の芳香族環を2環
以上含むアキラル部分とから構成されている。そして、
キラル部分を与える原料化合物としては、光学活性を有
する2−メチルブタノール及びその誘導体が一般的に用
いられている。
しかしながら、このような光学活性2−メチルブタノー
ルから誘導された液晶性化合物の場合、これを用いて得
られる液晶表示素子は、未だその応答速度が遅いという
問題がある上、そのSC*相又はSH”組形成温度が室
温よりも高く、また光安定性も低いという問題がある。
(発明の目的) 本発明は、光学活性2−メチルブタノールから誘導され
る液晶性化合物に見られる前記問題点の解決された強誘
電性液晶性化合物を提供することをその目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、前記目的を解決するために種々研究を重
ねた結果、キラル部分として、光学活性を有するアルキ
ンアルコールを含むものは、粘度が低くかつ自発分極が
大きく、応答速度の高められた液晶表示素子を与え、し
かもそのSC1相又はSul相形酸形成温度り室温に近
く、光安定性に良好であることを見出し1本発明を完成
するに到った。
すなわち、本発明によれば、下記一般式(1)で表わさ
れる光学活性アルキンアルコールを光学活性部位とする
強誘電性液晶性化合物が提供される。
一般式(I): (前記式中、C0は不斉炭素を示し、工は0又は1を、
qは0ないし4を示す。Aは次の一般式で表わされるア
キラルな基を示す。
前記一般式(i)−(vi)において、Rはアルキル基
、アルコキシ基、アシル基又はアシルオキシ基を示し、
2は水素、水酸基、シアノ基又はハロゲンを示し、k、
fi、nは0又は1の数であり−j*I*は!又は2の
数である。) 本発明の液晶性化合物は、キラル部分を形成する光学活
性アルキンアルコール、アキラル部分を形成する水酸基
含有化合物又はその反応性誘導体とを従来公知の方法に
従って反応させることにより得ることができる。この反
応を一般式で示すと次の通りである。
(1)A−OH+ HO−L 4 A−0−L + H
,0(2)A−X + MO−L→A−0−L+MX(
3)A−OM + X−L −+ A−0−L + M
X(6)A−OR’  +  HO−L  −4A−0
−L  +  R’OH前記式中、Xはハロゲン、には
アルカリ金属、R′はアルキル基を示す、^は前記した
一般式(i)〜(vffl)で示した基を示す、Lは前
記一般式(1)で表わされる化合物のキラル部に対応す
るアルコール残基を示す。
本発明で用いる光学活性アルキンアルコールは。
たとえば酵素反応等を利用することにより製造される。
また、前記した一般式(1)の化合物におけるアキラル
な部位を構成する水酸基含有化合物の具体例を示すと次
の通りである。
(5) R=C,、H,、O,n=1.Z=H(6) 
R=C,、H,、O,n=1.Z=OH(7)R=Cz
J*5 (8) R=C,H,、、n=1 (9)R=C,、H,、O,n=1 (1)R=C,Hl、、n=0 (2) R”C15H*s 、n=0 (1のR=C,亀、0 (11) K、鳥、0 (3)R=C,H,、、n=0 (4) R=C@H,,0,n=0 (12) R=C,H,、、n=0 (13) R=C,H,、O,n=0 (14)n=C,oHxx tj=2.に=1 、n=
O,m=1.n=1(15)n=C,、H,、O,j=
1.に=o、Q=1.m=2.n=1(発明の効果) 本発明の化合物は1強誘電性液晶として用いられ、その
粘度が低くかつ自発分極が大きいために、応答速度の高
められた液晶表示素子を与える。さらに、そのSC0相
又はSH”相形成温度は従来のものに比較してより室温
に近く、かつ良好な光安定性を有する。
実施例1 〔第1工程〕 4−メトキシブロモベンゼン18.7g(0,1moQ
)を乾燥ベンゼン701IQに溶解し、窒素気流下に置
き、撹拌下に15%n−ブチルリチウム/ヘキサン74
m(0,12so幻溶液を滴下し1滴下後室温で12時
間撹拌を続けた6反応後、沈析した4−メトキシフェニ
ルリチウムを窒素気流下で濾過し、乾燥ヘキサンで洗浄
後、真空乾燥した。
〔第2工程(1)〕 次に、窒素気流下、これを乾燥ジエチルエーテル150
dに溶解し、水浴上で5℃以下に冷却し、撹拌下に乾燥
ピリジン6.3g(0,08■oQ)を滴下し、滴下後
室温で3時間撹拌を続けた。
〔第2工程(2)〕 次いで反応溶液を寒剤上で冷却し、乾燥テトラヒドロフ
ラン80mを徐々に加え、−15℃以下に冷却した後、
臭化オクチル15.4g(0,08■oQ)のテトラヒ
ドロフラン40m溶液を滴下した0滴下後室温にもどし
、1時間撹拌を続けた。
反応抜水100mを加え、エーテル層を分取し、エーテ
ル層を3回水洗し、エーテルを留去した残留物を直径5
c園、長さ100cmのシリカゲルカラムクロマト上で
ヘキサン及び次いでベンゼンを用いて処理し、得られた
成分をメタノールとアセトンの混合溶媒より再結晶し、
2−(4−メトキシフェニル)−5−オクチルピリジン
10.5g(0,036moQ)を得た。
〔第3工程〕 次に、これを酢酸100mに溶解し、48%臭化水素酸
8−を加え、15時間還流下に加熱した。反応抜水10
0mQを加え、クロロホルム抽出し、クロロホルム層を
3回水洗し、クロロホルムを留去した。
残留物をアセトンとヘキサンの混合溶媒より再結晶し、
2−(4−ヒドロキシフェニル)−5−オクチルピリジ
ン5.3g(0,029mon)を得た。
〔第4工程〕 次にこの2g(0,007moQ)と(R)−3−ブチ
ン−2−オール0.49g(0,007moQ)の混合
撹拌下に30%水酸化ナトリウム水溶液20−を滴下し
、その後90〜100℃に3時間加熱した。反応抜水1
50威を加え、クロロホルム抽出し、クロロホルム層を
3回水洗し、クロロホルムを留去した。残留物を直径2
.5cm+、長さ100cmのシリカゲル・カラムクロ
マト上でヘキサン及びベンゼンを用いて処理し、得られ
た成分をメタノールとアセトンの混合溶媒より再結晶を
繰り返し、下記式で示される2−(4−(2−(3−ブ
チニル)オキシ〕フェニル)−5−オクチルピリジン1
.3gを得た。
CI+117+且 IL この化合物は、カイラルスメクチックc(sc”)相と
、組織未同定のスメクチック(Sx)相をとる液晶化合
物であり、等六相よりSc”相への転移温度は65℃、
5c11相よりSx相への転移温度は54℃、融点は5
9℃であった。
この化合物を厚さ3praのスペーサーを使用した2枚
のラビング配向処理済ガラス透明電極間に等方性液体と
して充填した薄層セルを作成した。このセルを1分間に
0.5℃の割合で冷却し、カイラルスメクチックC相を
均一なモノドメインとして得た。
このセルに60℃にて50V100Hzの矩形波を印加
して。
その光スイツチング動作を検出したところ、その応答速
度は約40μsecであった。これによって応答速度の
速い液晶表示素子が得られた。
実施例2 4−n−デシルオキシ−41−ビフェニルカルボン酸1
0gと過剰の塩化チオニル5072を還流下で3時間加
熱した後、未反応の塩化チオニルを留去して4−デシル
オキシ−4′−ビフェニルカルボン酸塩化物を得た。
次に、4−ペンチン−2−オール2.4g(0,029
moIl)ビリジンに溶解したものに上記の酸塩化物の
トルエン溶液を滴下し、80℃で2時間反応を行った。
次いで氷と6NHCfiを加えて酸性にし、有機層を水
、2N Na011水溶液及び水の順に洗浄した後、溶
媒を留去した。残留物を活性アルミナのクロマトグラム
カラムで精製しく展開溶媒:トルエン)さらに酢酸エチ
ルから2回再結晶して、下記式で表わされる4−ゾシル
オキシ−4′−ビフェニルカルボン酸−(2−(4−ペ
ンチニルオキシカルボニル)フェニルエステル18.4
gを得た。
u′+3 (Tsニドシル基残基) この化合物は実施例1の化合物と同様に、Sc”相を示
し、高速応答性に優れていた。
実施例3 4−デシルオキシ安息香酸27.8gに塩化チオニル6
0d及び11II2のピリジンを加え加熱撹拌する。2
時間後、過剰の塩化チオニルを減圧上留去した。これに
ピリジン3〇−及び塩化メチレンに溶解した4−ヒドロ
キシベンズアルデヒドを加え、1時間加熱還流させる。
放冷後酢酸エチル200m+12を加え、10%塩酸、
飽和重炭酸ナトリウム水、水、飽和食塩水で順次、洗浄
した後、無水硫酸ナトリウムを加え乾燥した。
溶媒を留去して得られた粗結晶をエタノールから2回再
結晶を行って、4−ホルミルフェニル−4−デシルオキ
シベンゾエートの白色結晶15.6gを得た。
次に、この4−ホルミルフェニル−4−デシルオキシベ
ンゾエート5.56gに酢酸30m12を加え、50℃
で加熱撹拌し、溶解した。これに3.3−の酢酸と1.
7−の水に溶解した無水クロム酸1.5gを内温を50
℃に保ちながら30分かけて滴下した。滴下終了後1時
間、50℃で撹拌した後、氷水中にあけ、沈殿を濾別し
て粗結晶4.97gを得た。エタノールから再結晶して
4−(4−デシルオキシベンゾイルオキシ)安息香酸の
白色結晶3.82.を得た。
次に、この4−(4−デシルオキシベンゾイルオキシ)
安息香酸3.70gに塩化チオニル20d及びピリジン
1−を加え、3時間加熱撹拌した。過剰の塩化チオニル
を減圧上留去して得られた粗結晶にベンゼン100dを
加え、不溶物を濾別した。ベンゼンを留去後、n−ヘキ
サンから再結晶して、 4−(4−デシルオキシベンゾ
イルオキシ)安息香酸塩化物2.96g得た。
次にこの酸塩化物416.5+mg及び(S)−3−ブ
チン−2−オール168w+gを5−の塩化メチレン及
び3m12のピリジンに溶解して3時間加熱還流した。
放冷後100mQの酢酸エチルエステルを加え、10%
塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水
で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水した。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
ィーで精製しく展開溶媒:クロロホルム)、さらに、エ
タノールから再結晶して、下記式で表わされる4−(2
−(3−ブチニルオキシカルボニル)〕〕フェニルー4
−4−デシルオキシベンゾイルオキシ)ベンゾエート5
26鵬gを得た。
SC*相を示し、高速応答性にすぐれていた。
実施例4 実施例3において、(S)−3−ブチン−2−オールに
代えて(S)−1−オクチン−3−オールを用い、同様
の操作を行って、4−(3−(1−オクチニルオキシ力
ルボニル)〕〕フェニルー4−4−デシルオキシベンゾ
イルオキシ)ベンゾエートを得た。この化合物は、実施
例1゜2.3の化合物と同様にsc”相を示し、高速応
答性にすぐれていた。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記一般式( I )で表わされる光学活性アルキ
    ンアルコールを光学活性部位とする強誘電性液晶性化合
    物。 一般式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (前記式中、C^*は不斉炭素を示し、pは0又は1を
    、qは0ないし4を示す。Aは次の一般式で表わされる
    アキラルな基を示す。 ▲数式、化学式、表等があります▼(i) ▲数式、化学式、表等があります▼(ii) ▲数式、化学式、表等があります▼(iii) ▲数式、化学式、表等があります▼(iv) ▲数式、化学式、表等があります▼(v) ▲数式、化学式、表等があります▼(vi) ▲数式、化学式、表等があります▼(vii) ▲数式、化学式、表等があります▼(viii) 前記一般式(i)〜(viii)において、Rは炭素数
    1〜20のアルキル基、アルコキシ基、アシル基又はア
    シルオキシ基を示し、Zは水素、水酸基、シアノ基又は
    ハロゲンを示し、k、l、nは0又は1の数であり、j
    、mは1又は2の整数である)
  2. (2)請求項1の強誘電性液晶性化合物を製造するにあ
    たり、下記一般式( I ′) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ′) (前記式中、C^*は不斉炭素を示し、pは0又は1を
    、qは0ないし4を示す) で表わされる光学活性アルキンアルコールまたはその反
    応誘導体と下記一般式(i′)〜(viii′)で表わ
    される水酸基含有化合物又はその反応性誘導体とを反応
    させる方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼(i′) ▲数式、化学式、表等があります▼(ii′) ▲数式、化学式、表等があります▼(iii′) ▲数式、化学式、表等があります▼(iv′) ▲数式、化学式、表等があります▼(v′) ▲数式、化学式、表等があります▼(vi′) ▲数式、化学式、表等があります▼(vii′) ▲数式、化学式、表等があります▼(viii′) (前記一般式(i′)〜(viii′)において、Rは
    炭素数1〜20のアルキル基、アルコキシ基、アシル基
    又はアシルオキシ基を示し、Zは水素、水酸基、シアノ
    基又はハロゲンを示し、k、l、nは0又は1の整数で
    あり、j、mは1又は2の数である)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108321A (ja) * 1996-10-31 2009-05-21 Merck Patent Gmbh ドープ剤

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108321A (ja) * 1996-10-31 2009-05-21 Merck Patent Gmbh ドープ剤

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