JPH03220140A - Optically active substance and liquid crystal composition containing the same substance - Google Patents

Optically active substance and liquid crystal composition containing the same substance

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JPH03220140A
JPH03220140A JP1478890A JP1478890A JPH03220140A JP H03220140 A JPH03220140 A JP H03220140A JP 1478890 A JP1478890 A JP 1478890A JP 1478890 A JP1478890 A JP 1478890A JP H03220140 A JPH03220140 A JP H03220140A
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JP
Japan
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liquid crystal
optically active
active substance
crystal composition
formula
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JP1478890A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Nohira
博之 野平
Akira Sakaigawa
亮 境川
Yasumasa Tashiro
康正 田代
Yoshio Aoki
良夫 青木
Mariko Kondo
近藤 真里子
Yoko Yamada
容子 山田
Shinichi Nakamura
真一 中村
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Canon Inc
Yamakawa Yakuhin Kogyo KK
Original Assignee
Canon Inc
Yamakawa Yakuhin Kogyo KK
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Publication date
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Abstract

NEW MATERIAL:An optically active substance expressed by formula I (R is 1-12C alkyl; Q is H, OH or COOH; (p) is 1 or 2; C* is asymmetric carbon atom). EXAMPLE:(-)-4-(3-Trifluoromethylheptyl)phenol. USE:An optically active substance which is not only useful as an optically active intermediate, but also capable of exhibiting high stability and large spontaneous polarization when induced into a liquid crystal compound. PREPARATION:The objective optically active substance expressed by formula VI among formula I is obtained from an optically active substance expressed by formula II through an optically active substance expressed by formulas III to V. Furthermore, when a liquid crystal composition containing the optically active substance expressed by formula I is used for a liquid crystal element, the element has a large spontaneous polarization, a good display characteristic and exhibits a high speed response.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、新規な光学活性物質およびそれを含有する液
晶組成物に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a novel optically active substance and a liquid crystal composition containing the same.

[従来の技術] 従来、光学活性を有することを特徴とする種々の光学素
子としては、以下に例示するように多くのものか知られ
ている。
[Prior Art] Conventionally, many types of optical elements characterized by having optical activity have been known, as exemplified below.

l)液晶状態においてコレステリック・ネマチック相転
移効果を利用するもの[ジェイ ジェイウィソキ、エイ
 アダムス、ダブリュ ハアース[フィジックス レヴ
ユー レターズJ (J、 J。
l) A method that utilizes the cholesteric-nematic phase transition effect in the liquid crystal state [Jay Jay Wysocki, A Adams, W Haas [Physics Review Letters J (J, J.

Wysoki、 A、 Adams and 11. 
Haas; Phys、 Rev。
Wysoki, A., Adams and 11.
Haas; Phys, Rev.

Lett、)、 20.1024 (1968) ]、
2)液晶状態においてホワイト・ティラー形ゲスト・ホ
スト効果を利用するもの[デー エル ホワイト、ジー
 エム テエイラ−「ジャーナルオフ アプライド フ
ィシッスクJ (D、 L、 Whiteand  G
、  N、Taylor;  J、  八pp1.  
Pl+ys、)、  45. 4718(+974)]
、 3)液晶状態においてカイラル・スメクチックC相、H
相、F相、■相、C相、K相、J相の強誘電性効果を利
用するもの[エフ エイ クラーク、ニス チー ラカ
ウエル「アプライドフィジックス レターズJ (N、
 A、 C1ark and S。
Lett, ), 20.1024 (1968) ],
2) One that utilizes the White-Tiller type guest-host effect in the liquid crystal state [D.L. White, G.M.T.
, N, Taylor; J, 8pp1.
Pl+ys, ), 45. 4718 (+974)]
, 3) Chiral smectic C phase, H in liquid crystal state
Those that utilize the ferroelectric effects of phase, F phase, ■ phase, C phase, K phase, and J phase [FA Clark, N.
A, C1ark and S.

T、  l、agerwall;  Appl、  P
hys、  LetL、)、  :16. 899(1
980)] 4)液晶状態においてコレステリック相を持つものをマ
トリックス中へ固定することにより、その選択散乱特性
を利用し、ノツチフィルターやバンドハスフィルターと
して利用するもの[エフ シエイ カーノ「アプライド
 フィジックス レターズJ (F、、1Kahn  
;  Appl、 Phys、 (、ett、)、 1
8゜231 (1971) ] 、円偏光特性を利用し
た円偏光ビームスプリッタ−として利用するもの[ニス
デイ ヤコブ「ニス ピー アイ イーJ (S、 D
T, l, agerwall; Appl, P
hys, LetL, ), :16. 899 (1
980)] 4) By fixing a substance that has a cholesteric phase in a liquid crystal state in a matrix, its selective scattering properties are utilized to utilize it as a notch filter or a bandhus filter [F.C. Cano, "Applied Physics Letters J ( F,,1Kahn
; Appl, Phys, (,ett,), 1
8゜231 (1971)], which is used as a circularly polarized beam splitter using circular polarization characteristics [Nisday Jacob, "Nisp IE J (S, D
.

Jacobs、 5PIE)、 37.98 (198
1) ] ;等。
Jacobs, 5PIE), 37.98 (198
1) ;etc.

個々の方式についての詳細な説明は省略するか、いずれ
も表示素子や変調素子として重要である。
A detailed explanation of each method will be omitted; all of them are important as display elements and modulation elements.

これら光学素子を構成する機能性材料の主要成分として
、あるいは比較的少量成分てはあるか、重要な機能成分
として光学活性物質か使用される。例えば、エイチ ア
ーノルト「ツァイトシュリフト フユア フイシカリッ
シェ シェミー」U、 Arnold、 Z、 Phy
s、 Chei+、)、 226.146 (1964
)には、上記したような光学素子材料、特に液晶材料に
、他の光学活性物質ないしは液晶性化合物を添加するこ
とにより、液晶状態において発現する液晶相の種類や温
度範囲を制御することが開示されている。また、電界応
答により駆動される液晶材料に、大きな双極子を持つ化
合物を導入して、より電界応答性の良好な液晶材料を得
ることも期待される。
Optically active substances are used as the main component of the functional materials constituting these optical elements, or as a relatively small amount, or as an important functional component. For example, Arnold H.
s, Chei+, ), 226.146 (1964
) discloses that the type and temperature range of the liquid crystal phase developed in the liquid crystal state can be controlled by adding other optically active substances or liquid crystal compounds to the above-mentioned optical element materials, especially liquid crystal materials. has been done. It is also expected that a compound with a large dipole can be introduced into a liquid crystal material driven by electric field response to obtain a liquid crystal material with better electric field response.

しかしなから、従来知られている光学活性物質は、導入
される基の長さの変更か容易でなく、液晶状態の制御に
は不向きなものか多かった。
However, with conventionally known optically active substances, it is not easy to change the length of the group introduced, and many of them are unsuitable for controlling the liquid crystal state.

このような光学活性機能性材料の多くは、それ自体、光
学活性の中間体を経て合成される。
Many of such optically active functional materials are themselves synthesized via optically active intermediates.

従来、光学活性を有することを特徴とする光学素子に必
要な機能性材料を合成するための光学活性中間体として
は、2−メチルブタノール、2級オクチルアルコール、
2級ブチルアルコール、塩化p−(2−メチルフチル)
安息香酸、2級フェネチルアルコール、アミノ#誘導体
、ショウノウ誘導体、コレステロール誘導体等が知られ
ている。
Conventionally, optically active intermediates for synthesizing functional materials required for optical elements characterized by having optical activity include 2-methylbutanol, secondary octyl alcohol,
Secondary butyl alcohol, p-(2-methylphthyl) chloride
Benzoic acid, secondary phenethyl alcohol, amino# derivatives, camphor derivatives, cholesterol derivatives, etc. are known.

しかしなから、これらは次のような欠点を有している。However, these have the following drawbacks.

光学活性な鎖状炭化水素誘導体は構造の変更か困難て、
しかも一部のものを除き非常に高価なものである。アミ
ノ酸誘導体は比較的安価な上に構造の変更も容易である
が、アミンの水素基が化学的に活性が強く、水素結合や
化学反応を生じやすいために機能性材料の特性を制限し
てしまいやすい、ショウノウ誘導体、コレステロール誘
導体は構造の変更か困難なうえに立体的な障害によって
機能性材料の特性に悪影響を与えやすい。
It is difficult to modify the structure of optically active chain hydrocarbon derivatives.
Moreover, with the exception of some items, they are extremely expensive. Amino acid derivatives are relatively inexpensive and their structures can be easily changed, but the hydrogen groups of amines are chemically active and easily cause hydrogen bonds and chemical reactions, which limits the properties of functional materials. However, it is difficult to modify the structure of camphor derivatives and cholesterol derivatives, and they tend to adversely affect the properties of functional materials due to steric hindrance.

また、光学活性を有することを特徴とする光学素子のう
ち、液晶状態の電界応答光学効果を用いる方法において
は、応答性を高めるために極性基を導入することか行な
われてきたか、上記従来の光学活性中間体は極性の小さ
いものか、あるいは極性基を有効に利用てきないものか
ほとんどであった。
In addition, among optical elements characterized by having optical activity, in methods using electro-responsive optical effects in a liquid crystal state, has polar groups been introduced to improve responsiveness? Most optically active intermediates either have low polarity or do not utilize polar groups effectively.

特に、強誘電性液晶においては、応答速度は自発分極に
比例することが知られており、高速化のためには自発分
極を増加させることか望まれている。このような点から
、ピー ケラ−(P。
In particular, in ferroelectric liquid crystals, it is known that the response speed is proportional to the spontaneous polarization, and it is desired to increase the spontaneous polarization in order to increase the speed. From this point of view, Piekeler (P.

にeller)らは、不斉炭素に塩素基を導入すること
て自発分極を増加させ応答速度の高速化か可能であるこ
とを示した〔シー アール アカデミ−サイエンス (
C,R,Acad、 Sc、 Paris)、 282
 G。
showed that it is possible to increase spontaneous polarization and speed up the response speed by introducing a chlorine group into an asymmetric carbon (C.R. Academy Science).
C, R, Acad, Sc, Paris), 282
G.

639 (1976))。639 (1976)).

しかしながら、不斉炭素に導入された塩素基は化学的に
不安定であるうえに、原子半径か大きいことから液晶相
の安定性が低下するという欠点を有しており、その改善
か望まれている。
However, the chlorine group introduced into the asymmetric carbon is not only chemically unstable but also has a large atomic radius, which reduces the stability of the liquid crystal phase. There is.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、上述の薯情に鑑みてなされたものてあり、そ
のJE要な目的は、適当な光学活性中間体として有用で
あるたけてなく、液晶性化合物に誘導したときに高い安
定性と大きな自発分極をもたらす光学活性物質を提供す
ることにある。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its essential purpose is to provide a liquid crystalline compound that is useful as a suitable optically active intermediate. The object of the present invention is to provide an optically active substance that exhibits high stability and large spontaneous polarization when induced.

また、本発明の他の目的は、前記光学活性物質を含有す
ることにより、大きな自発分極を有。、高速応答性を示
し、かつ良好な表示特性が得られる液晶組成物を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to have large spontaneous polarization by containing the optically active substance. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal composition that exhibits high-speed response and provides good display characteristics.

[課題を解決するための手段] 即ち、本発明の第一発明は、下記一般式(I)(式中、
Rは炭素原子P1〜12のアルキル基、Qは−H1−叶
または−COOH、Pは1または2を示し、C″は不斉
炭素原子を示す) て表される光学活性物質である。
[Means for Solving the Problems] That is, the first invention of the present invention has the following general formula (I) (wherein,
R is an alkyl group having carbon atoms P1 to P12, Q is -H1- or -COOH, P is 1 or 2, and C'' is an asymmetric carbon atom.

また、本発明の第二発明は、前記一般式(I)て表され
る光学活性物質の少なくとも1種を含有することを特徴
とする液晶組成物である。
A second aspect of the present invention is a liquid crystal composition containing at least one optically active substance represented by the general formula (I).

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明の光学活性物質は、前記一般式(I)で表される
構造を有するか1式中のRは炭素原子数1〜12、好ま
しくは炭素原子数3〜lO1より好ましくは炭素原子数
4〜6のアルキル基を示す。アルキル基は直鎖状または
分岐状でもよく、またアルキル基は置換または未置換の
ものでもよい。
The optically active substance of the present invention has a structure represented by the general formula (I), or R in the formula (1) has a carbon number of 1 to 12, preferably a carbon number of 3 to 1O1, more preferably a carbon number of 4. ~6 alkyl group is shown. The alkyl group may be linear or branched, and the alkyl group may be substituted or unsubstituted.

本発明の前記一般式(1)で示される光学活性物質は、
その光学活性を失うことなくエステル結合、エーテル結
合、ウレタン結合、カーボネート結合等により1種々の
誘導体を合成することかてきるのて非常に広範囲に利用
することが可能な化合物である。
The optically active substance represented by the general formula (1) of the present invention is:
It is a compound that can be used in a very wide range because various derivatives can be synthesized through ester bonds, ether bonds, urethane bonds, carbonate bonds, etc. without losing its optical activity.

更に、本発明の光学活性物質は、LB(Langsui
r−Blodgett)脱法により、単分子累積膜を作
製する場合には、容易に疎水基を制御することかてき、
安定に成膜することか可能な化合物である。
Furthermore, the optically active substance of the present invention is LB (Langsui
When producing a monomolecular cumulative film by the r-Blodgett method, it is possible to easily control the hydrophobic groups.
It is a compound that can be stably formed into a film.

次に、前記一般式(I)て示される光学活性物質の製造
方法は、好ましくは本出願人等により出願された特願昭
62−183485号および特願昭63−:17624
号等の明細古に示されている下記一般式(II )の光
学活性3−トリフルオロメチルアルカン酸や光学活性3
−トリフルオロメチルアルカノール等の光学活性中間体
から製造することかてきる。
Next, the method for producing the optically active substance represented by the general formula (I) is preferably carried out in Japanese Patent Application No. 183485/1983 and Japanese Patent Application No. 17624 filed by the present applicant.
Optically active 3-trifluoromethylalkanoic acid or optically active 3-trifluoromethylalkanoic acid of the following general formula (II) shown in the specifications of No.
- It can be produced from optically active intermediates such as trifluoromethylalkanol.

1)Q=OHの場合 (式中、Rは炭素原子数1〜12のアルキル基、Mは−
CH2C−、−CH2CH2−1C8は不斉炭素原子を
示儒 す) 主な製造法を以下に示す。
1) When Q=OH (in the formula, R is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, M is -
CH2C-, -CH2CH2-1C8 indicate an asymmetric carbon atom) The main production methods are shown below.

1)Q=)Iの場合 ii ) Q = COO1iの場合 ( ■ −1) ( ■ −2) ( ニ ー3) ( ■ −4) ( ■−5) (ただし、 Rは炭素原子数l〜12のアルキル基、rは0またはl *は不斉炭素原子を示す) 以上のようにして製造できる化合物例を以下に示す。1) If Q=)I ii) If Q = COO1i ( ■ -1) ( ■ -2) ( D -3) ( ■ -4) ( ■-5) (however, R is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, r is 0 or 1 * indicates an asymmetric carbon atom) Examples of compounds that can be produced as described above are shown below.

( ■ −6) ( ■−7) ( ニー8) ( I−9) ( I −10) ( ■ 11) ( ■ =12) ( ■ −13) ( ■ −14) ( ■ l5) ( ■ 21) ( ■ 22) ( ■ −23) ( ■ 24) ( ニ ー25) ( ■ −16) ( ニ ー17) ( ■ −18) ( I −19) ( ■ −20) ( ■ −26) ( ■ −27) ( ■ −28) ( ■ −29) ( ■ −30) ( ■ 3I) ( ■ −32) ( ■ −33) ( ■ 34) ( ■ −35) ( ■ 41) ( ■ −42) ( ■ −43) ( ■ =44) ( ■ −45) ( ■ −36) ( ■ −37) ( ■ −38) ( ■ −39) ( ■ 40) ( ■ 46) ( ■ −47) ( ■ −48) ( ■ −49) ( ■ −50) ( ■ 51) ( ■ 52) ( ■ −53) ( ■ 54) ( ■ 55) ( ■ 61) ( ■ −62) ( ■ 63) ( ■ 64) ( ■ −65) ( ■ 56) ( ■ 57) ( ■ 58) ( ■ 59) ( ■ −60) ( ■ −66) ( ■ −67) ( エ ーロ8) ( エ ーロ9) ( ■ −70) (1−71) (I −72) このようにして得られた前記一般式(I)て示される光
学活性物質は、光学素子を形成する機能性材料を製造す
るための中間体として有用であるほか、各種光学活性物
質の合成の中間体としても用いられる。
( ■ -6) ( ■ -7) ( Knee 8) ( I-9) ( I -10) ( ■ 11) ( ■ =12) ( ■ -13) ( ■ -14) ( ■ l5) ( ■ 21 ) ( ■ 22) ( ■ -23) ( ■ 24) ( Knee 25) ( ■ -16) ( Knee 17) ( ■ -18) ( I -19) ( ■ -20) ( ■ -26) ( ■ - 27) ( ■ -28) ( ■ -29) ( ■ -30) ( ■ 3I) ( ■ -32) ( ■ -33) ( ■ 34) ( ■ -35) ( ■ 41) ( ■ -42) ( ■ -43) ( ■ =44) ( ■ -45) ( ■ -36) ( ■ -37) ( ■ -38) ( ■ -39) ( ■ 40) ( ■ 46) ( ■ -47) ( ■ - 48) ( ■ -49) ( ■ -50) ( ■ 51) ( ■ 52) ( ■ -53) ( ■ 54) ( ■ 55) ( ■ 61) ( ■ -62) ( ■ 63) ( ■ 64) ( ■ -65) ( ■ 56) ( ■ 57) ( ■ 58) ( ■ 59) ( ■ -60) ( ■ -66) ( ■ -67) ( Eero 8) ( Eero 9) ( ■ -70) ( 1-71) (I-72) The optically active substance represented by the general formula (I) thus obtained is useful as an intermediate for producing a functional material forming an optical element. It is also used as an intermediate in the synthesis of various optically active substances.

次に、本発明の液晶組成物は、前記一般式(I)で示さ
れる光学活性物質を、液晶性化合物に配合することによ
り得ることかできる。該光学活性物質を液晶性化合物か
らなる液晶性組成物に添加することにより、組成物の高
速応答性などの諸特性の改良かなされ、良好な表示特性
か得られる。
Next, the liquid crystal composition of the present invention can be obtained by blending the optically active substance represented by the general formula (I) with a liquid crystal compound. By adding the optically active substance to a liquid crystal composition comprising a liquid crystal compound, various properties such as high-speed response of the composition can be improved, and good display properties can be obtained.

例えば、前記一般式(1)で示される光学活性物質は、
ネマチック液晶に添加することにより、TN型セルにお
けるリバースドメインの発生を防止することに有効であ
る。この場合、得られる液晶組成物の0.01〜50重
量%、好ましくは0.1〜lO重菫%の割合となるよう
に一般式(I)の光学活性物質を添加することか望まし
い。
For example, the optically active substance represented by the general formula (1) is
By adding it to nematic liquid crystals, it is effective in preventing the occurrence of reverse domains in TN type cells. In this case, it is desirable to add the optically active substance of general formula (I) in a proportion of 0.01 to 50% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight of the resulting liquid crystal composition.

また、ネマチック液晶もしくはカイラルネマチック液晶
に添加することにより、カイラルネマチック液晶として
、相転移型液晶素子やホワイトデイシー形ゲスト・ホス
ト型液晶素子に液晶組成物として使用することか可能で
ある。この場合、得られる液晶組成物の0.1〜80重
量%、好ましくは0.1〜20重量%の割合となるよう
に一般式(I)の光学活性物質を添加することか望まし
い。
Furthermore, by adding it to a nematic liquid crystal or a chiral nematic liquid crystal, the chiral nematic liquid crystal can be used as a liquid crystal composition in a phase change type liquid crystal element or a white dacy type guest-host type liquid crystal element. In this case, it is desirable to add the optically active substance of general formula (I) in a proportion of 0.1 to 80% by weight, preferably 0.1 to 20% by weight of the resulting liquid crystal composition.

また、前記一般式(I)の光学活性物質を、それ自体で
強誘電性のカイラルスメクチック液晶状態を呈する液晶
性組成物に、例えば得られる液晶組成物の0.01〜8
0重量%、好ましくは1〜50重量%の割合となるよう
に添加することにより、耐久性等の特性を改善すること
ができる。
Further, the optically active substance of the general formula (I) may be added to a liquid crystal composition exhibiting a ferroelectric chiral smectic liquid crystal state by itself, for example, in an amount of 0.01 to 8
By adding it in a proportion of 0% by weight, preferably 1 to 50% by weight, properties such as durability can be improved.

また、スメクチック液晶性組成物に添加して、強誘電性
カイラルスメクチック相を呈する液晶組成物を与えるこ
ともできる。この場合、得られる液晶組成物の0.01
〜80重量%、好ましくは1〜50重徽%の割合となる
ように一般式(1)の光学活性物質を添加することが望
ましい。このようにカイラルスメクチック液晶組成物を
与えるために、前記一般式(I)の光学活性物質を添加
して利用する場合には、大きな自発分極を得ることか可
能になり、応答時間を短くシ、シきい値電圧を低くする
ことかてきる。
It can also be added to a smectic liquid crystal composition to provide a liquid crystal composition exhibiting a ferroelectric chiral smectic phase. In this case, 0.01 of the obtained liquid crystal composition
It is desirable to add the optically active substance of general formula (1) in a proportion of 80% by weight, preferably 1 to 50% by weight. In order to provide a chiral smectic liquid crystal composition, when the optically active substance of the general formula (I) is added and used, it becomes possible to obtain a large spontaneous polarization, shorten the response time, You can lower the threshold voltage.

次に、本発明て用いられる強誘電性カイラルスメクチッ
ク液晶組成物およびスメクチック液晶組成物の構成成分
となる化合物の具体例を以下に挙げる。
Next, specific examples of compounds serving as constituent components of the ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition and the smectic liquid crystal composition used in the present invention are listed below.

(2) (3) (4) (5) (6) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (7) (8) (9) (lO) (11) (12) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (66) (67) (68) (69) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (89) (78) (79) (80) (81) (82) (8コ) (90) (91) (92) (9コ) (94) す (95) (96) (97) (98) (99) (105) (+06) (107) (108) (109) υ υ (100) (101) (102) (103) (104) (110) (Ill) (112) (113) (114) N υ υ (II5) (II6) (117) (118) (+19) (120) (126) (127) (+28) (129) (130) (131) 口 (121) (122) (123) (124) (125) (1:12) (133) (134) (1:+5) (136) (137) (+38) 0 (139) (140) (141) (142) (143) (tSO) (151) (152) (153) (154) (155) C8゜Hz+0+CHg0+0CsH−s(144) (145) (146) (147) (148) (149) (156) (157) (158) (159) (160) (161) (162) (163) (164) (165) (166) (172) (+73) (174) (175) (175) (177) (167) (168) (169) (170) (171) (178) (179) (181) (182) − υ [作用] 本発明の光学活性物質は、一般式(I)て示される構造
からなり、不斉炭素原子に大きな双極子モーメントを有
する基が導入されているので、優れた電界応答を示すこ
とかてきる。
(2) (3) (4) (5) (6) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (7) (8) (9) (lO) (11) (12 ) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (37) (38) (39) (40) ( 41) (42) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (66) (67) (68 ) (69) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (89) (78) (79) (80) (81) (82) (8 pieces) (90) (91) (92) (9) (94) Su (95) (96) (97) (98) (99) (105) (+06) (107) (108) (109) υ υ (100) ( 101) (102) (103) (104) (110) (Ill) (112) (113) (114) N υ υ (II5) (II6) (117) (118) (+19) (120) (126) (127) (+28) (129) (130) (131) Mouth (121) (122) (123) (124) (125) (1:12) (133) (134) (1:+5) (136) (137) (+38) 0 (139) (140) (141) (142) (143) (tSO) (151) (152) (153) (154) (155) C8゜Hz+0+CHg0+0CsH-s(144) (145 ) (146) (147) (148) (149) (156) (157) (158) (159) (160) (161) (162) (163) (164) (165) (166) (172) ( +73) (174) (175) (175) (177) (167) (168) (169) (170) (171) (178) (179) (181) (182) - υ [Action] Optics of the present invention The active substance has a structure represented by the general formula (I), and since a group having a large dipole moment is introduced into an asymmetric carbon atom, it can exhibit an excellent electric field response.

また、本発明の液晶組成物は、前記一般式(I)て示さ
れる光学活性物質を含有しているために、大きな自発分
極を有し、高速応答性を示すことかてきる。
Further, since the liquid crystal composition of the present invention contains the optically active substance represented by the general formula (I), it has large spontaneous polarization and exhibits high-speed response.

[実施例] 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1 (−)−4−(3−1−リフルオロメチルヘプチル)フ
ェノールの製造 下記工程に従い、(−)−4−(3−トリフルオロメチ
ルへブチル)フェノールを製造した。
Example 1 Production of (-)-4-(3-1-trifluoromethylheptyl)phenol (-)-4-(3-trifluoromethylheptyl)phenol was produced according to the following steps.

工程1) (−)−4−(3−)−リフルオロメチルヘプタノイル
)アニソールの製造 二硫化炭素4.5 ml、アニソール0.33g 、塩
化アルミニウム0.6gの混合物に、(+)−3−トリ
フルオロメチルへブタン酸0.6gに塩化チオニル4m
Rを作用させて得た酸塩化物を加え、50°Cに加熱し
、1時間攪拌した。反応終了後、氷冷し、塩酸を加えて
酸性としてからジエチルエーテルで抽出した。得られた
エーテル層は炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、無水
硫酸ナトリウムて乾燥した。精製は減圧蒸留をおこない
、目的の4−(3−トリフルオロメチルヘプタノイル)
アニソール0.48gを得た。
Step 1) Production of (-)-4-(3-)-lifluoromethylheptanoyl)anisole Add (+)-3 to a mixture of 4.5 ml of carbon disulfide, 0.33 g of anisole, and 0.6 g of aluminum chloride. -4 m of thionyl chloride in 0.6 g of trifluoromethylhebutanoic acid
The acid chloride obtained by reacting with R was added, heated to 50°C, and stirred for 1 hour. After the reaction was completed, the mixture was cooled with ice, made acidic by adding hydrochloric acid, and extracted with diethyl ether. The obtained ether layer was washed with an aqueous sodium bicarbonate solution and dried over anhydrous sodium sulfate. Purification is performed by vacuum distillation to obtain the desired 4-(3-trifluoromethylheptanoyl).
0.48 g of anisole was obtained.

(収率55%) (bp、 140〜150℃10.451−Hg )比
旋光度 [α]二’  −19,8°(C:1.22. Ct(
Cj’3)[α]″:’、5−50.1°(C3,22
,CHCl3)工程2) 4−(:1−)−リフルオロメチルヘプチル)アニソー
ルの製造 水素化リチウムアルミニウム0.1gに乾燥ジエチルエ
ーテル2.5■2を入れて攪拌しているところへ、塩化
アルミニウム0.275g?′乾燥ジエチルエーテル2
.5 allと共に加えた。更に、工程1)で得た4−
(3−トリフルオロメチルヘプタノイル)アニソール0
.48gを2.5 mNのジエチルエーテル溶液に溶解
したものを加え、30分間、加熱還流を行った。反応終
了後、6N硫酸5sj)を加え、ジエチルエーテルで抽
出した。得られたエーテル層を無水硫酸ナトリウムで乾
燥後、溶媒を留去し、0.46gの4−(コートリフル
オロメチルヘプチル)アニソールを得た。
(Yield 55%) (bp, 140-150°C 10.451-Hg) Specific optical rotation [α]2'-19,8° (C: 1.22.Ct(
Cj'3) [α]'':', 5-50.1° (C3,22
, CHCl3) Step 2) Production of 4-(:1-)-lifluoromethylheptyl)anisole 0.1 g of lithium aluminum hydride was mixed with 2.5 x 2 of dry diethyl ether, and while stirring, aluminum chloride was added. 0.275g? 'Dry diethyl ether 2
.. 5 was added together with all. Furthermore, the 4- obtained in step 1)
(3-trifluoromethylheptanoyl)anisole 0
.. A solution of 48 g dissolved in a 2.5 mN diethyl ether solution was added, and the mixture was heated under reflux for 30 minutes. After the reaction was completed, 6N sulfuric acid (5sj) was added, and the mixture was extracted with diethyl ether. After drying the obtained ether layer over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off to obtain 0.46 g of 4-(quatrifluoromethylheptyl)anisole.

工程3) (−)−4−(3−)リフルオロメチルへブチル)フェ
ノールの製造 工程2)で得た4−(3−トリフルオロメチルヘプチル
)アニソール0.46gと、酢酸15膳pと、47%臭
化水素酸2.8 mllの混合溶液を13時間加熱還流
により反応させた0反応終了後、氷水50−pを加え、
ジエチルエーテルで抽出し、得られたエーテル層は炭酸
水素ナトリウム水溶液て3回洗浄した。無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥後、溶媒を留去し、減圧蒸留により精製を行
い、目的物の4−(3−トリフルオロメチルへブチル)
フェノールを0.24g得た。
Step 3) Production of (-)-4-(3-)trifluoromethylheptyl)phenol 0.46 g of 4-(3-trifluoromethylheptyl)anisole obtained in Step 2) and 15 servings of acetic acid, A mixed solution of 2.8 ml of 47% hydrobromic acid was reacted by heating under reflux for 13 hours. After the reaction was completed, 50 mL of ice water was added,
Extraction was performed with diethyl ether, and the resulting ether layer was washed three times with an aqueous sodium bicarbonate solution. After drying over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off and purification was performed by distillation under reduced pressure to obtain the target product, 4-(3-trifluoromethylhebutyl).
0.24g of phenol was obtained.

(収率56%) (bp、 140〜150℃10.036s■Hg)比
旋光度 [α]二’  −4,,5°(C3,11,CHCj’
z)[α]シ:、−7.8°(C3,11,CHCj’
3)実施例2 透明″taiとして ITO(Indium Tin 
0xide)膜を形成したガラス基板上に、ポリイミド
樹脂前駆体(東し株製、5p−sio)を用いてスピン
ナー塗布により成膜した後、 300°Cて60分間焼
成してポリイミド膜を形成した。次に、この被膜をラビ
ングにより配向処理を行ない、ラビンク処理軸か直交す
るようにしてセルを作成した(セル間隔8#Lm)。
(Yield 56%) (bp, 140-150°C 10.036s Hg) Specific optical rotation [α]2' -4,,5° (C3,11,CHCj'
z) [α] shi:, -7.8°(C3,11,CHCj'
3) Example 2 ITO (Indium Tin) as transparent material
A polyimide resin precursor (manufactured by Toshi Co., Ltd., 5p-sio) was formed on a glass substrate with a film formed thereon by spinner coating, and then baked at 300°C for 60 minutes to form a polyimide film. . Next, this coating was subjected to an orientation treatment by rubbing, and cells were created in such a manner that the coating was perpendicular to the rubbing treatment axis (cell spacing: 8 #Lm).

作成したセルにネマチック液晶組成物(リクソンGR−
63:チッソ輛製、ビフェニル液晶混合物)を注入し、
TN(ツィステッドネマチック)型セルとし、これを偏
光顕微鏡て観察したところ、リバースドメイン(しま模
様)か生していることか認められた。
A nematic liquid crystal composition (Rixon GR-
63: Injected with biphenyl liquid crystal mixture (manufactured by Chisso Corp.),
When a TN (twisted nematic) cell was observed using a polarizing microscope, it was observed that a reverse domain (striped pattern) was present.

前記リクソンGR−63(99重量部)に対して、本発
明の実施例1の光学活性物質(1重量部)を加えた液晶
混合物を用いて、上記と同様にしてTNセルを作成し、
これを偏光顕微鏡で観察したところ、リバースドメイン
は認められず均一性のよいネマチック相となっていた。
A TN cell was prepared in the same manner as above using a liquid crystal mixture in which the optically active substance of Example 1 of the present invention (1 part by weight) was added to the Rixon GR-63 (99 parts by weight),
When this was observed using a polarizing microscope, no reverse domain was observed and it was found to be a nematic phase with good uniformity.

このことから、本発明の光学活性物質はリバース・ドメ
インの防止に有効であることか認められた。
From this, it was confirmed that the optically active substance of the present invention is effective in preventing reverse domains.

実施例3 下記例示化合物を下記の重量部て混合し、液晶組成物C
を作成した。
Example 3 The following exemplified compounds were mixed in the following parts by weight to prepare liquid crystal composition C.
It was created.

例示化合物No。Exemplary compound no.

構造式 更に、この液晶組成物Cに対して、以下に示す例示化合
物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物りを作
成した。
Structural Formula Further, the following exemplified compounds were mixed with the liquid crystal composition C in the weight parts shown below to prepare a liquid crystal composition.

例示化合物No、             重量部液
晶組成物C97 次に、2枚の0.71厚のガラス板を用意し、それぞれ
のガラス板上にITO膜を形成し、電圧印加電極を作成
し、さらにこの上に5iOzを蒸着させ絶縁層とした。
Exemplary Compound No., Parts by Weight Liquid Crystal Composition C97 Next, two glass plates with a thickness of 0.71 were prepared, an ITO film was formed on each glass plate, a voltage application electrode was created, and a voltage application electrode was formed on each glass plate. 5iOz was vapor-deposited to form an insulating layer.

ガラス板上にシランカップリング剤(信越化学−製、K
BM−602) 0.2%イソプロピルアルコール溶液
を回転数2000r、p、m、のスピンナーて15秒間
塗布し、表面処理を施した。この後120°Cにて20
分間加熱乾燥処理を施した。
Silane coupling agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical, K
BM-602) A 0.2% isopropyl alcohol solution was applied for 15 seconds using a spinner with a rotation speed of 2000 r, p, m, to perform surface treatment. After this, at 120°C for 20
A heating drying process was performed for a minute.

さらに、表面処理を行なったITO膜付きのガラス板上
にポリイミド樹脂前駆体〔東し■製、5P−510) 
1.5%ジメチルアセトアミド溶液を回転数2000r
、p、m、のスピンナーて15秒間塗布した。成膜後、
60分間、300°Cて加熱縮合焼成処理を施した。こ
の時の塗膜の膜厚は、約250人てあった。
Furthermore, a polyimide resin precursor [manufactured by Toshi ■, 5P-510] was applied on a glass plate with an ITO film that had been surface treated.
Rotate 1.5% dimethylacetamide solution at 2000 r.
, p, m spinner for 15 seconds. After film formation,
A heating condensation firing process was performed at 300°C for 60 minutes. The thickness of the coating film at this time was about 250.

この焼成後の被膜には、アセテート植毛布によるラビン
グ処理かなされ、その後イソプロピルアルコール液て洗
浄し、平均粒径2μ■のアルミナピースを一方のガラス
板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸か互いに
平行となる様にし。
After firing, the film was rubbed with acetate flocked cloth, then washed with isopropyl alcohol, and alumina pieces with an average particle size of 2 μm were sprinkled on one glass plate, and each rubbed shaft was Make sure they are parallel to each other.

接着シール剤(チッソ■製、リクソンボント)を用いて
ガラス板をはり合わせ、60分間、100℃にて加熱乾
燥しセルを作成した。このセルのセル厚をベレック位相
板によって測定したところ、約2ル1てあった。
Glass plates were glued together using an adhesive sealant (manufactured by Chisso ■, Rixon Bond) and dried by heating at 100° C. for 60 minutes to create a cell. The cell thickness of this cell was measured using a Berek phase plate and was found to be about 2 l.

このセルに混合した液晶組成物りを等方性液体状態で注
入し、等吉相から20℃/hて25℃まて徐冷すること
により強誘電性液晶素子を作成した。
A ferroelectric liquid crystal element was prepared by injecting the mixed liquid crystal composition into this cell in an isotropic liquid state and slowly cooling it from the tokichi phase to 25°C at a rate of 20°C/h.

この液晶素子内の均一配向性は良好てあり、モノドメイ
ン状態か得られた。
The uniform alignment within this liquid crystal element was excellent, and a monodomain state was obtained.

実施例4 下記に例示した液晶化合物を下記の重量部て混合し、液
晶性組成物Aを調整した。
Example 4 Liquid crystal composition A was prepared by mixing the following parts by weight of the liquid crystal compounds exemplified below.

〈液晶性組成物A〉 例示化合物No。<Liquid crystal composition A> Exemplary compound no.

30重量部 υ 70重量部 この液晶性組成物Aに実施例1の光学活性物質5重量部
を加えて液晶組成物Bを得た。
30 parts by weight υ 70 parts by weight 5 parts by weight of the optically active substance of Example 1 was added to this liquid crystal composition A to obtain a liquid crystal composition B.

液晶組成物BはS■C″相を示し、自発分極は液晶性組
成物Aの1.7倍となった。
Liquid crystal composition B exhibited an S■C'' phase, and its spontaneous polarization was 1.7 times that of liquid crystal composition A.

また、この液晶性組成物A、液晶組成物Bを用いて、実
施例3と同様にして作成した液晶素子を使って、ピーク
・トウ・ピーク電圧20Vの電圧印加により、直交ニコ
ル下での光学的な応答(透過光量変化0〜90%)を検
知して応答速度を測定した。その結果、液晶組成物Bの
応答時間は±5V印加の条件て95°Cにおいて10m
5ecであり、液晶性組成物Aの約60%となった。
In addition, using a liquid crystal element prepared in the same manner as in Example 3 using the liquid crystal composition A and liquid crystal composition B, optical properties under crossed Nicols were measured by applying a peak-to-peak voltage of 20 V. The response speed was measured by detecting a typical response (change in amount of transmitted light from 0 to 90%). As a result, the response time of liquid crystal composition B was 10 m at 95°C under the condition of applying ±5 V.
5ec, which was about 60% of that of liquid crystal composition A.

実施例5 (+)−4−(3−トリフルオロメチルノニル)フェノ
ールの製造 実施例1において、(+)−3−)−リフルオロメチル
へブタン酸の代わりに、(−)−3−)リフルオロメチ
ルノナン酸を用いる以外は同様の工程を行うことにより
(−)−4−(3−)−リフルオロメチルノニル)フェ
ノールを得た。
Example 5 Production of (+)-4-(3-trifluoromethylnonyl)phenol In Example 1, instead of (+)-3-)-lifluoromethylhebutanoic acid, (-)-3-) (−)-4-(3-)-Lifluoromethylnonyl)phenol was obtained by performing the same steps except using lifluoromethylnonanoic acid.

(bp、 187℃10.33msHg  )[α]ご
+20.3”、   [αコニ:5+52.9’″(C
2,75,CHCj’:+) (bp、182℃10.40vsHg  )[α]二8
+ 2.4°、  [α]二:5+7.1゜(C1,5
1,CHCl’3) [発明の効果] 以上説明した様に、本発明によれば、光学活性中間体と
して有用であるたけでなく、液晶性化合物に誘導したと
きに高い安定性と大きな自発分極をもたらす光学活性物
質を提供することかできる。
(bp, 187℃10.33msHg) [α]+20.3", [αkoni:5+52.9'"(C
2,75,CHCj':+) (bp, 182℃10.40vsHg) [α]28
+ 2.4°, [α]2:5+7.1° (C1,5
1, CHCl'3) [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, not only is it useful as an optically active intermediate, but it also exhibits high stability and large spontaneous polarization when induced into a liquid crystalline compound. It is possible to provide an optically active substance that provides

また、本発明の光学活性物質を含有する液晶組成物を液
晶素子に用いることにより、大きな自発分極を有し、高
速応答性を示し、かつ良好な表示特性を得ることかでき
る。
Furthermore, by using a liquid crystal composition containing the optically active substance of the present invention in a liquid crystal element, it is possible to obtain large spontaneous polarization, high-speed response, and good display characteristics.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rは炭素原子数1〜12のアルキル基、Qは−
H、−OHまたは−COOH、Pは1または2を示し、
C^*は不斉炭素原子を示す) で表される光学活性物質。
(1) The following general formula (I) ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼ (I) (In the formula, R is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and Q is -
H, -OH or -COOH, P represents 1 or 2,
C^* indicates an asymmetric carbon atom) An optically active substance represented by:
(2)下記一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rは炭素原子数1〜12のアルキル基、Qは−
H、−OHまたは−COOH、Pは1または2を示し、
C^*は不斉炭素原子を示す) で表される光学活性物質の少なくとも1種を含有するこ
とを特徴とする液晶組成物。
(2) The following general formula (I) ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼ (I) (In the formula, R is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and Q is -
H, -OH or -COOH, P represents 1 or 2,
C^* indicates an asymmetric carbon atom) A liquid crystal composition comprising at least one optically active substance represented by:
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