JPH035441A - エステル誘導体 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は新規な光学活性エステル誘導体に関するもので
あり、詳しくは液晶化合物又は液晶組成物の成分として
有用な光学活性エステル誘導体に関するものである。

［従来の技術］ 液晶化合物が電気光学表示装置に利用されて以来、数多
くの液晶化合物が合成され、ネマチック液晶又はネマチ
ック−コレステリック液晶が、ねじれネマチックモード
表示素子、コレステリック−ネマチック相転移現象利用
表示素子又はゲスト・ホスト効果利用表示素子等に広く
利用されている。

しかし、これらの表示素子の応答速度は最高でも数ｍ５
ｅｃのオーダーであり、この点が液晶表示素子の応用範
囲をせばめる一因となっている。

これに対して、強誘電性を示す液晶即ち強誘電性液晶を
用いると、μｓｅｃオーダーの高速で応答が得られると
いうことが最近になって確認された。

従来知られている強誘電性液晶の例としては、１９７５
年にＲ，Ｂ、Ｍｅｙｅｒらにより合成された４−（４’
−ｎ−デシルオキシベンジリデンアミノ）ケイ皮酸−２
−メチルブチルエステル（以下、ｒＤＯＢＡＭＢｃＪと
記す。）が挙げられる。ＤＯＢＡＭＢＣは、そのカイラ
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
としている（Ｊ、Ｐｈｙｓｉｑｕｅ、３６Ｌ−６９（１
９７５））　　。

そして、１９８０年にＮ、Ａ、Ｃ１ａｒｋらがＤＯＢＡ
ＭＢＣを使用した薄膜セルにおいてμＳｅＣオーダーの
高速応答が得られることを見出して以来（Ａｐｐｌ、ｐ
ｈｙｓ、Ｌｅｔｔ。

３８　８９　（１９８０））、多くの強話電性液晶の合
成研究がなされて来た。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、現在において ■　室温で液晶状態であるのは勿論のこと、低温から高
温までのできるだけ広い範囲で強話電性液晶状態を示す
。

■　水分、空気、光、熱等に対して安定である。

■　自発分極が大きく低粘性である。

■　応答速度が速い。

■　駆動電圧が低い。

等の要求特性の全てを単一化合物で満たす強誘電性液晶
化合物はなく、何種類かの強誘電性液晶化合物を組み合
せた組成物として強誘電性液晶表示素子に使用すること
によって目的を達しているのが現状である。

近年、トリフルオロメチル基を不斉炭素に有するエステ
ル誘導体が検討され、特開昭６３−３０７８３７に記載
されている（実施例９）が、このものはモノトロピック
液晶である上に、液晶温度領域も高温であり、十分な物
性を有しているとは言えない。

本発明は上記従来の問題点を解決し、強誘電性液晶表示
素子の材料として好適な、上記■〜■の要求特性を十分
に満たす新規光学活性エステル誘導体を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、−数式［Ｉ］ で表わされる光学活性エステル誘導体を要旨とするもの
である。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明のエステル誘導体は、前記−数式［１１で表わさ
れ、［１１式中、Ｒ１及びＲ２としては、炭素数２〜１
８のアルキル基が挙げられ、好ましくはｎ−プロピル、
ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−へブチ
ル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウン
デシル、ｎ−ドデシル等の炭素数３〜１２の直鎖状アル
キル基が挙げられる。

本発明のエステル誘導体は、例えば次の反応手順に従っ
て合成することができる。

［ＩＩ夏］ ［Ｖ　］　　　　　　　　　［ＩＶ　］（なお、一般般
式１１１〜［Ｖ］中のＲ′及びＲ２は前記−数式［Ｉ］
におけると同意義を示す。）上記反応中、［Ａ］及び［
Ｃ］の反応は、例えば、ピリジン中或いはジオキサン、
テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒又はベンゼン、
トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒中において、ピリジ
ン、キノリン、トリエチルアミン等のアミン系脱酸剤又
は炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム等
の無機系脱酸剤の存在下で、１０〜１５０℃の温度で反
応させることにより、実施することができる。

［Ｂ］の反応は、例えば、エチルエーテル、イ［！夏！
］ 「！Ｖ」 ・・・　ＬＢＪ ソブロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル
系溶媒中、ブチルアミン等のアルキルアミンの存在下で
５〜８０℃の温度で反応させることにより実施すること
かできる。

本発明のエステル話導体の具体例として例えば以下のも
のを挙げることができる。

４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−へブチルオキシカ
ルボニル）フェニル−４’−（ｎ−オクチル）ビフェニ
ル−４−カルボキシレート４−　（１−１−リフルオロ
メチル−ｎ−へブチルオキシカルボニル）フェニル−４
′−（ｎ−デシル）ビフェニル−４−カルボキシレート
４−（１−１−リフルオロメチル−ｎ−ドデシルオキシ
カルボニル）フェニル−４’−（ｎ−プロピル）ビフェ
ニル−４−カルボキシレート４−（１−）−リフルオロ
メチル−ｎ−ドデシルオキシカルボニル）フェニル−４
′−（ｎ−ペンチル）ビフェニル−４−カルボキシレー
ト４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−ドデシルオキシ
カルボニル）フェニル−４’−（ｎ−ヘプチル）ビフェ
ニル−４−カルボキシレート４−（１−トリフルオロメ
チル−ｎ−ウンデシルオキシカルボニル）フェニル−４
’−（ｎ−ブチル）ビフェニル−４−カルボキシレート
４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−ウンデシルオキシ
カルボニル）フェニル−４’−（ｎ−ペンチル）ビフェ
ニル−４−カルボキシレート４−（１−トリフルオロメ
チル−ｎ−ウンデシルオキシカルボニル）フェニル−４
”−（ｎ−ヘプチル）ビフェニル−４−カルボキシレー
ト４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−デシルオキシカ
ルボニル）フェニル−４′−（ｎ−ブチル）ビフェニル
−４−カルボキシレート４−（１−）−リフルオロメチ
ル−ｎ−デシルオキシカルボニル）フェニル−４’−（
ｎ−ペンチル）ビフェニル−４−カルボキシレート４−
　（１−）−リフルオロメチル−ｎ−デシルオキシカル
ボニル）フェニル−４”−（ｎ−ヘキシル）ビフェニル
−４−カルボキシレート４−（１−トリフルオロメチル
−ｎ−デシルオキシカルボニル）フェニル−４’−（ｎ
−ヘプチル）ビフェニル−４−カルボキシレート４−（
１−トリフルオロメチル−ｎ−デシルオキシカルボニル
）フェニル−４’−（ｎ−オクチル）ビフェニル−４−
カルボキシレート４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−
ノニルオキシカルボニル）フェニル−４”−（ｎ−ペン
チル）ビフェニル−４−カルボキシレート４−（１−ト
リフルオロメチル−ｎ−ノニルオキシカルボニル）フェ
ニル−４′−（ｎ−ヘキシル）ビフェニル−４−カルボ
キシレート４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−ノニル
オキシカルボニル）フェニル−４’−（ｎ−ヘプチル）
ビフェニル−４−カルボキシレート４−（１−トリフル
オロメチル−ｎ−オクチルオキシカルボニル）フェニル
−４’−（ｎ−ヘキシル）ビフェニル−４−カルボキシ
レート４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−オクチルオ
キシカルボニル）フェニル−４’−（ｎ−へブチル）ビ
フェニル−４−カルボキシレート４−（１−）−リフル
オロメチル−ｎ−オクチルオキシカルボニル）フェニル
−４’−（ｎ−オクチル）ビフェニル−４−カルボキシ
レート４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−オクチルオ
キシカルボニル）フェニル−４’−（ｎ−ノニル）ビフ
ェニル−４−カルボキシレート４−（１−トリフルオロ
メチル−ｎ−オクチルオキシカルボニル）フェニル−４
’−（ｎ−デシル）ビフェニル−４−カルボキシレート
４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−へブチルオキシカ
ルボニル）フェニル−４’−（ｎ−ヘプチル）ビフェニ
ル−４−カルボキシレート４−（１−トリフルオロメチ
ル−ｎ−へブチルオキシカルボニル）フェニル−４’−
（ｎ−ドデシル）ビフェニル−４−カルボキシレート４
−（１−）−リフルオロメチル−ｎ−へキシルオキシカ
ルボニル）フェニル−４’−（ｎ−オクチル）ビフェニ
ル−４−カルボキシレート４−（１−トリフルオロメチ
ル−ｎ−へキシルオキシカルボニル）フェニル−４’−
（ｎ−ノニル）ビフェニル−４−カルボキシレート４−
（１−トリフルオロメチル−ｎ−へキシルオキシカルボ
ニル）フェニル−４’−（ｎ−ドデシル）ビフェニル−
４−カルボキシレート４−（１−トリフルオロメチル−
ｎ−ペンチルオキシカルボニル）フェニル−４’−（ｎ
−オクチル）ビフェニル−４−カルボキシレート４−（
１−１リフルオロメチル−ｎ−ペンチルオキシカルボニ
ル）フェニル−４’−（ｎ−デシル）ビフェニル−４−
カルボキシレート４−（１−トリフルオロメチル−〇−
ペンチルオキシカルボニル）゛フェニルー４’−（ｎ−
ドデシル）ビフェニル−４−カルボキシレート４−（１
−トリフルオロメチル−〇−ブチルオキシカルボニル）
フェニル−４’−（ｎ−デシル）ビフェニル−４−カル
ボキシレート４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−ブチ
ルオキシカルボニル）フェニル−４’−（ｎ−ドデシル
）ビフェニル−４−カルボキシレート４−（１−トリフ
ルオロメチル−〇−プロピルオキシカルボニル）フェニ
ル−４’−（ｎ−デシル）ビフェニル−４−カルボキシ
レート４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−プロピルオ
キシカルボニル）フェニル−４’−（ｎ−）−リゾシル
）ビフェニル−４−カルボキシレート４−（１−）−リ
フルオロメチル−ｎ−プロピルオキシカルボニル）フェ
ニル−４’−（ｎ−ペンタデシル）ビフェニル−４−カ
ルボン酸塩−ト４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−ペ
ンタデシルオキシカルボニル）フェニル−４’−（ｎ−
プロピル）ビフェニル−４−カルボキシレート４−（１
−トリフルオロメチル−ｎ−ペンタデシルオキシカルボ
ニル）フェニル−４’−（ｎ−ブチル）ビフェニル−４
−カルボキシレート４−（１−）−リフルオロメチル−
ｎ−へブチルオキシカルボニル）フェニル−４’−（ｎ
−ペンタデシル）ビフェニル−４−カルボキシレートこ
のような本発明のエステルお導体は、単独であっても、
それらの混合物であっても液晶化合物として用いること
ができる。

また、本発明のエステル誘導体は、適当な公知の液晶化
合物と組み合せて使用することもでき、本発明のエステ
ル誘導体を混合使用することにより高温部の液晶温度範
囲の広い液晶組成物を得ることができる。かかる公知の
液晶化合物としては、エステル系、ジエステル系、アゾ
キシ系、アゾ系、シッフ系、ピリミジン系、ビフェニル
系、フェニルシクロヘキサン系、シクロへキシルシクロ
ヘキサン系、ビシクロオクタン系、ジオキサン系或いは
、ベンゼン環、シクロヘキサン環よりなる多環化合物系
等が挙げられる。

更に、本発明のエステル誘導体により液晶組成物を形成
する場合、公知の二色性色素、光安定化剤或いは減粘剤
等の添加剤を併用することもできる。

［作用］ 前記−数式［１１で表わされるエステル誘導体によれば
、強誘電性液晶の要求特性を十分に満足する化合物が提
供される。

［実施例］ 次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。

実施例１ ４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−へブチルオキシカ
ルボニル）フェニル−４”−（ｎ−オクチル）ビフェニ
ル−４−カルボキシレート（−数式［１］においてＲ’
　＝（ａ　Ｈ＋ｙ（ｎ）、Ｒ２＝ＣａＨ＋５（ｎ）で表
わされる化合物）の合成４′−ｎ−オクチルビフェニル
−４−カルボン酸０．３１ｇに塩化チオニル１０ｃｃを
加え、２時間加熱還流した後、過剰の塩化チオニルを減
圧下留去して、４’−ｎ−オクチルオキシビフェニル−
４−カルボン酸塩化物を得た。

この塩化物全量をトルエン１．ＯＣＣに溶解した溶液を
、ｐ−ヒドロキシ安息香酸（１−トリフルオロメチルへ
ブチル）エステル（［α］二４　＋４８．４５’″　（
ｃｌ、３１．クロロホルム））０．２ｇ、ピリジン５ｍ
１をトルエン５ｍｆｌに溶解した溶液中に滴下した。５
０〜５５℃で３時間攪拌した後、水１００ｍＪ２及びク
ロロポルム５０ｍｊＺを加えた。

分離した有機層を、６Ｎ塩酸、次いで飽和炭酸水素ナト
リウム水溶液で洗浄し、更に中性になるまで水洗した。

有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去後シ
リカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製すること
により、目的の下記式 で表わされる４−（１−トリフルオロメチル−ｎ−へブ
チルオキシカルボニル）フェニル−４′（ｎ−オクチル
）ビフェニル−４−カルボキシレート０．１１ｇを得た
。

このエステル誘導体の分析結果は下記の通りであった。

［α］　み２＋３０．９４′″ （ｃ　　０．６８．クロロホルム） ＭＳ　（ｍ／ｚ）＋　５９６　（Ｍ”　）ＩＲ（ｋＢｒ
）：２９００，１７４０．１６１０１２７０、　１１９
０．　１０８１ ０８Ｏ７７０’ また、このエステル誘導体は以下のような相転υを示し
た。

（但し、Ｃｒｙは結晶相、ｓＩは結晶に近いスメクチッ
ク相、Ｓｃ”はスメクチックＣ１相、ｓＡはスメクチッ
クＡ相を、Ｉｓｏは等方性液体を示す。） 実施例２ ４−（１−トリフルオロメチル　へブチルオキシカルボ
ニル）フェニル−４’−（ｎ−デシル）ビフェニル−４
−カルボキシレート（−数式％式％ ＣａＨ＋３（ｎ）で表わされる化合物）の合成４’−ｎ
−デシルビフェニル−４−カルボン酸０．２９ｇに塩化
チオニル１０ｃｃを加え、２時間加熱還流した後、過剰
の塩化チオニルを減圧下留去し、４”−ｎ−デシルビフ
ェニル−４−カルボン酸塩化物を得た。

この塩化物全量をトルエン１０ｃｃに溶解した溶液を、
上記実施例１で使用したｐ−ヒドロキシ安息香酸（１−
トリフルオロメチルへブチル）エステル０．２２ｇ、ピ
リジン５ｍｊ２をトルエン５ｍｌ１に溶解した溶液中に
滴下した。５０〜５５℃で８時間攪拌した後、水１００
ｍＪ２及びクロロホルム５０ｍ１を加えた。

分離した有機層を、６Ｎ塩酸、次いで飽和炭酸水素ナト
リウム水溶液で洗浄し、更に中性になるまで水洗した。

有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去後シ
リカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製すること
により、目的の下記式 で表わされる４−（１−トリフルオロメチル　へブチル
オキシカルボニル）フェニル−４′−（ｎ−デシル）ビ
フェニル−４−カルボキシレート０．１２ｇを得た。

このエステル誘導体の分析結果は下記の通りであった。

［α］：”＋２７．３０＠ （ｃ　　０．５０．クロロホルム） ＭＳ　（ｍ／ｚ）：　６２４　（Ｍ”　）ＩＲ（ｋＢｒ
）：２９００，１７４０，１６１０１２７０．１１７０
．１０８１ ０８Ｏ７７０’ また、このエステル誘導体は以下のような相転移を示し
た。

（但し、Ｃｒｙは結晶相、Ｓｌは結晶に近いスメクチッ
ク相、Ｓｃ″はスメクチックＣ１相、ＳＡはスメクチッ
クＡ相を、Ｉｓｏは等方性液体を示す。） ［発明の効果］ 本発明で提供されるエステル誘導体は、強誘電性液晶表
示素子材料に要求される前記■〜■の特性を満たすもの
でありて、液晶テレビ等のデイスプレィ、光プリンター
ヘッド、光フーリエ変換素子、ライトバルブ等に使用す
る強訪電性液晶化合物又は組成物用成分として極めて有
用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式［ I ］ ▲数式、化学式、表等があります▼・・・［ I ］ 〔式中、Ｒ＾１及びＲ＾２は、炭素数２〜１８のアルキ
   ル基を示し、Ｃ＾■は不斉炭素原子を示す。〕 で表わされる光学活性エステル誘導体。