JPH04124183A - 光学活性パントラクトン誘導体 - 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】 ［発明の利用分野］ 本発明は新規な液晶性化合物に関する。

［従来の技術］ 現在、表示材料として広く用いられている液晶はネマチ
ック相に属するものであり、受光型のため目が疲れない
、消費電力が極めて少ない等の特徴を有しているものの
、応答が遅い、見る角度によっては表示が見えなくなる
等の欠点を有している。

目が疲れない、消費電力が極めて少ないといったネマチ
ック型液晶の特徴を有し、さらに発光型表示素子に匹敵
する高速応答性、高コントラストを有するものとして強
誘電性液晶を用いる表示デバイスやプリンターヘッドが
検討されている。

強誘導電性液晶は１９７５年にマイヤー（Ｒ，Ｂ、　Ｍ
ｅｙｅｒ）等によってその存在が初めて発表されたもの
で（Ｊ。

Ｐｈｙｓｉｑｕｅ　３６．Ｌ−６９（１９７５））　、
キシルスメクチックＣ相（以下Ｓｍ″Ｃ相と略記する）
を有するものであり、その代表例は下記式に示すｐ−デ
シロキシベンジリデン−ｐｏ−アミノ−２−メチルブチ
ルシンナメート（以下ＤＯＢＡＭＢＣと略記する）であ
る。

［発明が解決しｌうとする課題］ しかし上記ＤＯＢＡＭＢＣやその後に提案されたいくつ
かの強誘電性液晶材料の多くは強誘電性を示す温度範囲
（Ｓ＋ｎ”Ｃ相が存在する温度範囲）が狭く、単独では
実用上使用し難いものである。従って一般には多種の強
誘電性液晶を混合し、Ｓｍ″Ｃ相を示す温度範囲を室温
を中心に低温側及び高温側に拡張する試みがなされてい
る。又、超高速応答が要求されるプリンターヘッド用と
しては、従来開発されてきた強誘電性液晶よりさらに大
きな自発分極を有する強誘電性液晶が求められている。

又、ＤＯＢＡＭＢＣのようなシッフ塩基を有する化合物
は光安定性に劣り、かつ、着色し易いという問題を有し
ていた。

本発明の目的は化学的に安定で着色がなく、光安定性に
も優れ、大きな応答速度を示す強誘電性液晶又はその配
合成分として有用な光学活性化合物を提供することにあ
る。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明の要旨は、一般式（１）で示される光学活
性パントチクトン誘導体にある。

［式中、Ｒは炭素数１〜１８の直鎖アルキル基、炭素数
２〜１８の光学活性モノハロゲン化アルキル基、直鎖部
分の炭素数３〜１８のメチル分岐アルキル基又は直鎖部
分の炭素と酸素又は硫黄原子の合計が４〜１８であるメ
チル分岐アルキルエーテル基又はメチル分岐アルキルチ
オエーテル基を示し、Ｘは示し、Ｚは−ＣＯ−１−〇−
又は−ＣＨ，０−Ａ１、Ａ２は各々独立に を示し、 （但し、Ｂ、Ｂ’は各々独立に水素原子、ハロゲン原子
又はシアノ基を示す）を示し、ｍはＯ又は１であり、＊
はそれが付与された炭素が不斉炭素であることを示す。

］ 本発明の光学活性パントラクトン誘導体において一般式
（１）のＲが直鎖のアルキル基である場合は、アルキル
基の炭素数は１〜１８であるが、他の液晶との相溶性の
点から炭素数が４〜１４であることが好ましく、このよ
うな直鎖のアルキル基としては例えばローブチル基、ｎ
−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−
ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−テトラ
デシル基等を例示でき、Ｒが光学活性メチル分岐アルキ
ル基の場合はアルキル基の直鎖部分のの炭素数は３〜１
８であるが他の液晶との相溶性の点から炭素数が４〜１
４であることが好ましく、このような光学活性メチル分
岐アルキル基として （ａはＯ〜１１の整数、ｂは１〜１２の整数を示し、１
≦ａ＋ｂ≦１２″′Ｃ−ある。） のようなメチル分岐アルキル基を例示できる。

Ｒが光学活性モノハロゲン化アルキル基の場合はアルキ
ル基の炭素数は２〜１８であるが他の液晶との相溶性の
点から炭素数が４〜１４であることが好ましく、このよ
うな光学活性モノハロゲン化アルキル基として −（ＣＨ２）、　６８（ＣＨ２ＬＣＨ３（ここでＷは弗
素、塩素又は臭素を示し、ｋ及びｉは各々０〜１２の整
数で、２≦に＋ｉ≦１２である。）を好ましいものとし
て例示できる。

Ｒが光学活性メチル分岐アルキルエーテル又は光学活性
メチル分岐アルキルチオエーテルの場合は直鎖部分の炭
素と酸素又は硫黄原子の合計が４〜１８であるが、 ＣＨ３ −（ＣＨ−）、”ＣＨ（ＣＨｚ）−Ｂ（ＣＨ２）ｒＣＨ
−（ここでＢは一〇−又は−Ｓ−であり１２．９．１は
いずれも０〜１２の整数であり、１≦ｐ十ｑ＋ｒ≦１５
である）で示されるものが好ましく、他の液晶との相溶
性を考慮すると上述のｐ＋ｑ＋ｒは１≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１
１であるものが好ましい。

以下に、本発明の光学活性パントラクトン誘導体の製造
法について説明する。

一般式（１）で示されるパントラクトン誘導体は下記の
ルートで合成できる。

なお、 下記のルートはＡ 、　Ａ　２ が先に示したい ずれの構造のものであっても適用できる。

ａ）ｍ＝○でＸとＺが共に−ｃｏ−の場合ｂ） ｍ　＝　ＯテＸ＝−Ｃｏ−１２＝−０−の場合コ Ｃ） ｍ＝ｏでＸ＝−ＣＯ−１ Ｚ＝−ＣＨ，Ｏ− の場合： ｄ） ｍ＝ｏでＸ＝−Ｏ−１ ○ Ｚ＝−ＣＯ− の場合： ｅ） ｍ＝ｏでＸとＹが共に の場合： ｆ） Ｍ＝０でＸ＝−Ｏ−。

ｚ＝−ＣＨｚＯ−の場合： ｈ） ｍ＝ｏでＸ＝−ＯＣ−１２＝−０− の場合： ＬｉＯＨＩＩ −一峙　ＲＯＣ−Ａ、−ＯＨ Ｂ　　ｍ＝ｏでｘ＝−ｏｃ−１Ｚ＝−ＣＨ，Ｏ−の場合
： ｋ） ｍ＝ｏでＸが単結合、２＝−〇−の場合−１）ｍ＝ｏで
Ｘが単結合、Ｚ＝−ＣＨ，Ｏ−の場合２１１　　　　Ｂ
、Ｈ。

Ｒ−Ａ、−ＣＯＨ− Ｒ−Ａｍ−ＣＨ，０Ｈ ＣＢｒｎ、ＰＰｈｚ Ｒ−Ａｔ−ＣＨ２Ｂｒ −ＣＨ２０−の場合： ＲＣＯＣ℃の代わりにＲ−Ｘ−Ａ、−ＣＯＣρを用いる
以外はａ）、ｂ）又はＣ）と同様にすることによ−ＣＨ
２０−の場合： ＲＯＨの代わりにＲ−Ｘ−Ａ、−ＯＨを用いる以外はｇ
）、ｈ）又はｉ）と同様にすることにより得ることかで
きる。

ｏ　）　ｍ　＝　ｌ　テＹ＝　　ＣＨ２Ｏ−１Ｚ＝−Ｃ
Ｏ−１−〇−又ハーＣＨ２０−の場合よ ａ） ｂ） 又はＣ） の反応の途中で得られる中 を用いて下記のルートで合成できる。

ｐ） ｌ ｍ＝１でＹ＝−ＯＣＨ，−１Ｚ＝−ＣＯ−又は−ＣＨ，
＋Ｏ−の場合： ｇ） 又はｈ） の反応の途中で得られる中間体 を用いて下記のルートで合成できる。

ｑ）ｍ＝１でＹ＝ＯＣＨ，−１２＝−０−の場合：Ｒ−
Ｘ−Ａｔ−ＯＨ＋　　ＢｒＣＨｚ−Ａｔ−ＯＡｃＡｇ、
。

Ｒ−Ｘ−Ａｔ−０ＣＨｚ−Ａｘ−ＯＡｃ１ＯＨ −一→　Ｒ−Ｘ−Ａ、−０ＣＲ，−Ａ、−ＯＨ本発明の
化合物の中で一般式（１）でＢ、Ｂ’がハロゲン原子あ
るいはシアノ基であるものは５ｆｆｌ＊Ｃ相を示す温度
範囲が広く、かつ、ハロゲン原子、シアノ基を有さない
対応化合物に比べて融点が低いという特徴を有する。

本発明の光学活性バントラクトン誘導体の中には液晶相
を示すものと、それ自身では液晶相を示さないものとが
あるが、それ自身では液晶相を示さないものでも、等方
相（Ｉｓｏ相）−ネマチック相−スメクチックＡ相−ス
メクチックＣ相（ＳｍＣ相）あるいはＩｓｏ相−ネマチ
ック相−ＳｍＣ相の相系列を示す非カイラル液晶または
液晶組成物に、液晶性を破壊しない範囲で１〜９０モル
％添加することによって強誘電相（Ｓｓ″Ｃ相）を誘起
する性質を有する。

従って、それ自身では液晶相を示さないものでも強誘電
性液晶組成物の調合に際して好適な配合剤として用いる
ことができる。

更に、本発明の光学活性バントラクトン誘導体は従来の
強誘電性液晶化合物に多（見られるアゾメチン結合を含
まないため耐加水分解性等の化学的安定性に優れると共
に、桂皮酸系の液晶に見られるようなビニル基を有して
いないため光安定性にも優れるという特徴を有する。

又、本発明の光学活性バントラクトン誘導体中、それ自
身で強誘電性液晶性を示すものはそれ単独で液晶として
用いることもできるが、液晶としては単一の液晶性化合
物のみから形成されるよりも複数の強誘電性液晶化合物
あるいは更にこれに配合用化合物を加えて得られる組成
物とすると、その使用温度範囲を拡張することができる
のでより有利となる。

又、本発明の光学活性バントラクトン誘導体はＳｍＣ相
を示す非強誘電性液晶化合物・組成物と混合して用いる
とその混合物は強誘電性液晶となり、しかも高い応答速
度から明らかなように大きな自発分極を示し有用である
。

光学活性バントラクトン誘導体と混合する上記化合物と
してはＳｍＣ相を示す化合物、混合物であればどのよう
なものも用いることができる。

［実施例］ 以下に実施例を用いて本発明を更に詳しく説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 成 ４−デシルオキシ−４−ビフェニルカルボン駿０．３４
ｇ、　Ｄ−（−）−パントイルラクトン（東京化成■販
売）０．１６ｇ及びアゾジカルボン酸ジエチル０．２１
ｇをベンゼン１０ｍρに溶解し、トリフェニルホスフィ
ン０、３０ｇを加えて室温で一夜撹拌を続けて反応させ
た。得られた反応液から溶媒を減圧で留去して粗製物を
得、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製
して（２Ｒ）−４−デシルオキシビフェニル−４−カル
ボニルオキシ−３，３−ジメチル−γ−ブチロラクトン
０．１５ｇを得、これを更にエタノールを用いて再結晶
して０．１０ｇの精製物を得た。　この化合物の相転移
挙動な示差走査型熱量計及び偏光顕微鏡を用いて測定し
た。その結果を下記に示す。

なお、相転移挙動においてＣｒｙｓｔ、は結晶を示し、
矢印近傍の数字はその相への転移温度（’Ｃ）を示す。

Ｃｆ７Ｓｔ、ｙ−■−工（資） 実施例２ 下記４種のアルコキシフェニルピリミジン系化合物を混
合して液晶組成物を得た。

この組成物は下記の相転移挙動を示す。

Ｃｒｙｓｔ　←−−→Ｓ　ｍ　ＣＳｍ　Ａ４−＋Ｎ　４
−一寸ｒ　ｓ。

この組成物は光学活性化合物を含んでいないので強誘電
性液晶ではな（、自発分極を示さない。

この化合物９８ｗｔ％と実施例１で得た（２Ｒ）−４−
デシルオキシビフェニル−４−カルボニルオキシ−３゜
３−ジメチル−γ−ブチロラクトン２ｖｔ％とを混合し
て強誘電性液晶組成物を得た。

この組成物の相転移挙動は下記の通りであった。

２．４　　　　　　　４９　　　　　　６０　　　　　
６４Ｃｒｙｓｔ　−−一寸Ｓ　ｍ　”　Ｃ−一一峠Ｓ　
ｍ　Ａ中−一寸Ｎ　”　÷−−ヤＩ　ｓ。

配向処理剤としてポリイミドを塗布し、表面ラビングに
よる平行配向処理を施した透明電極を備えた厚さ２μｍ
のセルにこの強誘電性液晶組成物を注入して液晶素子を
作成した。

この素子を２枚の直交する偏光子の間に設置し、２５℃
において電界を印加した。±５Ｖ／μｍの印加によって
透過光の変化が認められ、その変化から０−５０％の応
答時間を求めたところ１６０μｓｅｃであった。又、三
角波法で測定した２５℃における自発分極の大きさは−
１，８ｎＣ／ｃｍ２であった。

［発明の効果コ 本発明の光学活性パントラクトン誘導体はその化学構造
からも明らかなように化学的に安定で着色がなく、光安
定性に優れ、しかも上記のように大きな自発分極を示し
応答性に優れた強誘電性液晶用の液晶成分あるいは配合
成分として有用な化合物である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一般式（１）で示される光学活性パントラクトン誘
   導体。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） ［式中、Ｒは炭素数１〜１８の直鎖アルキル基、炭素数
   ２〜１８の光学活性モノハロゲン化アルキル基、直鎖部
   分の炭素数３〜１８のメチル分岐アルキル基又は直鎖部
   分の炭素と酸素又は硫黄原子の合計が４〜１８であるメ
   チル分岐アルキルエーテル基又はメチル分岐アルキルチ
   オエーテル基を示し、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▼、−Ｏ−又
   は単結合を示し、Ｙ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−又は単結合を示し、Ｚは▲数式、化
   学式、表等があります▼、−Ｏ−又は−ＣＨ＿２Ｏ−を
   示し、Ａ＿１、Ａ＿２は各々独立に▲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▼又は▲数式、化学式
   、表等があります▼ （但し、Ｂ、Ｂ′は各々独立に水素原子、ハロゲン原子
   又はシアノ基を示す）を示し、ｍは０又は１であり、＊
   はそれが付与された炭素が不斉炭素であることを示す。 ］