JPH04193844A

JPH04193844A - 光学活性化合物及びこれを含む液晶組成物

Info

Publication number: JPH04193844A
Application number: JP31975090A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Nigorikawa; 和則濁川; Takami Onaka; 大仲　貴美
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1990-11-22
Filing date: 1990-11-22
Publication date: 1992-07-13

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）本発明は強誘電性液晶材料として有用な新規な光学活性
化合物及びそれを含有する液晶組成物に関する。

（従来の技術）液晶表示素子の表示方式として現在広く実用化されてい
る代表的なものとしてねじれネマチック（ＴＮ）型があ
る。しかしながらネマチック液晶相を利用するこの方式
では、ＣＲ，Ｔなどの表示方式と比較して応答速度が遅
い、視野角特性に劣る等の問題がありデイスプレィさし
ての用途は限定されていた。

最近、クラーク及びラガウェルらにより強誘電性液晶を
用いる表示方式が報告されている（特開昭５６−１０７
２１６号、米国特許第４３６７９２４号等）が、これに
よると強誘電性液晶は高速応答やメモリー性のある双安
定状態を出現させることが可能であり、また視野角特性
も優れるなどの点から次世代の液晶表示素子として注目
を集めている。

強誘電性液晶の液晶相のひとつとして、カイラルスメク
チウクＣ（以下、Ｓｃ”と省略する。）相がある。表示
素子として用いるためには、幅広いＳｃ”相を有し高速
応答すること等、多くの特性が要求されるが単一化合物
でこれらを満足するものはなく、数種の化合物から成る
液晶組成物で対応しているのが現状である。その組成物
の構成方法のひとつとして強誘電性を示さないスメクチ
ックＣ（以下、Ｓｃと省略する。）相を示す液晶化合物
もしくは液晶組成物（以下、ベース液晶という。）に光
学活性化合物を添加する方法がある（Ｍｏ１．Ｃｒｙｓ
ｔ、Ｌｉｑ、Ｃｒｙｓｔ、、８９．３２７（１９ＦＳ２
））。

一方、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、高速応答化のためには自発
分極を増加させることが有効である。光学活性な化合物
は強誘電性液晶組成物の成分として使用したとき、その
組成物の自発分極を発現させる役割を担うものであり上
記特性を満足する光学活性化合物の開発が望まれていた
。

（発明の目的）本発明の目的は、強誘電性液晶組成物の成分として高速
応答化に有用な光学活性化合物及び液晶組成物を提供す
ることにある。

（問題点を解決するだめの手段）本発明の目的は、一般式（１）〔（１）式中、Ｒ’、Ｒ’はそれぞれ独立に炭素数４〜
２０の直鎖又は分岐のアルキル基、もしくは光学活性基
を表し、Ｒ’　、Ｒ’の基中に存在する１個もしくは隣
接しない２個以上のＣＨ，基は○またはＳで置換されて
いてもよい。ただし、Ｒ’　、Ｒ’の少なくともどちら
か一方は光学活性基を表す。〕で表される光学活性化合
物、及び−般式（１）の化合物を含有することを特徴と
する液晶組成物を開発する事により解決された。

上記における光学活性基の具体例としては例えば以下に
示す様な基が挙げられる。

−５＝輸は２〜１２、ｍは１〜８、ｋはＯもしく１マ１の整数
を表し、＊は不斉炭素原子を表す。）本発明の化合物は
、例えば以下の様なルートで製造できる。

（上記スキームにおいてＲ’　、Ｒ’は上述の通りであ
る。）即ち、まず置換ベンゼン（１）に３−クロロプロパノイ
ルクロライドを反応させて化合物（２）とした後、２−
置換アセト酢酸エステルと反応させてシクロヘキセノン
体（３）とする。次いで化合物（３）を水素添加反応さ
せることにより、目的とする（１）の化合物を製造でき
る。

本発明者らは新規な光学活性化合物の探索において鋭意
研究した結果、（１）式の化合物がベース液晶に添加し
た際に高速応答化に有効であることを見出し、本発明の
完成に至った。

本発明の化合物としては、例えば以下に示すような化合
物を挙げることができる。

２−へブチル−５−１：４−　（（２Ｓ）　−２−フル
オロオクチルオキシ）フェニルコシクロヘキサノン２−オクチル−５−（４−（（２Ｓ）　−２−フルオロ
オクチルオキシ）フェニルコシクロヘキサノン２−ノニル−５−（４−（（２Ｓ）　−２−フルオロオ
クチルオキシ）フェニルコシクロへキサノン２−デシル
−５−［４−（（２Ｓ）　−２−フルオロオクチルオキ
シ）フェニルコシクロへキサノン２−オクチル−５−（
４−（（ＩＳ）−１−メチルへブチルオキシ）フェニル
コシクロへキサノン２−ノニル−５−［４−（（Ｉｓ）
　−１−メチルへブチルオキシ）フェニルコシクロヘキ
サノン２−デシル−５−［４−（（Ｉｓ）−１−メチル
ヘプチルオキシ）フェニルコシクロへキサノン２−ノニ
ル−５−［４−（（２Ｓ）−２−メチルオクチルオキシ
）フェニルコシクロへキサノン２−デシル−５−（４−
（（２Ｓ）　−２−メチルオクチルオキシ）フェニルコ
シクロへキサノン２−ノニル−５−［４−（（２Ｓ）−
２−シアノオクチルオキシ）フェニルコシクロヘキサノ
ン２−デシル−５−［４−（（２Ｓ）−２−シアノオク
チルオキシ）フェニルコシクロへキサノン２−ノニル−
５−〔２，３−ジフルオロ−４−（（２Ｓ）−２−フル
オロオクチルオキシ）フェニルコシクロヘキサノン２−ノニル−５−（４−（（２Ｓ）−２−フルオロ−（
３Ｓ）　−３−メチルペンチルオキシ）フェニルコシク
ロヘキサノン２−デシル−５−［４−（（２Ｓ）−２−フルオロ−（
３Ｓ）　−３−メチルペンチルオキシ）フェニルコシク
ロヘキサノン２−ノニル−５−（４−（（２Ｓ）　−２−フルオロ−
４−メチルペンチルオキシ）フェニルコシクロヘキサノ
ン２−デシル−５−［４−（（２Ｓ）　−２−フルオロ−
４−メチルペンチルオキシ）フェニルコシクロヘキサノ
ン２−（（２Ｓ）−２−フルオロオクチル）−５−（４−
オクチルフェニル）シクロへキサノン２−　（（２Ｓ）
−２−フルオロオクチル）−５−（４−オクチルオキシ
フェニル）シクロヘキサノン２−（（２Ｓ）−２−フルオロオクチル）−５＝（４−
ノニルオキシフェニル）シクロへキサノン２−　（（２
Ｓ）−２−フルオロオクチル）−５−（２，３−ジフル
オロ−４−ノニルオキシフェニル）シクロヘキサノン２−（（２ｓ）−２−メチルオクチル）−５＝（４−ノ
ニルフェニル）シクロへキサノン２−（（２Ｓ）−２−
メチルオクチル）−５−（４−ノニルオキシフェニル）
シクロへキサノン２−（（２Ｓ）−２−フルオロ−（３
Ｓ）　−３−メチルペンチル）−５−（４−ノニルオキ
シフエニル）シクロヘキサノン２−（（２Ｓ）−２−フルオロ−４−メチルペンチル）
−５−（４−ノニルオキシフェニル）シクロヘキサノン２−（（２Ｓ）−２−シアノオクチル）−５−（４−デ
シルオキシフェニル）シクロへキサノン２−（（２Ｓ）
−２−メチルオクチル）−５−（４−（（２Ｓ）　−２
−フルオロオクチルオキシ）フェニルコシクロヘキサノ
ン２−（（２Ｓ）−２−メチルオクチル）−５−（４−（
（２Ｓ）−２−フルオロ−（３Ｓ）　−３−メチルペン
チルオキシ）フェニルコシクロヘキサノン２−（（２Ｓ）　−２−メチルオクチル）−５−［４−
（（２Ｓ）　−２−フルオロ−４−メチルペンチルオキ
シ）フェニルコシクロヘキサノンまた、本発明の一般式
（１）で表される化合物は、他の液晶化合物と組み合わ
せる事が可能であるが１例えば以下に示す様な化合物の
少なくとも一種類以上と組み合わせる事により、強誘電
性液晶組成物を得る事が出来る。

この場合、一般式（１）で表される化合物は、得られる
液晶組成物の１〜９９％重量使用するのが望ましい。

５−（８−メチルノニル）−２−（４−（７−メチルオ
クチル）フェニル）ピリジン５−（９−メチルデシル）−２，−（４−（７−メチル
オクチル）フェニル）ピリジン５−（９−メチルデシル’）−２−（４−（８−メチル
ノニル）フェニル）ピリジン５−（１０−メチルウンデシル）−２−（４−（８−メ
チルノニル）フェニル）ピリジン５−（９−メチルデシ
ル）−２−（４−（９−メチルデシル）フェニル）ピリ
ジン５、−（１０−メチルウンデシル）＝２−　（４−（９
−メチルデシル）フェニル）ピリジン５−　（１１−メ
チルドデシル）−２−（４−（９−メチルデシル）フェ
ニル）ピリジン５−（７−メチルオクチル）”２−　（
オクチルフェニル）ピリミジン５−（８−メチルノニル’）−２−（オクチルフェニル
）ピリミジン５−（９−メチルデシル）−２−（オクチルフェニル）
ピリミジン５−（８−メチルノニル）−２−（ノニルフェニル）ピ
リミジン５−ノニル−２−（４−（８−メチルノニル）フェニル
）ピリミジン５−デシル−２−（４−（８−メチルノニル）フェニル
）ピリミジン５−デシル−２−（４−（９−メチルデシル）フェニル
）ピリミジン５−（９−メチルデシル）−２−’（４−（８−メチル
ノニル）フェニル）ピリミジン５−（９−メチルデシル’）−２−（４−（！ｌｌ−メ
チルデシル）フェニル）ピリミジン５−（１０−メチルウンデシル）−１−（４−（９−メ
チルデシル）フェニル）ピリミジン５−ノニルオキシ−
２−（４−へブチルフェニル）ピリミジン５−オクチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン５−ノニル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピリ
ミジン５−へブチル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピリ
ミジン５−へキシル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン５−へブチル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン５−オクチル−２−（４−へブチルビフェニル）ピリミ
ジン５−へブチル−２−（４−へブチルオキシフェニル）ピ
リジン５−へブチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リジン５−へブチル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピリ
ジン５−へブチル−２−（３−フルオロ−４−オクチルオキ
シフェニル）ピリジン５−（４−へブチルオキシフェニル）−２−（４−へブ
チルフェニル）ピリジン５−デシル−２−（４−デカノイルオキシフェニル）ピ
リミジン４−オクチルオキシフェニル−４′　−デシルオキシベ
ンゾエート４−オクチルオキシフェニル−４′　−デシルベンゾエ
ート４−へキシルオキシフェニル−４７−オクチルベンゾエ
ートまた、一般式（１）で表される化合物及び上記化合物と
の組み合わせから成る強誘電性液晶組成物には、さらに
種々の光学活性化合物を添加することが可能であるが１
例えば以下に示す様な光学活性化合物を添加することが
出来る。

この場合、以下に示す様な光学活性化合物は、得られる
液晶組成物の０．１〜９０重量％使用するのが望ましい
。

５−オクチル−２−（４−（（２Ｓ）−２−フルオロオ
クチルオキシ）フェニル〕ピリミジン５、−　［（２Ｓ
）　−２−（（２Ｓ）　−２−プロピルオキシ−プロパ
ノイルオキシ）−プロピルオキシ）　−２−（４−オク
チルオキシフェニル）ピリミジン５−　［（２Ｓ）　−２−（、（２Ｓ、）　−２−プロ
ピルオキシーブロバノイルオキシ）−プロピルオキシ）
−２−（４−へブチルビフェニル）ピリミジン５−（（２Ｓ）−２−メチルブチル）−２−（４−へブ
チルビフェニル）ピリミジン（実施例）以下に実施例を示すが本発明はこれに限定されるもので
はない。

実施例１゜２−ノニル−５−［４−（（２Ｓ）−２−フルオロオク
チルオキシ）フェニルコシクロへキサノン４−　（（２
，Ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシ）−１−（３−
クロロプロパノイル）ベンゼン１５９にトリエチルアミ
ン１０ｃｃ、水６０ｃｃ、ベンゼン６０ｃｃを加え、７
０〜７５°Ｃで２時間攪拌した。ベンゼン層を分取し、
水洗、乾燥後、２−ノニルアセト酢酸メチル１２９のベ
ンゼン溶液５０　Ｃ０％　　１．８−ジアザビシクロ〔
５，４，０〕−７−ウンデセン０，４９を加え、室温で
２時間攪拌した。この反応液に水２００ＣＣを加え、水
洗、乾燥後、溶媒留去した。残留物にナトリウム１．２
９をメタノール７０ｃｃに溶解した溶液を室温で加え１
時間攪拌後、水酸化ナトリウム４゜２９を含む水溶液５
０ｃｃを加え、さらに還流下、２時間攪拌した。室温ま
で冷却後、塩酸１０ｃｃを加え、さらにベンゼン１００
ｃｃを加えてベンゼン層を分取し、水洗、溶媒留去後、
エタノールから再結晶して６−ツニルー３−　（４−（
（２Ｓ）＝２−フルオロオクチルオキシ）フェニルツー
２−シクロヘキセン−１−オン１０．０９を得た。

次いでこの化合物１０．０ｇに水酸化ナトリウム０．１
９．５％Ｐｄ／Ｃ０，２９、エタノール１００ｃｃを加
え、常圧下、５０〜５５°Ｇで２４時間水素添加反応を
行った。Ｐｄ／Ｃを濾別し、溶媒留去後、残留物をヘキ
サン／酢酸エチル（１０／１）混合溶媒を用いてカラム
クロマトグラフィーにより精製し、さらにエタノールか
ら再結晶する事により２−ノニル−５−［４−（（２Ｓ
）　−２−フルオロオクチルオキシ）フェニルコシクロ
へキサノン６．０９を得た。　融点７２’Ｃ実施例２゜本発明の化合物である実施例１の２−ノニル−５−（４
−（（２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシ）フェニ
ルコシクロへキサノン１０重量％とから成る組成物は、
ＳＣ”　　　　　Ｓ＆　　：　４８．１’ｃ、ｓ、−一
喰１ニア５，０　　°Ｃの相転移温度を示した。この組
成物を配向処理剤としてボリイミドを塗布し、表面をラ
ビングして平行処理を施した透明電極を備えた厚さ２μ
ｍのセルに注入し、この素子を２枚の直交する偏光子の
間に設置し、電界を印加したところ、＋５Ｖの印加によ
って透過光強度の変化が観察された。この時の透過光強
度の変化から応答時間及び三角波法により自発分極の値
Ｐｓを求めると以下のようになった。

温度＜　−ｃ＞　　　応答時間（μｓａ　ｃ）　　Ｐ　
ｓ　（ｎ　Ｃ／ｃｍ’　）２５　　　　　　８０　　　
　６．９（発明の効果）本発明により新規な光学活性化合物が提供され、該化合
物を、Ｓｃ相を示す液晶材料と併せて用いることにより
、高速応答性に優れた強誘電性液晶組成物が提供される
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）〔（ I ）式中、Ｒ＾１、Ｒ＾２はそれぞれ独立に炭素
数４〜２０の直鎖又は分岐のアルキル基、もしくは光学
活性基を表し、Ｒ＾１、Ｒ＾２の基中に存在する１個も
しくは隣接しない２個以上のＣＨ＿２基はＯまたはＳで
置換されていてもよい。ただし、Ｒ＾１、Ｒ＾２の少な
くともどちらか一方は光学活性基を表す。〕で表される
光学活性化合物。
（２）請求項１記載の光学活性化合物を含有することを
特徴とする液晶組成物。