JPH047392A - 強誘電性液晶化合物 - 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、辰示素子又は電気光字素子に有用な光学活性
な液晶性化合物に関する。

〔従来の技術〕

近年強誘電性液晶は、従来のネマチック型液晶に比べて
応答速度が大きいことに特徴がめることから応用研究が
盛んになされている。

強誘電性は１分子の配列上分類命名されているカイラル
スメクチックＣ相、カイラルヌメクチック■相、カイラ
）ＶヌメクチックＦ相、カイラルスメクチックＣ相及び
カイラルスメクチックＨ相に発現し１強誘電性に基づく
応答は次式［ａ）τ＝　η／Ｐｓ　−Ｅ　　　　　［ａ
）（式中τは応答時間、ηは液晶材料の粘度、ＰＳは自
発分極、Ｅは電界を示す）として表わされるため、理論
上１μｓ萱で応答できる表示素子を得ることが可能とな
る。

強誘電性液晶化合物としてば、Ｆデシルベンジリデン−
Ｐ−アミノ−２−メチルプチルシンナメ−）　（ＤＢＡ
ＭＢＣ）に代表でれるシッフ塩基系の液晶化合物ｔｉｃ
じめ、エステル系の液晶化合物など多くの化合物が合成
されている。

さらに実用的な表示素子材料として用いるために、いく
つかの液晶化合物を混合し、カイラルスメクチックＣ相
の温度範囲を拡大する研究も盛んに行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記したシッフ塩基系の液晶性化合物は光
による異性化、水分による加水分解を起こし、液晶性が
低減するため１表示素子材料として好ましくない。そこ
で配合によって実用的な表示素子材料を得るために、カ
イラルスメクチックＣ相を示す温度範囲が広く、その上
限温度の高い液晶性化合物が望まれている。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明者等に上記観点力・ら鋭慧研究の結果、安定性に
丁ぐれ、カイラルスメクチックＣ相を示す温度範囲が広
く、その上限温度が商い液晶性化合物全見出し１本発明
に到った。

すなわち１本発明は、−数式ＣＩ、１ （式中Ｒ＊は炭素数が４〜１３の不斉炭素原子を有する
光学活性アルキル基を、Ｒは炭素数が１〜２０の直鎖ア
ルキル基を、Ｘは基−Ｃ三Ｃ−又は基それぞれ示す）で
表わされる液晶性化合物である。

−数式［Ｉ）］で表わされる化合物の典型例を具体的に
示すと１式中のＸ、Ｙの組合せによ９１次のグループに
分けることができる。

Ｈ３ （式中Ｒ９及びＲは前記と同じ意義を有する）−数式Ｃ
Ｄで表わされる化合物の製造方法は下記に詳述するが、
製造原料の一つとして光学活性アルコールが使用される
。光学活性アルコールとしては、産業上の汎用性という
観点から安価に入手できる１例えば１−メチルブタノー
ル、２−メチルブタノール、３−メチルペンタノール、
４−メチルヘキサノール、■−メチルへ１タノール。

５−メチルへ１タノール、６−メチルオクタツール、１
−メチルプロパツールなどが使用される。

本発明の化合物の製造方法の概略を示すと次のようにな
る。

〔Ａ〕

〔Ｂ〕 〔Ｃ〕 ［Ｉａ） （Ｄ） Ｇ　造ｉ＋ｌｌ　１　４−アルコキシ−３−フルオロフ
ヱ［Ｉｃ］ 〔発明の作用及び効果〕 本発明の化合物は次の作用及び特徴を示す新規な液晶性
化合物である。

まず水分を含有する雰囲気下においても容易に分解され
るような基をもたず、光によっても異性化するような基
を含まないので、湿気、光に対して非常に安定である。

さらに本発明の化合物はスメクチックＣ相を示す温度範
囲が広く、またその上限温度が高いので。

他の液晶性化合物と混合することによって実用的な組成
物をつくることが可能となる。

〔実施例〕

以下に実施例を例示して１本発明を説明するが。

実施例中のチは重量％を示すものとする。

撹拌器、温度計及び還流冷却器を備えた３０００Ｃの三
つロフラスコに、窒素気流中で４−７！レコキシー３−
フルオロブロモベンセフ４２７ｍｍｏｌ　、　　２−メ
チル−３−ブチン−２−オール５．３　Ｓ’　（６３，
０ｍｍｏｌ）、ジクロルビス（トリフェニルホスフィン
）パラジウム９１．５■（Ｑ、　１３　ｍｍｏｌ　）　
、　）リフェニルホｙ　７　イン６７．８　Ｎ！　（０
，２５８ｍｍｏｌ　）及びトリエチルアミン８０．０−
を仕込み、攪拌溶解し、ヨウ化鋼１０■を加えた。室温
で１時間攪拌後、徐々に加熱し、内温ヲ９０℃とした。

この温度で１０時間反応させた。反応後は室温に戻し、
トリエチルアミンを減圧下で留去し、残留物にエーテ／
Ｌ／１００−を加えて水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾
燥した。沖過後エーテルを留去し、残留物をシリカゲル
カラムクロマトグラフィー（２００メツシユのシリカケ
１ｖｌｏｏｒ、展開溶媒：ベンゼン／酢酸エチル＝１９
／１）にかけ１次の化合物Ａを中間体として得た。

Ｈ３ た。その構造はＩＲ及び１Ｈ ９確認した。

結果を第１表に示す。

ＮＭＲスペクトルよ つぎに攪拌器、温度計及び蒸留装置を備えた２００ωの
三つロフラスコに、窒素気流中で上記化合物［Ａ〕２５
．５　ｍｍｏｌ　、無水トルエン１０〇−及び水素化ナ
トリウム（５０チヌジヨ一ル分散剤）５０〜を仕込み、
室温で３０分間攪拌した。徐々に加熱し、３０分を要し
て内温を７０℃とした。ア七トン（副生物）の還流が始
まシ、トルエンと共に留出しはじめるが、さらに加熱し
て留出温度がトルエンの沸点となるまで反応を続けた。

この間１時間を要し、留出した溶媒は５０−であった。

反応終了後、室温に戻シ、ベンゼン５０−を加えて水洗
し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。沖過後、有機溶媒
を留去し。

残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（２００
メツシユのシリカゲ／Ｌ／　１００　ｔ　ｒ展開溶媒：
ヘキサン／ベンゼン＝９／１）にかけて４−アルコキシ
−３−フルオロフェニルアセチレンＣＢ）ｔ？８第 表 表中の（注１）〜（注３）はそれぞれ以下のことを示す
。

（注１　）　　２ＭＢ　：　（Ｓ）−２−メチルブチル
基（注２　）　　１ｍ）ｉ　：　（Ｓ）−１−メチルヘ
プチル基（注３）ＩＲスペクトルにおいて２２１０〜２
２２０ｍにＵ＝Ｃに基づく吸収があるが極めて弱い 結果を第２表に示す。

第 表 攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えた１００　ＣＣの
三つロフラスコにＰ−プロモフェニ／’３．９３ｆ（２
５，Ｏｍｍｏｌ　”）と無水ピリジン１０　ｄ　’ｅ仕
込み、攪拌しなから４−アルコキシベンゾイルクロライ
ド２５、Ｑ　ｍｍｏｌ　ｆ　含むテトラヒドロフラン溶
液２０−全水冷下に加えた。室温に戻した後、加熱して
還流温度で８時間反応した。反応終了後、ベンゼンを加
え、水、１０チ水酸化ナトリウム水溶液、水の順で洗浄
した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。

溶媒を減圧下で留去し、残留物をエタノールから再結晶
し、Ｐ−グロモフェニ／Ｌ／４−アルコキシベンゾエー
ト〔Ｃ〕を９２〜９６％の収率で得た。

攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えた１００　ＣＣの
三つロフラヌコにＰ−アルコキシフェノール１８．２ｍ
ｍｏｌと無水ピリジン１０−を仕込み、攪拌しなから４
−ブロモベンゾイルクロライドｌ　９．２　ｍｍｏｌを
含むテトラヒドロフラン溶液２ｏ−を氷冷下に加えた。

室温に戻した後、加熱して還流温度で８時間反応した。

反応終了後、ベンセンを加え、水、１０％水酸化ナトリ
ウム水溶液、水の順で洗浄した後。

無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し
、残留物をエタノールから再結晶し、Ｐアルコキシフェ
ニ）ｖ　４−ブロモベンゾエート（Ｄ、）を８０〜９５
チの収率で得た。

結果を第３表に示す。

第　　３　　表 実施例１４−アルコキシ−３−フルオロ−４・攪拌器、
温度計及び還流冷却器を備えた１００　ＣＣの三つロフ
ラスコに製造例１で得た４−アルコキシ−３−フルオロ
フェニルアセチレン〔Ｂ〕２４２ｍｍ０１．製造例２で
得たＰ−プロモフェニ／Ｌ／４アルコキシベンゾエート
〔Ｃ）　２．５５　ｍｍｏｌ　、　　ジクロルビス（ト
　リフェニルホスフィン）パラジウム１３．０■、トリ
フェニルホヌフィン２６０■及ヒドリエチルアミン１０
０−を仕込み、攪拌洛解後、ヨウ化銅（Ｉ）５．０■を
加えた。室温で３時間攪拌後、加熱して８０℃で８時間
反応した。反応終了後、室温に戻し、トリエチルアミン
を減圧下で留去し、残留物にエーテ／Ｌ／１００−を加
え、水洗した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。沖過
後エーテルを留去し。

残Ｗ物ｔシリカゲルカラムクロマトクラフィー（２００
メツシユのシリカゲ／Ｌ／１００ｔ、展開溶媒：ヘキサ
ン／ベンゼン＝７／３）にかけて精製シ。

さらにヘキサンより再結晶し、第４表の４−アルフキシ
ー３−フルオロ−４’　−（ｐ−アルコキシ）ベンゾイ
ルオキシトラン［Ｉａ〕を得た。各化合物の構造はＩＲ
及び’）１−ＮＭＲスペクトルにより確認した。

例〔化合物Ｎｏ、１４） ＫＢｒ　ｄｉｓｋ ＩＲ：、　　　　　（ｃｒｎ’） ２９２０．１７２６，１６１０゜ １５１８．１２８８ ７．６〜６．７　（９Ｈ，ｍ） ４．３〜３．８　（４Ｈ，ｍ） ２．２〜０．７　（２８Ｈ，ｍ） 以上実施例１で得た各化合物の相転移温度と共に結果を
第４表に示す。

実施例２　１−（４−アルコキシ−３−フルオニＲ０お ＫＢｒ　　ｄｉｓｋ （ｃｒｎ−’） ２９２０．１７２４．１６０６　。

１５１２．１２５４ 水素ガヌ？封入したゴム風船を備えた反応容器に実施例
１で得た４−アルコキシ−３−フルオロ−４’−（ｐ−
アルコキシ）ベンゾイルオキシトラン１Ｊａ）　１．Ｑ
　ｍｍｏｌ　、　５％パラジウム−炭素５０＋＋ｖ及び
酢酸エチ／Ｌ’ＩＯ７！を仕込み、水素ガス置換後、室
温で攪拌し２反応させた。反応終了後、沖過し、溶媒を
減圧下で留去し、残留物をヘキサンから再結晶ｔ、、第
５表の１−（４’−アルコキシ−３−フルオロフェニ／
？）−２−［４″−（ｐ−アルコキシ）ベンゾイルオキ
シトラン［Ｉｂ）を得た。各化合物の構造はＩＲ及び’
Ｈ−ＮＭＲスベク）　／Ｌ／により確認した。

例〔化合物ＮｃＬ１９〕 ７．３’−６，８（９Ｈ，ｍ） ４２〜３．７（４Ｈ，ｍ） ２．９　　　　（４Ｈ，Ｓ） ２．１〜０．７　（２８）ｉ、ｍ） 以上実施例２で得た各化合物の相転移温度と共に結果を
第５表に示す。

実施例３４−アルコキシ−３−フルオロ−４′攪拌器、
温度計及び還流冷却器を備えた１００　ＣＣの三つロフ
ラスコに製造例１で得た４−アルコキシ−３−フルオロ
フェニルアセチレンＣＢ）　２．４２　ｍｍ０Ｉ＋　Ｈ
造例３で得たＰ−アルコキシフェニル４−ブロモベンゾ
エート（Ｄ）　２．６５　ｍｍｏｌ　、ジク０　／Ｌ／
ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム１３，０■
、トリフェニルホスフィン２６．０１１９及ヒ）リエチ
ルアミン１０．０−を仕込み、攪拌溶解後、ヨウ化銅（
Ｉ）５．０■を加えた。室温で３時間攪拌後、加熱して
８０℃で８時間反応した。反応終了後、室温に戻し、ト
リエチルアミンを減圧下で留去し、残留物にエータ／’
　１００　ｍ／を加え、水洗した後、無水硫酸ナトリウ
ムで乾燥した。沖過後エーテルを留去し、残留物をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィー　（２００メツシユの
シリカゲ／Ｌ’　１００　ｆ　、展開溶媒：ヘキサン／
ベンゼン＝６／４）にかけて精製し。

さらにヘキサンより再結晶し、第６表の４−アルコキシ
−３−フルオロ−４’−（ｐ−アルコキシ）フェニルオ
キシカルボニルトランＣＩｃ〕ｔ％だ。各化合物の構造
はＩＲ及び’　Ｈ−Ｎ　Ｍ　Ｒスペクトルにより確認し
た。

例〔化合物Ｎｏ、２４〕 １６０２．１５２２．１５０６　。

７．６　　　　（２Ｈ，ｄ） ７．４〜６．７　（７Ｈ，ｍ） ４．１〜３．７　（４Ｈ，ｍ） ２．０〜０．７　（２８Ｈ，ｍ） 以上実施例３で得た各化金物の相転移温度と共に結果を
第６表に示す。

水素ガスを封入したゴム風船を備えた反応容器ニ実施例
３で得た４−アルコキシ−３−フルオロ−４’−（ｐ−
アルコキシ）フェニルオキシカルボニルトラン［Ｉｃ］
　１．Ｑ　ｍｍｏｌ　、　　５％パラジウム−炭素５０
■及び酢酸エチル１ｏ−を仕込み、水素ガス置換後、室
温で攪拌し２反応させた。反応終了後。

沖過し、溶媒を減圧下で留去し、残留物をヘキサンカラ
再結晶し、第７表の１−（４−アルコキシ−３′−フル
オロ）フェニ／’−２−［４−（Ｐ−アルコキシ）フェ
ニルオキシカルボニルエタンＣｌＣＤ　ヲ得た。各化合
物の構造はＩＲ及びＩＨ−ＮＭＲヌベクトルによシ確認
した。

例〔化合物Ｎｏ、　２９　） Ｈ３ ＩＫニジ ＫＢｒ　ｄｉｓｋ （ｃｒｎ−’） ．１７３４　。

１６１０　。

１５１６　。

ＤＣＩ３ ＩＨ−ＮＩＶＩＲ：δ　　　　（ｐｐｍ）ＭＳ ７．５〜６７ ４．１〜３，７ ２．９ ２．１〜０７ （２Ｈ，ｄ） （９）（、ｍ） （４Ｈ，ｍ） （４Ｈ，５） （２８Ｈ，ｍ） 以上実施例４で得た各化合物の相転移温度と共に結果を
第７表に示す。

Claims (2)

【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＾＊は炭素数が４〜１３の不斉炭素原子を有す
   る光学活性基を、Ｒは炭素数が１〜２０の直鎖アルキル
   基を、Ｘは基−Ｃ≡Ｃ−又は基−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−を
   、Ｙは基▲数式、化学式、表等があります▼又は基▲数
   式、化学式、表等があります▼をそれぞれ示す）で表わ
   される液晶性化合物
2. （２）一般式〔 I 〕において、Ｒ＾＊が一般式〔II〕
   ▲数式、化学式、表等があります▼〔II〕 （式中ｌは１〜５の整数を、ｍは０〜５の整数を、＊は
   不斉炭素原子をそれぞれ示す）で表わされる光学活性ア
   ルキル基である特許請求の範囲第１項記載の液晶性化合
   物