JPH05271213A - Optically active 2,5-disubstituted tetrahydrofuran derivative and liquid crystal composition containing the same and liquid crystal element - Google Patents

Optically active 2,5-disubstituted tetrahydrofuran derivative and liquid crystal composition containing the same and liquid crystal element

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JPH05271213A
JPH05271213A JP7396092A JP7396092A JPH05271213A JP H05271213 A JPH05271213 A JP H05271213A JP 7396092 A JP7396092 A JP 7396092A JP 7396092 A JP7396092 A JP 7396092A JP H05271213 A JPH05271213 A JP H05271213A
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JP
Japan
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liquid crystal
ring
formula
optically active
general formula
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Application number
JP7396092A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadao Takehara
貞夫 竹原
Masashi Osawa
政志 大沢
Kayoko Nakamura
佳代子 中村
Tamejirou Hiyama
爲次郎 檜山
Tetsuo Kusumoto
哲生 楠本
Kenichi Sato
健一 佐藤
Akiko Nakayama
昭子 中山
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DIC Corp
Sagami Chemical Research Institute
Original Assignee
Sagami Chemical Research Institute
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the subject derivative permitting the induction of a sufficient spontaneous polarization, the operation of the liquid crystal composition in a wide temperature range, low viscosity and high speed response by adding the derivative as a chiral dopant to other matrix liquid crystals. CONSTITUTION:An optically active 2,5-disubstituted tetrahydrofuran derivative of formula I [R<1> is alkyl (capable of being substituted with a halogen or alkoxy); X is single bond, O; the ring A is 1,4-phenylene, trans-1,4-cyclohexylene (capable of being substituted with F); the ring B is 1,4-phenylene (capable being substituted with F); R<2> is alkyl; the asymmetric carbon atoms at the 2 and 5-positions of the tetrahydrofuran ring are independently arranged in the (R) or (S) configuration], e.g. (2R, 5R) and (2S, 5R)-2-[4-(4-octyloxyphenyl)phenyl]-5- hexyltetrahydrofuran. The compound of formula I is obtained by reacting an optically active lactol of formula II with an organic metal compound of formula III (Y is MgBr, MgCl, etc.), dehydration-cyclizing the reaction product and subsequently separating the diastereomers.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規な光学活性な2,
5−ジ置換テトラヒドロフラン誘導体およびこれを含有
する液晶材料に係わり、特に高速応答性、メモリー性に
優れた強誘電性液晶表示用材料に関するものである。
The present invention relates to a novel optically active
The present invention relates to a 5-disubstituted tetrahydrofuran derivative and a liquid crystal material containing the same, and more particularly to a ferroelectric liquid crystal display material excellent in high-speed response and memory property.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子は、その優れた特徴(低電
圧作動、低消費電力、薄型表示が可能、明るい場所でも
使用でき目が疲れない。)によって、現在広く用いられ
ている。しかしながら、そのうち最も一般的な表示方式
であるTN型においては、CRT等の他の発光型表示方
式と比較すると応答が極めて遅く、かつ印加電場を切っ
た場合の表示の記憶(メモリー効果)が得られないた
め、高速応答の必要な光シャッター、プリンターヘッ
ド、あるいはさらに時分割駆動の必要なテレビなど動画
面への応用には多くの制約があり、必ずしも適した表示
方式とはいえなかった。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used at present due to their excellent features (low voltage operation, low power consumption, thin display, can be used even in bright places and do not cause eye strain). However, the TN type, which is the most common display method among them, has a very slow response as compared with other light emitting display methods such as CRT, and obtains a display memory (memory effect) when the applied electric field is cut off. Therefore, there are many restrictions on application to moving screens such as an optical shutter that requires a high-speed response, a printer head, or a television that requires time-division driving, and it cannot be said that it is a suitable display method.

【0003】最近になって、強誘電性液晶を用いる表示
方式が報告され、これによるとTN型液晶の100〜1
000倍という高速応答とメモリー効果とが得られるた
め、次世代液晶表示素子として期待され、現在盛んに研
究開発が進められている。
Recently, a display method using a ferroelectric liquid crystal has been reported, and according to this, a TN type liquid crystal display of 100-1 is used.
Since a high-speed response of 000 times and a memory effect can be obtained, it is expected as a next-generation liquid crystal display device, and research and development are being actively conducted at present.

【0004】強誘電性液晶の液晶相としては、チルト系
のキラルスメクチック相に属するものであるが、そのう
ちキラルスメクチックC(以下、SC*と省略する)相
が最も低粘性であり最も望ましい。SC*相を示す液晶
化合物は既に数多く合成され検討されているが強誘電性
液晶素子として用いるための以下の条件、すなわち
(イ)室温を含む広い温度範囲でSC*相を示すこと、
(ロ)良好な配向性を得るためにSC*相の高温側に適
当な相系列を有し、かつその螺旋ピッチが大きいこと、
(ハ)適当なチルト角を有すること、(ニ)粘性が小さ
いこと、(ホ)自発分極がある程度大きいこと、(ヘ)
高速応答を示すこと、を単独で満足するような化合物は
知られていない。そのため数種あるいはそれ以上の化合
物を混合してSC*相を示す液晶組成物(以下、SC*
晶組成物と省略する)として用いる必要がある。
The liquid crystal phase of the ferroelectric liquid crystal belongs to the tilt type chiral smectic phase, of which the chiral smectic C (hereinafter abbreviated as SC * ) phase has the lowest viscosity and is most desirable. A large number of liquid crystal compounds exhibiting the SC * phase have already been synthesized and studied, but the following conditions for use as a ferroelectric liquid crystal element, ie, (a) exhibiting the SC * phase in a wide temperature range including room temperature,
(B) To have an appropriate phase series on the high temperature side of the SC * phase in order to obtain good orientation, and have a large helical pitch.
(C) Having an appropriate tilt angle, (d) Small viscosity, (e) Large spontaneous polarization to some extent, (f)
No compound is known to satisfy the requirement of exhibiting a fast response alone. Therefore, it is necessary to mix several or more kinds of compounds and use them as a liquid crystal composition showing an SC * phase (hereinafter, abbreviated as SC * liquid crystal composition).

【0005】SC*液晶組成物の調製方法としてはアキ
ラルな化合物からなり、スメクチックC(以下、SCと
省略する)相を示す母体液晶(以下、SC母体液晶と省
略する)に光学活性化合物からなるドーパントを、いわ
ゆるキラルドーパントとして添加する方法が、より低粘
性の組成物を得ることができ、高速応答が可能となるの
で、最も一般的である。
The SC * liquid crystal composition is prepared by using an achiral compound, and a matrix liquid crystal showing a smectic C (hereinafter abbreviated as SC) phase (hereinafter abbreviated as SC host liquid crystal) and an optically active compound. The method of adding a dopant as a so-called chiral dopant is the most general method because a composition having a lower viscosity can be obtained and a high-speed response is possible.

【0006】キラルドーパントとして用いる化合物は単
独では必ずしもSC*相を示す必要はなく、また液晶相
すら示す必要もないが、少量の添加で液晶組成物に充分
な自発分極を誘起することや、キラルドーパントとして
誘起する螺旋のピッチが充分大きいことなどの性質を示
すことが必要である。
The compound used as the chiral dopant does not necessarily have to exhibit the SC * phase or even the liquid crystal phase by itself, but a small amount of the compound can induce sufficient spontaneous polarization in the liquid crystal composition, and the chiral dopant. It is necessary to exhibit properties such as a sufficiently large pitch of the helix induced as a dopant.

【0007】キラルドーパントとして大きな自発分極を
誘起するためには、強い双極子モーメントを有する基が
化合物分子の中心骨格(コア)および不斉炭素になるべ
く近接し、固定されていることが必要であることは既に
知られている。このような考えに基づき本発明者らは一
般式(IV)
In order to induce a large spontaneous polarization as a chiral dopant, it is necessary that a group having a strong dipole moment is fixed as close as possible to the central skeleton (core) and asymmetric carbon of the compound molecule. This is already known. Based on such an idea, the inventors of the present invention formula (IV)

【0008】[0008]

【化4】 [Chemical 4]

【0009】(式中、Mesは液晶骨格を表わし、Rは
アルキル基を表わす。)で表わされる光学活性ラクトン
誘導体を合成し、この化合物が、少量の添加で充分大き
な自発分極を誘起し、高速応答性のSC*液晶組成物の
調製が可能となることを見いだした。(第16回液晶討
論会予稿集44ページ、および特開平2−286673
号公報)
(In the formula, Mes represents a liquid crystal skeleton, and R represents an alkyl group.) An optically active lactone derivative represented by the formula is synthesized. It has been found that a responsive SC * liquid crystal composition can be prepared. (Page 16 of the 16th Liquid Crystal Conference, and JP-A-2-286673.
Issue)

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この一
般式(IV)の化合物においては、ラクトン環のカルボ
ニル基が大きい双極子モーメントを与えているものの、
同時に、化合物の粘度を非常に大きくしているという問
題点があった。
However, in the compound of the general formula (IV), although the carbonyl group of the lactone ring gives a large dipole moment,
At the same time, there was a problem that the viscosity of the compound was made very large.

【0011】強誘電性液晶の応答時間はその粘度に比例
し、自発分極に逆比例することは一般に知られている
が、このために一般式(IV)の化合物をキラルドーパ
ントとして用いると高速応答は得られるものの、その時
の自発分極は非常に大きい値となってしまう。ところ
が、実際に液晶素子を作成した場合、SC*液晶組成物
の自発分極があまり大きいとそのメモリー性等に悪影響
を与え、うまく作動することが困難であることが多い。
そのため、組成物の自発分極はあまり大きくできないの
が実情である。
It is generally known that the response time of a ferroelectric liquid crystal is proportional to its viscosity and inversely proportional to its spontaneous polarization. For this reason, when a compound of general formula (IV) is used as a chiral dopant, a fast response is obtained. However, the spontaneous polarization at that time becomes a very large value. However, when a liquid crystal element is actually manufactured, if the SC * liquid crystal composition has too large spontaneous polarization, it adversely affects the memory property and the like, and it is often difficult to operate properly.
Therefore, in reality, the spontaneous polarization of the composition cannot be increased so much.

【0012】そのため、キラルドーパントとしては母体
液晶に少量添加することにより充分な自発分極を誘起
し、かつ組成物の粘度をあまり上昇させずに高速応答が
可能となるような光学活性化合物が望まれている。
Therefore, as a chiral dopant, an optically active compound that can induce a sufficient spontaneous polarization by adding a small amount to a host liquid crystal and can achieve a high-speed response without increasing the viscosity of the composition is desired. ing.

【0013】本発明が解決しようとする課題はまさにこ
のような光学活性化合物を提供し、またそれを用いた強
誘電性液晶表示用材料を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to provide such an optically active compound and to provide a ferroelectric liquid crystal display material using the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、一般式(I)
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the general formula (I)

【0015】[0015]

【化5】 [Chemical 5]

【0016】(式中、R1はフッ素原子または炭素原子
数1〜10のアルコキシル基によって置換されていても
よい炭素原子数1〜18のアルキル基を表わすが、好ま
しくは炭素原子数6〜10の直鎖状アルキル基を表わ
し、Xは単結合または−O−を表わし、環Aは1個また
は2個のフッ素原子により置換されていてもよい1,4
−フェニレン基またはトランス−1,4−シクロヘキシ
レン基を表わすが、好ましくは1,4−フェニレン基を
表わし、環Bは1個または2個のフッ素原子により置換
されていてもよい1,4−フェニレン基を表わすが、好
ましくは1,4−フェニレン基を表わし、R2は炭素原
子数1〜18の直鎖状または分岐状のアルキル基を表わ
すが、好ましくは炭素原子数1〜8の直鎖状アルキル基
を表わし、テトラヒドロフラン環の2位および5位の不
斉炭素原子は各々独立的に、(R)または(S)配置で
ある。)で表わされる光学活性な2,5−ジ置換テトラ
ヒドロフラン誘導体を提供する。
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted by a fluorine atom or an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 6 to 10 carbon atoms. Represents a straight-chain alkyl group, X represents a single bond or -O-, and ring A is optionally substituted with 1 or 2 fluorine atoms 1,4
Represents a phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group, preferably a 1,4-phenylene group, and ring B is 1,4-which may be substituted with one or two fluorine atoms. It represents a phenylene group, preferably a 1,4-phenylene group, and R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and preferably a straight chain having 1 to 8 carbon atoms. It represents a chain alkyl group, and the asymmetric carbon atoms at the 2- and 5-positions of the tetrahydrofuran ring are each independently in the (R) or (S) configuration. ), Which is an optically active 2,5-disubstituted tetrahydrofuran derivative.

【0017】本発明はまたこれらの一般式(I)で表わ
される光学活性テトラヒドロフラン誘導体の製造方法を
提供するものである。
The present invention also provides a method for producing these optically active tetrahydrofuran derivatives represented by the general formula (I).

【0018】本発明に係わる一般式(I)の化合物は、
例えば、次の製造方法に従って製造することができる。
The compounds of general formula (I) according to the present invention are
For example, it can be manufactured according to the following manufacturing method.

【0019】即ち、一般式(II)That is, the general formula (II)

【0020】[0020]

【化6】 [Chemical 6]

【0021】(式中、R2は炭素原子数1〜18の直鎖
状または分岐状のアルキル基を表わし、テトラヒドロフ
ラン環の5位の不斉炭素原子は、(R)または(S)配
置である。)で表わされる光学活性なラクトール誘導体
と一般式(III)
(In the formula, R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and the asymmetric carbon atom at the 5-position of the tetrahydrofuran ring has an (R) or (S) configuration. An optically active lactol derivative represented by the general formula (III)

【0022】[0022]

【化7】 [Chemical 7]

【0023】(式中、R1、X、環Aおよび環Bは一般
式(I)におけると同じ意味を表わし、YはMgBr、
MgCl、MgIまたはLiを表わす。)で表わされる
有機金属化合物とを反応させて、一般式(V)
(Wherein R 1 , X, ring A and ring B have the same meanings as in formula (I), Y represents MgBr,
Represents MgCl, MgI or Li. ) Is reacted with an organometallic compound represented by the general formula (V)

【0024】[0024]

【化8】 [Chemical 8]

【0025】(式中、R1、X、環A、環BおよびR2
前述の意味を表わし、1,4−ジヒドロキシアルキル基
の4位の不斉炭素原子は、(R)または(S)配置であ
る。)で表わされる1,4−ジオール誘導体を得ること
ができる。これはジアステレオマー混合物である。次
に、これを酸触媒存在下に脱水環化させることにより、
ジアステレオマー混合物であるテトラヒドロフラン誘導
体が得られる。各々のジアステレオマーは通常の分離手
段で容易に分離が可能であり一般式(I)の化合物を得
ることができる。
(In the formula, R 1 , X, ring A, ring B and R 2 have the above-mentioned meanings, and the asymmetric carbon atom at the 4-position of the 1,4-dihydroxyalkyl group is (R) or (S It is possible to obtain a 1,4-diol derivative represented by (1) configuration. This is a mixture of diastereomers. Next, by subjecting this to cyclodehydration in the presence of an acid catalyst,
A tetrahydrofuran derivative is obtained which is a mixture of diastereomers. Each diastereomer can be easily separated by a conventional separation means to obtain the compound of general formula (I).

【0026】ここで一般式(II)の光学活性ラクトー
ル誘導体は本発明者らが初めて開発し、特願平3−22
7507号公報において報告した化合物であるが、例え
ば、以下のようにして製造することができる。
Here, the optically active lactol derivative of the general formula (II) was first developed by the present inventors, and is disclosed in Japanese Patent Application No. 3-22.
The compound reported in Japanese Patent Publication No. 7507 can be produced, for example, as follows.

【0027】即ち、一般式(VI)That is, the general formula (VI)

【0028】[0028]

【化9】 [Chemical 9]

【0029】(式中、R2は一般式(I)におけると同
じ意味を表わす。)で表わされる光学活性なオキシラン
誘導体と酢酸のジアニオンとを反応させることにより一
般式(VII)
(Wherein R 2 has the same meaning as in formula (I)) and the optically active oxirane derivative represented by formula (VII) is reacted with the dianion of acetic acid.

【0030】[0030]

【化10】 [Chemical 10]

【0031】(式中、R2は一般式(I)におけると同
じ意味を表わし、ラクトン環の5位の不斉炭素原子は、
(R)または(S)配置である。)で表わされる光学活
性なラクトン誘導体が得られる。
(In the formula, R 2 has the same meaning as in formula (I), and the asymmetric carbon atom at the 5-position of the lactone ring is
(R) or (S) arrangement. An optically active lactone derivative represented by the formula (1) is obtained.

【0032】この光学活性なラクトン誘導体を水素化ジ
イソプロピルアルミニウムで還元することにより、一般
式(II)の光学活性ラクトール誘導体を得ることがで
きる。
By reducing this optically active lactone derivative with diisopropylaluminum hydride, an optically active lactol derivative of the general formula (II) can be obtained.

【0033】また、一般式(III)の有機金属化合物
は、対応する塩化物、臭化物あるいはヨウ化物から容易
に得ることができる。
Further, the organometallic compound of the general formula (III) can be easily obtained from the corresponding chloride, bromide or iodide.

【0034】上記のようにして本発明の一般式(I)の
光学活性な2,5−ジ置換テトラヒドロフラン誘導体を
得ることができるが、これらに属する個々の具体的な化
合物は、融点などの相転移温度、元素分析、赤外吸収ス
ペクトル(IR)、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、
質量スペクトル(MS)等の手段により確認することが
できる。
As described above, the optically active 2,5-di-substituted tetrahydrofuran derivative of the general formula (I) of the present invention can be obtained, and each specific compound belonging to these derivatives has a phase such as a melting point. Transition temperature, elemental analysis, infrared absorption spectrum (IR), nuclear magnetic resonance spectrum (NMR),
It can be confirmed by means such as mass spectrum (MS).

【0035】斯くして得られた一般式(I)の化合物の
代表的なものの例と、ナトリウムD線を使用して測定し
た20℃における旋光度、相転移温度を下記に示す。
The representative examples of the compounds of the general formula (I) thus obtained, and the optical rotation at 20 ° C. and the phase transition temperature measured using the sodium D line are shown below.

【0036】[0036]

【化11】 [Chemical 11]

【0037】(上記中、Crは結晶相を、Iは等方性液
体相をそれぞれ表わし、テトラヒドロフラン環の絶対配
置におけるC2は2位の炭素原子を表わし、C5は5位
の炭素原子を表わす。) 本発明はまた、これらの一般式(I)で表わされる光学
活性テトラヒドロフラン誘導体を用いた液晶組成物を提
供する。
(In the above, Cr represents a crystalline phase, I represents an isotropic liquid phase, C2 in the absolute configuration of the tetrahydrofuran ring represents a carbon atom at the 2-position, and C5 represents a carbon atom at the 5-position. ) The present invention also provides a liquid crystal composition using the optically active tetrahydrofuran derivative represented by the general formula (I).

【0038】本発明の液晶組成物は、上記一般式(I)
の化合物の少なくとも1種を構成成分として含有するも
のである。特に強誘電性液晶表示用としては、主成分で
あるSC相を示す母体液晶中に上記一般式(I)の化合
物の少なくとも1種をキラルドーパントの一部または全
部として添加してなるSC*液晶組成物が適している。
The liquid crystal composition of the present invention has the above general formula (I).
It contains at least one of the above compounds as a constituent. Particularly for ferroelectric liquid crystal displays, SC * liquid crystal obtained by adding at least one compound of the above-mentioned general formula (I) as a part or all of the chiral dopant to the host liquid crystal showing the SC phase as the main component. The composition is suitable.

【0039】また、本発明の一般式(I)の化合物をネ
マチック液晶に少量添加することにより、TN型液晶と
していわゆるリバースドメインの防止に、あるいはST
N型液晶としての用途などに利用することも可能であ
る。
Further, by adding a small amount of the compound of the general formula (I) of the present invention to the nematic liquid crystal, the so-called reverse domain can be prevented as a TN type liquid crystal, or ST
It can also be used for applications such as N-type liquid crystal.

【0040】本発明の一般式(I)の化合物の優れた特
徴の1つとしては、強誘電性液晶用のキラルドーパント
として用いた場合に、前述の一般式(IV)の光学活性
ラクトン誘導体にはおよばないものの、かなり大きい自
発分極を誘起できることをあげることができる。
One of the excellent features of the compound of the general formula (I) of the present invention is that when it is used as a chiral dopant for a ferroelectric liquid crystal, it has the above-mentioned optically active lactone derivative of the general formula (IV). It can be mentioned that it can induce a considerably large spontaneous polarization, though it does not reach the limit.

【0041】例えば、後述の実施例にも示したように、
上記No.1の化合物10重量%およびSC母体液晶9
0重量%からなるSC*液晶組成物では、25℃におけ
る自発分極の値は+6.94nC/cm2であるが、こ
れは液晶における不斉源として最も普通に用いられる
(S)−2−メチルブタノール由来のSC*液晶化合
物、例えば4−デシルオキシ安息香酸4−[(S)−2
−メチルブトキシ]フェニルの自発分極が、母体液晶に
添加することなく単独で測定しても、+1〜2nC/c
2程度であることと比較するとかなり大きいことがわ
かる。このため非キラルの母体液晶中に4〜5重量%程
度含有すれば、高速応答に充分な程度の自発分極を誘起
することが可能となる。
For example, as shown in the embodiments described later,
The above No. 10% by weight of compound 1 and SC host liquid crystal 9
In the SC * liquid crystal composition consisting of 0% by weight, the value of spontaneous polarization at 25 ° C. is +6.94 nC / cm 2 , which is the most commonly used asymmetric source in liquid crystal (S) -2-methyl. SC * liquid crystal compound derived from butanol, for example 4-decyloxybenzoic acid 4-[(S) -2
The spontaneous polarization of -methylbutoxy] phenyl is +1 to 2 nC / c when measured alone without addition to the host liquid crystal.
It can be seen that it is considerably larger than that of about m 2 . Therefore, if it is contained in the non-chiral matrix liquid crystal in an amount of about 4 to 5% by weight, it becomes possible to induce spontaneous polarization to an extent sufficient for high-speed response.

【0042】また一般式(I)の化合物は、例えば、一
般式(IV)の光学活性ラクトン誘導体等と比較する
と、カルボニル基が存在しないためにその粘性が小さ
い。そのため一般式(I)の化合物を含有するSC*
晶組成物においては、その自発分極の大きさの割には高
速の応答が可能となる。
Further, the compound of the general formula (I) has a small viscosity as compared with, for example, an optically active lactone derivative of the general formula (IV), since it has no carbonyl group. Therefore, in the SC * liquid crystal composition containing the compound of the general formula (I), a high-speed response is possible for the magnitude of the spontaneous polarization.

【0043】一般式(I)の化合物は単独ではSC*
はもとより、液晶相も示さないが、少量添加する程度で
はSC*相や他の液晶相の温度範囲をあまり狭くするこ
とはないので、広い温度範囲でSC*相を示す強誘電性
液晶組成物を得ることが容易である。
The compound of the general formula (I) does not show not only the SC * phase but also the liquid crystal phase by itself, but the addition of a small amount does not narrow the temperature range of the SC * phase and other liquid crystal phases so much. It is easy to obtain a ferroelectric liquid crystal composition exhibiting the SC * phase in a wide temperature range.

【0044】本発明の一般式(I)の化合物をドーパン
トとして添加すべき母体液晶に用いられるSC化合物と
しては、例えば下記一般式(A)
The SC compound used in the host liquid crystal to be added with the compound of the general formula (I) of the present invention as a dopant is, for example, the following general formula (A).

【0045】[0045]

【化12】 [Chemical 12]

【0046】(式中、RaおよびRbは直鎖状または分岐
状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル
基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニル
オキシ基を表わし、同一であっても異なっていてもよ
い。)で表わされるフェニルベンゾエート系化合物や一
般式(B)
(In the formula, R a and R b represent a linear or branched alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxy group or an alkoxycarbonyloxy group, which may be the same or different. A phenylbenzoate compound represented by the general formula (B)

【0047】[0047]

【化13】 [Chemical 13]

【0048】(式中、RaおよびRbは一般式(A)にお
けると同じ意味を表わす。)で表わされるフェニルピリ
ミジン系化合物をあげることができる。
Examples thereof include phenylpyrimidine compounds represented by the formula (wherein R a and R b have the same meanings as in formula (A)).

【0049】また、一般式(A)、(B)を含めて一般
式(C)
The general formula (C) including the general formulas (A) and (B) is also included.

【0050】[0050]

【化14】 [Chemical 14]

【0051】(式中、RaおよびRbは一般式(A)にお
けると同じ意味を表わし、環Lおよび環Mは1,4−フ
ェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジン−
2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピ
ラジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイ
ル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基あるいは
これらのハロゲン置換体を表わし、同一であっても異な
っていてもよく、Zaは−COO−、−OCO−、−C
2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−C≡C−ま
たは単結合を表わす。)で表わされる化合物も同様の目
的に使用することができる。
(In the formula, R a and R b have the same meanings as in formula (A), and ring L and ring M are 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, pyridine-
2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, pyridazine-3,6-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group or halogens thereof Represents a substituent, and may be the same or different, and Z a is —COO—, —OCO—, or —C.
H 2 O -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - C≡C- or a single bond. The compound represented by () can be used for the same purpose.

【0052】また、SC相の温度範囲を高温域に拡大す
る目的には一般式(D)
For the purpose of expanding the temperature range of the SC phase to a high temperature range, the general formula (D)

【0053】[0053]

【化15】 [Chemical 15]

【0054】(式中、RaおよびRbは一般式(A)にお
けると同じ意味を表わし、環L、環Mおよび環Nは前記
一般式(C)における環L、環Mと同じ意味を表わし、
同一であっても異なっていてもよく、ZaおよびZbはそ
れぞれ前記一般式(C)のZaと同じ意味を表わし、同
一であっても異なっていてもよい。)で表わされる3環
の化合物を用いることができる。
(Wherein R a and R b have the same meanings as in formula (A), and ring L, ring M and ring N have the same meanings as ring L and ring M in formula (C). Represent
They may be the same or different, and Z a and Z b each have the same meaning as Z a in formula (C), and may be the same or different. A tricyclic compound represented by the formula (1) can be used.

【0055】これらの化合物は混合してSC液晶組成物
として用いるのが効果的であるが、組成物としてSC相
を示せばよいのであって、個々の化合物については必ず
しもSC相を示す必要はない。
It is effective that these compounds are mixed and used as an SC liquid crystal composition, but it is only necessary to show the SC phase as the composition, and it is not always necessary for each compound to show the SC phase. .

【0056】こうして得られたSC液晶組成物に本発明
の一般式(I)の化合物、および必要とあれば他の光学
活性化合物をキラルドーパントとして加えることによ
り、容易に室温を含む広い温度範囲でSC*相を示すよ
うな液晶組成物を得ることができる。
By adding the compound of the general formula (I) of the present invention and, if necessary, other optically active compound to the thus obtained SC liquid crystal composition as a chiral dopant, the compound can be easily added in a wide temperature range including room temperature. A liquid crystal composition exhibiting the SC * phase can be obtained.

【0057】本発明はまた、これらの一般式(I)で表
わされる光学活性な2,5−ジ置換テトラヒドロフラン
誘導体を含有する液晶組成物を構成要素とする液晶表示
素子をも提供する。
The present invention also provides a liquid crystal display device comprising a liquid crystal composition containing the optically active 2,5-disubstituted tetrahydrofuran derivative represented by the general formula (I).

【0058】本発明の液晶表示素子としては、例えば、
一般式(I)の化合物を、上記SC母体液晶に添加して
得られたSC*液晶組成物を、2枚の透明ガラス電極間
に1〜20μm程度の薄膜として封入することにより、
表示用セルとして使用できる。
Examples of the liquid crystal display element of the present invention include:
The SC * liquid crystal composition obtained by adding the compound of the general formula (I) to the above SC host liquid crystal is sealed as a thin film of about 1 to 20 μm between two transparent glass electrodes,
It can be used as a display cell.

【0059】良好なコントラストを得るためには均一に
配向したモノドメインとする必要がある。このため多く
の方法が試みられているが、良好な配向性を示すために
は液晶材料としては、高温側からI相−N*(キラルネ
マチック)相−SA(スメクチックA)相−SC*相の
相系列を示し、N*相およびSC*相における螺旋ピッチ
を大きくすることが必要であるといわれている。螺旋ピ
ッチを大きくするには、一般には互いに捩れの向きが逆
のキラル化合物を適量混合する方法が用いられている
が、本発明の一般式(I)の化合物が誘起する螺旋ピッ
チは余り小さくないのでその調整は容易である。
In order to obtain good contrast, it is necessary to make the monodomain uniformly oriented. For this reason, many methods have been tried, but in order to show a good alignment property, as a liquid crystal material, from the high temperature side, I phase-N * (chiral nematic) phase-SA (smectic A) phase-SC * phase It is said that it is necessary to increase the helical pitch in the N * phase and the SC * phase. In order to increase the helical pitch, a method of mixing an appropriate amount of chiral compounds having mutually opposite twist directions is generally used, but the helical pitch induced by the compound of the general formula (I) of the present invention is not so small. So the adjustment is easy.

【0060】[0060]

【実施例】以下に実施例をあげて、本発明を具体的に説
明するが、勿論本発明の主旨、および適用範囲は、これ
らの実施例により制限されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the gist and scope of the present invention are not limited to these examples.

【0061】なお、化合物の構造は元素分析、NMR、
IR、およびMSにより確認した。相転移温度の測定は
温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡および示差走査熱
量計(DSC)を併用して行った。IRにおける(KB
r)は錠剤成形による、(neat)は液膜による測定
を表わす。NMRにおけるCDCl3は溶媒を表わし、
sは1重線、dは2重線、tは3重線、qは4重線、m
は多重線を表わし、また例えば、ddは2重の2重線を
表わす。Jはカップリング定数を表わす。MSにおける
+は親ピークを表わし、( )内の数値はそのピーク
の相対強度を表わす。温度は℃を表わし、組成物中にお
ける「%」はすべて「重量%」を表わす。
The structures of the compounds are elemental analysis, NMR,
Confirmed by IR and MS. The phase transition temperature was measured by using a polarization microscope equipped with a temperature control stage and a differential scanning calorimeter (DSC) together. (KB in IR
r) is by tableting, (neat) is by liquid film. CDCl 3 in NMR represents a solvent,
s is a singlet, d is a doublet, t is a triplet, q is a quadruplet, m
Represents a multiple line and, for example, dd represents a double double line. J represents a coupling constant. M + in MS represents the parent peak, and the value in parentheses represents the relative intensity of that peak. Temperature represents ° C and all "%" in the composition represent "wt%".

【0062】(参考例1) (5R)−5−ヘキシル−
2−ヒドロキシテトラヒドロフラン(一般式(II)の
化合物)の合成
Reference Example 1 (5R) -5-hexyl-
Synthesis of 2-hydroxytetrahydrofuran (compound of general formula (II))

【0063】(1−i) (R)−4−デカノリドの合
(1-i) Synthesis of (R) -4-decanolide

【0064】[0064]

【化16】 [Chemical 16]

【0065】ジイソプロピルアミン15.4ml(11
0mmol)のテトラヒドロフラン(THF)100m
l溶液に、−78℃で1.5Mブチルリチウム−ヘキサ
ン溶液71.0ml(110mmol)を加え30分攪
拌した。酢酸3.0g(50mmol)のTHF50m
l溶液を加え1時間攪拌し、(R)−1,2−エポキシ
オクタン6.4g(50.0mmol)のTHF50m
l溶液を加え室温まで昇温した。3M塩酸を加えpH1
とし、酢酸エチル100mlで3回抽出し、抽出液を濃
縮した後、残渣にトルエン200ml、p−トルエンス
ルホン酸50mgを加え2時間加熱還流した。反応液を
濃縮した後、減圧蒸留し(R)−4−デカノリド1.2
3g(収率14%)を得た。 無色油状物質 沸点160℃/0.2mmHg
15.4 ml of diisopropylamine (11
0 mmol) of tetrahydrofuran (THF) 100 m
To the 1 solution, 71.0 ml (110 mmol) of 1.5 M butyllithium-hexane solution was added at -78 ° C, and the mixture was stirred for 30 minutes. Acetic acid 3.0 g (50 mmol) in THF 50 m
1 solution was added and stirred for 1 hour, and 6.4 g (50.0 mmol) of (R) -1,2-epoxyoctane in THF 50 m was added.
1 solution was added and the temperature was raised to room temperature. Add 1M of 3M hydrochloric acid
The mixture was extracted with 100 ml of ethyl acetate three times, the extract was concentrated, 200 ml of toluene and 50 mg of p-toluenesulfonic acid were added to the residue, and the mixture was heated under reflux for 2 hours. The reaction solution was concentrated and then distilled under reduced pressure to obtain (R) -4-decanolide 1.2.
3 g (14% yield) was obtained. Colorless oil, boiling point 160 ° C / 0.2mmHg

【0066】(1−ii) (5R)−5−ヘキシル−
2−ヒドロキシテトラヒドロフランの合成
(1-ii) (5R) -5-hexyl-
Synthesis of 2-hydroxytetrahydrofuran

【0067】[0067]

【化17】 [Chemical 17]

【0068】(R)−4−デカノリド575mg(3.
4mmol)のジクロロメタン5ml溶液に、−78℃
で1.0M水素化ジイソブチルアルミニウム−トルエン
溶液4.1ml(4.0mmol)を加え、2時間攪拌
した。3M塩酸5mlを加えセライト濾過した後、酢酸
エチル50mlで3回抽出し、抽出液をカラムクロマト
グラフィー(シリカゲル,トルエン/エーテル=5/
1)を用いて分離精製して、(5R)−5−ヘキシル−
2−ヒドロキシテトラヒドロフラン525mg(収率9
0%)を得た。 無色油状物質
575 mg of (R) -4-decanolide (3.
4 mmol) in 5 ml of dichloromethane at -78 ° C.
Then, 1.0 ml of a diisobutylaluminum hydride-toluene solution (4.1 ml, 4.0 mmol) was added and the mixture was stirred for 2 hours. After adding 5 ml of 3M hydrochloric acid and filtering through Celite, the mixture was extracted 3 times with 50 ml of ethyl acetate, and the extract was subjected to column chromatography (silica gel, toluene / ether = 5 /
Separation and purification using (1), (5R) -5-hexyl-
2-hydroxytetrahydrofuran 525 mg (yield 9
0%). Colorless oily substance

【0069】(実施例1) (2R,5R)および(2
S,5R)−2−[4−(4−オクチルオキシフェニ
ル)フェニル]−5−ヘキシルテトラヒドロフラン(N
o.1及びNo.2の化合物)の合成
(Example 1) (2R, 5R) and (2R
S, 5R) -2- [4- (4-octyloxyphenyl) phenyl] -5-hexyltetrahydrofuran (N
o. 1 and No. Compound 2)

【0070】(1−a) (4R)−1−[4−(4−
オクチルオキシフェニル)フェニル]デカン−1,4−
ジオールの合成
(1-a) (4R) -1- [4- (4-
Octyloxyphenyl) phenyl] decane-1,4-
Diol synthesis

【0071】[0071]

【化18】 [Chemical 18]

【0072】1−ブロモ−4−(4−オクチルオキシフ
ェニル)ベンゼン722mg(2.0mmol)、マグ
ネシウム73mg(3.0mmol)より調製したグリ
ニヤール反応剤を、室温で参考例で得られた(5R)−
5−ヘキシル−2−ヒドロキシテトラヒドロフラン86
mg(0.50mmol)のテトラヒドロフラン2ml
溶液と反応させた。飽和塩化アンモニウム水溶液10m
lを加え、酢酸エチル50mlで3回抽出した。有機層
を洗浄し、これを濃縮した後、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=2/1)を用い
て分離精製して、(4R)−1−[4−(4−オクチル
オキシフェニル)フェニル]デカン−1,4−ジオール
148mg(収率65%)を得た。 IR(KBr) 3300,2940,2870,16
10,1500,1470,1255,1050,10
00,820cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=
7.0Hz,3H),0.89(t,J=6.8Hz,
3H),1.23〜1.72(m,20H),1.76
〜1.83(m,2H),1.87〜1.97(m,2
H),3.62〜3.70(m,1H),3.99
(t,J=6,6Hz,2H),4.72〜4.78
(m,1H),6.97(d,J=8.8Hz,2
H),7.39(dd,J=8.1and1.6Hz,
2H),7.50(d,J=8.8Hz,2H),7.
53(d,J=8.5Hz,2H) MS m/z 549(M+,0.5),454(1
9),437(23),436(68),351(1
2),324(29),311(100)
A Grignard reagent prepared from 722 mg (2.0 mmol) of 1-bromo-4- (4-octyloxyphenyl) benzene and 73 mg (3.0 mmol) of magnesium was obtained at room temperature in a reference example (5R). −
5-hexyl-2-hydroxytetrahydrofuran 86
mg (0.50 mmol) of tetrahydrofuran 2 ml
Reacted with solution. Saturated ammonium chloride aqueous solution 10m
1 was added, and the mixture was extracted 3 times with 50 ml of ethyl acetate. The organic layer was washed, concentrated, and then separated and purified using silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate = 2/1) to obtain (4R) -1- [4- (4-octyloxyphenyl). 148 mg of phenyl] decane-1,4-diol was obtained (yield 65%). IR (KBr) 3300, 2940, 2870, 16
10, 1500, 1470, 1255, 1050, 10
00,820cm -1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.88 (t, J =
7.0Hz, 3H), 0.89 (t, J = 6.8Hz,
3H), 1.23 to 1.72 (m, 20H), 1.76.
-1.83 (m, 2H), 1.87-1.97 (m, 2)
H), 3.62 to 3.70 (m, 1H), 3.99.
(T, J = 6, 6 Hz, 2H), 4.72 to 4.78
(M, 1H), 6.97 (d, J = 8.8Hz, 2
H), 7.39 (dd, J = 8.1 and 1.6 Hz,
2H), 7.50 (d, J = 8.8Hz, 2H), 7.
53 (d, J = 8.5 Hz, 2H) MS m / z 549 (M + , 0.5), 454 (1
9), 437 (23), 436 (68), 351 (1
2), 324 (29), 311 (100)

【0073】(1−b) (2R,5R)および(2
S,5R)−2−[4−(4−オクチルオキシフェニ
ル)フェニル]−5−ヘキシルテトラヒドロフランの合
(1-b) (2R, 5R) and (2
Synthesis of S, 5R) -2- [4- (4-octyloxyphenyl) phenyl] -5-hexyltetrahydrofuran

【0074】[0074]

【化19】 [Chemical 19]

【0075】上記(1−a)で得られた(4R)−1−
[4−(4−オクチルオキシフェニル)フェニル]デカ
ン−1,4−ジオール150mg(0.33mmol)
のトルエン40ml溶液に、p−トルエンスルホン酸5
mgを加え、120℃で10分加熱した。反応液を濃縮
した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサ
ン/酢酸エチル=20/1)を用いて分離し、さらに分
取用高速液体クロマトグラフィー(東ソー,Silic
a−60,21.5mmID×300mm,ヘキサン/
酢酸エチル=40/1)を用いて分離精製して、(2
R,5R)−2−[4−(4−オクチルオキシフェニ
ル)フェニル]−5−ヘキシルテトラヒドロフラン(極
性成分,シス体)80mg(収率55%)および(2
S,5R)−2−[4−(4−オクチルオキシフェニ
ル)フェニル]−5−ヘキシルテトラヒドロフラン(非
極性成分,トランス体)63mg(収率44%)を得
た。
(4R) -1- obtained in (1-a) above
[4- (4-octyloxyphenyl) phenyl] decane-1,4-diol 150 mg (0.33 mmol)
In 40 ml of toluene solution of p-toluenesulfonic acid 5
mg was added and the mixture was heated at 120 ° C. for 10 minutes. After the reaction solution was concentrated, it was separated using silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate = 20/1), and further preparative high performance liquid chromatography (Tosoh, Silic).
a-60, 21.5 mm ID x 300 mm, hexane /
Separation and purification using ethyl acetate = 40/1), (2
R, 5R) -2- [4- (4-octyloxyphenyl) phenyl] -5-hexyltetrahydrofuran (polar component, cis isomer) 80 mg (55% yield) and (2
63 mg (yield 44%) of S, 5R) -2- [4- (4-octyloxyphenyl) phenyl] -5-hexyltetrahydrofuran (nonpolar component, trans isomer) were obtained.

【0076】(2R,5R)−2−[4−(4−オクチ
ルオキシフェニル)フェニル]−5−ヘキシルテトラヒ
ドロフラン 無色板状晶 融点96.3℃ [α]D 20 +24.9゜(c=0.89,CHCl3) IR(KBr) 2970,2940,2860,16
05,1500,1470,1250,1070,82
0,815cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.90(t,J=
7.0Hz,3H),0.90(t,J=7.1Hz,
3H),1.25〜1.56(m,18H),1.55
〜1.69(m,2H),1.72〜1.88(m,4
H),2.07(ddt,J=12.0,8.3,an
d6.4Hz,1H),2.26〜2.34(m,1
H),3.99(t,J=6.6Hz,2H),3.9
6〜4.05(m,1H),4.90(t,J=7.3
Hz,1H),6.95(d,J=8.8Hz,2
H),7.39(d,J=8.3Hz,2H),7.4
9(d,J=8.8Hz,2H),7.50(d,J=
8.3Hz,2H) MS m/z 436(M+,100),351(1
1),239(12),198(26),197(1
3),196(16),183(10) 元素分析:C30442として 計算値:C,82.52;H,10.16% 実測値:C,82.67;H,10.40%
(2R, 5R) -2- [4- (4-octyloxyphenyl) phenyl] -5-hexyltetrahydrofuran colorless plate crystal melting point 96.3 ° C. [α] D 20 + 24.9 ° (c = 0) .89, CHCl 3 ) IR (KBr) 2970, 2940, 2860, 16
05, 1500, 1470, 1250, 1070, 82
0,815cm -1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.90 (t, J =
7.0Hz, 3H), 0.90 (t, J = 7.1Hz,
3H), 1.25 to 1.56 (m, 18H), 1.55
~ 1.69 (m, 2H), 1.72-1.88 (m, 4)
H), 2.07 (ddt, J = 12.0, 8.3, an
d6.4 Hz, 1H), 2.26 to 2.34 (m, 1
H), 3.99 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.9
6 to 4.05 (m, 1H), 4.90 (t, J = 7.3)
Hz, 1H), 6.95 (d, J = 8.8Hz, 2
H), 7.39 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.4
9 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.50 (d, J =
8.3 Hz, 2H) MS m / z 436 (M + , 100), 351 (1
1), 239 (12), 198 (26), 197 (1
3), 196 (16), 183 (10) Elemental analysis: C 30 H 44 O 2 Calculated: C, 82.52; H, 10.16 % Found: C, 82.67; H, 10 . 40%

【0077】(2S,5R)−2−[4−(4−オクチ
ルオキシフェニル)フェニル]−5−ヘキシルテトラヒ
ドロフラン 無色板状晶 融点106.2〜106.8℃ [α]D 20 −43.1゜(c=0.78,CHCl3) IR(KBr) 2980,2940,2870,16
10,1500,1475,1250,1060,82
0,810cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=
6.6Hz,6H),1.25〜1.56(m,19
H),1.60〜1.74(m,2H),1.78〜
1.83(m,2H),1.89(ddt,J=12.
3,9.8,and7.8Hz,1H),2.10〜
2.18(m,1H),2.34〜2.41(m,1
H),3.99(t,J=6.6Hz,2H),4.1
9(dq,J=4.19Hz,1H),5.02(d
d,J=7.9and6.6Hz,1H),6.95
(d,J=8.8Hz,2H),7.37(d,J=
8.2H),7.49(d,J=8.8Hz,2H),
7.5(d,J=8.2Hz,2H) MS m/z 436(M+,100),351(1
3),239(13),198(23),197(1
4),196(19),183(11),170(1
9) 元素分析:C30442として 計算値:C,82.52;H,10.16% 実測値:C,82.52;H,10.35%
(2S, 5R) -2- [4- (4-octyloxyphenyl) phenyl] -5-hexyltetrahydrofuran colorless plate crystal, melting point 106.2-106.8 ° C. [α] D 20 -43.1 (C = 0.78, CHCl 3 ) IR (KBr) 2980, 2940, 2870, 16
10, 1500, 1475, 1250, 1060, 82
0,810cm -1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.89 (t, J =
6.6 Hz, 6 H), 1.25 to 1.56 (m, 19
H), 1.60 to 1.74 (m, 2H), 1.78 to
1.83 (m, 2H), 1.89 (ddt, J = 12.
3, 9.8, and 7.8Hz, 1H), 2.10
2.18 (m, 1H), 2.34 to 2.41 (m, 1
H), 3.99 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 4.1
9 (dq, J = 4.19 Hz, 1H), 5.02 (d
d, J = 7.9 and 6.6 Hz, 1H), 6.95
(D, J = 8.8 Hz, 2H), 7.37 (d, J =
8.2H), 7.49 (d, J = 8.8Hz, 2H),
7.5 (d, J = 8.2 Hz, 2H) MS m / z 436 (M + , 100), 351 (1
3), 239 (13), 198 (23), 197 (1
4), 196 (19), 183 (11), 170 (1
9) Elemental analysis: C 30 H 44 O 2 Calculated: C, 82.52; H, 10.16 % Found: C, 82.52; H, 10.35 %

【0078】(実施例2) (2R,5R)−2−[4
−(4−ヘプチルフェニル)フェニル]−5−ヘキシル
テトラヒドロフラン(No.3の化合物)の合成 実施例1において、1−ブロモ−4−(4−オクチルオ
キシフェニル)ベンゼンを用いる代わりに1−ブロモ−
4−(4−ヘプチルフェニル)ベンゼンを用いた他は実
施例1と同様にして、(2R,5R)−2−[4−(4
−ヘプチルフェニル)フェニル]−5−ヘキシルテトラ
ヒドロフランを得た。
(Example 2) (2R, 5R) -2- [4
Synthesis of-(4-heptylphenyl) phenyl] -5-hexyltetrahydrofuran (Compound No. 3) In Example 1, instead of using 1-bromo-4- (4-octyloxyphenyl) benzene, 1-bromo-
In the same manner as in Example 1 except that 4- (4-heptylphenyl) benzene was used, (2R, 5R) -2- [4- (4
-Heptylphenyl) phenyl] -5-hexyltetrahydrofuran was obtained.

【0079】白色結晶 [α]D 20 +26.6゜(c=1.12,CHCl3) IR(KBr) 2960,2930,2860,15
00,1465,1385,1260,1065,10
05,815,725cm-1
White crystal [α] D 20 + 26.6 ° (c = 1.12, CHCl 3 ) IR (KBr) 2960, 2930, 2860, 15
00, 1465, 1385, 1260, 1065, 10
05,815,725cm -1

【0080】(実施例3) SC*液晶組成物の調製 以下の組成からなるSC母体液晶(H−1)を調製し
た。
Example 3 Preparation of SC * Liquid Crystal Composition An SC host liquid crystal (H-1) having the following composition was prepared.

【0081】[0081]

【化20】 [Chemical 20]

【0082】この母体液晶の相転移温度は以下の通りで
あった。 12.5℃(Cr→SC)、55.5℃(SC−S
A)、64.5℃(SA−N)、70℃(N−I) (上記中、例えば、SC−SAは、スメクチックC相−
スメクチックA相転移温度と、スメクチックA相−スメ
クチックC相転移温度とが同じ温度であることを表わ
す。以下同様。)
The phase transition temperature of this host liquid crystal was as follows. 12.5 ° C (Cr → SC), 55.5 ° C (SC-S
A), 64.5 ° C (SA-N), 70 ° C (NI) (in the above, for example, SC-SA is a smectic C phase-
It means that the smectic A phase transition temperature and the smectic A phase-smectic C phase transition temperature are the same temperature. The same applies below. )

【0083】このSC母体液晶(H−1)90%および
実施例1のNo.1の化合物10%からなるSC*液晶
組成物(M−1)を調製した。その相転移温度は以下の
通りであった。 52.5℃(SC*−SA)、58℃(SA−N*)、6
3.5℃(N*−I) 融点は明瞭ではなかった。
90% of this SC matrix liquid crystal (H-1) and No. 1 of Example 1 were used. A SC * liquid crystal composition (M-1) consisting of 10% of the compound of 1 was prepared. The phase transition temperature was as follows. 52.5 ° C (SC * -SA), 58 ° C (SA-N * ), 6
The melting point at 3.5 ° C (N * -I) was not clear.

【0084】上記と同様にして、SC母体液晶(H−
1)80%およびNo.1の化合物20%からなるSC
*液晶組成物(M−2)を調製した。その相転移温度は
以下の通りであった。 49.5℃(SC*−SA)、51.5℃(SA−
*)、56℃(N*−I) この組成物は室温以下で長時間放置すると結晶化し、そ
の融点は約35℃であった。
In the same manner as above, SC host liquid crystal (H-
1) 80% and No. SC consisting of 20% of compound 1
* A liquid crystal composition (M-2) was prepared. The phase transition temperature was as follows. 49.5 ° C (SC * -SA), 51.5 ° C (SA-
N * ), 56 ° C. (N * -I) This composition crystallized when left at room temperature or below for a long time and had a melting point of about 35 ° C.

【0085】上記と同様にして、SC母体液晶(H−
1)90%およびNo.2の化合物10%からなるSC
*液晶組成物(M−3)を調製した。その相転移温度は
以下の通りであった。 55.5℃(SC*−SA)、62.5℃(SA−
*)、67.5℃(N*−I) この組成物は室温以下
で長時間放置すると結晶化し、その融点は約25℃であ
った。
In the same manner as above, SC host liquid crystal (H-
1) 90% and No. SC consisting of 2% compound 2
* A liquid crystal composition (M-3) was prepared. The phase transition temperature was as follows. 55.5 ° C (SC * -SA), 62.5 ° C (SA-
N * ), 67.5 ° C. (N * -I) This composition crystallized when left at room temperature or below for a long time, and its melting point was about 25 ° C.

【0086】上記と同様にして、SC母体液晶(H−
1)80%およびNo.2の化合物20%からなるSC
*液晶組成物(M−4)を調製した。その相転移温度は
以下の通りであった。 55℃(SC*−SA)、59.5℃(SA−N*)、6
5℃(N*−I) この組成物は室温以下で長時間放置すると結晶化し、そ
の融点は約40℃であった。
In the same manner as above, SC host liquid crystal (H-
1) 80% and No. SC consisting of 20% of compound 2
* A liquid crystal composition (M-4) was prepared. The phase transition temperature was as follows. 55 ° C (SC * -SA), 59.5 ° C (SA-N * ), 6
5 ° C (N * -I) This composition crystallized when left at room temperature or below for a long time, and its melting point was about 40 ° C.

【0087】次にSC母体液晶(H−1)90%および
実施例2のNo.3の化合物10%からなるSC*液晶
組成物(M−5)を調製した。その相転移温度は以下の
通りであった。 44℃(SC*−SA)、52℃(SA−N*)、60.
5℃(N*−I) 融点は明瞭ではなかった。
Next, 90% of SC host liquid crystal (H-1) and No. 2 of Example 2 were used. SC * liquid crystal composition (M-5) consisting of 10% of the compound of Example 3 was prepared. The phase transition temperature was as follows. 44 ° C (SC * -SA), 52 ° C (SA-N * ), 60.
5 ° C (N * -I) Melting point was not clear.

【0088】(実施例4) 液晶表示素子の作成 実施例3で得られたSC*液晶組成物(M−1)を等方
性液体(I)相まで加熱し、これを厚さ2μmの2枚の
透明電極板(ポリイミドコーティング−ラビングによる
配向処理を施してある)からなるガラスセルに充填し
て、表示用素子を作成した。これを室温まで徐冷したと
ころ均一に配向したSC*相の液晶表示用素子を得た。
Example 4 Preparation of Liquid Crystal Display Device The SC * liquid crystal composition (M-1) obtained in Example 3 was heated to the isotropic liquid (I) phase, and this was heated to 2 μm in thickness. A glass cell made of a transparent electrode plate (polyimide coating-aligned by rubbing) was filled to prepare a display element. When this was gradually cooled to room temperature, a uniformly aligned SC * phase liquid crystal display device was obtained.

【0089】このセルに電界強度10Vp-p/μm、5
0Hzの矩形波を印加して、その電気光学的応答速度を
測定したところ、25℃で64μ秒という高速応答が確
認できた。このときのチルト角は22.6゜であり、コ
ントラストは良好であった。またこの自発分極は+6.
94nC/cm2であった。
Electric field strength of 10 V pp / μm, 5
When a rectangular wave of 0 Hz was applied and the electro-optical response speed was measured, a high-speed response of 64 μsec at 25 ° C. was confirmed. At this time, the tilt angle was 22.6 °, and the contrast was good. This spontaneous polarization is +6.
It was 94 nC / cm 2 .

【0090】同様にして、SC*液晶組成物(M−
2)、(M−3)、(M−4)および(M−5)を用い
て液晶表示用素子を作成し、その特性を測定した。結果
を以下に示す。
Similarly, the SC * liquid crystal composition (M-
2), (M-3), (M-4) and (M-5) were used to prepare a liquid crystal display element, and its characteristics were measured. The results are shown below.

【0091】(M−2):応答28μ秒、自発分極+1
1.7nC/cm2、チルト角21.1゜、コントラス
ト良好(35℃における測定) (M−3):応答126μ秒、自発分極−2.26nC
/cm2、チルト角18.4゜、コントラスト良好(2
6℃における測定) (M−4):応答60μ秒、自発分極−3.72nC/
cm2、チルト角19.4゜、コントラスト良好(40
℃における測定) (M−5):応答96μ秒、自発分極+3.93nC/
cm2、チルト角20.3゜、コントラスト良好(25
℃における測定)
(M-2): Response 28 μsec, spontaneous polarization +1
1.7 nC / cm 2 , tilt angle 21.1 °, good contrast (measurement at 35 ° C.) (M-3): response 126 μsec, spontaneous polarization −2.26 nC
/ Cm 2 , tilt angle 18.4 °, good contrast (2
(Measurement at 6 ° C.) (M-4): Response 60 μsec, spontaneous polarization −3.72 nC /
cm 2 , tilt angle 19.4 °, good contrast (40
(Measurement at C) (M-5): Response 96 μs, spontaneous polarization +3.93 nC /
cm 2 , tilt angle 20.3 °, good contrast (25
(Measured in ° C)

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明の一般式(I)で表わされる光学
活性化合物は、他の母体液晶にいわゆるキラルドーパン
トとして少量添加することにより、充分な自発分極を誘
起することができ、広い温度範囲作動可能であり、かつ
組成物の粘度をあまり大きくしないので高速応答が可能
な液晶組成物を提供することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The optically active compound represented by the general formula (I) of the present invention can induce a sufficient spontaneous polarization by adding a small amount as a so-called chiral dopant to another host liquid crystal, and has a wide temperature range. It is possible to provide a liquid crystal composition that is operable and does not increase the viscosity of the composition so much that a high-speed response is possible.

【0093】また本発明の一般式(I)の化合物は、工
業的にも容易に製造でき、無色で水や光に対する化学的
安定性に優れているので非常に実用的である。さらに、
本発明におけるキラルスメクチック液晶組成物では約3
0μ秒の高速応答を実現することも可能であり、表示用
光スイッチング素子として極めて有用である。
The compound of the general formula (I) of the present invention is very practical because it can be easily produced industrially, is colorless, and has excellent chemical stability to water and light. further,
The chiral smectic liquid crystal composition of the present invention has about 3
It is possible to realize a high-speed response of 0 μsec, which is extremely useful as a display optical switching element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 檜山 爲次郎 神奈川県相模原市上鶴間4−29−3−101 (72)発明者 楠本 哲生 神奈川県相模原市南台1−9−2−102 (72)発明者 佐藤 健一 神奈川県相模原市上溝35−11 (72)発明者 中山 昭子 東京都町田市山崎町1380−K−702 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hijiro Hiujiro 4-29-3-101 Kamizuruma, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Tetsuo Kusumoto 1-9-2-102, Minamidai, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Kenichi Sato 35-11 Kamimizo, Sagamihara-shi, Kanagawa (72) Inventor Akiko Nakayama 1380-K-702, Yamazaki-cho, Machida-shi, Tokyo

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1はハロゲン原子または炭素原子数1〜10
のアルコキシル基によって置換されていてもよい炭素原
子数1〜18のアルキル基を表わし、Xは単結合または
−O−を表わし、環Aはフッ素原子により置換されてい
てもよい1,4−フェニレン基またはトランス−1,4
−シクロヘキシレン基を表わし、環Bはフッ素原子によ
り置換されていてもよい1,4−フェニレン基を表わ
し、R2は炭素原子数1〜18のアルキル基を表わし、
テトラヒドロフラン環の2位および5位の不斉炭素原子
は各々独立的に、(R)または(S)配置である。)で
表わされる光学活性な2,5−ジ置換テトラヒドロフラ
ン誘導体。
1. A compound represented by the general formula (I): (In the formula, R 1 is a halogen atom or 1 to 10 carbon atoms.
Represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted by an alkoxyl group, X represents a single bond or -O-, and ring A is 1,4-phenylene optionally substituted by a fluorine atom. Group or trans-1,4
Represents a cyclohexylene group, ring B represents a 1,4-phenylene group optionally substituted by a fluorine atom, R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms,
The asymmetric carbon atoms at positions 2 and 5 of the tetrahydrofuran ring are each independently in the (R) or (S) configuration. ) An optically active 2,5-disubstituted tetrahydrofuran derivative represented by
【請求項2】 環Aおよび環Bがともに1,4−フェニ
レン基である請求項1記載の光学活性な2,5−ジ置換
テトラヒドロフラン誘導体。
2. The optically active 2,5-disubstituted tetrahydrofuran derivative according to claim 1, wherein both ring A and ring B are 1,4-phenylene groups.
【請求項3】 一般式(II) 【化2】 (式中、R2は炭素原子数1〜18のアルキル基を表わ
し、テトラヒドロフラン環の5位の不斉炭素原子は、
(R)または(S)配置である。)で表わされる光学活
性なラクトール誘導体と一般式(III) 【化3】 (式中、R1はフッ素原子または炭素原子数1〜10の
アルコキシル基によって置換されていてもよい炭素原子
数1〜18のアルキル基を表わし、Xは単結合または−
O−を表わし、環Aはフッ素原子により置換されていて
もよい1,4−フェニレン基またはトランス−1,4−
シクロヘキシレン基を表わし、環Bはフッ素原子により
置換されていてもよい1,4−フェニレン基を表わし、
YはMgBr、MgCl、MgIまたはLiを表わ
す。)で表わされる有機金属化合物とを反応させて、
1,4−ジオール誘導体とし、これを酸触媒存在下に脱
水環化させ、次いで、得られたジアステレオマーを分離
することを特徴とする請求項1記載の一般式(I)で表
わされる光学活性な2,5−ジ置換テトラヒドロフラン
誘導体の製造方法。
3. A compound represented by the general formula (II): (In the formula, R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and the asymmetric carbon atom at the 5-position of the tetrahydrofuran ring is
(R) or (S) arrangement. ) And an optically active lactol derivative represented by the general formula (III): (In the formula, R 1 represents a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted by an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, and X represents a single bond or-
Represents O-, and ring A is a 1,4-phenylene group optionally substituted by a fluorine atom or trans-1,4-
Represents a cyclohexylene group, ring B represents a 1,4-phenylene group optionally substituted by a fluorine atom,
Y represents MgBr, MgCl, MgI or Li. ) By reacting with an organometallic compound represented by
The 1,4-diol derivative, which is dehydrated and cyclized in the presence of an acid catalyst, and the resulting diastereomer is then separated. The optics represented by the general formula (I) according to claim 1. Process for the preparation of active 2,5-disubstituted tetrahydrofuran derivatives.
【請求項4】 請求項1記載の一般式(I)で表わされ
る光学活性な2,5−ジ置換テトラヒドロフラン誘導体
を含有する液晶組成物。
4. A liquid crystal composition containing the optically active 2,5-disubstituted tetrahydrofuran derivative represented by the general formula (I) according to claim 1.
【請求項5】 強誘電性キラルスメクチック相を示す請
求項4記載の液晶組成物。
5. The liquid crystal composition according to claim 4, which exhibits a ferroelectric chiral smectic phase.
【請求項6】 請求項4または5記載の液晶組成物を用
いた液晶表示素子。
6. A liquid crystal display device using the liquid crystal composition according to claim 4.
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