JPH06135882A - 2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体及びそれを使用した液晶組成物 - Google Patents

2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体及びそれを使用した液晶組成物

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JPH06135882A
JPH06135882A JP28881792A JP28881792A JPH06135882A JP H06135882 A JPH06135882 A JP H06135882A JP 28881792 A JP28881792 A JP 28881792A JP 28881792 A JP28881792 A JP 28881792A JP H06135882 A JPH06135882 A JP H06135882A
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Japan
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liquid crystal
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group
disubstituted
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JP28881792A
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English (en)
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Tetsuo Ozawa
鉄男 尾澤
Chiyoko Fukahori
ちよ子 深堀
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記一般式(I)で示される2位が不斉炭素
である2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体及びこれ
を含む液晶組成物 【化1】 (式中、R1 は置換基を有していてもよいアルキル基;
−X−は−O−,nは0又は1;−A−は窒素原子を含
んでいてもよい6員環により構成される環基;−Y−は
−COO−,−CH2 O−,mは0又は1;Zは水素原
子又はハロゲン原子;R2 は置換基を有していてもよい
アルキル基又はアリル基;*は不斉炭素原子を示す。) 【効果】 本発明のテトラロン誘導体及びその液晶組成
物は液晶テレビ等のディスプレイ、光プリンターヘッ
ド、光フーリエ変換素子等に使用する強誘電性液晶組成
物の成分として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な2位が不斉炭素で
ある2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体に関するも
のであり、詳しくは液晶組成物の成分として有用な2位
が不斉炭素である2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導
体に関するものである。
【0002】
【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
液晶またはネマチック−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またはゲスト・ホスト効果利
用表示素子等に広く利用されている。
【0003】しかしこれらの表示素子の応答速度は最高
でも数msec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。従来より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、「DOBAMBC」と記す。)が挙げられる。
DOBAMBCはそのカイラルスメクチック相(以下、
「Smc*」と記す。)において強誘電性を示すことを
特徴としている(J.Physique.36 L−6
9(1975))。
【0004】そして1980年にN.A.Clarkら
がDOBAMBC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(A
ppl.Phys.Lett.36 89(198
0))、多くの強誘電性液晶の合成研究がなされてき
た。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誘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、何種類かの液晶化合物どうし、または液
晶化合物と非液晶化合物を混合した液晶組成物を強誘電
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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点を解決する強誘電性液晶表示素子の材料として好適
な、新規な2位が不斉炭素である2,6−ジ置換−1−
テトラロン誘導体を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は請求項2に記載
の一般式(I)で表わされる2位が不斉炭素である2,
6−ジ置換−1−テトラロン誘導体及び該誘導体を含む
液晶組成物を要旨とするものである。一般式中、−A−
は窒素原子を含んでいてもよい6員環より構成される環
基を示し、フッ素原子、塩素原子またはシアノ基で置換
されていてもよい。具体的には、
【0007】
【化2】
【0008】を示す。また、Zは水素原子、メチル基、
フッ素原子または塩素原子を示す。本発明の2位が不斉
炭素である2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体は前
記一般式(I)で表わされ、式中、R1 としては置換基
を有していてもよい炭素数2〜18のアルキル基を示
し、好ましくは炭素数3〜12の直鎖または分岐鎖状ア
ルキル基が挙げられ、置換基としてはフッ素原子、塩素
原子等のハロゲン原子が挙げられる。R1 の代表的なも
のとしては、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペン
チル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチ
ル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル
基、n−ドデシル基等の直鎖状アルキル基;2−メチル
ブチル基、3−メチルブチル基、2−メチルオクチル基
等の光学活性であってもよい分岐鎖状アルキル基;光学
活性でもよい、ハロゲン原子で置換された以下の基−C
H(CF3 )−C6 13(n),−CH2 −CH(CF
3 )−C6 13(n),−CHF−C8 17(n),−
CH2 −CHF−C6 13(n),−CH(CH2 F)
−C6 13(n),−CH(CHF2 )−C6
13(n),−C6 13(n),−CHCl−C6
13(n),−CH2 −CHCl−C6 13(n)等が挙
げられる。
【0009】R2 としてはフッ素原子、塩素原子等のハ
ロゲン原子を置換基として有していても良い炭素数2〜
18のアルキル基、好ましくは炭素数3〜12の直鎖ま
たは光学活性であってもよい分岐鎖状アルキル基を、ま
たは−CH2 −CH=CH−R3 (ただしR3 は水素原
子または炭素数1〜15のアルキル基を示す。)で表わ
されるアリル基を示す。R2 の代表的なものとしては、
n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−
ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノ
ニル基、イソプロピル基、2−メチルブチル基、3−メ
チルブチル基、−CH2 CH=CH2 ,−CH2 CH=
CH−CH3 ,−CH2 CH=CH−C 2 5 ,−CH
2 CH=CH−C3 7 等が挙げられる。
【0010】本発明の一般式(I)の2位が不斉炭素で
ある2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体は例えば公
知の反応によりR2 を光学活性に導入することにより製
造することができる。例えばYが−COO−または−C
2 O−(m=1)の場合
【0011】
【化3】
【0012】(反応式(a)(b)(c)中、R1 ,R
2 ,X,Y,Aは前記一般式(I)におけると同意義を
示す。)上記反応式中、(a)は例えばピリジン中、あ
るいはジオキサン、THF等のエーテル系溶媒中又はベ
ンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒中、又は四
塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化
炭化水素系溶媒中、又はN,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶媒中、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0〜150℃の温度で反応さ
せることにより実施することができる。
【0013】(b)の反応は例えば無溶媒又は塩化メチ
レン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶媒中、
ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒中、塩化アルミニウ
ムを0〜150℃の温度で反応させることにより実施す
ることができる。(c)の反応は例えばアルゴン、窒素
等の不活性ガス中、トルエン、ベンゼン、ヘキサン等の
炭化水素系溶媒中、又はエーテル、THF等のエーテル
系溶媒中、−78〜0℃にてキラルリチウムアミド例え
【0014】
【化4】
【0015】のような式で表わされる化合物を用いて脱
プロトン化し、ハロゲン化アルキルあるいはハロゲン化
アリルを反応させることにより実施することができる。
(c)の反応は例えばM.Murakata,M.Na
kajima,K.Koga,J.Chem.So
c.,Chem.Commun.,1990,1657
に準じて行なうことができる。本発明の2位が不斉炭素
である2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体の具体例
として例えば次の表−1に示すものを挙げることができ
る。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】
【表4】
【0020】このような本発明の2位が不斉炭素である
2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体はそれら自体あ
るいは他の液晶化合物と混合することにより液晶組成物
用成分として用いることができる。本発明の2位が不斉
炭素である2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体を公
知の液晶化合物と組み合わせて液晶組成物とする場合、
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、シクロヘキシルヘキサ
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成る多環化合物系等が挙
げられる。
【0021】更に、本発明の2位が不斉炭素である2,
6−ジ置換−1−テトラロン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。
【0022】
【作用】前記一般式(I)で表わされる2位が不斉炭素
である2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体によれ
ば、強誘電性液晶の要求特性を十分に満足する組成物が
提供される。
【0023】
【実施例】次に合成例及び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こえない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。 実施例1 2−アリル−6−(4−n−オクチルオキシフェニルメ
チルオキシ)テトラロン (一般式(I)においてR1 =−C8 17(n),X=
−O−,−A−=1,4−フェニレン基Y=−CH2
−,Z=−H,R2 =−CH2 CH=CH2 で表わされ
る化合物)の合成 (1)6−ヒドロキシテトラロン0.65gをアセトニ
トリル15mlに溶解し、炭酸カリウム1.22gと4
−n−オクチルオキシフェニルメチレンクロライド1.
12gを加え、13時間加熱還流した後、反応液を水1
00ml中に注加した。トルエンにて抽出し、有機層を
飽和食塩水にて洗浄後硫酸マグネシウムにて乾燥した。
トルエンを留去した後、シリカゲルカラムクロマトを用
いて精製することにより6−(4−n−オクチルオキシ
フェニルメチルオキシ)テトラロン1.15gを得た。
【0024】
【表5】 元素分析:計算値 C:78.91% H:8.48%
O:12.61% 分析値 C:78.78% H:8.64% O:1
2.58% Mass:380(M+ ),267,247,219,
133,107,77,43,29 (2)以下の反応は窒素ガス雰囲気下行なった。臭素化
リチウム267mgに、下記の式で表わされる不斉配位
【0025】
【化5】
【0026】1.009gの19mlトルエン溶液を加
え臭素化リチウムを溶解した。−20℃に冷却し、1.
85Nブチルリチウム/ヘキサン溶液1.51mlを滴
下し、30分間攪拌した後、上記(1)で得られたテト
ラロン誘導体1.066gの8mlトルエン溶液を滴下
し、30分間攪拌した。−78℃に冷却しアリルブロミ
ド2.42mlの5mlトルエン溶液を滴下して−45
℃で1時間撹拌後、−20℃にて14日間反応させた。
10%クエン酸28mlを加え室温まで昇温し、水50
ml中に注加した。ペンタンとエーテルを用いて抽出
し、有機層を飽和重曹水、飽和食塩水にて順次洗浄後、
硫酸マグネシウムにて乾燥した。溶媒を留去した後シリ
カゲルカラムクロマトを用いて精製することにより、目
的の下記の式で表わされる2,6−ジ置換−1−テトラ
ロン誘導体363mgを得た。
【0027】
【化6】
【0028】〔α〕26 D −19.1° (c 1.0
0、クロロホルム) IR(KBr);3450,3200,2940,28
60,1670,1640,1620,1600,15
20,1470,1380,1360,1340,13
00,1280,1260,1230,1180,11
70,1110,990cm-1 Mass:420(M+ ),308,219,131,
107,77,43,29 この化合物の融点は89.5℃であった。
【0029】実施例2 6−(2−アリルテトラロン)4−n−オクチルオキシ
フェニルベンゾエート(一般式(I)においてR1 =−
8 17(n),X=−O−,−A−=1,4−フェニ
レン基Y=−COO−,Z=−H,R2 =−CH2 CH
=CH2 で表わされる化合物)の合成 (1)4−n−オクチルオキシ安息香酸681mgに塩
化チオニル12mlを加え、3時間半加熱還流した後、
過剰の塩化チオニルを減圧留去し、4−n−オクチルオ
キシ安息香酸塩化物を得た。
【0030】この塩化物全量を塩化メチレン10mlに
溶解した溶液を6−ヒドロキシテトラロン400mgを
塩化メチレン10mlとピリジン10mlに溶解した溶
液中に氷冷下滴下した。4−ジメチルアミノピリジン3
1mgを加え、室温にて2時間撹拌した後、一晩放置
し、水100ml中に注加した。クロロホルムにて抽出
し、有機層を2N塩酸、飽和食塩水にて順次洗浄した
後、硫酸マグネシウムにて乾燥した。クロロホルムを留
去した後、シリカゲルカラムクロマトを用いて精製する
ことにより、4−n−オクチルオキシ安息香酸6−テト
ラロンエステル784mgを得た。
【0031】Mass:394(M+ ),295,26
1,233,121,93,69,43,28 (2)以下の反応は窒素ガス雰囲気下行なった。臭素化
リチウム174mgに下記の式で表わされる不斉配位子
【0032】
【化7】
【0033】559mgの12mlトルエン溶液を加え
超音波洗浄器を用いて臭素化リチウムを溶解した。−2
0℃に冷却し、1.85Nブチルリチウム/ヘキサン溶
液0.99mlを滴下し、30分間撹拌した後、上記
(1)で得られたテトラロン誘導体720mgの5ml
トルエン溶液を滴下し、30分間撹拌した。−78℃に
冷却しアリルブロミド1.58mlの3mlトルエン溶
液を滴下して−45℃で1時間撹拌後、−20℃にて2
0日間反応させた。10%クエン酸18mlを加え、室
温まで昇温し、水50ml中に注加した。ペンタンとエ
ーテルを用いて抽出し有機層を飽和重曹水、飽和食塩水
にて順次洗浄後、硫酸マグネシウムにて乾燥した。溶媒
を留去した後、シリカゲルカラムクロマトを用いて精製
することにより、目的の下記の式で表わされる2,6−
ジ置換−1−テトラロン誘導体111mgを得た。
【0034】
【化8】
【0035】〔α〕26 D −9.6° (c 0.52、
クロロホルム) IR(KBr);3450,3200,2950,28
70,1740,1680,1650,1610,15
80,1520,1480,1430,1400,13
70,1320,1270,1240,1230,11
80,1160,1130,1110,1070,10
60,1020,1010cm-1 Mass:434(M+ ),233,121,93,6
5,43,29 この化合物の相転移温度は以下のごとくである。
【0036】
【表6】
【0037】実施例3 下記式(II)(III)および(IV)で表わされる非カイラ
ル液晶化合物を下記に示す割合で混合して母体となる液
晶組成物(A)を得た。
【0038】
【化9】
【0039】この液晶組成物(A)の相転移温度は、以
下の通りである。
【表7】 この液晶組成物(A)と下記式で表わされる実施例1の
化合物とを下記に示す割合で混合して液晶組成物(B)
を得た。
【0040】
【表8】 2−アリル−6−(4−n−オクチルオキシフェニルメチルオキシ)テトラロ ン 9.1wt% 液晶組成物(A) 90.9wt% この液晶組成物(B)の相転移温度と物性値は以下の通
りである。 物性値 測定温度 自発分極(Ps) チルト角(2θ) 応答速度(τ) (℃) (nc/cm2) (°) (μsec) 25.0 −2.85 28.4 240 33.5(Tc-10℃) −2.14 23.9 208 物性値の測定にあたってはポリイミド配向膜にラビング
処理を施した厚さ2μm程度のセルを用い、自発分極は
三角波法、応答速度は10VP-P の矩形波を印加し0−
90%の透過光強度により測定した。
【0041】
【発明の効果】本発明で提供されるテトラロン誘導体お
よびその組成物は、液晶テレビ等のディスプレイ、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
に使用する強誘電性液晶組成物用成分として極めて有用
である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 69/753 D 9279−4H F 9279−4H 69/757 Z 9279−4H 69/76 A 9279−4H Z 9279−4H 69/773 9279−4H 69/92 9279−4H 69/94 9279−4H C07D 237/14 239/34 8615−4C 241/18 8615−4C C09K 19/32 7457−4H 19/34 7457−4H

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2位が不斉炭素である2,6−ジ置換−
    1−テトラロン誘導体。
  2. 【請求項2】 一般式(I)で表わされる2位が不斉炭
    素である2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体。 【化1】 (式中、R1 は置換基を有していてもよいアルキル基を
    示し、−X−は−O−を示し、nは0又は1を示し、−
    A−は窒素原子を含んでいてもよい6員環により構成さ
    れる環基を示し、−Y−は、−COO−または−CH2
    O−を示し、mは0又は1を示し、Zは水素原子または
    ハロゲン原子を示し、R2 は置換基を有していてもよい
    アルキル基または置換基を有していてもよいアリル基を
    示し、*は不斉炭素原子を示す。)
  3. 【請求項3】 請求項1の2位が不斉炭素である2,6
    −ジ置換−1−テトラロン誘導体を含む液晶組成物。
  4. 【請求項4】 請求項2の一般式(I)で表わされる2
    位が不斉炭素である2,6−ジ置換−1−テトラロン誘
    導体を含む液晶組成物。
JP28881792A 1992-10-27 1992-10-27 2,6−ジ置換−1−テトラロン誘導体及びそれを使用した液晶組成物 Pending JPH06135882A (ja)

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