JPH06211828A - 光学活性体及び液晶組成物 - Google Patents

光学活性体及び液晶組成物

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JPH06211828A
JPH06211828A JP18104891A JP18104891A JPH06211828A JP H06211828 A JPH06211828 A JP H06211828A JP 18104891 A JP18104891 A JP 18104891A JP 18104891 A JP18104891 A JP 18104891A JP H06211828 A JPH06211828 A JP H06211828A
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Tetsuya Ikemoto
哲哉 池本
Yuriko Nakaoka
ゆり子 中岡
Fumiko Terada
文子 寺田
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 一般式 具体的には、例えば で示されるδ−バレロラクトン環を有する光学活性体。 【効果】 非強誘電性の液晶性組成物に混合して強誘電
性液晶性組成物とするための添加剤となり、あるいは強
誘電性液晶性組成物の配合成分として用いると組成物と
しての自発分極を高め、応答速度が速くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はその構造内に、δ−バレ
ロラクトン環を有する新規な光学活性体及びこれを含有
してなる強誘電性液晶組成物に関する。
【0002】
【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。
【0003】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。
【0004】強誘電性液晶は1975年にマイヤー(R.
B.Meyer)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))、キラル
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、その代表例は次式に示すp−デシロキシ
ベンジリデン−p' −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。
【化3】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記DOBAM
BC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(Sm*C相が存在す
る温度範囲)が狭くしかもカイラルネマチック相のらせ
んピッチが短かく配向性が悪い為、単独では実用上使用
し難いものである。
【0006】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。また、カイラ
ルネマチック相のらせんピッチに関しては、らせんの巻
きの向きが互いに逆となるような強誘電性液晶を2種類
以上混合して、らせんピッチを補償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。
【0007】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、液晶組成物に配合した時、該液
晶組成物が大きな自発分極を示し、かつカイラルネマチ
ック相のらせんピッチが長くなるような光学活性体及
び、これを配合してなる液晶組成物を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨は化
1で示されるδ−バレロラクトン環を有する光学活性体
及びこれを1種類以上含有してなる液晶組成物にある。
【化1】 (式中、R1は炭素数1〜18の直鎖あるいは分岐鎖の
アルキル基、炭素数2〜18の直鎖あるいは分岐鎖のア
ルケニル基、アルコキシ部分の炭素数1〜3でアルキル
部分の炭素数1〜18の直鎖あるいは分岐鎖のアルコキ
シアルキル基、又はこれらの置換基のうち水素原子の1
つ以上がハロゲン置換されたものであって、光学活性基
を有しうる構造のものである場合はそれが光学活性基で
あってもよくラセミ体であってもよいものを示し、R2
は炭素数が4〜18のアルキル基を示し、Xは単結合、
−O−、−CO2−又は−OCO−を示し、Yは単結
合、−CO2−、−O−、−CH2O−又は−OCH2
を示し、Aは
【化2】 を示し、B、B' 及びB" は各々水素、ハロゲン、シア
ノ基、メチル基、メトキシ基又はトリハロメチル基を示
し、Vは単結合、−CH2O−、−OCH2−、−CO2
−又は−OCO−を示し、*はそれが付与された炭素が
不斉炭素であることを示す。)
【0009】本発明の光学活性体において化1のR1
しては炭素数4〜14の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル
基、炭素数4〜14の直鎖あるいは分岐鎖のアルケニル
基、アルキル部分の炭素数4〜14の直鎖あるいは分岐
鎖のアルコキシアルキル基を好ましいものと例示でき、
このような直鎖のアルキル基としては例えばn−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
−テトラデシル基などを例示でき、分岐鎖のアルキル基
としては −(CH2aC(CH3)H(CH2bCH3 (aは0〜10の整数、bは1〜11の整数を示し、1
≦a+b≦11である。)のようなメチル分岐アルキル
基を例示でき、このようなメチル分岐アルキル基の場合
はこれが光学活性であるものもラセミ体であるものもい
ずれも好適に用いることができる。
【0010】直鎖のアルキル基でハロゲン置換さたもの
の例としては −(CH2kC(W)H(CH2iCH3 (ここでWはフッ素、塩素又は臭素原子を示し、k及び
iは各々0〜12の整数で、2≦k+i≦12であ
る。)を好ましいものとして例示でき、これが光学活性
基であることがより好ましい。分岐鎖のアルキル基でハ
ロゲン置換されたものの例としてはトリフルオロメチル
分岐を有するアルキル基〔−(CH2aC(CF3)H
(CH2bCH3〕を例示でき、これも、光学活性基で
あることがより好ましい。(a、bは上述の意味を表わ
す。)
【0011】直鎖のアルコキシアルキル基としては −(CH2COCj2j+1 分岐鎖のアルコキシアルキル基としては −(CH2kC(CH3)H(CH2jOCj2j+1 -(CH2kC(OCj2j+1)H(CH2iCH3 (jは1〜3の整数、cは4〜14の整数、k、iは上
述の意味を表わす。)を例示でき、分岐鎖のアルコキシ
アルキル基の場合はラセミ混合物であっても光学活性基
であってもよい。
【0012】R2としては化合物が低粘性で、かつ自発
分極を大きくする必要から炭素数4〜12のアルキル基
であることが好ましい。Aとしては
【化4】
【化5】
【化6】
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】 を好ましいものとして例示できる。
【0013】本発明の光学活性体を配合してなる液晶性
組成物の応答速度を高める観点からは不斉炭素まわりの
ダイポールモーメントを大きくしたり回転障害を大きく
することが好ましいことから化1に於けるYとしては単
結合、−O−又は−CO2−であることが好ましく、分
子の直線性、誘起双極子モーメントによる傾斜液晶相の
出易さの観点からは−CO2−、−O−、−OCH2−又
は−CH2O−であることが好ましく、合成のし易さの
観点からは単結合、−CO2−、−O−又は−CH2O−
であることが好ましい。
【0014】又、Xは合成のし易さという観点からは単
結合、−O−、−CO2−又は−OCO−であることが
好ましく、Vとしてはダイポールモーメントの大きさ、
回転障害、誘起双極子モーメントによる傾斜液晶相の出
易さ及び合成のし易さなどの観点から−CO2−、−O
CO−、−OCH2−又は−CH2O−であることが好ま
しい。
【0015】化1の化合物は下記の方法で製造できる。 ・Yが−CO2−の場合
【化11】
【0016】化1の化合物は下記の方法でも合成でき
る。
【化12】
【0017】・Yが−O−の場合
【化13】
【0018】・Yが−OCH2−の場合
【化14】
【0019】強誘電性液晶あるいは強誘電性液晶への配
合材料としての分子に自発分極あるいは潜在的な自発分
極を発現させるのに最も大きく寄与すると考えられてい
るものは不斉炭素の回りの回転が規制された大きな永久
双極子モーメントであると考えられている。
【0020】本発明の化1で示される光学活性体はδ−
バレロラクトン環で固定された不斉炭素を有しており、
これはメソーゲンの一部ともみなし得る。
【0021】δ−バレロラクトン環の場合、無置換では
疑似ボート型と疑似チェア型のコンホメーションの間の
エネルギー差は0.54kcal/molで低く、容易
にコンホメーション変化をするものといわれている。
(T.Philip, N.L.Allinger, J.Am.Chem.Soc., 103
2151, 1981)
【0022】しかし、δ−バレロラクトンの2位と5位
に置換基を導入すると、置換基がcis配置では疑似ボ
ート型をとり易く、trans配置では疑似チェア型を
とり易くなっているものと推定される。 この時、疑似
チェア型ではラクトン結合がより平面に近くなっている
のでより大きなダイポールモーメントが期待されるが、
trans配置では分子長軸回りの回転に対して非対称
性を与えないのであまり大きな自発分極は期待できな
い。ところが、化1で示されるような2,5,5−置換
δ−バレロラクトンとすると5,5位の置換基の相互作
用によってδ−バレロラクトン環はより平面構造をとり
易く、従って平衡は疑似ボート型から疑似チェア型へ大
きく移行しているものと考えられる。
【0023】更に5,5−ジ置換とすることにより分子
長軸回りの回転に対し一方の置換基がより立体障害の大
きなアキシャル位に存在するので大きな非対称効果が生
じ、結果として大きな自発分極が生ずる。言い換える
と、本発明においては5,5−ジ置換ラクトンを用いる
ことによりコンホメーションを固定させながら融点が低
く、自発分極の大きな強誘電性液晶用光学活性体とする
ことができるという優れた特徴を有する。
【0024】本発明の光学活性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。
それ自身では液晶相を示さないものでも、等方相−ネマ
チック相−スメクチックA相−スメクチックC相あるい
は等方相−ネマチック相−スメクチックC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0.1〜90mol%添加することによっ
て強誘電相(カイラルスメクチック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添加剤として有用である。
【0025】液晶としては、例えば液晶をディスプレイ
等の表示デバイスに用いる場合、単一の液晶化合物のみ
を使用するより、複数の液晶化合物あるいはこれらと配
合用化合物とを混合して用いる方が、使用温度範囲(強
誘電性を示す温度範囲)、チルト角、らせんピッチ、自
発分極値、回転粘性などの物性値を変えることができる
ので有利である。
【0026】本発明の液晶組成物としては化1で表わさ
れる光学活性体を1種類以上含有していればよく、これ
と混合できるものとしては強誘電性を示す化合物あるい
は組成物、上記の非カイラル液晶または液晶組成物等を
含んでもよく、液晶組成物として化1で表わされる光学
活性体と混合し得る好ましい化合物として下記のものを
例示できる。
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【0027】
【実施例】以下に本発明を実施例を用いて更に詳しく説
明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0028】[参考例1](S)−γ−ブチロラクトン−γ−カルボン酸t−ブチ
ルエステルの合成 (S)−γ−ブチロラクトン−γ−カルボン酸はD.L.Co
ffenらの方法(J.Org.Chem., 1988,53,p47
80−4786)に従って合成した。即ち、500ml
の水にL−グルタミン酸147gを懸濁させて激しく撹
拌しながら、これに亜硝酸ナトリウム104gを水14
4mlに溶かした溶液と、5.6N塩酸250mlとを
同時に5時間以上かけて滴下した。滴下中、反応温度は
15〜20℃に保った。
【0029】滴下終了後、室温で一晩撹拌した後、40
℃を越えないように保ちながら減圧で水を留去し、酢酸
エチルを加え、硫酸マグネシウムで乾燥させた。これを
濾過して濾液に酸型イオン交換樹脂(アンバーライトI
R−120B)20gを加えて残留するグルタミン酸を
除去した。次いで、この混合物を濾過し、濾液から溶媒
を減圧で留去し、更に残留した水をベンゼンと共沸させ
て除去した。
【0030】これに塩化メチレンを加え、冷蔵庫内で結
晶化させ、74gの(S)−γ−ブチロラクトン−γ−
カルボン酸を得た。これをエーテル200mlに懸濁
し、酸型イオン交換樹脂(アンバーライトIR−120
B)25gを加え、−20℃に冷却し、イソブチレン6
0ml(1.2当量)を加え、0℃で4時間撹拌、反応
させた。反応後、固形物を濾過して濾液からイソブチレ
ンとエーテルとを留去した後、減圧蒸留して(S)−γ
−ブチロラクトン−γ−カルボン酸t−ブチルエステル
を得た。(120〜123℃/4mmHg、〔α〕
D(23.5℃)=+4.81(C=0.935、CH
Cl3))
【0031】[実施例1](S)−2−(4’−オクチルオキシビフェニル−4−
カルボキシ)−5,5−ジヘキシル−δ−バレロラクト
ンの合成 (S)−γ−ブチロラクトンカルボン酸t−ブチルエス
テル5g(27mmol)を乾燥ジエチルエーテル10
0mlに溶解し、アルゴン置換し、ドライアイスアセト
ン浴で冷却し、この中に2モルのヘキシルマグネシウム
ブロミドエーテル溶液30ml(2.1当量)をゆっく
り滴下し、滴下終了後同じ温度で2時間撹拌して反応さ
せた。次いで、飽和塩化アンモニウム溶液をゆっくり滴
下した後、ジエチルエーテルで抽出し抽出液を希塩酸、
次いで飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し
た。乾燥後の溶液から溶媒を留去し、残留物をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーで精製して2.25gの
(S)−2,5−ジヒドロキシ−5−ヘキシル−ウンデ
カンt−ブチルエステルを得た。
【0032】これをベンゼン50mlに溶解し、p−ト
ルエンスルホン酸を加え、5時間還流し、得られた反応
生成物をカラムクロマトグラフィーで精製して、0.9
gの(S)−2−ヒドロキシ−5,5−ジメチル−δ−
バレロラクトンを得た。
【0033】この0.1gと4’−オクチルオキシビフ
ェニル−4−カルボン酸0.2gとを塩化メチレンに溶
解し、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)0.
2g、ジメチルアミノピリジン0.05gを加え、室温
で一夜反応させた。濾過後の反応液を濃縮し、カラムク
ロマトグラフィーで精製して0.13gの(S)−2−
(4’−オクチルオキシビフェニル−4−カルボキシ)
−5,5−ジヘキシル−δ−バレロラクトンを得た。こ
のものの融点は83℃であった。 1H−NMR=8.1
0(2H,d)、7.59(4H,q)、6.95(2
H,d)、5.46(1H,t)、4.0(2H,
t)、1.1〜2.4(36H,m)、0.90(9
H,t)
【0034】デシルブロミドの代わりにn=4〜5のア
ルキルブロミドあるいはn=7〜18のアルキルブロミ
ドとマグネシウムを用いてグリニア試薬を作成し、上記
と同様にすることにより、化1で示される化合物の中、
2のn=4〜5又はn=7〜18である誘導体を合成
できる。
【0035】又、4’−オクチルオキシビフェニル−4
−カルボン酸の代わりに炭素数1〜7あるいは9〜18
の直鎖アルコキシビフェニル−4−カルボン酸、炭素数
3〜18の分岐アルコキシビフェニル−4−カルボン
酸、炭素数1〜3のアルコキシ基を有する炭素数1〜1
8のアルコキシアルキルオキシビフェニル−4−カルボ
ン酸、炭素数2〜18の直鎖あるいは分岐鎖のアルケニ
ルオキシビフェニル−4−カルボン酸、炭素数1〜18
の直鎖又は分岐鎖のアルキルビフェニル−4−カルボン
酸、炭素数2〜18の直鎖又は分岐鎖のアルケニルビフ
ェニル−4−カルボン酸、炭素数1〜3のアルコキシ基
を有する炭素数1〜18のアルコキシアルキルビフェニ
ル−4−カルボン酸、炭素数1〜18の直鎖又は分岐鎖
のアルコキシカルボニルビフェニル−4−カルボン酸、
炭素数2〜18の直鎖又は分岐鎖のアルケニルオキシカ
ルボニルビフェニル−4−カルボン酸、炭素数1〜3の
アルコキシ基を有する炭素数1〜18のアルコキシアル
キルオキシカルボニルビフェニル−4−カルボン酸、炭
素数1〜18の直鎖又は分岐鎖のアルキルカルボニルオ
キシビフェニル−4−カルボン酸、炭素数2〜18の直
鎖又は分岐鎖のアルケニルカルボニルオキシビフェニル
−4−カルボン酸、炭素数1〜3のアルコキシ基を有す
る炭素数1〜18のアルコキシアルキルカルボニルオキ
シビフェニル−4−カルボン酸、ハロゲン置換アルコキ
シビフェニル−4−カルボン酸、ハロゲン置換アルキル
ビフェニル−4−カルボン酸、ハロゲン置換アルコキシ
カルボニルビフェニル−4−カルボン酸、ハロゲン置換
アルキルカルボニルオキシビフェニル−4−カルボン
酸、ハロゲン置換アルケニルオキシビフェニル−4−カ
ルボン酸あるいは、ハロゲン置換アルコキシアルキルオ
キシビフェニル−4−カルボン酸を用いて上記と同様に
することにより化1で示される化合物の中R1 が直鎖あ
るいは分岐鎖のアルキル基あるいはアルケニル基、炭素
数1〜3のアルコキシ基を有する炭素数1〜18のアル
コキシアルキル基又はこれらの中ハロゲン置換されたも
のであって、Xがエーテル結合、単結合、カルボニルオ
キシ基あるいはオキシカルボニル基であってAがビフェ
ニルでYがカルボニルオキシ基である誘導体を合成でき
る。
【0036】又、4’−オクチルオキシビフェニル−4
−カルボン酸の代わりに炭素数1〜18の直鎖又は分岐
鎖のアルコキシフェニルオキシメチルフェニル−4−カ
ルボン酸、炭素数1〜3のアルコキシ基を有する炭素数
1〜18のアルコキシアルキルオキシフェニルオキシメ
チルフェニル−4−カルボン酸、炭素数2〜18の直鎖
あるいは分岐鎖のアルケニルオキシフェニルオキシメチ
ルフェニル−4−カルボン酸、炭素数1〜18の直鎖又
は分岐鎖のアルキルフェニルオキシメチルフェニル−4
−カルボン酸、炭素数1〜3のアルコキシ基を有する炭
素数1〜18のアルコキシアルキルフェニルオキシメチ
ルフェニル−4−カルボン酸、炭素数2〜18の直鎖あ
るいは分岐鎖のアルケニルフェニルオキシメチルフェニ
ル−4−カルボン酸、炭素数1〜18の直鎖又は分岐鎖
のアルコキシカルボニルフェニルオキシメチルフェニル
−4−カルボン酸、炭素数1〜3のアルコキシ基を有す
る炭素数1〜18のアルコキシアルキルオキシカルボニ
ルフェニルオキシメチルフェニル−4−カルボン酸、炭
素数2〜18の直鎖あるいは分岐鎖のアルケニルオキシ
カルボニルフェニルオキシメチルフェニル−4−カルボ
ン酸、炭素数1〜18の直鎖又は分岐鎖のアルキルカル
ボニルオキシフェニルオキシメチルフェニル−4−カル
ボン酸、炭素数1〜3のアルコキシ基を有する炭素数1
〜18のアルコキシアルキルカルボニルオキシフェニル
オキシメチルフェニル−4−カルボン酸、炭素数2〜1
8の直鎖あるいは分岐鎖のアルケニルカルボニルオキシ
フェニルオキシメチルフェニル−4−カルボン酸、ハロ
ゲン置換アルコキシフェニルオキシメチルフェニル−4
−カルボン酸、ハロゲン置換アルコキシカルボニルフェ
ニルオキシメチルフェニル−4−カルボン酸、ハロゲン
置換アルケニルオキシフェニルオキシメチルフェニル−
4−カルボン酸あるいは、ハロゲン置換アルコキシアル
キルオキシフェニルオキシメチルフェニル−4−カルボ
ン酸を用いて上記と同様にすることにより化1で示され
る化合物の中Aがフェニルオキシメチルフェニルである
誘導体を合成できる。
【0037】さらに、4’−オクチルオキシビフェニル
−4−カルボン酸の代わりに用いるものとして上述のフ
ェニルオキシメチルフェニル−4−カルボン酸誘導体の
代わりに同様のベンジルオキシフェニル−4−カルボン
酸誘導体、フェニルカルボニルオキシフェニル−4−カ
ルボン酸誘導体あるいはフェニルオキシカルボニルフェ
ニル−4−カルボン酸誘導体を用いると化1で示される
化合物の中Aがベンジルオキシフェニル、フェニルカル
ボニルオキシフェニルあるいはフェニルオキシカルボニ
ルフェニルであるものを合成できる。
【0038】同様に、カルボン酸誘導体の代わりに同様
のアルコール誘導体を用いると化1でYがエーテル結合
であるものを合成できる。
【0039】[実施例2](S)−2−(4’−オクチルオキシビフェニル−4−
カルボキシ)−5,5−ジデシル−δ−バレロラクトン
の合成 100mlのジエチルエーテル中で1.9gのマグネシ
ウムと15.0gのデシルブロミドからグリニア試薬を
調製し、ドライアイス冷却下、アルゴン気流中で(S)
−δ−ブチロラクトン−γ−カルボン酸t−ブチルエス
テル5gをジエチルエーテル50mlに溶解した溶液に
これを添加した以外は実施例2と同様にして2.3gの
(S)−2,5−ジヒドロキシ−5−デシルペンタデカ
ンt−ブチルエステルを得た。
【0040】これをベンゼン150mlに溶解し、p−
トルエンスルホン酸0.2gを加えて5時間還流し、反
応生成物をカラムクロマトグラフィーで精製して(S)
−2−ヒドロキシ−5,5−ジエチル−δ−バレロラク
トン1gを得た。この0.1gを用いた以外は実施例2
と同様にして0.1gの(S)−2−(4’−オクチル
オキシビフェニル−4−カルボキシ)−5,5−ジエチ
ル−δ−バレロラクトンを得た。このものの融点は6
6.2℃であった。 1H−NMR=8.10(2H,
d)、7.56(4H,q)、6.95(2H,d)、
5.45(1H,t)、4.0(2H,t)、1.1〜
2.4(52H,m)、0.90(9H,t)
【0041】[実施例3]下記の化合物を下記の配合比
で混合して液晶組成物を得た。
【化23】
【0042】この組成物は下記の相転移を示す。
【数1】
【0043】上記において、Crystは結晶、SmC
はスメクチックC相、SmAはスメクチックA相、Nは
ネマチック相、Isoは等方相を示し、矢印近傍の数字
はその相への転移温度(℃)を示す。この液晶組成物は
非カイラル化合物のみからなるので強誘電性液晶ではな
く、自発分極を示さない。
【0044】この組成物98mol%と実施例1で得た
光学活性体2mol%とを混合して強誘電性液晶組成物
を得た。この強誘電性液晶組成物は0℃近傍から51℃
までの温度範囲でSm*C相を示し、51〜62℃でS
mA相、62〜65℃でカイラルネマチック相、それ以
上で等方性の液体となった。
【0045】別途、配向処理剤としてポリイミドを塗布
し、表面をラビング処理して平行配向処理した透明電極
を備えた2μmのセルを準備し、これにこの強誘電性液
晶組成物を注入し、強誘電性液晶素子を得た。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。±20Vの印加によって透過光の強度が変化するの
が認められ、その透過光強度が0%から50%まで変化
する時間(応答時間)を求めたところ70μs(25℃
で測定)であった。
【0046】また、応答時間測定と同様な処理を施した
8μmのセルにこの液晶組成物を入れ、三角波法によ
り、25℃における自発分極値を測定したところ10.
3nC/cm2であった。
【0047】さらにくさび形セルを用いてCano-Wedge法
でこの液晶組成物のカイラルネマチック相のらせんピッ
チを測定したところ、SmA相への転移近傍の63℃で
は、測定不能(>300μm)な程長くなった。
【0048】[実施例4]実施例1及び2で得た下記の
化合物を以下に示す非カイラル化合物からなる液晶組成
物中に各々2mol%添加した。 ・化合物1
【化24】 (実施例1で得られた化合物) ・化合物2
【化25】 (実施例2で得られた化合物)
【化26】
【0049】上記の非カイラル化合物からなる液晶組成
物は下記の相転移を示す。
【数2】 化合物1及び2を上記非カイラル液晶組成物に各々2m
ol%添加した液晶組成物の相転移挙動、自発分極及び
カイラルネマチック相のらせんピッチを表1に示す。
【表1】
【発明の効果】以上述べたように本発明の光学活性体は
非強誘電性の液晶組成物に混合して強誘電性液晶組成物
とするための添加剤として、あるいは強誘電性液晶組成
物への配合成分として用いると組成物としての自発分極
を高め、応答速度の改善に効果がある。また十分に大き
な自発分極を誘起するにもかかわらず、カイラルネマチ
ック相のらせんピッチが極めて長いので、従来の組成物
調合に要していたカイラルネマチック相のらせんピッチ
の補償がまったく不必要となる。また添加、配合に当た
って組成物を着色させることもなく、組成物の化学的あ
るいは光に対する安定性を低下させることがないという
優れた性質を示すものであり、本発明の液晶組成物も上
記に述べたように優れた性能の組成物となる。
【手続補正書】
【提出日】平成3年8月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0049
【補正方法】変更
【補正内容】
【0049】 上記の非カイラル化合物からなる液晶組
成物は下記の相転移を示す。
【数2】 化合物1及び2を上記非カイラル液晶組成物に各々2m
ol%添加した液晶組成物の相転移挙動、自発分極及び
カイラルネマチック相のらせんピッチを表1に示す。
【表1】 [実施例5]実施例1で得た(S)−2−ヒドロキシ−
5,5−ジヘキシル−δ−バレロラクトン0.1gと、
4−(3’−フルオロ−4’−オクチルオキシビフェニ
ル)−カルボン酸0.24gとを実施例1と同様にして
反応させ、シリカゲルクロマトグラフィーで精製して
0.05gの(S)−2−(3’−フルオロ−4’−オ
クチルオキシビフェニル−4−カルボキシ)−5,5−
ジヘキシル−δ−バレロラクトンを得た。このものの融
点は46℃であった。 [実施例6]実施例2で得た(S)−2−ヒドロキシ−
5,5−ジデシル−δ−バレロラクトン0.03gと、
4’−ヘキサデシロキシビフェニル−4−カルボン酸
0.03gとを実施例1と同様にして反応させ、シリカ
ゲルクロマトグラフィーで精製して0.03gの(S)
−2−(4’−ヘキサデシロキシビフェニル−4−カル
ボキシ)−5,5−ジデシル−δ−バレロラクトンを得
た。このものの融点は56℃であった。 [実施例7]4’−ヘキサデシロキシビフェニル−4−
カルボン酸の代わりに0.02gの4’−ヘキシルオキ
シビフェニル−4−カルボン酸を用いた以外は実施例6
と同様にして、(S)−2−(4’−ヘキシルオキシビ
フェニル−4−カルボキシ)−5,5−ジデシル−δ−
バレロラクトン0.02gを得た。このものの融点は6
9℃であった。 [実施例8](S)−2−(4’−オクチルオキシビフ
ェニル−4−カルボキシ)−5,5−ジブチル−δ−バ
レロラクトンの合成 100mlのジエチルエーテル中で1.9gのマグネシ
ウムと9.2gのブチルブロミドからグリニヤ試薬を調
製し、ドライアイス冷却下、アルゴン気流中で(S)−
δ−ブチロラクトン−γ−カルボン酸t−ブチルエステ
ル5gをジエチルエーテル50mlに溶解した溶液にこ
れを添加した以外は実施例1と同様にして1.5gの
(S)−2,5−ジヒドロキシ−5−ブチルデカンt−
ブチルエステルを得た。これをベンゼン150mlに溶
解し、p−トルエンスルホン酸0.2gを加えて5時間
還流し、反応生成物をカラムクロマトグラフィ−で精製
して(S)−2−ヒドロキシ−5,5−ジブチル−δ−
バレロラクトン0.8gを得た。この0.1gと4’−
オクチルオキシビフェニル−4−カルボン酸0.2gと
を実施例1と同様にして反応させ、シリカゲルクロマト
グラフィ−で精製して0.2gの(S)−2−(4’−
オクチルオキシビフェニル−4−カルボキシ)−5,5
−ジブチル−δ−バレロラクトンを得た。このものの融
点は78℃であった。 [実施例9]実施例8で得た(S)−2−ヒドロキシ−
5,5−ジブチル−δ−バレロラクトン0.03gと、
6−(7−オクテン-1−オキシ)ナフタレン−2−カ
ルボン酸0.04gとを実施例8と同様にして反応さ
せ、シリカゲルクロマトグラフィー精製して0.03g
の(S)−2−[6−(7−オクテン−1−オキシ)ナ
フトイロキシ]−5,5−ジブチル−δ−バレロラクト
ンを得た。この化合物は室温で油状であった。 [実施例10]6−(7−オクテン-1−オキシ)ナフ
タレン−2−カルボン酸の代わりに0.03gの4−
(1−メチルヘプトキシ)安息香酸を用いた以外は実施
例9と同様にして、(S)−2−[4−(1−メチルヘ
プトキシ)フェニルカルボキシ]−5,5−ジブチル−
δ−バレロラクトン0.03gを得た。この化合物は室
温で油状であった。 [実施例11]6−(7−オクテン-1−オキシ)ナフ
タレン−2−カルボン酸の代わりに0.05gの4−
(3−クロロ−4−オクチロキシベンゾイロキシ)安息
香酸を用いた以外は実施例9と同様にして、(S)−2
−[4−(3−クロロ−4−オクチロキシベンゾイロキ
シ)ベンゾイロキシ]−5,5−ジブチル−δ−バレロ
ラクトン0.04gを得た。このものの融点は79℃で
あった。 [実施例12]6−(7−オクテン−1−オキシ)ナフ
タレン−2−カルボン酸の代わりに0.05gの4−
(4−オクチロキシフェノキシメチル)安息香酸を用い
た以外は実施例9と同様にして、(S)−2−[4−
(4−オクチルオキシフェノキシメチル)ベンゾイロキ
シ]−5,5−ジブチル−δ−バレロラクトン0.04
gを得た。このものの融点は93℃であった。 [実施例13]実施例5〜12で得た下記の化合物を化
26に示す非カイラル化合物からなる液晶組成物中に各
々2mol%添加した。 ・化合物3
【化27】 (実施例5で得られた化合物) ・化合物4
【化28】 (実施例6で得られた化合物) ・化合物5
【化29】 (実施例7で得られた化合物) ・化合物6
【化30】 (実施例8で得られた化合物) ・化合物7
【化31】 (実施例9で得られた化合物) ・化合物8
【化32】 (実施例10で得られた化合物) ・化合物9
【化33】 (実施例11で得られた化合物) ・化合物10
【化34】 (実施例12で得られた化合物)化26の非カイラル化
合物からなる液晶組成物は数2の相転移を示す。化合物
3〜10を化26に示した非カイラル液晶組成物に各々
2mol%添加した液晶組成物の相転移挙動、自発分極
を表2に示す。
【表2】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年9月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0032
【補正方法】変更
【補正内容】
【0032】 これをベンゼン50mlに溶解し、p−
トルエンスルホン酸を加え、5時間還流し、得られた反
応生成物をカラムクロマトグラフィーで精製して、0.
9gの(S)−2−ヒドロキシ−5,5−ジヘキシル
δ−バレロラクトンを得た。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0034
【補正方法】変更
【補正内容】
【0034】 ヘキシルブロミドの代わりにn=4〜5
のアルキルブロミドあるいはn=7〜18のアルキルブ
ロミドとマグネシウムを用いてグリニア試薬を作成し、
上記と同様にすることにより、化1で示される化合物の
中、R2のn=4〜5又はn=7〜18である誘導体を
合成できる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0039
【補正方法】変更
【補正内容】
【0039】[実施例2](S)−2−(4’−オクチルオキシビフェニル−4−
カルボキシ)−5,5−ジデシル−δ−バレロラクトン
の合成 100mlのジエチルエーテル中で1.9gのマグネシ
ウムと15.0gのデシルブロミドからグリニア試薬を
調製し、ドライアイス冷却下、アルゴン気流中で(S)
−δ−ブチロラクトン−γ−カルボン酸t−ブチルエス
テル5gをジエチルエーテル50mlに溶解した溶液に
これを添加した以外は実施例1と同様にして2.3gの
(S)−2,5−ジヒドロキシ−5−デシルペンタデカ
ンt−ブチルエステルを得た。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0040
【補正方法】変更
【補正内容】
【0040】 これをベンゼン150mlに溶解し、p
−トルエンスルホン酸0.2gを加えて5時間還流し、
反応生成物をカラムクロマトグラフィーで精製して
(S)−2−ヒドロキシ−5,5−ジデシル−δ−バレ
ロラクトン1gを得た。この0.1gを用いた以外は
施例1と同様にして0.1gの(S)−2−(4’−オ
クチルオキシビフェニル−4−カルボキシ)−5,5−
ジデシル−δ−バレロラクトンを得た。このものの融点
は66.2℃であった。 1H−NMR=8.10(2
H,d)、7.56(4H,q)、6.95(2H,
d)、5.45(1H,t)、4.0(2H,t)、
1.1〜2.4(52H,m)、0.90(9H,t)
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正内容】
【0041】[実施例3]下記の化合物を下記の配合比
で混合して液晶組成物を得た。
【化23】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0049
【補正方法】変更
【補正内容】
【0049】 上記の非カイラル化合物からなる液晶組
成物は下記の相転移を示す。
【数2】 化合物1及び2を上記非カイラル液晶組成物に各々2m
ol%添加した液晶組成物の相転移挙動、自発分極及び
カイラルネマチック相のらせんピッチを表1に示す。
【表1】 [実施例5]実施例1で得た(S)−2−ヒドロキシ−
5,5−ジヘキシル−δ−バレロラクトン0.1gと、
4−(3’−フルオロ−4’−オクチルオキシビフェニ
ル)−カルボン酸0.24gとを実施例1と同様にして
反応させ、シリカゲルクロマトグラフィーで精製して
0.05gの(S)−2−(3’−フルオロ−4’−オ
クチルオキシビフェニル−4−カルボキシ)−5,5−
ジヘキシル−δ−バレロラクトンを得た。このものの融
点は46℃であった。 [実施例6]実施例2で得た(S)−2−ヒドロキシ−
5,5−ジデシル−δ−バレロラクトン0.03gと、
4’−ヘキサデシロキシビフェニル−4−カルボン酸
0.03gとを実施例1と同様にして反応させ、シリカ
ゲルクロマトグラフィーで精製して0.03gの(S)
−2−(4’−ヘキサデシロキシビフェニル−4−カル
ボキシ)−5,5−ジデシル−δ−バレロラクトンを得
た。このものの融点は56℃であった。 [実施例7]4’−ヘキサデシロキシビフェニル−4−
カルボン酸の代わりに0.02gの4’−ヘキシルオキ
シビフェニル−4−カルボン酸を用いた以外は実施例6
と同様にして、(S)−2−(4’−ヘキシルオキシビ
フェニル−4−カルボキシ)−5,5−ジデシル−δ−
バレロラクトン0.02gを得た。このものの融点は6
9℃であった。 [実施例8](S)−2−(4’−オクチルオキシビフェニル−4−
カルボキシ)−5,5−ジブチル−δ−バレロラクトン
の合成 100mlのジエチルエーテル中で1.9gのマグネシ
ウムと9.2gのブチルブロミドからグリニヤ試薬を調
製し、ドライアイス冷却下、アルゴン気流中で(S)−
δ−ブチロラクトン−γ−カルボン酸t−ブチルエステ
ル5gをジエチルエーテル50mlに溶解した溶液にこ
れを添加した以外は実施例1と同様にして1.5gの
(S)−2,5−ジヒドロキシ−5−ブチルデカンt−
ブチルエステルを得た。これをベンゼン150mlに溶
解し、p−トルエンスルホン酸0.2gを加えて5時間
還流し、反応生成物をカラムクロマトグラフィ−で精製
して(S)−2−ヒドロキシ−5,5−ジブチル−δ−
バレロラクトン0.8gを得た。この0.1gと4’−
オクチルオキシビフェニル−4−カルボン酸0.2gと
を実施例1と同様にして反応させ、シリカゲルクロマト
グラフィ−で精製して0.2gの(S)−2−(4’−
オクチルオキシビフェニル−4−カルボキシ)−5,5
−ジブチル−δ−バレロラクトンを得た。このものの融
点は78℃であった。 [実施例9]実施例8で得た(S)−2−ヒドロキシ−
5,5−ジブチル−δ−バレロラクトン0.03gと、
6−(7−オクテン-1−オキシ)ナフタレン−2−カ
ルボン酸0.04gとを実施例8と同様にして反応さ
せ、シリカゲルクロマトグラフィー精製して0.03g
の(S)−2−[6−(7−オクテン−1−オキシ)ナ
フトイロキシ]−5,5−ジブチル−δ−バレロラクト
ンを得た。この化合物は室温で油状であった。 [実施例10]6−(7−オクテン-1−オキシ)ナフ
タレン−2−カルボン酸の代わりに0.03gの4−
(1−メチルヘプトキシ)安息香酸を用いた以外は実施
例9と同様にして、(S)−2−[4−(1−メチルヘ
プトキシ)フェニルカルボキシ]−5,5−ジブチル−
δ−バレロラクトン0.03gを得た。この化合物は室
温で油状であった。 [実施例11]6−(7−オクテン-1−オキシ)ナフ
タレン−2−カルボン酸の代わりに0.05gの4−
(3−クロロ−4−オクチロキシベンゾイロキシ)安息
香酸を用いた以外は実施例9と同様にして、(S)−2
−[4−(3−クロロ−4−オクチロキシベンゾイロキ
シ)ベンゾイロキシ]−5,5−ジブチル−δ−バレロ
ラクトン0.04gを得た。このものの融点は79℃で
あった。 [実施例12]6−(7−オクテン−1−オキシ)ナフ
タレン−2−カルボン酸の代わりに0.05gの4−
(4−オクチロキシフェノキシメチル)安息香酸を用い
た以外は実施例9と同様にして、(S)−2−[4−
(4−オクチルオキシフェノキシメチル)ベンゾイロキ
シ]−5,5−ジブチル−δ−バレロラクトン0.04
gを得た。このものの融点は93℃であった。 [実施例13]実施例5〜12で得た下記の化合物を化
26に示す非カイラル化合物からなる液晶組成物中に各
々2mol%添加した。 ・化合物3
【化27】 (実施例5で得られた化合物) ・化合物4
【化28】 (実施例6で得られた化合物) ・化合物5
【化29】 (実施例7で得られた化合物) ・化合物6
【化30】 (実施例8で得られた化合物) ・化合物7
【化31】 (実施例9で得られた化合物) ・化合物8
【化32】 (実施例10で得られた化合物) ・化合物9
【化33】 (実施例11で得られた化合物) ・化合物10
【化34】 (実施例12で得られた化合物)化26の非カイラル化
合物からなる液晶組成物は数2の相転移を示す。化合物
3〜10を化26に示した非カイラル液晶組成物に各々
2mol%添加した液晶組成物の相転移挙動、自発分極
を表2に示す。
【表2】
フロントページの続き (72)発明者 寺田 文子 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地三菱レ イヨン株式会社東京研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化1で示されるδ−バレロラクトン環を
    有する光学活性体。 【化1】 (式中、R1は炭素数1〜18の直鎖あるいは分岐鎖の
    アルキル基、炭素数2〜18の直鎖あるいは分岐鎖のア
    ルケニル基、アルコキシ部分の炭素数1〜3でアルキル
    部分の炭素数1〜18の直鎖あるいは分岐鎖のアルコキ
    シアルキル基、又はこれらの置換基のうち水素原子の1
    つ以上がハロゲン置換されたものであって、光学活性基
    を有しうる構造のものである場合はそれが光学活性基で
    あってもよくラセミ体であってもよいものを示し、R2
    は炭素数が4〜18のアルキル基を示し、Xは単結合、
    −O−、−CO2−又は−OCO−を示し、Yは単結
    合、−CO2−、−O−、−CH2O−又は−OCH2
    を示し、Aは 【化2】 を示し、B、B' 及びB" は各々水素、ハロゲン、シア
    ノ基、メチル基、メトキシ基又はトリハロメチル基を示
    し、Vは単結合、−CH2O−、−OCH2−、−CO2
    −又は−OCO−を示し、*はそれが付与された炭素が
    不斉炭素であることを示す。)
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光学活性体を1種類以上
    含有してなる液晶組成物。
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