JPH0629223B2 - 新規化合物および液晶組成物 - Google Patents
新規化合物および液晶組成物Info
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- JPH0629223B2 JPH0629223B2 JP60071628A JP7162885A JPH0629223B2 JP H0629223 B2 JPH0629223 B2 JP H0629223B2 JP 60071628 A JP60071628 A JP 60071628A JP 7162885 A JP7162885 A JP 7162885A JP H0629223 B2 JPH0629223 B2 JP H0629223B2
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- acid
- group
- phase
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、各種電子機器における表示装置、光学装置、
各種センサーその他に利用し得る液晶化合物および液晶
組成物に関するもので、特に強誘電性を示す液晶材料を
提供するものであり、従来の液晶材料に比してとりわけ
応答速度の速い、メモリー性の良好な液晶表示素子への
利用価値を有する液晶材料を提供するものである。
各種センサーその他に利用し得る液晶化合物および液晶
組成物に関するもので、特に強誘電性を示す液晶材料を
提供するものであり、従来の液晶材料に比してとりわけ
応答速度の速い、メモリー性の良好な液晶表示素子への
利用価値を有する液晶材料を提供するものである。
＜従来技術＞ 液晶表示素子は、その低電圧作動性、低消費電力、薄形
表示が可能なこと、受光型で目が疲れないことといった
多くのすぐれた特徴を有するため、現在では広範囲の表
示用として数多く用いられている。現在のところ、表示
方式としては、一般的に主として、Twisted Nematic（T
N）型と呼ばれる、ネマチック液晶を材料として使用し
たものが用いられている。しかしこのＴＮ型の表示素子
では、他の発光型の表示素子（例えばCRTなど）と比較
して、応答が非常に遅いという欠点があり、動画像には
適さない等の応用上の制約をうけていた。液晶表示方式
としてはＴＮ型の他にも、ゲスト−ホスト（GH）型、動
的散乱（DS）型、複屈折制御（ECB）型、相転移（PC）
型、熱効果型等が開発されており、それぞれ特徴を有す
るが、応答性においてはいずれもＴＮ型と大きな差はな
い。このため応答速度のすぐれた新しい液晶表示方式の
開発が、多方面で試みられてきた。
表示が可能なこと、受光型で目が疲れないことといった
多くのすぐれた特徴を有するため、現在では広範囲の表
示用として数多く用いられている。現在のところ、表示
方式としては、一般的に主として、Twisted Nematic（T
N）型と呼ばれる、ネマチック液晶を材料として使用し
たものが用いられている。しかしこのＴＮ型の表示素子
では、他の発光型の表示素子（例えばCRTなど）と比較
して、応答が非常に遅いという欠点があり、動画像には
適さない等の応用上の制約をうけていた。液晶表示方式
としてはＴＮ型の他にも、ゲスト−ホスト（GH）型、動
的散乱（DS）型、複屈折制御（ECB）型、相転移（PC）
型、熱効果型等が開発されており、それぞれ特徴を有す
るが、応答性においてはいずれもＴＮ型と大きな差はな
い。このため応答速度のすぐれた新しい液晶表示方式の
開発が、多方面で試みられてきた。
この目的に添ったものとして、１９７５年にフランスの
R.B.Meyer等により、初めて発表された強誘電性液晶が
あげられる（R.B.Meyer et al.J.Physique 36 L-69（１
９７５））。これは、液晶の有する強誘電性のため、こ
れを利用した表示素子は応答速度において、従来の液晶
１０００倍程度と非常に速く、かつメモリー性を同時に
有するというすぐれた特徴を有しており、テレビ画面等
の動画像面や高速光シャッター等をはじめとする多方面
への応用が期待できるものである。
R.B.Meyer等により、初めて発表された強誘電性液晶が
あげられる（R.B.Meyer et al.J.Physique 36 L-69（１
９７５））。これは、液晶の有する強誘電性のため、こ
れを利用した表示素子は応答速度において、従来の液晶
１０００倍程度と非常に速く、かつメモリー性を同時に
有するというすぐれた特徴を有しており、テレビ画面等
の動画像面や高速光シャッター等をはじめとする多方面
への応用が期待できるものである。
強誘電性液晶は、液晶相としては、カイラルスメクチッ
クＣ（SmC*）相、あるいはカイラルなＦ〜Ｋの各スメク
チック相（SmF*，SmG*，SmH*，SmI*，SmJ*，SmK*）に属
するものであるが、特に実用的な意味ではカイラルスメ
クチックＣ（SmC*）相が望ましいものである。
クＣ（SmC*）相、あるいはカイラルなＦ〜Ｋの各スメク
チック相（SmF*，SmG*，SmH*，SmI*，SmJ*，SmK*）に属
するものであるが、特に実用的な意味ではカイラルスメ
クチックＣ（SmC*）相が望ましいものである。
カイラルスメクチックＣ（SmC*）相を示す液晶化合物は
既にいくつか知られている。代表的なものとしては強誘
電性液晶として初めて合成された(S)−２−メチルブチ
ル ｐ−デジルオキシベンジリデンアミノシンナメート
（DOBAMBCと略される）をはじめとする一連のシッフ塩
基系液晶である。
既にいくつか知られている。代表的なものとしては強誘
電性液晶として初めて合成された(S)−２−メチルブチ
ル ｐ−デジルオキシベンジリデンアミノシンナメート
（DOBAMBCと略される）をはじめとする一連のシッフ塩
基系液晶である。
(1)P.Keller et al.J.de Physique 37 C3(1976);2)ide
m,Acad.Sc.Paris 282 C639(1976);3)B.I.Ostrouskii et
al Ferroelectrics24 309(1980);4)K.Yoshino et al.J
apanese J.of Appl.Physics 23 L175(1984);5)磯貝ら特
開昭59-98051）しかしこれらはいずれも、水、光等に対
する化学的安定性の面で難点があり、実用に適したもの
とは言い難い。
m,Acad.Sc.Paris 282 C639(1976);3)B.I.Ostrouskii et
al Ferroelectrics24 309(1980);4)K.Yoshino et al.J
apanese J.of Appl.Physics 23 L175(1984);5)磯貝ら特
開昭59-98051）しかしこれらはいずれも、水、光等に対
する化学的安定性の面で難点があり、実用に適したもの
とは言い難い。
アゾキシ系液晶においてもいくつか知られているが(P.K
eller et al.Ann.Phys.3139(1978))その液晶温度範囲や
強い着色性のために実用には不適である。
eller et al.Ann.Phys.3139(1978))その液晶温度範囲や
強い着色性のために実用には不適である。
またエステル系のカイラルスメクチック液晶は、既にGo
odbyらによる若干の報告例(Goodby et al Liquid Cryst
als & Ordered Fluids Vol 4 Pl〜）があるが、カイラ
ルスメクチック相の出現がモノトロピックであったり、
温度域が高温であったりカイラル基の導入工程が煩雑で
あったりするなど満足のいくものとは言えなかった。
odbyらによる若干の報告例(Goodby et al Liquid Cryst
als & Ordered Fluids Vol 4 Pl〜）があるが、カイラ
ルスメクチック相の出現がモノトロピックであったり、
温度域が高温であったりカイラル基の導入工程が煩雑で
あったりするなど満足のいくものとは言えなかった。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明者らは、化学的安定性、光安定性にすぐれている
液晶化合物としてエステル系化合物に着目し、単独もし
くは配合により室温付近でカイラルスメクチックＣ相を
とる新規の液晶化合物が得られないものかと鋭意研究
し、本発明に至ったものである。
液晶化合物としてエステル系化合物に着目し、単独もし
くは配合により室温付近でカイラルスメクチックＣ相を
とる新規の液晶化合物が得られないものかと鋭意研究
し、本発明に至ったものである。
即ち、本発明は、光及び化学的安定性にすぐれ、かつ無
色で室温作動の可能な新規の強誘電性化合物、および組
成物、および組成物の配合成分としての液晶化合物を提
供しようとするものである。
色で室温作動の可能な新規の強誘電性化合物、および組
成物、および組成物の配合成分としての液晶化合物を提
供しようとするものである。
＜問題を解決するための手段＞ 本発明における化合物は次の一般式Ｉで示されることを
特徴としている。
特徴としている。
（式中、Ｒは炭素原子数１〜２０のアルキル基またはア
ルコキシル基を表わすが、好ましくは炭素原子数６〜１
８の直鎖状アルキル基又はアルコキシル基を表わし、Ｒ
＊は光学活性なアルキル基を表わすが、好ましくは
（Ｓ）−２−メチルブチル基又は１−メチルアルキル基
を表わし、特に（Ｓ）−２−メチルブチル基、（Ｒ）−
１−メチルプロピル基及び（Ｒ）−１−メチルヘプチル
基から成る群から選ばれる基であることが好ましく、Ｘ
及びＹは各々独立的に、水素原子、フッ素原子又は塩素
原子を表わすが、同時に水素原子を表わすことはなく、
＊はその炭素が光学活性な不斉炭素であることを表わ
す。） 液晶における強誘電性は、液晶がティルト系のカイラル
スメクチック相（SmC*，SmF*，SmG*，SmH*，SmI*，Sm
J*，SmK*）をとることによりあらわれるが、本化合物
（一般式Ｉで示される化合物Ｉ、以下同じ）においては
その多くが等方性液体（Isoと略す）−スメクチックＡ
相（SmAと略す）−カイラルスメクチックＣ相（SmC*）
−結晶相（Cryと略す）の相転移を行い、特に室温ある
いは室温以下の低温においてSmC*相が出現するという特
徴を有している。そのため、単独あるいは本化合物間の
配合によって用いられるばかりでなく、他のスメクチッ
ク液晶化合物、たとえば高温域でのみSmC*相をとり、単
独では実用に適さないものと混合することにより、その
SmC*相の温度域を大幅に低下させることが可能である。
ルコキシル基を表わすが、好ましくは炭素原子数６〜１
８の直鎖状アルキル基又はアルコキシル基を表わし、Ｒ
＊は光学活性なアルキル基を表わすが、好ましくは
（Ｓ）−２−メチルブチル基又は１−メチルアルキル基
を表わし、特に（Ｓ）−２−メチルブチル基、（Ｒ）−
１−メチルプロピル基及び（Ｒ）−１−メチルヘプチル
基から成る群から選ばれる基であることが好ましく、Ｘ
及びＹは各々独立的に、水素原子、フッ素原子又は塩素
原子を表わすが、同時に水素原子を表わすことはなく、
＊はその炭素が光学活性な不斉炭素であることを表わ
す。） 液晶における強誘電性は、液晶がティルト系のカイラル
スメクチック相（SmC*，SmF*，SmG*，SmH*，SmI*，Sm
J*，SmK*）をとることによりあらわれるが、本化合物
（一般式Ｉで示される化合物Ｉ、以下同じ）においては
その多くが等方性液体（Isoと略す）−スメクチックＡ
相（SmAと略す）−カイラルスメクチックＣ相（SmC*）
−結晶相（Cryと略す）の相転移を行い、特に室温ある
いは室温以下の低温においてSmC*相が出現するという特
徴を有している。そのため、単独あるいは本化合物間の
配合によって用いられるばかりでなく、他のスメクチッ
ク液晶化合物、たとえば高温域でのみSmC*相をとり、単
独では実用に適さないものと混合することにより、その
SmC*相の温度域を大幅に低下させることが可能である。
液晶がSmC*相をとるためには分子が不斉であり、光学活
性であることが必要であり、そのために一般に、光学活
性基を置換基として導入することがなされている。本化
合物は、市販で容易に入手できる光学活性アルコールで
ある(S)−(-)−２−メチルブタノールをエステル結合に
よって、直接分子端に連結せしむること即ち、不斉炭素
原子を有する光学活性アルキル基を導入することによ
り、その条件を満たしておりその導入は非常に容易であ
る。
性であることが必要であり、そのために一般に、光学活
性基を置換基として導入することがなされている。本化
合物は、市販で容易に入手できる光学活性アルコールで
ある(S)−(-)−２−メチルブタノールをエステル結合に
よって、直接分子端に連結せしむること即ち、不斉炭素
原子を有する光学活性アルキル基を導入することによ
り、その条件を満たしておりその導入は非常に容易であ
る。
強誘電性液晶は、実用的には大きな自発分極を有する必
要があるが、本化合物においては、分子内にその不斉炭
素（例えば２−メチルブチル基上に存在する）の近傍に
永久双極子であるカルボニル基（Ｃδ＋＝Ｏδ＋）、お
よびＣ−ハロゲン（弗素あるいは塩素）結合を有してお
りその点で有利である。
要があるが、本化合物においては、分子内にその不斉炭
素（例えば２−メチルブチル基上に存在する）の近傍に
永久双極子であるカルボニル基（Ｃδ＋＝Ｏδ＋）、お
よびＣ−ハロゲン（弗素あるいは塩素）結合を有してお
りその点で有利である。
本化合物はその分子骨格内に、熱、光、水分等に不安定
な化学結合を全く有しておらず、化学的に充分安定であ
り、その面でも実用に耐えうるものである。本化合物中
には単独ではSmC*相をとらないものもあるが、これらは
前述したように、配合させることによりSmC*相を出現さ
せ、あるいはその温度域を低下させる効果を有する。
な化学結合を全く有しておらず、化学的に充分安定であ
り、その面でも実用に耐えうるものである。本化合物中
には単独ではSmC*相をとらないものもあるが、これらは
前述したように、配合させることによりSmC*相を出現さ
せ、あるいはその温度域を低下させる効果を有する。
本発明でいうところの液晶組成物とは複数の本化合物よ
りなるか、あるいは、その配合成分として本化合物を少
くとも１種含むもので、液晶性を有するものである。
りなるか、あるいは、その配合成分として本化合物を少
くとも１種含むもので、液晶性を有するものである。
次に、本化合物の合成法について述べる。本化合物は一
般式IIであらわされる酸塩化物（式中、Ｒは一般式
（Ｉ）におけると同じ意味を表わす） 一般式II と一般式IIIであらわされるｐ−ヒドロキシ安息香酸光
学活性アルキルエステル誘導体（式中、Ｒ＊、Ｘ及びＹ
は一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わす。）とを有
機溶媒中で反応させることにより容易に合成される。
般式IIであらわされる酸塩化物（式中、Ｒは一般式
（Ｉ）におけると同じ意味を表わす） 一般式II と一般式IIIであらわされるｐ−ヒドロキシ安息香酸光
学活性アルキルエステル誘導体（式中、Ｒ＊、Ｘ及びＹ
は一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わす。）とを有
機溶媒中で反応させることにより容易に合成される。
一般式III 酸塩化物IIは一部市販もされているが、一般には一般式
IVであらわされるカルボン酸に塩化チオニルを作用させ
て調製し、特に精製することなく次の反応に用いること
ができる。
IVであらわされるカルボン酸に塩化チオニルを作用させ
て調製し、特に精製することなく次の反応に用いること
ができる。
一般式IV ｐ−ヒドロキシ安息香酸(S)−２−メチルブチルエステ
ル誘導体IIIは、一般式Ｖであらわされるｐ−ヒドロキ
シ安息香酸誘導体（式中Ｘ，Ｙは前述のとおり）と(S)
−２−メチルブタノールとを酸触媒存在下で脱水縮合さ
せるか、あるいは、一般式VIであらわされるｐ−シアノ
フェノール誘導体（式中Ｘ，Ｙは前述どおり）を酸触媒
とともに(S)−２−メチルブタノール中で、微量の水存
在下に加熱することにより、容易に得ることができる。
ル誘導体IIIは、一般式Ｖであらわされるｐ−ヒドロキ
シ安息香酸誘導体（式中Ｘ，Ｙは前述のとおり）と(S)
−２−メチルブタノールとを酸触媒存在下で脱水縮合さ
せるか、あるいは、一般式VIであらわされるｐ−シアノ
フェノール誘導体（式中Ｘ，Ｙは前述どおり）を酸触媒
とともに(S)−２−メチルブタノール中で、微量の水存
在下に加熱することにより、容易に得ることができる。
また(S)−１−メチルヘプチルエステルその他のアルキ
ルエステルもほぼ同様に合成し得る。
ルエステルもほぼ同様に合成し得る。
このようにして得られた本化合物、あるいは本化合物を
含有する液晶組成物は、２枚の透明電極板の間に均一な
厚さの薄膜（１μｍ〜２０μｍ）とすることにより、液
晶表示セルとすることができる。セル内では液晶分子
は、電極面に対して平行な、いわゆるホモジニアスの均
一な配向をさせる必要がある。このために電場あるいは
磁場を印加するか、または温度勾配をつけるかした状態
で、スメクチック相まで徐冷し、均一に配向したモノド
メインを得る方法がとられており、本化合物を用いるセ
ルにおいても同様な方法でモノドメインとし、表示用素
子として用いることができる。
含有する液晶組成物は、２枚の透明電極板の間に均一な
厚さの薄膜（１μｍ〜２０μｍ）とすることにより、液
晶表示セルとすることができる。セル内では液晶分子
は、電極面に対して平行な、いわゆるホモジニアスの均
一な配向をさせる必要がある。このために電場あるいは
磁場を印加するか、または温度勾配をつけるかした状態
で、スメクチック相まで徐冷し、均一に配向したモノド
メインを得る方法がとられており、本化合物を用いるセ
ルにおいても同様な方法でモノドメインとし、表示用素
子として用いることができる。
＜発明の効果＞ 本発明は以上の如きものであるが、本発明の化合物Ｉ
は、従来カイラルスメクティック液晶化合物として知ら
れているDOBAMBCに比して、後述する実施例にも示され
る如く、工業的に容易に製造することができ、それ自体
無色であり、光、水等に対する化学的安定性に勝れると
共に、より低温域でカイラルスメクティック相を出現す
る。しかも本発明の組成物においては、一般の液晶組成
物と同様に、単一化合物に比し液晶温度範囲の低下が認
められ、室温での利用の可能性も見込まれる。更に、本
発明の液晶化合物および液晶組成物は、従来の強誘電性
液晶と同様に応答速度がネマチック系液晶の１００倍程
度の１０μsecと極めて高い。従って表示用光スイッチ
ング素子として極めて有望である。
は、従来カイラルスメクティック液晶化合物として知ら
れているDOBAMBCに比して、後述する実施例にも示され
る如く、工業的に容易に製造することができ、それ自体
無色であり、光、水等に対する化学的安定性に勝れると
共に、より低温域でカイラルスメクティック相を出現す
る。しかも本発明の組成物においては、一般の液晶組成
物と同様に、単一化合物に比し液晶温度範囲の低下が認
められ、室温での利用の可能性も見込まれる。更に、本
発明の液晶化合物および液晶組成物は、従来の強誘電性
液晶と同様に応答速度がネマチック系液晶の１００倍程
度の１０μsecと極めて高い。従って表示用光スイッチ
ング素子として極めて有望である。
＜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、本発明の主旨と適用範囲はこれらの実施例によって
限定されるものではない。
論、本発明の主旨と適用範囲はこれらの実施例によって
限定されるものではない。
実施例１ （４−(S)−２−メチルブチルオキシカルボニル−３−
クロロフェニル、４−テトラデシルオキシベンゾエート
の合成と物性） ４−テトラデシルオキシ安息香酸３．３４ｇ（１０．０
mmol）を１０ｍの塩化チオニル、及び０．５ｍのピ
リジン中で１時間、加熱還流しながら攪拌を行う。減圧
下過剰の塩化チオニルを完全に留去して油状のテトラデ
シルオキシ安息香酸塩化物を得た。このものは、精製を
することなく、次の反応に用いた。即ち（実施例２で得
られた(S)−２−メチルブチル、４−ヒドロキシ−２−
クロロベンゾエート・２．４３ｇ（１０mmol）の１０ｍ
のピリジン溶液を加え、５０〜６０°で２時間攪拌反
応させた。室温に放冷後１００ｍの酢酸エチル及び３
０ｍの１０％塩酸水を加えてよく攪拌し、有機層は水
層が中性となるまで水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾
燥した。溶媒を留去して得られた粗油状物をシリカゲル
カラムクロマトグラフィーにかけ、目的の４−(S)−２
−メチルブチルオキシカルボニル−３−クロロフェニ
ル、４−テトラデシルオキシベンゾエート・４．１０ｇ
を得た。（収率７３％）、 構造の確認は核磁気共鳴スペクトル（NMR）、赤外吸収
スペクトル（IR）、マススペクトル（MS）等によって行
った。転移点の測定は偏光顕微鏡及び示差熱分析計を併
用して行った。
クロロフェニル、４−テトラデシルオキシベンゾエート
の合成と物性） ４−テトラデシルオキシ安息香酸３．３４ｇ（１０．０
mmol）を１０ｍの塩化チオニル、及び０．５ｍのピ
リジン中で１時間、加熱還流しながら攪拌を行う。減圧
下過剰の塩化チオニルを完全に留去して油状のテトラデ
シルオキシ安息香酸塩化物を得た。このものは、精製を
することなく、次の反応に用いた。即ち（実施例２で得
られた(S)−２−メチルブチル、４−ヒドロキシ−２−
クロロベンゾエート・２．４３ｇ（１０mmol）の１０ｍ
のピリジン溶液を加え、５０〜６０°で２時間攪拌反
応させた。室温に放冷後１００ｍの酢酸エチル及び３
０ｍの１０％塩酸水を加えてよく攪拌し、有機層は水
層が中性となるまで水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾
燥した。溶媒を留去して得られた粗油状物をシリカゲル
カラムクロマトグラフィーにかけ、目的の４−(S)−２
−メチルブチルオキシカルボニル−３−クロロフェニ
ル、４−テトラデシルオキシベンゾエート・４．１０ｇ
を得た。（収率７３％）、 構造の確認は核磁気共鳴スペクトル（NMR）、赤外吸収
スペクトル（IR）、マススペクトル（MS）等によって行
った。転移点の測定は偏光顕微鏡及び示差熱分析計を併
用して行った。
NMR：δ6.9〜8.2（多重線、７Ｈ、aromatic）、δ４．
２０（２重の２重線、２Ｈ、COOCH2-）、δ４．０４
（３重線、２Ｈ、 δ1.6〜2.0（多重線、３Ｈ、）、δ1.2〜1.5（多重線、
２４Ｈ、）、δ0.8〜1.1（多重線、９Ｈ、−CH3） IR：1735，1710，1605，1520，1480，1400，1260，120
0，1170，1125，1080，1008，875，845，770，760，690
cm-1 MS：558，560，（Ｐ＋） 転移点：Iso-SmA；３１．０℃、SmA-SmC*；−１．０
（モノトロピック）℃、 m・p：２３．０℃ 次いで、前記４−テトラデシルオキシ安息香酸にかえ
て、４−メチルオキシ安息香酸、４−エチルオキシ安息
香酸、４−ｎ−プロピルオキシ安息香酸、４−ｎ−ブチ
ルオキシ安息香酸、４−ｎ−ペンチルオキシ安息香酸、
４−ｎ−ヘキシルオキシ安息香酸、４−ｎ−ヘプチルオ
キシ安息香酸、４−ｎ−オクチルオキシ安息香酸、４−
ｎ−ノニルオキシ安息香酸、４−デシルオキシ安息香
酸、４−ｎ−ウンデシルオキシ安息香酸、４−ｎ−ドデ
シルオキシ安息香酸、４−ｎ−トリデシルオキシ安息香
酸、４−ｎ−ペンタデシルオキシ安息香酸、４−ｎ−ヘ
キサデシルオキシ安息香酸、４−ｎ−ヘプタデシルオキ
シ安息香酸、４−ｎ−オクタデシルオキシ安息香酸、４
−ｎ−ノナデシルオキシ安息香酸、４−ｎ−エイコシル
オキシ安息香酸、及び、４−メチル安息香酸、４−エチ
ル安息香酸、４−ｎ−プロピル安息香酸、４−ｎ−ブチ
ル安息香酸、４−ｎ−ペンチル安息香酸、４−ｎ−ヘキ
シル安息香酸、４−ｎ−ヘプチル安息香酸、４−ｎ−オ
クチル安息香酸、４−ｎ−ノニル安息香酸、４−ｎ−デ
シル安息香酸、４−ｎ−ウンデシル安息香酸、４−ｎ−
ドデシル安息香酸、４−ｎ−トリデシル安息香酸、４−
ｎ−テトラデシル安息香酸、４−ｎ−ペンタデシル安息
香酸、４−ｎ−ヘキサデシル安息香酸、４−ｎ−ヘプタ
デシル安息香酸、４−ｎ−オクタデシル安息香酸、４−
ｎ−ノナデシル安息香酸、４−ｎ−エイコシル安息香酸
を用い、またそれぞれに対応して前記の(S)−２−メチ
ルブチル、４−ヒドロキシ−２−クロロベンゾエートに
かえて、(S)−２−メチルブチル、４−ヒドロキシ−３
−クロロベンゾエート、(S)−２−メチルブチル、４−
ヒドロキシ−２−フルオロベンゾエート、(S)−２−メ
チルブチル、４−ヒドロキシ３−フルオロベンゾエート
を用いることにより、一般式Ｉで示される各化合物を合
成した。そのうち主なものについての転移温度を以下に
示す。
２０（２重の２重線、２Ｈ、COOCH2-）、δ４．０４
（３重線、２Ｈ、 δ1.6〜2.0（多重線、３Ｈ、）、δ1.2〜1.5（多重線、
２４Ｈ、）、δ0.8〜1.1（多重線、９Ｈ、−CH3） IR：1735，1710，1605，1520，1480，1400，1260，120
0，1170，1125，1080，1008，875，845，770，760，690
cm-1 MS：558，560，（Ｐ＋） 転移点：Iso-SmA；３１．０℃、SmA-SmC*；−１．０
（モノトロピック）℃、 m・p：２３．０℃ 次いで、前記４−テトラデシルオキシ安息香酸にかえ
て、４−メチルオキシ安息香酸、４−エチルオキシ安息
香酸、４−ｎ−プロピルオキシ安息香酸、４−ｎ−ブチ
ルオキシ安息香酸、４−ｎ−ペンチルオキシ安息香酸、
４−ｎ−ヘキシルオキシ安息香酸、４−ｎ−ヘプチルオ
キシ安息香酸、４−ｎ−オクチルオキシ安息香酸、４−
ｎ−ノニルオキシ安息香酸、４−デシルオキシ安息香
酸、４−ｎ−ウンデシルオキシ安息香酸、４−ｎ−ドデ
シルオキシ安息香酸、４−ｎ−トリデシルオキシ安息香
酸、４−ｎ−ペンタデシルオキシ安息香酸、４−ｎ−ヘ
キサデシルオキシ安息香酸、４−ｎ−ヘプタデシルオキ
シ安息香酸、４−ｎ−オクタデシルオキシ安息香酸、４
−ｎ−ノナデシルオキシ安息香酸、４−ｎ−エイコシル
オキシ安息香酸、及び、４−メチル安息香酸、４−エチ
ル安息香酸、４−ｎ−プロピル安息香酸、４−ｎ−ブチ
ル安息香酸、４−ｎ−ペンチル安息香酸、４−ｎ−ヘキ
シル安息香酸、４−ｎ−ヘプチル安息香酸、４−ｎ−オ
クチル安息香酸、４−ｎ−ノニル安息香酸、４−ｎ−デ
シル安息香酸、４−ｎ−ウンデシル安息香酸、４−ｎ−
ドデシル安息香酸、４−ｎ−トリデシル安息香酸、４−
ｎ−テトラデシル安息香酸、４−ｎ−ペンタデシル安息
香酸、４−ｎ−ヘキサデシル安息香酸、４−ｎ−ヘプタ
デシル安息香酸、４−ｎ−オクタデシル安息香酸、４−
ｎ−ノナデシル安息香酸、４−ｎ−エイコシル安息香酸
を用い、またそれぞれに対応して前記の(S)−２−メチ
ルブチル、４−ヒドロキシ−２−クロロベンゾエートに
かえて、(S)−２−メチルブチル、４−ヒドロキシ−３
−クロロベンゾエート、(S)−２−メチルブチル、４−
ヒドロキシ−２−フルオロベンゾエート、(S)−２−メ
チルブチル、４−ヒドロキシ３−フルオロベンゾエート
を用いることにより、一般式Ｉで示される各化合物を合
成した。そのうち主なものについての転移温度を以下に
示す。
表中、２ＭＢは(S)−２−メチルブチル基、１ＭＰは(R)
−１−メチルプロピル基、１ＭＨは(R)−１−メチルヘ
プチル基を表わし、Ｃは結晶相、SmC*はカイラルスメク
チックＣ相、SmAはスメクチックＡ相、Isoは等方性液体
相を表わす。また、・はその相が存在すること、−はそ
の相が存在しないことを表わし、・の右の数字はその相
から次の高温の相への転移温度を示し、（）内はその相
がモノトロピックであることを示し、結晶相相の右の数
字は化合物の融点であるが、＊は結晶化しないため、測
定できないことを示す。
−１−メチルプロピル基、１ＭＨは(R)−１−メチルヘ
プチル基を表わし、Ｃは結晶相、SmC*はカイラルスメク
チックＣ相、SmAはスメクチックＡ相、Isoは等方性液体
相を表わす。また、・はその相が存在すること、−はそ
の相が存在しないことを表わし、・の右の数字はその相
から次の高温の相への転移温度を示し、（）内はその相
がモノトロピックであることを示し、結晶相相の右の数
字は化合物の融点であるが、＊は結晶化しないため、測
定できないことを示す。
実施例２ （(S)−２−メチルブチル、４−ヒドロキシ−２−クロ
ロベンゾエートの合成） ４−ヒドロキシ−２−クロロ安息香酸１７．２ｇ（１０
０mmol）、(S)−２−メチルブタノール１０．５ｇ（１
２０mmol）、ｐ−トルエンスルホン酸１７０mg（１mmo
l）を、トルエン１００ｍ中で加熱還流させた。ジー
ンスターク水分定量受器を用いて共沸する水を除き、水
分が留出しなくなった後、室温まで放冷した。炭酸水素
ナトリウム水溶液で、水層がアルカリ性を示すまで洗浄
し、さらに水、飽和食塩水で洗浄を行い、ボウ硝で乾燥
を行った。トルエン及び過剰の(S)−２−メチルブタノ
ールを減圧下留去し、(S)−２−メチルブチル、４−ヒ
ドロキシ−２−クロロベンゾエート２３．８ｇを得た。
ロベンゾエートの合成） ４−ヒドロキシ−２−クロロ安息香酸１７．２ｇ（１０
０mmol）、(S)−２−メチルブタノール１０．５ｇ（１
２０mmol）、ｐ−トルエンスルホン酸１７０mg（１mmo
l）を、トルエン１００ｍ中で加熱還流させた。ジー
ンスターク水分定量受器を用いて共沸する水を除き、水
分が留出しなくなった後、室温まで放冷した。炭酸水素
ナトリウム水溶液で、水層がアルカリ性を示すまで洗浄
し、さらに水、飽和食塩水で洗浄を行い、ボウ硝で乾燥
を行った。トルエン及び過剰の(S)−２−メチルブタノ
ールを減圧下留去し、(S)−２−メチルブチル、４−ヒ
ドロキシ−２−クロロベンゾエート２３．８ｇを得た。
(S)−２−メチルブチル、４−ヒドロキシ−２−クロロ
ベンゾエートは、また以下のようにしても得ることがで
きる。即ち、４−シアノ−３−クロロフェノール１５．
３ｇ（１００mmol）と(S)−２−メチルブタノール１
１．８ｇ（１３４mmol）、パラトルエンスルホン酸３．
４ｇ（２０mmol）をトルエン３００ｍ中で微量の水の
存在下、２４時間加熱還流させた。室温放置後、炭酸水
素ナトリウム水溶液で、水層がアルカリ性を示すまで洗
浄し、さらに水、飽和食塩水で洗浄を行い、ボウ硝で乾
燥を行った。トルエン及び過剰の(S)−２−メチルブタ
ノールを減圧下留去して得られた残渣に、ヘキサン２０
０ｍを加え不溶物を別し、さらに数回ヘキサンで洗
浄した。ヘキサン洗液をあわせて濃縮し、(S)−２−メ
チルブチル、４−ヒドロキシ−２−クロロベンゾエート
１３．３ｇを得た。不溶物は原料の４−シアノ−３−ク
ロロフェノールであった。
ベンゾエートは、また以下のようにしても得ることがで
きる。即ち、４−シアノ−３−クロロフェノール１５．
３ｇ（１００mmol）と(S)−２−メチルブタノール１
１．８ｇ（１３４mmol）、パラトルエンスルホン酸３．
４ｇ（２０mmol）をトルエン３００ｍ中で微量の水の
存在下、２４時間加熱還流させた。室温放置後、炭酸水
素ナトリウム水溶液で、水層がアルカリ性を示すまで洗
浄し、さらに水、飽和食塩水で洗浄を行い、ボウ硝で乾
燥を行った。トルエン及び過剰の(S)−２−メチルブタ
ノールを減圧下留去して得られた残渣に、ヘキサン２０
０ｍを加え不溶物を別し、さらに数回ヘキサンで洗
浄した。ヘキサン洗液をあわせて濃縮し、(S)−２−メ
チルブチル、４−ヒドロキシ−２−クロロベンゾエート
１３．３ｇを得た。不溶物は原料の４−シアノ−３−ク
ロロフェノールであった。
実施例３ （配合剤としての用途） (S)−２−メチルブチル ｐ−デシルオキシベンジリデ
ンアミノシンナメート（DOBAMBC）２０部に、４−（−
(S)−２−メチルブチルオキシカルボニル）−３−フル
オロフェニル、４−ドデシルオキシベンゾエート、（実
施例１No.１２）１０部を配合して液晶混合物を調製し
た。
ンアミノシンナメート（DOBAMBC）２０部に、４−（−
(S)−２−メチルブチルオキシカルボニル）−３−フル
オロフェニル、４−ドデシルオキシベンゾエート、（実
施例１No.１２）１０部を配合して液晶混合物を調製し
た。
この混合液晶の相転移点を測定したところSmC*相をとる
温度域は冷却時４３°〜２°（融点３０°）であり、DO
BAMBC単独の場合の９２〜６３°（融点７６°）に比べ
て大幅に低下した。これにより、室温付近で強誘電性を
示す、液晶組成物が得られたことになる。
温度域は冷却時４３°〜２°（融点３０°）であり、DO
BAMBC単独の場合の９２〜６３°（融点７６°）に比べ
て大幅に低下した。これにより、室温付近で強誘電性を
示す、液晶組成物が得られたことになる。
実施例４ （液晶表示用素子の作成） 厚さ３μｍのスペーサーを介した２枚のガラス透明電極
板間に、Isotropic相の（実施例３）で得られた混合液
晶を充填し、薄膜セルを作成した。温度勾配をかけて徐
冷を行い、SmA相を均一なモノドメインに配向させた。
このセルを４０°付近まで冷却するとSmC*相となり、こ
れに、５Ｖ、０．１Hzの矩形波を印加したところ、明瞭
なスイッチング動作が確認された。さらに、１５Ｖ、２
kHzの矩形波を印加し、ホトマルチプライヤーで光スイ
ッチング動作を検出したところ、明瞭なスイッチング動
作が確認された。これにより、応答速度の速い液晶表示
素子が得られたことになる。
板間に、Isotropic相の（実施例３）で得られた混合液
晶を充填し、薄膜セルを作成した。温度勾配をかけて徐
冷を行い、SmA相を均一なモノドメインに配向させた。
このセルを４０°付近まで冷却するとSmC*相となり、こ
れに、５Ｖ、０．１Hzの矩形波を印加したところ、明瞭
なスイッチング動作が確認された。さらに、１５Ｖ、２
kHzの矩形波を印加し、ホトマルチプライヤーで光スイ
ッチング動作を検出したところ、明瞭なスイッチング動
作が確認された。これにより、応答速度の速い液晶表示
素子が得られたことになる。
実施例５ 実施例１と同様にして、一般式Ｉで示されるNo.２１〜
２５の５種の化合物を得た。それらのものの物性（相転
移温度）を次表に示す。
２５の５種の化合物を得た。それらのものの物性（相転
移温度）を次表に示す。
表中、２ＭＢは(S)−２−メチルブチル基、１ＭＰは(R)
−１−メチルプロピル基、１ＭＨは(R)−１−メチルヘ
プチル基、Ｃは結晶相、SmC*はカイラルスメクチックＣ
相、SmAはスメクチックＡ相、Isoは等方性液体相を表わ
す。
−１−メチルプロピル基、１ＭＨは(R)−１−メチルヘ
プチル基、Ｃは結晶相、SmC*はカイラルスメクチックＣ
相、SmAはスメクチックＡ相、Isoは等方性液体相を表わ
す。
・はその相が存在すること、−は存在しないことを表わ
し、・の右の数値はその相から次の高温の相への転移温
度を示し、（ ）内は、その相がモノトロピックである
ことを示す。Ｃ相の右の数値は化合物の融点でもある
が、結晶化しないためＣ相の有無および融点を現在のと
ころ示すことができない場合もあり、それを＊で示す。
し、・の右の数値はその相から次の高温の相への転移温
度を示し、（ ）内は、その相がモノトロピックである
ことを示す。Ｃ相の右の数値は化合物の融点でもある
が、結晶化しないためＣ相の有無および融点を現在のと
ころ示すことができない場合もあり、それを＊で示す。
Claims (5)
- 【請求項１】一般式Ｉ （式中、Ｒは炭素原子数１〜２０のアルキル基またはア
ルコキシ基を表わし、Ｒ＊は光学活性なアルキル基を表
わし、Ｘ及びＹは各々独立的に、水素原子、フッ素原子
又は塩素原子を表わすが、Ｘ及びＹが同時に水素原子を
表わすことはない。） で表わされる化合物。 - 【請求項２】光学活性なアルキル基が、１−メチルアル
キル基である特許請求の範囲第１項記載の化合物。 - 【請求項３】光学活性なアルキル基が、２−メチルブチ
ル基、１−メチルプロピル基及び１−メチルヘプチル基
から成る群から選ばれる基である特許請求の範囲第１項
記載の化合物。 - 【請求項４】一般式Ｉ （式中、Ｒは炭素原子数１〜２０のアルキル基またはア
ルコキシ基を表わし、Ｒ＊は光学活性なアルキル基を表
わし、Ｘ及びＹは各々独立的に、水素原子、フッ素原子
又は塩素原子を表わすが、Ｘ及びＹが同時に水素原子を
表わすことはない。） で表わされる化合物を含有する液晶組成物。 - 【請求項５】カイラルスメクチック相を示す特許請求の
範囲第４項記載の液晶組成物。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071628A JPH0629223B2 (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 新規化合物および液晶組成物 |
| DE8686100165T DE3685032D1 (de) | 1985-01-09 | 1986-01-08 | Substituierte fluessigkristallverbindungen. |
| EP86100165A EP0188222B1 (en) | 1985-01-09 | 1986-01-08 | Novel liquid cristalline compounds having substituents |
| US07/161,421 US4828754A (en) | 1985-01-09 | 1988-02-23 | Novel liquid crystalline compounds having substituents |
| US07/252,926 US4943386A (en) | 1985-01-09 | 1988-10-04 | Liquid crystalline compounds having substituents |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071628A JPH0629223B2 (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 新規化合物および液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61229841A JPS61229841A (ja) | 1986-10-14 |
| JPH0629223B2 true JPH0629223B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=13466107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60071628A Expired - Lifetime JPH0629223B2 (ja) | 1985-01-09 | 1985-04-04 | 新規化合物および液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629223B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210056A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-18 | Chisso Corp | 含ハロゲン光学活性液晶化合物及び液晶組成物 |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP60071628A patent/JPH0629223B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210056A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-18 | Chisso Corp | 含ハロゲン光学活性液晶化合物及び液晶組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61229841A (ja) | 1986-10-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |