JPH06298740A

JPH06298740A - 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物および光スイッチング素子

Info

Publication number: JPH06298740A
Application number: JP8995293A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Yokoyama; 明久横山; Isa Nishiyama; 伊佐西山
Original assignee: Japan Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】大きな自発分極を有し、低粘性を有し、室温
を含む広い温度範囲でキラルスメクチックＣ相を示す液
晶材料を提供する。【構成】一般式（Ｉ）で表される新規なエステル化合
物、特にＦ原子とメチル基とが結合している炭素原子に
不斉中心を持つ光学活性な一般式（Ｉ）のエステル化合
物、当該光学活性エステル化合物を含有する液晶組成物
ならびに当該光学活性エステルを構成要素とする光スイ
ッチング素子。〔式中、Ｒ^１，Ｒ^２はＣ_２〜１８アルキル基である〕【効果】一般式（Ｉ）の光学活性エステル化合物をベ
ース液晶と混合して得た強誘電性液晶組成物を構成要素
とすることにより、高速応答可能な光スイッチング素子
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、安定なサーモトロピッ
クな液晶状態をとり得、例えば、液晶テレビ等のディス
プレイ用、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、液晶やエレクトロケミクロミズムを利
用するオプトエレクトロニクス関連素子の素材として有
用な液晶材料として利用できる新規なエステル化合物、
特には、この光学活性体及びこの光学活性な化合物を含
む液晶組成物並びに光スイッチング素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶化合物が、表示材料として種
々の機器で応用され、時計、電卓、小型テレビなどに実
用化されている。これらは、ネマチック液晶材料を主成
分としたセルを用い、ＴＮ型あるいはＳＴＮ型と呼ばれ
る表示方式のものが採用されている。この場合のセル
は、液晶化合物の誘電異方性Δεと電場Ｅとの弱い相互
作用（ΔεＥ²／２）に基づく作動であり、電場に対す
る応答速度が数ｍsec と遅いことが欠点としてあげられ
ている。そのため、テレビに用いた場合、駆動方式とし
て画素ごとにスイッチング素子を配置、付加したアクテ
ィブマトリクス方式が主として用いられ、大画面化を図
る上で障害の一つになっている。しかし、１９７５年R.
B.Meyer らによって合成された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（DOBAMBC)を代表例とする強誘電性液晶の出現
と、それを用いた N.A.Clarkらの提案した新しい表示方
式（Applied Phys. Lett. 1980,36,899 ）により、μse
c オーダーの高速応答性及び電場を切っても液晶分子の
配向が変わらない特性（メモリー性）を有する液晶セル
が可能となった。これらの材料を用いた表示素子を使え
ば、スイッチング素子などを用いないマルチプレックス
駆動による単純マトリクス方式による液晶テレビが可能
となり、アクティブマトリクスのものに比べ、生産性や
コスト、信頼性さらに大画面化などの面ではるかに有利
なものとなる。

【０００３】このため、現在まで多くの強誘電性液晶材
料が合成され、提案されてきた。これらの強誘電性液晶
材料が表示材料として用いられるためには、いくつかの
物性が要求されるが、その中でも基本的なものとして
は、室温近傍の広い温度範囲でスメクチックＣ相を示
し、大きな自発分極を有し、化学的に安定しているとい
う点である。しかしながら、初期の強誘電性液晶は、自
発分極が１０ｎＣ／cm² 以下と小さく、また分子内にシ
ッフ塩基を持つものが多かったため、化学的に不安定で
あった。

【０００４】ところで、最近、化学的に安定なエステル
化合物による大きな自発分極の発現が報告されている。
例えば、次式、

【化２】の化合物は、７８．７℃〜１０３．３℃の温度領域でキ
ラルスメクチックＣ相の、また１０３．３℃〜１２０．
８℃の温度領域でコレステリック相の液晶となるが、こ
の液晶の８３℃における自発分極は、８９ｎＣ／cm² で
ある（特開昭６１−４３号公報）。

【０００５】一方、キラルスメクチックＣ相を示す温度
を低くするために、２環の化合物が合成されている。例
えば、次式、

【化３】のビフェニル化合物は、昇温時４４℃からキラルスメク
チックＣ相を示す（特開昭５９−１１８７４４号公
報）。

【０００６】さらに、室温近傍で安定にキラルスメクチ
ック相を示すフェニルピリミジン系化合物が報告されて
いる。例えば、次式、

【化４】の化合物は、４０．７℃〜８２．８℃でキラルスメクチ
ックＣ相の、８２．８℃〜８９．１℃でスメクチックＡ
相の液晶となる（特開昭６１−２００９７３号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記エ
ステル化合物は、キラルスメクチックＣ相を示す温度が
高いという欠点を有している。また、上記ビフェニル化
合物は、キラルスメクチックＣ相を示す温度は室温に近
いが、その温度範囲は約１０℃で十分広いとは言えな
い。また、上記フェニルピリミジン系化合物は応答速度
が４３℃で１５００μsec と遅く、自発分極がかなり小
さいと推定される。

【０００８】すなわち、高速応答性を要求される表示装
置などの液晶材料には、大きな自発分極を有すること、
低粘性を有すること、あるいは室温近傍を含む広い温度
範囲でキラルスメクチックＣ相を示すことなどの物性が
要求されるが、現在までのところこれらの物性を十分満
足する材料は未だないのが実状である。

【０００９】本発明の課題は、大きな自発分極を有し、
低粘性を有し、室温近傍を含む広い温度範囲でキラルス
メクチックＣ相を示す液晶材料を提供することである。
また、本発明の課題は、かかる液晶材料を使用すること
により、高速応答が可能な光スイッチング素子を提供す
ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の一般式
（Ｉ）で表される新規なエステル化合物、特には、この
分子中のフッ素原子とメチル基とが結合している炭素上
に不斉中心を持つ光学活性エステル化合物に係るもので
ある。

【００１１】

【化５】〔Ｒ¹, Ｒ²は、それぞれ、炭素数２〜１８のアルキル
基を示す〕

【００１２】また、本発明は、上記の一般式（Ｉ）で表
される光学活性エステル化合物の少なくとも一種を含有
することを特徴とする液晶組成物及び光スイッチング素
子に係るものである。

【００１３】

【作用】本発明者は、強誘電性液晶化合物の不斉構造お
よび核構造について鋭意検討を進めた。この結果、不斉
炭素上にフッ素原子およびメチル基を置換基として有す
るフェニルビフェニリルピリミジン化合物が、サーモト
ロピックに安定な液晶状態を示し、大きな自発分極を有
し、かつベース液晶と混合すると、室温近傍を含む広い
温度範囲でキラルスメクチックＣ相を示すことを見出
し、本発明に到達した。

【００１４】そして、上記フェニルビフェニリルピリミ
ジン化合物をベース液晶と混合して得た強誘電性液晶組
成物を光スイッチング素子に適用することにより、高速
応答が可能となることを確認した。

【００１５】

【実施例】一般式（Ｉ）で表された化合物を例示すると
次の化合物がある。２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルペンタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘキサノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルオクタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルノナノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルウンデカノイルオキシ）ビ
フェニリル）ピリミジン２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルドデカノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン

【００１６】２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−
（４’−（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキ
シ）ビフェニリル）ピリミジン２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルペンタノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルヘキサノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルオクタノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルノナノイルオキシ）ビフェニリ
ル）ピリミジン２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）ビフェニリ
ル）ピリミジン２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルウンデカノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルドデカノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン

【００１７】２−（４−ペンチルオキシフェニル）−５
−（４’−（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキ
シ）ビフェニリル）ピリミジン２−（４−ペンチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルペンタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ペンチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘキサノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ペンチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ペンチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルオクタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ペンチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルノナノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−ペンチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−ペンチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルウンデカノイルオキシ）ビ
フェニリル）ピリミジン２−（４−ペンチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルドデカノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン

【００１８】２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５
−（４’−（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキ
シ）ビフェニリル）ピリミジン２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルペンタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘキサノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルオクタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルノナノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルウンデカノイルオキシ）ビ
フェニリル）ピリミジン２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルドデカノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン

【００１９】２−（４−ヘプチルオキシフェニル）−５
−（４’−（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキ
シ）ビフェニリル）ピリミジン２−（４−ヘプチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルペンタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ヘプチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘキサノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ヘプチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ヘプチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルオクタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ヘプチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルノナノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−ヘプチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−ヘプチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルウンデカノイルオキシ）ビ
フェニリル）ピリミジン２−（４−ヘプチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルドデカノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン

【００２０】２−（４−オクチルオキシフェニル）−５
−（４’−（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキ
シ）ビフェニリル）ピリミジン２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルペンタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘキサノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルオクタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルノナノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルウンデカノイルオキシ）ビ
フェニリル）ピリミジン２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルドデカノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン

【００２１】２−（４−ノニルオキシフェニル）−５−
（４’−（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキ
シ）ビフェニリル）ピリミジン２−（４−ノニルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルペンタノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−ノニルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルヘキサノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−ノニルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−ノニルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルオクタノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−ノニルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルノナノイルオキシ）ビフェニリ
ル）ピリミジン２−（４−ノニルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）ビフェニリ
ル）ピリミジン２−（４−ノニルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルウンデカノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−ノニルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルドデカノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン

【００２２】２−（４−デシルオキシフェニル）−５−
（４’−（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキ
シ）ビフェニリル）ピリミジン２−（４−デシルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルペンタノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−デシルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルヘキサノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−デシルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−デシルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルオクタノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン２−（４−デシルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルノナノイルオキシ）ビフェニリ
ル）ピリミジン２−（４−デシルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）ビフェニリ
ル）ピリミジン２−（４−デシルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルウンデカノイルオキシ）ビフェ
ニリル）ピリミジン２−（４−デシルオキシフェニル）−５−（４’−（２
−フルオロ−２−メチルドデカノイルオキシ）ビフェニ
リル）ピリミジン

【００２３】上記式（Ｉ）の化合物は次のようにして得
られる。

【００２４】

【化６】

【００２５】すなわち、フェノール１をカルボン酸２で
エステル化することにより得られる。この場合、カルボ
ン酸２として、フッ素原子とメチル基とが結合している
炭素上に不斉中心を持つカルボン酸を用いると、光学活
性エステル化合物を得ることができる。エステル化の方
法としては、例えばジシクロヘキシルカルボジイミドの
様な脱水縮合剤を用いることができる。また、カルボン
酸２を例えば塩化チオニルのようなハロゲン化剤を用い
て酸ハライドとし、塩基の存在下、フェノール１と反応
させることもできる。ここで用いたフェノール１は次式
のようにして得られる。

【００２６】

【化７】

【００２７】すなわち、４−アルキルオキシブロモベン
ゼンを金属マグネシウムと反応させてGrignard試薬を調
製し、パラジウム触媒存在下２、５−ジブロモピリミジ
ンと反応させて５−ブロモ−２−（４−アルキルオキシ
フェニル）ピリミジンを得る。この化合物に、パラジウ
ム触媒存在下４−ブロモ−４’−メトキシメトキシビフ
ェニルから得られるGrignard試薬を反応させて４環性の
化合物とする。この４環性化合物のメトキシメチル基を
酸性条件下で脱保護することにより、フェノール１を得
ることができる。また、ここで用いたカルボン酸２は次
式のようにして得られる。

【００２８】

【化８】

【００２９】すなわち、まず、２−メチル−１，２−エ
ポキシアルカンにアミン−フッ化水素錯体または四フッ
化ケイ素を作用させて、２−フルオロ−２−メチル−１
−アルカノールとする（特開平２−２３５８２８号公
報）。これを過マンガン酸カリウム等の酸化剤を用いて
酸化することにより、カルボン酸２を得ることができる
（特開平３−１４１２４１号公報）。この場合、出発原
料として、光学活性な２−メチル−１，２−エポキシア
ルカンを用いると、光学活性なカルボン酸２を得ること
ができる。

【００３０】尚、上記一般式（Ｉ）で示した化合物中の
Ｒ¹, Ｒ²のアルキル基の炭素数は、その化合物が液晶
状態を取り得る温度域等の物性に影響を持つものであ
り、目的によって適宜選定され得るものである。

【００３１】以下、更に具体的な実験結果について述べ
る。（実施例１）２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジン２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’−
（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）ビフ
ェニリル）ピリミジンの合成

【００３２】金属マグネシウム２．９２ｇ（１２０ｍｍ
ｏｌ）に、乾燥テトラヒドロフラン１００ｍｌに溶解し
た４−ヘキシルオキシブロモベンゼン３１．０２ｇ（１
２１ｍｍｏｌ）を滴下してGrignard試薬を調製した。０
℃に冷却して、２，５−ジブロモピリミジン２３．８ｇ
（１００ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィ
ンパラジウム（０）２．３１ｇ（２．００ｍｍｏｌ）を
加えて、３時間加熱還流した。

【００３３】放冷後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加
え、エーテルで２回抽出し、飽和塩化ナトリウム水溶液
で１回洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒
を留去して得られた粗結晶をシリカゲルカラムクロマト
グラフィー及び再結晶で精製することにより、５−ブロ
モ−２−（４−ヘキシルオキシフェニル）ピリミジン
７．６６ｇ（収率２３％）を得た。

【００３４】金属マグネシウム０．６４ｇ（２６．３ｍ
ｍｏｌ）に、乾燥テトラヒドロフラン４０ｍｌに溶解し
た４−ブロモ−４’−メトキシメトキシビフェニル７．
５０ｇ（２５．６ｍｍｏｌ）を滴下してGrignard試薬を
調製した。０℃に冷却して、上で得た５−ブロモ−２−
（４−ヘキシルオキシフェニル）ピリミジン７．１４ｇ
（２１．３ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフ
ィンパラジウム（０）０．４９ｇ（０．４２ｍｍｏｌ）
を加えて、５時間加熱還流した。放冷後飽和塩化アンモ
ニウム水溶液を加え、テトラヒドロフランを留去した
後、クロロホルムで２回抽出した。無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥後、溶媒を留去して得られた粗結晶を、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー及び再結晶で精製するこ
とにより、４環性の化合物４．０４ｇ（収率４１％）を
得た。

【００３５】この４環性化合物３．８６ｇ（８．２５ｍ
ｍｏｌ）をテトラヒドロフラン１００ｍｌに溶解し、２
−プロパノール１０ｍｌ、６規定塩酸６ｍｌを加えて５
０℃で１９時間攪拌した。ピリジン５ｍｌを加えて中和
した後、飽和塩化ナトリウム水溶液で２回洗浄した。無
水硫酸マグネシウムで乾燥後溶媒を留去することによ
り、２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（４’
−ヒドロキシビフェニリル）ピリミジン３．５０ｇ（定
量的）を得た。

【００３６】２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５
−（４’−ヒドロキシビフェニリル）ピリミジン１．３
１ｇ（３．０９ｍｍｏｌ）、２−フルオロ−２−メチル
ヘプタン酸０．５０ｇ（３．０９ｍｍｏｌ）、ジシクロ
ヘキシルカルボジイミド０．７８ｇ（３．７９ｍｍｏ
ｌ）、乾燥ピリジン３５ｍｌをフラスコに取り、室温で
２晩攪拌した。生じた固体をろ過で除き、溶媒を留去し
て得られた粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィ
ー及び再結晶で精製することにより、下記の構造式及び
理化学的性質を有する２−（４−ヘキシルオキシフェニ
ル）−５−（４’−（２−フルオロ−２−メチルヘプタ
ノイルオキシ）ビフェニリル）ピリミジン０．６２ｇ
（収率３５％）を得た。

【００３７】

【化９】

【００３８】

【表１】 ¹Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＴＭＳ基準、δ値） δ ０．９５６Ｈｍ δ １．３〜２．２１６Ｈｍ δ １．７０３Ｈｄ（Ｊ＝２２Ｈｚ） δ ４．０８２Ｈｔ（Ｊ＝７Ｈｚ） δ ７．０２２Ｈｄ（Ｊ＝９Ｈｚ） δ ７．２５２Ｈｄ（Ｊ＝９Ｈｚ） δ ７．６８２Ｈｄ（Ｊ＝９Ｈｚ） δ ７．７３４Ｈｓ δ ８．４２２Ｈｄ（Ｊ＝９Ｈｚ） δ ９．０２２ＨｓＩＲ（ＫＢｒ法、cm^-1）２９１０、２８４０、１７６０、１６０５、１５８０、
１４３５、１２５０、１１９２、１１６２、７９５

【００３９】液晶性の評価上で得られた化合物を、ポリイミドを塗布しラビング処
理を施した透明電極付きガラス板からなる厚さ３μｍの
セルに注入し、−２℃／分の割合で降温しながらクロス
ニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、２５０℃以上ま
で等方性液体にはならないでキラルスメクチックＣ相を
示し、１８０℃で更に高次のスメクチック相に変化し、
１２０℃で結晶化した。昇温時、１４３℃で結晶から高
次のスメクチック相に変化した。また、２００℃で３０
Ｖｐｐの三角波を印加して自発分極を測定したところ、
２５０ｎＣ／cm² と非常に大きかった。

【００４０】（実施例２）液晶組成物及び光スイッチング素子の作成表２に示す非光学活性液晶化合物３、４、５、６、７、
８、９、１０を表２中に示した割合で混合して、母体液
晶混合物Ａを作成した。

【００４１】

【表２】

【００４２】この液晶組成物Ａは、表３に示す相転移挙
動を示した。

【００４３】

【表３】

【００４４】この液晶組成物Ａは、不斉炭素を有する化
合物を含まないので、強誘電性の挙動は示さない。

【００４５】この液晶組成物Ａを９８重量％と、実施例
１で合成した２−（４−ヘキシルオキシフェニル）−５
−（４’−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオ
キシ）ビフェニリル）ピリミジンを２重量％とを混合
し、強誘電性の液晶組成物Ｂを作成した。この液晶組成
物Ｂは、表４に示す相転移挙動を示した。

【００４６】

【表４】

【００４７】また、この液晶組成物を、ポリイミドを塗
布しラビング処理を施した透明電極付きガラス板からな
る厚さ２μｍのセルに注入し、等方性液体の状態からゆ
るやかに降温し、コレステリック相を配向させた。更に
温度を下げ、スメクチックＡ相を経てキラルスメクチッ
クＣ相の状態にしたところ、良配向のセルが容易に得ら
れた。そのセルをクロスニコルの偏光顕微鏡で観察しな
がらセルに電界を印加すると、明瞭なスイッチング動作
が観測された。

【００４８】そのセルに、２５℃で２０Ｖｐｐの矩形波
を印加し、透過光量をフォトダイオードで測定し、光ス
イッチング動作を検出したところ、その透過光量が１０
％から９０％まで変化するのに要する時間は、３２４μ
ｓと非常に高速であった。

【００４９】

【発明の効果】本発明の化合物は、安定なサーモトロピ
ックな液晶状態を取り得、また、キラルでない液晶に添
加することにより、自発分極が大きく、応答速度が速
く、室温近傍を含む広い温度範囲でキラルスメクチック
Ｃ相を示す強誘電性液晶組成物を得ることができる。

【００５０】従って本発明は、たとえば、液晶テレビな
どのディスプレイ用、光プリンターヘッド、光フーリエ
変換素子、ライトバルブなど、液晶やエレクトロケミク
ロミズムを利用するオプトエレクトロニクス関連素子の
素材として極めて有用な液晶材料を提供するものであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の一般式（Ｉ）で表される新規なエ
ステル化合物。【化１】〔Ｒ¹, Ｒ²は、それぞれ、炭素数２〜１８のアルキル
基を示す〕
【請求項２】請求項１に記載の一般式（Ｉ）で表わさ
れる新規なエステル化合物が、フッ素原子とメチル基が
結合している炭素上に不斉中心を持つ光学活性体である
ことを特徴とする、請求項１に記載の新規なエステル化
合物。
【請求項３】請求項２に記載の光学活性エステル化合
物の少なくとも一種を含有することを特徴とする液晶組
成物。
【請求項４】請求項２に記載の光学活性エステル化合
物の少なくとも一種を構成要素とすることを特徴とする
光スイッチング素子。