JPH06501929A - キラルなハロアルコキシ側鎖単位を含有する強誘電性液晶組成物 - Google Patents
キラルなハロアルコキシ側鎖単位を含有する強誘電性液晶組成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
キシルなハロアルフキン 翫ヲル
1M旦ゴ1
本発明は電気光学およびディスプレー装置の用途に有用な強誘電性液晶に関する
。
l五旦胃1
液晶は種々の電気光学およびディスプレー装置への利用が知られている。特に時
計および計算機のように、小型で、エネルギー効率が良く、電圧制御された光弁
を必要とする装置に利用されている。これらの装置は液晶化合物のネマチック、
コレステリック、およびスメクチック相中の誘電配列効果を利用している。この
液晶中では、誘電異方性によって、化合物の平均分子長軸が印加電場中で好まし
い配向をしている。
この機構による、印加電場とのカップリングがどちらがというと弱いため、結果
として生じる電気光学的応答時間は多くの応用可能な用途に対して遅くなり得る
。
液晶ディスプレーは数多くの独特の性質を有している。例えば低電圧および操作
に要する電力が小さいことなどである。
これらの性質により液晶ディスプレーは今日の技術を用いて利用できる非放射性
電気光学ディスプレーの候補のうち最も将来有望なものとなっている。しかしな
がら遅い応答および不十分な非線形性が、多くの応用可能な用途に対して制限を
加え得る。応答スピードに対する要求は、装置の中で処理されるべきエレメント
の数に比例して特に重要となり得る。結果として、そのような装置を、ビデオ端
末、オシロスフープ、レーダー、およびテレビスクリーンに使用するフラットパ
ネルディスプレーに使用する可能性に関し、ますます非実用的な製造コストを生
じ得る。
N、A、 C1arkおよびS、T、 Lagerwallは、AI)り1.
Phys、 Lett。
36:899 (1980)および米国特許第4.367、924号の中でサブ
マイクロ秒のスイッチング速度を有する電気光学効果が強誘電性液晶(FLC3
)技術を用いることによって達成し得ることを示している。これらの研究者たち
の報告によると、FLC物質を用いて作製されるいくつかのディスプレー構造は
また、高速度(現在使用されているねじり(twisted)ネマチック装置に
比べて約1000倍速い)であることに加えて、双安定で、閾値に高感度(th
reshold 5ensitive)なスイッチング特性を示し、光変調装置
の候補として可能性のあるものとなっている。この光変調装置は、マトリックス
アドレスの光弁を含み、図形および画像情報の受動ディスプレーのための多数の
エレメントを含有する。光学処理への応用も候補である。FLC装置の応用につ
いての最近のレビューがLagervall、 S、T、およびC1arke、
N、Aによって(1989) Ferroelectrics 94:3−6
2においてなされている。
スメクチックC液晶相はキシルな、非ラセミ体の分子で構成されており、自発強
誘電分極、または巨視的な双極子モーメントを有している。これらは液晶相中の
分子双極子の配向の非対称性に由来する(Myerら、(1975) J、 P
hys、(Les Ulis、 Fr) 36 :L−69)。この強誘電分極
密度は相を形成する物質に固有の属性であり、所定の一連の条件下において物質
ごとに一定の大きさと符号を示す。強誘電性液晶ディスプレー装置においては、
C1arkおよびLagerwallの装置のように、適当な外部電場をかける
ことによって、強誘電性液晶相中の分子は印加電場に対して配列する。印加電場
の符号が逆転すると再配列またはFLC分子のスイッチングが起こる。このスイ
ッチングを光変調として使用し得る。広範囲の電場強度において、このスイッチ
ング速度(光学立ち上がり時間)は印加電場強度および分極または双極子密度(
且)に逆比例し、配向粘度(orientational viscosity
)に正比例する。高速なスイッチング速又は従って、高い分極密度および低い配
向粘度を有するFLC相と関連する。
強誘電性液晶をこのような装置に利用する場合の基本的な要件は、室温付近の十
分広い温度範囲において強誘電相(キラルスメクチノクC)を示す、化学的に安
定な液晶化合物または混合物が入手可能であることである。いくつかの場合にお
いては、この強誘電性液晶化合物はそれ自体、互変性または単変性の強誘44(
牛うルスメクチノクC”)液晶相を有する。
有用なmW範囲においてスメクチックC°相を有する強誘電性液晶混合物は、キ
シルな非ラセミ体化合物、すなわち指定の強誘電性液晶のドーパントを液晶のホ
スト物質中に混合することからも得られ得る。 (このホスト物質はキシル分子
から構成され得るまたはされ得ない)。ドーパントの添加は強誘電分極密度およ
び/またはC°相の粘度に影響を及ぼし得、それによってスイッチング速度に影
響を及ぼし得る。望ましいFLCドーパントは混合物の配向粘度を有意に増大さ
せることなしにFLC物質に対して高い強誘電分極密度を与える分子である。F
LC混合物の成分はまた、相転移温度を変更または所望のLC相を導入するため
に調節し得る。
サーモトロピック液晶分子は典型的に硬い骨格構造(core)と比較的“軟ら
かい(floppy)″ふたつの側鎖(tai l)が結合した構造を有してい
る。 (Demusら、(1974) Flussige Wristalle
In Tabellen、 VEB Deutseher Verlag f
ur Grundstoffindustrie、 Lebzig for a
compilation of the a+olecular 5truc
tures of LCmolecules参照)o FLC物質は側鎖のひと
つに立体中心を導入することによって調製され、こうしてキラリティーが導入さ
れる。特性を明らかにされたはじめてのFLC化合物はDOBAMBCであり(
Meyerら、前記)、これは2−メチルブチルのキシル側鎖を有する。純粋な
りOBAMBCは強誘電分極−3nC/am’のスメクチックC°相を示す。
フェニルベンゾエート、ジフェニル、フェニルピリミジン、を含有した化合物お
よび関連した骨格構造にキシルな側鎖を連結した化合物に関する多数の報告がな
されている。これらの化合物は室温において高スィッチング速度を示す単変性ス
メクチックC°相を有するか、またはFLCドーパントとして使用し得、このド
ーパントはFLCホスト物質の混合物と混合されたとき高分極および高スィッチ
ング速度を生じる。
このようなFLC化合物についての用例報告を以下に示すWalbaらは米国特
許第4.555.727号において非ラセミ体の2=アルフ牛ンー1−プロポキ
シ側鎖を有するフェニルベンゾエートについて報告している。Eida+anお
よびWalbaの米国特許第4.777、280号はキシルな1−シアノアルコ
キシフェニルベンゾエートについて報告している。WalbaおよびRazav
iの米国特許第4.695.650号はキシルな1−ハロアルキル側鎖を有する
、キシルな不整の逆方向のエステルであるフェニルベンゾエートについて報告し
ている。
0hnoらは(1989)米国特許第4.795.587号においてスメクチッ
クC相を示す液晶化合物について言及している。この化合物は以下の構造のフェ
ニルピリジン骨格構造を含有する:ここで、R1は7から12個の炭素原子を有
するアルキル基であり、およびR2は5から12個の炭素原子を有するアルキル
基である。
日本の特許明細書JP 63264573およびJP 62258351は強誘
電性スメクチック液晶として有用な光学活性を有する6−置換−ピリジン−3−
カルボン酸エステルについて言及している。
ドブシロキン安息香酸、チオニルクロライド、および6−ヒドロキシニコチン酸
(S)−2−メチルブチルエステルの反応により得られた光学活性な6−it換
−ピリジン−3−カルボン酸エステルについて特に言及されている。日本の特許
明細書JP 62175465はネマチック相を示す液晶成分中に含有されたエ
ステル化合物について言及している。特に2−(トランス−4−エチル−シクロ
ヘキシル)−5−ニコチン酸−3−フルオロ−4−シアノフェニルエステルにつ
いて言及されている。
Walbaらは(1986) J、 A!ler、 Che+*、 Soc、
108ニア424−7425において、およびWalbaおよびVohraの米
国特許第4.648.073号および米国特許第4.705.874号において
、アキラルな骨格構造および(2,3)−アルキルオキシランメタノール由来の
キシルな側鎖単位を有する強誘電性(キシル)スメクチック液晶化合物を開示し
ている。この液晶化合物は高い強誘電分極密度を有する。この強誘電性液晶物質
は以下に示す一般式の構造を有する:
ここでRは1から7個の炭素原子を有するアルキル、およびRoは5から12個
の炭素原子を有するアルキル、およびArはフェニルベンゾエートまたはビフェ
“ニルである。
Hemmerlingらの(1988)ヨーロッパ特許出願、公開番号2634
37はフェニルピリミジンまたはフェニルピリダジン骨格構造を有するキシルな
アリル−2,3−エポキシアルキルエーテルFLC化合物について言及している
。この化合物の構造を以下に示す:
ここでAはジアジン−2,5,−ジイルまたはジアジン−3゜6−ジイル、R1
は1−12個の炭素原子を有する直鎖または分枝アルキル基であって、隣接しな
い1または2個のCH2基はOまたはSで置換されており、R2−4は、互いに
独立であって、H,1−12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基または3−1
0個の炭素原子を有する分枝アルキル基であり、ここでR1、R2およびR3が
すべてHであることはない。R2およびR3が共にHであって補作分極密度(P
e−t)の範囲が3O−70nC/cm2である化合物が報告されている。
WalbaおよびRazaviは、既に特許になっている米国特許出願系099
,074号において、キシルな2,3−ニボキンアルキルまたはl−ハロー2,
3−エポキシアルキル側鎖を有する牛うルな不整のフェニルおよびビフェニルベ
ンゾエートを開示している。この化合物はFLC物質の成分として有用である。
開示されている化合物は以下の構造を有する:ここでRoは3から15個の炭素
原子を有するアルキルまたはアルコキシル基であり、Rは3から15個の炭素原
子を有するアルキル基であり、n=1または2、およびYは/\ロゲンまたは水
素である。前記特許はまた、その中で、下記構造式へで表される1−ハロエポキ
シドは、下記構造式旦で表されるそのジアステレオマーよりも、高分極密度およ
び高スィッチング速度を与え得ることを開示している。八および旦の性質の差異
は異性体中のエポキシドおよびハロゲン結合の相対的な配置によるものであるこ
とが示唆される。
Furukava、 K、らは(1988) Ferroelectric 8
5:451−459において、骨格構造中にエステル基、および光学活性な側鎖
基としてアルコキ/かアルフキ/カルボニルのいずれか一方を有し、電気陰性置
換基としてハロゲンかまたはシアノ基のいずれか一方をキシル側鎖基に対しての
オルト位置に有する、キシルなスメクチックC化合物について言及している。例
えば:ここでX=H,ハロゲンまたはCNである。
Wandらの米国特許出願第360,397号は以下の構造を有するメチルエポ
キ7ドを開示している:
R−Ar2−OCH(CH,)CH−J、H−R’ここでAr2はフェニルベン
ゾニート、ビフェニルフェニルピリミジンまたはフェニルピリジン、Rはアルキ
ルまたはアルコキン基、およびRoは3から12個の炭素原子を含有するアルキ
ル基である。
多数の有用な強誘電性液晶物質(純化合物および混合物の両方)が報告されてい
る一方、種々の応用用途のために温度範囲、傾斜角およびスイッチング速度にお
ける種々の特性を有するFLC物質への要求が高まっている。さらに、FLC混
合物の調製に使用するために、種々の混合特性(この特性は少なくとも部分的に
、化学組成に依存している)を有するFLCドーパントへの要求がある。このよ
うな混合物に高分極密度を与え、およびその中で低粘度を維持するFLCドーパ
ントは特に興味深い。
え豆皮1且
本発明は強誘電性液晶物質の成分として有用な1クラスのキシルな不整分子類を
提供する。強誘電性液晶化合物を形成するためにこれらの化合物を混合した場合
、これらの化合物は低い分極物質に高い強誘電分極密度および高速な電気光学ス
イッチング速度特性を与え得る。あるいは、本発明のある化合物はまた、純粋な
形態において高分極密度を有する安定なスメクチ7りC゛相を宵し得る。
本発明の化合物は以下の一般式を有するキシルな非ラセミ体の化合物である:
R7−Ar−0−CH2−ごHX−ご1(Y−CH2−0−R,。
R1は2から16個の炭素を有する側鎖基であり、Arは少なくとも2個の環を
有するアキラルなFLC骨格構造であり、°はキシル炭素を示し、XおよびYは
ハロゲンであり%R2は1から10個の炭素原子を有する基である。−〇−CH
2−C″)IX−C”HY−CL−0−セグメントはキシル側鎖中のキシル基部
セグメント(chjral prox++*al segment)を包含し、
この基部セグメントは2R,3R−ジハロおよび2S、3S−ジハロの鏡像体か
ら選択される。R2はキシル側鎖の末端セグメント(distalsegmen
t)である。
2R,3R−ジハロおよび2S、3S−ジハロの基部セグメントの鏡像体を含有
する化合物は以下の一般式で表される。
ここでQ=R2である:
本発明のこの化合物は中間体R+−Ar−○−CH2−C’HX−C’HY−C
H2−OH。
すなわち構造式IXaおよびIXI)においてQ=Hである化合物から誘導され
得る。本発明の強誘電性化合物においては、Q=R2である。
XおよびYは同一または異なるハライドである。例えば、牛うル基部セグメント
、−0−CH2−C’ HX−C”■Y−CH2−0−は、とりわけ、以下のレ
ジオ異性体(regioisomer)およびそれらの鏡像体を含み得る:
2R−フルオ0−3R−りOH2S−1ルオa−3S−り002R−ケ(10−
3R−フルオ0 2S−り(Ir1−3S−フルオロ2R−フルオロ−3R−ク
ロロおよび2R−クロロ−3R−フルオロはレジオ異性体であり、それらの各々
の鏡像体である2S−フルオロ−3S−クロロおよび2S−クロロ−3S−フル
オロもまたレジオ異性体である。XまたはYあるいはその両方がフッ素であるこ
とがより好ましい。
アキラルな骨格構造は硬く、直線的な部分である。好ましい骨格構造は化学的に
安定で、液晶相に高い配向粘度を与えないものである。本発明のFLC骨格構造
は少なくとも2個の環構造を有する。環構造のうち少なくとも1個は芳香環であ
り得る。少なくとも2または3個の芳香環が含有された骨格構造が好ましい。こ
の骨格構造は例えばフェニルベンゾエート、フェニルピリジン、フェニルピリミ
ジン、ビフェニル、テルフェニル、ビフェニルピリジン、ビフェニルピリミジン
、およびビフェニルベンゾエートに基づくものであり、ここで側鎖基は中央では
ない環または外側の環に位置し、これらの芳香環と隣接した環とを結ぶ結合に対
して、またはこれらの環と隣接した環とを架橋する炭素または酸素原子に対して
パラ置換している。FLC骨格構造は側鎖によってパラ置換され直線的に配向し
ている。本発明における有用な強誘電性(FLC)骨格構造の例を表1に示す。
表1中で側鎖基はR1およびRoで表され、これは基部および末端(R2)セグ
メントを含む。
本願中で使用される“フェニルベンゾエート”は正方向および逆方間のフェニル
ベンゾエートを含む:“フェニルピリミジン”は2′、4−置換および5’、4
−置換のフェニルピリミジンを表す。さらに、 “フェニルピリジン”は2′、
4−置換、3′、4−置換、および5′、4−置換のフェニルピリジンを表す。
R1側鎖はアルキル、アルケニルまたはアルコキン基であり得る。R1は2から
16個の炭素原子を含有し得、好ましくは5から16個の炭素を含有し、最も好
ましくは8個の炭素を含有する。R+は直鎖あるいは分岐であり得る。R1はキ
シルまたはアキラルであり得、ならびに1個以上の不整炭素を含有し得る。分枝
はスメクチ、りC°相を広げ得、この効果は分枝が骨格構造から遠いときほど強
められる。分岐が2−8位(骨格構造に対して)の炭素上で起こった場合、一般
にFLC分子の分極密度は影響を受けないことも観察されている。
PCT/EP88100724 (No 02425. p、13)で述べられ
ているように、少なくとも1個の酸素またはイオウ原子でR+側鎖中の隣接して
いないCH2基を置換して、例えば、アルコキシ、エーテル、チアアルキルまた
はチオエーテル側鎖を生成し得る。このような置換が分極密度に対して顕著な影
響を与えないことが観察されている。このような置換は化合物それ日体あるいは
この化合物を含有するFLC混合物中のスメクチックC°相を広げ得る。好まし
くは、1あるいは2個の酸素でR1側鎖中の隣接していないCH2基を置換する
。
R1がアルケニルのとき、二重結合は、オメガ位を含む、R1の鏡上のいずれの
場所にも位置し得る。オメガ位に二重結合が位置するとFLCポリマーの前駆体
が生成される。例えば、本発明のオメガ−アルケニルのアキラルな側鎖を有する
FLC化合物はポリシロキサンと反応して重合したFLCを生成する。好ましく
は1または2個の二重結合をアルケニルR1山に含有し得る。
R1がアルケニルのとき、二重結合はシスまたはトランスであり得る。しかしな
がら、シス結合はドーパントのFLCホスト物質への溶解度を低下させやすいの
で、トランス結合が好ましい。さらに、シス結合はスメクチックC°の範囲を狭
くし得る。
(以下余白)
五1
キシル基部セグメントのハライドはフッ素が好ましく、塩素とフッ素がより好ま
しい。たとえば2R,3R−ジフルオロおよび2S、3S−ジフルオロの基部キ
シル側鎖セグメントを含有するFLC組成物のような鏡像体は、その分極密度の
符号が逆であることを除いてFLCホスト物質中での機能は等しいことが観察さ
れている。当業者には理解されているように、高分極の混合物を得るためには、
FLCドーパントの分極の符号はホスト物質の符号と同一であらねばならない。
本発明の特徴はIXa(ここでQ=R2)あるいはIXb (ここでQ=R2)
のいずれかの鏡像体を調製し得ることである。
このことによりある特定のホスト物質に対して使用する適切な鏡像体の選択がな
される。
本発明の化合物のキシル側鎖の末端セグメント(R2)はアルデヒド、アルキル
、アルキルカルボニロキシ、アルケニル、アルケニルカルボニロキシ、アルキル
またはアルケニルハライドおよびアルキルまたはアルケニルエポキシドであり得
る。R2は1から10個の炭素原子を含有し得、末端セグメントの大きさが増大
するにつれてFLC化合物の粘度は増大し得る。この理由により、R2は1から
4個の炭素を含有することが好ましい。
R2は直鎖または分枝であり得る。分枝はスメクチックC相を広げ得る。一般に
、この効果は分岐が骨格構造から遠いときほど強められる。
R2がアルケニルのとき、その二重結合はシスまたはトランスであり得る。しか
しながら、シス結合はドーパントのFLCホスト物質への溶解度を低下させやす
いので、トランス結合が好ましい。さらに、シス結合はスメクチックC°の範囲
を狭くしやすい。
R2はキシル炭素を含有し得る。末端セグメントのキラリティーは基部セグメン
トのキラリティーと同様に、FLC分子の分極密度に寄与する。末端セグメント
のキラリティーは基部セグメントによって与えられたFLC分子の分極密度を増
大または減少させ得る。末端セグメント中のキシルな基が基部セグメントに近づ
くにつれて、R2キラリティーが基部セグメントによって生成された双極子に与
える影響が増大する。
特定のキシルなR2が分極密度を増大または減少させるがどうかは、問題のキシ
ルなR2を含有するFLC化合物に対して既知の方法により通常の試験をおこな
うことによって決定し得る。本発明のキシルなR2を含むFLC化合物の合成法
は以下に述べられおよび/″または当業者に周知である。分極密度を測定する方
法もまた以下に述べる。
一般に、R゛はキシルでなければならず、ならびにR1はキシルまたはアキラル
であり得る。
とりわけ、R2基は4つの細区分に属する。第一の細区分はR2=CH○
筆−の細区分に属するR2を含有する化合物は以下で述べる誘導方法Aによって
合成される。この第一の細区分は表2中の化合物X1 すなわち2−[4’ −
(2R,3R−ジフルオロ−4−ホルミル)プチロキシコフェニルー5−R1−
ピリミジン、およびその鏡像体を含む。
第二の末端セグメントの細区分は:
R2=フル牛ルーまたはアルケニルカルボニロキシ第二の細区分に属するR2を
含有する化合物は以下で述べる誘導方法Bによって合成される。この第二の細区
分は、特に、図2中の化合物XI−XVIおよびその鏡像体を含む。R2=エチ
ルカルボニロキシのとき、キシル側鎖は(2,3−’;フルオロー4−エタノエ
ート)ブチロキシとなり、XIおよびXIIに例示される化合物である。R2=
プロビル力ルポニロキシノトキ、キシル側鎖は(2,3−ジフルオロ−4−プロ
パノエート)ブチロキシとなり、XIIIに例示される化合物である。R2=ブ
チルカルボニロキシのとき、キシル側鎖は(2,3−ジフルオロ−4−ブタンエ
ート)ブチロキシとなり、XIVに例示される化合物である。R2=ペンチルカ
ルボニロキシのとき、キシル側鎖は(2,3−ジフルオロ−4−ペンタノエート
)ブチロキシとなり、x■に例示される化合物である。R2=4−ペンテニルカ
ルボニロキシのときキシル側鎖は(2,3−ジフルオロ−4−ペンテノエート)
ブチロキシとなり、XVIに例示される化合物である。
第三の末端セグメントの細区分は:
R2=アルキル、アルケニルおよびそれらのエポキシド第三の細区分に属するR
2を含有する化合物は以下で述べる誘導方法Cによって合成される。この第三の
細区分は、特に、表2中の化合物XVI I−XXIおよびXXIIIを含む。
R2=メチルのとき、牛うル側鎖は(2,3−ジフルオロ−4−メトキ/)プチ
ロキ/となり、XVIIに例示される化合物である。R2=ブチルのとき、キシ
ル側鎖は(2,3−ジフルオロ−4−プチロキ/)ブチロキシとなり、XVII
Iに例示される化合物である。R2=4−ペンテンのとき、キシル側鎖は[2,
3−′;フルオロー4−(4−ペンテニロキシ)]ブチロキシとなり、XIXに
例示される化合物である。R2=1−メチルヘプチルのとき、キシル側鎖は[2
,3−’;フルオロー4−(1−メチルへブチロキシ)]ブチロキシとなり、X
xに例示される化合物である。R2=2R,3R−エポキシヘキ/ルのとき、牛
うル側鎖は[2,3−ジフルオロ−4−(2R,3R−エポキシへキシロキシ)
]ブチロキシとなり、XXIに例示される化合物である。R2= 23. 3
S−エポキシヘキシルのとき、キシル側鎖は[2,3−ジフルオロ−4−(23
,3S−エポ牛/へキシロキシ)]ブチロキシとなり、XX I I Iに例示
される化合物である。
第四の末端セグメントの細区分は:
R2= アルキルあるいはアルケニルハライド第四の細区分に属するR2を含有
する化合物は以下で述べる誘導方法りによって合成される。この第二の細区分は
、特に、表2中の化合物XXIIおよびXXIVを含む。R2=2R。
3R−ジフルオロヘキシルのとき、キシル側鎖は[2,3−ジフルオロ−4−(
2R,3R−ジフルオロへキシロキシ)]ブチロキシとなり、XXIIに例示さ
れる化合物である。R2=23,3S−ジフルオロヘキシルのとき、キシル側鎖
は[2,3−ジフルオロ−4−(2S、3S−ジフルオロへ牛シロキシ)]ブチ
ロキシとなり、XXIVに例示される化合物である。
末端セグメントのハライドは2個に限定されることが好ましい。好ましいハライ
ドは塩素およびフッ素であり、さらに好ましくはフッ素である。
本発明は、本発明に係る1個以上のキシルな非ラセミ体の化合物を含有するFL
C組成物を含む。
日の− なU
構造式IXaおよびIXb(ここでQ=R2)で示される基部セグメントを有す
る強誘電性液晶化合物をキシルなし一酒石酸ジエチル(Ia)およびD−酒石酸
ジエチル(Ib)からそれぞれ調製する。反応模式図IはIXa (Q=H)中
間体のIaからの合成を示す。一方、IaをIt)と置換すると構造式IXI)
(Q=H)で示される中間体化合物が生成される。化合物IXaまたはIXb(
Q=H)の合成はキシルな2.3−インプロピリデントレイトール(2,3−i
sopropylidenethreitol)の生成を経て進行する。これは
次に所望の4−置換された骨格構造部分(R+−Ar)と結合される。得られた
化合物の環を開環し、ハロゲン化試薬で処理して、模式図■に例示されているよ
うに、キシルなジオキシ−2,3−ジハロの基部セグメントが得られる。
上述されているように、構造式IXaおよびIXb(Q=R2)の基部セグメン
トを有するFLC化合物は一組の鏡像イー・とじて表される。これらの基部セグ
メントを含有する強誘電性化合物/ドーパントはFLC物質中で、旦の符号が逆
になる以外は同様に作用する。IXaあるいはIXb(Q=R2)基部セグメン
トのいずれかを含有する、異なる強誘電性化合物/ドーパントが利用可能である
ことで、特定のホスト物質に使用するための適切な鏡像体が選択可能となる。
■
(Q翼H)
模式図Iに示された合成法およびそのアナログは実施例中に詳細に述べられてい
る。特に、2− (ra’ −(2R,3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシブチ
ル)オキシ]) フェニル−5−へキ/ルビリミジン(I X a、ここでR1
−ヘキシル、Q=H,Ar=5.4’ −置換フェニルビリミジン、並びにXお
よびY=F)および2− +4’ −[(2S、33−ジフルオロ−4−ヒドロ
キシ)−ブチロ牛シ]) フェニル−5−アルキルピリミジン(IXb、ここで
R+=ヘキシル、Q=H。
Ar=5.4’−1換フエニルピリミジン、並びにXおよびY=F)について述
べられている。
模式図Iの式Vlで使用される置換フェノール、R+ ArOHは市販かまたは
容易に入手可能な出発物質から既知の方法で生成される。
XおよびYが異なるハライドであるIXaおよびIXb(Q=H)の合成は容易
に入手可能な出発物質からも既知の方法で行うことができる。このようなレジオ
異性体IXaおよびIxb (Q=H)およびその鏡像体には以下の物が含まれ
る:
2R−フルオa−3R−り0口 2S−フルオロ−33−クロα2R−クロロ−
3R−フルオロ 2S−クロロ−33−フルオロ本発明において、化合物IXa
およびIXb(ここでQ=H)から得られる最終的な強誘電性化合物、すなわち
IXaまたはIxb(Q=R2)の合成は、例えば、本明細書中の実施例で述べ
られているような既知の手段によって行われ得る。
この実施例は表2中に“A″、4B′、“C″、およびD”で表される4つの誘
導方法で示される。
誘導法AはIXaあるいはIXb(Q=H)のメチルホルメートによるエステル
交換反応を包含し、以下の一般式で表されるキシルなホルミルを生成する:
R,−Ar−0−CH2−ごHX−ごHY−C!−!2−O−CHOΔ
表2中の化合物X、4’ −[(2R,3R−ジフルオロ−4−ホルミル)ブチ
ロキノコフェニル−5−へ牛ンルビリミジンは、へ式の化合物の例として示され
ている。この合成法は実施例中で述べられている。
誘導法BはIXaあるいはIXb(Q=H)と無水カルボン酸、アルカノイルク
ロライド、またはアルカノイルクロライドとの反応を包含し、以下の一般式で表
されるエステルを生成する:
旦 ;;で・ Rつ = 7ソレそル9た!ニア1しT二:し誘導法Bにより生
成される化合物の中には表2の化合物X1−XVIが含まれる。各化合物の合成
の完全な詳細についでは実施例中で示される。
誘導法Cは式IXaあるいはIXb(Q=H)の化合物ととヨウ化アルケニル、
またはアルキルあるいはアルケニルエポキシドンレートとの反応を包含し、以下
の一般式で表される化合物を生成する:
R1−Ar−0−CH2−C”HX−ごHy−ah2−o−P、。
ここでRt =アルキル、アルケニル、またはそれらのエポキシド。
誘導法Cにより生成される化合物の中には表2の化合物XVII−XXIおよび
XXIIIが含まれる。各化合物の合成の詳細については実施例中で示される。
誘導法りはXXIまたはXXIIIに類似の化合物のエポキシ環の開環および得
られた中間体のハロゲン化試薬による処理を含む。XXIまたはXXIIIのエ
ポキシ環はピリジン中のフッ化水素のようなハロゲン化試薬によって開環されハ
ロヒドリンとなる。つぎにジエチルアミノスルフルトリフルオライド(DAST
)のような二番目のハロゲン化試薬と反応して、以下の式で示されるテトラハロ
化合物を生成するここでXlおよびYlはハライドであり、これらは同一である
かまたは異なるものであり得る。ここでは塩素およびフl素か好ましい。R4は
アルキルまたはアルケニルである。
誘導法りにより生成される化合物の中には表2の化合物XXIIおよびXXIV
が含まれる。各化合物についての完全な詳細は実施例中で示される。
本発明の多くの化合物は互変性または単変性な強誘電性(スメクチlりC’)液
晶相を有しない。しかしながら2表2に示されているような本発明の化合物を、
WB2のような既知のFLCホスト物質に混合した場合、強誘電性スメクチック
C°相を有する混合物が生成する。この混合物の分極密度はホスト物質単独の場
合に比べて増加している。WB2は一1nC/cm2の非常に低い分極密度を有
する。本化合物はFLC混合物の配向粘度を顕著に増加させることなくその分極
密度を改善し得る。本組成物はFLC組成物のNoまたはC゛のヘリカルピッチ
(herical pitch)に対する補償剤(compensat in4
agents)として使用し得る。
表2にメツモルフイック特性(mesomorphic properties
)、補作分極密度および本組成物とWB2の10%(w / w )混合物の相
転移温度をまとめた。表2においては、各相はX−結晶、I=等方性液体、A=
スメクチックA、C’=スメクチックC,S=不確定のスメクチック相として表
され、相転移温度は℃で与えられる。P□tは10重量%の本組成物とWB2の
混合物から補作した分極密度である。P0工tはn C/ c m2で与えられ
、分極の大きさは印加電場の逆転したときの動的電流応答(dynamic c
urrent response)を積分して測定されLこの方法はMarti
not−Lagarde(1978)のJ、 Phys、 37. C−3,p
。
129およびMartinot−Lagarde(1977)のJ、 Phys
、 Lett、 38. L−17に述べられている。
(以下余白)
友 2
シ゛フルオロアルコールD吸シたl: Mbめl々め講1μ本へ一先簗本発明の
化合物はまた所望のいかなる重量パーセントでもホスト物質と混合し得る。一般
に、本化合物の重量パーセントが増加するにつれて、FLCd全Cd分極密度は
直線的に増大する。FLC混合物の意図する応用目的や所望の分極に応じて、当
業者は、所望の分極を得るためにホスト物質に混合する本化合物の適当な濃度を
決定し得る。本応用では分極密度が高いため、混合物中で所望の分極を得るため
のドーパントとして、典型的には低濃度で使用される。一般に、ホスト中でドー
パントとして使用される濃度は約20%(W/W)より低い。このような低濃度
にすると、より高濃度のドーパントの使用に伴って起こり得る高い配向粘度が回
避される。
本発明の化合物はいかなる適当なホスト物質にも混合し得る。適当なホスト物質
は意図する応用目的によって変わるが、一般には、ドーパントとの溶解度や混和
性、広いC゛相の温度範囲(例えば、−20°Cから60°C)および低い配向
粘度が望ましいと考えられる。
本発明の重要な局面は、式IXaおよびIXb(Q=R2)で表される基部セグ
メントを有するいくつかの化合物がFLCドーパントとしての分極特性をキシル
側鎖中にただひとつの酸素を有する類似の化合物と比べて同上させ得ることを発
見したことである:
1鼓化金上1柱1p−t
4°−(2S、3S−)’ フルオαヘキン04ノ)7xニル−259300n
C/em25−へキシルビリミノ゛ノ
4°−(2S、3S−)′フルオロヘキノa+ノ〉フェニル−25° 280n
C/cm25−へフ゛ チルヒ゛リミノ゛ン
表2にみられるようニエステル、XI、XIII、XIV。
およびXVIは4’ −(23,3S−ジフルオロへキシロキン)フェニル−5
−へキシルピリミジンと比較して補作分極が向上している。エステル、XIIお
よびxvもまた4′ −(2S、3S−ノフルオロヘキンロキン)フェニル−5
−へプチルピリミジンと比較して補作分極が向上している。
表2中の本化合物と比較するため、これら類似化合物のPや・tは10重量%の
化合物をWB2に混合した物からの補作分極である。
本化合物の分極の向上はキシルな側鎖中のハライドおよび酸素の双極子の相対的
な配置に起因するものと考えられる。
配向したスメクチックC相中の本フンホメーションの双極子の配向が分極密度に
影響を与えることに注目すべきである。
傾斜面に対して垂直な双極子である成分のみが分極に影響を与える。アキラルな
側鎖の基部および末端セグメントの構造、およびその基間のいかなる立体的なお
よび5゜・′または電子的な相互作用も双極子の配向および分極密度の大きさな
らびに符号に影響を支ぼす。双極子の配向と強誘電分極密度の間の関係はWal
baらの(1986) j、 Amer、 Chem、 Soc、108:52
10−5221およびWalbaらの(19B ) J、 Amer、 che
w、 Soc、108ニア424−7425によって論じられている。両者とも
本明細書中に参考として援用されている。
本明細書中で例示されているように、本発明のキシルな基部セグメント、−0−
CH2−C’HX−C’HY−CH2−0−1および本明細書中で述べられてい
るいかなる種々の末端セグメントの結合によってFLC化合物を生成する場合で
も、分極特性が向上したFLCドーパントを生成し得る。
支血史
実施例 1 2−[4’−(2R,3R−ジハロ−4−ヒドロキシ)プチロキシ
コフェニルー5−R1−ピリミジンの合成
本実施例はキシルな2− [4’ −(2,3−ジハロ−4−ヒドロキシ)プチ
ロキ/] フェニル−5−R1−ピリミジンの合成を示す。その方法をンフルオ
ライド、すなわち2−[4’−(2R,3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシ)ブ
チロキノコフェニル−5−へ牛ンルビリジン(I X a、ここでR1=ヘキシ
ル、Q=H,Ar=2−フェニルピリミジン、ならびにXおよびY=F)の合成
によって示す。
はじめに、酒石酸L−ジエチル(Ia)(150gまたは728mmol)、ジ
メトキシプロパン(179mlまたは1.45mo+)、およびトルエンスルホ
ン酸(TsOH)(2,78gまたは14.6mmol)を、マグネチック攪拌
子を入れた、炎で乾燥した500m1フラスコに加えた。
この反応物を12時間攪拌したのち90m1 (0,73m。
l)のジメトキシプロパンを追加した。この反応物をさらに24時間攪拌して1
60mlの溶液を分別蒸留により除去した。こののち90m1 (0,73mo
l)のジメトキシプロパンを追加した。約1時間後、この反応混合物を10%N
aHCO3水溶液に注ぎ入れ、1 : 1 (v/v) へ牛サン/酢酸エチル
混合溶媒で抽出した。次に有機層の合計を飽和NaC1で抽出し、無水N a
2 S O4およびに2Co3の混合物で乾燥した。減圧下で溶媒を除去し黒色
の油状物を得た。次にこの油状物を110°C−120°Cで分別蒸留し、12
8gの収量を得た。これは所望のアセトニド(I I)と未同定の副生成物の1
: 1(ガスクロマトグラフによる)混合物であった。
自動攪拌棒、滴下漏斗および冷却器を備え、オーブン乾燥した3リツトルの30
フラスコに29.6g (0,78m。
l)の水素化リチウムアルミニウム(LAH)および1.51の乾燥したエーテ
ルを加えた。ついで滴下漏斗にアセトニド(II)混合物および約300m1の
エーテルを入れた。
このLAH懸濁液を高速で攪拌し水浴でO′Cに冷却した。アセトニド溶液を約
40分かけて懸濁液中にゆつ(つと適下した。そののち水浴を取り除き、反応物
をさらに90分攪拌した。ついで再び水浴を使用して、反応混合物を水29.2
ml、1.5g/I NaOH水溶液29.6mlおよび水89m1を一滴ずつ
加えることにより処理した。この懸濁液を終夜攪拌した。この懸濁液に20gの
無水Mg S Oaを加え、さらに15分攪拌した後、この反応混合物を1イン
チのンーライトパノドを通して濾過した。これをエーテルで洗浄し、溶媒を減圧
下で除去した。得られた黄色の油状物を112°Cl3mmHgで蒸留し、38
.6g(2段で収率は33%)の透明油状の生成物を得た。これは23,3S−
インプロピリデントレイトール(I I I)である。
次に、2S、3S−イソプロピリデントレイトール(Ill)(20gまたは1
23mmol)、ペンジルクロライド(14,19m1または123mmol)
、ジクロロメタン(78ml)、NaOH溶液(4Mで90.6m1)、および
テトラブチルアンモニウムブロマイド(1゜99gまたは6.2mmol)をマ
グネチック攪拌子を入れた500m1フラスコ中に加えた。還流冷却器をフラス
コの上部に取付け、二相の反応物を約30時間攪拌した。ついで反応混合物を分
岐漏斗に注ぎ、各層を分離した。水層をジクロロメタンで二回以上抽出した。有
機層の合計は無水Na25odおよびに2Co3上で乾燥し、溶媒を減圧下で除
去した。油状物を分別蒸留し、生成物の4−ペンジロキ/−2S、3S−インプ
ロピリデントレイトール(IV)は138℃(3mmHg)で留出し、20.9
g(収率67%)の収量を与えた。
次に、2S、3S−アセトニド−4−ペンシロキントレイトール(IV)(6,
543gまたは25.9mmol)およびトルエンスルホニルクロライド(9,
888gまたは51.9mmol)を、マグネチック攪拌子を入れた、炎で乾燥
した250m1フラスコに加えた。このフラスコを水浴中で冷却し、水で冷却し
た無水ピリジン78 m lを加えた。反応混合物を水浴中で1時間攪拌し、−
20°Cの冷却器中に終夜放置した。反応混合物を水中に注ぎジエチルエーテル
で3回抽出した。有機層の合計を飽和NaC1溶液で抽出し、無水硫酸ナトリウ
ムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去し、10゜25g(収率98%)の4−ベン
ジロキシ−23,33−イソプロピリデン−1−(4−トルエンスルホネート)
トレイトール(V)が粘ちょうな油状物として得られた。
2− f [4’ −(4−ベンジロキシ−23,3S−o−イソプロピリデン
ジオキシ)−ブチロキノコ)フェニル−5−へ牛シルピリミジンの合成のために
;4−ベンジロキシ−23,3S−イソプロピリデン−1−(4−1−ルエンス
ルホ不−ト)トレイトール(V)(2,0Ogまたは5.0mm。
1)、4−ヘキシルピリミジルフェノール(Rt−ArOH。
ここでRI=ヘキシル)(1,525gまたは6.0mmol)およびジメチル
ホルムアミド(15ml)を、マグネチック攪拌子を入れた、炎で乾燥した25
m1フラスコに加えた。
この混合物に274mg (5,7mmo l)の1:1(w/w)NaH/鉱
物油混合物をゆっ(り加えながら攪拌した。
反応物を終夜攪拌し、その時、反応を完了させるため73°Cまで加熱した。反
応混合物を25m1の水中に注ぎ、1:l(V / V )へ牛サン・:酢酸エ
チル混合溶媒で抽出した。有機層の合計を飽和NaC1で抽出し、無水硫酸ナト
リウムおよび炭酸カリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除去した。35mmンリ
カゲルカラムおよび4:1のへキサン:酢酸エチル溶媒を用いて生成物をフラノ
7ニクロマトグラフイーで精製した。2.36g(収率97%)の所望の生成物
+ 2 ([4’ −(4−ベンジロキシ−23,3S−o−インプロピリデン
ジオキシ)ブチロキシ]) フェニル−5−へキシルピリミジン(Vl、ここで
R+=ヘキシル)がワックス状の固体として得られた。
2 i: 4 ’ (4−ベンシロキン−25,3S−ジヒドロキシ)ブチロキ
ノコフェニル−5−へキシルピリミジンの合成のために: 2−([4’ −(
4−ベンジロキ/−23゜3S−o−イソプロビリデンジオキ/)ブチロキノコ
) フェニル−5−へキシルピリミジン(2,08gまたは4.2mm01)、
テトラヒドロフラン(16m1)、水(12m1)、およびIHcI (3,5
m1)をマグネチック攪拌子を入れた50m1フラスコに加えた。反応は、出発
物質が残っていないことがTLCによって確認されるまで攪拌(およそ8時間)
した。反応混合物を水中に注ぎエーテルで抽出した。
有機層の合計を飽和NaC1で抽出し、無水N a 2 S Otおよびに2C
O3で乾燥した。溶媒を減圧下で除去した。反応物をフラノ7ニクロマトグラフ
イーを用いてシリカゲル上で精製した。l: 1 (V/’V)のへ牛サン:酢
酸エチル溶液を溶離液として用いた。1.91g(収率100%)の2−(4′
−(4−ペンシロ牛/−2S、3S−ジヒドロキシ)ブチロキノコフェニルー5
−へキシルピリミジン(Vrr、ここでR]−ヘキ/ル)がワIクス状の固体と
して得られた。
2−[4’ 4−ベンジロキ/−2S、33−ジフルオロ)ブチロキノコフェニ
ルー5−ヘキシルピリミジンの合成のために; 1.52g (3,37mmo
l)の2− J4’ −(4−ベンシロキン−23,3S−ジヒドロキシ)フ゛
チロキシニフェニルー5−ヘキシルピリミン/および40m1のジクロロメタン
を、マグネチック攪拌子を入れた、炎で乾燥した50m1フラスコに加えた。こ
の溶液を一78℃に冷却しながら攪拌し、2.7ml (20mmol)のDA
S Tをゆっ(り加えた。反応物を1時間かけて一30°Cまで暖め、そのの?
)2.3ml (28mmol)の無水ピリジンを加えた。反応物を室温までゆ
っくりと暖め終夜攪拌した。反応混合物を10%NaHCOa水溶液にゆっくり
と加え、メチレンクロライドで抽出した。有機層の合計を無水Na2SO4およ
びに2CO3の混合物で乾燥した。溶媒を減圧下で除去した。生成物をフラノ7
ニクロマトグラフイーを用いてノリシカラム上で精製した。4:1(v/v)の
へ牛サン:酢酸エチル溶液を溶離液として用いた。838mg(収率55%)の
2−[4’−(4−ベンジロキシ−2S、33−ジフルオロ)ブチロキノコフェ
ニルー5−ヘキシルピリミジン(V I I L ここでR+=ヘキシル並びに
XおよびY=F)が粘ちょうの油状物として得られた。
2−口4’ −(2R,3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシ)ブチロキノコフェ
ニル−5−へ牛ンルピリミジンの合成のために; 838mg (1,84mm
ol)の2− [4’ −(4−ベンジロキ/−23,33−ジフルオロブチロ
キシ)] ]フェニルー5へ半シルピリミジンおよび10m1のメチレンクロラ
イドを、マグネチック攪拌子を入れた、炎で乾燥した50m1フラスコに加えた
。溶液を攪拌しなから0℃に冷却し、LMのBBr3溶液2.03m1を5分間
以上かけて攪拌しながらゆっくり加えた。反応物をさらに15分攪拌し、そのの
ち反応混合物を10%(w/v)NaHCO3溶液にゆっくりと加え、そこから
メチレンクロライドで抽出した。有機層の合計を無水Na25Ojおよびに2C
O3の混合物上で乾燥し、溶媒を減圧下で除去した。生成物をフラッシュクロマ
トグラフィーを用いてシリカカラム上で精製した。3:2(v/V)のへ牛サン
:酢酸エチル溶液を溶離液として用いた。
540mg(収率80%)の2−[4°−(2R,3R−ジフルオロ−4−ヒド
ロキシ)ブチロキシ]フェニル−5−へキシルピリミジン(IXa、ここでR+
=ヘキシル、XおよびY=FならびにQ=H)が得られた。
実施例 1a キシルな2R,3R−ジノ10−4−ヒドロキシブチロキシセグ
メントと他のR1で置換された骨格構造とが結合した化合物の合成模式図1中の
化合物Vから化合物Vlを合成する場合、いかなる4−Rt−4’ −ヒドロキ
シで置換されたFLC骨格構造(Rt−ArOH)も使用し得る。例えば、4′
−フェノール−5−アルキルピリジンの合成が0hnoらの米国特許第4,7
95、587号(1989) (その中の化合物■参照)に述べられている。
4′−フェノール−5−アルキルピリジンは多くの異なるキシルな4−アルキル
フェニル−4’ −(2R,3R−ジノλロー4−ヒドロキシブチロキシ)ピリ
ミジン化合物を合成する実施例1の方法に使用し得る。この化合物は種々のアキ
ラJし側鎖を有している。
他のRt−ArOH例えば4−Rt−4’ −ヒドロキシビフェニル、4−Rt
−フェニル−4゛−ヒト凸キシベンゾエート、4−ヒドロキシフェニル−4′R
1−ベンゾエート、およヒ他のR1−置換された骨格構造単位で上記の骨格構造
を使用したものが、市販されているかまたは当業者に既知の手法を用いて容易に
入手可能な出発物質から合成し得る。
他のRt−ArOH化合物は本発明のすべてのIXaおよびIXb(Q=H)鏡
像体およびレジオ異性体の合成に使用し得る。
実施例 2 2− (4’−23,3S−ジノ翫ロー4−ヒドロキシブチロキシ
)フェニル−5−Rt−ピリミジンの合成
本実施例はキシルな2−[4’ −(2S、3S−ジノ)ロー4−ヒドロキシ)
ブチロキシ]フェニルー5−アルキルピリミジン(I X b、ここでQ=H,
Ar=2−フェニルピリミジン、並びにXおよびY=ハライド)の合成を示す。
この方法は本願に記載の任意の実施例の方法によって合成される化合物の鏡像体
を得るために使用し得る。2− (4’ −23゜3S−ジハロ−4−ヒドロキ
シブチロキシ)フェニル−5−R1−ピリミジンを得るための方法は本質的には
実施例1で述べられた方法と等しいが、化合物1a、L−酒石酸ジエチルの代わ
りに、その鏡像体であるIb、D−酒石酸ジエチルを用いる。D−酒石酸ジエチ
ルはL−酒石酸ジエチルと同様に市販されている。
実施例1で生成された化合物の鏡像体は、D−酒石酸ジエチルをL−1石酸ジエ
チルの代わりに使用すると、2−[4’ −(23,3S−ジフルオロ−4−ヒ
ドロキシ)ブチロキノ]フェニル−5−へキシルピリミジンである。
実施例 3 4’ −(2R,3R−ジフルオロ−4−ポルミル−ブチロキシ)
フェニル−4−n−へキシルピリミジン(X)の合成
化合物Xを合成するために、30mg(82μmol)の2−[4″ −(2R
,3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシブチロキシ)コ フェニル−5−ヘキシル
ピリミジン(T X a。
ここでR+=ヘキシル、Q=H並びにXおよびY=F)および10m1のメチル
ホルメートを、マグネチック攪拌子を入れた、炎で乾燥した10m1フラスコに
加えた。次に約10μmのチタニウムイソプロポキシドをエステル交換反応の触
媒としてこの溶液に加えた。反応物を12時間攪拌した。このときさらに10μ
lの触媒を加え、この乳白色の反応物を5分間攪拌した。そののち反応混合物を
水中に注ぎ入れエーテルで抽出した。有機層の合計を飽和N a (1溶液で洗
浄し、無水N a 2 S Oaおよびに2CSO3の混合物で乾燥した。溶媒
を減圧下で除去した。生成物はフラッシュクロマトグラフィーを用いてシリカカ
ラム上で精製した。3: 2 (v/v)のへ牛サン:酢酸エチル溶液を溶離液
として用いた。28.0mg(収率87%)の4°−(2R,3R−ジフルオロ
−4−ホルミル−ブチロキシ)フェニル−4−n−へキシルピリミジン(X)が
得られた。
実施例 4 4’ −(2R,3R−ジフルオロ−4−アルキルエステル−ブチ
ロキシ)フェニル−4−アルキルピリミジン(XI−XV)および4’ −(2
R,3R−ジフルオロ−4−アルケニルエステル−ブチロキシ)フェニル−4−
アルキルピリミジン(xvrの合成
実施例 4a 4°−(2R,3R−ジフルオロ−4−アセチル−ブチロキシ)
フェニル−4−n−へキシルピリミジン(XI)の合成
化合物xrを生成するために、55mg (、151mm。
l)の2−[4°−(2R,3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシ)プチロキシコ
フェニルー5−ヘキシルピリミジン(IXa、ここでRI=ヘキシル、Q=H並
びにXおよびY=F)、33μm (0,45mmol)の無水酢酸、110μ
l(1゜4mmol)のピリジン、1.5mlのTHF、 および約2mgのD
M A Pを、マグネチック攪拌子を入れた、炎で乾燥した1 0rnlフラ
スコに加えた。反応物を終夜攪拌した。これを水中に注ぎ入れエーテルで抽出し
た。有機層の合計を希薄NaOHおよび飽和N a C1溶液で各一度ずつ洗浄
し、無水N a 2 S Oaおよびに2C3O3の混合物で乾燥した。溶媒を
減圧下で除去した。生成物はフラッシュクロマトグラフィーを用いてンリカカラ
ム上で精製した。4:1(v/v)のへ牛サン:酢酸エチル溶液を溶離液として
用いた。46.2mg(75%)の収率の生成物、4’ −(2R,3R−ジフ
ルオロ−4−アセチル−ブチロキン)フェニル−4−n−へキシルピリミジン(
XI)が得られた。
実施例 4b 4’ −(2R,3R−ジフルオロ−4−アセチル−ブチロキン
)フェニル−4−n−へブチルピリミジン(Xll)の合成
化合物XIIを合成するために、化合物XIを合成するのと同様の操作に従い、
2− [4’ −(2R,3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシ)フチロキシ〕フ
ェニル−5−へキシルピリミジンの代わりに2−[4′−(2R,3R−ジフル
オロ−4−ヒドロキシ)ブチロキノ]フェニルー5−ヘプチルピリミジン(I
X a、ここでR+=ヘキシル、Q=H並びにXおよびY=F)を使用した。
実施例 4c 4’ −[(2R,3R−ジフルオロ−4−プロパノエート)−
ブチロキシ]フェニル−4−へキシルピリミジン(XIII)の合成
化合物XIIIを合成するために、化合物XIを合成するのと同様の操作に従い
、無水酢酸の代わりにプロパノイルクロライドを使用した。 一
実施例 4d 4’−[(2R,3R−ジフルオロ−4−ブタノエート)−ブチ
ロキシ]フェニル−4−へキシルピリミジン(X I V)の合成
化合物XIvを合成するために、化合物XIを合成するのと同様の操作に従い、
無水酢酸の代わりにブタノイルクロライドを使用した。
実施例 4e 4’ −[(2R,3R−ジフルオロ−4=ペンタノエート)−
フチロ牛シコフェニルー4−ヘプチルピリミジン(X V)の合成化合物Xvを
合成するために、化合物XIIを合成するのと同様の操作に従い、無水酢酸の代
わりにペンタノイルクロライドを使用した。
実施例 4f 4’ −f[2R,3R−ジフルオロ−4−(4−ペンテノエー
ト)] −ブチロキシ)フェニル−4−へキシルピリミジン(xVI)の合成
化合物xv■を合成するために、化合物XIを合成するのと同様の操作に従い、
無水酢酸の代わりに4−ペンテノイルクロライドを使用した。
実施例 5 4’ −[(2R,3R−ジハロ−4−アルコキン)ブチロキシ]
−フェニルー4−アルキルビリミジンおよび4’ −[2R,3R−ジハロ−4
−(エポキシアルコキシ)プチロキ/コフェニルー4−アルキルピリミジン(X
VT I、XVI I I、XIX、XX。
XXI、XXIII)の合成
実施例 5a 4’−1:(2R,3R−ジフルオロ−4−メトキン)−ブチロ
キンクフェニル−4−へブチルピリミジン(XVII)の合成化合物XVIIを
合成するために、18.6mg (49μmo l)の2−[4’ −(2R,
3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシ)プチロキ/] フェニル−5−へブチルピ
リミジンおよび4mgのT HFを、マグネチック攪拌子を入れた、炎で乾燥し
た10m1フラスコに加えた。この溶液に5mg (98μmol)のl :
1 (w7’w) N a H/鉱物曲混合物、121t l (200μmo
l)のヨウ化メチル、および1mgのD〜IFを加えた。反応物を終夜攪拌し
た。反応物を水中に注ぎ入れ1 : 1 (v、’v)へ牛サン:酢酸エチルで
抽出した。
有機層の合計を飽和NaClで抽出し、無水Na2S○4およびに2CO3の混
合物で乾燥した。溶媒を減圧下で除去した。
反応混合物をフラノ/ユクロマトグラフィーを用いてソリヵカラム上で精製した
。4:1(v/v)のへ牛サン:酢酸エチル溶液を溶離液として用いた。16.
3mg(84%)の4’ −[(2R,3R−ジフルオロ−4−メトキン)ブチ
ロ牛シコフェニル−4−へブチルピリミジン(XVII)が得られた。
実施例 sb 4’−[(2R,3R−ジフルオロ−4−ブチロキン)−フチロ
キノ]フェニル−4−へブチルピリミジン(XVIII)の合成化合物XVII
Iを合成するために、化合物XVIIを合成するのと同様の操作に従い、ヨウ化
メチルの代わりにヨウ化1−ブチルを使用した。
実施例 5c 4’ −[(2R,3R−ジフルオロ−4−(ペンテノキン)−
ブチロキンクフェニル−4−へキシルピリミジン(XIX)の合成化合物XIX
を合成するために、化合物XVIIを合成するのと同様の操作に従い+ (1)
2−14’ −(2R,3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシ)プチロキ/] フ
ェニル−5−へブチルピリミジンの代わりに2− [4’ −(2R,3R−ジ
フルオロ−4−ヒドロキシ)ブチロキノ]フェニルー5−ヘキシルピリミジンを
、および(2)ヨウ化メチルの代わりにヨウ化4−ペンテニルを使用した。
実施例 5d 4’ −C2R13R−’y’ 7“レオニーJ−、1−メチル
ヘプf=+7)フJ−=上、[−エニルー4−へ本/ルビリミ/゛シ<xx)、
)合成化合物XXを合成するためiこ、化合物XVIIを合成するのと同様の操
作に従い:(1)2−口4’ −(2R,3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシ)
ブチロキシ]フェニルー5−ヘブチルビリミジシの代わりに2− C4’ −(
2R,3R−ジフルオa−4−ヒドロキシ)プチロキノコフェニル−5−へキン
ルビ1ノミジンを、および(2)ヨウ化メチルの代わりにヨウ化1−メチルヘプ
チルを使用した。
実施例 5e 4°−i[2R,3R−ジフルオc−4−(2R,3R−エポキ
シ)へキ/ロキノコプチc手/) フェニル−4−へ牛ンルピ1ノミジン(XX
I)の合成
化合物XXIを合成するために、化合物XVI+を合成するのと同様の操作に従
い: (1)2−14’ −(2R,3R−ノフルオロー4−ヒドロキシ)プチ
ロキ/:・ フェニル−5−へブチルピリミジンの代わりに2−二4°−(2R
,3R−ノフルオロー4−ヒト′ロキ/)ブチロキシニフェニル−5−へキシル
ピリミジンを、および(2)ヨウ化メチルの代わりに2R,3R−ニポふンヘキ
/ルト/レートを使用した。
実施例 5f 4′−1[2R,3R−ジフルオロ−4−(2S、33−エポキ
シ)へキシロキンコブチロ+/l フェニル−4−ヘキシルピリミジン(XX
I I I)の合成
化合物XXIIIを合成するために、化合物XVIIを合成するのと同様の操作
に従い: (1)2− [4’ −(2R。
3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシ)プチロキシコフェニルー5−ヘプチルピリ
ミジンの代わりに2−14’ −(2R。
3R−ジフルオロ−4−ヒドロキシ)ブチロキシロフェニルー5−ヘキシルピリ
ミジンを、および(2)ヨウ化メチルの代わりに23.33−エポキシへ牛ジル
トンレートを使用した。
実施例 6 キシルな4’−[2,3−ジハロ−4−(2,3−ジハロアルコキ
シ)ブチロキシ]フェニルー4−アルキルピリミジンの合成実施例 6a 4’
−[2R,3R−ノフルオロー4−(2S、3S−ジフルオロヘキシロキン)
ブチロキシロフェニル−4−へキシルピリミジン(XXIV)の合成
化合物XXIVを合成するために、57. 1mg (0,123mmol)の
化合物XXIIIおよび1.0mlのジクロロメタンをマグネチック攪拌子を入
れた20m1のポリエチレンボトルに加えた。この溶液を0°Cに冷却した。3
5μm (1,2mmol)の市販のフッ化水素のビリージン溶液を加えた。反
応物を3時間攪拌した後、反応が完了していることをTLC分析で確認した。次
に反応混合物を希薄Na2+:03溶液巾に注ぎ入れ、ジクロロメタンで抽出し
た。有機層の合計を無水Na25Oaおよびに2C○3の混合物で乾燥した。溶
媒を減圧下で除去し、フルオロヒドリンを得た。
このフルオロヒドリンを次に1.2mlの乾燥したジクロロメタン中に溶解し、
マグネチック攪拌子を入れた、炎で乾燥した10m1フラスコに移す。この溶液
を一78℃まで冷却し49μl (0,37mmol)のジエチルアミノスルフ
ルトリフルオライド(DAST)を加えた。反応物を1時間かけて一30℃まで
暖め、40μl (0,49mmol)の無水ピリジンを加えた。反応物を室温
まで暖め終夜攪拌した。
反応混合物を希薄NaHCO3溶液中にゆっくりと注ぎ入れ、そこからジクロロ
メタンで抽出した。有機層の合計を無水Na=S○4およびに2COzの混合物
で乾燥した。溶媒を減圧下で除去した。反応混合物をフラッシュクロマトグラフ
ィーを用いてシリカゲルカラム上で精製した。9: 1 (v/v) および4
: 1 (V/V)へ牛サン:酢酸エチル溶液を順次、溶離液として用いた。1
9.7mg (33%)のテトラフルオロ化合物、XXIVが得られた。この化
合物の19F NMRは3組の多重線を示した。−199,5および−20,8
の2組は同じ強度で、−205,5の1組はその2倍の強度であった;’HNM
Rは5.0δ中心とした5組の多重線および4.66を中心とした4組の多重線
を示した。
実施例 6b 4’ −[2R,3R−ジフルオロ−4−(2R,3R−ジフル
オロへキシロキシ)プチロキシコフェニル−4−へキシルピリミジン(XX I
I)の合成
化合物XXIIを合成するために、化合物xxrvを合成するのと同様の操作に
従い、化合物XXIIIの代わりに化合物xxrを使用した。
本発明をいくつかの好ましい実施例から説明および例示したが、これは本発明を
限定することを意図したものではない。
本発明は以下の一般式で示されるすべての鏡像体およびレジオ異性体を包含する
ことを意図する:
R,−Ar−0−CM2−ごHX−ごHY−CH2−0−R。
ここで基部セグメントは2R,3R−ジハロまたは2S、3S−ジハロである。
本発明は、本発明に係る組成物2個以上の混合物、およびその中にこれらの化合
物が互いに混合しているかまたはLCおよびFLC物貿を含む他の化合物と混合
しているFLCの配合も包含することもまた意図する。
国際調査報告
フロントページの続き
(51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号CO7D 213/30
6701−4C2371088615−4C
239/26 8615−4C
CO9K 19/20 7457−4H19/34 7457−4H
I
Claims (15)
- 1.下記の式で表されるキラルな非ラセミ体の化合物であって: R1−Ar−O−CH2−C*HX−C*HY−CH2−O−R2ここで: がキラル炭素を表し、 XおよびYが塩素およびフッ素からなる群から選択されるハロゲンであり、 −O−CH2−C*HX−C*HY−CH2−O−セグメントがキラル側鎖のキ ラルな基部セグメントを含有し、該基部セグメントが鏡像体2R,3R−ジハロ および2S,3S−ジハロから選択され、 R1が2から16個の炭素を有するアルキル、アルケニル、またはアルコキシ基 であって、 Arが少なくとも2個の環を有するアキラルなFLC骨格構造であり、キラルな 基部セグメントおよび該R1基が該骨格構造の外側の環上で互いにパラ置換し、 R2が1から10個の炭素を含有するキラル側鎖の末端セグメントである、 キラルな非ラセミ体の化合物。
- 2.前記Arが2または3個の芳香環を有する骨格構造である、請求項1に記載 の化合物。
- 3.前記R1が非隣接炭素を置換するものとして少なくとも1個の酸素またはイ オウを含有する、請求項2に記載の化合物。
- 4.前記R1が5から16個の炭素を含有する、請求項1に記載の化合物。
- 5.前記R1が8個の炭素を含有する、請求項4に記載の化合物
- 6.前記R1が直鎖または分枝からなる群から選択される、請求項1に記載の化 合物。
- 7.前記Arがフェニルベンゾエート、フェニルピリミジン、ビフェニル、フェ ニルピリジン、ビフェニルベンゾエート、ビフェニルピリミジン、ビフェニルピ リジン、およびテルフェニルからなる群から選択される、請求項1に記載の組成 物。
- 8.前記R2が3個の炭素を含有する、請求項1に記載の組成物。
- 9.前記R2が直鎖およびび分枝からなる群から選択される、請求項1に記載の 組成物。
- 10.前記R2がキラル炭素を含有する、請求項1に記載の組成物。
- 11.前記R2がアルデヒド、アルキルカルボニロキシ、アルキル、アルケニル 、アルケルカルボニロキシ、アルキルハライドおよびアルキルエポキシドからな る群から選択される、請求項1に記載の組成物。
- 12.前記R2が2個のハロゲンからなるアルキルハライドである、請求項11 に記載の組成物。
- 13.前記アルキルハライドがフッ素または塩素を含有する、請求項11に記載 の組成物。
- 14.前記組成物が4′−[(2R、3R−ジフルオロ−4−ホルミル)−ブチ ロキシ]フェニル−4−ヘキシルピリミジン(X);4′−[(2R、3R−ジ フルオロ−4−アセチル)ブチロキシ〕フェニル−4−ヘキシルピリミジン(X I);4′−[(2R、3R−ジフルオロ−4−アセチル)ブチロキシ]フェニ ル−4−ヘプチルピリミジン(XII);4′−[(2R、3R−ジフルオロ− 4−プロパノエート)ブチロキシ]フェニル−4−ヘキシルピリミジン(XII I);4′−[(2R、3R−ジフルオロ−4−ブタノエート)ブチロキシ]フ ェニル−4−ヘキシルピリミジン(XIV);4′−[(2R、3R−ジフルオ ロ−4−ベンタノエート)ブチロキシ]フェニル−4−ヘプチルピリミジン(X V);4′−[2R、3R−ジフルオロ−4−(4−ペンテノエート)ブチロキ シ]フェニル−4−ヘキシルピリミジン(XVI);4′−[2R、3R−ジフ ルオロ−4−メトキシ)ブチロキシ]−フェニル−4−ヘプチルピリミジン(X VII);4′−〔(2R、3R−ジフルオロ−4−ブチロキシ)ブタノキシ] フェニル−4−ヘプチルピリミジン(XVIII);4′−(2R、3R−ジフ ルオロ−4−(4−ペンテノキシ)−ブチロキシ)フェニル−4−ヘキシルピリ ミジン(XIX);4′−(2R、3R−ジフルオロ−4−(1−メチルヘプチ ロキシ)ブチロキシ)−フェニル−4−ヘキシルピリミジン(XX);4′−{ [2R、3R−ジフルオロ−4−(2R,3R−エポキシ)ヘキシロキシ]ブチ ロキシ}フェニル−4−ヘキシルピリミジン(XXI);4′−{[2R、3R −ジフルオロ−4−(2S,3S−エポキシ)ヘキシロキシ]ブチロキシ}フェ ニル−4−ヘキシルピリミジン(XXIII);4′−[2R、3R−ジフルオ ロ−4−(2S,3S−ジフルオロヘキシロキシ)ブチロキシ)フェニル−4− ヘキシルピリミジン(XXIV);および4′−[2R、3R−ジフルオロ−4 −(2R,3R−ジフルオロヘキシロキシ)ブチロキシ)フェニル−4−ヘキシ ルピリミジン(XXII)からなる群から選択される、請求項1に記載の組成物 。
- 15.請求項1に記載の化合物を含有するFLC組成物。
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