JPH0680612A - 非光学活性液晶化合物 - Google Patents

非光学活性液晶化合物

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JPH0680612A
JPH0680612A JP4260534A JP26053492A JPH0680612A JP H0680612 A JPH0680612 A JP H0680612A JP 4260534 A JP4260534 A JP 4260534A JP 26053492 A JP26053492 A JP 26053492A JP H0680612 A JPH0680612 A JP H0680612A
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JP
Japan
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compound
liquid crystal
formula
crystal compound
crystal composition
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JP4260534A
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English (en)
Inventor
Motohisa Ido
元久 井戸
Ryusuke Watanabe
隆佐 渡辺
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 強誘電性液晶組成物を調製する際に、液晶組
成物の電界応答性を向上させるために組成物中に添加し
てもチルト角の大きい強誘電性液晶組成物が得られる新
規な非光学活性液晶化合物を提供する。 【構成】 下記一般式で表わされる非光学活性液晶化合
物。 【化1】 (式中、Rfは分岐状のフルオロアルキル基、R1は 【化2】 を表わし、R2は炭素数4〜20の非光学活性なアルキ
ル基、kは1〜20の整数、Yは単結合、O、COO又
はOCOを表わす。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オプトエレクトロニク
ス分野の液晶用材料として好適に用いられる非光学活性
液晶化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】強誘電性高分子液晶化合物は、高分子化
合物特有の優れた成形性、配向性を有することから、液
晶材料として注目されている。ところが、単独でディス
プレイ用の要求特性の全てを満たす強誘電性高分子液晶
化合物は未だ得られていないことから、強誘電性高分子
液晶化合物に添加剤を配合することにより特性の向上を
図ることが行われている。例えば、強誘電性高分子液晶
化合物に低分子液晶化合物を添加すると電界応答性が向
上し、また、その低分子液晶化合物として非光学活性な
ものを選択すれば、自発分極値を小さくすることもでき
る。強誘電性高分子液晶化合物の電界応答性を向上させ
るために、高分子液晶化合物に、複素環骨格を有し、ス
メクチックC相を示す非光学活性な低分子液晶化合物を
添加した強誘電性高分子液晶組成物は知られている(特
開平4−59890号公報)。しかし、このような従来
知られている強誘電性高分子液晶組成物においては、低
分子液晶化合物の添加量が増えると、強誘電性高分子液
晶組成物のチルト角が大きく低下してしまい、コントラ
ストが悪くなるという問題がある。このため、応答速度
を速くし、自発分極値を小さくしながらも、チルト角が
あまり小さくならないような添加剤の開発が望まれてい
る。しかしながら、強誘電性高分子液晶化合物に添加し
てゲスト−ホスト型駆動用強誘電性液晶組成物とした場
合、ゲスト−ホスト駆動で最大のコントラストを実現す
るチルト角(2θ)90°を実現しうる添加剤は、未だ
得られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は強誘電性液晶
組成物を調製する際に、液晶組成物の電界応答性を向上
させるために組成物中に添加してもチルト角の大きい強
誘電性液晶組成物が得られる新規な非光学活性液晶化合
物を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するために鋭意研究を行った結果、分子末端に特定
な分岐状のフルオロアルキル基を有する3環系の低分子
液晶化合物がチルト角の大きい強誘電性液晶組成物を与
えることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。
【0005】すなわち、本発明は下記一般式で表わされ
る非光学活性液晶化合物を提供するものである。
【0006】
【化4】 (式中、Rfは分岐状のフルオロアルキル基、R1
【0007】
【化5】 を表わし、R2は炭素数4〜20の非光学活性なアルキ
ル基、kは1〜20の整数、Yは単結合、O、COO又
はOCOを表わす。)本発明の非光学活性液晶化合物は
液晶組成物を調製する際に、液晶組成物中に添加しても
チルト角の大きい液晶組成物が得られ、例えばゲスト−
ホスト型駆動用液晶組成物の調製にあたり、有用な構成
成分となりうるものである。
【0008】本発明の非光学活性液晶化合物の末端部位
にある分岐状のフルオロアルキル基Rfの具体例として
は例えば次のような基を挙げることができる。
【0009】
【化6】 本発明の非光学活性液晶化合物の具体例としては、例え
ば次のような化合物を挙げることができる。
【0010】
【化7】 本発明の非光学活性液晶化合物の強誘電性高分子液晶化
合物への添加量は、相溶性に大きく依存しており、相溶
性が良い場合には、非光学活性液晶化合物と強誘電性高
分子液晶化合物との合計量に対して1〜99重量%程度
添加可能である。自発分極値、チルト角、応答速度を考
慮すると、10〜40重量%添加することが好ましい。
10重量%より少ないと自発分極値が大きくなり過ぎた
り、応答速度が遅かったりすることがしばしばある。4
0重量%より多いと、ゲスト−ホスト駆動をするにはチ
ルト角が小さくなり過ぎてしまう場合が多い。
【0011】非光学活性液晶化合物の添加方法として
は、ジクロロメタン、トルエン等の溶媒に非光学活性液
晶化合物と強誘電性高分子液晶化合物とを溶解し、均一
溶液を作製し、溶媒を留去して液晶組成物を得る方法が
好適に用いられる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例及びその比較例によっ
て本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。
【0013】実施例1 化合物(1)の合成 以下に示す合成経路に従って化合物(1)を合成した。
【0014】
【化8】
【0015】(1−1) 化合物(10)の合成 ブロモ安息香酸誘導体(8)1.54gのトルエン40
ml溶液に、ヒドロキシフェニルピリミジン誘導体
(9)1.25g、ジシクロヘキシルカルボジイミド
(DCC)1.40g、及びジメチルアミノピリジン
(DMAP)0.16gを加え、室温で12時間攪拌し
た。その後、ジクロロメタン200mlを加えて反応溶
液を希釈し、濾過を行った。濾液から減圧で溶媒を留去
し、残渣3.94gを得た。これをカラムクロマトグラ
フィー(シリカゲル充填、10%酢酸エチル/20%ジ
クロロメタン/n−ヘキサン展開)で精製することによ
り、目的物(10)3.70gを得た。更に精製するた
めに、エタノールからの再結晶を行い、1H−NMRで
構造を確認し、目的物(10)2.27gを得た。(収
率83.5%)1 H−NMR(TMS/CDCl3)の分析結果を下記に
示す。 8.61(s,2H) 8.48(d,2H) 8.15(d,2H) 7.32(d,2H) 6.96(d,2H) 4.10(t,2H) 3.38(t,2H) 2.63(t,2H) 1.88〜1.25(m,36H) 0.88(t,3H)
【0016】(1−2) 化合物(1)の合成 3−(トリフルオロメチル)ブチリックアシッド0.3
1gに、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド・5
水和物0.36gを加え、室温で30分間攪拌した後、
DMF4mlを加えた。この溶液に、フェニルピリミジ
ン誘導体(10)0.68gのDMF40ml溶液を滴
下した。40℃で12時間反応させた後、希塩酸水溶液
に注ぎ、ジクロロメタンで抽出した。有機層を無水硫酸
マグネシウムで乾燥した後、濾過を行い、濾液から、減
圧で溶媒を留去した。残渣をカラムクロマトグラフィー
(シリカゲル充填、20%酢酸エチル/n−ヘキサン展
開)により精製し、更に、エタノールから再結晶を行
い、目的とする化合物(1)0.67gを得(収率89
%)、下記同定手段により構造を確認した。
【0017】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.61(s,2H) 8.48(d,2H) 8.15(d,2H) 7.32(d,2H) 6.96(d,2H) 4.10(t,2H) 4.04(t,2H) 2.75(m,1H) 2.68(m,1H) 2.63(t,2H) 2.30(m,1H) 1.82(m,2H) 1.70〜1.21(m,34H) 1.16(d,3H) 0.88(t,3H) FD−MS計算値C4461 253=755.07、
測定値754 また、偏光顕微鏡観察より決定した降温過程の相転移挙
動は以下の通りであった。
【0018】
【化9】
【0019】実施例2 化合物(2)の合成 以下に示す合成経路に従って化合物(2)を合成した。
【0020】
【化10】
【0021】(2−1) 化合物(12)の合成 実施例1(1−1)において、ヒドロキシフェニルピリ
ミジン誘導体(9)1.25gの代わりに、ヒドロキシ
フェニルピリミジン誘導体(11)1.14gを用い、
実施例1(1−1)と同様に操作することにより、目的
とする化合物(12)2.43gを得(収率93.0
%)、下記同定手段により構造を確認した。
【0022】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.45(s,2H) 8.41(d,2H) 8.15(d,2H) 7.30(d,2H) 6.97(d,2H) 4.10(m,4H) 3.35(t,2H) 1.88〜1.25(m,30H) 0.90(t,3H)
【0023】(2−2) 化合物(2)の合成 フェニルピリミジン誘導体(10)の代わりに(12)
を用い、実施例1(1−2)と同様に操作することによ
り化合物(12)1.18gから目的とする化合物
(2)1.05gを得た(収率80%)。
【0024】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.45(s,2H) 8.41(d,2H) 8.15(d,2H) 7.30(d,2H) 6.97(d,2H) 4.10(m,4H) 4.05(t,2H) 2.76(m,1H) 2.69(m,1H) 2.29(m,1H) 1.82(m,4H) 1.67〜 1.25(m,26H) 1.17(d,3H) 0.90(t,3H) FD−MS計算値C4155 263=728.98、
測定値728 また、偏光顕微鏡観察により決定した降温過程の相転移
挙動は以下の通りであった。
【0025】
【化11】
【0026】実施例3 化合物(3)の合成 以下に示す合成経路に従って、化合物(3)を合成し
た。
【0027】
【化12】
【0028】(3−1) 化合物(14)の合成 実施例1(1−1)において、ヒドロキシフェニルピリ
ミジン誘導体(9)1.25gの代わりに、ヒドロキシ
フェニルピリミジン誘導体(13)1.14gを用い、
実施例1(1−1)と同様に操作することにより目的と
する化合物(14)2.14gを得(収率82.0
%)、下記同定手段により構造を確認した。
【0029】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.61(s,2H) 8.48(d,2H) 8.15(d,2H) 7.32(d,2H) 6.96(d,2H) 4.11(t,2H) 3.38(t,2H) 2.63(t,2H) 1.88〜1.25(m,32H) 0.88(t,3H)
【0030】(3−2) 化合物(3)の合成 フェニルピリミジン誘導体(10)の代わりに(14)
を用い、実施例1(1−2)と同様に操作することによ
り化合物(14)1.04gから目的とする化合物
(3)1.03gを得た(収率89%)。
【0031】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.61(s,2H) 8.48(d,2H) 8.15(d,2H) 7.32(d,2H) 6.96(d,2H) 4.11(t,2H) 4.05(t,2H) 2.77(m,1H) 2.69(m,1H) 2.62(t,2H) 2.30(m,1H) 1.82(m,2H) 1.70〜1.22(m,30H) 1.17(d,3H) 0.88(t,3H) FD−MS計算値C4257 253=727.01、
測定値726 また、偏光顕微鏡観察により決定した降温過程の相転移
挙動は以下の通りであった。
【0032】
【化13】
【0033】実施例4 化合物(4)の合成 以下に示す合成経路に従って化合物(4)を合成した。
【0034】
【化14】
【0035】(4−1) 化合物(16)の合成 実施例1(1−1)において、ブロモ安息香酸誘導体
(8)1.54gの代わりに、ブロモ安息香酸誘導体
(15)1.32gを用い、実施例1(1−1)と同様
な操作を行うことにより、目的とする化合物(16)
1.24gを得(収率49.8%)、下記同定手段によ
り構造を確認した。
【0036】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.62(s,2H) 8.98(d,2H) 8.15(d,2H) 7.32(d,2H) 6.97(d,2H) 4.11(t,2H) 3.36(t,2H) 2.63(t,2H) 1.88〜1.25(m,28H) 0.88(t,3H)
【0037】(4−2) 化合物(4)の合成 フェニルピリミジン誘導体(10)の代わりに(16)
を用い、実施例1(1−2)と同様に操作することによ
り化合物(16)0.60gから、目的とする化合物
(4)0.56gを得(収率83%)、下記同定手段に
より構造を確認した。
【0038】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.62(s,2H) 8.48(d,2H) 8.15(d,2H) 7.32(d,2H) 6.95(d,2H) 4.11(t,2H) 4.05(t,2H) 2.76(m,1H) 2.68(m,1H) 2.62(t,2H) 1.84(m,2H) 1.70〜1.22(m,26H) 1.17(d,3H) 0.89(t,3H) FD−MS計算値C4053 253=698.95、
測定値698 また、偏光顕微鏡観察により決定した降温過程の相転移
挙動は以下の通りであった。
【0039】
【化15】
【0040】実施例5 化合物(5)の合成 以下に示す合成経路に従って化合物(5)を合成した。
【0041】
【化16】
【0042】(5−1) 化合物(17)の合成 実施例1(1−1)において、ブロモ安息香酸誘導体
(8)1.54gの代わりに、(15)1.32gを、
ヒドロキシフェニルピリミジン誘導体(9)1.25g
の代わりに、(13)1.14gを用い、実施例1(1
−1)と同様な操作を行うことにより、目的とする化合
物(17)1.78gを得(収率74.8%)、下記同
定手段により構造を確認した。
【0043】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.62(s,2H) 8.48(d,2H) 8.16(d,2H) 7.33(d,2H) 6.98(d,2H) 4.12(t,2H) 3.35(t,2H) 2.64(t,2H) 1.88〜1.25(m,24H) 0.88(t,3H)
【0044】(5−2) 化合物(5)の合成 フェニルピリミジン誘導体(10)の代わりに(17)
を用い、実施例1(1−2)と同様に操作することによ
り、化合物(17)0.86gから、目的とする化合物
(5)0.85gを得(収率88%)、下記同定手段に
より構造を確認した。
【0045】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.62(s,2H) 8.48(d,2H) 8.16(d,2H) 7.33(d,2H) 6.98(d,2H) 4.12(t,2H) 4.05(t,2H) 2.78(m,1H) 2.69(m,1H) 2.64(t,2H) 2.30(m,1H) 1.83(m,2H) 1.77〜1.22(m,22H) 1.18(d,3H) 0.89(t,3H) FD−MS計算値C3849 253=670.89、
測定値670 また、偏光顕微鏡観察により決定した降温過程の相転移
挙動は以下の通りであった。
【0046】
【化17】
【0047】実施例6 化合物(6)の合成 実施例1(1−2)において、3−(トリフルオロメチ
ル)ブチリックアシッド0.31gの代わりに、β−ト
リフルオロメチルクロトニックアシッド0.31gを用
い、実施例1(1−2)と同様な操作を行うことによ
り、目的とする化合物(6)0.74gを得(収率98
%)、下記同定手段により構造を確認した。
【0048】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.62(s,2H) 8.49(d,2H) 8.15(d,2H) 7.33(d,2H) 6.98(d,2H) 6.31(s,1H) 9.16(t,2H) 4.05(t,2H) 2.64(t,2H) 2.25(s,3H) 1.87〜1.20(m,36H) 0.89(t,3H) FD−MS計算値C4459 253=753.05、
測定値752 また、偏光顕微鏡観察により決定した降温過程の相転移
挙動は以下の通りであった。
【0049】
【化18】
【0050】実施例7 化合物(7)の合成 以下に示す合成経路に従って化合物(7)を合成した。
【0051】
【化19】
【0052】(7−1) 化合物(19)の合成 ヒドロキシフェニルピリミジン誘導体(18)0.77
gのDMF14ml溶液に、60%油性水素化ナトリウ
ム0.13gを加え、室温で30分間攪拌した。次に、
1,8−ジブロモオクタン1.80gのDMF6ml溶
液を加え、室温で8時間攪拌した。反応溶液を希塩酸水
溶液に注ぎ、ジクロロメタンで抽出した。有機層を無水
硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過を行い、濾液から
減圧で溶媒を留去することにより、残渣13.07gを
得た。これに、メタノール40mlを加え、室温で30
分間攪拌した。濾過を行い、得られた固体を更に、ジオ
キサンからの再結晶で精製することにより目的とする化
合物(19)0.64gを得(収率69%)、下記同定
手段により構造を確認した。
【0053】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.92(s,2H) 8.40(d,2H) 7.54(d,2H) 7.00(m,4H) 4.05(m,4H) 3.37(t,2H) 1.88〜1.25(m,20H) 0.90(t,3H)
【0054】(7−2) 化合物(7)の合成 実施例1(1−2)において、3−(トリフルオロメチ
ル)ブチリックアシッドの代わりにβ−トリフルオロメ
チルクロトニックアシッドを、フェニルピリミジン誘導
体(10)の代わりに(19)を用い、実施例1(1−
2)と同様な操作を行うことにより、化合物(19)
0.64gから、目的とする化合物0.37gを得(収
率55%)、下記同定手段により構造を確認した。
【0055】1H−NMR(TMS/CDCl3)の分析
結果を下記に示す。 8.92(s,2H) 8.40(d,2H) 7.54(d,2H) 7.00(m,4H) 6.31(s,1H) 4.05(m,6H) 2.25(s,3H) 1.86〜1.25(m,20H) 0.90(t,3H) FD−MS計算値C3543 243=612.80、
測定値612 また、偏光顕微鏡観察により決定した降温過程の相転移
挙動は以下の通りであった。
【0056】
【化20】
【0057】実施例8、9、10、11、12、13、
14及び比較例1 下記構造を有する強誘電性高分子液晶化合物(20)
に、本発明の化合物(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)を30重量%添加した液晶組成
物を調製した。具体的には、組成物の構成要素全てを、
その重量の1.5倍の重量のジクロロメタンに溶解して
均一溶液とした後、溶媒を留去することによって調製し
た。
【0058】更に、2枚のITO付ガラス基板間に、こ
れらの組成物を挟み、シアリング法により、セル厚約3
μmの配向セルを作製し、±15MV/mの電界を印加
しながらチルト角を測定した。
【0059】更に比較のため強誘電性高分子液晶化合物
(20)に、分子末端に分岐アルキル基のない公知の化
合物(21)(みどり化学社製、P−1008)を30
重量%添加した液晶組成物も実施例8〜14と同様に調
製し、同様にセルを作製し、同様にチルト角を測定し
た。
【0060】
【化21】 実施例8、9、10、11、12、13、14及び比較
例1の結果を表1に示す。
【0061】
【表1】
【0062】
【発明の効果】本発明により、強誘電性高分子液晶化合
物と配合してもチルト角の大きい電界応答性に優れた自
発分極の小さい液晶組成物を得ることができるという得
意な性質を有する新規な非光学活性液晶化合物が得られ
た。
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】H−NMR(TMS/CDCl)の分
析結果を下記に示す。 8.62(s,2H)8.48 (d,2H) 8.15(d,2H) 7.32(d,2H) 6.97(d,2H) 4.11(t,2H) 3.36(t,2H) 2.63(t,2H) 1.88〜1.25(m,28H) 0.88(t,3H)
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0038
【補正方法】変更
【補正内容】
【0038】H−NMR(TMS/CDCl)の分
析結果を下記に示す。 8.62(s,2H) 8.48(d,2H) 8.15(d,2H) 7.32(d,2H)6.97 (d,2H) 4.11(t,2H) 4.05(t,2H) 2.76(m,1H) 2.68(m,1H) 2.62(t,2H)2.29(m,1H) 1.84(m,2H) 1.70〜1.22(m,26H) 1.17(d,3H) 0.89(t,3H) FD−MS計算値C4053=698.
95、測定値698 また、偏光顕微鏡観察により決定した降温過程の相転移
挙動は以下の通りであった。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0048
【補正方法】変更
【補正内容】
【0048】H−NMR(TMS/CDCl)の分
析結果を下記に示す。 8.62(s,2H) 8.49(d,2H) 8.15(d,2H) 7.33(d,2H) 6.98(d,2H) 6.31(s,1H)4.16 (t,2H) 4.05(t,2H) 2.64(t,2H) 2.25(s,3H) 1.87〜1.20(m,36H) 0.89(t,3H) FD−MS計算値C4459=753.
05、測定値752 また、偏光顕微鏡観察により決定した降温過程の相転移
挙動は以下の通りであった。
───────────────────────────────────────────────────── 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 G02F 1/13 500

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式で表わされる非光学活性液晶
    化合物。 【化1】 (式中、Rfは分岐状のフルオロアルキル基、R1は 【化2】 を表わし、R2は炭素数4〜20の非光学活性なアルキ
    ル基、kは1〜20の整数、Yは単結合、O、COO又
    はOCOを表わす。)
  2. 【請求項2】 分岐状のフルオロアルキル基が 【化3】 である請求項1記載の非光学活性液晶化合物。
JP4260534A 1992-09-04 1992-09-04 非光学活性液晶化合物 Pending JPH0680612A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7097059B2 (en) * 2001-04-27 2006-08-29 Yoshino Kogyosho Co., Ltd. Blow-molded bottle
JP2009249619A (ja) * 2008-04-11 2009-10-29 Dic Corp 強誘電性液晶組成物、及びそれを用いた表示素子
JP2009249617A (ja) * 2008-04-11 2009-10-29 Dic Corp 液晶組成物及び強誘電性液晶組成物
JP2009249620A (ja) * 2008-04-11 2009-10-29 Dic Corp 強誘電性液晶組成物、及びそれを用いた表示素子

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JP2009249620A (ja) * 2008-04-11 2009-10-29 Dic Corp 強誘電性液晶組成物、及びそれを用いた表示素子

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