JPH0713039B2 - New liquid crystal compound - Google Patents
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- JPH0713039B2 JPH0713039B2 JP17913887A JP17913887A JPH0713039B2 JP H0713039 B2 JPH0713039 B2 JP H0713039B2 JP 17913887 A JP17913887 A JP 17913887A JP 17913887 A JP17913887 A JP 17913887A JP H0713039 B2 JPH0713039 B2 JP H0713039B2
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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、液晶性を有する新規化合物に関するものであ
る。さらに詳しくは、オプトエレクトロニクス分野、特
に電卓、時計などのディジタル表示素子、電子光学シャ
ッター、電子光学絞り、光変調器、光通信光路切換スイ
ッチ、メモリー、液晶プリンターヘッド、焦点距離可変
レンズなどの種々の電子光学デバイスとして用いられる
液晶性を有する新規化合物に関する。The present invention relates to a novel compound having liquid crystallinity. More specifically, in the field of optoelectronics, in particular, digital display devices such as calculators and watches, electro-optical shutters, electro-optical apertures, optical modulators, optical communication optical path selector switches, memories, liquid crystal printer heads, focal length variable lenses, etc. The present invention relates to a novel compound having liquid crystallinity used as an electro-optical device.
液晶は種々の電気光学素子として既に利用されており、
電卓、時計などのディジタル表示等に広く使用されてい
る。従来の液晶表示素子としては、ネマティック液晶や
コレステリック液晶を利用したものが大半であったが、
これらには応答性、コントラスト、視角特性等の面で問
題があった。そこで最近は、これらの欠点を解消するも
のとして、高速応答が可能な強誘電性カイラルスメクチ
ックC相(Sc *相)液晶を用いた表示素子が提案されて
いる。しかしながら、これらにおいても、スメクチック
C相を呈する温度域が高い、化学的安定性に欠けるなど
の問題点がある。比較的温度域が低く、高速応答が可能
な強誘電性Sc *相を有するものも知られているが(特開
昭55−21479号公報、特開昭60−235885号公報、特開昭6
1−22072号公報、特開昭61−24576号公報など)、これ
らの化合物は製造が難しい。Liquid crystals have already been used as various electro-optical elements,
Widely used for digital displays such as calculators and clocks. Most conventional liquid crystal display elements use nematic liquid crystal or cholesteric liquid crystal,
These have problems in responsiveness, contrast, viewing angle characteristics, and the like. Therefore, recently, in order to solve these drawbacks, a display element using a ferroelectric chiral smectic C-phase (S c * phase) liquid crystal capable of high-speed response has been proposed. However, even in these cases, there are problems that the temperature range in which the smectic C phase is exhibited is high and the chemical stability is lacking. There are known ones having a ferroelectric S c * phase which has a relatively low temperature range and is capable of high-speed response (Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-21479, 60-235885 and 60-235885). 6
No. 1-22072, JP-A No. 61-24576, etc.), these compounds are difficult to produce.
本発明は、化学的に安定な液晶性化合物であって、高速
応答が可能な強誘電性Sc *相を室温付近の幅広い温度範
囲で示す新規な液晶性化合物を提供しようとするもので
ある。The present invention is to provide a novel liquid crystal compound which is a chemically stable liquid crystal compound and exhibits a ferroelectric S c * phase capable of high-speed response in a wide temperature range around room temperature. ..
本発明者らは、前記問題点を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果、分子内に芳香環、エステル結合、および隣接し
た2個の不整炭素原子を有する基を有する特定の構造の
化合物がその目的に適合しうることを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a compound having a specific structure having an aromatic ring, an ester bond, and a group having two adjacent asymmetric carbon atoms in the molecule They have found that they can meet the purpose, and have completed the present invention based on this finding.
すなわち、本発明の新規液晶化合物は、一般式 〔I〕 (式中、R1およびR5は炭素数1〜5のアルキル鎖を表
し、各々同一でも異なっていてもよく、 X1およびX2は‐O-、 を表し、 各々同一でも異なっていてもよく、 R2‐Hまたは‐CH3を表し、 R3炭素数1〜20のアルキレン鎖を表し、 R4は を表し、 Xはハロゲン原子を表し、 C*は不整炭素原子を表す。) で表される新規液晶化合物を提供するものである。That is, the novel liquid crystal compound of the present invention has the general formula [I] (In the formula, R 1 and R 5 represent an alkyl chain having 1 to 5 carbon atoms, and may be the same or different, and X 1 and X 2 are —O—, Which may be the same or different, each represents R 2 -H or -CH 3 , R 3 represents an alkylene chain having 1 to 20 carbon atoms, and R 4 represents Represents, X represents a halogen atom, and C * represents an asymmetric carbon atom. The present invention provides a novel liquid crystal compound represented by
本発明の新規液晶化合物の製造法の例を以下に説明す
る。An example of the method for producing the novel liquid crystal compound of the present invention will be described below.
〔1〕一般式(I)におけるR1およびR5が同一であり、
X1が であり、 R4が である場合の下記式(II)の化合物の製造 上記反応式に示される如く、まず、4−アセトキシ安息
香酸を光学活性アルコール(III)でエステル化し、次
いで得られたエステル体の保護基であるアセチル基を水
素置換し、ヒドロキシ体を得る。一方、4−ヒドロキシ
安息香酸ベンジルエステルとα,ω−ジブロモアルカン
(IV)とを反応させてエーテル化し、次いで水素化して
保護基であるベンジル基を脱離せしめ、カルボン酸誘導
体を得る。このカルボン酸誘導体と先に得られたヒドロ
キシ体とを反応させてエステル化し、ブロモ体を得る。
このブロモ体と化合物(V)とを反応させてエステル化
し、アルコール体を得る。このアルコール体と酸無水物
(VI)を反応させてジエステル化して、目的とする新規
液晶化合物(II)を得る。[1] R 1 and R 5 in the general formula (I) are the same,
X 1 And R 4 is Of a compound of formula (II) As shown in the above reaction formula, first, 4-acetoxybenzoic acid is esterified with an optically active alcohol (III), and then the acetyl group which is a protecting group of the obtained ester body is hydrogen-substituted to obtain a hydroxy body. On the other hand, 4-hydroxybenzoic acid benzyl ester is reacted with α,ω-dibromoalkane (IV) to be etherified, and then hydrogenated to eliminate the benzyl group as a protecting group to obtain a carboxylic acid derivative. The carboxylic acid derivative is reacted with the previously obtained hydroxy form to be esterified to obtain a bromo form.
The bromo compound is reacted with the compound (V) to form an ester to obtain an alcohol compound. The alcohol compound and the acid anhydride (VI) are reacted to diesterify the compound to obtain the desired novel liquid crystal compound (II).
〔1〕一般式(I)におけるR1およびR5が同一であり、
X1が であり、 R4が である場合の下記式 (VII)の化合物の製造 この化合物は、上記〔1〕の製造法において、4−ヒド
ロキシ安息香酸ベンジルエステルの代わりに4′−ヒド
ロキシビフェニル−4−カルボン酸ベンジルエステルを
用いる以外は同様の操作を行うことにより製造すること
ができる。[1] R 1 and R 5 in the general formula (I) are the same,
X 1 And R 4 is Of a compound of formula (VII) This compound can be produced by performing the same procedure as in the above-mentioned production method [1] except that 4′-hydroxybiphenyl-4-carboxylic acid benzyl ester is used instead of 4-hydroxybenzoic acid benzyl ester. it can.
上記の製造法において用いられる光学活性アルコール
(III)としては、例えば、(2S,3S)−2−クロロ−3
−メチル−1−ペンタノール、(2S,3S)−2−フルオ
ロ−3−メチル−1−ペンタノール、(2S,3S)−2−
ブロモ−3−メチル−1−ペンタノール、(3S,4S)−
3−クロロ−4−メチル−1−ヘキサノール、(4S,5
S)−4−クロロ−5−メチル−1−ヘプタノール、(5
S,6S)−5−クロロ−6−メチル−1−オクタノール、
(6S,7S)−6−クロロ−7−メチル−1−ノナノール
が挙げられる。Examples of the optically active alcohol (III) used in the above production method include (2S,3S)-2-chloro-3
-Methyl-1-pentanol, (2S,3S)-2-fluoro-3-methyl-1-pentanol, (2S,3S)-2-
Bromo-3-methyl-1-pentanol, (3S,4S)-
3-chloro-4-methyl-1-hexanol, (4S,5
S)-4-chloro-5-methyl-1-heptanol, (5
S,6S)-5-Chloro-6-methyl-1-octanol,
(6S,7S)-6-chloro-7-methyl-1-nonanol is mentioned.
上記の製造法において用いられるα,ω−ジブロモアル
カン(IV)は、具体的にはジブロモメタン、1,2−ジブ
ロモエタン、1,3−ジブロモプロパン、1,4−ジブロモブ
タン、1,5−ジブロモペンタン、1,6−ジブロモヘキサ
ン,1,7−ジブロモヘプタン、1,8−ジブロモオクタン、
1,9−ジブロモノナン、1,10−ジブロモデカン、1,11−
ジブロモウンデカン、1,12−ジブロモドデカン、1,13−
ジブロモトリデカン、1,14−ジブロモテトラデカン、1,
15−ジブロモペンタデカン、1,16−ジブロモヘキサデカ
ン、1,17−ジブロモヘプタデカン、1,18−ジブロモオク
タデカン、1,19−ジブロモノナデカン、および1,20−ジ
ブロモエイコサンである。The α,ω-dibromoalkane (IV) used in the above production method is specifically dibromomethane, 1,2-dibromoethane, 1,3-dibromopropane, 1,4-dibromobutane, 1,5- Dibromopentane, 1,6-dibromohexane, 1,7-dibromoheptane, 1,8-dibromooctane,
1,9-dibromononane, 1,10-dibromodecane, 1,11-
Dibromoundecane, 1,12-dibromododecane, 1,13-
Dibromotridecane, 1,14-dibromotetradecane, 1,
15-dibromopentadecane, 1,16-dibromohexadecane, 1,17-dibromoheptadecane, 1,18-dibromooctadecane, 1,19-dibromononadecane, and 1,20-dibromoeicosane.
上記の製造法において用いられる式 の化合物は、具体的には2,2−ビス(ヒドロキシメチ
ル)酢酸および2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピ
オン酸である。Formula used in the above manufacturing method The compounds of are specifically 2,2-bis(hydroxymethyl)acetic acid and 2,2-bis(hydroxymethyl)propionic acid.
また、上記の製造法において用いられる式(VI)の酸無
水物は、具体的には無水酢酸、無水プロピオン酸、無水
酪酸、無水吉草酸、無水ヘキサン酸などである。Further, the acid anhydride of the formula (VI) used in the above-mentioned production method is specifically acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, valeric anhydride, hexanoic anhydride and the like.
実施例 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はこれら例によって何ら限定されるものではない。Examples Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
なお、得られた化合物の構造は、NMR、IR、および元素
分析により確認し、また相転移温度の測定および相の確
認は、それぞれDSCおよび偏光顕微鏡により行った。The structure of the obtained compound was confirmed by NMR, IR, and elemental analysis, and the phase transition temperature was measured and the phase was confirmed by DSC and a polarizing microscope, respectively.
相転移挙動を示す図式において、各相を下記の略号で示
した。また、図式中の数字は、相転移温度を℃の単位で
表わしたものである。In the diagram showing the phase transition behavior, each phase is shown by the following abbreviations. The numbers in the diagram represent the phase transition temperature in units of °C.
自発分極値の測定、電界応答速度の測定は、次のように
して測定した。The spontaneous polarization value and the electric field response speed were measured as follows.
自発分極値の測定 液晶化合物を20×10mmの2枚のITO基板にはさみ、厚さ
を10μmに調整したセルを作製した。このセルに周波数
10Hz、最大電圧200Vの三角波を印加し、分子の双極子の
反転に伴って発生する分極反転電流値より自発分極値を
求めた。Measurement of Spontaneous Polarization Value A liquid crystal compound was sandwiched between two 20×10 mm ITO substrates to prepare a cell having a thickness adjusted to 10 μm. Frequency in this cell
The spontaneous polarization value was obtained from the polarization reversal current value generated by the reversal of the dipole of the molecule by applying the triangular wave of 10Hz and the maximum voltage of 200V.
電界応答速度の測定 20×10mmのITO基板2枚の間に液晶化合物をはさみ、ス
ペーサで厚さを10μmに調整して200V印加し、その際の
透過光量の変化(0→90%)の応答時間を測定した。Measurement of electric field response speed A liquid crystal compound is sandwiched between two 20×10 mm ITO substrates, the thickness is adjusted to 10 μm with a spacer and 200 V is applied, and the change in the amount of transmitted light (0→90%) response at that time The time was measured.
実施例1 4−〔4′−{12−(2,2−ビス−アセトキシメチルプ
ロピオニルオキシ)ドデシルオキシ}ベンゾイルオキ
シ〕安息香酸2−クロロ−3−メチルペンチルエステル
の製造 (1)4−アセトキシ安息香酸2−クロロ−3−メチル
ペンチルエステル(エステル体)の合成 4−アセトキシ安息香酸0.12モル(21.6g)および塩化
チオニル15mlのトルエン70ml溶液を80℃で攪拌した後、
過剰の塩化チオニルおよび溶媒のトルエンを減圧蒸留し
て反応液を濃縮し、酸塩化物を得た。次に、(2S,3S)
−2−クロロ−3−メチル−1−ペンタノール0.1モル
(13.6g)およびトリエチルアミン0.12モル(12.1g)の
THF(テトラヒドロフラン)300ml溶液を攪拌した。これ
に先に得られた酸塩化物のTHF溶液を滴下し、8時間攪
拌した。反応液をエーテル抽出、希HCl水洗浄、および
濃縮した後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、
目的とする下記式のエステル体16.4gを得た。(収率5
5%、▲〔α〕23 D▼=+17.4°(CHCl3)) (2)4−ヒドロキシ安息香酸2−クロロ−3−メチル
ペンチルエステル(ヒドロキシ体)の合成(1)で得
られたエステル体50ミリモル(14.9g)のエーテル300
ml溶液を攪拌し、ベンジルアミン20mlを添加し、2時間
攪拌した。反応液をエーテル抽出、乾燥、および濃縮し
た後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、目的と
する下記式のヒドロキシ体12.2gを得た。(収率95
%、▲〔α〕23 D▼=+12.8°(CHCl3)) (3)4−(12−ブロモドデシルオキシ)安息香酸ベン
ジルエステル(エステル体)の合成 1,12−ジブロモドデカン150ミリモル(49.2g)、4−ヒ
ドロキシ安息香酸ベンジルエステル50ミリモル(10.6
g)、および炭酸カリウム0.3モル(41.5g)のアセトン5
00ml溶液を6時間還流した。反応液を濾過、濃縮した
後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、目的とす
る下記式のエステル体18.8gを得た。(収率82%) (4)4−(12−ブロモドデシルオキシ)安息香酸(カ
ルボン酸誘導体)の合成 (3)の方法で得られたエステル体100ミリモル(45.
9g)およびパラジウムカーボン(5%触媒)2.0gの酢酸
エチル150ml溶液を水素ガスの存在下で5時間攪拌し
た。反応液を濾過、濃縮した後、カラムクロマトグラフ
ィーにより精製し、目的とする下記式のカルボン酸誘導
体36.2gを得た。(収率98%) (5)4−〔4′−(12−ブロモドデシルオキシ)ベン
ゾイルオキシ〕安息香酸2−クロロ−3−メチルペンチ
ルエステル(ブロモ体)の合成 (4)で得られたカルボン酸誘導体80ミリモル(29.5
g)のトルエン30ml溶液に塩化チオニル10mlを添加し、8
0℃で2時間攪拌した。反応後、過剰の塩化チオニルお
よび溶媒のトルエンを減圧蒸留して反応液を濃縮し、酸
塩化物を得た。次に、(2)の方法で得られたヒドロキ
シ体90ミリモル(23.1g)およびトリエチルアミン100
ミリモル(10.1g)のTHF200ml溶液を攪拌し、先に得ら
れた酸塩化物のTHF溶液を滴下し、8時間攪拌した。反
応後、エーテル抽出、希HCl水洗浄、乾燥、および濃縮
を行った後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、
目的とする下記式のブロモ体39.4gを得た。(収率81
%、▲〔α〕23 D▼=+10.5°(CHCl3)) (6)4−〔4′−{12−(2,2−ビス−ヒドロキシメ
チルブロピオニルオキシ)ドデシルオキシ}ベンゾイル
オキシ〕安息香酸2−クロロ−3−メチルペンチルエス
テル(アルコール体)の合成 2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸18.0ミリ
モル(2.4g)および水酸化テトラメチルアンモニウム
(5水和物)20.0ミリモル(3.6g)をDMF(ジメチルホ
ルムアミド)150ml中で2時間攪拌した。次に、(5)
で得られたブロモ体18ミリモル(11.0g)を入れ、6
時間攪拌した。反応後、エーテル抽出、乾燥、および濃
縮を行った後、カラムクロマトグラフィーにより精製
し、目的とする下記式のアルコール体7.4gを得た。
(収率62%、▲〔α〕23 D▼=10.3°(CHCl3)) (7)4−〔4′−{12−(2,2−ビス−アセトキシメ
チルプロピオニルオキシ)ドデシルオキシ}ベンゾイル
オキシ〕安息香酸2−クロロ−3−メチルペンチルエス
テルの合成 (6)で得られたアルコール体7.5ミリモル(5.0g)と
無水酢酸45ミリモル(4.6g)のピリジン5ml溶液を室温
で12時間攪拌した。反応液をエーテル抽出、希HCl水洗
浄、乾燥、および濃縮した後、カラムクロマトグラフィ
ーにより精製し、目的とする下記式の新規液晶化合物4.
6gを得た。(収率82%、▲〔α〕23 D▼=+10.0°(CHC
l3)) この化合物の相転移挙動は次のとおりであった。Example 1 Preparation of 4-[4'-{12-(2,2-bis-acetoxymethylpropionyloxy)dodecyloxy}benzoyloxy]benzoic acid 2-chloro-3-methylpentyl ester (1) 4-acetoxybenzoic acid Synthesis of acid 2-chloro-3-methylpentyl ester (ester form) After stirring 0.12 mol (21.6 g) of 4-acetoxybenzoic acid and 15 ml of thionyl chloride in 70 ml of toluene, the mixture was stirred at 80°C.
Excess thionyl chloride and toluene as a solvent were distilled under reduced pressure to concentrate the reaction solution to obtain an acid chloride. Next, (2S,3S)
2-chloro-3-methyl-1-pentanol 0.1 mol (13.6 g) and triethylamine 0.12 mol (12.1 g)
A 300 ml solution of THF (tetrahydrofuran) was stirred. The THF solution of the acid chloride obtained above was added dropwise to this, and the mixture was stirred for 8 hours. The reaction solution was extracted with ether, washed with diluted HCl water, concentrated, and then purified by column chromatography.
16.4 g of the target ester compound of the following formula was obtained. (Yield 5
5%, ▲[α] 23 D ▼=+17.4° (CHCl 3 )) (2) Synthesis of 2-chloro-3-methylpentyl ester of 4-hydroxybenzoic acid (hydroxy form) 50 mmol (14.9 g) of ether 300 obtained in (1)
The ml solution was stirred, 20 ml of benzylamine was added and stirred for 2 hours. The reaction solution was extracted with ether, dried and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 12.2 g of the target hydroxy compound of the following formula. (Yield 95
%, ▲ [α] 23 D ▼ = +12.8° (CHCl 3 )) (3) Synthesis of 4-(12-bromododecyloxy)benzoic acid benzyl ester (ester form) 1,12-dibromododecane 150 mmol (49.2 g), 4-hydroxybenzoic acid benzyl ester 50 mmol (10.6
g), and 0.3 mol of potassium carbonate (41.5 g) of acetone 5
The 00 ml solution was refluxed for 6 hours. The reaction solution was filtered and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 18.8 g of the target ester compound of the following formula. (Yield 82%) (4) Synthesis of 4-(12-bromododecyloxy)benzoic acid (carboxylic acid derivative) 100 mmol of ester obtained by the method of (3) (45.
A solution of 2.0 g of palladium carbon (5% catalyst) in 150 ml of ethyl acetate was stirred in the presence of hydrogen gas for 5 hours. The reaction solution was filtered and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 36.2 g of the desired carboxylic acid derivative of the following formula. (Yield 98%) (5) Synthesis of 4-[4'-(12-bromododecyloxy)benzoyloxy]benzoic acid 2-chloro-3-methylpentyl ester (bromo form) 80 mmol of the carboxylic acid derivative obtained in (4) (29.5
To a solution of g) in 30 ml of toluene, add 10 ml of thionyl chloride,
The mixture was stirred at 0°C for 2 hours. After the reaction, excess thionyl chloride and toluene as a solvent were distilled under reduced pressure and the reaction solution was concentrated to obtain an acid chloride. Next, 90 mmol (23.1 g) of the hydroxy compound obtained by the method (2) and 100 of triethylamine
A 200 ml solution of mmol (10.1 g) in THF was stirred, the THF solution of the acid chloride obtained above was added dropwise, and the mixture was stirred for 8 hours. After the reaction, extraction with ether, washing with diluted HCl water, drying, and concentration were performed, followed by purification by column chromatography,
39.4 g of the desired bromo compound of the following formula was obtained. (Yield 81
%, ▲ [α] 23 D ▼ = +10.5° (CHCl 3 )) (6) Synthesis of 4-[4'-{12-(2,2-bis-hydroxymethyl bromopionyloxy)dodecyloxy}benzoyloxy]benzoic acid 2-chloro-3-methylpentyl ester (alcohol) 2 18.0 mmol (2.4 g) of 2,2-bis(hydroxymethyl)propionic acid and 20.0 mmol (3.6 g) of tetramethylammonium hydroxide (pentahydrate) were stirred in 150 ml of DMF (dimethylformamide) for 2 hours. Next, (5)
Add 18 mmol (11.0 g) of the bromo compound obtained in step 6,
Stir for hours. After the reaction, the mixture was extracted with ether, dried, and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 7.4 g of a desired alcohol compound of the following formula.
(Yield 62%, ▲[α] 23 D ▼=10.3° (CHCl 3 )) (7) Synthesis of 4-[4'-{12-(2,2-bis-acetoxymethylpropionyloxy)dodecyloxy}benzoyloxy]benzoic acid 2-chloro-3-methylpentyl ester Obtained in (6) A solution of 7.5 mmol (5.0 g) of the alcohol compound and 45 mmol (4.6 g) of acetic anhydride in 5 ml of pyridine was stirred at room temperature for 12 hours. The reaction solution is extracted with ether, washed with diluted HCl water, dried, and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain a target novel liquid crystal compound of the following formula 4.
Obtained 6 g. (Yield 82%, ▲[α] 23 D ▼=+10.0° (CHC
l 3 )) The phase transition behavior of this compound was as follows.
電界応答速度 2℃ 100μSec 自発分極値 49nc/cm2 この化合物の元素分析値を下記表に示す。 Field response speed 2℃ 100μSec Spontaneous polarization value 49nc/cm 2 Elemental analysis values of this compound are shown in the table below.
この化合物の1H−NMRスペクトルのチャートを第1図
に、IRスペクトルのチャートを第2図に示す。 The 1 H-NMR spectrum chart and IR spectrum chart of this compound are shown in FIG. 1 and FIG. 2, respectively.
実施例2 4−〔4″−{12−(2,2−ビス−アセトキシメチルプ
ロピオニルオキシ)ドデシルオキシ}ビフェニル−4′
−カルボニルオキシ〕安息香酸2−クロロ−3−メチル
ペンチルエステルの製造 (1)4−アセトキシ安息香酸2−クロロ−3−メチル
ペンチルエステル(エステル体)の合成 実施例1の(1)の方法で、下記式のエステル体を得
た。Example 2 4-[4″-{12-(2,2-bis-acetoxymethylpropionyloxy)dodecyloxy}biphenyl-4′
-Carbonyloxy]benzoic acid 2-chloro-3-methylpentyl ester production (1) Synthesis of 4-acetoxybenzoic acid 2-chloro-3-methylpentyl ester (ester form) By the method of (1) of Example 1. An ester compound of the following formula was obtained.
(2)4−ヒドロキシ安息香酸2−クロロ−3−メチル
ペンチルエステル(ヒドロキシ体)の合成 実施例1の(2)の方法により下記式のヒドロキシ体
を得た。 (2) Synthesis of 4-Hydroxybenzoic acid 2-chloro-3-methylpentyl ester (hydroxy form) The hydroxy form represented by the following formula was obtained by the method of (2) of Example 1.
(3)4′−ヒドロキシビフェニル−4−カルボン酸ベ
ンジルエステル(ヒドロキシ体)の合成 4′−ヒドロキシビフェニル−4−カルボン酸0.1モル
(21.4g)および水酸化テトラメチルアンモニウム(5
水和物)0.11モル(19.9g)のDMF200ml溶液を2時間攪
拌した。次に、反応液に臭化ベンジル0.1モル(17.1g)
を添加し、6時間攪拌した。反応後、エーテル抽出、乾
燥、および濃縮を行った後、カラムクロマトグラフィー
により精製し、目的とする下記式のヒドロキシ体23.1
gを得た。(収率76%) (4)4′−(12−ブロモドデシルオキシ)ビフェニル
−4−カルボン酸ベンジルエステル(エステル体)の
合成 (3)で得られたヒドロキシ体70ミリモル(21.3
g)、1,12−ジブロモドデカン0.21ミリモル(68.9
グ)、および炭酸カリウム0.4モル(55.3g)のアセトン
1溶液を、6時間還流した。反応液を濾過および濃縮
した後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、目的
とする下記式のエステル体34.4gを得た。(収率89
%) (5)4′−(12−ブロモドデシルオキシ)ビフェニル
−4−カルボン酸(カルボン酸誘導体)の合成 (4)で得られたエステル体60ミリモル(33.1g)お
よびパラジウムカーボン(5%触媒)2.0gの酢酸エチル
500ml溶液を、水素ガス雰囲気で24時間攪拌した。反応
後、濾過および濃縮を行った後、カラムクロマトグラフ
ィーにより精製し、目的とする下記式のカルボン酸誘導
体27.1gを得た。(収率98%) (6)4−〔4″−(12−ブロモドデシルオキシ)ビフ
ェニル−4′−カルボニルオキシ〕安息香酸2−クロロ
−3−メチルペンチルエステル(ブロモ)の合成 (5)で得られたカルボン酸誘導体50ミリモル(23.1
g)、トルエン20ml、クロロホルム10ml、および塩化チ
オニル10mlの混合物を80℃で2時間攪拌した。反応後、
過剰の塩化チオニルと溶媒のトルエン、クロロホルムを
減圧蒸留にて留去し、酸塩化物を得た。次に、(2)で
得られたヒドロキシ体55ミリモル(14.1g)およびト
リエチルアミン60ミリモル(6.1g)のTHF200ml溶液を攪
拌し、先に得られた酸塩化物のTHF溶液を滴下し、8時
間攪拌した。反応後、エーテル抽出、希HCl水洗浄、乾
燥、および濃縮した後、カラムクロマトグラフィーによ
り精製し、目的とする下記式のブロモ体28.7gを得
た。(収率82%、▲〔α〕23 D▼=+10.8°(CHCl3)) (7)4−〔4″−{12−(2,2−ビス−ヒドロキシメ
チルプロピオニルオキシ)ドデシルオキシ}ビフェニル
−4′−カルボニルオキシ〕安息香酸2−クロロ−3−
メチルペンチルエステル(アルコール体)の合成 2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸18.0ミリ
モル(2.4g)および水酸化テトラメチルアンモニウム
(5水和物)20.0ミリモル(3.6g)のDMF150ml溶液を2
時間攪拌した。次に、(6)で得られたブロモ体18.0
ミリモル(12.6g)を加え、8時間攪拌した。反応後、
エーテル抽出、乾燥、および濃縮を行った後、カラムク
ロマトグラフィーにより精製し、目的とする下記式のア
ルコール体10.8gを得た。(収率80%、▲〔α〕23 D▼
=+10.3°(CHCl3)) (8)4−(4″−{12−(2,2−ビス−アセトキシメ
チルプロピオニルオキシ)ドデシルオキシ}ビフェニル
−4′−カルボニルオキシ〕安息香酸2−クロロ−3−
メチルペンチルエステルの合成 (7)で得られたアルコール体7.5ミリモル(5.6g)と
無水酢酸45ミリモル(4.6g)のピリジン5ml溶液を室温
で12時間攪拌した。反応液をエーテル抽出、希HCl水洗
浄、乾燥、および濃縮した後、カラムクロマトグラフィ
ーにより精製し、目的とする下記式の新規液晶化合物4.
9gを得た。(収率78%、▲〔α〕23 D▼=+10.4°(CHC
l3)) この化合物の相転移挙動は次のとおりであった。 (3) Synthesis of 4'-hydroxybiphenyl-4-carboxylic acid benzyl ester (hydroxy form) 0.1 mol (21.4 g) of 4'-hydroxybiphenyl-4-carboxylic acid and tetramethylammonium hydroxide (5
A solution of 0.11 mol (19.9 g) of hydrate) in 200 ml of DMF was stirred for 2 hours. Next, 0.1 mol (17.1 g) of benzyl bromide was added to the reaction solution.
Was added and stirred for 6 hours. After the reaction, ether extraction, drying, and concentration were performed, followed by purification by column chromatography to obtain the desired hydroxy compound of the following formula: 23.1
got g. (Yield 76%) (4) Synthesis of 4'-(12-bromododecyloxy)biphenyl-4-carboxylic acid benzyl ester (ester form) 70 mmol of hydroxy form obtained in (3) (21.3
g), 1,12-dibromododecane 0.21 mmol (68.9
G) and a 1 mol solution of 0.4 mol (55.3 g) of potassium carbonate in acetone were refluxed for 6 hours. The reaction solution was filtered and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 34.4 g of the target ester compound of the following formula. (Yield 89
%) (5) Synthesis of 4'-(12-bromododecyloxy)biphenyl-4-carboxylic acid (carboxylic acid derivative) 60 mmol (33.1 g) of the ester obtained in (4) and 2.0% palladium carbon (5% catalyst) g ethyl acetate
The 500 ml solution was stirred for 24 hours under hydrogen gas atmosphere. After the reaction, the mixture was filtered and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 27.1 g of the desired carboxylic acid derivative of the following formula. (Yield 98%) (6) Synthesis of 4-[4″-(12-bromododecyloxy)biphenyl-4′-carbonyloxy]benzoic acid 2-chloro-3-methylpentyl ester (bromo) Carboxylic acid derivative obtained in (5) 50 mmol (23.1
A mixture of g), 20 ml of toluene, 10 ml of chloroform, and 10 ml of thionyl chloride was stirred at 80°C for 2 hours. After the reaction
Excess thionyl chloride and the solvents toluene and chloroform were distilled off under reduced pressure to obtain an acid chloride. Next, a solution of 55 mmol (14.1 g) of the hydroxy compound obtained in (2) and 60 mmol (6.1 g) of triethylamine in 200 ml of THF was stirred, and the THF solution of the acid chloride obtained above was added dropwise for 8 hours. It was stirred. After the reaction, the mixture was extracted with ether, washed with diluted HCl water, dried, and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain 28.7 g of a target bromo compound of the following formula. (Yield 82%, ▲[α] 23 D ▼=+10.8° (CHCl 3 )) (7) 4-[4″-{12-(2,2-bis-hydroxymethylpropionyloxy)dodecyloxy}biphenyl-4′-carbonyloxy]benzoic acid 2-chloro-3-
Synthesis of methyl pentyl ester (alcohol) 2,2-bis(hydroxymethyl)propionic acid 18.0 mmol (2.4 g) and tetramethylammonium hydroxide (pentahydrate) 20.0 mmol (3.6 g) in DMF 150 ml solution 2
Stir for hours. Next, 18.0 of the bromo compound obtained in (6)
Mmol (12.6 g) was added, and the mixture was stirred for 8 hours. After the reaction
After extraction with ether, drying, and concentration, purification by column chromatography was performed to obtain 10.8 g of the target alcohol compound of the following formula. (Yield 80%, ▲ [α] 23 D ▼
= +10.3° (CHCl 3 )) (8) 4-(4″-{12-(2,2-bis-acetoxymethylpropionyloxy)dodecyloxy}biphenyl-4′-carbonyloxy]benzoic acid 2-chloro-3-
Synthesis of methylpentyl ester A solution of 7.5 mmol (5.6 g) of the alcohol derivative obtained in (7) and 45 mmol (4.6 g) of acetic anhydride in 5 ml of pyridine was stirred at room temperature for 12 hours. The reaction liquid is extracted with ether, washed with diluted HCl water, dried, and concentrated, and then purified by column chromatography to obtain a target novel liquid crystal compound of the following formula 4.
I got 9g. (Yield 78%, ▲[α] 23 D ▼=+10.4° (CHC
l 3 )) The phase transition behavior of this compound was as follows.
電界応答速度 97℃ 73μSec 自発分極値 55nc/cm2 この化合物の元素分析値を下記表に示す。 Field response speed 97℃ 73μSec Spontaneous polarization value 55nc/cm 2 Elemental analysis values of this compound are shown in the table below.
この化合物の1H−NMRスペクトルのチャートを第3図
に、IRスペクトルのチャートを第4図に示す。 The 1 H-NMR spectrum chart and IR spectrum chart of this compound are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.
本発明の新規液晶化合物は、化学的に安定な化学構造を
有する液晶化合物であって、高速応答が可能な強誘電性
Sc *相を室温以下をも含む広い温度範囲で示すものであ
り、かつ自発分極値が従来の液晶化合物より大きく、電
界応答性に極めて優れている。従って、本発明の新規液
晶化合物は、電卓、時計などのディジタル表示、電子光
学シャッター、電子光学絞り、光変調器、光通信光路切
換スイッチ、メモリー、液晶プリンターヘッド、焦点距
離可変レンズなどの種々の電子光学デバイス用の電気光
学素子として高い有用性を有し、その工業的価値は大で
ある。The novel liquid crystal compound of the present invention is a liquid crystal compound having a chemically stable chemical structure.
It shows the S c * phase in a wide temperature range including room temperature or lower, has a spontaneous polarization value larger than that of a conventional liquid crystal compound, and is extremely excellent in electric field response. Therefore, the novel liquid crystal compound of the present invention can be used in various applications such as digital displays for calculators and watches, electro-optical shutters, electro-optical diaphragms, optical modulators, optical communication optical path selector switches, memories, liquid crystal printer heads, focal length variable lenses, etc. It has high utility as an electro-optical element for an electro-optical device, and its industrial value is great.
第1図は実施例1で得られた液晶化合物の1H−NMRスペ
クトルのチャートを表したものである。 第2図は実施例1で得られた液晶化合物のIRスペクトル
のチャートを表したものである。 第3図は実施例2で得られた液晶化合物の1H−NMRスペ
クトルのチャートを表したものである。 第4図は実施例2で得られた液晶化合物のIRスペクトル
のチャートを表したものである。FIG. 1 is a chart of 1 H-NMR spectrum of the liquid crystal compound obtained in Example 1. FIG. 2 is a chart of the IR spectrum of the liquid crystal compound obtained in Example 1. FIG. 3 is a chart of 1 H-NMR spectrum of the liquid crystal compound obtained in Example 2. FIG. 4 is a chart of the IR spectrum of the liquid crystal compound obtained in Example 2.
Claims (1)
し、各々同一でも異なっていてもよく、 X1およびX2は−O−、 を表し、各々同一でも異なっていてもよく、 R2は−Hまたは−CH3を表し、 R3は炭素数1〜20のアルキレン鎖を表し、 R4は を表し、 Xはハロゲン原子を表し、 C*は不整炭素原子を表す。) で表される新規液晶化合物。1. A general formula (In the formula, R 1 and R 5 represent an alkyl chain having 1 to 5 carbon atoms and may be the same or different, and X 1 and X 2 are —O—, R 2 may represent the same or different, R 2 represents —H or —CH 3 , R 3 represents an alkylene chain having 1 to 20 carbon atoms, and R 4 represents Represents, X represents a halogen atom, and C * represents an asymmetric carbon atom. ) A new liquid crystal compound represented by.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17913887A JPH0713039B2 (en) | 1987-07-20 | 1987-07-20 | New liquid crystal compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17913887A JPH0713039B2 (en) | 1987-07-20 | 1987-07-20 | New liquid crystal compound |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6422844A JPS6422844A (en) | 1989-01-25 |
JPH0713039B2 true JPH0713039B2 (en) | 1995-02-15 |
Family
ID=16060640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP17913887A Expired - Lifetime JPH0713039B2 (en) | 1987-07-20 | 1987-07-20 | New liquid crystal compound |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0713039B2 (en) |
-
1987
- 1987-07-20 JP JP17913887A patent/JPH0713039B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6422844A (en) | 1989-01-25 |
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