JPH0725828A - 光学活性液晶化合物 - Google Patents
光学活性液晶化合物Info
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- JPH0725828A JPH0725828A JP6077083A JP7708394A JPH0725828A JP H0725828 A JPH0725828 A JP H0725828A JP 6077083 A JP6077083 A JP 6077083A JP 7708394 A JP7708394 A JP 7708394A JP H0725828 A JPH0725828 A JP H0725828A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/76—Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C69/94—Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring of polycyclic hydroxy carboxylic acids, the hydroxy groups and the carboxyl groups of which are bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【構成】 次式:
[式中、
A:酸素及び硫黄から成る群から選択される;
B:−(CH2)m−及び−(CH2)n−O−から成る群
から選択される; R:炭素数1〜22のアルキル基又はアルコキシル基で
ある; R’:炭素数2〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のエ
ーテル基である; m:0〜4の整数である;n:2〜5の整数である; k:0又は1の整数である;l:0又は1の整数であ
る; CとD:水素原子及びハロゲン原子から成る群から選択
される; *:キラル中心を表す]によって表される光学活性又は
強誘電性の液晶化合物を含む液晶組成物。 【効果】 これらの強誘電性液晶は光学的及び化学的安
定性と、高速切り換え特性と、高い自発分極とを有する
ため、液晶装置及び液晶光学切り換え要素に用いるため
に優れた物質である。
から選択される; R:炭素数1〜22のアルキル基又はアルコキシル基で
ある; R’:炭素数2〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のエ
ーテル基である; m:0〜4の整数である;n:2〜5の整数である; k:0又は1の整数である;l:0又は1の整数であ
る; CとD:水素原子及びハロゲン原子から成る群から選択
される; *:キラル中心を表す]によって表される光学活性又は
強誘電性の液晶化合物を含む液晶組成物。 【効果】 これらの強誘電性液晶は光学的及び化学的安
定性と、高速切り換え特性と、高い自発分極とを有する
ため、液晶装置及び液晶光学切り換え要素に用いるため
に優れた物質である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な強誘電性液晶化合
物類及び同化合物を含む液晶組成物に関する。さらに詳
しくは、本発明は、光学的及び化学的安定性、高速切り
換え特性及び高い自発分極を有する、新規な強誘電性液
晶化合物類及び同化合物を含む液晶組成物に関する。
物類及び同化合物を含む液晶組成物に関する。さらに詳
しくは、本発明は、光学的及び化学的安定性、高速切り
換え特性及び高い自発分極を有する、新規な強誘電性液
晶化合物類及び同化合物を含む液晶組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶化合物は1970年代以来ディスプ
レイ装置に広く用いられている。液晶ディスプレイは、
例えば、薄い厚さと軽量を有するように製造されること
ができ、低い駆動電圧と低い電力必要量を要するに過ぎ
ず、非放射性である点で多くの優れた利点を有する。こ
れらの利点のために、液晶ディスプレイは次世代の主流
ディスプレイ装置と広く考えられている。
レイ装置に広く用いられている。液晶ディスプレイは、
例えば、薄い厚さと軽量を有するように製造されること
ができ、低い駆動電圧と低い電力必要量を要するに過ぎ
ず、非放射性である点で多くの優れた利点を有する。こ
れらの利点のために、液晶ディスプレイは次世代の主流
ディスプレイ装置と広く考えられている。
【0003】通常のディスプレイ装置の大部分はTN型
ディスプレイ系に用いられ、ネマチック液晶物質が最も
一般的にこの目的に用いられる。しかし、TNディスプ
レイ系は応答時間の範囲と視角の幅とにおいて幾つかの
限定を有する。それ故、液晶ディスプレイ装置の受容性
を拡大し、上記で説明したようなその利点を利用するた
めに、ネマチック相型液晶の代替え物としての改良され
た液晶物質の開発は重要である。
ディスプレイ系に用いられ、ネマチック液晶物質が最も
一般的にこの目的に用いられる。しかし、TNディスプ
レイ系は応答時間の範囲と視角の幅とにおいて幾つかの
限定を有する。それ故、液晶ディスプレイ装置の受容性
を拡大し、上記で説明したようなその利点を利用するた
めに、ネマチック相型液晶の代替え物としての改良され
た液晶物質の開発は重要である。
【0004】最近では、強誘電性液晶がネマチック相型
液晶の代替え物としてかなり注目されている。これまで
の15年間に、強誘電性液晶に関する分野で500件を
越える特許が発行されている。強誘電性液晶の存在は1
974年に初めて観察され、これは続いてアール.ビ
ー.マイヤー(R.B.Meyer)、エル.リーベルト(L.Liebe
rt)、エル.ストレツレキ(L.Strzelecki)及びピー.ケ
レル(P.Keller)によって1975年に発表された(J.
Physique Letters,1975,36,
L−69を参照のこと)。かれらは、キラルスメクチッ
クC相(Sc*相)に属する液晶から強い強誘電性が観
察されることを報告している。彼らはまた、かれらの理
論を実証するために、液晶化合物(S)−4−n−デシ
ルオキシベンジリデンアミドー2’−メチルブチルシン
ナメート(DOBAMBC)を合成している。1980
年に、エヌ.エイ.クラーク(N.A.Clark)とエス.テ
ィ.ラガールウォール(S.T.Lagerwall)は、強誘電性の
光学切り換え現象を利用した液晶ディスプレイ系を提案
している(Appl.Phys.Lett.,198
0,36,899を参照のこと;“キラルスメクチック
C又はH液晶エレクトローオプティカル装置”なる名称
の米国特許第4,367,927号をも参照のこと)。
クラークとラガーウォールの発見は強誘電性液晶を実際
の用途に用いるための戸を開いた。
液晶の代替え物としてかなり注目されている。これまで
の15年間に、強誘電性液晶に関する分野で500件を
越える特許が発行されている。強誘電性液晶の存在は1
974年に初めて観察され、これは続いてアール.ビ
ー.マイヤー(R.B.Meyer)、エル.リーベルト(L.Liebe
rt)、エル.ストレツレキ(L.Strzelecki)及びピー.ケ
レル(P.Keller)によって1975年に発表された(J.
Physique Letters,1975,36,
L−69を参照のこと)。かれらは、キラルスメクチッ
クC相(Sc*相)に属する液晶から強い強誘電性が観
察されることを報告している。彼らはまた、かれらの理
論を実証するために、液晶化合物(S)−4−n−デシ
ルオキシベンジリデンアミドー2’−メチルブチルシン
ナメート(DOBAMBC)を合成している。1980
年に、エヌ.エイ.クラーク(N.A.Clark)とエス.テ
ィ.ラガールウォール(S.T.Lagerwall)は、強誘電性の
光学切り換え現象を利用した液晶ディスプレイ系を提案
している(Appl.Phys.Lett.,198
0,36,899を参照のこと;“キラルスメクチック
C又はH液晶エレクトローオプティカル装置”なる名称
の米国特許第4,367,927号をも参照のこと)。
クラークとラガーウォールの発見は強誘電性液晶を実際
の用途に用いるための戸を開いた。
【0005】強誘電性液晶は双安定性を有することが知
られている。定義によると、双安定性を有する液晶は安
定状態として電極表面に対して水平に配向し、電界が有
効に加えられた場合にのみ電極表面に対して垂直に配向
するような分子である。強誘電性液晶はそれに加えられ
る電界に対して第1及び第2安定状態の双安定状態を有
する。従って、双安定性強誘電性液晶は電界ベクトルの
一方と他方とに対してそれぞれ、第1及び第2光学的安
定状態に配向する。さらに、強誘電性液晶は高速切り換
え特性を与えることも判明している。この理由は、強誘
電性液晶の高い自発分極と外部から加えられる電界とが
相互に作用して、配向状態の変化を誘発する。
られている。定義によると、双安定性を有する液晶は安
定状態として電極表面に対して水平に配向し、電界が有
効に加えられた場合にのみ電極表面に対して垂直に配向
するような分子である。強誘電性液晶はそれに加えられ
る電界に対して第1及び第2安定状態の双安定状態を有
する。従って、双安定性強誘電性液晶は電界ベクトルの
一方と他方とに対してそれぞれ、第1及び第2光学的安
定状態に配向する。さらに、強誘電性液晶は高速切り換
え特性を与えることも判明している。この理由は、強誘
電性液晶の高い自発分極と外部から加えられる電界とが
相互に作用して、配向状態の変化を誘発する。
【0006】強誘電性液晶はまた、高いコントラストと
広い視角とを有する優れた特性を示し、単純なマトリッ
クスを用いる大型ディスプレイへの使用に特に適する。
これらの利点は、強誘電性液晶の双安定性と高速切り換
え特性と結合して、特にフラットパネルディスプレイの
分野において、強誘電性液晶の優れた商業的可能性を与
える。
広い視角とを有する優れた特性を示し、単純なマトリッ
クスを用いる大型ディスプレイへの使用に特に適する。
これらの利点は、強誘電性液晶の双安定性と高速切り換
え特性と結合して、特にフラットパネルディスプレイの
分野において、強誘電性液晶の優れた商業的可能性を与
える。
【0007】強誘電性液晶は傾斜スメクチック類に属す
るが、最も重要な液晶はキラルスメクチックC相に属す
る。実際の用途では、単一型ではなく、種々な型の強誘
電性液晶の混合物が用いられる。キラルスメクチックC
相を有さない強誘電性液晶に対しては、キラルドーパン
トを液晶ホストに加えることができる(ダブリュ.クチ
ンスキー(W.Kuczynski)、エッチ.ステージマイヤー(H.
Stegemeyer)のChem.Phys.Lett.,19
80,70,123;エス.エム.ケリー(S.M.Kelly)、
エイ.ビリガー(A.Villiger)、Displays,19
90,41を参照のこと)。
るが、最も重要な液晶はキラルスメクチックC相に属す
る。実際の用途では、単一型ではなく、種々な型の強誘
電性液晶の混合物が用いられる。キラルスメクチックC
相を有さない強誘電性液晶に対しては、キラルドーパン
トを液晶ホストに加えることができる(ダブリュ.クチ
ンスキー(W.Kuczynski)、エッチ.ステージマイヤー(H.
Stegemeyer)のChem.Phys.Lett.,19
80,70,123;エス.エム.ケリー(S.M.Kelly)、
エイ.ビリガー(A.Villiger)、Displays,19
90,41を参照のこと)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、優れた光学的及び化学的安定性、高い自発分極及び
高速切り換え特性を有し、液晶ディスプレイ装置の製造
に優れたベース材料として用いることができる、新規な
液晶化合物類と同化合物を含む液晶組成物を開発するこ
とである。本発明では、液晶化合物とは液晶分子を意味
し、液晶組成物は少なくとも1種の液晶分子を含む液晶
混合物を意味する。
は、優れた光学的及び化学的安定性、高い自発分極及び
高速切り換え特性を有し、液晶ディスプレイ装置の製造
に優れたベース材料として用いることができる、新規な
液晶化合物類と同化合物を含む液晶組成物を開発するこ
とである。本発明では、液晶化合物とは液晶分子を意味
し、液晶組成物は少なくとも1種の液晶分子を含む液晶
混合物を意味する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明において開示する
強誘電性液晶化合物類は一般に次式:
強誘電性液晶化合物類は一般に次式:
【化9】 (式I)[式中、 A:酸素及び硫黄から成る群から選択される; B:−(CH2)m−及びー(CH2)n−O−から成る群
から選択される; R:炭素数1〜22のアルキル基又はアルコキシル基で
ある; R’:炭素数2〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のエ
ーテル基である; m:0〜4の整数である; n:2〜5の整数である; k:0又は1の整数である; l:0又は1の整数である; C:水素原子及びハロゲン原子から成る群から選択され
る; D:水素原子及びハロゲン原子から成る群から選択され
る; *:キラル中心を表す]で示される、2個のキラル中心
を有する光学活性エステルである。
から選択される; R:炭素数1〜22のアルキル基又はアルコキシル基で
ある; R’:炭素数2〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のエ
ーテル基である; m:0〜4の整数である; n:2〜5の整数である; k:0又は1の整数である; l:0又は1の整数である; C:水素原子及びハロゲン原子から成る群から選択され
る; D:水素原子及びハロゲン原子から成る群から選択され
る; *:キラル中心を表す]で示される、2個のキラル中心
を有する光学活性エステルである。
【0010】式(I)において、CはDと同じであって
も、Dとは異なってもいずれでもよい。
も、Dとは異なってもいずれでもよい。
【0011】好ましい実施態様では、Bはー(CH2)m
−であり、mは0であり、Rは炭素数3〜12の線状ア
ルコキシル基であり、R’はエチル基であり、CとDは
水素又はフッ素原子であり、k又はlは1である。
−であり、mは0であり、Rは炭素数3〜12の線状ア
ルコキシル基であり、R’はエチル基であり、CとDは
水素又はフッ素原子であり、k又はlは1である。
【0012】本発明に開示される液晶組成物は式(I)
によって表される強誘電性液晶化合物の1種以上を含む
ことができる。任意に、本発明に開示される液晶組成物
は式(I)によって表される強誘電性液晶化合物の1種
以上と、スメクチックC相(Sc*)相液晶又はキラル
Sc*相液晶とを含む混合物でありうる。本発明はまた
2個の電極プレートの間に閉じ込められた、式(I)に
よって表される化合物の1種以上を含む又は同化合物を
含む混合物を包含する液晶装置を開示する。式(I)に
よって表される化合物の1種以上又は同化合物を含む混
合物は光学切り換え要素にも用いられることができる。
式(I)に示される二重キラル中心は本発明の化合物が
強誘電性液晶として改良された特性を示すことを可能に
する。
によって表される強誘電性液晶化合物の1種以上を含む
ことができる。任意に、本発明に開示される液晶組成物
は式(I)によって表される強誘電性液晶化合物の1種
以上と、スメクチックC相(Sc*)相液晶又はキラル
Sc*相液晶とを含む混合物でありうる。本発明はまた
2個の電極プレートの間に閉じ込められた、式(I)に
よって表される化合物の1種以上を含む又は同化合物を
含む混合物を包含する液晶装置を開示する。式(I)に
よって表される化合物の1種以上又は同化合物を含む混
合物は光学切り換え要素にも用いられることができる。
式(I)に示される二重キラル中心は本発明の化合物が
強誘電性液晶として改良された特性を示すことを可能に
する。
【0013】次には、下記実施例に関して、本発明をさ
らに詳しく説明する。本発明の好ましい実施態様を含む
実施例の次の記載が例証と説明とのためにここに提供さ
れるものであり、本発明を開示した厳密な形態に徹底す
ることすなわち限定することを意図しないものであるこ
とに注意すべきである。
らに詳しく説明する。本発明の好ましい実施態様を含む
実施例の次の記載が例証と説明とのためにここに提供さ
れるものであり、本発明を開示した厳密な形態に徹底す
ることすなわち限定することを意図しないものであるこ
とに注意すべきである。
【0014】
【実施例】実施例1 実施例1では、式(I)によって表される強誘電性液晶
化合物はR=オクトキシル基、R’=エチル基、A=酸
素原子、B=−(CH2)m−、m=0、k=0、l=1
を有し、CとDは両方とも水素原子である。
化合物はR=オクトキシル基、R’=エチル基、A=酸
素原子、B=−(CH2)m−、m=0、k=0、l=1
を有し、CとDは両方とも水素原子である。
【0015】実施例1における反応の第1工程は反応溶
液Aの製造に関した。第1工程では、次式:
液Aの製造に関した。第1工程では、次式:
【化10】 (化合物1) で表される化合物13.56g(10ミリモル)をベン
ゼン10ml中に溶解した。次に、塩化オキサリル(C
OCl)210ミリモルをこの溶液に10分間にわたっ
て徐々に加えた。ジメチルホルムアミド(10ml)も
触媒として加えた。この溶液を室温において3時間撹拌
し、30mmHg減圧下に置いて過剰な塩化オキサリル
を除去した。乾燥窒素を導入することによって、反応系
を常圧に戻した。その後に、ジクロロメタン10mlを
この溶液に加えて、反応溶液Aを形成した。
ゼン10ml中に溶解した。次に、塩化オキサリル(C
OCl)210ミリモルをこの溶液に10分間にわたっ
て徐々に加えた。ジメチルホルムアミド(10ml)も
触媒として加えた。この溶液を室温において3時間撹拌
し、30mmHg減圧下に置いて過剰な塩化オキサリル
を除去した。乾燥窒素を導入することによって、反応系
を常圧に戻した。その後に、ジクロロメタン10mlを
この溶液に加えて、反応溶液Aを形成した。
【0016】化合物1を次の操作によって製造した:工程A :4’−ヒドロキシー4−ビフェニルカルボン酸
[米国、アルドリッヒ(Aldorich)から]4.3g(20
ミリモル)をジメチルホルムアミド(DMF)20ml
中に溶解して、“溶液A”を形成した。次に、臭化ベン
ジル(これも米国アルドリッヒから)3.5g(20ミ
リモル)をジメチルホルムアミド10ml中に溶解し
て、“溶液B”を形成した。60%NaH 1.6g
(40ミリモル)とDMF10mlとを含む100ml
丸底フラスコ中に、注射器を用いて、溶液Aを徐々に注
入した。水素化ナトリウムをヘキサンによって洗浄し
て、鉱油を除去した。この混合物を10分間撹拌した。
次に、溶液Bをこの場合にも注射器を用いて混合物溶液
中に徐々に注入した。この混合物を再び14時間撹拌し
て、溶媒を蒸発によって除去した。残渣をエチルエーテ
ル中に溶解し、濾過して、濾液を得て、これを水ですす
ぎ洗いして、有機層を回収した。溶媒を除去した後に、
生成物に対してカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/
酢酸エチル/クロロホルム=3/1/1)を実施して、
中間部分を回収した。この生成物は次式:
[米国、アルドリッヒ(Aldorich)から]4.3g(20
ミリモル)をジメチルホルムアミド(DMF)20ml
中に溶解して、“溶液A”を形成した。次に、臭化ベン
ジル(これも米国アルドリッヒから)3.5g(20ミ
リモル)をジメチルホルムアミド10ml中に溶解し
て、“溶液B”を形成した。60%NaH 1.6g
(40ミリモル)とDMF10mlとを含む100ml
丸底フラスコ中に、注射器を用いて、溶液Aを徐々に注
入した。水素化ナトリウムをヘキサンによって洗浄し
て、鉱油を除去した。この混合物を10分間撹拌した。
次に、溶液Bをこの場合にも注射器を用いて混合物溶液
中に徐々に注入した。この混合物を再び14時間撹拌し
て、溶媒を蒸発によって除去した。残渣をエチルエーテ
ル中に溶解し、濾過して、濾液を得て、これを水ですす
ぎ洗いして、有機層を回収した。溶媒を除去した後に、
生成物に対してカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/
酢酸エチル/クロロホルム=3/1/1)を実施して、
中間部分を回収した。この生成物は次式:
【化11】 によって表された。収率は75%であった。
【0017】工程B:工程Aから得られた化合物3.3
5g(11ミリモル)、下記式:
5g(11ミリモル)、下記式:
【化12】 によって表される光学活性有機酸1.6g(10ミリモ
ル)、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン(DM
AP)0.12g(1ミリモル)、ジシクロヘキシルカ
ルボジイミド(DCC)2.3g(11ミリモル)及び
乾燥ジクロロメタン25mlを、50ml丸底フラスコ
に加えて、窒素によってパージした。この混合物を室温
において10〜14時間撹拌した。沈殿物を取り出した
後に、濾液に等量のジクロロメタンを加え、希塩酸によ
って洗浄し、次に脱イオン水によって洗浄した。液体カ
ラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/
1)によって洗浄した最終生成物は下記式:
ル)、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン(DM
AP)0.12g(1ミリモル)、ジシクロヘキシルカ
ルボジイミド(DCC)2.3g(11ミリモル)及び
乾燥ジクロロメタン25mlを、50ml丸底フラスコ
に加えて、窒素によってパージした。この混合物を室温
において10〜14時間撹拌した。沈殿物を取り出した
後に、濾液に等量のジクロロメタンを加え、希塩酸によ
って洗浄し、次に脱イオン水によって洗浄した。液体カ
ラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/
1)によって洗浄した最終生成物は下記式:
【化13】 によって表された。
【0018】工程C:工程Bからの生成物5ミリモル、
エタノール80ml、シクロヘキセン40ml及び10
%Pd/C0.4〜0.5gを100ml丸底フラスコ
に加え、室温において一晩撹拌した。Pd/Cをセライ
ト(Celite)による濾過によって除去した。次に、溶媒を
蒸発によって除去した後に、化合物1が得られた。収率
は約95%であった。この純度は次の工程の反応を実施
するために一般に充分に良好であったが、エタノール又
はヘキサン結晶化を用いて、さらに精製を実施すること
ができる。
エタノール80ml、シクロヘキセン40ml及び10
%Pd/C0.4〜0.5gを100ml丸底フラスコ
に加え、室温において一晩撹拌した。Pd/Cをセライ
ト(Celite)による濾過によって除去した。次に、溶媒を
蒸発によって除去した後に、化合物1が得られた。収率
は約95%であった。この純度は次の工程の反応を実施
するために一般に充分に良好であったが、エタノール又
はヘキサン結晶化を用いて、さらに精製を実施すること
ができる。
【0019】下記式:
【化14】 (化合物2) によって表される化合物2を、ピリジン1mlとジクロ
ロメタン10mlとを含む溶液混合物中に溶解すること
によって、反応溶液Bを製造した。これは反応溶液Bを
形成した。
ロメタン10mlとを含む溶液混合物中に溶解すること
によって、反応溶液Bを製造した。これは反応溶液Bを
形成した。
【0020】反応溶液Bを溶液A中に5分間にわたって
徐々に加えた。得られた混合物溶液を12時間撹拌して
から、減圧下に置いて溶媒を除去した。ヘキサンを用い
た再結晶後に、下記式:
徐々に加えた。得られた混合物溶液を12時間撹拌して
から、減圧下に置いて溶媒を除去した。ヘキサンを用い
た再結晶後に、下記式:
【化15】 (化合物3) を有する固体生成物3.86gが得られた。この反応の
収率は70%であると算出された。化合物3と名付けら
れた反応生成物は旋光度[α]D 25=−32゜(c=
1.0,CHCl3)を有した。化合物3のNMR結果
は下記のように要約される:1 HNMR(CDCl3)δ8.27(d,2H,J8.
6),7.73〜7.65(重複ピーク,4H),7.
24(d,2H,J8.8),7.15(d,2H,J
9.1),6.95(d,2H,J9.1),4.21
(q,1H,J6.8),3.96(t,2H,J6.
5),3.59(ABd,1H,J8.8 6.2),
3.29(ABd,1H,J8.8 6.7),1.9
〜1.1(重複ピーク,18H),1.05〜0.85
(重複ピーク,9H)。13CNMR(CDCl3)δ1
72.04,165.34,156,92,150.6
6,145.18,144.21,137.74,13
0.71(2C),128.53,128.44(2
C),122.38(2C),121.94(2C),
115.1(2C),75.91,75.23,68.
42,35.12,31.83,29.37,29.2
7(2C),26.15,26.06,22.68,1
8.67,16.54,14.12,11.28。
収率は70%であると算出された。化合物3と名付けら
れた反応生成物は旋光度[α]D 25=−32゜(c=
1.0,CHCl3)を有した。化合物3のNMR結果
は下記のように要約される:1 HNMR(CDCl3)δ8.27(d,2H,J8.
6),7.73〜7.65(重複ピーク,4H),7.
24(d,2H,J8.8),7.15(d,2H,J
9.1),6.95(d,2H,J9.1),4.21
(q,1H,J6.8),3.96(t,2H,J6.
5),3.59(ABd,1H,J8.8 6.2),
3.29(ABd,1H,J8.8 6.7),1.9
〜1.1(重複ピーク,18H),1.05〜0.85
(重複ピーク,9H)。13CNMR(CDCl3)δ1
72.04,165.34,156,92,150.6
6,145.18,144.21,137.74,13
0.71(2C),128.53,128.44(2
C),122.38(2C),121.94(2C),
115.1(2C),75.91,75.23,68.
42,35.12,31.83,29.37,29.2
7(2C),26.15,26.06,22.68,1
8.67,16.54,14.12,11.28。
【0021】実施例2 実施例2では、式(I)によって表される強誘電性液晶
化合物はR=オクトキシル基、R’=エチル基、A=酸
素原子、B=−(CH2)m−、m=0、k=0、l=0
を有し、CとDは両方とも水素原子である。
化合物はR=オクトキシル基、R’=エチル基、A=酸
素原子、B=−(CH2)m−、m=0、k=0、l=0
を有し、CとDは両方とも水素原子である。
【0022】実施例2における反応の第1工程は反応溶
液Cの製造に関した。下記式:
液Cの製造に関した。下記式:
【化16】 (化合物4) によって表される化合物4 10ミリモルをベンゼン1
0ml中に溶解した。次に、塩化オキサリル(COC
l)210ミリモルをこの溶液に10分間にわたって徐
々に加えた。ジメチルホルムアミド(DMF)(10m
l)も触媒として加えた。この溶液を室温において3時
間撹拌し、30mmHg減圧下に置いて過剰な塩化オキ
サリルを除去した。乾燥窒素を導入することによって、
反応系を常圧に戻した。その後に、ジクロロメタン10
mlをこの溶液に加えて、反応溶液Cを形成した。
0ml中に溶解した。次に、塩化オキサリル(COC
l)210ミリモルをこの溶液に10分間にわたって徐
々に加えた。ジメチルホルムアミド(DMF)(10m
l)も触媒として加えた。この溶液を室温において3時
間撹拌し、30mmHg減圧下に置いて過剰な塩化オキ
サリルを除去した。乾燥窒素を導入することによって、
反応系を常圧に戻した。その後に、ジクロロメタン10
mlをこの溶液に加えて、反応溶液Cを形成した。
【0023】下記式:
【化17】 (化合物5) によって表される化合物5を、ピリジン1mlとジクロ
ロメタン10mlとを含む溶液混合物中に溶解すること
によって、反応溶液Dを製造した。これは反応溶液Dを
形成した。
ロメタン10mlとを含む溶液混合物中に溶解すること
によって、反応溶液Dを製造した。これは反応溶液Dを
形成した。
【0024】反応溶液Dを溶液C中に5分間にわたって
徐々に加えた。得られた混合物溶液を12時間撹拌して
から、減圧下に置いて溶媒を除去した。ヘキサンを用い
た再結晶後に、下記式:
徐々に加えた。得られた混合物溶液を12時間撹拌して
から、減圧下に置いて溶媒を除去した。ヘキサンを用い
た再結晶後に、下記式:
【化18】 (化合物6) を有する固体生成物が得られた。この反応の収率は72
%であると算出された。化合物6と名付けられた生成物
は旋光度[α]D 25=−33゜(c=1.15,CHC
l3)を有した。化合物6のNMR結果は下記のように
要約される:1 HNMR(CDCl3)δ8.28(d,2H,J8.
8),7.70〜7.45(重複ピーク,4H),7.
35〜7.20(重複ピーク,4H),6.98(d,
2H,J8.8),4.21(q,1H,J6.8),
4.00(t,2H,J6.5),3.59(ABd,
1H,J8.8 6.1),3.28(ABd,1H,
J8.8 6.6),1.9〜1.1(重複ピーク,1
8H),1.05〜0.85(重複ピーク,9H)。13
CNMR(CDCl3)δ171.50,164.4
2,158.81,154.66,149.72,13
8.85,132.65,131.87(2C),12
8.10(2C),127.44(2C),127.2
4,121.84(2C),121.67(2C),1
14.81(2C),75.97,75.21,68.
10,35.13,31.83,29.27(2C),
26.13,26.07,22.68,18.62,1
6.51,14.13,11.27。
%であると算出された。化合物6と名付けられた生成物
は旋光度[α]D 25=−33゜(c=1.15,CHC
l3)を有した。化合物6のNMR結果は下記のように
要約される:1 HNMR(CDCl3)δ8.28(d,2H,J8.
8),7.70〜7.45(重複ピーク,4H),7.
35〜7.20(重複ピーク,4H),6.98(d,
2H,J8.8),4.21(q,1H,J6.8),
4.00(t,2H,J6.5),3.59(ABd,
1H,J8.8 6.1),3.28(ABd,1H,
J8.8 6.6),1.9〜1.1(重複ピーク,1
8H),1.05〜0.85(重複ピーク,9H)。13
CNMR(CDCl3)δ171.50,164.4
2,158.81,154.66,149.72,13
8.85,132.65,131.87(2C),12
8.10(2C),127.44(2C),127.2
4,121.84(2C),121.67(2C),1
14.81(2C),75.97,75.21,68.
10,35.13,31.83,29.27(2C),
26.13,26.07,22.68,18.62,1
6.51,14.13,11.27。
【0025】実施例3 実施例3では、式(I)によって表されるキラル化合物
はR=オクトキシル基、R’=エチル基、A=酸素原
子、B=−(CH2)m−、m=0、k=0、l=0を有
し、CとDは両方とも水素原子である。
はR=オクトキシル基、R’=エチル基、A=酸素原
子、B=−(CH2)m−、m=0、k=0、l=0を有
し、CとDは両方とも水素原子である。
【0026】実施例3における反応の第1工程は反応溶
液Eの製造に関した。実施例2に開示した式を有する化
合物4をベンゼン10ml中に溶解した。次に、塩化オ
キサリル(COCl)210ミリモルをこの溶液に10
分間にわたって徐々に加えた。ジメチルホルムアミド
(DMF)も触媒として加えた。この溶液を室温におい
て3時間撹拌し、30mmHg減圧下に置いて過剰な塩
化オキサリルを除去した。乾燥窒素を導入することによ
って、反応系を常圧に戻した。その後に、ジクロロメタ
ン10mlをこの溶液に加えて、反応溶液Eを形成し
た。
液Eの製造に関した。実施例2に開示した式を有する化
合物4をベンゼン10ml中に溶解した。次に、塩化オ
キサリル(COCl)210ミリモルをこの溶液に10
分間にわたって徐々に加えた。ジメチルホルムアミド
(DMF)も触媒として加えた。この溶液を室温におい
て3時間撹拌し、30mmHg減圧下に置いて過剰な塩
化オキサリルを除去した。乾燥窒素を導入することによ
って、反応系を常圧に戻した。その後に、ジクロロメタ
ン10mlをこの溶液に加えて、反応溶液Eを形成し
た。
【0027】実施例1に開示した式を有する化合物2
を、ピリジン1mlとジクロロメタン10mlとを含む
溶液混合物中に溶解することによって、反応溶液Fを製
造した。これは反応溶液Fを形成した。
を、ピリジン1mlとジクロロメタン10mlとを含む
溶液混合物中に溶解することによって、反応溶液Fを製
造した。これは反応溶液Fを形成した。
【0028】反応溶液Fを溶液E中に5分間にわたって
徐々に加えた。得られた混合物溶液を12時間撹拌して
から、減圧下に置いて溶媒を除去した。ヘキサンを用い
た再結晶後に、下記式:
徐々に加えた。得られた混合物溶液を12時間撹拌して
から、減圧下に置いて溶媒を除去した。ヘキサンを用い
た再結晶後に、下記式:
【化19】 (化合物7) を有する固体生成物が得られた。この反応の収率は80
%であると算出された。化合物7と名付けられた生成物
は旋光度[α]D 25=−29゜(c=1.15,CHC
l3)を有した。化合物7のNMR結果は下記のように
要約される:1 HNMR(CDCl3)δ8.23(d,2H,J8.
9),7.24(d,2H,J8.9),7.09
(d,2H,J8.9),6.91(d,2H,J9.
1),4.18(q,1H,J6.9),3.95
(t,2H,J6.5),3.56(ABd,1H,J
8.7 6.2),3.28(ABd,1H,J8.7
6.6),1.9〜1.1(重複ピーク,18H),
1.00〜0.85(重複ピーク,9H)。13CNMR
(CDCl3)δ171.48,164.67,15
6.94,154.54,144.08,131.76
(2C),127.33,122.30(2C),12
1.58(2C),115.09(2C),75.9
4,75.18,68.39,31.76,29.25
(2C),26.10,25.98,22.59,1
8.58,16.48,14.08,11.24。
%であると算出された。化合物7と名付けられた生成物
は旋光度[α]D 25=−29゜(c=1.15,CHC
l3)を有した。化合物7のNMR結果は下記のように
要約される:1 HNMR(CDCl3)δ8.23(d,2H,J8.
9),7.24(d,2H,J8.9),7.09
(d,2H,J8.9),6.91(d,2H,J9.
1),4.18(q,1H,J6.9),3.95
(t,2H,J6.5),3.56(ABd,1H,J
8.7 6.2),3.28(ABd,1H,J8.7
6.6),1.9〜1.1(重複ピーク,18H),
1.00〜0.85(重複ピーク,9H)。13CNMR
(CDCl3)δ171.48,164.67,15
6.94,154.54,144.08,131.76
(2C),127.33,122.30(2C),12
1.58(2C),115.09(2C),75.9
4,75.18,68.39,31.76,29.25
(2C),26.10,25.98,22.59,1
8.58,16.48,14.08,11.24。
【0029】実施例4〜18 実施例1〜3に述べた操作に従って15種類の化合物を
製造した。6種の光学活性化合物と12種の強誘電性液
晶とを含む18種の化合物の液晶相の種類、相転移温度
及び旋光度を表1に要約する。
製造した。6種の光学活性化合物と12種の強誘電性液
晶とを含む18種の化合物の液晶相の種類、相転移温度
及び旋光度を表1に要約する。
【0030】実施例19〜30 先行実施例から製造して、表1に挙げた12種の強誘電
性液晶を三角波方法(triangular wave method)と電気的
逆転方法(electric reverse method)とを用いて試験し
た、これらの方法は両方とも先行技術に開示されている
[ケイ.ミヤサト(K.Miyasato)等,Jpn.J.App
l.Phys.22,L661とケイ.シャープ(K.Sha
rp)等,Mol.Crys.Liq.Cryst.,1
14,283とをそれぞれ参照のこと]。これらの強誘
電性液晶の各々を2枚のガラス電極プレートの間に挿入
した、2枚のガラスプレートの間の間隙は2ミクロンで
あった。試験結果は表1に要約する。
性液晶を三角波方法(triangular wave method)と電気的
逆転方法(electric reverse method)とを用いて試験し
た、これらの方法は両方とも先行技術に開示されている
[ケイ.ミヤサト(K.Miyasato)等,Jpn.J.App
l.Phys.22,L661とケイ.シャープ(K.Sha
rp)等,Mol.Crys.Liq.Cryst.,1
14,283とをそれぞれ参照のこと]。これらの強誘
電性液晶の各々を2枚のガラス電極プレートの間に挿入
した、2枚のガラスプレートの間の間隙は2ミクロンで
あった。試験結果は表1に要約する。
【0031】
【表1】 注釈:Cは固相を表す;Sc*はキラルスメクチック相
を表す;N*はキラルネマチック相を表す;Iは液相を
表す;Psは“自発分極”値を表す;τは応答時間を表
す。Psとτは両方とも、Sc*相とN*相との間の相転
移温度よりも10℃低い温度において測定した。
を表す;N*はキラルネマチック相を表す;Iは液相を
表す;Psは“自発分極”値を表す;τは応答時間を表
す。Psとτは両方とも、Sc*相とN*相との間の相転
移温度よりも10℃低い温度において測定した。
【0032】
【発明の効果】本発明の液晶化合物と該液晶化合物を含
む液晶組成物は、優れた光学的及び化学的安定性、高い
自発分極及び高速切り換え特性を有する。
む液晶組成物は、優れた光学的及び化学的安定性、高い
自発分極及び高速切り換え特性を有する。
Claims (19)
- 【請求項1】 次式: 【化1】 (式I)[式中、 A:酸素及び硫黄から成る群から選択される; B:−(CH2)m−及びー(CH2)n−O−から成る群
から選択される; R:炭素数1〜22のアルキル基又はアルコキシル基で
ある; R’:炭素数2〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のエ
ーテル基である; m:0〜4の整数である; n:2〜5の整数である; k:0又は1の整数である; l:0又は1の整数である; C:水素原子及びハロゲン原子から成る群から選択され
る; D:水素原子及びハロゲン原子から成る群から選択され
る; *:キラル中心を表す]によって表される光学活性液晶
化合物。 - 【請求項2】 Rが炭素数3〜12の線状アルコキシル
基である請求項1記載の光学活性液晶化合物。 - 【請求項3】 Rが炭素数3〜12の線状アルキル基で
ある請求項1記載の光学活性液晶化合物。 - 【請求項4】 Aが酸素原子である請求項1記載の光学
活性液晶化合物。 - 【請求項5】 Bがー(CH2)m−であり、mが0〜4
の整数である請求項1記載の光学活性液晶化合物。 - 【請求項6】 mが0である請求項5記載の光学活性液
晶化合物。 - 【請求項7】 C及びDが水素又はフッ素原子のいずれ
かである請求項1記載の光学活性液晶化合物。 - 【請求項8】 R’がエチル基である請求項1記載の光
学活性液晶化合物。 - 【請求項9】 次式: 【化2】 (式II)[式中、Rは炭素数1〜22の線状アルキル基
であり、*はキラル中心を表す]によって表される請求
項1記載の光学活性液晶化合物。 - 【請求項10】 次式: 【化3】 (式III)又は 【化4】 (式IV)[式中、Rは炭素数1〜22の線状アルキル基
であり、*はキラル中心を表す]のいずれかによって表
される強誘電性液晶化合物。 - 【請求項11】 次式: 【化5】 (式I)[式中、 A:酸素及び硫黄から成る群から選択される; B:−(CH2)m−及びー(CH2)n−O−から成る群
から選択される; R:炭素数1〜22のアルキル基又はアルコキシル基で
ある; R’:炭素数2〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のエ
ーテル基である; m:0〜4の整数である; n:2〜5の整数である; k:0又は1の整数である; l:0又は1の整数である; C:水素原子、ハロゲン原子又はヒドロキシル基若しく
はシアン化物基から成る群から選択される; D:水素原子、ハロゲン原子又はヒドロキシル基若しく
はシアン化物基から成る群から選択される; *:キラル中心を表す]で示される光学活性液晶化合物
を含む活性液晶組成物。 - 【請求項12】 スメクチックC相液晶もしくはキラル
スメクチックC相液晶又はこれらの混合物をさらに含む
請求項11記載の液晶組成物。 - 【請求項13】 1対のプレートの間に挟んで、液晶装
置中に用いられる請求項11記載の液晶組成物。 - 【請求項14】 液晶光学切り換え装置に用いられる請
求項11記載の液晶組成物。 - 【請求項15】 次式: 【化6】 (式V)[式中、 A:酸素及び硫黄から成る群から選択される; B:−(CH2)m−及びー(CH2)n−O−から成る群
から選択される; R’:炭素数2〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のエ
ーテル基である; m:0〜4の整数である; n:2〜5の整数である; l:0又は1の整数である; D:水素原子及びハロゲン原子から成る群から選択され
る; *:キラル中心を表す]で示される光学活性化合物。 - 【請求項16】 次式: 【化7】 (式VI)で示される請求項15記載の光学活性化合物。
- 【請求項17】 次式: 【化8】 (式VII)で示される請求項15記載の光学活性化合
物。 - 【請求項18】 k=0であるときに、lが0ではない
請求項1記載の光学活性液晶化合物。 - 【請求項19】 k=0であるときに、lが0ではない
請求項11記載の光学活性液晶化合物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/089,171 US5356564A (en) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | Ferroelectric liquid crystal materials and liquid crystal compositions containing the same |
US089171 | 1993-07-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0725828A true JPH0725828A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=22216102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6077083A Pending JPH0725828A (ja) | 1993-07-08 | 1994-04-15 | 光学活性液晶化合物 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5356564A (ja) |
JP (1) | JPH0725828A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5462695A (en) * | 1994-06-30 | 1995-10-31 | Industrial Technology Research Institute | Chiral liquid crystal materials as dopant for ferroelectric liquid crystal compositions |
DE19627899A1 (de) * | 1995-07-21 | 1997-01-23 | Hoechst Ag | Verbindungen mit mehrfach methylverzweigten Seitenketten und deren Verwendung in Flüssigkristallmischungen |
-
1993
- 1993-07-08 US US08/089,171 patent/US5356564A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-04-15 JP JP6077083A patent/JPH0725828A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5356564A (en) | 1994-10-18 |
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