JPH08259483A - 光学活性化合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 一般式Ｉ （Ｒ¹：Ｃ１〜１６のアルキル、アルコキシ、Ｃ２〜１
６のアルケニル、アルケニルオキシ、環Ａ、Ｂ：独立的
にトランス−１，４−シクロヘキシレン、Ｆで置換され
てもよい１，４−フェニレン基、トランス−１，３−ジ
オキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイ
ル、ピリジン−２，５−ジイル、ピラジン−２，５−ジ
イル、Ｌ、Ｍ：独立的に単結合、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ₂
ＣＨ₂−、ｎ：０、１、２、Ｙ：Ｆ、Ｈ、Ｒ²：Ｃ４〜１
２のアルキル）の光学活性化合物、これを含有する組成
物及びこれを用いた液晶素子。 【効果】 本化合物は工業的に製造が容易、化学的に安
定、他の液晶材料との相溶性に優れ、ホスト液晶への添
加により温度範囲を狭くすることなく少量の添加で充分
短く温度依存性が比較的小さい螺旋ピッチを誘起でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気光学的液晶表示材
料として有用な新規光学活性化合物、それを含有する液
晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、時計、電卓をはじめと
して、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子
手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いら
れるようになっている。液晶表示方式としては、その代
表的なものにＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩
れネマチック）型、ＤＳ（動的光散乱）型、ＧＨ（ゲス
ト・ホスト）型あるいはＦＬＣ（強誘電性液晶）等が知
られているが、このうち現在最もよく用いられているの
はＴＮ型及びＳＴＮ型である。また駆動方式としても従
来のスタティック駆動からマルチプレックス駆動が一般
的になり、更に単純マトリックス方式、最近では高精細
表示の可能なアクティブマトリックス方式が実用化され
ている。

【０００３】この上記ＴＮ型あるいはＳＴＮ型液晶表示
に用いられる液晶材料には、通常ネマチック液晶に、少
量の光学活性な液晶性化合物をドーパントとして添加し
たキラルネマチック液晶が用いられているが、この光学
活性液晶性化合物には以下のような特性が要求されてい
る。 イ） 少量の添加でも充分な螺旋を誘起すること。 ロ） 極性が小さく、化学的に安定であること。 ハ） 螺旋ピッチの温度依存性が小さいこと。 ニ） 閾値電圧を高くしないこと。

【０００４】現在汎用されている光学活性液晶性化合物
の例を以下にあげる。

【０００５】

【化２】

【０００６】しかしながら、式（Ａ）〜（Ｃ）ともに、
化学的には比較的安定であるが、その分子内にシアノ基
やエステル基など極性の強い基が存在するため、例えば
上述のアクティブマトリックス駆動を行った場合、高い
電圧保持率を得難いという問題点もあった。また、これ
らの化合物は特にアクティブマトリックス駆動用のホス
ト液晶と比較すると高極性のため、その混合物を例えば
シリカゲル等の吸着剤を用いて精製した場合に、その組
成比が減少し、ピッチの再調整が必要となる等の問題点
も存在した。

【０００７】また、１−メチルアルコキシル基を有する
光学活性な液晶化合物も報告されている。例えば式
（Ｄ）

【０００８】

【化３】

【０００９】の光学活性化合物では分子中に極性の強い
基を含まないため、高い電圧保持率を得ることが可能で
ある。しかしながら、式（Ｄ）の誘起する螺旋のピッチ
は、前記式（Ｂ）、式（Ｃ）等と比較するとかなり長い
という問題点があり、充分とはいえなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、以上の目的に応じ、ネマチック液晶に少量
添加することにより充分な螺旋ピッチを誘起し、且つそ
の温度依存性が少なく、更に化学的に安定であって、シ
アノ基やエステル基といった極性基を含まず、アクティ
ブマトリックス駆動を行っても、充分な電圧保持率が得
れらるような新規な光学活性液晶性化合物を提供するこ
とにあり、更にそれを含有する液晶組成物を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、一般式（Ｉ）

【００１２】

【化４】

【００１３】（式中、Ｒ¹は炭素原子数１〜１６のアル
キル基もしくはアルコキシル基又は炭素原子数２〜１６
のアルケニル基もしくはアルケニルオキシ基を表わす
が、炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基が好ましく、
また後述の強誘電性液晶用キラルドーパントとしての用
途には炭素原子数５〜１２の直鎖状アルキル基あるいは
直鎖状アルケニル基も好ましい。環Ａ及び環Ｂはそれぞ
れ独立的にトランス−１，４−シクロヘキシレン基、フ
ッ素置換されていてもよい１，４−フェニレン基、トラ
ンス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、ピリミ
ジン−２，５−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基
又はピラジン−２，５−ジイル基を表わすが、好ましく
はトランス−１，４−シクロヘキシレン基又はフッ素置
換されていてもよい１，４−フェニレン基を表わす。Ｌ
及びＭはそれぞれ独立的に単結合、−Ｃ≡Ｃ−あるいは
−ＣＨ₂ＣＨ₂−を表わすが、少なくとも一方は単結合が
好ましい。ｎは０、１又は２を表わし、ｎ＝２の場合、
２個の環Ｂ及びＭは互いに同一であっても異なっていて
もよいが、ｎは０又は１が好ましい。Ｙはフッ素原子あ
るいは水素原子を表わすが、フッ素原子が好ましい。Ｒ
²は不斉炭素原子を有する炭素原子数４〜１２のアルキ
ル基を表わすが、炭素原子数４〜１０の１−メチルアル
キル基又は炭素原子数５〜１０の２−メチルアルキル基
が好ましく、特に炭素原子数４〜１０の１−メチルアル
キル基が好ましい。また、シクロヘキサン環はトランス
配置である。）で表わされる光学活性化合物を提供す
る。

【００１４】このなかでも特に、Ｒ¹が炭素原子数１〜
１０のアルキル基又は炭素原子数２〜１０のアルケニル
基を表わし、環Ａ及び環Ｂがそれぞれ独立的に、フッ素
原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基
又はトランス−１，４−シクロヘキシレンキを表わすこ
とが好ましく、このとき、Ｙがフッ素原子であることが
好ましく、ｎが０又は１であることが好ましく、Ｒ²が
炭素原子数４〜１２の１−メチルアルキル基又は炭素原
子数４〜１２の２−メチルアルキル基を表わすことが好
ましい。

【００１５】このうち、更には、ｎが１であるとき、環
Ａ及び環Ｂが共にトランス−１，４−シクロヘキシレン
基であり、Ｌ及びＭが共に単結合である場合が好まし
く、同様にｎが１であるとき、環Ａ及び環Ｂのうちいず
れか一方がトランス−１，４−シクロヘキシレン基であ
り、他方が１，４−フェニレン基であり、Ｌ及びＭがそ
れぞれ独立的に単結合又は−Ｃ≡Ｃ−を表わす場合も好
ましい。また、ｎが０であるとき、環Ａが１，４−フェ
ニレン基であり、Ｌは単結合である場合が好ましい。ま
た、これらの場合、Ｒ¹が炭素原子数１〜１０の直鎖状
アルキル基であることが好ましい。

【００１６】一般式（Ｉ）で表わされる化合物のなか
で、以下の一般式（Ｉａ）〜（Ｉｒ）

【００１７】

【化５】

【００１８】

【化６】

【００１９】

【化７】

【００２０】（式中、Ｒ^aは炭素原子数１〜７の直鎖状
アルキル基を、Ｒ^bは炭素原子数２〜７の直鎖状アルケ
ニル基を表わし、Ｒ^cは不斉炭素原子を含む炭素原子数
４〜１０の１−メチルアルキル基又は炭素原子数５〜１
０の２−メチルアルキル基を表わす。）で表わされる化
合物が好ましく、なかでも一般式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、
（Ｉｃ）、（Ｉｄ）、（Ｉｅ）、（Ｉｈ）、（Ｉｉ）、
（Ｉｋ）、（Ｉｌ）、（Ｉｍ）、（Ｉｎ）、（Ｉｏ）及
び（Ｉｐ）で表わされる化合物が特に好ましく、なかで
も一般式（Ｉａ）、（Ｉｅ）、（Ｉｈ）、（Ｉｉ）及び
（Ｉｋ）で表わされる化合物が特に好ましい。

【００２１】一般式（Ｉ）で表わされる各化合物は、例
えば、以下のようにして製造することができる。一般式
（ＩＩ）

【００２２】

【化８】

【００２３】（式中、Ｒ¹、環Ａ、環Ｂ、Ｌ、Ｍ、ｎ及
びＹは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わす。）で
表わされる３，４，５−トリフルオロベンゼン誘導体あ
るいは３，４−ジフルオロベンゼン誘導体と一般式（Ｉ
ＩＩ）

【００２４】

【化９】Ｒ²−ＯＨ （ＩＩＩ） （式中、Ｒ²は一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わ
す。）で表わされる光学活性アルコールのアルコラート
とを反応させることにより、一般式（Ｉ）の化合物を得
ることができる。

【００２５】ここで原料として用いた一般式（ＩＩ）の
化合物は、例えば、特開平２−２３３６２６号公報、特
表平４−５０１５７６号公報、特表平４−５０１２７０
号公報、特開平６−２４７８８６号公報、特開平３−６
６６３２号公報、特開昭６１−２８２３２８号公報、特
開昭５７−１５４１３５号公報、特開昭６４−３６号公
報等に記載されている方法により製造することができ
る。

【００２６】この方法は特にＹがフッ素原子の場合に適
しているが、この方法によると、液晶骨格への不斉基の
導入が光学活性２級アルコールの場合でも不斉中心にお
ける反応とはならないために、光学純度の低下がなく、
反応収率もより良好であるという長所を有する。

【００２７】あるいは一般式（Ｉ）の化合物は、一般式
（ＩＶ）

【００２８】

【化１０】

【００２９】（式中、Ｒ¹、環Ａ、環Ｂ、Ｌ、Ｍ、ｎ及
びＹは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わす。）で
表わされる２−フルオロ−５−置換フェノール誘導体を
強塩基存在下にフェノラートとし、これを一般式（Ｖ）

【００３０】

【化１１】Ｒ²−Ｗ （Ｖ） （式中、Ｒ²は一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わ
し、Ｗは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子あるいはｐ−
トルエンスルホニル基等の脱離基を表わす。）で表わさ
れる光学活性化合物と反応させることによっても得るこ
とができる。

【００３１】ここで一般式（ＩＶ）の化合物は、一般式
（ＩＩ）の化合物をｔ−ブトキシカリウムと反応させる
か、あるいはベンジルアルコールのアルコラートと反応
させた後に接触還元により脱ベンジル化するか、あるい
は上述の一般式（ＩＩ）のの化合物の製造法と同様にし
て、一般式（ＶＩ）

【００３２】

【化１２】

【００３３】（式中、Ｒ¹、環Ａ、環Ｂ、Ｌ、Ｍ、ｎ及
びＹは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わす。）で
表わされる４−フルオロ−３−メトキシベンゼン誘導体
を製造し、これの脱メチル化によっても得ることができ
る。

【００３４】斯くして製造された一般式（Ｉ）で表わさ
れる化合物の代表例を第１表に掲げる。

【００３５】

【表１】

【００３６】第１表からわかるように、一般式（Ｉ）の
化合物は融点が低く、その多くは油状物であって、液晶
性は示さない。しかしながら、一般式（Ｉ）の化合物
は、通常用いられる液晶化合物あるいは組成物との相溶
性に優れており、保存中に析出や相分離が生じる危険性
は小さい。しかも、そのホスト液晶に対する添加量は通
常少量で充分であり、その範囲では液晶相温度範囲を狭
くすることもほとんどない。

【００３７】従って、一般式（Ｉ）の化合物は、他のネ
マチック液晶化合物との混合物の状態で、ＴＮ型あるい
はＳＴＮ型といった電界効果型表示セルの材料として、
好適に使用することができる。しかも一般式（Ｉ）の化
合物は、その分子内にシアノ基やエステル結合などの強
い極性基を有さないため、大きい比抵抗と高い電圧保持
率を得ることが容易である。そのため、アクティブマト
リックス駆動用液晶材料の構成成分としても適してい
る。本発明はその第二として、このように一般式（Ｉ）
で表わされる化合物の少なくとも１種類をその構成成分
として含有する液晶組成物を提供するものである。

【００３８】この組成物中において、一般式（Ｉ）で表
わされる化合物と混合して使用することのできるネマチ
ック液晶化合物の好ましい代表例としては、例えば、４
−置換安息香酸４−置換フェニル、４−置換シクロヘキ
サンカルボン酸４−置換フェニル、４−置換シクロヘキ
サンカルボン酸４’−置換ビフェニリル、４−（４−置
換シクロヘキサンカルボニルオキシ）安息香酸４−置換
フェニル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸４
−置換フェニル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息
香酸４−置換シクロヘキシル、４，４’−置換ビフェニ
ル、１−（４−置換シクロヘキシル）−４−置換ベンゼ
ン、４，４’−置換ビシクロヘキサン、１−［２−（４
−置換シクロヘキシル）エチル］−４−置換ベンゼン、
１−（４−置換シクロヘキシル）−２−（４−置換シク
ロヘキシル）エタン、４，４”−置換ターフェニル、４
−（４−置換シクロヘキシル）−４’−置換ビフェニ
ル、４−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−
４’−置換ビフェニル、４−（４−置換フェニル）−
４’−置換ビシクロヘキサン、４−［２−（４−置換シ
クロヘキシル）エチル］−４’−置換ビフェニル、４−
［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］シクロヘキ
シル−４’−置換ベンゼン、４−［２−（４−置換フェ
ニル）エチル］−４’−置換ビシクロヘキサン、１−
（４−置換フェニルエチニル）−４−置換ベンゼン、１
−（４−置換フェニルエチニル）−４−（４−置換シク
ロヘキシル）ベンゼン、２−（４−置換フェニル）−５
−置換ピリミジン、２−（４’−置換ビフェニリル）−
５−置換ピリミジン及び上記各化合物においてベンゼン
環が側方置換基を有する化合物等を挙げることができ
る。

【００３９】このうちアクティブマトリックス駆動用と
しては４，４’−置換ビフェニル、１−（４−置換シク
ロヘキシル）−４−置換ベンゼン、４，４’−置換ビシ
クロヘキサン、１−［２−（４−置換シクロヘキシル）
エチル］−４−置換ベンゼン、１−（４−置換シクロヘ
キシル）−２−（４−置換シクロヘキシル）エタン、
４，４”−置換ターフェニル、４−（４−置換シクロヘ
キシル）−４’−置換ビフェニル、４−［２−（４−置
換シクロヘキシル）エチル］−４’−置換ビフェニル、
４−（４−置換フェニル）−４’−置換ビシクロヘキサ
ン、４−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−
４’−置換ビフェニル、４−［２−（４−置換シクロヘ
キシル）エチル］シクロヘキシル−４’−置換ベンゼ
ン、４−［２−（４−置換フェニル）エチル］−４’−
置換ビシクロヘキサン、１−（４−置換フェニルエチニ
ル）−４−置換ベンゼン、１−（４−置換フェニルエチ
ニル）−４−（４−置換シクロヘキシル）ベンゼン及び
上記においてベンゼン環がフッ素置換されている化合物
が適している。

【００４０】更に、一般式（Ｉ）の化合物の、ドーパン
トとしての優れた効果は以下のように明らかである。ネ
マチック液晶材料として汎用のホスト液晶（Ｈ）

【００４１】

【化１３】

【００４２】（式中、「％」は「重量％」を表わし、シ
クロヘキサン環はトランス配置を表わす。）のＮ（ネマ
チック）相の上限温度は７３．８℃であった。次に、こ
のホスト液晶（Ｈ）９９重量％及び第１表中の（Ｎｏ．
１）の化合物１重量％からなるキラルネマチック
（Ｎ^*）液晶組成物（ＭＨ−１）を調製したところ、そ
のＮ^*相の上限温度は７２．４℃と、ホスト液晶（Ｈ）
と比較してほとんど変化しなかった。

【００４３】また、この（ＭＨ−１）の室温（２５℃）
における螺旋のピッチは１１．２μｍと短かった。更
に、この（ＭＨ−１）を加熱し、より高温域での螺旋ピ
ッチを測定したところ、４０℃で１２．１μｍ、５５℃
で１２．７μｍ、７０℃で１３．５μｍとその温度依存
性は比較的小さいものであった。

【００４４】次に、ホスト液晶（Ｈ）９９重量％及び
（Ｎｏ．２）の化合物１重量％からなるＮ^*液晶組成物
（ＭＨ−２）を調製したところ、そのＮ^*相の上限温度
は７０．８℃と、やはりホスト液晶（Ｈ）と比較してほ
とんど変化しなかった。

【００４５】また、この（ＭＨ−２）の室温（２５℃）
における螺旋のピッチは８．２μｍと更に短かった。更
に、この（ＭＨ−２）を加熱し、より高温域での螺旋ピ
ッチを測定したところ、４０℃で８．６μｍ、５５℃で
９．２μｍ、７０℃で９．７μｍとその温度依存性はや
はり比較的小さいものであった。

【００４６】次に、アクティブマトリックス駆動用とし
て好適なホスト液晶（Ｊ）

【００４７】

【化１４】

【００４８】（式中、「％」は「重量％」を表わし、シ
クロヘキサン環はトランス配置を表わす。）の８０℃に
おける電圧保持率は９７．５％であった。次に、ホスト
液晶（Ｊ）９０重量％及び（Ｎｏ．１）の化合物１０重
量％からなるＮ^*液晶組成物（ＭＪ−１）を調製した。
この（ＭＪ−１）の８０℃における電圧保持率を測定し
たところ、９７．３％とほとんど低下していなかった。

【００４９】また、この（ＭＪ−１）５．０ｇをヘキサ
ン２０ｍｌに溶解し、高さ１５ｃｍのカラムに充填した
シリカゲル２５ｇに吸着させ、ついでヘキサン３００ｍ
ｌで溶出させた。溶質を含むフラクションを併せ濃縮し
て（ＭＪ−１）５．０ｇを回収した。この回収した組成
物をホスト液晶（Ｊ）で２倍に希釈し、そのピッチを測
定したところ、室温（２５℃）において、１．９μｍで
あった。カラム処理により精製する前の（ＭＪ−１）を
同様に希釈して測定したピッチは１．９μｍであったの
で、カラム精製によりピッチはほとんど変化していない
ことがわかる。

【００５０】これに対し、前述の式（Ｃ）の化合物１０
重量％及びホスト液晶（Ｊ）９０重量％からなるＮ^*液
晶組成物（ＭＪ−Ｃ）を調製し、同様にして８０℃にお
ける電圧保持率を測定したところ９１．８％と低くなっ
た。また、この組成物を同様にしてシリカゲルカラムを
用いて精製し、ホスト液晶（Ｊ）で２倍に希釈してその
室温におけるピッチを測定したところ、８．９μｍであ
った。カラム処理により精製する前の（ＭＪ−Ｃ）を同
様に希釈して測定したピッチは５．４μｍであったの
で、カラム精製によりピッチは大きく変化（増大）した
ことが明らかである。

【００５１】次に、比較のために、前述の式（Ｄ）の化
合物１重量％及びホスト液晶（Ｈ）９９重量％からなる
キラルネマチック（Ｎ^*）液晶組成物（ＭＨ−Ｄ）を調
製した。この組成物の室温におけるピッチを測定したと
ころ５４．４μｍであり、（ＭＨ−１）と比較して、約
５倍と大きくなってしまった。

【００５２】以上のように、本発明の一般式（Ｉ）の化
合物はホスト液晶に添加することにより、その温度範囲
を狭くすることなく、少量の添加でも充分短い螺旋ピッ
チを誘起し、その螺旋ピッチの温度依存性が比較的小さ
いという特性を有する。更に、アクティブマトリックス
用組成物に用いた場合、容易に高い電圧保持率を得るこ
とが可能であり、しかもホスト液晶材料と同様に低い極
性を有するため、組成物のシリカゲルカラム精製を行っ
てもその組成比が変化せず、従ってピッチも変化せずそ
の再調整の必要もないことがわかる。

【００５３】以上のことから、本発明の一般式（Ｉ）の
化合物は、ネマチック液晶用キラルドーパントとして、
特にアクティブマトリックス駆動用液晶材料の構成成分
として、非常に優れていることがわかる。

【００５４】また、本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、
強誘電性液晶材料用キラルドーパントとしても好適に用
いることができる。強誘電性液晶材料において、キラル
ドーパントに大きく依存する物性としては螺旋ピッチと
自発分極があげることができる。通常の表面安定化強誘
電性液晶表示（ＳＳＦＬＣ）においてはその螺旋ピッチ
は充分長いことが要求されるが、短い螺旋ピッチが要求
される表示方式（ＳＢＦ、ＤＨＦ等）も存在する。これ
らのそれぞれに応じてその螺旋ピッチを調整する必要が
あるわけであるが、キラルドーパントの添加はもう一つ
の特性である自発分極に大きな影響を与える。良好な表
示を得るためには自発分極においても望ましい値に設定
する必要があるが、キラルドーパントの誘起する螺旋ピ
ッチと自発分極は密接に相関するため、組成物の自発分
極だけあるいはピッチだけを調整することはなかなか困
難であった。ところが、本発明の一般式（Ｉ）の化合物
はキラルドーパントとして、螺旋ピッチを強く誘起する
が、自発分極はほとんど誘起しないという特性を有す
る。従って、自発分極を変化させずに組成物の螺旋ピッ
チを容易に調整することが可能である。

【００５５】

【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に
説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。

【００５６】なお、相転移温度の測定は温度調節ステー
ジを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計（ＤＳＣ）を
併用して行った。また、化合物の構造は核磁気共鳴スペ
クトル（¹Ｈ−ＮＭＲ）、質量スペクトル（ＭＳ）等に
より確認した。ＮＭＲにおけるＣＤＣｌ₃は溶媒を表わ
し、ｓは１重線、ｄは２重線、ｔは３重線、ｓｅｘｔｅ
ｔは６重線、ｍは多重線を表わし、例えばｔｔは３重の
３重線を表わし、Ｊはカップリング定数を表わす。ＩＲ
におけるｎｅａｔは液膜による、ＫＢｒは錠剤成型によ
る測定を表わす。また、組成比における「％」は「重量
％」を表わす。 （実施例１） （Ｓ）−トランス−４−［３，５−ジ
フルオロ−４−（１−メチルヘプチルオキシ）フェニ
ル］−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン（第
１表中のＮｏ．１の化合物）の合成

【００５７】

【化１５】

【００５８】（Ｓ）−２−オクタノール２．５０ｇをジ
メチルホルムアミド（ＤＭＦ）６ｍｌに溶解し、ＤＭＦ
４ｍｌに懸濁させた水素化ナトリウム０．７７ｇ中に滴
下した。５℃で１時間攪拌してアルコラートを精製さ
せ、これにトランス−４−（３，４，５−トリフルオロ
フェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサ
ン５．０ｇのＤＭＦ８ｍｌとテトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）４ｍｌ溶液を滴下した。１０℃で２時間攪拌した後
室温に戻し、水にあけ、ヘキサンで抽出した。ヘキサン
層を併せ、水で洗滌後、溶媒を溜去して得られた粗生成
物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）
を用いて精製して、無色油状の（Ｓ）−トランス−４−
［３，５−ジフルオロ−４−（１−メチルヘプチルオキ
シ）フェニル］−トランス−４’−プロピルビシクロヘ
キサン６．４ｇを得た。 旋光度：［α］_D ²⁵＝−１．３５（ｄ＝０．５０ｇ／１
００ｍｌ，ＥｔＯＨ） ＮＭＲ：δ＝０．８３〜１．８７（ｍ，４２Ｈ），２．
３２（ｔｔ，Ｊ＝１２ａｎｄ３Ｈｚ，１Ｈ），４．３１
（ｓｅｘｔｅｔ，Ｊ＝６Ｈｚ，１Ｈ），６．５２〜６．
５８（ｍ，２Ｈ） ＩＲ（ｎｅａｔ）：１６２０，１６０５，１５２０，１
４４０，１３７５，１３３５，１２２５，１１１５，１
０８０ｃｍ^-1 （実施例２） （Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−
（１−メチルヘプチルオキシ）−４’−（トランス−４
−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル（第１表中のＮ
ｏ．２の化合物）の合成 実施例１において、トランス−４−（３，４，５−トリ
フルオロフェニル）−トランス−４’−プロピルビシク
ロヘキサンに換えて、３，４，５−トリフルオロ−４’
−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシルビフェニ
ルを用いた他は実施例１と同様にして、（Ｓ）−３，５
−ジフルオロ−４−（１−メチルヘプチルオキシ）−
４’−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）ビフ
ェニルの白色結晶を得た。 融点：４８℃ ＮＭＲ：δ＝０．８６〜０．９３（ｍ，６Ｈ），１．０
７（ｍ，２Ｈ），１．２０〜１．５３（ｍ，１８Ｈ），
１．５７〜１．６４（ｍ，１Ｈ），１．７６〜１．８３
（ｍ，１Ｈ），１．８７〜２．５３（ｍ，４Ｈ），２．
５０（ｔｔ，Ｊ＝１２ａｎｄ３Ｈｚ，１Ｈ），６．９１
〜６．９７（ｍ，２Ｈ），７．２６（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈ
ｚ，２Ｈ），７．４１（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ） ＩＲ（ＫＢｒ）：１６１５，１６０５，１５３０，１５
１０，１４３０，１４０５，１２２０，１１２０，１０
８５，１０７０，８３０ｃｍ^-1 （実施例３） （Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−
（１−メチルヘプチルオキシ）−４’−ペンチルビフェ
ニル（第１表中のＮｏ．３の化合物）の合成 実施例１において、トランス−４−（３，４，５−トリ
フルオロフェニル）−トランス−４’−プロピルビシク
ロヘキサンに換えて、３，４，５−トリフルオロ−４’
−ペンチルビフェニルを用いた他は実施例１と同様にし
て、無色油状の（Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（１
−メチルヘプチルオキシ）−４’−ペンチルビフェニル
を得た。 （実施例４） （Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−
（１−メチルヘプチルオキシ）−１−［４−（トランス
−４−エチルシクロヘキシル）フェニルエチニル］ベン
ゼン（第１表中のＮｏ．４の化合物）の合成 実施例１において、トランス−４−（３，４，５−トリ
フルオロフェニル）−トランス−４’−プロピルビシク
ロヘキサンに換えて、３，４，５−トリフルオロ−１−
［４−（トランス−４−エチルシクロヘキシル）フェニ
ルエチニル］ベンゼンを用いた他は実施例１と同様にし
て、無色油状の（Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（１
−メチルヘプチルオキシ）−１−［４−（トランス−４
−エチルシクロヘキシル）フェニルエチニル］ベンゼン
を得た。この化合物は低温に放置すると結晶化したが、
その融点は１２℃であった。 （実施例５） （Ｓ）−トランス−４−［３，５−ジ
フルオロ−４−（２−メチルブチルオキシ）フェニル］
−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン（第１表
中のＮｏ．５の化合物）の合成 実施例１において（Ｓ）−２−オクタノールに換えて、
（Ｓ）−２−メチルブタノールを用いた他は実施例１と
同様にして、（Ｓ）−トランス−４−［３，５−ジフル
オロ−４−（２−メチルブチルオキシ）フェニル］−ト
ランス−４’−プロピルビシクロヘキサンの白色結晶を
得た。その融点は６１℃であった。 ＮＭＲ：δ＝０．８３〜１．２８（ｍ，２０Ｈ），１．
５４（ｍ，１Ｈ），１．６８〜１．８５（ｍ，１０
Ｈ），２．３２（ｔｔ，Ｊ＝１２ａｎｄ３Ｈｚ，１
Ｈ），３．７４〜３．８６（ｍ，２Ｈ），６．５２〜
６．５４（ｍ，２Ｈ） ＩＲ（ＫＢｒ）：１６２５，１６０５，１５３０，１４
７０，１４４０，１３４５，１２２５，１０９０ｃｍ^-1 （実施例６） （Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−
（２−メチルブチルオキシ）−４’−ペンチルビフェニ
ル（第１表中のＮｏ．６の化合物）の合成 実施例３において、（Ｓ）−２−オクタノールに換え
て、（Ｓ）−２−メチルブタノールを用いた他は実施例
３と同様にして、無色油状の（Ｓ）−３，５−ジフルオ
ロ−４−（２−メチルブチルオキシ）−４’−ペンチル
ビフェニルを得た。 （実施例７） キラルネマチック相における螺旋ピッ
チの測定 ネマチック液晶材料として汎用されるホスト液晶（Ｈ）

【００５９】

【化１６】

【００６０】（式中、シクロヘキサン環はトランス配置
を表わす。）を調製した。このホスト液晶（Ｈ）のＮ相
の上限温度は７３．８℃であった。このホスト液晶
（Ｈ）９９重量％及び（Ｎｏ．１）の化合物１重量％か
らなるキラルネマチック（Ｎ^*）液晶組成物（ＭＨ−
１）を調製したところ、そのＮ^*相の上限温度は７２．
４℃とほとんど変化しなかった。また、この（ＭＨ−
１）の室温（２５℃）における螺旋のピッチを測定した
ところ１１．２μｍと短かった。更に、この（ＭＨ−
１）を加熱し、より高温域での螺旋ピッチを測定したと
ころ、４０℃で１２．１μｍ、５５℃で１２．７μｍ、
７０℃で１３．５μｍとその温度依存性は比較的小さい
ものであった。

【００６１】次に、ホスト液晶（Ｈ）９９重量％及び
（Ｎｏ．２）の化合物１重量％からなるＮ^*液晶組成物
（ＭＨ−２）を調製したところ、そのＮ^*相の上限温度
は７０．８℃とホスト液晶（Ｈ）と比較して、ほとんど
変化しなかった。

【００６２】また、この（ＭＨ−２）の室温（２５℃）
における螺旋のピッチを測定したところ８．２μｍと
（ＭＨ−１）より更に短かった。更に、この（ＭＨ−
２）を加熱し、より高温域での螺旋ピッチを測定したと
ころ、４０℃で８．６μｍ、５５℃で９．２μｍ、７０
℃で９．７μｍとその温度依存性は比較的小さいもので
あった。 （実施例８） 電圧保持率の測定 アクティブマトリックス駆動用低粘性液晶として好適な
ホスト液晶（Ｊ）

【００６３】

【化１７】

【００６４】（式中、シクロヘキサン環はトランス配置
を表わす。）を調製した。この組成物の８０℃における
電圧保持率は９７．５％であった。次に、このホスト液
晶（Ｊ）９０重量％及び（Ｎｏ．１）の化合物１０重量
％からなるＮ^*液晶組成物（ＭＪ−１）を調製した。こ
の（ＭＪ−１）の８０℃における電圧保持率を測定した
ところ、９７．３％とホスト液晶（Ｊ）と比較してほと
んど低下していなかった。 （実施例９） 組成物のカラム精製 実施例８で調製した（ＭＪ−１）をホスト液晶（Ｊ）で
２倍に希釈し、その螺旋ピッチを測定したところ、１．
９μｍであった。つぎに（ＭＪ−１）の５．０ｇをヘキ
サン２０ｍｌに溶解し、高さ１５ｃｍのカラムに充填し
たシリカゲル（Ｋｉｅｓｅｌｇｅｌ ６０）２５ｇに吸
着させ、ついでヘキサン３００ｍｌで溶出させた。溶質
を含むフラクションを併せ濃縮したところ、（ＭＪ−
１）５．０ｇを回収できた。この回収した組成物をホス
ト液晶（Ｊ）で２倍に希釈し、そのピッチを測定したと
ころ、室温（２５℃）において、１．９μｍであった。
従って、カラム精製によりほとんど変化していないこと
がわかる。 （比較例１）ホスト液晶（Ｈ）９９重量％及び式（Ｄ）

【００６５】

【化１８】

【００６６】の（Ｓ）−トランス−４−［４−（１−メ
チルヘプチルオキシ）フェニル］−トランス−４’−プ
ロピルビシクロヘキサン１重量％からなるＮ^*液晶組成
物（ＭＨ−Ｄ）を調製し、実施例７と同様にしてこの組
成物の室温（２５℃）におけるピッチを測定したとこ
ろ、５４．４μｍと（ＭＨ−１）と比較して、約５倍と
大きくなってしまった。 （比較例２）ホスト液晶（Ｊ）９０重量％及び式（Ｃ）

【００６７】

【化１９】

【００６８】のノナン酸コレステリル１０重量％からな
るＮ^*液晶組成物（ＭＪ−Ｃ）を調製した。次に、実施
例８と同様にして（ＭＪ−Ｃ）の８０℃における電圧保
持率を測定したところ９１．８％と（ＭＪ−１）と比較
してかなり低くなってしまった。（比較例３）比較例２
で調製した（ＭＪ−Ｃ）をホスト液晶（Ｊ）で２倍に希
釈し、その室温（２５℃）における螺旋ピッチを測定し
たところ、５．４μｍであった。次に、この５．０ｇを
実施例９と同様にしてシリカゲルカラムに通したとこ
ろ、４．８ｇを回収した。更に同様にして２倍に希釈し
た後、その螺旋ピッチを測定したところ、８．９μｍと
大きく変化してしまった。

【００６９】

【発明の効果】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合
物は、実施例に示したように工業的にも容易に製造で
き、熱、光、水等に対し、化学的に安定であり、ネマチ
ック液晶として現在汎用されているホスト液晶との相溶
性にも優れている。しかも、ホスト液晶に添加すること
により、その温度範囲を狭くすることなく、少量の添加
でも充分短い螺旋ピッチを誘起し、その螺旋ピッチの温
度依存性が比較的小さいという特性を有する。

【００７０】更に分子内にシアノ基やエステル結合など
の極性基が存在しないため、アクティブマトリックス用
組成物に用いた場合、容易に高い電圧保持率を得ること
が可能であり、しかもホスト液晶材料と同様の低極性化
合物であるため、組成物のシリカゲルカラム精製を行っ
てもその組成比が変化しないので、ピッチも変化せずそ
の再調整の必要もない。

【００７１】従って、本発明の一般式（Ｉ）の化合物
は、ネマチック液晶用キラルドーパントとして、特にア
クティブマトリックス駆動用液晶材料の構成成分とし
て、特に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｄ 241/12 Ｃ０７Ｄ 241/12 319/06 319/06 Ｃ０９Ｋ 19/12 Ｃ０９Ｋ 19/12 19/18 19/18 19/30 19/30 19/34 19/34 19/58 9279−4Ｈ 19/58 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ // Ｃ０７Ｍ 7:00

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ¹は炭素原子数１〜１６のアルキル基もしく
   はアルコキシル基又は炭素原子数２〜１６のアルケニル
   基もしくはアルケニルオキシ基を表わし、環Ａ及び環Ｂ
   はそれぞれ独立的にトランス−１，４−シクロヘキシレ
   ン基、フッ素置換されていてもよい１，４−フェニレン
   基、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル
   基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピリジン−２，５
   −ジイル基又はピラジン−２，５−ジイル基を表わし、
   Ｌ及びＭはそれぞれ独立的に、単結合、−Ｃ≡Ｃ−ある
   いは−ＣＨ₂ＣＨ₂−を表わし、ｎは０、１又は２を表わ
   し、ｎ＝２の場合、２個の環Ｂ及びＭは互いに同一であ
   っても異なっていてもよく、Ｙはフッ素原子あるいは水
   素原子を表わし、Ｒ²は不斉炭素原子を有する炭素原子
   数４〜１２のアルキル基を表わし、シクロヘキサン環は
   トランス配置である。）で表わされる光学活性化合物。
2. 【請求項２】 Ｒ¹が炭素原子数１〜１０のアルキル基
   又は炭素原子数２〜１０のアルケニル基を表わし、環Ａ
   及び環Ｂがそれぞれ独立的に、フッ素原子により置換さ
   れていてもよい１，４−フェニレン基又はトランス−
   １，４−シクロヘキシレンキを表わすことを特徴とする
   請求項１記載の一般式（Ｉ）で表わされる化合物。
3. 【請求項３】 Ｙがフッ素原子であることを特徴とする
   請求項２記載の一般式（Ｉ）で表わされる光学活性化合
   物。
4. 【請求項４】 ｎが０又は１であることを特徴とする請
   求項３記載の一般式（Ｉ）で表わされる光学活性化合
   物。
5. 【請求項５】 Ｒ²が炭素原子数４〜１２の１−メチル
   アルキル基又は炭素原子数４〜１２の２−メチルアルキ
   ル基を表わすことを特徴とする請求項４記載の一般式
   （Ｉ）で表わされる光学活性化合物。
6. 【請求項６】 Ｒ¹が炭素原子数１〜１０の直鎖状アル
   キル基を表わすことを特徴とする請求項５記載の一般式
   （Ｉ）で表わされる光学活性化合物。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６記載の一般式（Ｉ）で表
   わされる光学活性化合物を含有する液晶組成物。
8. 【請求項８】 キラルネマチック相を呈することを特徴
   とする請求項７記載の液晶組成物。
9. 【請求項９】 請求項７又は８記載の液晶組成物を用い
   て構成される液晶素子。