JPH10158219A - 新規な反強誘電性液晶化合物およびそれを含む反強誘電性液晶組成物 - Google Patents
新規な反強誘電性液晶化合物およびそれを含む反強誘電性液晶組成物Info
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- JPH10158219A JPH10158219A JP33040296A JP33040296A JPH10158219A JP H10158219 A JPH10158219 A JP H10158219A JP 33040296 A JP33040296 A JP 33040296A JP 33040296 A JP33040296 A JP 33040296A JP H10158219 A JPH10158219 A JP H10158219A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反強誘電性相を示す新規な液晶化合物および
それを含む反強誘電性液晶組成物の提供。 【解決手段】 下記一般式（１） 【化１】 （式中、ＣｆはＣＨ3、Ｃ2Ｈ5およびＣＦ3よりなる群か
ら選ばれた基であり、ｍは４〜１４の整数、ｎは２〜１
０の整数であり、＊は光学活性炭素を示す。）で表わさ
れる反強誘電性液晶化合物および該化合物を少なくとも
１種以上含有することを特徴とする反強誘電性液晶組成
物。
それを含む反強誘電性液晶組成物の提供。 【解決手段】 下記一般式（１） 【化１】 （式中、ＣｆはＣＨ3、Ｃ2Ｈ5およびＣＦ3よりなる群か
ら選ばれた基であり、ｍは４〜１４の整数、ｎは２〜１
０の整数であり、＊は光学活性炭素を示す。）で表わさ
れる反強誘電性液晶化合物および該化合物を少なくとも
１種以上含有することを特徴とする反強誘電性液晶組成
物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反強誘電性を安定
に発現させる反強誘電性液晶化合物およびそれを含む反
強誘電性液晶組成物に関する。
に発現させる反強誘電性液晶化合物およびそれを含む反
強誘電性液晶組成物に関する。
【０００２】
【従来技術】液晶表示素子は、１）低電圧作動性、２）
低消費電力性、３）薄形表示、４）受光型などの優れた
特徴を有するため、現在まで、ＴＮ方式、ＳＴＮ方式、
ゲスト−ホスト（Ｇｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）方式などが開発
され実用化されている。しかし、現在広く利用されてい
るネマチック液晶を用いたものは、応答速度が数ｍｓｅ
ｃ〜数十ｍｓｅｃと遅い欠点があり、応用上種々の制約
を受けている。
低消費電力性、３）薄形表示、４）受光型などの優れた
特徴を有するため、現在まで、ＴＮ方式、ＳＴＮ方式、
ゲスト−ホスト（Ｇｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）方式などが開発
され実用化されている。しかし、現在広く利用されてい
るネマチック液晶を用いたものは、応答速度が数ｍｓｅ
ｃ〜数十ｍｓｅｃと遅い欠点があり、応用上種々の制約
を受けている。
【０００３】これらの問題を解決するため、ＳＴＮ方式
や薄層トランジスタなどを用いたアクティブマトリック
ス方式などが開発されたが、ＳＴＮ型表示素子は、表示
コントラストや視野角などの表示品位は優れたものとな
ったが、セルギャップやチルト角の制御に高い精度を必
要とすることや応答がやや遅いことなどが問題となって
いる。このため、応答性のすぐれた新しい液晶表示方式
の開発が要望されており、光学応答時間がμｓｅｃオー
ダーと極めて短かい超高速デバイスが可能になる強誘電
性液晶の開発が試みられていた。
や薄層トランジスタなどを用いたアクティブマトリック
ス方式などが開発されたが、ＳＴＮ型表示素子は、表示
コントラストや視野角などの表示品位は優れたものとな
ったが、セルギャップやチルト角の制御に高い精度を必
要とすることや応答がやや遅いことなどが問題となって
いる。このため、応答性のすぐれた新しい液晶表示方式
の開発が要望されており、光学応答時間がμｓｅｃオー
ダーと極めて短かい超高速デバイスが可能になる強誘電
性液晶の開発が試みられていた。
【０００４】強誘電性液晶は、１９７５年、Ｍｅｙｅｒ
等によりＤＯＢＡＭＢＣ（ｐ−デシルオキシベンジリデ
ン−ｐ−アミノ−２−メチルブチルシンナメート）が初
めて合成された（Ｌｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｄｅ Ｐｈｙ
ｓｉｑｕｅ，３６巻１９７５，Ｌ−６９）。さらに、１
９８０年、ＣｌａｒｋとＬａｇａｗａｌｌによりＤＯＢ
ＡＭＢＣのサブマイクロ秒の高速応答、メモリー特性な
ど表示デバイス上の特性が報告されて以来、強誘電性液
晶が大きな注目を集めるようになった〔Ｎ．Ａ．Ｃｌａ
ｒｋ，ｅｔａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．３
６．８９９（１９８０）〕。
等によりＤＯＢＡＭＢＣ（ｐ−デシルオキシベンジリデ
ン−ｐ−アミノ−２−メチルブチルシンナメート）が初
めて合成された（Ｌｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｄｅ Ｐｈｙ
ｓｉｑｕｅ，３６巻１９７５，Ｌ−６９）。さらに、１
９８０年、ＣｌａｒｋとＬａｇａｗａｌｌによりＤＯＢ
ＡＭＢＣのサブマイクロ秒の高速応答、メモリー特性な
ど表示デバイス上の特性が報告されて以来、強誘電性液
晶が大きな注目を集めるようになった〔Ｎ．Ａ．Ｃｌａ
ｒｋ，ｅｔａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．３
６．８９９（１９８０）〕。
【０００５】しかし、彼らの方式には、実用化に向けて
多くの技術的課題があり、特に室温で強誘電性液晶を示
す材料は無く、表示ディスプレーに不可欠な液晶分子の
配列制御に有効かつ実用的な方法も確立されていなかっ
た。この報告以来、液晶材料／デバイス両面からの様々
な試みがなされ、図２に示すようなツイスト二状態間の
スイッチングを利用した表示デバイスが試作され、それ
を用いた高速電気光学装置も例えば特開昭５６−１０７
２１６号などで提案されているが、高いコントラストや
適正なしきい値特性は得られていない。
多くの技術的課題があり、特に室温で強誘電性液晶を示
す材料は無く、表示ディスプレーに不可欠な液晶分子の
配列制御に有効かつ実用的な方法も確立されていなかっ
た。この報告以来、液晶材料／デバイス両面からの様々
な試みがなされ、図２に示すようなツイスト二状態間の
スイッチングを利用した表示デバイスが試作され、それ
を用いた高速電気光学装置も例えば特開昭５６−１０７
２１６号などで提案されているが、高いコントラストや
適正なしきい値特性は得られていない。
【０００６】このような視点から他のスイッチング方式
についても探索され、過渡的な散乱方式が提案された。
その後、１９８８年に本発明者らによる三安定状態を有
する液晶の三状態スイッチング方式が報告された〔Ａ．
Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎｉ，Ｔ．Ｈａｇｉｗａｒａ，
Ｙ．Ｓｕｚｕｋｉ ｅｔａｌ．，Ｊａｐａｎ．Ｊ．ｏｆ
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２７，（５），Ｌ７２９−Ｌ７
３２（１９８８）〕。
についても探索され、過渡的な散乱方式が提案された。
その後、１９８８年に本発明者らによる三安定状態を有
する液晶の三状態スイッチング方式が報告された〔Ａ．
Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎｉ，Ｔ．Ｈａｇｉｗａｒａ，
Ｙ．Ｓｕｚｕｋｉ ｅｔａｌ．，Ｊａｐａｎ．Ｊ．ｏｆ
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２７，（５），Ｌ７２９−Ｌ７
３２（１９８８）〕。
【０００７】前記「三状態を有する」とは、第一の電極
基板と所定の間隙を隔てて配置されている第二の電極基
板の間に強誘電性液晶が挟まれてなる液晶電気光学装置
において、前記第一及び第二の電極基板に電界形成用の
電圧が印加されるよう構成されており、図１（Ａ）で示
される三角波として電圧を印加したとき、図１（Ｄ）の
ように前記強誘電性液晶が、無電界時に分子配向が第一
の安定状態〔図３（ａ）〕になり、液晶電気光学装置の
透過率が第一の安定状態〔図１（Ｄ）の１〕を示し、か
つ、電界印加時に一方の電界方向に対し分子配向が前記
第一の安定状態とは異なる第二の安定状態〔図３
（ｂ）〕になり液晶電気光学装置の透過率が第２の安定
状態〔図１（Ｄ）の２〕を示し、さらに他方の電界方向
に対し前記第一及び第二の安定状態とは異なる第三の分
子配向安定状態〔図３（ｃ）〕になり液晶電気光学装置
の透過率が第三の安定状態〔図１（Ｄ）の３〕を示すこ
とを意味する。なお、この三安定状態、すなわち三状態
を利用する液晶電気光学装置については、本出願人は特
願昭６３−７０２１２号として出願し、特開平２−１５
３３２２号として公開されている。
基板と所定の間隙を隔てて配置されている第二の電極基
板の間に強誘電性液晶が挟まれてなる液晶電気光学装置
において、前記第一及び第二の電極基板に電界形成用の
電圧が印加されるよう構成されており、図１（Ａ）で示
される三角波として電圧を印加したとき、図１（Ｄ）の
ように前記強誘電性液晶が、無電界時に分子配向が第一
の安定状態〔図３（ａ）〕になり、液晶電気光学装置の
透過率が第一の安定状態〔図１（Ｄ）の１〕を示し、か
つ、電界印加時に一方の電界方向に対し分子配向が前記
第一の安定状態とは異なる第二の安定状態〔図３
（ｂ）〕になり液晶電気光学装置の透過率が第２の安定
状態〔図１（Ｄ）の２〕を示し、さらに他方の電界方向
に対し前記第一及び第二の安定状態とは異なる第三の分
子配向安定状態〔図３（ｃ）〕になり液晶電気光学装置
の透過率が第三の安定状態〔図１（Ｄ）の３〕を示すこ
とを意味する。なお、この三安定状態、すなわち三状態
を利用する液晶電気光学装置については、本出願人は特
願昭６３−７０２１２号として出願し、特開平２−１５
３３２２号として公開されている。
【０００８】三安定状態を示す反強誘電性液晶の特徴を
さらに詳しく説明する。クラーク／ラーガーバァル（Ｃ
ｌａｒｋ−Ｌａｇａｗａｌｌ）により提案された表面安
定化強誘電性液晶素子では、Ｓ*Ｃ相において強誘電性
液晶分子が図２（ａ），（ｂ）のように一方向に均一配
向した２つの安定状態を示し、印加電界の方向により、
どちらか一方の状態に安定化され、電界を切ってもその
状態が保持される。
さらに詳しく説明する。クラーク／ラーガーバァル（Ｃ
ｌａｒｋ−Ｌａｇａｗａｌｌ）により提案された表面安
定化強誘電性液晶素子では、Ｓ*Ｃ相において強誘電性
液晶分子が図２（ａ），（ｂ）のように一方向に均一配
向した２つの安定状態を示し、印加電界の方向により、
どちらか一方の状態に安定化され、電界を切ってもその
状態が保持される。
【０００９】しかしながら実際には、強誘電性液晶分子
の配向状態は、液晶分子のダイレクターが捩れたツイス
ト二状態を示したり、層がくの字に折れ曲ったシエブロ
ン構造を示す。シエブロン層構造では、スイッチング角
が小さくなり低コントラストの原因になるなど、実用化
へ向けて大きな障害になっている。
の配向状態は、液晶分子のダイレクターが捩れたツイス
ト二状態を示したり、層がくの字に折れ曲ったシエブロ
ン構造を示す。シエブロン層構造では、スイッチング角
が小さくなり低コントラストの原因になるなど、実用化
へ向けて大きな障害になっている。
【００１０】一方、“反”強誘電性液晶は三安定状態を
示すＳ*(3)相では、上記液晶電気光学装置において、無
電界時には、図３（ａ）に示すごとく隣り合う層毎に分
子は逆方向に傾き反平行に配列し、液晶分子の双極子は
お互に打ち消し合っている。したがって、液晶層全体と
して自発分極は打ち消されている。この分子配列を示す
液晶相は、図１（Ｄ）の１に対応している。さらに、
（＋）又は（−）のしきい値より充分大きい電圧を印加
すると、図３（ｂ）および（ｃ）に示す液晶分子が同一
方向に傾き、平行に配列する。この状態では、分子の双
極子も同一方向に揃うため自発分極が発生し、強誘電相
となる。
示すＳ*(3)相では、上記液晶電気光学装置において、無
電界時には、図３（ａ）に示すごとく隣り合う層毎に分
子は逆方向に傾き反平行に配列し、液晶分子の双極子は
お互に打ち消し合っている。したがって、液晶層全体と
して自発分極は打ち消されている。この分子配列を示す
液晶相は、図１（Ｄ）の１に対応している。さらに、
（＋）又は（−）のしきい値より充分大きい電圧を印加
すると、図３（ｂ）および（ｃ）に示す液晶分子が同一
方向に傾き、平行に配列する。この状態では、分子の双
極子も同一方向に揃うため自発分極が発生し、強誘電相
となる。
【００１１】すなわち、“反”強誘電性液晶のＳ*(3)相
においては、無電界時の“反”強誘電相と印加電界の極
性による２つの強誘電相が安定になり、“反”強誘電相
と２つの強誘電相間を直流的しきい値を持って三安定状
態間スイッチングを行うものである。このスイッチング
に伴う液晶分子配列の変化により図４に示すダブル・ヒ
ステリシスを描いて光透過率が変化する。このダブル・
ヒステリシスに、図４の（Ａ）に示すようにバイアス電
圧を印加して、さらにパルス電圧を重畳することにより
メモリー効果を実現できる特徴を有する。さらに、電界
印加により強誘電相は層がストレッチされ、ブックシエ
ルフ構造となる。一方、第三安定状態の“反”強誘電相
では類似ブックシエルフ構造となる。この電界印加によ
る層構造スイッチングが液晶層に動的シエアーを与える
ため駆動中に配向欠陥が改善され、良好な分子配向が実
現できる。そして、“反”強誘電性液晶では、プラス側
とマイナス側の両方のヒステリシスを交互に使い画像表
示を行なうため、自発分極に基づく内部電界の蓄積によ
る画像の残像現象を防止することができる。
においては、無電界時の“反”強誘電相と印加電界の極
性による２つの強誘電相が安定になり、“反”強誘電相
と２つの強誘電相間を直流的しきい値を持って三安定状
態間スイッチングを行うものである。このスイッチング
に伴う液晶分子配列の変化により図４に示すダブル・ヒ
ステリシスを描いて光透過率が変化する。このダブル・
ヒステリシスに、図４の（Ａ）に示すようにバイアス電
圧を印加して、さらにパルス電圧を重畳することにより
メモリー効果を実現できる特徴を有する。さらに、電界
印加により強誘電相は層がストレッチされ、ブックシエ
ルフ構造となる。一方、第三安定状態の“反”強誘電相
では類似ブックシエルフ構造となる。この電界印加によ
る層構造スイッチングが液晶層に動的シエアーを与える
ため駆動中に配向欠陥が改善され、良好な分子配向が実
現できる。そして、“反”強誘電性液晶では、プラス側
とマイナス側の両方のヒステリシスを交互に使い画像表
示を行なうため、自発分極に基づく内部電界の蓄積によ
る画像の残像現象を防止することができる。
【００１２】以上のように、“反”強誘電性液晶は、
１）高速応答が可能で、２）高いコントラストと広い視
野角および３）良好な配向特性とメモリー効果が実現で
きる、非常に有用な液晶化合物と言える。
１）高速応答が可能で、２）高いコントラストと広い視
野角および３）良好な配向特性とメモリー効果が実現で
きる、非常に有用な液晶化合物と言える。
【００１３】“反”強誘電性液晶の三安定状態を示す液
晶相については、１）Ａ．Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎｉ
ｅｔａｌ.，Ｊａｐａｎ Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ.，２
８，Ｌ−１２６５（１９８９）、２）Ｈ．Ｏｒｉｈａｒ
ａ ｅｔａｌ.，ＪａｐａｎＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ.，
２９，Ｌ−３３３（１９９０）に報告されており、
“反”強誘電的性質にちなみＳ*ＣＡ相（Ａｎｔｉｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｍｅｃｔｉｃ Ｃ*相）と
命名している。本発明者らは、この液晶相が三安定状態
間のスイッチングを行なうためＳ*(3)相と定義した。
晶相については、１）Ａ．Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎｉ
ｅｔａｌ.，Ｊａｐａｎ Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ.，２
８，Ｌ−１２６５（１９８９）、２）Ｈ．Ｏｒｉｈａｒ
ａ ｅｔａｌ.，ＪａｐａｎＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ.，
２９，Ｌ−３３３（１９９０）に報告されており、
“反”強誘電的性質にちなみＳ*ＣＡ相（Ａｎｔｉｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｍｅｃｔｉｃ Ｃ*相）と
命名している。本発明者らは、この液晶相が三安定状態
間のスイッチングを行なうためＳ*(3)相と定義した。
【００１４】三安定状態を示す“反”強誘電相Ｓ*(3)を
相系列に有する液晶化合物は、本発明者の出願した特開
平１−３１６３６７号、特開平１−３１６３７２号、特
開平１−３１６３３９号、特開平２−２８１２８号及び
市橋等の特開平１−２１３３９０号公報があり、また三
安定状態を利用した液晶電気光学装置としては本出願人
は特開平２−４０６２５号、特開平２−１５３３２２
号、特開平２−１７３７２４号において新しい提案を行
っている。
相系列に有する液晶化合物は、本発明者の出願した特開
平１−３１６３６７号、特開平１−３１６３７２号、特
開平１−３１６３３９号、特開平２−２８１２８号及び
市橋等の特開平１−２１３３９０号公報があり、また三
安定状態を利用した液晶電気光学装置としては本出願人
は特開平２−４０６２５号、特開平２−１５３３２２
号、特開平２−１７３７２４号において新しい提案を行
っている。
【００１５】“反”強誘電性液晶を液晶ディスプレーへ
応用する場合、１）動作温度範囲、２）応答速度、３）
自発分極、４）ヒステリシス特性等を単一液晶で全て満
足させることは困難であり、通常十数種類の混合液晶と
して調製される。
応用する場合、１）動作温度範囲、２）応答速度、３）
自発分極、４）ヒステリシス特性等を単一液晶で全て満
足させることは困難であり、通常十数種類の混合液晶と
して調製される。
【００１６】現在、一般的に反強誘電性液晶材料として
知られている反強誘電性液晶化合物の構造はかなり限定
されており、そのため従来の化合物の物性を大きく改善
するような反強誘電性液晶化合物は今のところ報告され
ていない。また、物性の優れた強誘電性液晶化合物を反
強誘電性液晶化合物へ転換する有用な手段も報告されて
いない。
知られている反強誘電性液晶化合物の構造はかなり限定
されており、そのため従来の化合物の物性を大きく改善
するような反強誘電性液晶化合物は今のところ報告され
ていない。また、物性の優れた強誘電性液晶化合物を反
強誘電性液晶化合物へ転換する有用な手段も報告されて
いない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、反強誘電性
相を示す新規な液晶化合物およびそれを含む反強誘電性
液晶組成物を提供する点にある。
相を示す新規な液晶化合物およびそれを含む反強誘電性
液晶組成物を提供する点にある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来知ら
れている液晶化合物のキラル側でないアルキル基の末端
に二重結合を導入することにより、アルキル基の場合の
化合物が強誘電性相しか示さないのに較べて反強誘電性
相をも示す新規な反強誘電性液晶化合物を見出し、本発
明を完成するに至った。
れている液晶化合物のキラル側でないアルキル基の末端
に二重結合を導入することにより、アルキル基の場合の
化合物が強誘電性相しか示さないのに較べて反強誘電性
相をも示す新規な反強誘電性液晶化合物を見出し、本発
明を完成するに至った。
【００１９】すなわち、本発明の第一は、下記一般式
（１）
（１）
【化２】 （式中、ＣｆはＣＨ3、Ｃ2Ｈ5およびＣＦ3よりなる群か
ら選ばれた基であり、ｍは４〜１４の整数、ｎは２〜１
０の整数であり、＊は光学活性炭素を示す。）で表わさ
れる反強誘電性液晶化合物に関する。
ら選ばれた基であり、ｍは４〜１４の整数、ｎは２〜１
０の整数であり、＊は光学活性炭素を示す。）で表わさ
れる反強誘電性液晶化合物に関する。
【００２０】本発明の第二は、請求項１記載の化合物を
少なくとも１種以上含有することを特徴とする反強誘電
性液晶組成物に関する。
少なくとも１種以上含有することを特徴とする反強誘電
性液晶組成物に関する。
【００２１】本発明の新規反強誘電性液晶化合物の合成
経過を下記に反応式で示す。
経過を下記に反応式で示す。
【化３】
【００２２】
【実施例】いかに実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれにより限定されるものではない。
本発明はこれにより限定されるものではない。
【００２３】実施例１ （その一）：下記式（VIII）で示される４′−（９−デ
セニル）ビフェニル−４−カルボン酸の合成
セニル）ビフェニル−４−カルボン酸の合成
【化４】 下記反応式に従って合成した、その詳細は以下に説明す
る。
る。
【００２４】
【化５】
【００２５】４，４′−ジブロモビフェニル（Ｉ）
（２．５ｇ、８ｍｍｏｌ）、４−ペンチン−１−オール
（II）（６７２ｍｇ、８ｍｍｏｌ）、ジクロロビス（ト
リフェニルホスフィン）パラジウム（６０ｍｇ、０．０
９ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（４０ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ）
のトリエチルアミン（４０ｍｌ）溶液を、８０℃で４時
間撹拌した。これを室温に冷却し、ジエチルエーテル
（１００ｍｌ）を加え、セライトろ過し、ろ液を濃縮し
た。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキ
サン／酢酸エチル＝３／１）で精製し、４−［４−（４
−ブロモフェニル）フェニル］−４−ペンチン−１−オ
ール（III）（１．１３ｇ、収率４５％）を得た。
（２．５ｇ、８ｍｍｏｌ）、４−ペンチン−１−オール
（II）（６７２ｍｇ、８ｍｍｏｌ）、ジクロロビス（ト
リフェニルホスフィン）パラジウム（６０ｍｇ、０．０
９ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（４０ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ）
のトリエチルアミン（４０ｍｌ）溶液を、８０℃で４時
間撹拌した。これを室温に冷却し、ジエチルエーテル
（１００ｍｌ）を加え、セライトろ過し、ろ液を濃縮し
た。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキ
サン／酢酸エチル＝３／１）で精製し、４−［４−（４
−ブロモフェニル）フェニル］−４−ペンチン−１−オ
ール（III）（１．１３ｇ、収率４５％）を得た。
【００２６】４−［４−（４−ブロモフェニル）フェニ
ル］−４−ペンチン−１−オール（III）（１．３９
ｇ、４．４ｍｍｏｌ）、５％ロジウム−炭素（１５１ｍ
ｇ）のエタノール懸濁液を水素雰囲気下、室温で１１時
間撹拌した。反応液をセライトろ過した後、溶媒を減圧
除去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
（ヘキサン／酢酸エチル＝２／１）で精製し、４−ブロ
モ−４′−（５−ヒドロキシペンチル）ビフェニル（I
V）（１．３９ｇ、収率９９％）を得た。
ル］−４−ペンチン−１−オール（III）（１．３９
ｇ、４．４ｍｍｏｌ）、５％ロジウム−炭素（１５１ｍ
ｇ）のエタノール懸濁液を水素雰囲気下、室温で１１時
間撹拌した。反応液をセライトろ過した後、溶媒を減圧
除去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
（ヘキサン／酢酸エチル＝２／１）で精製し、４−ブロ
モ−４′−（５−ヒドロキシペンチル）ビフェニル（I
V）（１．３９ｇ、収率９９％）を得た。
【００２７】４−ブロモ−４′−（５−ヒドロキシペン
チル）ビフェニル（IV）（１ｇ、３．３ｍｍｏｌ）、塩
化パラトルエンスルホニル（１ｇ、５．２ｍｍｏｌ）、
４−ジメチルアミノピリジン（３２５ｍｇ、２．７ｍｍ
ｏｌ）のジクロロメタン（２０ｍｌ）、トリエチルアミ
ン（１０ｍｌ）溶液を室温で３時間撹拌した。反応液に
飽和食塩水を加え、エーテル抽出後、濃縮した。残渣を
シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸
エチル＝４／１）で精製しｐ−トルエンスルホン酸 ５
−［４−（４−ブロモフェニル）フェニル］ペンチル
（Ｖ）（１．５ｇ、収率９３％）を得た。
チル）ビフェニル（IV）（１ｇ、３．３ｍｍｏｌ）、塩
化パラトルエンスルホニル（１ｇ、５．２ｍｍｏｌ）、
４−ジメチルアミノピリジン（３２５ｍｇ、２．７ｍｍ
ｏｌ）のジクロロメタン（２０ｍｌ）、トリエチルアミ
ン（１０ｍｌ）溶液を室温で３時間撹拌した。反応液に
飽和食塩水を加え、エーテル抽出後、濃縮した。残渣を
シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸
エチル＝４／１）で精製しｐ−トルエンスルホン酸 ５
−［４−（４−ブロモフェニル）フェニル］ペンチル
（Ｖ）（１．５ｇ、収率９３％）を得た。
【００２８】マグネシウム（３５６ｍｇ、１４．６ｍｍ
ｏｌ）、１−ブロモ−４−ペンテン（VI）（２．２ｇ、
１４．８ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン（１２ｍｌ）
より調整したグリニャール反応剤（０．８５Ｍ、９．４
ｍｌ、８ｍｍｏｌ）を−３０℃で、ヨウ化銅（７６０ｍ
ｇ、４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５
ｍｌ）懸濁液に滴下した。−３０℃で３０分撹拌した
後、前記工程で得られたｐ−トルエンスルホン酸 ５−
［４−（４−ブロモフェニル）フェニル］ペンチル
（Ｖ）（０．９８ｇ、２ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１６ｍ
ｌ）溶液を加え、−２０℃で１時間撹拌した。反応液に
２Ｍ塩酸を加え、エーテル抽出後、飽和食塩水で洗い、
濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
（ヘキサン）で精製し、４−ブロモ−４′−（９−デセ
ニル）ビフェニル（VII）（６９７ｍｇ、収率９４％）
を得た。
ｏｌ）、１−ブロモ−４−ペンテン（VI）（２．２ｇ、
１４．８ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン（１２ｍｌ）
より調整したグリニャール反応剤（０．８５Ｍ、９．４
ｍｌ、８ｍｍｏｌ）を−３０℃で、ヨウ化銅（７６０ｍ
ｇ、４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５
ｍｌ）懸濁液に滴下した。−３０℃で３０分撹拌した
後、前記工程で得られたｐ−トルエンスルホン酸 ５−
［４−（４−ブロモフェニル）フェニル］ペンチル
（Ｖ）（０．９８ｇ、２ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１６ｍ
ｌ）溶液を加え、−２０℃で１時間撹拌した。反応液に
２Ｍ塩酸を加え、エーテル抽出後、飽和食塩水で洗い、
濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
（ヘキサン）で精製し、４−ブロモ−４′−（９−デセ
ニル）ビフェニル（VII）（６９７ｍｇ、収率９４％）
を得た。
【００２９】４−ブロモ−４′−（９−デセニル）ビフ
ェニル（VII）（０．５６ｇ、１．５ｍｍｏｌ）のＴＨ
Ｆ（１０ｍｌ）溶液に、−５０℃でブチルリチウム
（１．４Ｍ、ヘキサン溶液、２ｍｌ、２．８ｍｍｏｌ）
を加え、１時間撹拌した。これに、二酸化炭素を吹き込
み、０℃まで昇温した。反応液に２Ｍ塩酸を加え、エー
テル抽出後濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト
グラフィー（ヘキサン／酢酸エチル＝９／１〜１／１）
で精製し、４′−（９−デセニル）ビフェニル−４−カ
ルボン酸（VIII）（４３１ｍｇ、収率７８％）を得た。
さらに再結晶（ヘキサン／ジクロロメタン＝２０／１）
にて４′−（９−デセニル）ビフェニル−４−カルボン
酸（VIII）（３８１ｍｇ、収率６９％）を得た。
ェニル（VII）（０．５６ｇ、１．５ｍｍｏｌ）のＴＨ
Ｆ（１０ｍｌ）溶液に、−５０℃でブチルリチウム
（１．４Ｍ、ヘキサン溶液、２ｍｌ、２．８ｍｍｏｌ）
を加え、１時間撹拌した。これに、二酸化炭素を吹き込
み、０℃まで昇温した。反応液に２Ｍ塩酸を加え、エー
テル抽出後濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト
グラフィー（ヘキサン／酢酸エチル＝９／１〜１／１）
で精製し、４′−（９−デセニル）ビフェニル−４−カ
ルボン酸（VIII）（４３１ｍｇ、収率７８％）を得た。
さらに再結晶（ヘキサン／ジクロロメタン＝２０／１）
にて４′−（９−デセニル）ビフェニル−４−カルボン
酸（VIII）（３８１ｍｇ、収率６９％）を得た。
【００３０】1Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）δ １．３０−
１．４０（ｍ，６Ｈ）、１．６６−（ｂｒｏａｄ ｑｕ
ｉｎｔｅｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ）、２．０５（ｂｒ
ｏａｄ ｑ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，２Ｈ）、２．６７（ｔ，
Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ）、４．９４（ｄｄｔ，Ｊ＝１
０．２，２．０ ａｎｄ １．２Ｈｚ，１Ｈ）、５．０
０（ｄｑ，Ｊ＝１７．１ ａｎｄ ２．０Ｈｚ，１
Ｈ）、５．８１（ｄｄｔ，Ｊ＝１７．１，１０．２ ａ
ｎｄ ６．７Ｈｚ，１Ｈ）、７．２９（ｄ，Ｊ＝８．２
Ｈｚ，２Ｈ）、７．５６（ｄ，Ｊ＝８．２Ｈｚ，２
Ｈ）、７．６９（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ）、８．１
８（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ）、１２．０（ｂｒｏａ
ｄ ｓ，１Ｈ）
１．４０（ｍ，６Ｈ）、１．６６−（ｂｒｏａｄ ｑｕ
ｉｎｔｅｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ）、２．０５（ｂｒ
ｏａｄ ｑ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，２Ｈ）、２．６７（ｔ，
Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ）、４．９４（ｄｄｔ，Ｊ＝１
０．２，２．０ ａｎｄ １．２Ｈｚ，１Ｈ）、５．０
０（ｄｑ，Ｊ＝１７．１ ａｎｄ ２．０Ｈｚ，１
Ｈ）、５．８１（ｄｄｔ，Ｊ＝１７．１，１０．２ ａ
ｎｄ ６．７Ｈｚ，１Ｈ）、７．２９（ｄ，Ｊ＝８．２
Ｈｚ，２Ｈ）、７．５６（ｄ，Ｊ＝８．２Ｈｚ，２
Ｈ）、７．６９（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ）、８．１
８（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ）、１２．０（ｂｒｏａ
ｄ ｓ，１Ｈ）
【００３１】（その二）下記式（XI）で示す（Ｒ）−４
−（１−トリフルオロメチルブトキシカルボニル）フェ
ニル ４′−（９−デセニル）−ビフェニル−４−カル
ボキシレートの合成
−（１−トリフルオロメチルブトキシカルボニル）フェ
ニル ４′−（９−デセニル）−ビフェニル−４−カル
ボキシレートの合成
【化６】 下記反応式に従って合成した。その詳細は以下に説明す
る。
る。
【化７】
【００３２】前記方法で調製した４′−（９−デセニ
ル）ビフェニル−４−カルボン酸（VIII）と塩化チオニ
ル等の塩素化剤とを反応させることにより、４′−（９
−デセニル）ビフェニル−４−カルボン酸クロリド（I
X）を調整する。４′−（９−デセニル）ビフェニル−
４−カルボン酸クロリド（IX）０．２５ｇ（０．７ｍｍ
ｏｌ）に、従来の方法で調整した（Ｒ）−１−トリフル
オロメチルブチル−４−ヒドロキシベンゾエート（Ｘ）
０．２０ｇ（０．８ｍｍｏｌ）を塩化メチレンを溶媒と
し、トリエチルアミン（ＴＥＡ）０．０７ｇ（０．７ｍ
ｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）０．０
３ｇ（０．２ｍｍｏｌ）を触媒として、窒素雰囲気下室
温で一晩以上反応させる。この反応溶液を塩酸溶液で洗
浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水し、塩化メチレンを
蒸留することにより、粗生成物を得る。この粗生成物を
ヘキサン／酢酸エチルの２０／１（ｖ／ｖ）混合溶液で
シリカゲルを用いて分離精製し、（Ｒ）−４−（１−ト
リフルオロメチルブトキシカルボニル）フェニル ４′
−（９−デセニル）ビフェニル−４−カルボキシレート
（XI）０．３９ｇ（８８％）を得る。これは、エタノー
ルを用いて更に精製することができる。
ル）ビフェニル−４−カルボン酸（VIII）と塩化チオニ
ル等の塩素化剤とを反応させることにより、４′−（９
−デセニル）ビフェニル−４−カルボン酸クロリド（I
X）を調整する。４′−（９−デセニル）ビフェニル−
４−カルボン酸クロリド（IX）０．２５ｇ（０．７ｍｍ
ｏｌ）に、従来の方法で調整した（Ｒ）−１−トリフル
オロメチルブチル−４−ヒドロキシベンゾエート（Ｘ）
０．２０ｇ（０．８ｍｍｏｌ）を塩化メチレンを溶媒と
し、トリエチルアミン（ＴＥＡ）０．０７ｇ（０．７ｍ
ｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）０．０
３ｇ（０．２ｍｍｏｌ）を触媒として、窒素雰囲気下室
温で一晩以上反応させる。この反応溶液を塩酸溶液で洗
浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水し、塩化メチレンを
蒸留することにより、粗生成物を得る。この粗生成物を
ヘキサン／酢酸エチルの２０／１（ｖ／ｖ）混合溶液で
シリカゲルを用いて分離精製し、（Ｒ）−４−（１−ト
リフルオロメチルブトキシカルボニル）フェニル ４′
−（９−デセニル）ビフェニル−４−カルボキシレート
（XI）０．３９ｇ（８８％）を得る。これは、エタノー
ルを用いて更に精製することができる。
【００３３】本化合物の1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）は
８．３−６．９（ｍ，１２Ｈ）、５．９−５．７（ｍ，
１Ｈ）、５．７−５．５（ｍ，１Ｈ）、５．１−４．９
（ｄｄ，２Ｈ）、２．１−２．０（ｑ，２Ｈ）、１．９
５−０．８（ｍ，２１Ｈ）であった。
８．３−６．９（ｍ，１２Ｈ）、５．９−５．７（ｍ，
１Ｈ）、５．７−５．５（ｍ，１Ｈ）、５．１−４．９
（ｄｄ，２Ｈ）、２．１−２．０（ｑ，２Ｈ）、１．９
５−０．８（ｍ，２１Ｈ）であった。
【００３４】また、前記化合物を、ポリイミドを塗布し
ラビング処理を施した透明電極付ガラスからなる厚さ２
μｍのセルに注入し、ホットステージ付偏光顕微鏡観察
による相転移温度を表１に示す。
ラビング処理を施した透明電極付ガラスからなる厚さ２
μｍのセルに注入し、ホットステージ付偏光顕微鏡観察
による相転移温度を表１に示す。
【００３５】比較例１ 下記式（XII）で示す４−（１−トリフルオロメチルブ
トキシカルボニル）フェニル ４′−デシル−ビフェニ
ル−４−カルボキシレート
トキシカルボニル）フェニル ４′−デシル−ビフェニ
ル−４−カルボキシレート
【化８】 を、ポリイミドを塗布しラビング処理を施した透明電極
付ガラスからなる厚さ２μｍのセルに注入し、ホットス
テージ付偏光顕微鏡観察による相転移温度を表１に示
す。
付ガラスからなる厚さ２μｍのセルに注入し、ホットス
テージ付偏光顕微鏡観察による相転移温度を表１に示
す。
【００３６】
【表１】 * 反強誘電性を示さず
【００３７】
【効果】従来の液晶化合物のキラル側でないアルキル基
の末端に二重結合を導入することにより、強誘電性液晶
化合物を反強誘電性液晶化合物に転換することができ
た。具体的には、強誘電性しか示さなかった比較例１の
キラル側でないアルキル基の末端に二重結合を導入する
ことにより、反強誘電性も示す実施例１を作製すること
ができた。これは、反強誘電性液晶化合物の新たな分子
設計の指針となるものである。
の末端に二重結合を導入することにより、強誘電性液晶
化合物を反強誘電性液晶化合物に転換することができ
た。具体的には、強誘電性しか示さなかった比較例１の
キラル側でないアルキル基の末端に二重結合を導入する
ことにより、反強誘電性も示す実施例１を作製すること
ができた。これは、反強誘電性液晶化合物の新たな分子
設計の指針となるものである。
【図１】（Ａ）は印加される三角波を、（Ｂ）は市販の
ネマチック液晶の、（Ｃ）は二状態液晶の、（Ｄ）は三
安定状態液晶の、それぞれの光学応答特性を示す。
ネマチック液晶の、（Ｃ）は二状態液晶の、（Ｄ）は三
安定状態液晶の、それぞれの光学応答特性を示す。
【図２】クラーク／ラーガーバァルにより提案された強
誘電性液晶分子の二つの安定した配向状態を示す。
誘電性液晶分子の二つの安定した配向状態を示す。
【図３】（Ａ）は、本発明の“反”強誘電性液晶分子の
三つの安定した配向状態を示す。（Ｂ）は、（Ａ）の各
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応した三状態スイッチング
と液晶分子配列の変化を示す。
三つの安定した配向状態を示す。（Ｂ）は、（Ａ）の各
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応した三状態スイッチング
と液晶分子配列の変化を示す。
【図４】“反”強誘電性液晶分子が印加電圧に対してダ
ブルヒステリシスを描いて光透過率が変化することを示
す印加電圧−光透過率特性図である。
ブルヒステリシスを描いて光透過率が変化することを示
す印加電圧−光透過率特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楠本 哲生 神奈川県相模原市南台１−９−２−101 (72)発明者 檜山 爲次郎 神奈川県相模原市上鶴間４−29−３−101
Claims (2)
- 【請求項１】 下記一般式（１） 【化１】 （式中、ＣｆはＣＨ3、Ｃ2Ｈ5およびＣＦ3よりなる群か
ら選ばれた基であり、ｍは４〜１４の整数、ｎは２〜１
０の整数であり、＊は光学活性炭素を示す。）で表わさ
れる反強誘電性液晶化合物。 - 【請求項２】 請求項１記載の化合物を少なくとも１種
以上含有することを特徴とする反強誘電性液晶組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33040296A JPH10158219A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 新規な反強誘電性液晶化合物およびそれを含む反強誘電性液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33040296A JPH10158219A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 新規な反強誘電性液晶化合物およびそれを含む反強誘電性液晶組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10158219A true JPH10158219A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18232206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33040296A Pending JPH10158219A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 新規な反強誘電性液晶化合物およびそれを含む反強誘電性液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10158219A (ja) |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP33040296A patent/JPH10158219A/ja active Pending
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