JPH11100578A - 新規エステル化合物、およびこれを含む液晶組成物並びに光スイッチング素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スメクチックＣ相を示すベース液晶組成物の
構成成分とした際、該組成物のスメクチックＣ相を呈す
る温度範囲を拡大できる新規な化合物、それを構成成分
とするベース液晶組成物、並びに、該ベース液晶に強誘
電性キラル化合物を添加してなる液晶組成物を利用した
光スイッチング素子の提供。 【解決手段】 下記一般式（Ｉ）： 【化１】 （式中、mは２〜１８の整数を表し、ｎは１〜１８の整
数を表し、Ｘは水素またはフッ素原子を表す。）で示さ
れるエステル化合物、該一般式（Ｉ）で示されるエステ
ル化合物の少なくとも１種を含有する液晶表示材料、並
びに該一般式（Ｉ）で示されるエステル化合物の少なく
とも１種を構成要素とすることからなる光スイッチング
素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なエステル化
合物、並びに、該エステル化合物を構成成分とする液晶
組成物および該エステル化合物を構成要素とする光スイ
ッチング素子に関する。なお、前記液晶組成物は、エレ
クトロケミクロミズムを利用するオプトエレクトロニク
ス関連素子の素材である液晶材料としての当該新規なエ
ステル化合物を利用するものであり、また、前記光スイ
ッチング素子は、具体的には、液晶テレビ等のデイスプ
レイ用、光プリンターヘッド、光フーリエ変換素子、ラ
イトバルブ等のオプトエレクトロニクス関連素子の形態
で応用される。

【０００２】

【従来の技術】１９７５年に報告された４-(４-n-デシ
ルオキシベンジリデンアミノ)ケイ皮酸-2-メチルブチル
エステル（DOBAMBC）を代表とする強誘電性液晶材料の
出現と、これら強誘電性液晶を用いた表示方式（N. A.
Clark ら，App. Phys. Lett., 1980, 36, 899等を参
照）の提案により、μsecオーダーの高速応答性及び電
場を切っても液晶分子の配向が変わらない特性（メモリ
ー性）を有する液晶セルの作製が可能となった。この強
誘電性液晶材料を用いた表示素子を応用すれば、スイッ
チング素子などを用いないマルチプレックス駆動による
単純マトリクス方式による液晶テレビが可能となり、ア
クティブマトリクスのものに比べ、生産性やコスト、信
頼性さらに大画面化などの実用面ではるかに有利なもの
となる。

【０００３】この利点を生かし、実用化を図るため、既
に、多くの強誘電性液晶材料が合成され、提案されてき
た。これらの強誘電性液晶材料を表示材料として用いる
ためには、いくつかの物性が要求され、長期に亘る化学
的な安定性を有していることは当然として、要求される
物性中でも基本的なものとしては、室温近傍の広い温度
範囲でスメクチックＣ相を示すこと、大きな自発分極を
示すこと、高速応答に優れていることの三点を挙げるこ
とができる。しかしながら、単一の化合物でこれらの諸
物性を全て満たすことは難しく、従来、強誘電性キラル
化合物の単一種に或いは複数種を、スメクチックＣ相を
示す非キラル化合物からなるベース液晶に添加する事に
より、上記の物性を満たす液晶組成物を得る努力がなさ
れてきた。なお、ベース液晶自体は、それに添加される
強誘電性キラル化合物との良好な相溶性が要求される。

【０００４】しかしながら、さらなる応用範囲の拡大を
図る上では、ベース液晶に用いる非キラルなスメクチッ
ク液晶組成物自体が、室温近傍の広い温度範囲でスメク
チックＣ相を示すことが望ましく、この特性を満たすベ
ース液晶の調製に利用される非キラルな新規化合物のさ
らなる開発が待望されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決するものであり、本発明の目的は、スメクチック
Ｃ相を示すベース液晶組成物の構成成分とした際、該組
成物のスメクチックＣ相を呈する温度範囲を拡大できる
新規な化合物を提供することにあり、さらには、該新規
化合物の用途発明にあたる、該新規化合物を構成成分と
するスメクチックＣ相を示すベース液晶組成物、並び
に、該ベース液晶に強誘電性キラル化合物を添加してな
る液晶組成物を利用した高速応答性を有する光スイッチ
ング素子を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するべく、鋭意研究を進め、種々の核構造を有
する非キラルな液晶性化合物を創製し、その化合物自体
のスメクチック相を示す温度範囲、他の非キラルな液晶
性化合物と配合した液晶組成物におけるスメクチックＣ
相を呈する温度範囲を評価したところ、５−（４−アル
キル−２−フルオロベンゾイルオキシ）−２−（４−ア
ルコキシフェニル）ピリジン類がスメクチックＣ相を呈
する温度範囲の拡大に有用であることを見出し、本発明
を完成するに至った。

【０００７】即ち、本発明の非キラルな液晶性化合物
は、下記一般式（Ｉ）：

【化２】 （式中、mは２〜１８の整数を表し、ｎは１〜１８の整
数を表し、Ｘは水素またはフッ素原子を表す。）で示さ
れるエステル化合物であり、さらには、前記のエステル
化合物の用途発明にあたる、該一般式（Ｉ）で示される
エステル化合物の少なくとも１種を含有する液晶表示材
料、並びに該一般式（Ｉ）で示されるエステル化合物の
少なくとも１種を構成要素とすることからなる光スイッ
チング素子である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のエステル化合物
について、より詳しく説明を加える。上記一般式（Ｉ）
で示されるエステル化合物は、核構造として、オルト位
にフッ素置換のあるベンゾイルオキシ基が置換したフェ
ニルピリジン骨格を有するエステル化合物であり、該ベ
ンゾイル基のパラ位に炭素数２〜１８の直鎖アルキル
基、他端のフェニル基のパラ位に炭素数１〜１８の直鎖
アルコキシ基が存在している。なお、前記のベンゾイル
基のオルト位に置換するフッ素の数は１または２であ
る。

【０００９】なお、上記一般式（Ｉ）で示されるエステ
ル化合物において、核構造の末端に存在する直鎖アルキ
ル基の炭素数ｍ並びに他端に存在する直鎖アルコキシ基
の炭素数n は、当該化合物が液晶状態を取りうる温度
域、あるいは粘性等の物性に影響を与えるものであり、
所望される液晶状態を取りうる温度域等の物性値に応じ
て適宜選択されうるものである。加えて、係るエステル
化合物が配合されるベース液晶の他の構成成分或いは該
ベース液晶に添加される強誘電性キラル化合物に応じ
て、相溶性の観点から適宜選択するものである。

【００１０】一般式（Ｉ）で示されるエステル化合物と
して、具体的には次の化合物を例示することができる。
例えば、核構造を構成するベンゾイル基上に一フッ素置
換されている化合物としては、２−（４−オクチルオキ
シフェニル）−５−（２−フルオロ−４−ヘキシルベン
ゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−メトキシフェニ
ル）−５−（２−フルオロ−４−ヘキシルベンゾイルオ
キシ）ピリジン、２−（４−エトキシフェニル）−５−
（２−フルオロ−４−ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリ
ジン、２−（４−プロピルオキシフェニル）−５−（２
−フルオロ−４−ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリジ
ン、２−（４−ブチルオキシフェニル）−５−（２−フ
ルオロ−４−ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２
−（４−ペンチルオキシフェニル）−５−（２−フルオ
ロ−４−ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−
（４−ヘキシルオキシフェニル）−５−（２−フルオロ
−４−ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４
−ヘプチルオキシフェニル）−５−（２−フルオロ−４
−ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−ノ
ニルルオキシフェニル）−５−（２−フルオロ−４−ヘ
キシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−デシル
オキシフェニル）−５−（２−フルオロ−４−ヘキシル
ベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−ウンデシルオ
キシフェニル）−５−（２−フルオロ−４−ヘキシルベ
ンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−ドデシルオキシ
フェニル）−５−（２−フルオロ−４−ヘキシルベンゾ
イルオキシ）ピリジン、２−（４−オクチルオキシフェ
ニル）−５−（２−フルオロ−４−ブチルベンゾイルオ
キシ）ピリジン、２−（４−オクチルオキシフェニル）
−５−（２−フルオロ−４−ペンチルベンゾイルオキ
シ）ピリジン、２−（４−オクチルオキシフェニル）−
５−（２−フルオロ−４−ヘプチルベンゾイルオキシ）
ピリジン、２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−
（２−フルオロ−４−オクチルベンゾイルオキシ）ピリ
ジン、２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（２
−フルオロ−４−ノニルベンゾイルオキシ）ピリジン、
２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（２−フル
オロ−４−デシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−
（４−オクチルオキシフェニル）−５−（２−フルオロ
−４−ウンデシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−
（４−オクチルオキシフェニル）−５−（２−フルオロ
−４−ドデシルベンゾイルオキシ）ピリジンなど、ま
た、核構造を構成するベンゾイル基上に二フッ素置換さ
れている化合物としては、２−（４−オクチルオキシフ
ェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシルベ
ンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−メトキシフェニ
ル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシルベンゾ
イルオキシ）ピリジン、２−（４−エトキシフェニル）
−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシルベンゾイル
オキシ）ピリジン、２−（４−プロピルオキシフェニ
ル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシルベンゾ
イルオキシ）ピリジン、２−（４−ブチルオキシフェニ
ル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシルベンゾ
イルオキシ）ピリジン、２−（４−ペンチルオキシフェ
ニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシルベン
ゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−ヘキシルオキシフ
ェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシルベ
ンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−ヘプチルオキシ
フェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシル
ベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−ノニルルオキ
シフェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシ
ルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−デシルオキ
シフェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシ
ルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−ウンデシル
オキシフェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘ
キシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−ト゛テ゛シ
ルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−
ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−オク
チルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４
−ブチルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−オク
チルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４
−ペンチルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−オ
クチルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−
４−ヘプチルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４−
オクチルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフルオロ
−４−オクチルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４
−オクチルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフルオ
ロ−４−ノニルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４
−オクチルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフルオ
ロ−４−デシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−（４
−オクチルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフルオ
ロ−４−ウンデシルベンゾイルオキシ）ピリジン、２−
（４−オクチルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフ
ルオロ−４−ドデシルベンゾイルオキシ）ピリジンな
ど、上記する一連の化合物を好ましいものの一例として
例示することができる。

【００１１】上記一般式（Ｉ）で示されるエステル化合
物は、次の一般式（II）：

【化３】 （式中、ｍは、一般式（Ｉ）のｍと同じ整数を表し、Ｘ
は水素又はフッ素を表す。）で示されるオルト位にフッ
素置換を有するフッ素置換４−アルキル安息香酸と下記
一般式（III）：

【化４】 （式中、ｎは、一般式（Ｉ）のｎと同じ整数を表す。）
で示される２−（４−アルコキシフェニル）−５−ヒド
ロキシピリジンとを原料として、次の反応式Ａ：

【化５】 で記述されるエステル化反応により調製することができ
る。なお、このエステル化の方法においては、例えば、
ジシクロヘキシルカルボジイミド等のカルボジイミドな
ど汎用の脱水縮合剤を用いることができる。あるいは、
一般式（II）のフッ素置換４−アルキル安息香酸に、例
えば、塩化チオニル等のハロゲン化剤を作用させ、一旦
酸ハライドに調製した後、塩基の存在下、一般式（II
I）の化合物上のフェノール性水酸基と反応させる方法
を用いることもできる。

【００１２】なお、一般式（II）のフッ素置換４−アル
キル安息香酸は、以下の方法で調製することができる。
例えば、一般式（II）においてＸに水素を選択する一フ
ッ素置換４−アルキル安息香酸は、一般式（IV）：

【化６】 （式中、ｍは、一般式（II）のｍと同じ整数を表す。）
で示される直鎖１−アルキンと４−ブロモ−２−フルオ
ロ安息香酸メチルエステルを原料として、次の反応式
Ｂ：

【化７】 で記述される一連の反応により調製することができる。
すなわち、パラジウム触媒存在下、4-ブロモ-2-フルオ
ロ安息香酸メチルと一般式（IV）で示される直鎖１−ア
ルキンを反応させた後、ロジウム-炭素等の触媒を用い
て水素添加して４−アルキル−２−フルオロ安息香酸メ
チルとし、次いで、エステルを加水分解することによっ
て得られる。

【００１３】また、一般式（II）においてＸにフッ素を
選択する二フッ素置換４−アルキル安息香酸は、５−ブ
ロモ−１，３−ジフルオロベンゼンと一般式（IV）で示
される直鎖１−アルキンを原料として、次の反応式Ｃ：

【化８】 で記述される一連の反応により調製することができる。
すなわち、パラジウム触媒存在下、５−ブロモ−１，３
−ジフルオロベンゼンと一般式（IV）で示される直鎖１
−アルキンを反応させた後、ロジウム-炭素等の触媒を
用いて水素添加して、一旦、１−アルキル−３，５−ジ
フルオロベンゼンを得る。次いで、ブチルリチウム等の
強塩基を用いてリチオ化し、二酸化炭素と反応させるこ
とによって安息香酸に導くことで調製することができ
る。

【００１４】一方、一般式（III）で示される２−（４
−アルキルオキシフェニル）−５−ヒドロキシピリジン
は、例えば、４−ブロモフェノールのフェノール性水酸
基をO−アルキル化して得られる下記一般式（Ｖ）：

【化９】 （式中、ｎは、一般式（III）のｎと同じ整数を表
す。）で示される１−アルコキシ−４−ブロモベンゼン
と２，５−ジブロモピリジンを原料として、次の反応式
Ｃ：

【化１０】 で記述される一連の反応により調製することができる。
すなわち、パラジウム触媒存在下に２，５−ジブロモピ
リジンと反応させてフェニルピリジン誘導体とし、ピリ
ジン環上に残る臭素をリチオ化を経てホウ酸誘導体と
し、過酸化水素酸化することにより水酸基に変換して、
２−（４−アルキルオキシフェニル）−５−ヒドロキシ
ピリジンを得ることができる。

【００１５】本発明の液晶組成物においては、上記一般
式（Ｉ）で示されるエステル化合物を、非キラルなスメ
クチック相を示す、例えばフェニルピリジン化合物、フ
ェニルピリミジン化合物、ビフェニルピリジン化合物、
フェニル＝安息香酸エステル化合物、フェニルシクロヘ
キサン化合物、フェニル＝ビフェニルカルボン酸エステ
ル化合物、ビフェニル＝安息香酸エステル化合物、テル
フェニル化合物、2，5−ジフェニルピリミジン化合物
等、あるいはこれらの混合物に配合してベース液晶とす
ることができ、該ベース液晶はより広い温度範囲で安定
なスメクチックＣ相を示すようになり、さらにこのベー
ス液晶に強誘電性キラル化合物を添加して室温付近の広
い温度範囲でキラルスメクチックＣ相を示す液晶表示材
料とすることができる。この際、本発明の一般式（Ｉ）
で示されるエステル化合物は、上記液晶組成物に配合さ
れる他の構成成分の種類・比率にもよるが、０．５〜３
０重量％の範囲内で適宜選択配合することができる。ま
た、本発明のエステル化合物の配合にあたっては、いず
れか１種の化合物を単独で用いても、複数種の化合物を
その総量が上記の組成範囲になるように混合して用いて
も良い。

【００１６】さらには、前記する一般式（Ｉ）で示され
るエステル化合物を含む液晶組成物を液晶表示材料とし
て、両サイドに透明電極を有するセルに封入することに
より光スイッチング素子を作製することができる。

【００１７】

【実施例】以下に、具体例を挙げて、本発明のエステル
化合物とその製造方法、並びに液晶組成物とそれを光ス
イッチング素子に用いる方法とその際に得られる利点に
関してより詳しく説明する。

【００１８】（実施例１） ２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（２−フル
オロ−４−ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリジン 標記のエステル化合物を製造する工程：

【化１１】 について、以下に詳しく述べる。

【００１９】（工程1-1) 2−フルオロ−４−（１−ヘキ
シニル）安息香酸メチルの合成 4−ブロモ−2−フルオロ安息香酸メチル（1.7 g, 7.3 m
mol）、1−ヘキシン（0.8 g, 9.7 mmol）、ジクロロビ
ス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（13mg, 0.02
mmol）、ヨウ化銅（10 mg, 0.05 mmol）およびトリエ
チルアミン（30ml）を混合し、80℃で５時間加熱撹拌し
た。反応液をセライトろ過、濃縮し、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
０／１）で精製し、2-フルオロ-4-(1-ヘキシニル）安息
香酸メチル（1.7 g, 収率 99％）を得た。 無色油状物質¹ H NMR (CDCl₃) δ： 0.95 (t, J = 7.2 Hz, 3 H), 1.4
1-1.51 (m, 2 H), 1.52-16.3 (m, 2 H), 2.43 (t, J =
7.0 Hz, 2 H), 3.92 (s, 3H), 7.14 (dd, J = 11.5 and
1.6 Hz, 1 H), 7.20 (dd, J = 8.5 and 1.6 Hz, 1 H),
7.85 (t, J = 7.9 Hz, 1 H) IR (neat)： 2960, 2240, 1720, 1620, 1560, 1435, 14
10, 1290, 1260, 1180,1140, 1090, 870, 780, 690 cm
^-1

【００２０】（工程1-2) 2−フルオロ−4−ヘキシル安
息香酸メチルの合成 2−フルオロ−4−(1−ヘキシニル）安息香酸メチル（1.
5 g, 6.4 mmol）のメタノール（80 ml）溶液に、5％ ロ
ジウム-炭素（300 mg）を加え、水素雰囲気下、室温で
一晩撹拌した。反応液をセライトろ過、濃縮し、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＝２０／１）で精製し、2−フルオロ−4−ヘキシ
ル安息香酸メチル（1.28 g, 収率 84％）を得た。 無色油状物質¹ H NMR (CDCl₃) δ： 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 3 H), 1.2
4-1.38 (m, 6 H), 1.56-16.8 (m, 2 H), 2.63 (broad
t, J = 7.7 Hz, 2 H), 3.91 (s, 3H), 6.95 (dd,J = 1
1.9 and 1.5 Hz, 1 H), 7.01 (dd, J = 8.0 and 1.5 H
z, 1 H), 7.84 (t,J = 7.8 Hz, 1 H) IR (neat)： 2930, 1720, 1620, 1430, 1300, 1260, 11
40, 1090, 780 cm^-1

【００２１】（工程1-3) 2−フルオロ−4−ヘキシル安
息香酸の合成 2−フルオロ−4−ヘキシル安息香酸メチル（1.08 g, 4.
5 mmol）のエタノール（35 ml）溶液に、水酸化カリウ
ム（0.6 g）および水（10 ml）を加え、60℃で30分間撹
拌した。6 M 塩酸を加え、酸性にした後、エーテルで抽
出、濃縮した。残渣をヘキサンで再結晶し、2−フルオ
ロ−4−ヘキシル安息香酸（0.88 g, 収率86％）を得
た。 無色針状晶¹ H NMR (CDCl₃) δ： 0.89 (t, J = 7.0 Hz, 3 H), 1.2
4-1.38 (m, 6 H), 1.56-16.8 (m, 2 H), 2.66 (broad
t, J = 7.7 Hz, 2 H), 6.99 (dd, J = 12.0 and 1.3 H
z, 1 H), 7.05 (dd, J = 8.1 and 1.3 Hz, 1 H), 7.94
(t, J = 8.0 Hz, 1H), 5.0-11.0 (broad, 1 H) IR (KBr)： 3400-2300, 2930, 1680, 1620, 1440, 130
0, 1240, 1160, 850 cm^-1

【００２２】（工程1-4） ２−（４−オクチルオキシフ
ェニル）−５−（２−フルオロ−４−ヘキシルベンゾイ
ルオキシ）ピリジンの合成 工程1-3で得られる２−フルオロ−４−ヘキシル安息香
酸 0.22 g (1 mmol)と２−（４−オクチルオキシフェニ
ル）−５−ヒドロキシピリジン0.33 g (1.1 mmol)、ジ
メチルアミノピリジン0.01 g (0.1 mmol)、ジシクロヘ
キシルカルボジイミド 0.31 g(1.5 mmol)、乾燥ジクロ
ロメタン5 mlを混合し、室温で3時間撹拌した。生じた
固体を濾過して除去し、溶媒を留去して得られた固体
を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ−（ジクロロメ
タン／ヘキサン＝１０／１）に付したのち、エタノール
から再結晶して２−（４−オクチルオキシフェニル）−
５−（２−フルオロ−４−ヘキシルベンゾイルオキシ）
ピリジン 0.47 g を得た（収率 93％）。このエステル
化合物の理化学的性質を以下に示す。¹ H-NMR（300 MHz、 TMS基準、 δ値）： 0.89 (6H,m), 1.
1〜1.9 (20H,m), 2.72 (2H,t,J=8Hz), 4.01 (2H,t,J=6H
z), 6.98 (2H,d,J=9Hz), 7.03 (1H,d,J=12Hz), 7.09 (1
H,d,J=8Hz), 7.63 (1H,dd,J=8Hz,2Hz), 7.71 (1H,d,J=8
Hz), 7.91 (2H,d,J=9Hz), 8.02 (1H,d,J=8Hz), 8.55 (1
H,d,J=2Hz) MS (EI) 505 ［M］, 207

【００２３】得られたエステル化合物について、偏光顕
微鏡により相転移挙動を観測した。液体から温度を下げ
ていくと、１６２℃でネマチック（Ｎ）相に、１０３℃
でスメクチックＡ（S_A）相になり、３６℃で結晶化し
た。次に、表１に組成を示す、５−アルキル−２−（４
−アルコキシフェニル）ピリジンからなる液晶組成物Ａ
（降温時の相転移温度： I 68 N 65 S_A 50 Sc 1
Cr) と上記エステル化合物を重量比９５：５で混合
し、液晶組成物Ｂを作製した。組成物Ｂの降温時の相転
移挙動を観察したところ、相転移温度： I 71N 62 S
_A 54 Sc -1 Crの相転移を示し、液晶組成物Ａと較
べてSc相を示す温度範囲が拡大した。

【００２４】

【表１】

【００２５】（実施例２） ２−（４−オクチルオキシフェニル）−５−（２，６−
ジフルオロ−４−ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリジン 標記のエステル化合物を製造する工程：

【化１２】 について、以下に詳しく述べる。

【００２６】（工程2-1）１，３−ジフルオロ−５−
（１−ヘキシニル）ベンゼンの合成 １−ブロモ−３，５−ジフルオロベンゼン（2.8 g, 14.
5 mmol）、1−ヘキシン（1.6 g, 19.5 mmol）、ジクロ
ロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（30 mg,
0.04 mmol）、ヨウ化銅（15 mg, 0.08 mmol）およびト
リエチルアミン（40 ml）を80℃で一晩加熱撹拌した。
反応液をセライトろ過、濃縮し、残渣をシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィー（ヘキサン）で精製し、さらに蒸
留（65℃／0.3 Torr）により、１，３−ジフルオロ−５
−（１−ヘキシニル）ベンゼン（1.6 g, 収率 57％）を
得た。 無色油状物質¹ H NMR (CDCl₃) δ： 0.95 (t, J = 7.2 Hz, 3 H), 1.4
1-1.53 (m, 2 H), 1.53-16.3 (m, 2 H), 2.40 (t, J =
7.0 Hz, 2 H), 6.73 (tt, J = 9.0 and 2.4 Hz,1 H),
6.85-6.93 (m, 2 H) IR (neat)： 2950, 2920, 2860, 2230, 1615, 1580, 14
20, 1340, 1315, 1170,1120, 990, 855, 670, 510 cm^-1

【００２７】（工程2-2）１，３−ジフルオロ−５−ヘ
キシルベンゼンの合成 １，３−ジフルオロ−５−（１−ヘキシニル）ベンゼン
（1.6 g, 8.1 mmol）のメタノール（80 ml）溶液に、5
％ ロジウム-炭素（500 mg）を加え、水素雰囲気下、室
温で一晩撹拌した。反応液をセライトろ過、濃縮し、残
渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）
で精製し、さらに蒸留（60℃／0.1 Torr）により、１，
３−ジフルオロ−５−ヘキシルベンゼン（1.2 g, 収率
73％）を得た。 無色油状物質¹ H NMR (CDCl₃) δ： 0.88 (t, J = 6.9 Hz, 3 H), 1.2
5-1.38 (m, 6 H), 1.54-16.4 (m, 2 H), 2.58 (broad
t, J = 7.8 Hz, 2 H), 6.61 (tt, J = 9.1 and 2.3 Hz,
1 H), 6.66-6.74 (m, 2 H) IR (neat)： 2930, 2870, 1630, 1600, 1460, 1320, 11
20, 980, 850, 690 cm^-1

【００２８】（工程2-3）２，６−ジフルオロ−４−ヘ
キシル安息香酸の合成 １，３−ジフルオロ−５−ヘキシルベンゼン（1.0 g,
5.0 mmol）のテトラヒドロフラン（12 ml）とヘキサメ
チルリン酸トリアミド（3 ml）混合溶液に、-78℃でブ
チルリチウム（1.5 M ヘキサン溶液, 4.5 ml, 6.75 mmo
l）を加え、１時間撹拌した。反応液に二酸化炭素を吹
き込み、室温まで昇温した。2 M 塩酸を加え、エーテル
抽出、濃縮した。残渣をシリカゲルショートカラムクロ
マトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル＝２／１）で精
製し、さらに、ヘキサンで再結晶し、２，６−ジフルオ
ロ−４−ヘキシル安息香酸（0.92 g, 収率 75％）を得
た。 無色板状晶¹ H NMR (CDCl₃) δ： 0.90 (t, J = 6.9 Hz, 3 H), 1.2
6-1.38 (m, 6 H), 1.57-16.8 (m, 2 H), 2.63 (broad
t, J = 7.8 Hz, 2 H), 6.82 (d, J = 9.5Hz, 2 H), 5.0
-11.0 (broad, 1 H) IR (KBr)： 3400-2200, 2930, 1690, 1630, 1570, 149
0, 1440, 1410, 1280, 1150, 1040, 930, 850, 790, 57
0 cm^-1

【００２９】（工程2-4）２−（４−オクチルオキシフ
ェニル）−５−（２，６−ジフルオロ−４−ヘキシルベ
ンゾイルオキシ）ピリジン 上記で得られた２，６−ジフルオロ−４−ヘキシル安息
香酸 0.12 g （0.5 mmol)と２−（４−オクチルオキシ
フェニル）−５−ヒドロキシピリジン 0.17 g (0.55 mm
ol)、ジメチルアミノピリジン0.01 g (0.1 mmol)、ジシ
クロヘキシルカルボジイミド0.16 g (0.75 mmol）、乾
燥ジクロロメタン 5 mlを混合し、室温で３時間撹拌し
た。生じた固体を濾過して除去し、溶媒を留去して得ら
れた固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ト
ルエン）に付したのち、エタノールから再結晶して２−
（４−オクチルオキシフェニル）−５−（２，６−ジフ
ルオロ−４−ヘキシルベンゾイルオキシ）ピリジン 0.2
3 gを得た（収率 89％）。このエステル化合物の理化学
的性質を以下に示す。¹ H-NMR（270 MHz、TMS基準、δ値）： 0.89 (6H,m), 1.
2〜1.9 (20H,m), 2.65 (2H,t,J=8Hz), 4.02 (2H,t,J=6H
z), 6.86 (2H,d,J=10Hz), 6.99 (2H,d,J=8Hz), 7.66 (1
H,dd,J=8Hz,2Hz), 7.73 (1H,d,J=8Hz), 7.93 (2H,d,J=8
Hz), 8.58 (1H,d,J=2Hz) MS(EI) 523 ［M］， 225

【００３０】得られたエステル化合物について、偏光顕
微鏡により相転移挙動を観測した。液体から温度を下げ
ていくと、１３７℃でネマチック（Ｎ）相に、４６℃で
スメクチックＣ（SC）相になり、４０℃で結晶化した。

【００３１】次に、表２に示す５−アルキル−２−（４
−アルコキシフェニル）ピリジンからなる液晶組成物Ａ
（降温時の相転移温度：I 68 N 65 S_A 50 Sc 1
Cr)と上記化合物を重量比９５：５で混合し、液晶組成
物Ｃを作製した。液晶組成物Ｃの降温時の相転移挙動を
観察したところ、相転移温度：I 68 N 60 S_A54 Sc
1 Crの相転移を示し、Ｓｃ相を示す温度範囲が拡大
した。

【００３２】次に、液晶組成物Ｃと特公平６−６５６６
７号公報に記載の下記式（VI）：

【化１３】 で示される強誘電性キラル化合物を重量比９０：１０で
混合し、強誘電性液晶組成物Ｄを作製した。組成物Ｄの
降温時の相転移挙動を観察したところ、相転移温度：I
74 Ch 68 S_A 63 Sc^* -5 Crの相転移を示し、広
い温度範囲でSc^*相を示した。この液晶組成物Ｄ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きガ
ラス板からなる厚さ２．２μｍのセルに注入し、Sc^*相
で電界を印加し、偏光顕微鏡下で観察したところ、明瞭
なスイッチング動作が観測された。また、２５℃で10V
／μm の矩形波を印加し、その時の透過光量の変化をフ
ォトダイオードで観察したところ、１０％から９０％へ
変化するのに要する時間（ｔ10-90）は６９μsec であ
った。２５℃で10V/μm の直流電界を印加したときの暗
線の移動角から求めた傾き角は２６．７°であった。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明のエステル化合物は、スメクチッ
クＣ相を示すスメクチック混合液晶に添加・配合するこ
とによって、該液晶組成物のスメクチックＣ相温度範囲
を基となるスメクチック混合液晶より拡大でき、さら
に、該液晶組成物をベース液晶として、強誘電性キラル
化合物を添加することにより、応答速度の速い強誘電性
液晶組成物を作製することができ、オプトエレクトロニ
クス関連素子の素材として極めて優れた効果を奏する利
点を有する。従って、この本発明のエステル化合物を配
合した液晶組成物は、たとえば、液晶テレビなどのディ
スプレイ用、光プリンターヘッド、光フーリエ変換素
子、ライトバルブなど、液晶やエレクトロケミクロミズ
ムを利用するオプトエレクトロニクス関連素子の素材と
して利用することで、これら光スイッチング素子の特性
向上を図る効果を持つ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（Ｉ）： 【化１】 （式中、mは２〜１８の整数を表し、ｎは１〜１８の整
   数を表し、Ｘは水素またはフッ素原子を表す。）で示さ
   れるエステル化合物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の一般式（Ｉ）で示される
   エステル化合物の少なくとも１種を含有することを特徴
   とする液晶組成物。
3. 【請求項３】 請求項１記載の一般式（Ｉ）で示される
   エステル化合物の少なくとも１種を構成要素とすること
   を特徴とする光スイッチング素子。