JPS59167542A - 光学活性液晶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な光学活性を有する物質およびその組成物
に関し、更に詳しくは通常のネマチック液［鴇に添加す
ることにより容易にカイラルネマチック液晶（コレステ
リック液晶）を作υ得る光学活性な化合物およびその組
成物に関する。

液晶表示素子は液晶物質の特性である光学異方性及び誘
電異方性を利用したもので各種の表示方式のものがあり
、そのうち現在液も実用化されているのはねじれネマチ
ック型（ＴＮ型）、動的散乱型ＣＤＳ型）などである。

最近では他の方式の液晶表示方法の開発も盛んに行われ
、中でもコレステリック・ネマチック相転移型表示及び
ホワイト・ティラー型カラー表示などがその代表的なも
のである。これらの表示素子に用いられる液晶組成物は
いずれもネマチック液晶に光学活性物質などを添加して
、それぞれに適したコレステリック相でら旋ピッチをも
つ株に調節される。添加する光学活性物質の分子はねじ
れたら旋構造をもち、そのら旋ピッチは短かく、かつ熱
、光、空気、水に安定なものが望まれている。本発明は
以上の様な用途に使用し−Ｃ有用な光学活・Ｐｔを有し
、ねじれた分子構造をもつ化合物である。

即ち、本発明は一般式 （但し上式に於いてｎは０又はｌ、Ｒは炭素数２〜１０
のアルキル基で、＊は茶枝炭素数を示す） で表わされる光学活性エステル化合物およびその組成物
である。

本発明の化合物はら旋分子構造をもち、あるものはコレ
ステリック・スメクチック液晶を示し、又結晶とならな
いものがあるが、これをネマチック液晶に少量添加して
コレステリック・ネマチック相転移型表示素子用又はホ
ワイト・テーラ−型表示素子用の液晶組成物を得ること
ができる。この化合物をネマチック液晶にｌＯチ添加し
て測定して得られるら旋ピッチの値から得られるこの化
合物自体のら旋ピッチは１μｍ程度である。又、この化
合物をＴＮ型表示素子用のネマチック液晶組成物に添加
すると、表示面のしま模様（いわゆるリバースドメイン
）の発生を少くして、その性能を改善することができる
。次に本発明の化合物の製造法を述べる。

＜１）式の化合物は次の様な工程により製造することが
できる。

第一段階　　　　↓ 第二段階　　　　↓ 第三段階　　↓　Ｒ’Ｌｉ 第四段階　　↓ 第五段階　　↓ 第六段階　　↓ （上式中Ｒ，ｎは前記に同じものを示し・Ｒ′けＲ，Ｊ
：り炭素数を１つ減じたものを示す）即ち、まず既知物
質である］、−メチル−３−ンクロヘキセンカルポン酸
メチル（すとベンゼンを無水塩化アルミニウム等のルイ
ス酸の存在下で反応して（１）が得られる。（１）を水
酸化ナトリウ（Ｖ）を得る。（Ｖ）をヒドラジンヒトラ
ード水和物と水酸化カリウムを用いて、ウオルフーキツ
シュナー還元反応して（ｖｌ）を得る。（ｖＩ）を溶媒
中、無水塩化アルミニウム、塩化アセチル等でフリーデ
ル−クラフッ反応することによって（■）を得る。

（■）をギ酸、過酸化水素水を用いてバイヤービリガー
反応し、更に水および水酸化カリウムを用いて加水分解
して（■）を得る。（■）をピリジン存在下で８−（＋
）−４−（２’−メチルブチル）安息香酸クロリド（市
販品９又は、Ｇ、Ｗ、Ｇｒａｙ　ｅｔ　ａｔ　。

Ｍｏｌ、Ｃｒｙｓｔ、Ｌｉｑ、Ｃｒｙｓｔ、　３７　、
１８９　（１９７６）に示されている８　−（＋）−４
−（２“−メチルブチル）ビフェニル−４−カルボン酸
など中姑守存牛番＊ コレステリック・スメクチック点をＣ−８ｍ点、＊ コレステリック・スメクチック−透明点をＳｍ　−１点
と略記する。

実施例１ ４−メチル−４−ペンチル、トランス−１−（４（４−
光学活性ペンチルフェニル力ルポニルオキシ）フェニル
コンクロヘキサンの製造 （式（＋）でｎ−０、几−Ｃ５Ｈ１１である化合物）第
一段階 ５１の三ロフラスコに無水塔化アルミニウム５１８Ｆ（
０，８８５モル）とベンゼン１．２６０２を入れて攪拌
しながら・１−メチル−３−ンクロヘキセンカルボン酸
メチル５００　Ｍ３．２４２モル）ヲベンゼン２５０　
ｍｌに溶解した溶液を１０℃以上にならない様に、約６
０分で滴下した。

滴下終了後、室温で２４時間攪拌を保った。次いで氷水
２１の中に反応液を注ぎ込み分液０−トに移し、有機層
を６Ｎ−ＨＣＩ！水溶液ｌｌ！で２回洗浄し、ついで洗
液が中性になるまで水洗した。

溶媒を常圧留去し、残留物を減圧蒸留して化合物（１）
を２１３２得た。化合物（１）の沸点ｆｄ　１３８〜ｂ 第二段階 ｌｌｌ三ツフラスコ化合物（Ｉ）２１３　Ｆ　（０，９
１２モル）と水酸化ナトリウム４４　ｆ　（１，１００
モル）、水２２０−、エチルアルコール５０−を入れ攪
拌しながらマントルヒーターにて加熱し、３時間還流し
た。次いで冷却し、６Ｎ−Ｈ（Ｊｊ水溶液５００　ｍｌ
の中に反応液を注ぎ込み結晶を析出させた。次いで結晶
を１別し５００ｍ１のエチルアルコールに溶解し再結晶
させた。結晶を１４別し乾燥して化合物（ＩＶ）１６５
．９　ｒ′ｆｃ得だ。化合物（Ｉｖ）の融点は１６５．
０〜１６７．１　℃であった。

第三段階 チウムのヘキサン溶液８３０ｄ（１，２８０モル）を入
れ攪拌し、化合物（ＩＴ）’１００５’（０，４５８モ
ル）を乾燥ベンゼン１５００ｍｌに溶解した溶液を、系
の温度が１５℃以上にならない様に約４５見分液ロート
に移し、有機層を水洗し洗液が中性になるまで水洗した
。次いで溶媒を留去し残留物をメチルアルコール７０−
で再結晶して化合物（Ｖ）を５４２得た。化合物（Ｖ）
の融点は２３．０〜２４゜６℃であった。

第四段階 ５００−の三ロフラスコに化合物（ｖ）３０２（○。１
１８モル）と８０％ヒドラジンヒドラ−トロ０ｍｌを入
れ加熱攪拌し、１２０℃で１時間を保ったのち冷却し５
０℃にしたところへ、水酸化カリウム１５，６　ｆ　（
０，２７８モル）をジエチレングリコール１５０−に溶
解した溶液を一挙に加えた。系の温度が２００℃に々る
様に水を留去し、２００℃で２時間反応したのち冷却し
た。次いで水２００−とトルエン５０ｍ１ｆ加え分液ロ
ートに移し、有機層を水洗し洗液が中性となるまで水洗
した。次いで溶媒を留去し残留物を減圧下で蒸留して化
合物（Ｖｌ）　１７　Ｆを得た。

化合物（ｖＩ）の沸点は１５３〜ｂ あった。

第五段階 ３００ゴ三口フラスコに無水塩化アルミニウム１０．２
　ｆ　（０゜０７７モル）と二硫化炭素２５ｒｎ１．ヲ
入れ攪拌しながら化合物（Ｖｌ）１７　ｙ　（０，０７
０モル）と塩化アセチル６２（０゜０７７モル）を二硫
化炭素２５：に溶解した溶液を、系の温度名４０℃で２
時間保ったのち島却した。反応液室６Ｎ−ＨＣｊ？水溶
液５０ｍ１と氷２’ＯＯりに注ぎ、次いでトルエン１０
０７！を加え分液ロートに移し、６Ｎ−ＨＣ１！水溶液
で洗浄し、ついで水洗したのち溶媒を留去した。残留物
をエチルアルコール２０−を用いて再結晶して化合物（
■）９．３ｆを得た。化合物（Ｉｌｌ）の融点は４６．
３〜４８．３℃であった。

第六段階 ５００　ｍｌｌ三ツフラスコ化合物（■ン１６り（００
０５６モル）とギ酸２２４？＜４．２４９モル）を入れ
激しく攪拌し温浴上で系の温度を４０℃に保ちながら、
過酸化水素水（３０％）５０．６２を６０分で滴下した
。滴下終了後、４５℃で４時間攪拌したのち、冷却しヘ
プタン５０ｍ１を加え、分液ロートに移し、有機層を１
０チ亜硫酸水素ナトリウム水溶液５０−で２回洗浄し、
ついで１０％重炭酸ナトリウム水溶液５０πｅで２回洗
浄したのち水洗し、洗液が中性になるまで水洗した。次
いで溶媒を減圧下留去し、残留物にエチルアルコール８
０ｄと水酸化カリウム６．３　ｆ　（０，１，１２モル
）、水４０　ｍｌを加え、加熱し２時間還流したのち冷
却し反応液を６Ｎ　−ｆＩＣ１！水溶液５０ｃｃと氷１
００ｙの混合物に注いだ。次いで生成した結晶をＰ別し
、結晶を酢酸エチル２ＣＣとへブタン’Ｊ−Ｏｃｃの混
合溶媒を用いて再結晶して化合物（１ｍ）９，５ｐを得
た。化合物（■）の融点は８３．５〜８４．０℃であっ
た。

第七段階 化合物（■）０．５２＜、　ｏ、ｏ　Ｏ２モル）をピリ
ジン２−に溶解したものに市販品のＳ　−（＋）　−４
＜　２′−メチルブチル）安息香酸クロリド０．４１０
．００２モル）を刃口え反応させた。系をよく攪拌し一
夜放直後トルエン２０ｍ１、水１０−を加え分液１斗に
移しトルエン層を６Ｎ　−ＨＣ１水溶液で、ついで２Ｎ
−苛性ソーダ水溶液で洗浄し、更に水洗し洗液が中性に
なる寸で水洗した。次いで溶媒を減圧下で留去し残留物
を１０１ｎｌのエタノールを用いて再結晶し目的の４−
メチル−４−ペンチル、トランス−１−（４−（４−光
学活性ペンチルフェニル力ルポニルオキン）フェニルコ
ンクロヘキサン０．２５２が得られた。

該化合物はコレステリック・スメクチック液晶で１その
Ｃ−８ｍ点は６　’６．０〜６７．０℃テ、Ｓニー　Ｉ
点は１３２．０℃であった。又その元素分析値は次の如
く計算値とよく一致した。

Ｃ８’２．７　　　　　　　　８　２．９Ｈ９，７１９
，’７４ 次にＳ　−（＋）　−４−（２”−メチルブチル）ビフ
ェニル−４−カルボン酸（Ｇｒａｙｅｊａｊの方法によ
り製造したもの）　０．５’４　ｆ（０，００２モル）
をた。別のフラスコに化合物（１’ｍ）０，５　ｆ　（
０，００２モル）をピリジン５７！に溶解し・先の酸ク
ロリド全量を加えて室温で攪拌□して反応させた。次い
でトルエン２０−を加えよく混合して一夜放置してから
水５．０’ｍＡに注ぎ、トルエン３０　ｍｅを加えて抽
出した。該トルエン層を６Ｎ−塩酸で・ついで２Ｎ−苛
性ソーダ水溶液で洗浄したのち、洗液が中性になるまで
水洗した。次いで溶液からトルエンを減圧で留去し、残
った結晶物をエタノールで２回再結晶して、目的の４−
メチル−４−ペンチル、トランス−１−（，４−（４−
光学活性ペンチルビフエニリレカルボニルオキン）フェ
ニルクンクロヘキサン０．２ｔｆｑ号た。

＊ 該化合物ばＣ−Ｓｍ　Ａ１３ｍ２℃で、８ｍ−Ｉ点は２
６１．２℃であった。又その元素分析１′直は次の如く
計算値とよく一致した。

実測値（重量％）計算値（重量％） （Ｃ３６Ｈ４６０２として） ＣＢ４．６３　　　８４．６６ Ｈ９，０５９，０Ｂ 実施例２（使用例） オクタデンルートリーエトキシンランで垂１任配向処理
をしたセル厚１０．５μｍのセルに、ビフェニル系のツ
ィステッド・イ・マチック液晶組成物（チッソ■による
ＧＲ−６３）Ｑ　ｏｎｎ郡部本発明の １’Ｏ恵量部による液晶組成顎を密封したコレステリツ
ク−ネマチック相転移表示素子を作成した。そのら族ピ
ッチは１．１μｍであり、その動灯しきい値電圧は１０
．ＯＶであった。

以上 特許出願人　　チ　ッ　ソ　株　式　会　社（−ゝ−゛ ３１１−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 （但し上式に於いてｎは０又は１、Ｒは炭素数１−１０
   のアルキル基で、＊は不整炭素数を示す） で表わされる光学活性液晶。
2. （２）一般式 （但し上式に於いてｎは０又はｌ・Ｒは炭素数１〜１０
   のアルキル基で、＊は不整炭素数を示す） で表わされる光学活性エステル化合物を少くとも１種含
   有することを特徴とする光学活性液晶。