JPS61246168A - 光学活性ピリミジニルエステル類 - Google Patents

光学活性ピリミジニルエステル類

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JPS61246168A
JPS61246168A JP8612385A JP8612385A JPS61246168A JP S61246168 A JPS61246168 A JP S61246168A JP 8612385 A JP8612385 A JP 8612385A JP 8612385 A JP8612385 A JP 8612385A JP S61246168 A JPS61246168 A JP S61246168A
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methylbutyl
compound
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JP8612385A
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Shinichi Saito
伸一 斉藤
Naoyuki Yoshida
尚之 吉田
Takashi Inukai
犬飼 孝
Kenji Terajima
寺島 兼詞
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Chisso Corp
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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】 〔利用分野〕 本発明は新規な液晶物質及び該液晶物質を含有する液晶
組成物に関し、更に詳しくは光学活性基を有するカイラ
ル液晶物質及びそれらを含有するカイラル液晶組成物に
関する。
〔従来の技術〕
現在、液晶表示素子においてT N CTwisted
Nematic)型表示方式のものが最も多く利用され
ているが、最近、新しい強誘電性液晶を利用する表示方
式が盛んに研究されている( N、A、 C1arkら
; Applied Phys、 Iatt、、 36
 、899 (1980) )。
この方式は強誘電性液晶のカイラルスメクチックC相(
以下SC相と略称する)あるいはカイラルスメクチック
H相(以下si相と略称する)を利用するものである。
一般にSコ相を有する化合物は、Sc  状態に於いて
、らせん構造をとシ、そのねじシ方向には、右ねじりと
左ねじυの2方向が存在する( J、W、 Goodb
y ; T、M、 Les Lie、 :Mol、Cと
yst、Liq、Cヒyst ; 110 、175 
(1984) )。
Sc*相を有する2徨の化合物を混合した場合には同ね
じυの場合は、加成性がほぼ成立し、ねじり方向の異る
場合はねじりを相殺し合ってピッチを長くすることが知
られている。又、SC相を呈する液晶組成物を表示素子
に利用する場合、双安定性及び配向性の点からもらせん
ピッチは長い事が望まれている。
例えば、特願昭58−186312号には、右ねじりの
化合物群と左ねじりの化合物群を混合してピッチを増大
させるということが述べられている。
〔発明の目的〕
本発明者らは、この表示方式に利用されるに適した液晶
組成物を構成するに必要ならせんピッチを調節する化合
物を種々探索して本発明に到達した。
〔発明の構成〕
即ち本発明は一般式 (但し、上式に於いてRは炭素数1〜18のアルキル基
を示し、*は不斉炭素原子をあられす)で表わされる化
合物及びそれを含有する液晶組成物である。
〔発明の作用・効果〕
(1)式で示される化合物の多くは、透明点より低い温
度領域でコレステリック相(以下ch相と略称する)を
呈するのみでSC相を観測することはできない。しかし
、該化合物をSC相を呈する液晶組成物に適量添加する
ことによって、Sc*相のらせんピッチを調節すること
ができる。
* SC相の光スイツチング効果を表示素子として応用する
場合、TN表示方式に比較して、高速応答、メモリー効
果、容易に階調が得られる、などの特徴がある。表示方
式としては、2つの方式が考えられる。1つは2枚の偏
光子を使用する複屈折型、他の1つは二色性色素を使用
するゲストホスト型である。
一般にスメクチック状態で液晶分子をガラス壁面に平行
に配向させることは難しい。SC相のらせんピッチが短
い化合物及び組成物を均一に配向させることは困難であ
り、現段階では素子全面がモノドメインの状態を得るこ
とはできず、マルチドメインの状態となることが多い。
上記を解決するためには、SC相のらせんピッチを長く
すれば、モノドメインの得られる方向に改善される。(
1)式の化合物をSC相を呈する液晶化合物及び組成物
に添加することによυ、らせんピッチが拡大され、均一
なモノドメインが得られやすくなる。(1)式の化合物
をSC相又はSC相を有する化合物又は組成物に添加し
てそのSC相に於けるらせんピッチを測定すると(1)
式の化合物の外挿されたらせんピッチ長は、1μm以下
の領域にあることがわかった。従ってSc*相を有する
化合物及び組成物のSC相に於けるらせんピンチをその
反対ねじシ方向に相当する本願の(1)式の化合物を任
意な量を添加して、添加されたSC相を有する化合物及
び組成物のらせんピッチより任意の長さに増大させるこ
とが可能であり、そのうえ添加の量を一定量以上にすれ
ば、らせん方向の反転をも可能にする。
又、(1)式の化合物の外挿法によるPs(自発分極値
)はO〜1(rLC/CIIL)であり、混合する液晶
化合物及び組成物のPsをほとんど変化させることがな
い。
(1)式の化合物で絶対配置がSであるものは、左ねじ
りのSc相を有する化合物及び組成物のピッチを増大さ
せるのに適し、又、絶対配置が几であるものは、右ねじ
りのSc相を有する化合物及び組成物のピッチを増大さ
せるのに適している。従って、本願化合物のS体はSc
相の右ねじりを誘起する性質があり、又、本願化合物の
3体はSc相の左ねじりを誘起する性質があるとみなす
ことができる。
(S) −2−メチルブチルオキシ基を部分構造として
有するSc 液晶化合物の多くは、例えば、式 の化合物(特開昭59−219251号)は左ねじりで
あるので、本発明の化合物のS体を用いてピッチを調節
することが可能であり、又、(S)−2−メチルブチル
オキシカルボニル基を部分構造として有するものの多く
、例えば、式%式%) 等の化合物は右ねじ9であるので、本発明の化合物の3
体を用いてピッチを調節することが可能である。又、1
−メチルへブチルオキシカルボニル基を有する化合物の
多く、例えば、式の化合物は左ねじりであるので、本発
明の化合物のS体を用いてピッチ調節が可能である。
又、本発明の化合物は光学活性炭素原子を有するため、
これをネマチック液晶に添加することによって捩れた構
造を誘起する能力を有する。
捩れた構造を有するネマチック液晶、即ちカイラルネマ
チック液晶はTN型表示素子のいわゆるリバース0ドメ
イン(reverse domain s シま模様)
を生成することがないので、本発明の化合物はリバース
・ドメイン生成の防止剤として使用できる。
〔化合物の製法〕
一般式(1)の化合物は以下のような経路により製造す
ることができる。
(n)        (I[[) (但し、上式に於いてRは炭素数1〜18のアルキル基
を示し、*は不斉炭素原子をあられす)即ち、(S)−
又は(R) −4’ −(2−メチルブチル)−4−ビ
フェニルカルボン酸(I[L!=5−フルキル−2−ピ
リミジノール([1)とを縮合剤を用いてエステル化す
ることにより、(I)式の化合物を製造することができ
る。上記における縮合剤としては硫酸、ホウ酸等の酸あ
るいはN、 N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド等
があげられる。
又、(1)式の化合物は、カルボン酸(II)を酸ハラ
イドとし、5−アルキル−2−ピリミジノールQll)
と、ピリジンの如き塩基性溶媒中で反応させる等のエス
テル化反応によっても製造できる。
〔実施例〕
以下実施例により本発明の(1)式の化合物につき更に
詳細に説明する。
実施例1 〔(S)−4’−(2−メチルブチル)−4−ビフェニ
ルカルボン酸5−オクチル−2−ピリミジニルエステル
の製造〕 3−ジメチルアミノ−2−オクチルアクロレインと尿素
を縮合させる公知の方法(Libigs人nn、Che
m、、 470 (1975) )によって得られた5
−オクチル−2−ピリミジノールs、 o IIを(S
)−4’−(2−メチルブチル)−4−ビフェニルカル
ボン酸7.0.9と4−ジメチルアミノピリジン3.0
gとともにジクロロメタン200r!Ll中で撹拌した
。この混合物にN、 N’−ジシクロヘキシルカルボジ
イミドs、 o gを加え、室温で5時間撹拌した。析
出した白色結晶(ジシクロヘキシル尿素)を戸別し、有
機層を酸、アルカリで洗浄後、洗液が中性になるまで水
洗した。乾燥後、減圧濃縮し、得られた固体をメタノー
ルで再結晶して目的物6.0 gを得た。Cr−Ch点
52.5℃、Ch−I点118.3℃。
実施例2 (4’−(z−メチルブチル)−4−ビフェニルカルボ
ン酸5−へキシル−2−ピリミジニルエステルの製造〕 実施例1の方法に準じて、実施例1に於ける5−オクチ
ル−2−ピリミジノールに代えて5−へキシル−2−ピ
リミジノールを用いて、目的物4.0gを得た。
そのCr−Ch点は62.5℃、Ch−I点は112.
8℃であった。
実施例3(使用例1) 4−エチル−4′−シアノビフェニル     20t
t%4−ベンチルー4′−シアノビフェニル    4
0i量%4−オクチルオキシー4′−シアノビフェニル
 25it14−ペンチル−4′−シアノターフェニル
   15重量%から成るネマチック液晶組成物を配向
処理剤としてポリビニルアルコールを塗布し、その表面
をラビングして配向処理を施した透明電極から成るセル
(電極間隔10μ771)に注入し、TN型セルとし、
これを偏光顕微鏡下で観察したところ、リバース・ドメ
インを生じているのが観察された。
上記のネマチック液晶組成物に本発明の(11式で几−
C8H1?なる化合物の絶対配置が8なるものを0.3
重1kaIJ添加したものを使用して、上記に準拠して
TN型セルとして観察したところ、リバース・ドメイン
は解消され均一なネマチック相が観察された。
実施例4(使用例2) 40重量% 30重量% 20重量% からなる組成のらせんのねじり方向が左ねじりの液晶化
合物からなる強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物
は、0℃から65℃の温度範囲でSc相を示し、25℃
で自発分極の大きさは4nC/d、らせんピッチは2μ
mであυ、この液晶組成物をセル厚2μmのセルに注入
し、1°ン閣の降温速度で徐冷したところ、均一なモノ
ドメインな状態は得られなかった。
この液晶組成物に本発明の(1)式で几=C8HI?な
る化合物、即ち なる化合物を20重量%添加したところ、Sc相の温度
範囲は0℃から50℃と多少低下したが、25℃で自発
分極の大きさは3.8 nc/CIdと殆んど変わらず
、らせんピッチが8μ扉と非常に長い液晶組成物が得ら
れた。この液晶組成物をセル厚2μmのセルに注入し、
1 ℃/mの降温速度で徐冷したところ、非常に均一に
配向したモノドメインな状態が得られた。
この液晶素子を2枚の直交する偏光子の間に設置し、電
界を印加したところ、20Vの印加によって透過光強度
の変化が観測された。この時の透過光強度の変化から応
答時間を求めると25℃で約2m5ecと非常に応答速
度の速い強誘電性カイラルスメクチック光スイツチング
素子が得られた。
以上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (但し、上式に於いてRは炭素数1〜18のアルキル基
    を示し、*は不斉炭素原子をあらわす) で表わされる4′−(2−メチルブチル)−4−ビフェ
    ニルカルボン酸ピリミジニルエステル類。
  2. (2)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (但し、上式に於いてRは炭素数1〜18のアルキル基
    を示し、*は不斉炭素原子をあらわす) で表わされる4′−(2−メチルブチル)−4−ビフェ
    ニルカルボン酸ピリミジニルエステル類を少なくとも一
    種含有することを特徴とするカイラルスメクチック液晶
    組成物。
  3. (3)光学活性4′−(2−メチルブチル)−4−ビフ
    ェニルカルボン酸又はその反応性誘導体と、5−アルキ
    ル−2−ピリミジノール類とを縮合させることを特徴と
    する、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、上式に於いてRは炭素数1〜18のアルキル基
    を示し、*は不斉炭素原子を表わす) で表わされる4−(2−メチルブチル)−4−ビフェニ
    ルカルボン酸ピリミジニルエステル類の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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