JPS61267540A - 新規光学活性化合物及び液晶組成物 - Google Patents
新規光学活性化合物及び液晶組成物Info
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- JPS61267540A JPS61267540A JP60283110A JP28311085A JPS61267540A JP S61267540 A JPS61267540 A JP S61267540A JP 60283110 A JP60283110 A JP 60283110A JP 28311085 A JP28311085 A JP 28311085A JP S61267540 A JPS61267540 A JP S61267540A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
- C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
- C09K19/2021—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom
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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。
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〕
本発明は新規な光学活性化合ψ及び光学活性化合物を含
有する液晶組成物Kl$IjL、更に詳しくは新規な光
学活性カルボン酸の置換フェニルエステル類及びそれら
を含有するカイラルスメクチック液晶組成物に関する。
有する液晶組成物Kl$IjL、更に詳しくは新規な光
学活性カルボン酸の置換フェニルエステル類及びそれら
を含有するカイラルスメクチック液晶組成物に関する。
現在1液晶表示素子としてはT N (Twisted
Nemltic )型表示方式が最も広く用いられてい
るが、応答速度の点に於いて発光屋表示素子(エレクト
ロルミネッセンス、クッズマディスプレイ等)と比較し
て劣っておシ、この点に於ける改善は穫々試みられてい
るにも拘らず、大巾な改善の可能性はあま)残りていな
いようである。そのためTN型表示素子に代わる別の原
理による液晶表示装置が種々試みられているが、その一
つに強誘電性液晶を利用する表示方法がある( N、A
、C1arkら:^ppHed Phys、Iastt
、、。
Nemltic )型表示方式が最も広く用いられてい
るが、応答速度の点に於いて発光屋表示素子(エレクト
ロルミネッセンス、クッズマディスプレイ等)と比較し
て劣っておシ、この点に於ける改善は穫々試みられてい
るにも拘らず、大巾な改善の可能性はあま)残りていな
いようである。そのためTN型表示素子に代わる別の原
理による液晶表示装置が種々試みられているが、その一
つに強誘電性液晶を利用する表示方法がある( N、A
、C1arkら:^ppHed Phys、Iastt
、、。
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SH
*相と略称する)を利用するもので、それらの相が室温
付近ICあるのが望ましい。
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SH
*相と略称する)を利用するもので、それらの相が室温
付近ICあるのが望ましい。
本!ABA者らはこの表示方法に利用されるに適した液
晶物質の開発を主たる目的として、光学活性基を有する
液晶化合物及び液晶類似化合物を種々探索した結果、本
発明の光学活性化合物を見出し本発明に到達した。
晶物質の開発を主たる目的として、光学活性基を有する
液晶化合物及び液晶類似化合物を種々探索した結果、本
発明の光学活性化合物を見出し本発明に到達した。
(iaaAの構成〕
即ち、本発明は一般式
(上式に於てRは炭素数2〜15のアルキル基を、X#
′iCN基又はハロゲン原子を、Y12はいずれもハロ
ゲン原子又は水素原子を夫々示すが、Y、zoいずれか
一方は水素原子であ)、又Eは1又は2、mは0又は1
であシ、*はその炭素原子が光学活性中心であることを
示す) で表わされる光学活性化合物及びそれを1成分含有する
カイラルスメクチック液晶組成物である。
′iCN基又はハロゲン原子を、Y12はいずれもハロ
ゲン原子又は水素原子を夫々示すが、Y、zoいずれか
一方は水素原子であ)、又Eは1又は2、mは0又は1
であシ、*はその炭素原子が光学活性中心であることを
示す) で表わされる光学活性化合物及びそれを1成分含有する
カイラルスメクチック液晶組成物である。
(r)式の化合物の代表的なものの相転移温度を第1H
に示す。
に示す。
第 1 !!
L(1)式に於けるRはナベてn−C6H13である。
2相転移点の相を示す欄の・印はその相が現れることを
示し、−印はその相が現れりいことを示す。又・印の右
側の数字はその相からその右側の・印の相への転移温度
を示す。又SAはスメクチック人液晶相を、chはコレ
ステリック液晶相を、Cは結晶相を、■は透明性を夫々
示す。
示し、−印はその相が現れりいことを示す。又・印の右
側の数字はその相からその右側の・印の相への転移温度
を示す。又SAはスメクチック人液晶相を、chはコレ
ステリック液晶相を、Cは結晶相を、■は透明性を夫々
示す。
(夏)弐に於てノ=1、mミ0の化合物の大部分のもの
に於ては液晶相は観察されず、主として液晶相が観察さ
れるのは/=l、m=1の場合及びl==Jm==Qの
場合である。しかも、液晶相を示す場合に於ても、その
液晶相はスメクチック人相又はコレステリック相である
ことを考えれば、本発明の化合物は上記の強誘電性液晶
組成物の成分として適当で杖ないと考えられがちである
。しかし、そのような早まった判断が正しくないことは
以下に記すことによって理解される。
に於ては液晶相は観察されず、主として液晶相が観察さ
れるのは/=l、m=1の場合及びl==Jm==Qの
場合である。しかも、液晶相を示す場合に於ても、その
液晶相はスメクチック人相又はコレステリック相である
ことを考えれば、本発明の化合物は上記の強誘電性液晶
組成物の成分として適当で杖ないと考えられがちである
。しかし、そのような早まった判断が正しくないことは
以下に記すことによって理解される。
即ち、本発明の化合物(1)はそれ自体では強訴電性液
晶として不適当であるが、これらを他のカイラルスメク
チックC相(SC*相)を有する材料又はスメクチック
C相(SC相)を有する材料に添加することによって、
自発分!M(P8)の極めて大きな液晶材料が得られる
。外挿法によって推定される(1)式の化合物のpsの
値は約80 nC/i Kも達する。この値は(1)式
の化合中自体くついて実測された鬼のではないので、こ
れが(1)式の化合物のPSであるとは云えないが、実
際上の使用に於てはこの様な作用効果を有することは極
めて有用で、かつ篇〈べきことである。それに対し、例
えば特開昭53−22883号に記載されている、式 で示される化合物のps値は本発明者ら測定によれば約
1nC/−であって、本発明の化合物のps値を大きく
する効果は極めて大きいと云うことができる。
晶として不適当であるが、これらを他のカイラルスメク
チックC相(SC*相)を有する材料又はスメクチック
C相(SC相)を有する材料に添加することによって、
自発分!M(P8)の極めて大きな液晶材料が得られる
。外挿法によって推定される(1)式の化合物のpsの
値は約80 nC/i Kも達する。この値は(1)式
の化合中自体くついて実測された鬼のではないので、こ
れが(1)式の化合物のPSであるとは云えないが、実
際上の使用に於てはこの様な作用効果を有することは極
めて有用で、かつ篇〈べきことである。それに対し、例
えば特開昭53−22883号に記載されている、式 で示される化合物のps値は本発明者ら測定によれば約
1nC/−であって、本発明の化合物のps値を大きく
する効果は極めて大きいと云うことができる。
前記以外の公知の強誘電性液晶化合物のps値も大きい
ものでもせいぜい20位である。
ものでもせいぜい20位である。
SC*相の元スイッチング効果を表示素子として応用す
る場合TN!!!示万式にくらべて3つのすぐれ九特徴
がある。#Ilの特徴は非常に高速で応答し、その応答
時間は通常のTN!I示方式の素子と比較すると、応答
時間はl/l OO以下である。第2の特徴はメモリー
効果があることであシ、上記の高速応答性とあいまって
、時分割駆動が容易である。第3の特徴はTN表示方式
で濃淡の階調をとるには、印加電圧を調節して行なうが
、しきい値電圧の温度依存性や応答速度の電圧依存性な
どの難問がある。しかし、SC*相の光スイツチング効
果を応用する場合には極性の反転時間を調節することに
よシ、容易に階調を得ることができ、グラフィック表示
に非常に適している。
る場合TN!!!示万式にくらべて3つのすぐれ九特徴
がある。#Ilの特徴は非常に高速で応答し、その応答
時間は通常のTN!I示方式の素子と比較すると、応答
時間はl/l OO以下である。第2の特徴はメモリー
効果があることであシ、上記の高速応答性とあいまって
、時分割駆動が容易である。第3の特徴はTN表示方式
で濃淡の階調をとるには、印加電圧を調節して行なうが
、しきい値電圧の温度依存性や応答速度の電圧依存性な
どの難問がある。しかし、SC*相の光スイツチング効
果を応用する場合には極性の反転時間を調節することに
よシ、容易に階調を得ることができ、グラフィック表示
に非常に適している。
表示方法としては、2つの方式が考えられ、1つの方法
は2枚の偏光子を使用する複屈折層、他の1つの方法は
二色性色素を使用するゲストホスト屋である。SC*相
は自発分極をもつため、印加電圧の極性を反転するとと
Kよル、らせん軸を回転軸として分子が反転する。SC
*相を有する液晶組成物を液晶分子が電極面に平行にな
らぶように配向処理を施した液晶表示セルに注入し、液
晶分子のダイレクタ−と一方の偏光面を平行になるよう
に配置した2枚の偏光子の間に該液晶セルをはさみ、電
圧を印加して、極性を反転することくよル、明視野およ
び暗視野(偏光子の対向角度によシ決まる)が得られる
。
は2枚の偏光子を使用する複屈折層、他の1つの方法は
二色性色素を使用するゲストホスト屋である。SC*相
は自発分極をもつため、印加電圧の極性を反転するとと
Kよル、らせん軸を回転軸として分子が反転する。SC
*相を有する液晶組成物を液晶分子が電極面に平行にな
らぶように配向処理を施した液晶表示セルに注入し、液
晶分子のダイレクタ−と一方の偏光面を平行になるよう
に配置した2枚の偏光子の間に該液晶セルをはさみ、電
圧を印加して、極性を反転することくよル、明視野およ
び暗視野(偏光子の対向角度によシ決まる)が得られる
。
一方ゲスト・ホスト屋で動作する場合には、印加電圧の
極性を反転することによシ明視野及び着色視野(偏光板
の配置によシ決まる)を得ることができる。
極性を反転することによシ明視野及び着色視野(偏光板
の配置によシ決まる)を得ることができる。
一般にスメクチック状態で液晶分子をガラス壁rIiK
平行に配向させることは難かしく、数十キロガウス以上
の磁場中で等方性液体から非常にゆつくシと冷却する(
1℃〜2℃/hr)ことによシ、液晶分子を配向させて
いるが、スメクチック相を呈する温度よシ高温域でコレ
ステリック相を有する液晶物質では、磁場の代わ〕に5
0V〜100Vの直流電圧を印加しなからコレステリッ
ク相を呈する温度から1℃/winの劣却速度tスメク
チック相を呈する温度へ冷却するととくよシ、容易に均
一に配向したモノドメイン状態を得ることができる。
平行に配向させることは難かしく、数十キロガウス以上
の磁場中で等方性液体から非常にゆつくシと冷却する(
1℃〜2℃/hr)ことによシ、液晶分子を配向させて
いるが、スメクチック相を呈する温度よシ高温域でコレ
ステリック相を有する液晶物質では、磁場の代わ〕に5
0V〜100Vの直流電圧を印加しなからコレステリッ
ク相を呈する温度から1℃/winの劣却速度tスメク
チック相を呈する温度へ冷却するととくよシ、容易に均
一に配向したモノドメイン状態を得ることができる。
本発明の(I)式の化合物は上記及び後の実施例に示さ
れるようにカイラルスメクチック液晶相を利用した表示
方式に用いるsc*組成物の成分として好適なものであ
るが、この場合、それ自身液晶相を示すものの方がそう
でないものよシも一般的には好ましいと云える。
れるようにカイラルスメクチック液晶相を利用した表示
方式に用いるsc*組成物の成分として好適なものであ
るが、この場合、それ自身液晶相を示すものの方がそう
でないものよシも一般的には好ましいと云える。
(1)式の化合物のもう一つの驚くべき特徴についても
言及しておく。(1)式の化合物は光学活性体であるか
ら、これをネマチック液晶に添加するととKよシカイラ
ルネマテック相(コレステリック相)を与える、即ち、
捩れた構造を誘起することは当然であるが、この際(1
)式の化合物の誘起するコレステリックピッチ(P)は
温度の低下によシ長い方ヘシフトすると云う異常な挙動
を示す。
言及しておく。(1)式の化合物は光学活性体であるか
ら、これをネマチック液晶に添加するととKよシカイラ
ルネマテック相(コレステリック相)を与える、即ち、
捩れた構造を誘起することは当然であるが、この際(1
)式の化合物の誘起するコレステリックピッチ(P)は
温度の低下によシ長い方ヘシフトすると云う異常な挙動
を示す。
例、e[,4−(4’−アルキルシクロヘキシル)−ベ
ンゾニトリル系ネマチック液晶組成物であるZLI−1
132(メルク社製)に、(I)式の化合物を夫々4重
量%添加して見られるカイラルネマチック(コレステリ
ック)液晶のコレステリックピッチは、第2表に例示さ
れるように、温度の低下とともに長くなる。
ンゾニトリル系ネマチック液晶組成物であるZLI−1
132(メルク社製)に、(I)式の化合物を夫々4重
量%添加して見られるカイラルネマチック(コレステリ
ック)液晶のコレステリックピッチは、第2表に例示さ
れるように、温度の低下とともに長くなる。
第 2 表
これは、一般に知られている光学活性物質によシ誘起さ
れるコレステリックピッチの温度変化の逆である。(I
)式の化合物のこの驚くべき特徴に基づいた(1)式の
化合物の実用上の重要性は、本出願人の出願に係る特願
昭6O−17C%951号及び特願昭60−172,0
90号に詳細に説明されているところによって明らかで
あるので、と\では詳細に論じないが、その一部分を要
約すると次の如くである。即ち、ネマチック液晶に(1
)式の光学活性体を添加することによって誘起されるコ
レステリックピッチが、通常の場合とは逆に温度の低下
とともに長くなるのでその液晶組成物を用いたねじれネ
マチック屋表示素子の電気光学効果のしきい値電圧の温
度による変化(これは一般に温度低下とともに上昇して
しまうが)が減少するというすぐれた効果が見られる。
れるコレステリックピッチの温度変化の逆である。(I
)式の化合物のこの驚くべき特徴に基づいた(1)式の
化合物の実用上の重要性は、本出願人の出願に係る特願
昭6O−17C%951号及び特願昭60−172,0
90号に詳細に説明されているところによって明らかで
あるので、と\では詳細に論じないが、その一部分を要
約すると次の如くである。即ち、ネマチック液晶に(1
)式の光学活性体を添加することによって誘起されるコ
レステリックピッチが、通常の場合とは逆に温度の低下
とともに長くなるのでその液晶組成物を用いたねじれネ
マチック屋表示素子の電気光学効果のしきい値電圧の温
度による変化(これは一般に温度低下とともに上昇して
しまうが)が減少するというすぐれた効果が見られる。
しきい値電圧の温度依存性を抑制する従来の方法は、右
捩シのコレステリックら旋構造を誘起する光学活性体と
、左捩シのコレステリックら旋構造を誘起する光学活性
体との両者を添加して、夫々のねじシカの温度による変
化の差異にもとづいて残存ねじシカの温度低下による減
少(即ち、温度低下でコレステリックピッチが増大する
)をもたらtせるようKするものである(例えば特開昭
55−38869号入この公知方法と比較して、こ\に
提出される新しい方法ははるかにすぐれている。
捩シのコレステリックら旋構造を誘起する光学活性体と
、左捩シのコレステリックら旋構造を誘起する光学活性
体との両者を添加して、夫々のねじシカの温度による変
化の差異にもとづいて残存ねじシカの温度低下による減
少(即ち、温度低下でコレステリックピッチが増大する
)をもたらtせるようKするものである(例えば特開昭
55−38869号入この公知方法と比較して、こ\に
提出される新しい方法ははるかにすぐれている。
(1)式の化合物は、又、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。
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2ルネマ
チツク液晶はTN型表示素子のいわゆるリバース−ドメ
イン(reverse domain1シま模様)を生
成することがないので(1)式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。
チツク液晶はTN型表示素子のいわゆるリバース−ドメ
イン(reverse domain1シま模様)を生
成することがないので(1)式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。
次に一般式(1)の化合物の製造法について述べる。(
IJ式の化合物は次のような経路によシ製造することが
できる。
IJ式の化合物は次のような経路によシ製造することが
できる。
(上式中R2は短鎖アルキル基を示す。その他は前記と
同じ) 即ち、既知物質である光学活性1−メチル−1−アルカ
ノール(■)をピリジン存在下、P−トルエンスルホン
酸クロリドと反応して化合物(III)を得る。これを
化合物(転)(P−ヒドロキシ安息香酸アルキルエステ
ル又は4−ヒドロキシ−41−とフェニルカルボン酸ア
ルキルエステル)ト水酸化カリウムの存在下、反応させ
て化合物(V)を得る。化合物(V)を水酸化ナトリウ
ム水の存在下で加水分解をして化合物(VDを得る。次
いで化合物(Vllを塩化チオニルと反応して化合物(
4)とし、それをピリジン存在下で、最終目的化合物に
対応する(■)式のフェノール類即ちP−シアノフェノ
ール、P−フルオロフェノール、P−/ロルフェノール
、P−ブロムフェノール pl−ヒドロキク−P−シア
ノビフェニル pl−ヒドロキシ−P′−フルオレビフ
ェニル、P′−ヒドロキシ−p−pロルビフェニル、P
′−ヒドロ七シーP−ブロムビフェニル、2.4−ジフ
ルオロフェノール、3.4−ジフルオロフェノール、2
−フルオロ−4−シアンフェノール、3−フルオロ−4
−シアノフェノール、2−フルオロ−4−ブロモフェノ
ール、3−フルオロ−4−ブロモフェノール、3−クロ
ロ−4−シアノフェノール、3−クロロ−4−フルオロ
フェノール等ト反応させて目的の(1)式の化合物を得
る。
同じ) 即ち、既知物質である光学活性1−メチル−1−アルカ
ノール(■)をピリジン存在下、P−トルエンスルホン
酸クロリドと反応して化合物(III)を得る。これを
化合物(転)(P−ヒドロキシ安息香酸アルキルエステ
ル又は4−ヒドロキシ−41−とフェニルカルボン酸ア
ルキルエステル)ト水酸化カリウムの存在下、反応させ
て化合物(V)を得る。化合物(V)を水酸化ナトリウ
ム水の存在下で加水分解をして化合物(VDを得る。次
いで化合物(Vllを塩化チオニルと反応して化合物(
4)とし、それをピリジン存在下で、最終目的化合物に
対応する(■)式のフェノール類即ちP−シアノフェノ
ール、P−フルオロフェノール、P−/ロルフェノール
、P−ブロムフェノール pl−ヒドロキク−P−シア
ノビフェニル pl−ヒドロキシ−P′−フルオレビフ
ェニル、P′−ヒドロキシ−p−pロルビフェニル、P
′−ヒドロ七シーP−ブロムビフェニル、2.4−ジフ
ルオロフェノール、3.4−ジフルオロフェノール、2
−フルオロ−4−シアンフェノール、3−フルオロ−4
−シアノフェノール、2−フルオロ−4−ブロモフェノ
ール、3−フルオロ−4−ブロモフェノール、3−クロ
ロ−4−シアノフェノール、3−クロロ−4−フルオロ
フェノール等ト反応させて目的の(1)式の化合物を得
る。
尚、原料の光学活性2−アルカノール類のうちS (+
) −2−オクタツール及びR(−)−2−オクタツー
ルは市販品として容易に入手できるが、他の光学活性2
−アルカノール類は現在のところ高価で大量の使用には
向かない1本発明者らは文献(R6H0Piekard
ら、J、Chew、Soc、、 99 +45(191
1) )記載の方法に従って2セミ体の光学分割をお
こなって得たものを原料として使用したが、これらの光
学活性2−アルカノール類を使用することによって(1
)弐に於けるRの異る諸物質が得られる。しかしRの鎖
長による液晶相転移温度の変化性わずかであるので最も
容易に入手し得る2−オクタツール以外の光学活性2−
アルカノールを原料とすることによる格別な利点はない
。
) −2−オクタツール及びR(−)−2−オクタツー
ルは市販品として容易に入手できるが、他の光学活性2
−アルカノール類は現在のところ高価で大量の使用には
向かない1本発明者らは文献(R6H0Piekard
ら、J、Chew、Soc、、 99 +45(191
1) )記載の方法に従って2セミ体の光学分割をお
こなって得たものを原料として使用したが、これらの光
学活性2−アルカノール類を使用することによって(1
)弐に於けるRの異る諸物質が得られる。しかしRの鎖
長による液晶相転移温度の変化性わずかであるので最も
容易に入手し得る2−オクタツール以外の光学活性2−
アルカノールを原料とすることによる格別な利点はない
。
以下、実施例により本発明の光学活性エステル化合物に
つき更に詳細に説明する。
つき更に詳細に説明する。
尚、以下の実施例に於いては原料の光学活性2−アルカ
ノールとしてS←)型のものを使用した例だけを記載す
るが、u(−)mの2−アルカノールを原料とした場合
にも夫々同一の相転移温度のものが得られる。これは理
論上からも当然のことである。但し旋光度、ら旋の捩れ
向き、自発分極の向きはS(+)型とR(−) mとで
は逆になる。
ノールとしてS←)型のものを使用した例だけを記載す
るが、u(−)mの2−アルカノールを原料とした場合
にも夫々同一の相転移温度のものが得られる。これは理
論上からも当然のことである。但し旋光度、ら旋の捩れ
向き、自発分極の向きはS(+)型とR(−) mとで
は逆になる。
セしてS (+) −2−アルカノールを出発原料とし
て見られる物質は、誘起するコレステリック相のら旋の
捩〕の向きは左向き、又、自発分極の方向は(+)であ
る。
て見られる物質は、誘起するコレステリック相のら旋の
捩〕の向きは左向き、又、自発分極の方向は(+)であ
る。
実施例1
〔光学活性4’−(1−メチル−へブチルオキシ)−4
−ビフェニルカルギン酸P−フルオロフェニルエステル
((■)式に於いて!=2、m=o、R=C,H13、
X=F、 Y=H,Z−Hf)もの(試料部16))の
製造〕 s (+) −2−オクタツール20C1(L536モ
ル)を乾燥ピリジン600a/に溶解し、そこへ系内の
温度が10℃以上にならないようにしなからP−トルエ
ンスルホン酸クロリド292.8 f(1,536モλ
)を乾燥トルエン440jljに溶解した溶液を滴下す
る。滴下終了後、室温で1時間撹拌したのち、系内の温
度を、50 Cに加温し、その”ff112時間保って
から冷却する。更に水11とトルエン500dを加えて
撹拌する。分離したトルエン層を6N−HCII、次い
で2N−苛性ソーダ水溶液で洗浄し、更に中性になるま
で水洗する。トルエンを留去すると残留物として321
、Of の光学活′性P−)ルエンスルホン酸1−メチ
ルーヘプチルエステルCm)tuり。
−ビフェニルカルギン酸P−フルオロフェニルエステル
((■)式に於いて!=2、m=o、R=C,H13、
X=F、 Y=H,Z−Hf)もの(試料部16))の
製造〕 s (+) −2−オクタツール20C1(L536モ
ル)を乾燥ピリジン600a/に溶解し、そこへ系内の
温度が10℃以上にならないようにしなからP−トルエ
ンスルホン酸クロリド292.8 f(1,536モλ
)を乾燥トルエン440jljに溶解した溶液を滴下す
る。滴下終了後、室温で1時間撹拌したのち、系内の温
度を、50 Cに加温し、その”ff112時間保って
から冷却する。更に水11とトルエン500dを加えて
撹拌する。分離したトルエン層を6N−HCII、次い
で2N−苛性ソーダ水溶液で洗浄し、更に中性になるま
で水洗する。トルエンを留去すると残留物として321
、Of の光学活′性P−)ルエンスルホン酸1−メチ
ルーヘプチルエステルCm)tuり。
一方、4−ヒドロキシ−4′−ビーツェニルヵルボン酸
エチルエステル敗) 38.7 t (0,160モル
)をエタノール20 o*に溶解し、更に水酸化カリウ
ム9f(0,160モル)を加え溶解する。そζへ先に
得られた光学活性P−1ルエンスルホ冷却、) /l/
x y 200−と6N−mc150mを加える。そ
のトルエン層を2N−苛性ソーダ水溶液で洗浄したのち
、中性になるまで水で洗浄した。トルエンを留去し残留
物として38.6 t。
エチルエステル敗) 38.7 t (0,160モル
)をエタノール20 o*に溶解し、更に水酸化カリウ
ム9f(0,160モル)を加え溶解する。そζへ先に
得られた光学活性P−1ルエンスルホ冷却、) /l/
x y 200−と6N−mc150mを加える。そ
のトルエン層を2N−苛性ソーダ水溶液で洗浄したのち
、中性になるまで水で洗浄した。トルエンを留去し残留
物として38.6 t。
光学活性4’−(1−メチル−へブチルオキシ)−4−
ビフェニルカルボン酸エチルエステル(V)を得た。こ
の光学活性4’−(1−メチル−へブチルオキシン−4
−ビフェニルカルボン酸エチルエステル38,6 f
(0,109そル)を、エタノール6”s水酸化ナトリ
ウム 5.3 f (0,130モル)、水26dlC
溶かした溶液を10分間加熱還流すると結晶が析出する
。冷却し6 N−H(J 20317を加えて結晶を戸
別し、j!に酢酸から再結晶して23.4 fの光学活
性4’−(1−メチル−へブチルオキシ)−4−ビフェ
ニルカルボン酸(至)を得た。このものは液晶相を示し
、その相転移点はc−sc*点160℃、sc*−ah
点177℃、Ch−I点196℃であった。
ビフェニルカルボン酸エチルエステル(V)を得た。こ
の光学活性4’−(1−メチル−へブチルオキシン−4
−ビフェニルカルボン酸エチルエステル38,6 f
(0,109そル)を、エタノール6”s水酸化ナトリ
ウム 5.3 f (0,130モル)、水26dlC
溶かした溶液を10分間加熱還流すると結晶が析出する
。冷却し6 N−H(J 20317を加えて結晶を戸
別し、j!に酢酸から再結晶して23.4 fの光学活
性4’−(1−メチル−へブチルオキシ)−4−ビフェ
ニルカルボン酸(至)を得た。このものは液晶相を示し
、その相転移点はc−sc*点160℃、sc*−ah
点177℃、Ch−I点196℃であった。
この光学活性4’−(1−メチル−ヘプチルオキシ)−
4−ビフェニルカルボン酸20f (0,063モル)
に塩化チオニルl 1,3 t (0,095モル)を
加え、1時間加熱還流したのち過剰の塩化チオニルを留
去して212の光学活性4’−(1−メチル−へブチル
オキシ)−4−ビフェニルカルボン酸クロリド(ロ)を
得た。
4−ビフェニルカルボン酸20f (0,063モル)
に塩化チオニルl 1,3 t (0,095モル)を
加え、1時間加熱還流したのち過剰の塩化チオニルを留
去して212の光学活性4’−(1−メチル−へブチル
オキシ)−4−ビフェニルカルボン酸クロリド(ロ)を
得た。
P−フルオロフェノール備)0.78 F(0,007
モル)をピリジン5111に溶解したものに、この光学
活性4’−(1−メチル−ヘプチルオキシ)−4−ビフ
ェニルカルボン酸クロリド(12,or(0,006モ
ル)を加え反応させた。加熱撹拌してから一夜放置後ト
ルエン3031t、水20jlJを加えて撹拌し、その
トルエン層を6N−HCJ次いで2N−苛性ソーダ水溶
液で洗浄し、更に中性になるまで水洗した。トルエンを
留去し残留物をエタノールで再結晶して目的物である光
学活性4’−(1−メチル−へブチルオキシ)−4−ビ
フェニルカルボン酸P−フルオロフェニルエステル1.
3 fを得た。このものの相転移点はC−8A点108
.7℃、8A−I点132.OCであった。
モル)をピリジン5111に溶解したものに、この光学
活性4’−(1−メチル−ヘプチルオキシ)−4−ビフ
ェニルカルボン酸クロリド(12,or(0,006モ
ル)を加え反応させた。加熱撹拌してから一夜放置後ト
ルエン3031t、水20jlJを加えて撹拌し、その
トルエン層を6N−HCJ次いで2N−苛性ソーダ水溶
液で洗浄し、更に中性になるまで水洗した。トルエンを
留去し残留物をエタノールで再結晶して目的物である光
学活性4’−(1−メチル−へブチルオキシ)−4−ビ
フェニルカルボン酸P−フルオロフェニルエステル1.
3 fを得た。このものの相転移点はC−8A点108
.7℃、8A−I点132.OCであった。
本物質の絶対立体配置は決定できていないが、化合物(
V)を合成する段階でワルデン反転が起つ九と考えられ
るので、絶対立体配置はR系統であると推定される。又
、元素分析値は次の如く計算値とよく一致した。
V)を合成する段階でワルデン反転が起つ九と考えられ
るので、絶対立体配置はR系統であると推定される。又
、元素分析値は次の如く計算値とよく一致した。
C77,0O* 7’7.12%
II 6.30% 6.95チF 4.
40チ 4.52% 実施例2 〔光学活性p−(1−メテルーヘプfルオΦシ)安息香
i14’−ブロム−4−ビフェニリルエステル((I)
式に於いて、l=l、m=l、R=C,H13、X=B
r、Y=HXZ=Hのもの(試料部9)の製造〕P−ヒ
ト筒キシ安息香酸メチルエステル(転)28、!5 f
(0,,187モル)をメチルアルコール120Jj
に溶解し、更に水酸化カリウムlo、]J(0,187
モル)を加え溶解する。そこへ実施例1で得られた光学
活性P−)ルエンスルホン酸1−メチルーヘプチルエス
テル億)5B、6f(0,206モル)を加えて4時間
還流を保ったのち冷却し、トルエン200dと6N−4
C750mを加える。
40チ 4.52% 実施例2 〔光学活性p−(1−メテルーヘプfルオΦシ)安息香
i14’−ブロム−4−ビフェニリルエステル((I)
式に於いて、l=l、m=l、R=C,H13、X=B
r、Y=HXZ=Hのもの(試料部9)の製造〕P−ヒ
ト筒キシ安息香酸メチルエステル(転)28、!5 f
(0,,187モル)をメチルアルコール120Jj
に溶解し、更に水酸化カリウムlo、]J(0,187
モル)を加え溶解する。そこへ実施例1で得られた光学
活性P−)ルエンスルホン酸1−メチルーヘプチルエス
テル億)5B、6f(0,206モル)を加えて4時間
還流を保ったのち冷却し、トルエン200dと6N−4
C750mを加える。
そのトルエン層を2N−苛性ソーダ水溶液で洗浄したの
ち中性になるまで洗浄した。トルエンを留去し残留物と
して14.2 fの光学活性P −(1−メチル−へブ
チルオキシ)安息香酸メチルエステル(V)を得た。こ
のP−(1−メチル−ヘプチルオキシ)安息香酸メチル
エステル14.2f(0,054モル)を、エタノール
5JE/、水酸化ナトリウム3.2 f (0,081
モル)、水20al/と共に溶解し1時間加熱還流する
。冷却後、反応液を50alの6 N−MCI水溶液の
中に撹拌しながら注ぎ込む。析出した結晶を戸別し更に
エタノールから再結晶して8.12の光学活性P−(1
−メチル−ブチルオキシ)安息香酸(M)を得た。この
ものの融点は61.2〜63.1℃であった。この光学
活性P−(1−メチル−ブチルオキシ)安息香酸7.5
f (0,030モル)に塩化チオニル6、Of (
0,047モル)を加え、1時間加熱還流したのち、過
剰の塩化チオニルを留去して5.8fの光学活性P−(
1−メチル−へブチルオキシ)安息香酸クロリド(Iを
得た。
ち中性になるまで洗浄した。トルエンを留去し残留物と
して14.2 fの光学活性P −(1−メチル−へブ
チルオキシ)安息香酸メチルエステル(V)を得た。こ
のP−(1−メチル−ヘプチルオキシ)安息香酸メチル
エステル14.2f(0,054モル)を、エタノール
5JE/、水酸化ナトリウム3.2 f (0,081
モル)、水20al/と共に溶解し1時間加熱還流する
。冷却後、反応液を50alの6 N−MCI水溶液の
中に撹拌しながら注ぎ込む。析出した結晶を戸別し更に
エタノールから再結晶して8.12の光学活性P−(1
−メチル−ブチルオキシ)安息香酸(M)を得た。この
ものの融点は61.2〜63.1℃であった。この光学
活性P−(1−メチル−ブチルオキシ)安息香酸7.5
f (0,030モル)に塩化チオニル6、Of (
0,047モル)を加え、1時間加熱還流したのち、過
剰の塩化チオニルを留去して5.8fの光学活性P−(
1−メチル−へブチルオキシ)安息香酸クロリド(Iを
得た。
4−(4’−7’ロムフエニル)フエ/ −ル(Vl)
1.02(0,004モル)をピリジン1oll(に溶
解したものに、この光学活性P−(1−メチル−へブチ
ルオキシ)安息香酸クロリド(%41.1 f(0,0
04モル)を加え反応させた。加熱撹拌゛してから一夜
放置後、トルエン30d1水2014を加え撹拌し、そ
のトルエン層を6N−HCl次いで2N−苛性ソーダ水
溶液で洗浄し、更に中性になるまで水洗した。トルエン
を留去し残留物を酢酸エチルエステルで再結晶して目的
物である光学活性P−(1−メチルへブチルオキシ)−
4/−ブロム−4−ビフェニリルエステル(I)068
fを得た。このものの相転移点はC−8A点: l 3
4.5.℃、5A−I点: 147.8℃であった。
1.02(0,004モル)をピリジン1oll(に溶
解したものに、この光学活性P−(1−メチル−へブチ
ルオキシ)安息香酸クロリド(%41.1 f(0,0
04モル)を加え反応させた。加熱撹拌゛してから一夜
放置後、トルエン30d1水2014を加え撹拌し、そ
のトルエン層を6N−HCl次いで2N−苛性ソーダ水
溶液で洗浄し、更に中性になるまで水洗した。トルエン
を留去し残留物を酢酸エチルエステルで再結晶して目的
物である光学活性P−(1−メチルへブチルオキシ)−
4/−ブロム−4−ビフェニリルエステル(I)068
fを得た。このものの相転移点はC−8A点: l 3
4.5.℃、5A−I点: 147.8℃であった。
又、この化合物の元素分析値は次の如く計算値とよく一
致した。
致した。
実測411 計算m (”””””)として
C’79.80% 77.12チ
H6,50% 6.951G
F 4.32チ 4.52%実施例1又は2
と同様にして得た他の(1)式の化合物の相転移点は先
の第1表に示した通シである。
と同様にして得た他の(1)式の化合物の相転移点は先
の第1表に示した通シである。
実施例3(、使用例1)
4−エチル−41−シアノビフェニル 20重
量%4−ベンチルー4′−シアノビフェニル 4
oi量s4−オクチルオキシ−4′−シアノビ7エエル
25重量−4−ペンテルー4′−シアノターフェニル
15重量%からな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(PTA)を塗布
しその表面をラビングして平行配向処理を施した透明電
極からなる電極間隔lOμmのセルに注入してTNII
麦示セルとし、これを偏光顕微鏡下で観察したところ、
リバース・ツイストドメインを生じているのが観察され
た。
量%4−ベンチルー4′−シアノビフェニル 4
oi量s4−オクチルオキシ−4′−シアノビ7エエル
25重量−4−ペンテルー4′−シアノターフェニル
15重量%からな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(PTA)を塗布
しその表面をラビングして平行配向処理を施した透明電
極からなる電極間隔lOμmのセルに注入してTNII
麦示セルとし、これを偏光顕微鏡下で観察したところ、
リバース・ツイストドメインを生じているのが観察され
た。
この上記のネマチック液晶組成物に本願の(1)式でJ
=2、m=o、X=CNXY==H,Z==IIIでR
=C6H13なる化合物(試料凰19)を0.1重量−
添加し、同様にTNIIセルにて観察したところ、リバ
ース・ツイストドメインは解消され、均一なネマチック
相が観察された。
=2、m=o、X=CNXY==H,Z==IIIでR
=C6H13なる化合物(試料凰19)を0.1重量−
添加し、同様にTNIIセルにて観察したところ、リバ
ース・ツイスト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)
本発明の化合物4’ −(1−メチル−へブチルオキシ
)−4−ビフェニルカルボン酸P−フルオロフェニルエ
ステル(第12 試料m16+cy化合物)を1成分と
する下記の組成のカイラルスメクチック液晶組成物を調
製した。
)−4−ビフェニルカルボン酸P−フルオロフェニルエ
ステル(第12 試料m16+cy化合物)を1成分と
する下記の組成のカイラルスメクチック液晶組成物を調
製した。
(試料随16の化合物) 10重量%
20重量%
組成物の調製法は、上記4$1の液晶化合物を所定の重
量秤量し、4種の化合物を試料ビン中で加熱溶解しなが
ら混合するものである。
量秤量し、4種の化合物を試料ビン中で加熱溶解しなが
ら混合するものである。
得られたカイラルスメクチック液晶組成物を用い゛て実
験用液晶素子を作製した。即ち、酸化インジウム透明電
極が設けられているガラス基板上にPTA膜を設け、一
定方向にラビングし2板の基板のラビング方向が平行に
なるようにガラスファイバー(径4μm)をスペーサー
として液晶セルを組み立て、これに上記液晶組成物を真
空封入したものである。どの液晶素子を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。
験用液晶素子を作製した。即ち、酸化インジウム透明電
極が設けられているガラス基板上にPTA膜を設け、一
定方向にラビングし2板の基板のラビング方向が平行に
なるようにガラスファイバー(径4μm)をスペーサー
として液晶セルを組み立て、これに上記液晶組成物を真
空封入したものである。どの液晶素子を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。
この時の透過強度の変化から応答時間を求めると、25
℃で約1.3m5ecの値を示した。
℃で約1.3m5ecの値を示した。
尚、上記液晶組成物について、偏光顕微鏡によシテクス
チェアの温度変化を調べたところ、20℃から45℃の
温度範囲で強誘電性液晶となることが判明し、その自発
分極の大きさは、25℃で12nc/−であった。
チェアの温度変化を調べたところ、20℃から45℃の
温度範囲で強誘電性液晶となることが判明し、その自発
分極の大きさは、25℃で12nc/−であった。
上記の液晶組成物から本発明の試料部16の化合物を除
いた液晶組成物の自発分極の大きさは、25℃で3nC
/−であシ、本発明の化合物を使用することによシ、自
発分極の大きさは非常に大きくなることが確められた。
いた液晶組成物の自発分極の大きさは、25℃で3nC
/−であシ、本発明の化合物を使用することによシ、自
発分極の大きさは非常に大きくなることが確められた。
以上
Claims (5)
- (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (上式に於てRは炭素数2〜15のアルキル基を、Xは
CN基又はハロゲン原子を、Y、Zはいずれもハロゲン
原子又は水素原子を 夫々示すが、Y、Zのいずれか一方は水素 原子であり、又lは1又は2、mは0又は 1であり、*はその炭素原子が光学活性中心であること
を示す) で表される光学活性化合物。 - (2)( I )式のlが1、mが0である特許請求の範
囲第1項記載の光学活性化合物。 - (3)( I )式のlが1、mが1である特許請求の範
囲第1環記載の光学活性化合物。 - (4)( I )式のlが2、mが0である特許請求の範
囲第1項記載の光学活性化合物。 - (5)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (上式に於てRは炭素数2〜15のアルキル基を、Xは
CN基又はハロゲン原子を、Y、Zはいずれもハロゲン
原子又は水素原子であり、又lは1又は2、mは0又は
1であり、*はその炭素原子が光学活性中心であること
を示す) で表わされる光学活性化合物を少くとも1成分含有する
ことを特徴とする表示素子用カイラルスメクチツク液晶
組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27707784 | 1984-12-26 | ||
JP59-277077 | 1984-12-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61267540A true JPS61267540A (ja) | 1986-11-27 |
JPH0610170B2 JPH0610170B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=17578453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60283110A Expired - Lifetime JPH0610170B2 (ja) | 1984-12-26 | 1985-12-18 | 新規光学活性化合物及び液晶組成物 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4689176A (ja) |
JP (1) | JPH0610170B2 (ja) |
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JPS5943506B2 (ja) * | 1976-11-11 | 1984-10-22 | 大日本印刷株式会社 | 液晶表示装置 |
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