JPS6210499B2 - - Google Patents
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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-
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Description
本発明は、液晶材料用光学活性ビフエニルエス
テル化合物に係る。 液晶特性又は液晶傾向を有する化合物を一緒に
混合して、液晶温度範囲が拡大された混合物を製
造することは公知である。得られた混合物が光学
的に活性の場合、該混合物のコレステリツク相か
らネマチツク相への変化を利用して電気光学装置
に使用したり、あるいは混合物の色が温度と共に
変化する性質、即ち熱変色性を利用して例えば表
面温度測定、温度検知に使用したりあるいは混合
物の色が不純物の存在と共に変化する性質を利用
して、好ましくない粒子、液体又は蒸気、例えば
大気汚染物質等を検知するために使用することが
可能である。 本出願人の英国特許第1556994号は、4′−アル
キル−4−シアノビフエニルと4″−アルキル−4
−シアノ−p−ターフエニルとの混合により形成
される前記の如き混合物を記載している。 本発明によれば、下記の一般式 (式中、Rは正の光学回転角を有する光学活性基
を示し、基Rは(+)−2−メチルブチル、(+)
−3−メチルペンチル、(+)−4−メチルヘキシ
ル又は(+)−2−メチルブチロキシから選択さ
れ、aは0又で1であり、aが0のときYは
テル化合物に係る。 液晶特性又は液晶傾向を有する化合物を一緒に
混合して、液晶温度範囲が拡大された混合物を製
造することは公知である。得られた混合物が光学
的に活性の場合、該混合物のコレステリツク相か
らネマチツク相への変化を利用して電気光学装置
に使用したり、あるいは混合物の色が温度と共に
変化する性質、即ち熱変色性を利用して例えば表
面温度測定、温度検知に使用したりあるいは混合
物の色が不純物の存在と共に変化する性質を利用
して、好ましくない粒子、液体又は蒸気、例えば
大気汚染物質等を検知するために使用することが
可能である。 本出願人の英国特許第1556994号は、4′−アル
キル−4−シアノビフエニルと4″−アルキル−4
−シアノ−p−ターフエニルとの混合により形成
される前記の如き混合物を記載している。 本発明によれば、下記の一般式 (式中、Rは正の光学回転角を有する光学活性基
を示し、基Rは(+)−2−メチルブチル、(+)
−3−メチルペンチル、(+)−4−メチルヘキシ
ル又は(+)−2−メチルブチロキシから選択さ
れ、aは0又で1であり、aが0のときYは
【式】を示し、aが1のとき
はYは
【式】を示し、R1は1〜10の炭
素原子を有するn−アルキルもしくはn−アルコ
キシ又はシアノ基から選択される末端基を示し、
但しRが(+)−2−メチルブチロキシのときa
は0ではない) で表わされる液晶材料用光学活性ビフエニルエス
テル化合物が提供される。 上記の化合物を含む混合物は光学活性液晶材料
の公知の用途に使用し得る。実際の応用は、混合
物の特異的性質、例えばその分子配列の螺旋ピツ
チに依存する。液晶分野に於いて公知の如く、熱
変色効果は、可視光線の波長の範囲であつて且つ
温度従属性である液晶材料がとり得る螺旋構造の
ピツチに依存している。更に、非キラル液晶材料
とキラル液晶材料との混合物では、ピツチが増加
し易いことも公知であるから、従つて適当な割合
の非キラル材料との混合によつてキラル液晶材料
のピツチを調整することもできる。この割合は、
試行錯誤によつて決定され得る。好ましくは混合
物は共融混合物である。 前記の如き混合物を使用した液晶電気光学装置
又は熱変色装置は、表面上に前記の如き混合物の
薄膜を形成して表面に対して直角な反射光により
薄膜の色を観察することからなる表面温度測定法
に使用できる。 下記の記載に於いて生成物として製造される光
学活性化合物は、符号(+)より示される正の光
学回転角を有する。製造工程で適当な“負”又は
ラセミ反応体を使用すると、同様の方法によつ
て、負の光学回転角(−)を有する類似化合物又
はラセミ化合物(±)を製造し得る。 前記の式を有する化合物及びその製造中に中
間生成物として使用される化合物。 実施例 1 下記の工程による(+)−4−(2″−メチルブチ
ル)ビフエニル−4′−カルボン酸の製造。 (+)−4−(2″−メチルブチル)−4′−シアノ
ビフエニルは公知であり、その製造は、本出願人
の英国特許第1556994号及びその他に記載されて
いる。 段階A1:(+)−4−(2″−メチルブチル)ビフ
エニル−4′−カルボン酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 (+)−4−(2″−メチルブチル)−4′−シアノ
ビフエニル(0.015モル)をメタノール(50ml)
に溶解し、メタノール(40ml)と水(20ml)中水
酸化カリウム(0.54モル)と水酸化ナトリウム
(0.75モル)との混合物に添加する。アンモニア
の発生が停止するまで溶液を還流下で加熱する
(約72時間)。混合物を水(1000ml)で希釈し、濃
塩酸で酸性にする。沈澱した生成物を濾過し、エ
タノールから2度晶出させる。生成物の結晶−コ
レステリツク液晶転移温度224℃及びコレステリ
ツク液晶−等方性液体転移温度247℃。 実施例 2 下記の工程による(+)−4−(3″−メチルペン
チル)ビフエニル−4′−カルボン酸の製造。 (+)−4−(3″−メチルペンチル)−4′−シア
ノビフエニルは公知の化合物であり、その製造
は、本出願人の英国特許第1556994号及びその他
に記載されている。 段階A2:(+)−4−(3″−メチルペンチル)ビ
フエニル−4′−カルボン酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 実施例1の段階A1の方法に類似の方法で酸を
製造し、精製する。生成した無色結晶の結晶−コ
レステリツク液晶転移温度は219℃であり、コレ
ステリツク液晶−等方性液体転移温度は242℃で
ある。 実施例 3 下記の工程による(+)−4−(4″−メチルヘキ
シル)ビフエニル−4′−カルボン酸の製造。 (+)−4−(4″−メチルヘキシル)−4′−シア
ノビフエニルは公知であり、その製造は、本出願
人の英国特許第1556994号に記載されている。 段階A3:(+)−4−(4″−メチルヘキシル)ビ
フエニル−4′−カルボン酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。実施
例1の段階A1に類似の方法で酸を製造且つ精製
し、下記の物理的特性を得る。 C−Scが175.4℃、Sc−Chが219.1℃、Ch−
が235.8℃。 実施例 4 下記の工程による(+)−4−(2′−メチルブチ
ル)安息香酸の製造。 段階A4:(+)−2−メチルブチル−ベンゼンの
製造この段階の実施方法の1例を下記に示す。 ナトリウム乾燥エーテル(200ml)中ブロモベ
ンゼン(0.51モル)の溶液を、ナトリウム乾燥エ
ーテル(50ml)中マグネシウムチツプ(0.51モ
ル)の溶液に滴下する。反応を開始させるため
に、沃素の単結晶を添加する。添加が完了する
と、溶液を還流下で1時間加熱する。 次にグリニヤール試薬を氷浴中で冷却し、塩化
第二鉄(0.0025モル)のエーテル(2ml)溶液を
添加する。次に、ナトリウム乾燥エーテル(100
ml)中(+)−2−メチルブチルブロマイド
(0.54モル)の溶液を30分間に亘つて添加する。
((+)−2−メチルブチルブロマイドの製造は公
知であり、英国特許第1556994号に記載されてい
る。) 次に反応混合物を25℃で48時間(撹拌しつつ)
放置する。48時間後、混合物を氷冷20%塩酸溶液
に注ぎ、30分間撹拌する。生成物をエーテルで抽
出し、結合抽出物を水で洗浄して乾燥する
(Na2SO4)。エーテルを蒸発させて、油状残渣を
蒸留する。圧力15mmHgで120℃で沸騰する分画を
収集する。 段階B4:(+)−4−(2′−メチルブチル)アセト
フエノンの製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 粉砕された無水三塩化アルミニウム(0.295モ
ル)を二硫化炭素(80ml)に懸濁させる。塩化ア
セチル(0.25モル)と、段階A4で製造された2−
メチルブチルベンゼンとを二硫化炭素(80ml)に
溶解し、無水状態で三塩化アルミニウム懸濁液に
添加する。混合物(撹拌しつつ)1晩放置する。 反応混合物から溶媒を蒸留し、粘性残渣を砕氷
に注ぎ、30分間撹拌する。生成物をエーテルで抽
出し、水で洗浄して乾燥する(Na2SO4)。回転蒸
発によつてエーテルを除去し、油状残渣を蒸留す
る。生成物は、圧力0.1mmHgで95℃で沸騰する。 段階C4:(+)−4−(2′−メチルブチル)安息香
酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 0℃で水酸化ナトリウム(3.4モル)の水(700
ml)溶液に臭素(156g)を溶解して生成した次
亜臭酸ナトリウム溶液を、段階B4で製造した
(+)−4−(2′−メチルブチル)アセトフエノン
(0.2モル)をジオキサン(500ml)に溶解し十分
に撹拌した溶液に添加する。添加中及び添加後15
分間、反応温度を35〜40℃に維持する。 メタ重亜硫酸ナトリウム溶液を添加して、過剰
量の次亜臭酸塩を破壊する。反応混合物から水
(3.5)とブロモホルムとが留出する。 冷却して、溶液を濃塩酸で酸性にし、沈澱した
安息香酸を濾過して水で洗浄する。生成物はエタ
ノール/水から晶出する。生成物の融点は130℃
である。 実施例 5 下記の工程による(+)−4−(3′−メチルペン
チル)安息香酸の製造。 段階A5:(+)−3−メチルペンチルベンゼンの
製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 市販のベンジルクロリドのグリニヤール試薬を
製造し、実施例4の段階A4に類似の方法でアル
キル化する。 段階B5:(+)−4−(3′−メチルペンチル)アセ
トフエノンの製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 段階A5で製造したアルキルベンゼンをアシル
化し、実施例4の段階B4に類似の方法で精製す
る。 段階C5:(+)−4−(3′−メチルペンチル)安息
香酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 実施例4の段階C4に類似の方法で、段階B5で
製造したアセトフエノンを酸化して酸生成物(融
点121℃)を形成する。 実施例 6 下記の工程による4′−シアノ−4−ヒドロキシ
ビフエニルの製造。 段階A6:4′−ブロモ−4−ヒドロキシビフエニル
の製造。 この段階の実施方法の1例では、水酸化ナトリ
ウムを使用する標準方法により、溶媒たる水とジ
オキサンとの混合物中で、市販の4′−ブロモ−4
−ベンゼン−スルホニルオキシビフエニルを加水
分解する。エタノールによる生成物の結晶化によ
り得られる無色結晶は融点166℃である。 段階B6:4′−シアノ−4−ヒドロキシビフエニル
の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 4′−ブロモ−4−ヒドロキシビフエニル(6
g)とN−メチル−2−ピロリドン(23ml)とシ
アン化銅()(2.5g)との混合物を還流下で加
熱し、2時間の間激しく撹拌する。防湿塩化カル
シウム管を用いて混合物を空中水分から保護す
る。冷却後、混合物を、水(200ml)と濃塩酸
(8ml)との中の塩化鉄()の温溶液(60℃)
に注ぎ、撹拌する(20分間)。冷却された混合物
とエーテルとの混合を2度反復し(エーテル100
ml×2)、有機抽出物を合わせて水洗する。溶媒
の回転蒸発によつて淡褐色の固体が生成し、この
固体は、水とエタノールの混合物から晶出する。
これにより、融点198℃の淡黄褐色の針状結晶が
得られる。 実施例 7 4−アルキルフエノールの製造は、ヴアン・デ
ア・ヴエーンVan der Veen、ドウ・ジユーde
Jeu、グロツベンGrobben及びボーヴエンBoven
(Mol.Cryst.Lig.Cryst.、1972、17、291)により
記載されているような標準方法を用いて4−アル
キルアニリンを製造し、引続いて、アミンのジア
ゾ化と硫酸ジアゾニウムの加水分解により行な
う。 実施例 8 4−アルコキシフエノールの製造は、ニユーバ
ートNeubert、カルリノCarlino、ドシドツキイ
D′Sidocky及びフイシエルFishel(リクイド・ク
リスタルズ・アンド・オーダード・フルイド
Liguid Crystals and Ordered Fluids′、第2
巻、ジエイ・エフ・ジヨンソンJ.F.Johnson及び
アール・エス・ポーターR.S.Porter編、プレナ
ム・プレス、ニユーヨーク、1973、303頁)の方
法を用いてp−キノールをモノアルキル化し、カ
ラムクロマトグラフイ及び結晶化によつて無色生
成物を精製することによつて行なう。 実施例 9 4−シアノフエノールは市販の物質である。 実施例 10 (+)−4−アルコキシ安息香酸の製造。 これらの物質を製造するための1つの方法は、
ヒドロキシ芳香族カルボン酸この場合4−ヒドロ
キシ安息香酸のアルキル化から成る標準方法であ
る。(グレイGray及びブリンモア・ジヨーンズ
Brynmor Jones、J.Chem.Soc.、1954、678)。 実施例 11 下記の工程による(+)−4−アルコキシビフ
エニル−4′−カルボン酸の製造。 段階A11:(+)−4−アルコキシビフエニルの
製造。 この段階の実施方法の1例は、コーテス
Coates及びグレイ、J.Chem.Soc.、パーキン
Perkin、1976、863に記載されている。 段階B11:(+)−4−アルコキシ−4′−アセチル
ビフエニルの製造。 この段階の実施方法の1例は、後出の実施例14
の段階A14に記載のフリーデル−クラフツアシル
化である。 段階C11:(+)−4−アルコキシビフエニル−
4′−カルボン酸の製造。 この段階の実施方法の1例は、前記の実施例4
の段階C4に記載の反応に類似のハロホルム酸化
反応である。 実施例 12 下記の工程による前記の式のエステル化合物
の製造。 〔式中、R、a及びYは前出と同義。〕 段階A12:光学活性酸塩化物の製造。 この段階の実施の例として、(+)−4−(2″−
メチルブチル)ビフエニル−4′−カルボン酸塩化
物の製造を示す。 実施例1の段階A1製造された(+)−4−
(2″−メチルブチル〕ビフエニル−4′−カルボン
酸(0.002モル)を塩化チオニル(20ml)と共に
無水状態で1.5時間加熱する。過剰量の塩化チオ
ニルを減圧蒸留により除去する。酸塩化物残渣に
別の精製処理を加えないで、次の段階で使用す
る。 段階B12:エステル製造。 この段階の実施の例として、4″−n−ペンチル
フエニル(+)−4−(2″−メチルブチル)ビフエ
ニル−4″−カルボキシレートの製造を示す。 段階A12で製造した(+)−4−(2″メチルブチ
ル)ビフエニル−4′−カルボン酸塩化物(0.002
モル)を乾燥“Anala R”(商標)ピリジン(10
ml)に溶解し、氷浴中で冷却する。実施例7の方
法により製造した4−n−ペンチルフエノール
(0.002モル)を撹拌溶液に添加し、混合物を撹拌
しつつ18時間放置して、室温まで昇温させる。次
に混合物を100℃で1時間加熱する。回転蒸発に
よつてピリジンを除去し、残渣をシリカゲル上で
カラムクロマトグラフにかけ、クロロホルムで溶
離する。結合したエステル分画がヘキサンから晶
出する。 段階A12及びB12で製造される類似生成物は、実
施例6、7、8及び9により製造される類似中間
生成物の使用を含む。 式のエステルのいくつかの実施例の測定定数
を下記の表1〜4に示す。式中の符号の意味は、
C=結晶、SA=スメクチツクA、Ch=コレステ
リツク、I=等方性液体、→=転移温度、ΔH=
融解エンタルピ−kcal mol-1であり、温度は℃で
ある。 1個の化合物のキラルSc及びCh相は常に同方
向の(右回り又は左回りの)ピツチを有すること
に注目されたい。しかし乍ら、完全な配置Sを有
しており基CH3CH2CH(CH3)(CH2)nの中の
nの値が奇数である化合物は右回りの螺旋ピツチ
方向を有しており、他方、nの値が奇数である化
合物はSc及びCh相について左回りの螺旋ピツチ
方向を有している。
キシ又はシアノ基から選択される末端基を示し、
但しRが(+)−2−メチルブチロキシのときa
は0ではない) で表わされる液晶材料用光学活性ビフエニルエス
テル化合物が提供される。 上記の化合物を含む混合物は光学活性液晶材料
の公知の用途に使用し得る。実際の応用は、混合
物の特異的性質、例えばその分子配列の螺旋ピツ
チに依存する。液晶分野に於いて公知の如く、熱
変色効果は、可視光線の波長の範囲であつて且つ
温度従属性である液晶材料がとり得る螺旋構造の
ピツチに依存している。更に、非キラル液晶材料
とキラル液晶材料との混合物では、ピツチが増加
し易いことも公知であるから、従つて適当な割合
の非キラル材料との混合によつてキラル液晶材料
のピツチを調整することもできる。この割合は、
試行錯誤によつて決定され得る。好ましくは混合
物は共融混合物である。 前記の如き混合物を使用した液晶電気光学装置
又は熱変色装置は、表面上に前記の如き混合物の
薄膜を形成して表面に対して直角な反射光により
薄膜の色を観察することからなる表面温度測定法
に使用できる。 下記の記載に於いて生成物として製造される光
学活性化合物は、符号(+)より示される正の光
学回転角を有する。製造工程で適当な“負”又は
ラセミ反応体を使用すると、同様の方法によつ
て、負の光学回転角(−)を有する類似化合物又
はラセミ化合物(±)を製造し得る。 前記の式を有する化合物及びその製造中に中
間生成物として使用される化合物。 実施例 1 下記の工程による(+)−4−(2″−メチルブチ
ル)ビフエニル−4′−カルボン酸の製造。 (+)−4−(2″−メチルブチル)−4′−シアノ
ビフエニルは公知であり、その製造は、本出願人
の英国特許第1556994号及びその他に記載されて
いる。 段階A1:(+)−4−(2″−メチルブチル)ビフ
エニル−4′−カルボン酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 (+)−4−(2″−メチルブチル)−4′−シアノ
ビフエニル(0.015モル)をメタノール(50ml)
に溶解し、メタノール(40ml)と水(20ml)中水
酸化カリウム(0.54モル)と水酸化ナトリウム
(0.75モル)との混合物に添加する。アンモニア
の発生が停止するまで溶液を還流下で加熱する
(約72時間)。混合物を水(1000ml)で希釈し、濃
塩酸で酸性にする。沈澱した生成物を濾過し、エ
タノールから2度晶出させる。生成物の結晶−コ
レステリツク液晶転移温度224℃及びコレステリ
ツク液晶−等方性液体転移温度247℃。 実施例 2 下記の工程による(+)−4−(3″−メチルペン
チル)ビフエニル−4′−カルボン酸の製造。 (+)−4−(3″−メチルペンチル)−4′−シア
ノビフエニルは公知の化合物であり、その製造
は、本出願人の英国特許第1556994号及びその他
に記載されている。 段階A2:(+)−4−(3″−メチルペンチル)ビ
フエニル−4′−カルボン酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 実施例1の段階A1の方法に類似の方法で酸を
製造し、精製する。生成した無色結晶の結晶−コ
レステリツク液晶転移温度は219℃であり、コレ
ステリツク液晶−等方性液体転移温度は242℃で
ある。 実施例 3 下記の工程による(+)−4−(4″−メチルヘキ
シル)ビフエニル−4′−カルボン酸の製造。 (+)−4−(4″−メチルヘキシル)−4′−シア
ノビフエニルは公知であり、その製造は、本出願
人の英国特許第1556994号に記載されている。 段階A3:(+)−4−(4″−メチルヘキシル)ビ
フエニル−4′−カルボン酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。実施
例1の段階A1に類似の方法で酸を製造且つ精製
し、下記の物理的特性を得る。 C−Scが175.4℃、Sc−Chが219.1℃、Ch−
が235.8℃。 実施例 4 下記の工程による(+)−4−(2′−メチルブチ
ル)安息香酸の製造。 段階A4:(+)−2−メチルブチル−ベンゼンの
製造この段階の実施方法の1例を下記に示す。 ナトリウム乾燥エーテル(200ml)中ブロモベ
ンゼン(0.51モル)の溶液を、ナトリウム乾燥エ
ーテル(50ml)中マグネシウムチツプ(0.51モ
ル)の溶液に滴下する。反応を開始させるため
に、沃素の単結晶を添加する。添加が完了する
と、溶液を還流下で1時間加熱する。 次にグリニヤール試薬を氷浴中で冷却し、塩化
第二鉄(0.0025モル)のエーテル(2ml)溶液を
添加する。次に、ナトリウム乾燥エーテル(100
ml)中(+)−2−メチルブチルブロマイド
(0.54モル)の溶液を30分間に亘つて添加する。
((+)−2−メチルブチルブロマイドの製造は公
知であり、英国特許第1556994号に記載されてい
る。) 次に反応混合物を25℃で48時間(撹拌しつつ)
放置する。48時間後、混合物を氷冷20%塩酸溶液
に注ぎ、30分間撹拌する。生成物をエーテルで抽
出し、結合抽出物を水で洗浄して乾燥する
(Na2SO4)。エーテルを蒸発させて、油状残渣を
蒸留する。圧力15mmHgで120℃で沸騰する分画を
収集する。 段階B4:(+)−4−(2′−メチルブチル)アセト
フエノンの製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 粉砕された無水三塩化アルミニウム(0.295モ
ル)を二硫化炭素(80ml)に懸濁させる。塩化ア
セチル(0.25モル)と、段階A4で製造された2−
メチルブチルベンゼンとを二硫化炭素(80ml)に
溶解し、無水状態で三塩化アルミニウム懸濁液に
添加する。混合物(撹拌しつつ)1晩放置する。 反応混合物から溶媒を蒸留し、粘性残渣を砕氷
に注ぎ、30分間撹拌する。生成物をエーテルで抽
出し、水で洗浄して乾燥する(Na2SO4)。回転蒸
発によつてエーテルを除去し、油状残渣を蒸留す
る。生成物は、圧力0.1mmHgで95℃で沸騰する。 段階C4:(+)−4−(2′−メチルブチル)安息香
酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 0℃で水酸化ナトリウム(3.4モル)の水(700
ml)溶液に臭素(156g)を溶解して生成した次
亜臭酸ナトリウム溶液を、段階B4で製造した
(+)−4−(2′−メチルブチル)アセトフエノン
(0.2モル)をジオキサン(500ml)に溶解し十分
に撹拌した溶液に添加する。添加中及び添加後15
分間、反応温度を35〜40℃に維持する。 メタ重亜硫酸ナトリウム溶液を添加して、過剰
量の次亜臭酸塩を破壊する。反応混合物から水
(3.5)とブロモホルムとが留出する。 冷却して、溶液を濃塩酸で酸性にし、沈澱した
安息香酸を濾過して水で洗浄する。生成物はエタ
ノール/水から晶出する。生成物の融点は130℃
である。 実施例 5 下記の工程による(+)−4−(3′−メチルペン
チル)安息香酸の製造。 段階A5:(+)−3−メチルペンチルベンゼンの
製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 市販のベンジルクロリドのグリニヤール試薬を
製造し、実施例4の段階A4に類似の方法でアル
キル化する。 段階B5:(+)−4−(3′−メチルペンチル)アセ
トフエノンの製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 段階A5で製造したアルキルベンゼンをアシル
化し、実施例4の段階B4に類似の方法で精製す
る。 段階C5:(+)−4−(3′−メチルペンチル)安息
香酸の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 実施例4の段階C4に類似の方法で、段階B5で
製造したアセトフエノンを酸化して酸生成物(融
点121℃)を形成する。 実施例 6 下記の工程による4′−シアノ−4−ヒドロキシ
ビフエニルの製造。 段階A6:4′−ブロモ−4−ヒドロキシビフエニル
の製造。 この段階の実施方法の1例では、水酸化ナトリ
ウムを使用する標準方法により、溶媒たる水とジ
オキサンとの混合物中で、市販の4′−ブロモ−4
−ベンゼン−スルホニルオキシビフエニルを加水
分解する。エタノールによる生成物の結晶化によ
り得られる無色結晶は融点166℃である。 段階B6:4′−シアノ−4−ヒドロキシビフエニル
の製造。 この段階の実施方法の1例を下記に示す。 4′−ブロモ−4−ヒドロキシビフエニル(6
g)とN−メチル−2−ピロリドン(23ml)とシ
アン化銅()(2.5g)との混合物を還流下で加
熱し、2時間の間激しく撹拌する。防湿塩化カル
シウム管を用いて混合物を空中水分から保護す
る。冷却後、混合物を、水(200ml)と濃塩酸
(8ml)との中の塩化鉄()の温溶液(60℃)
に注ぎ、撹拌する(20分間)。冷却された混合物
とエーテルとの混合を2度反復し(エーテル100
ml×2)、有機抽出物を合わせて水洗する。溶媒
の回転蒸発によつて淡褐色の固体が生成し、この
固体は、水とエタノールの混合物から晶出する。
これにより、融点198℃の淡黄褐色の針状結晶が
得られる。 実施例 7 4−アルキルフエノールの製造は、ヴアン・デ
ア・ヴエーンVan der Veen、ドウ・ジユーde
Jeu、グロツベンGrobben及びボーヴエンBoven
(Mol.Cryst.Lig.Cryst.、1972、17、291)により
記載されているような標準方法を用いて4−アル
キルアニリンを製造し、引続いて、アミンのジア
ゾ化と硫酸ジアゾニウムの加水分解により行な
う。 実施例 8 4−アルコキシフエノールの製造は、ニユーバ
ートNeubert、カルリノCarlino、ドシドツキイ
D′Sidocky及びフイシエルFishel(リクイド・ク
リスタルズ・アンド・オーダード・フルイド
Liguid Crystals and Ordered Fluids′、第2
巻、ジエイ・エフ・ジヨンソンJ.F.Johnson及び
アール・エス・ポーターR.S.Porter編、プレナ
ム・プレス、ニユーヨーク、1973、303頁)の方
法を用いてp−キノールをモノアルキル化し、カ
ラムクロマトグラフイ及び結晶化によつて無色生
成物を精製することによつて行なう。 実施例 9 4−シアノフエノールは市販の物質である。 実施例 10 (+)−4−アルコキシ安息香酸の製造。 これらの物質を製造するための1つの方法は、
ヒドロキシ芳香族カルボン酸この場合4−ヒドロ
キシ安息香酸のアルキル化から成る標準方法であ
る。(グレイGray及びブリンモア・ジヨーンズ
Brynmor Jones、J.Chem.Soc.、1954、678)。 実施例 11 下記の工程による(+)−4−アルコキシビフ
エニル−4′−カルボン酸の製造。 段階A11:(+)−4−アルコキシビフエニルの
製造。 この段階の実施方法の1例は、コーテス
Coates及びグレイ、J.Chem.Soc.、パーキン
Perkin、1976、863に記載されている。 段階B11:(+)−4−アルコキシ−4′−アセチル
ビフエニルの製造。 この段階の実施方法の1例は、後出の実施例14
の段階A14に記載のフリーデル−クラフツアシル
化である。 段階C11:(+)−4−アルコキシビフエニル−
4′−カルボン酸の製造。 この段階の実施方法の1例は、前記の実施例4
の段階C4に記載の反応に類似のハロホルム酸化
反応である。 実施例 12 下記の工程による前記の式のエステル化合物
の製造。 〔式中、R、a及びYは前出と同義。〕 段階A12:光学活性酸塩化物の製造。 この段階の実施の例として、(+)−4−(2″−
メチルブチル)ビフエニル−4′−カルボン酸塩化
物の製造を示す。 実施例1の段階A1製造された(+)−4−
(2″−メチルブチル〕ビフエニル−4′−カルボン
酸(0.002モル)を塩化チオニル(20ml)と共に
無水状態で1.5時間加熱する。過剰量の塩化チオ
ニルを減圧蒸留により除去する。酸塩化物残渣に
別の精製処理を加えないで、次の段階で使用す
る。 段階B12:エステル製造。 この段階の実施の例として、4″−n−ペンチル
フエニル(+)−4−(2″−メチルブチル)ビフエ
ニル−4″−カルボキシレートの製造を示す。 段階A12で製造した(+)−4−(2″メチルブチ
ル)ビフエニル−4′−カルボン酸塩化物(0.002
モル)を乾燥“Anala R”(商標)ピリジン(10
ml)に溶解し、氷浴中で冷却する。実施例7の方
法により製造した4−n−ペンチルフエノール
(0.002モル)を撹拌溶液に添加し、混合物を撹拌
しつつ18時間放置して、室温まで昇温させる。次
に混合物を100℃で1時間加熱する。回転蒸発に
よつてピリジンを除去し、残渣をシリカゲル上で
カラムクロマトグラフにかけ、クロロホルムで溶
離する。結合したエステル分画がヘキサンから晶
出する。 段階A12及びB12で製造される類似生成物は、実
施例6、7、8及び9により製造される類似中間
生成物の使用を含む。 式のエステルのいくつかの実施例の測定定数
を下記の表1〜4に示す。式中の符号の意味は、
C=結晶、SA=スメクチツクA、Ch=コレステ
リツク、I=等方性液体、→=転移温度、ΔH=
融解エンタルピ−kcal mol-1であり、温度は℃で
ある。 1個の化合物のキラルSc及びCh相は常に同方
向の(右回り又は左回りの)ピツチを有すること
に注目されたい。しかし乍ら、完全な配置Sを有
しており基CH3CH2CH(CH3)(CH2)nの中の
nの値が奇数である化合物は右回りの螺旋ピツチ
方向を有しており、他方、nの値が奇数である化
合物はSc及びCh相について左回りの螺旋ピツチ
方向を有している。
【表】
【表】
【表】
【表】
表1〜表4に於ける符号は下記の如き意味を有
する。 C→S又はCh又はは、結晶から、スメクチ
ツク、コレステリツク又は等方性液体への転移を
示す。 S1−S2は、スメクチツクからスメクチツクへの
転移を示しており、この場合、種々のスメクチツ
クタイプをSA、SB、SCで示す。 S1−Chは、スメクチツクからコレステリツク
への転移を示す。 ΔHは、安定結晶(C)からGA又はCh液晶相に変
化するための総融解エンタルピーを示す。 ピツチは、4−n−ペンチル−4′−シアノビフ
エニル(以後5CBで示す)90%との混合物を形成
するときの化合物(10%)の分子螺旋ピツチを示
す。 室温で又は室温に近い温度でコレステリツクな
液晶相を示す混合物の例を下記に示す。 混合物 20重量%の と 80重量%の この混合物のスメクチツクAからコレステリツ
クへの転移温度は−10℃であり、コレステリツク
から等方性液体への転移温度は+19℃である。 混合物は熱変色性であり、(グランドジーン平
面組織内で)下記の如き選択的色反射を示す。 選択的反射 温度(℃) 赤 −10.0 緑 −9.0 青 緑 −8.0 青 −7.0 混合物 12重量%の 8重量%の 80重量%の この混合物のスメクチツクAからコレステリツ
クへの転移温度は−10℃であり、コレステリツク
から等方性液体への転移温度は+19℃である。 混合物は熱変色性であり、グランドジーン平
面組織に於いてこの混合物により選択的に反射さ
れる色は下記の如くである。 選択的反射 温度(℃) 赤 −10.0 橙 −9.5 黄 −8.5 緑 −7.0 青 緑 −3.0 青 +16.0 混合物は、温度に対する色の範囲を拡大する
ラセミ物質(±)の使用を示す。 混合物 42.5重量%の 28.0重量%の 29.5重量%の Sc−Ch:20℃ Ch−57.4℃ 選択的反射 温度(℃) 赤外部 20 赤 28 黄 34 緑 36 青 緑 45 青 47 等方性液体 57.4 混合物 37.5重量%の 62.5重量%の Sc−Ch、27℃;Ch−、86℃ 選択的反射 温度(℃) 赤 27.0 黄 29.5 緑 31.0 青 緑 37.0 青 39.0 等方性 86.0 混合物 14重量%の
する。 C→S又はCh又はは、結晶から、スメクチ
ツク、コレステリツク又は等方性液体への転移を
示す。 S1−S2は、スメクチツクからスメクチツクへの
転移を示しており、この場合、種々のスメクチツ
クタイプをSA、SB、SCで示す。 S1−Chは、スメクチツクからコレステリツク
への転移を示す。 ΔHは、安定結晶(C)からGA又はCh液晶相に変
化するための総融解エンタルピーを示す。 ピツチは、4−n−ペンチル−4′−シアノビフ
エニル(以後5CBで示す)90%との混合物を形成
するときの化合物(10%)の分子螺旋ピツチを示
す。 室温で又は室温に近い温度でコレステリツクな
液晶相を示す混合物の例を下記に示す。 混合物 20重量%の と 80重量%の この混合物のスメクチツクAからコレステリツ
クへの転移温度は−10℃であり、コレステリツク
から等方性液体への転移温度は+19℃である。 混合物は熱変色性であり、(グランドジーン平
面組織内で)下記の如き選択的色反射を示す。 選択的反射 温度(℃) 赤 −10.0 緑 −9.0 青 緑 −8.0 青 −7.0 混合物 12重量%の 8重量%の 80重量%の この混合物のスメクチツクAからコレステリツ
クへの転移温度は−10℃であり、コレステリツク
から等方性液体への転移温度は+19℃である。 混合物は熱変色性であり、グランドジーン平
面組織に於いてこの混合物により選択的に反射さ
れる色は下記の如くである。 選択的反射 温度(℃) 赤 −10.0 橙 −9.5 黄 −8.5 緑 −7.0 青 緑 −3.0 青 +16.0 混合物は、温度に対する色の範囲を拡大する
ラセミ物質(±)の使用を示す。 混合物 42.5重量%の 28.0重量%の 29.5重量%の Sc−Ch:20℃ Ch−57.4℃ 選択的反射 温度(℃) 赤外部 20 赤 28 黄 34 緑 36 青 緑 45 青 47 等方性液体 57.4 混合物 37.5重量%の 62.5重量%の Sc−Ch、27℃;Ch−、86℃ 選択的反射 温度(℃) 赤 27.0 黄 29.5 緑 31.0 青 緑 37.0 青 39.0 等方性 86.0 混合物 14重量%の
【式】
17重量%の
【式】
63重量%の
6重量%の
SA−Ch、22℃;Ch−、107.8℃
選択的反射 温度(℃)
赤 27
黄 45
緑 54
青 緑 97
青 105
等方性 107.8
例えば、(ネマチツク材料と混合したときの)
電気光学的相変化装置及び熱変色装置に於ける前
記の如き混合物の使用例は、本出願人の英国特許
第1556994号に記載されている。
電気光学的相変化装置及び熱変色装置に於ける前
記の如き混合物の使用例は、本出願人の英国特許
第1556994号に記載されている。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式 (式中、Rは正の光学回転角を有する光学活性基
を示し、基Rは(+)−2−メチルブチル、(+)
−3−メチルペンチル、(+)−4−メチルヘキシ
ル又は(+)−2−メチルブチロキシから選択さ
れ、aは0又は1であり、aが0のときYは
【式】を示し、aが1のとき はYは【式】を示し、R1は1〜10の炭 素原子を有するn−アルキルもしくはn−アルコ
キシ又はシアノ基から選択される末端基を示し、
但しRが(+)−2−メチルブチロキシのときa
は0ではない) で表わされる液晶材料用光学活性ビフエニルエス
テル化合物。 2 式 (式中、R1は1〜10の炭素原子を有するn−アル
キルもしくはn−アルコキシ又はシアノ基であ
る) で表わされる特許請求の範囲第1項に記載の化合
物。 3 R1が2〜6の炭素原子を有するn−アルキ
ルである特許請求の範囲第1項に記載の化合物。 4 式 で表わされる特許請求の範囲第1項に記載の化合
物。 5 式 (式中、R1は8個までの炭素原子を有するn−ア
ルキル又はn−アルコキシを示す) で表わされる特許請求の範囲第1項に記載の化合
物。 6 式 (式中、R1は7個までの炭素原子を有するn−ア
ルキルを示す) で表わされる特許請求の範囲第1項に記載の化合
物。
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GB34063/76 | 1976-08-16 |
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---|---|
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JPS6210499B2 true JPS6210499B2 (ja) | 1987-03-06 |
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JP59070724A Granted JPS6023348A (ja) | 1976-08-16 | 1984-04-09 | 液晶材料用光学活性ビフエニルエステル化合物 |
JP59281973A Granted JPS60260680A (ja) | 1976-08-16 | 1984-12-28 | 液晶混合物及びこの混合物を使用する液晶装置及び表面温度測定方法 |
Family Applications Before (1)
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---|---|---|---|
JP9815077A Granted JPS5323883A (en) | 1976-08-16 | 1977-08-15 | Photooactive thermoocoloring mixture and liquid crystal electrooptical apparatus or thermoocoloring apparatus and surface temperature measuring method utilizing same |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59281973A Granted JPS60260680A (ja) | 1976-08-16 | 1984-12-28 | 液晶混合物及びこの混合物を使用する液晶装置及び表面温度測定方法 |
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HK (3) | HK16083A (ja) |
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GB1603076A (en) * | 1977-04-05 | 1981-11-18 | Secr Defence | Esters of (+)-4-(2'-methylbutyl)phenol and their use as liquid crystal materials |
GB2009219B (en) * | 1977-11-02 | 1982-04-28 | Secr Defence | Liquid ctystal material mixtures and devices incorporating such mixtures |
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