JPS62123153A - Biphenol derivative and liquid crystal composition and optical switching element containing same - Google Patents

Biphenol derivative and liquid crystal composition and optical switching element containing same

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JPS62123153A
JPS62123153A JP25976585A JP25976585A JPS62123153A JP S62123153 A JPS62123153 A JP S62123153A JP 25976585 A JP25976585 A JP 25976585A JP 25976585 A JP25976585 A JP 25976585A JP S62123153 A JPS62123153 A JP S62123153A
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JP
Japan
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liquid crystal
compound
formula
crystal composition
phase
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Application number
JP25976585A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadao Takehara
貞夫 竹原
Noburu Fujisawa
宣 藤沢
Hiroshi Ogawa
洋 小川
Tadao Shoji
東海林 忠生
Masashi Osawa
大沢 政志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawamura Institute of Chemical Research
DIC Corp
Original Assignee
Kawamura Institute of Chemical Research
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

NEW MATERIAL:The compound of formula I (R is 1-20C alkyl; the group of formula II is 1,4-phenylene which is substituted with at least one halogen atom; Q* is optically active alkyl). EXAMPLE:4-{4'-[(S)-2-methylbutyloxy]biphenyl}.3-fluoro-4-decylo-xybenz oate. USE:A component of a liquid crystal composition having chiral smectic phase. It is a colorless ferroelectric liquid crystal compound having excellent chemical stability to light and moisture and is usable as a liquid crystal material having application potential to a liquid crystal display element having quick response and memorizing property. The compound is expected to be useful as a photo- switching element for display. PREPARATION:The compound of formula I can be produced by reacting the carboxylic acid of formula II with a chlorination agent such as SOCl2 and reacting the resultant acid chloride of formula IV with a biphenol monoether of formula V in a solvent in the presence of a basic substance such as pyridine.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、新規な液晶化合物および液晶組成物に関する
もので、特に、強誘′区性を有する液晶材料を提供する
ものであって、従来の液晶材料と比較して特に高速応答
性、メモリー性にすぐれた液晶表示素子への利用可能性
を有する液晶材料を提供するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a novel liquid crystal compound and a liquid crystal composition, and in particular, to provide a liquid crystal material having ferromagnetic properties, which is different from conventional liquid crystal compounds. The object of the present invention is to provide a liquid crystal material that can be used for liquid crystal display elements, which has particularly excellent high-speed response and memory performance compared to other liquid crystal materials.

〈従来技術〉 液晶表示素子はその低電圧作動性、低消費電力性、薄型
光示が可能なこと、受光型で目が疲れないことなどのす
ぐれた特徴を有するため、各種表示素子として、広く用
いられている。
<Prior art> Liquid crystal display elements have excellent characteristics such as low voltage operation, low power consumption, ability to display thin light, and light-receiving type that does not cause eye fatigue, so they are widely used as various display elements. It is used.

現在のところ、表示方式としてはT N (Twist
edNematic ) 瓜と呼はれるネマチック液晶
を材料として用いるものが最も一般的である。しかし、
このTNW表示素子においては、前記のすぐれた特徴を
すべて有する反面、CRTなど、他の発光型の表示方式
と比較すると、応答が非常に遅いという欠点があった。
Currently, the display method is T N (Twist
edNematic) The most common material is a nematic liquid crystal called gourd. but,
Although this TNW display element has all of the above-mentioned excellent features, it has the disadvantage that the response is extremely slow compared to other light-emitting display systems such as CRT.

そのため、テレビ等の動画面や、高速プリンターのヘッ
ド等、速い応答が必要とされる表示素子への応用におい
ては種々の制約を受けていた。
Therefore, various restrictions have been imposed on the application to display elements that require a fast response, such as moving picture screens on televisions and heads of high-speed printers.

液晶表示素子としては、TNN微性外もゲスト−ホスト
(GH) W、複屈折制御(ECB)型、相転移(PC
)型、熱効果型等が開発されており、それぞれに46!
lを付しているが、その応答性においては、いずれもT
N型と比べて特に高速が得られるものとは言えなかった
。これらの表示素子に対して、高速応答が得られる表示
方式として二周波駆動型が開発され、応答性においては
かなシの改善がなされたが、それでも充分満足のできる
ものとは言い難かりた。このため、さらに応答性にすぐ
れた新しい表示方式の開発が試みられてきた。
In addition to TNN, liquid crystal display devices include guest-host (GH) W, controlled birefringence (ECB), and phase change (PC) devices.
) type, thermal effect type, etc. have been developed, each with 46!
l is attached, but in terms of responsiveness, both are T.
Compared to the N type, it could not be said that particularly high speed could be obtained. For these display elements, a dual-frequency drive type was developed as a display system capable of obtaining high-speed response, and although slight improvements were made in response, it was still difficult to say that it was fully satisfactory. For this reason, attempts have been made to develop new display systems with even better responsiveness.

この目的に沿ったものとして、最近、強誘電性液晶が発
光された(メイヤーら、ジュルナール・ド・フィジーク
、36  L69(1975))。
In line with this objective, ferroelectric liquid crystals have recently been emitted (Mayer et al., Journal de Physique, 36 L69 (1975)).

この強誘電性液晶を利用した表示素子は、従来の液晶と
比較して、100〜1000倍という高速応答と、双安
定性によるメモリー効果が可能であシ (クラークら、
アプライド・フィツクス・レタース、i6 899(1
980)) 、テレビ等の動画儂や、高速光シャ、ター
等をはじめとする多方面の表示素子への応用が期待でき
るものである。
Display elements using this ferroelectric liquid crystal can have a response 100 to 1000 times faster than conventional liquid crystals and a memory effect due to bistability (Clark et al.
Applied Fixtures Letters, i6 899 (1
980)), can be expected to be applied to a wide variety of display devices, including video devices such as televisions, high-speed optical cameras, and other devices.

強誘電性液晶は、液晶相としてはチルト系のカイラルス
メクチック相に属するものでおり、その中でもカイラル
スメクチックC相(以下SC0相と略記する)が、最も
低粘性で実用的に望ましいものである。
The liquid crystal phase of the ferroelectric liquid crystal belongs to a tilted chiral smectic phase, and among these, the chiral smectic C phase (hereinafter abbreviated as SC0 phase) has the lowest viscosity and is practically desirable.

SCa相を示す液晶化合物は、これまでにも検射場れて
きておシ、既に、数多く仰られている。
Liquid crystal compounds exhibiting the SCa phase have been used in the field of detection, and many have already been mentioned.

代表的なものとしては、初めて合成された強誘電性液晶
として矧られている■−2−メチルブチル・p−デシル
オキシペンジリデンアミノシンナメー)(DORAMB
Cと略称されている)およびその同族体のシック塩基系
液晶をあげることができる。これは今でも強誘電性液晶
の物性や配向などの検討用として最もよく用いられてい
る液晶化合物の1つであって、自発分極やピッチなど強
誘電性液晶において重要な物性値を比較検討する場合の
1つの基準物質ともなっている。しかしDOBAMBC
とその系列化合物には、■光に対する安定性に欠ける■
水分に対する安定性に欠ける■それ自身有色である■S
C0相を示す温度範囲が、76°〜93゜と狭くかつ室
温よりはるかに高い、などの欠点があり実用面からみる
と満足できるものではなかった。
A typical example is ■-2-methylbutyl p-decyloxypenzylidene aminocinnamer (DORAMB), which is considered to be the first ferroelectric liquid crystal synthesized.
(abbreviated as C) and its homologues can be mentioned. This is still one of the most commonly used liquid crystal compounds for studying the physical properties and orientation of ferroelectric liquid crystals, and it is used to compare and study important physical properties of ferroelectric liquid crystals, such as spontaneous polarization and pitch. It is also one of the reference substances in cases where However, DOBAMBC
and its series compounds: ■Lack stability against light■
Lacking stability against moisture■Itself is colored■S
The temperature range in which the C0 phase is exhibited is narrow, from 76° to 93°, and is much higher than room temperature, which is disadvantageous, and it is not satisfactory from a practical standpoint.

こうした欠点を改良すべく、化学的に安定なエステル系
のものが最近検討されておシ、既に報告例もある。
In order to improve these drawbacks, chemically stable esters have recently been studied, and some cases have already been reported.

総説としては、1)グツドビー他、リキッド・クリスタ
ル・アンド・オーダード壷フリ、−イズ、4、P1〜2
) /、ドビー他、モンキュラー・クリスタルズ・アン
ド・リキッド・クリスタルズ、110.175(198
4)などをあげることができる。
As a review, 1) Gutsdoby et al., Liquid Crystal and Ordered Urn Furi, -is, 4, P1-2
) /, Doby et al., Moncular Crystals and Liquid Crystals, 110.175 (198
4) etc.

しかし、これらに紹介されている化合物では、分子内に
ベンゼン環を2個含むいわゆる2ffi性のものではS
01相がモノトロピックであることが多く、また、ベン
ゼン環を3個含むいわゆる3環性のものではsc”相の
温度範囲が高すぎるというきらいがあった。このためこ
れらの化合物は、すべて配合によってその温度域を調整
する必要があった。本発明者らは既に、こうした化合物
の特定の位置にフッ素、塩素等のハロゲン原子を導入す
ることによって、その転移温度、特に融点を大きく引き
下げて、よシ実用的な強訴電性液晶化合物を得ることが
できることを報告しておシ (特願昭60−1791.
%I!昭60−71628.%i昭60−81688.
特願昭60−90676、特願昭60−98712など
)、本発明も同様の目的を有するものである。
However, among the compounds introduced in these publications, so-called 2ffi compounds containing two benzene rings in the molecule have S
The 01 phase is often monotropic, and the so-called tricyclic compounds containing three benzene rings tend to have a too high temperature range in the sc" phase. For this reason, all of these compounds are The present inventors have already introduced halogen atoms such as fluorine and chlorine into specific positions of such compounds, thereby significantly lowering their transition temperatures, especially their melting points. We have reported that it is possible to obtain a highly practical liquid crystal compound (Patent application 1791/1986).
%I! Showa 60-71628. %i Showa 60-81688.
(Japanese Patent Application No. 60-90676, Japanese Patent Application No. 60-98712, etc.), the present invention has a similar object.

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者らは、光および水分に対する化学安定性にすぐ
れた液晶化合物としてエステル系化合物に着目し、単独
もしくは配合することによって、室温付近で強誘電性を
有する液晶相、特にカイラルスメクチ、りC相をとりう
る新規の液晶化合物が得られないものかと鋭意検討し、
本発明に至ったものである0また本発明は、その様な新
規な液晶化合物、あるいは組成物を用いて、高速応答性
を有する液晶表示素子を提供しようというものである。
<Problems to be Solved by the Invention> The present inventors focused on ester compounds as liquid crystal compounds with excellent chemical stability against light and moisture, and achieved ferroelectricity near room temperature by using them alone or in combination. We have conducted extensive research into whether it is possible to obtain a new liquid crystal compound that can take a liquid crystal phase, especially a chiral smectyl or C phase,
The present invention, which led to the present invention, also aims to provide a liquid crystal display element having high-speed response using such a novel liquid crystal compound or composition.

〈問題を解決するための手段〉 本発明における液晶化合物は、次の一般式Iでわられさ
れるビフェノール誘導体であることを特徴としている。
<Means for solving the problem> The liquid crystal compound in the present invention is characterized by being a biphenol derivative represented by the following general formula I.

(式中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基を、された
1、4−7エニレン基を、Qoは光学活性のアルキル基
をあられす。)また本発明における液晶組成物とは、一
般式Iであられされる化合物(以下に化合物Iと略称す
る)の複数よりなるか、化合物Iの少くとも1種と、化
合物I以外の液晶化合物とからなる液晶組成物である。
(In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a 1,4-7 enylene group, and Qo represents an optically active alkyl group.) The liquid crystal composition of the present invention also includes: It is a liquid crystal composition consisting of a plurality of compounds represented by general formula I (hereinafter abbreviated as compound I), or consisting of at least one compound I and a liquid crystal compound other than compound I.

液晶における強誘電性は、液晶がチルト系のカイラルス
メクチック相をとる時に出現するが、化合物Iは、のも
のなどを含む) と混合することにより、その融点や他
の転移点を降下させ、室温付近で安定な強誘電性液晶組
成物とすることができる。
Ferroelectricity in liquid crystals appears when the liquid crystal takes a tilted chiral smectic phase, and Compound I lowers its melting point and other transition points by mixing it with other materials (including compounds such as those), and lowers its melting point and other transition points, and lowers the temperature at room temperature. A stable ferroelectric liquid crystal composition can be obtained in the vicinity.

化合物lは、一般式■にも示されるように、分子内にD
OBAMBCのように光に不安定なトランス−2重積合
や、水分圧不安定なアゾメチン結合(−〇H=N−)を
有していない。その丸め光や水に対しては全く安定であ
る。またDOBAMBCのように着色しておらず、それ
自体無色である。
Compound 1 has D in the molecule as shown in the general formula ①.
Unlike OBAMBC, it does not have a trans-double stack that is unstable to light or an azomethine bond (-〇H=N-) that is unstable to water pressure. Its rounding is completely stable to light and water. Also, unlike DOBAMBC, it is not colored, and is itself colorless.

液晶がSC*相(あるいは他のカイラルスメクチック相
)を示すためにはカイラルである必要がある。このため
に分子中にG)−2−メチルブチル基や2−オクチル基
などの、光学活性基を導入する方法が一般にとられてい
る。化合物Iにおいても、■)−2−メチルブチル基や
その他の適当な光学活性アルキル基をエーテル結合によ
って連結させることによシ、その目的を達成している。
In order for a liquid crystal to exhibit an SC* phase (or other chiral smectic phase), it must be chiral. For this purpose, a method of introducing an optically active group such as G)-2-methylbutyl group or 2-octyl group into the molecule is generally adopted. Compound I also achieves this objective by linking (1)-2-methylbutyl group or other suitable optically active alkyl group through an ether bond.

尚、一般式iにおける官能基RおよびQoは、化合物I
の同一性を損わない範囲で、ハロゲン原子その他の謹換
基で水素が置換されていても良いことを付記する。
In addition, the functional groups R and Qo in general formula i are compound I
It is additionally noted that hydrogen may be substituted with a halogen atom or other substituent group as long as the identity is not impaired.

次に化合物Iの合成法について述べる。Next, the method for synthesizing Compound I will be described.

化合物■は、一般式厘であられされる酸塩化物(式中、
Rは、炭素数1〜20のアルキル基を、れた1、4−7
エニレ/基をあられす。以下酸塩化物■と称する。) と、一般式夏であられされるビフェノールモノエーテル
(式中、Qoは、光学活性のアルキル基をあられす。
Compound ■ is an acid chloride expressed by the general formula (wherein,
R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1, 4-7
Enire/Greetings. Hereinafter, it will be referred to as acid chloride (■). ) and a biphenol monoether represented by the general formula (where Qo represents an optically active alkyl group).

以下ビフェノール誘導体重と称する・)とをピリジン等
の塩基性物質存在下、反応させて容易に得ることができ
る。
It can be easily obtained by reacting biphenol derivative (hereinafter referred to as biphenol derivative weight) in the presence of a basic substance such as pyridine.

ここで酸塩化物■は、一般式■であられされる対応する
カルボン酸 下カルボ/酸■と称する。) より、これに塩化チオニル等の塩素化剤を作用させて得
ることができ、蒸留、あるいは再結晶によりfil裂も
可能であるが、通常は過剰の塩化チオニル等を留去した
粗生成物のままで次工程に用いても差しつかえない。
Here, acid chloride (1) is referred to as carb/acid (2) under the corresponding carboxylic acid represented by the general formula (2). ), it can be obtained by treating it with a chlorinating agent such as thionyl chloride, and it is also possible to cleave the filtrate by distillation or recrystallization, but it is usually a crude product obtained by distilling off excess thionyl chloride. It can be used as is in the next process.

カルボン酸は、一般式Vであられされる4−ヒドロキシ
安息香酸のハロゲン置換体 を通常の方法によりアルキル化することにより容易rC
得ることができる0この一般式Vで示される化合物は、
一部で市販もされているが、合成も容易である。(グレ
イ他、モレキュラークリスタルズ・アンドすリ側ッド・
クリスタルズ、67 1(1981))。
The carboxylic acid can be easily converted to rC by alkylating the halogen-substituted 4-hydroxybenzoic acid represented by the general formula V by a conventional method.
The compound represented by this general formula V can be obtained by
Some of them are commercially available, and they are easy to synthesize. (Gray et al., Molecular Crystals &
Crystals, 67 1 (1981)).

一方、ビフェノール誘導体Iは、Q”が@−2−メチル
ブチル基の場合は既矧の化合物であり、他の光学活性基
である場合にもQ@−X(Xは塩素、臭素、ヨウ素等の
ハロゲン、あるいはパラトルエンスルホニルオキシ基等
の脱離基をあられす)とビンエノールることかできる。
On the other hand, biphenol derivative I is a compound when Q" is @-2-methylbutyl group, and it is also a compound when Q" is other optically active group (X is chlorine, bromine, iodine, etc.). A leaving group such as a halogen or a para-toluenesulfonyloxy group can be added to a divinol.

さて、得られた液晶化合物あるいは組成物は、2枚の透
明な電極板の間に、均一な厚さく1pm〜20μm)の
薄膜とすることにより、液晶表示用セルとして使用する
ことができる。
Now, the obtained liquid crystal compound or composition can be used as a liquid crystal display cell by forming a thin film with a uniform thickness of 1 pm to 20 μm between two transparent electrode plates.

表示セルの中では、液晶分子は分子長軸が電極面に平行
な、いわゆるホモジニアスの、かつ向きの均一な配向を
とったモノドメインである必要がある。このためにセル
表面にラビング、蒸着等の配向処理を施すか、あるいは
電場または磁場を印加するか、あるいは温度勾配をもた
せるか、あるいはこれらの手段を併用した状態で、等方
性液体相から液晶相まで徐々に冷却して配向させる方法
が一般にとられており、本発明における化合物あるいは
組成物においても、このような方法によって均一に配向
したモノドメインのセルを得ることができる。
In the display cell, liquid crystal molecules need to be homogeneous monodomains with their long axes parallel to the electrode planes, with uniform orientation. For this purpose, liquid crystal is transformed from an isotropic liquid phase by subjecting the cell surface to an alignment treatment such as rubbing or vapor deposition, by applying an electric or magnetic field, by creating a temperature gradient, or by using a combination of these methods. Generally, a method is used in which the phase is gradually cooled to achieve orientation, and uniformly oriented monodomain cells can be obtained with the compound or composition of the present invention by such a method.

〈発明の効果〉 本発明は以上の如きものであるが、不発明の化合物■は
、従来代人的強#S電性液晶化合物として仰られていた
DOBAMBCに比して、後述する実施例にも示される
ごとく、工業的に容易に製造することができ、それ自体
無色であって、光や水分に対する化学的安定性にまさる
ものである。また本発明の組成物においては、一般の液
晶組成物と同様に、単一化合物に比して融点の降下がみ
とめられ、室温における利用も可能である。
<Effects of the Invention> Although the present invention is as described above, the uninvented compound (2) has a higher level of stability in the Examples described below, compared to DOBAMBC, which has been conventionally referred to as a substitute strong #S conductive liquid crystal compound. As shown, it can be easily produced industrially, is colorless in itself, and has excellent chemical stability against light and moisture. Further, in the composition of the present invention, as with general liquid crystal compositions, a lower melting point is observed compared to a single compound, and it can be used at room temperature.

更に、本発明の強1111を性液晶化合物および組成物
は、従来の強誘電性液晶と同様に、応答速度がネマチッ
ク    ・液晶の100倍以上と極めて大きい。
Furthermore, the strong 1111 liquid crystal compound and composition of the present invention, like conventional ferroelectric liquid crystals, has an extremely high response speed of more than 100 times that of nematic liquid crystals.

従って表示用光スイッチング素子として極めて有望であ
る。
Therefore, it is extremely promising as an optical switching element for display.

〈実施例〉 以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、勿
論、本発明の主旨と適用範囲は、これらの実施例によっ
て限定されるものではない。
<Examples> The present invention will be specifically explained below with reference to Examples, but of course the gist and scope of the present invention are not limited by these Examples.

尚、温度は℃を意味する。Note that temperature means °C.

実施例1  (4−(4’−((S)−2−メチルブチ
ルオキシ)ビフェニル)・5−フルオロ−4−デシルオ
キシベンゾエートの合成〕 6−フルオロ−4−デシルオキシ安息香酸と塩化チオニ
ルより合成した5−フルオロ−4−デシルオキシ安息香
酸塩化物2.38 f (6,7mmol )およびa
 −(4’−((S)−2−メチルブチルオキシ)フェ
ニル)フェノールt79 t (7,0mmol )を
、塩化メチレン60−およびピリジン30−と共に溶解
し、35°〜40°で6時間加熱攪拌し反応させた。
Example 1 (Synthesis of 4-(4'-((S)-2-methylbutyloxy)biphenyl).5-fluoro-4-decyloxybenzoate) Synthesis from 6-fluoro-4-decyloxybenzoic acid and thionyl chloride 5-fluoro-4-decyloxybenzoic acid chloride 2.38 f (6.7 mmol) and a
-(4'-((S)-2-methylbutyloxy)phenyl)phenol t79t (7.0 mmol) was dissolved with methylene chloride 60- and pyridine 30-, and heated and stirred at 35° to 40° for 6 hours. and reacted.

室温まで放置後、酢酸エチル100−を加え、10チ塩
醒水、飽和ム炭酸す) IJウム水溶液、水、飽和食塩
水で順次洗味した後、無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥さ
せた。溶媒を留去して得られた粗結晶をシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム−へキ
サン)で精製し、さらにエタノールから再結晶して、4
− (4’−((S) −2−メチルブチルオキシ)ビ
フェニル)−3−フルオロ−4−デシルオキシベンゾエ
ートの結晶2.51Fを得た(収$65.1チ)。
After leaving to stand to room temperature, 100% ethyl acetate was added, and the mixture was washed successively with 10% diluted water, saturated sodium chloride solution, water, and saturated brine, and then dehydrated and dried over anhydrous sodium sulfate. The crude crystals obtained by distilling off the solvent were purified by silica gel column chromatography (developing solvent: chloroform-hexane), and further recrystallized from ethanol.
- Crystals 2.51F of (4'-((S) -2-methylbutyloxy)biphenyl)-3-fluoro-4-decyloxybenzoate were obtained (yield: $65.1).

生成物の化学構造は、核磁気共鳴スペクトル(NMR)
、赤外吸収スペクトル(IR)、ifスペクトル(MS
)により確認した。
The chemical structure of the product is determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR)
, infrared absorption spectrum (IR), if spectrum (MS
) was confirmed.

51.5〜5.0 (3H,m)、 δ1.2〜1.5 (16H,m )、δQ、8〜1.
1 (9H,m、 −CR2)IR:  1735,1
615,1505,1290,1220゜1140.1
075,935,805.760(am’)MS  :
 554(P  ) この化合物はSC相を示した。その転移温度を以下に記
す。なお、転移温度の測定は示差走査熱徽計(DSC)
および、温度調節ステージを備えた偏光顕微境を併用し
て行った。
51.5-5.0 (3H, m), δ1.2-1.5 (16H, m), δQ, 8-1.
1 (9H,m, -CR2)IR: 1735,1
615,1505,1290,1220゜1140.1
075,935,805.760 (am') MS:
554(P) This compound showed SC phase. The transition temperature is described below. The transition temperature is measured using a differential scanning calorimeter (DSC).
A polarized light microscope equipped with a temperature control stage was also used.

S04に一+N”;168°、N”→I:151°、融
点106〜1070(N1はカイラルネマチック相を、
■は等方性液体相をあられす) 実施例2〜4 ’1lfli例1において、5−フルオロ−4−デシル
オキシ安息香酸塩化物に換えて、2)3−フルオロ−4
−オクチルオキ7安息香酸塩化物、3)3−フルオロ−
4〜ドデシルオキシ安息香酸塩化物、4)5−フルオロ
−4−テトラデシルオキシ安息香酸塩化物等を用いて同
様に反応を行い、4− (4’−((S)−2−メチル
ブチルオキシ)ビフェニル)・3−フルオo−4−才り
チルオキノペンゾエート、4−(4’−((Sl−2−
メチルブチルオキシ)ビフェニル)N6−フルオロ−4
=ドデシルオキシペンノ゛エート、4− (4’−((
S)−2−メチルブチルオキシ)ビフェニル)−3−フ
ルオロ−4−テトラデシルずギシベンノエートを得た。
S04 + N": 168°, N"→I: 151°, melting point 106-1070 (N1 is chiral nematic phase,
2) represents an isotropic liquid phase) Examples 2 to 4 In Example 1, 5-fluoro-4-decyloxybenzoic acid chloride was replaced with 2) 3-fluoro-4
-octylox7benzoic acid chloride, 3) 3-fluoro-
A similar reaction was carried out using 4-dodecyloxybenzoic acid chloride, 4) 5-fluoro-4-tetradecyloxybenzoic acid chloride, etc. to obtain 4-(4'-((S)-2-methylbutyloxy). ) biphenyl)・3-fluoro-4-dimethyloquinopenzoate, 4-(4'-((Sl-2-
methylbutyloxy)biphenyl)N6-fluoro-4
= Dodecyloxypennoate, 4- (4'-((
S)-2-methylbutyloxy)biphenyl)-3-fluoro-4-tetradecyl dibennoate was obtained.

これらのNMR,IR&:1.、実施例1とメチレン鎖
に対応するピーク、吸収の強度比が異なったのみの同じ
パターンを示し、MSはそれぞれの親ピークを与えた。
These NMR, IR&:1. , showed the same pattern as in Example 1 except for the peak corresponding to the methylene chain and the absorption intensity ratio, and MS gave the respective parent peaks.

これらの化合物も液晶性を有し、液晶相の転移点を表1
にまとめて記す。
These compounds also have liquid crystal properties, and the transition points of the liquid crystal phase are shown in Table 1.
They are summarized in .

実施例5  C4−(C−((s)−2−メチルブチル
オキシ)ビア z 二k l 113−りoa−4−デ
シルオキシベンゾエートの合成〕 実施例1において、3−フルオロ−4−デシルオキシ安
息香酸塩化物に換えて、5−クロロ−4−デシルオキシ
安息香酸五31Fを用い、4− (4’−((団−2−
メチルブチルオキシ)ビフェニル)・3−クロロ−4−
デシルベンゾエート168fを得た(収率67%)。
Example 5 Synthesis of C4-(C-((s)-2-methylbutyloxy)via z dik l 113-rioa-4-decyloxybenzoate] In Example 1, 3-fluoro-4-decyloxybenzoate Using 5-chloro-4-decyloxybenzoic acid 531F instead of acid chloride, 4-(4'-((group-2-
Methylbutyloxy)biphenyl)・3-chloro-4-
Decyl benzoate 168f was obtained (yield 67%).

δt5〜2.0 (5H,m)、 δ1.2〜1.5 (16H,m)、 δa、s 〜t1(9H,m、 −CR2)この化合物
はSC”相を示し、その転移温度を以下に記す。
δt5 ~ 2.0 (5H, m), δ1.2 ~ 1.5 (16H, m), δa, s ~ t1 (9H, m, -CR2) This compound exhibits the SC'' phase, and its transition temperature is It is described below.

SC”−”N” : 11Q、5°、N”−+i : 
1290  融点1[17,50実施例6 〔4〜(4
’−((S)−2−メチルブチルオキシ)ビフェニル)
・2−フルオロ−a−fシルオキシベン/ニー) ノ+
&成) 実msiにおいて、3−フルオロ−4−デシルオキシ安
息香酸塩化物に換えて、2−フルオロ−4−デシルオキ
シ安息香酸塩化物&145F((101モル)を用い、
同様に反応、精製を行い、4−(4’−((印−2−メ
チルブチルオキシ)ビフェニル)・2−フルオロ−4−
デシルオキシベンゾエート3.74Fを得た(収率70
チ)。
SC"-"N": 11Q, 5°, N"-+i:
1290 Melting point 1 [17,50 Example 6 [4~(4
'-((S)-2-methylbutyloxy)biphenyl)
・2-Fluoro-a-f syloxyben/nee) No+
In the actual msi, 2-fluoro-4-decyloxybenzoic acid chloride &145F ((101 mol) was used instead of 3-fluoro-4-decyloxybenzoic acid chloride,
Reaction and purification were carried out in the same manner, and 4-(4'-((mark-2-methylbutyloxy)biphenyl)・2-fluoro-4-
Decyloxybenzoate 3.74F was obtained (yield 70
blood).

61.5〜20 (3H,m)、 δ1,1〜ts (16に、 m)、 δα8〜1.1 (9H,m、 −CR2)■R:17
20.1620,1505.1290,1215,11
70゜1105、995.860.770.640 (
am−1)このものの液晶相転移温度を以下に記す。
61.5~20 (3H, m), δ1,1~ts (16, m), δα8~1.1 (9H, m, -CR2) ■R: 17
20.1620, 1505.1290, 1215, 11
70°1105, 995.860.770.640 (
am-1) The liquid crystal phase transition temperature of this product is described below.

N″)→I ; ii6°、融点71〜72゜実施例7
  [4−(4’−((S)−2−メチルブチルオキシ
)ビフェニル)・2−クロロ−4−テトラデシルオキン
ベンゾエートの合成〕 実施例Iにおいて、3−フルオロ−4−デシルオキ7安
息香酸塩化物に換えて、2−クロロ−4−ナト2デシル
オキシ安息香酸塩化物五87ft−用い、同様に反応、
精製を行い、4− (4’−((団−2−メチルブチル
オキシ)ビフェニル)・2−クロロ−4−テトラデシル
オギシベンゾエートtt5tt得た(It51751)
N'')→I; ii6°, melting point 71-72° Example 7
[Synthesis of 4-(4'-((S)-2-methylbutyloxy)biphenyl).2-chloro-4-tetradecyloquine benzoate] In Example I, 3-fluoro-4-decyloxinebenzoic acid In place of chloride, 2-chloro-4-nato-2decyloxybenzoic acid chloride was used and the reaction was carried out in the same manner.
Purification was performed to obtain 4-(4'-((group-2-methylbutyloxy)biphenyl).2-chloro-4-tetradecyloxybenzoatett5tt (It51751)
.

61.5〜2[(3H,m)、 δ1.15〜1.5 (24H,m)、δα85〜1.
1 (9H,rn、 −CR2)I R: 1720.
1610.1505.1280.1215.1170゜
1110、1040.845.810.760 (er
a−’)このものの液晶相転移温度を以下に記す。
61.5-2 [(3H, m), δ1.15-1.5 (24H, m), δα85-1.
1 (9H, rn, -CR2)I R: 1720.
1610.1505.1280.1215.1170゜1110, 1040.845.810.760 (er
a-') The liquid crystal phase transition temperature of this product is described below.

N“→I:82,6°、融点76゜ 表において、・はその相が存在することを示し、・の右
の数字はよV温度域の高い相への転移温度を示す。
N"→I: 82.6°, melting point 76° In the table, . indicates the existence of that phase, and the number to the right of . indicates the transition temperature to a higher phase in the V temperature range.

また、−はその相が存在しないことを示している0実施
例8 〔液晶表示用薄膜セルの作成〕実施例1で得られ
た液晶化合物を加熱して等方性液体相として、これを厚
さ2.0μmのスペーブーを介した2枚のポリイミド−
2ピング配向処理を施したガラス透明電極間に充填し、
薄膜セルを作成した。
In addition, - indicates that the phase does not exist.Example 8 [Creation of thin film cell for liquid crystal display] The liquid crystal compound obtained in Example 1 is heated to form an isotropic liquid phase, and this is thickened. Two polyimide sheets with a spacer of 2.0 μm in diameter
Filled between glass transparent electrodes that have been subjected to 2-pin orientation treatment,
A thin film cell was created.

1分間に5°の割合で徐冷を行ってカイラルネマチック
相を配向させ、さらに168°以下に冷却して均一なカ
イラルスメクチツクC相のモノドメインを得た。
The mixture was slowly cooled at a rate of 5° per minute to orient the chiral nematic phase, and further cooled to 168° or less to obtain a uniform chiral smectic C phase monodomain.

このセルに120°で電場(10V  I Do Hz
 O短形波)を印加して光スイツチング動作をフォトマ
ルチプライヤ−で検出したところ、その応答速度は約4
00μSeeでありた。これKよって応答速度の速い液
晶表示素子が得られたことになる。
An electric field (10V I Do Hz) is applied to this cell at 120°.
When the optical switching operation was detected using a photomultiplier by applying an O rectangular wave, the response speed was approximately 4.
It was 00μSee. This K means that a liquid crystal display element with a fast response speed was obtained.

実施例9[SC2相を示す、液晶組成物のv4製〕実施
例4で得られた化合物60部、実施例5で得られた化合
物10部、実施例7で得られた化合物60部、4−((
S)−2−メチルブチルオキシ)フェニル・6−フルオ
ロ−4−ドデシルオキシベンゾエート65ii11.4
−((S)−2−メチルブチルオキシ)フェニル・6′
−クロロ−4′−オクチルオキシビフェニル−4−カル
ボキシレート60部および4−((S)−2−メチルブ
チルオキシ)フェニル・3′−クロロ−4′−テトラデ
シルオキジペンゾエート35部を混合、溶融し、液晶組
成物を調製した。この組成物は95°でN“相に、79
°でSA相に、78°でSC“相になり、そのまま室温
域までSC”相を保った。これにより、室温付近で強誘
電性を示す液晶組成物が得られたことになる。なお、こ
の組成物を冷却、−晶化させ、その融点を測定したとこ
ろ、60°であつた。
Example 9 [V4 product of liquid crystal composition showing SC2 phase] 60 parts of the compound obtained in Example 4, 10 parts of the compound obtained in Example 5, 60 parts of the compound obtained in Example 7, 4 −((
S)-2-Methylbutyloxy)phenyl 6-fluoro-4-dodecyloxybenzoate 65ii11.4
-((S)-2-methylbutyloxy)phenyl 6'
-60 parts of chloro-4'-octyloxybiphenyl-4-carboxylate and 35 parts of 4-((S)-2-methylbutyloxy)phenyl 3'-chloro-4'-tetradecyloxydipenzoate. A liquid crystal composition was prepared by mixing and melting. This composition is in the N'' phase at 95° and at 79°
At 78°, it became an SA phase, and at 78° it became an SC phase, and the SC phase was maintained until room temperature. As a result, a liquid crystal composition exhibiting ferroelectricity near room temperature was obtained. This composition was cooled and crystallized, and its melting point was measured to be 60°.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼・・
・( I ) (式中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基を、▲数式
、化学式、表等があります▼は、少くとも1つのハロゲ
ン原子によって置換された1,4−フェニレン基を、Q
^*は、光学活性のアルキル基をあらわす。)で示され
る新規のビフェノール誘導体。 2、Q^*が(S)−2−メチルブチル基である特許請
求の範囲第1項記載のビフェノール誘導体。 3、一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼・・
・( I ) (式中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基を、▲数式
、化学式、表等があります▼は、少くとも1つのハロゲ
ン原子によって置換された1,4−フェニレン基を、Q
^*は、光学活性のアルキル基をあらわす。)で示され
る化合物 I の少くとも1種を成分として含有する液晶
組成物。 4、Q^*が(S)−2−メチルブチル基である特許請
求の範囲第3項記載の液晶組成物。 5、化合物 I の2種以上を含有する特許請求の範囲第
3または4項記載の液晶組成物。 6、化合物 I の少くとも1種と化合物 I 以外の液晶化
合物を含有する特許請求の範囲第3または4項記載の液
晶組成物。 7、カイラルスメクチック相を有する特許請求の範囲第
3、4、5または6項記載の液晶組成物。 8、一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼・・
・( I ) (式中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基を、▲数式
、化学式、表等があります▼は、少くとも1つのハロゲ
ン原子によって置換された1,4−フェニレン基を、Q
^*は光学活性のアルキル基をあらわす。)で示される
化合物の少くとも1種を構成要素とする光スイッチング
素子。
[Claims] 1. General formula I ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...
・(I) (In the formula, R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.) ▼ is a 1,4-phenylene group substituted with at least one halogen atom. ,Q
^* represents an optically active alkyl group. ) A novel biphenol derivative. 2. The biphenol derivative according to claim 1, wherein Q^* is (S)-2-methylbutyl group. 3. General formula I ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...
・(I) (In the formula, R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.) ▼ is a 1,4-phenylene group substituted with at least one halogen atom. ,Q
^* represents an optically active alkyl group. ) A liquid crystal composition containing as a component at least one compound I represented by: 4. The liquid crystal composition according to claim 3, wherein Q^* is a (S)-2-methylbutyl group. 5. The liquid crystal composition according to claim 3 or 4, which contains two or more kinds of compound I. 6. The liquid crystal composition according to claim 3 or 4, which contains at least one compound I and a liquid crystal compound other than compound I. 7. The liquid crystal composition according to claim 3, 4, 5 or 6, which has a chiral smectic phase. 8. General formula I ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...
・(I) (In the formula, R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.) ▼ is a 1,4-phenylene group substituted with at least one halogen atom. ,Q
^* represents an optically active alkyl group. ) An optical switching element comprising at least one of the compounds shown in the following.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0256303A2 (en) * 1986-07-21 1988-02-24 Polaroid Corporation Liquid crystal compounds having fluorine-containing core
US4871472A (en) * 1986-02-13 1989-10-03 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Esters in ferroelectric mixtures

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