JPS62223172A - ２−（４′−アルコキシフエニル）−５−アルキルピリジン - 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】 〔利用分野〕 本発明は、表示素子用として有用な新規な液晶化合物及
び該液晶化合物と光学活性化合物とよりなるカイラルス
メクチックＣ液晶組成物に関する。

〔従来の技術〕

現在、液晶表示素子としてはＴＮ（ねじれネマチ、り）
型表示方式が最も広く用いられているが、応答速度の点
に於いて発光型表示素子（エレクトロルミネッセンス、
プラズマディスプレイ等）色比較して劣っており、この
点に於ける改善は種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υ残っていないようである。その
ためＴＮ型表示索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、その一つに強銹電性液晶を
利用する表示方法がある（Ｎ、Ａ、　Ｃ１ａｒｋら；Ａ
ｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓ、　１ｅｔｔ、、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ＳＣ４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、それらの相を呈する温度範囲が室温
付近にあることが望ましい。

これらのカイラルスメクチック液晶材料はそれ自身カイ
ラルスメクチック相を呈する単一化合物の複数を混合す
ることによって得ることができるが、又、カイラルでな
いスメクチック液晶（スメクチックＣ（ＳＣ）相、スメ
クチック）Ｉ（ＳＨ）相などを示す液晶化合物）に光学
活性液晶化合物、好ましくはカイラルスメクチック液晶
化合物を添加することによっても得られることが知られ
ている。

ＳＣ相を呈する物質はすでに各種知られているがこれら
に光学活性液晶を添加することによって得られるカイラ
ルスメクチック液晶材料が強誘電性を利用する液晶表示
に於いてすぐれた性能を示すか否かについては未だ最終
的な評価が得られていない。それは強誘電性を利用する
液晶表示が技術的に完成していないことによるものであ
る。従って、現状では新しいＳＣ材料を種々試験してみ
ることが必要である。

〔発明の目的〕

本発明者の主なる目的は・上記の如き用途に使用するに
適した。ＳＣ相を呈する新規な液晶化合物を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

即ち、本発明は、一般式 （但し、上式においてＲ１は炭素数７〜１８のアルキル
基を示し、Ｒ２は炭素数１〜１８のアルキル基を示す） で表わされる液晶化合物及び少くともその１種と、少く
とも１種の光学活性液晶化合物とからなるカイラルスメ
クチック液晶組成物である。

（１）式の化合物のうち代表的なものの相転移点を第１
表に示す。

〔発明の作用、効果〕

本兄明の（１）式の化合物はスメクチックＣ（ＳＣ）；
［を示し、（１）式の化合物と他の光学活性液晶化合物
特にカイラルスメクチック液晶化合物と混合することに
より広い温度範囲でＳｃ＊相を呈するカイラルスメクチ
ックＣ液晶組成物を得ることができる（＋）式の化合物
の中でも特にＲがＣ７Ｈ４５〜Ｃ１ｏＨ２１、Ｒ２がＣ
４Ｈ，〜Ｃ４２Ｈ２５のものが好ましいものである。

又、本発明の化合物と混合する光学活性液晶化合物とし
てはカイラルスメクチックＣ相を示すものが好ましいが
、カイラルスメクチックＣ相を示さないものでも、本発
明の化合物と混合することによりカイラルスメクチック
Ｃ相を示す液晶組成物が得られるものもある。

ここで本発明の化合物と類似の化学構造を持つ公知の化
合物と本発明の化合物との関係について述べておく。（
１）式に於てＲ１が炭素数４及び６のアルキル基でＲ２
が炭素数が１．４．５．６及び７のアルキル基である化
合物がＰａｖｕｌｃｈｅｎｋｏら（Ｌ、Ｂａｌａ編；Ａ
ｄｖａｎｃｅ　　ｉｎ　　Ｉｊｑｕｉｄ　　Ｃｒｙ＠ｔ
ａｌ　　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　　ａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎｓ：　Ｐｅｒｇａｒｎｏｎ　Ｐｒｅｓｓ−ｐ　１
９８０　ｒ　ｐｌｏ０７）によって既に報告されている
が、同報告によれば１、　次に示す１つの化合物以外は
すべてスメクチック人相のみを示し、（１）式テＲ’カ
ＣＩ（、Ｒ２１）Ｚ　Ｃ３Ｈ１１のものけＳ　Ｓ　ｓの
３つのスメクチック相及び５’　　　２’　　　１ ゜　ネマチック（Ｎ）相を示すとされ、このｓ２相カｓ
ｃ相であると推定される。しかしこの報告がらは本１発
明のＲがＣＨ以上のものがＳＣ相を示す様になるという
ことは全く水製されていない。

〔化合物の製法〕

（１）式の化合物は次の経路により好適に製造される。

化合物（イ）を溶媒中、酢酸アンモニウムと反応させて
化合物□□□を得る。

化合物（財）を溶媒中臭化水素と反応させて化合物（ト
）を得る。

化合物（ト）を溶媒中アルキルプロミド（又は、アルキ
ルトシレート）、水酸化カリウムと共に加熱して目的の
（１）式の化合物類を得る。

〔実施例〕

以下実施例により本発明の液晶化合物及び液晶組成物に
つき更に詳細に説明する。

実施例Ｉ Ｃ２−１：ｐ−（オクチルオキシ）フェニル〕−５−へ
ブチルピリジン（（Ｉ）式に於いてＲ１＝Ｃ７Ｈ１５’
　”　　’８Ｈ１６のもの（試料屋２））の製造〕 （ｉ）５−へブチル−２−（ｐ−メトキシフェニルピリ
リウム）・千−クロレートの製造Ｎ−へプテニルビ檀り
・シン４１．８．！９（０，２０モル）、トリエチルア
ミン２０！！（ｏ、２ｏモル）をエチルエーテル１００
１！！に攪拌溶解した。ここへ系の温度を３５七以下に
保ちなからｐ−メトキシフェニルβ−クロルビニルケト
ン（Ｕ）３９ｇ（０，２０モル）、エチルエーテル２０
０ｒｎｌノ溶液を滴下し、室温で８時間攪拌した。水１
００ｍ１とトルエン５０ｍ１を加え、有機層を水洗した
。

溶媒を減圧下で留去した残留物に７０チ過塩素酸Ｉ　Ｑ
　Ｑ　ｒｎｌを加えた後、水１００Ｍを加え、還流下に
１０分間保った。冷却し、結晶をとりこれをエチルエー
テルで洗浄して、結晶を乾燥して５−へグチル−２−（
ｐ−メトキシフェニルピリリウム）バークロレート４８
．０　ｇを得た。

（ｉｉ）　　５−へブチル−２−（ｐ−メトキンフェニ
ル）ピリ・シンの製造 （ｉ）で得られた５−へブチル−２−（ｐ−メトキシフ
ェニルヒＩＪ　ＩＪウム）ノぐ一クロレート４８．０、
！９（０，１２５モル）、酢酸アンモニウム９６ｇ（１
，２５モ＃　）　、酢酸５Ｑ□ｍＡ’を還流下に４時間
攪拌した。反応液を水に注ぎ、結晶をトルエンに溶解し
、水洗した後、溶媒を減圧下で留去し残留物をメタノー
ルから再結晶して５−ヘプチル−２−（ｐ−メトキシフ
ェニル）ぎりジン（ｖ）テＲ１カＣ７Ｈ１５ノモノ）２
０ｇヲ得た。

このものの融点は５４．４〜５６．５℃であった。

尚（財）式でＲ１がＣ８Ｈ１５，Ｃ２Ｈ１，およびＣ１
ｏＨ２１のものの柚点はそれぞれ５−オクチル−２−（
ｐ−メトキシフェニル）ピリジンｍｐ６０．７〜６２．
２℃、５−ノニル−２−（ｐ−メトキシフェニル）ピリ
ジンｍｐ５５．０〜５７．４℃、５−デシル−２−（ｐ
−メトキシフェニル）ピリノンｍｐ６１．１〜６２．９
℃であった。

０１Ｄ５−へブチル−２−（ｐ−ヒドロキシフェニル）
ピリジンの製造 （１１）で得られた５−へブチル−２−（ｐ−メトキシ
フェニル）ピリシン２０ｇ（０，０７１モル）に臭化水
素酸（４７％）１３０ｍ／、酢酸３００ｍ１を加え、還
流下に３０時間保った。冷却後水に注ぎ結晶を戸別した
。この結晶を２Ｎ−苛性ソーダ水溶液に溶解し、更に酢
酸を加えて酸性とした。析出した結晶を戸別し、メタノ
ール−水混合系から再結晶して５−へブチル−２−（ｐ
−ヒドロキシフェニル）ピリジン（（ｖ）式でＣ，Ｈ４
５のもの）１３ｇを得た。

このものの融点は１０５．２〜１０５．９℃であった。

尚（ト）式でＲ１がＣ８Ｈ１７’　Ｃ９Ｈ１９およびＣ
１０Ｈ２１のものの融点は、それぞれ５−オクチル−２
−（ｐ−ヒドロキシフェニル）ピリノンｒｎｐ　９３．
２〜９５．０℃、５−ノニル−２−（ｐ−ヒドロキシフ
ェニル）ピリジンｍｐ８５．０〜８７．５℃、５−デシ
ル−２−（ｐ−ヒドロキシフェニル）ピリジンｍｐ９０
．４〜９１．８℃であった。

（ＩＶ）２−（ｐ−（オクチルオキシ）フェニル〕−５
−へグチルピリノ／の製造 ６１１）で得られた５−へブチル−２−（ｐ−ヒドロキ
シフェニル）ピリジン１０．９（０，０３７モル）をエ
タノール１００ｍ１、水酸化カリウム３．０Ｉ（０，０
４５モル）、オクチルプロミド９９（０，０４８モル）
と共に還流下に４時間加熱攪拌した。冷却し水とトルエ
ンを加え、有機層を２Ｎ＝苛性ソーダ水溶液で洗浄し、
次いで水洗し、溶媒を減圧下で留去した。残留物をエタ
ノールから再結晶して最終目的物である２−［ｐ−（オ
クチルオキシ）フェニル〕−５−へブチルピリジン６．
５．！ｉ＋を得た。

このものの相転移点は、Ｃ−ＳＣ点４５．０℃、ＳＧ　
−ＳＦ点４５．４℃、ＳＦ　−ＳＣ点５６．５℃、ＳＣ
−Ｉ点８０．４℃であった。

（ｉ）の段階で使用したＮ−へグチニルピペリジンの代
シに他のＮ−アルケニルピペリシンを用い１■）の段階
でのオクチルプロミドの代りに他のアルキルブロマイド
又はアルキルトシレートを用い、他は上記と同様にして
、他の（１）式の化合物すべてを得ることができる。

実施例２（組成物例１） 本発明の化合物である試料４１，２，３．４及び６の５
８１の化合物の等お′づつ混合して液晶組成物Ａを調製
した。

この液晶組成物Ａの融点は１２℃であり、その高温側で
ＳＢ相となり、５２℃でＳＣ相、７５℃でＳＡ相となり
、７８℃で等方性液体となる。

この液晶組成物Ａ６０重量％に、下記の２独のカイラル
スメクチック液晶化合物を各々２０％ 重がｉ加混合して、カイラルスメクチック液晶組成物Ｂ
を調製した。

（化合物Ｄ） 得られたカイラルスメクチック液晶組成物Ｂの融点は一
１０℃であり、これ以上の温度領域でＳＣ相を示し、５
４℃でＳＡ相になり、６８℃で等方性液体となる。過冷
却状態は一１５℃まで観察され、この温度までＳＣ＊相
を有し、他のスメクチック相は認められなかった。尚、
自発分極の大きさは２５℃にて、１０ｎｃ／ｃｒｎ２で
あり、チルト角は２４°であった。

尚前記化合物Ｃと化合物りの等量混合物の相転移点は である。

前記のカイラルスメクチック液晶組成物Ｂを、配向処理
剤としてＰＶＡ　（ポリビニールアルコール）を塗布し
、表面をラビングして千行配向処浬を施した透ＤＡ電極
を備えたセル厚２μｍのセルに注入し、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、１５Ｖの印加によって透過光強度の変化が観察さ
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、２
５℃で約１００μ８１１ｅであった。

以上のように、本発明の（１）式の化合物と光学活性液
晶化合物を混合することによシ、ｓｃ”相の範囲の広い
、応答性に優れた強誘電性カイラルスメクチックＣ液晶
組成物が得られることが判る。

少人工

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
   ） （但し上式においてＲ＾１は炭素数７〜１８のアルキル
   基を示し、Ｒ＾２は炭素数１〜１８のアルキル基を示す
   ） で表わされる液晶化合物。
2. （２）一般式▲数式、化学式、表等があります▼（ I
   ） （但し上式においてＲ＾１は炭素数６〜１８のアルキル
   基を示し、Ｒ＾２は炭素数１〜１８のアルキル基を示す
   ） で表わされる液晶性化合物を少なくとも１種と、少くと
   も１種の光学活性液晶化合物とからなることを特徴とす
   るカイラルスメクチックＣ（ＳＣ＾＊）液晶組成物。
3. （３）一般式▲数式、化学式、表等があります▼（ I
   Ａ） （但し上式において、Ｒ＾１は炭素数６〜１８のアルキ
   ル基を示し、Ｒ＾２は炭素数１〜１８のアルキル基を示
   す。） で表わされる液晶性化合物を少なくとも１種と、少なく
   とも１種の光学活性液晶化合物とからなるカイラルスメ
   クチックＣ液晶組成物を使用して構成された、強誘電性
   を利用した光スイッチング素子。