JPS63119449A - ２−シアノ−１−アルカノ−ルのエステル誘導体 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は新規な有機化合物及びそれを含む液晶組成物に
関し、更に詳しくは、強誘電性液晶組成物の成分として
有用な有機化合物及びそれを含有する強誘電性液晶組成
物に関する。

〔発明の背景及び先行技術〕

現在、液晶表示素子としてＴ　Ｎ　（ＴｗｉｓｔｅｄＮ
ｅｍａ　ｔ　ｉ　ｃ　、ねじれネマチック）壓表示方式
が最も広汎に使用されている。このＴＮ液晶表示は、駆
動電圧が低い、消費電力が少ないなど、多くの利点をも
っている。しかしながら、応答速度の点においては、隘
極管、エレクトロルミネッセンス、プラズマディスプレ
イ等の発光屋表示素子に劣っている。ねじれ角を１８０
’から２７０’にした新しいＴＮＪ表示素子も開発され
ているが、応答速度はやはり劣っている。このように種
々の改善の努力は実施されているが、実現にはいたつて
いない。しかしながら最近、盛んに研究されているとこ
ろの強誘電性液晶を用いる新しい表示方式に於いては、
著るしい応答速度の改善の可能性がある（Ｃ１ａｒｋら
；　Ａｐｐｌ　ｆｅｄＰｈｙｓ、　１ｅｔｔ、、　３５
．８９９　（１９８０）　）。この方式は強誘電性を示
すカイラルスメクチックＣ相（以下ＳＣ＊と略称する）
等のカイラルスメクチック相を利用する方法である。強
誘電性を示す相はＳＣ＊相のみではなく、カイラルスメ
クチックＦ、ＧＸＨ，ｒ等の相が強誘電性を示すことが
知られている。

実際に利用される強誘電性液晶表示素子に使用される強
誘電性液晶材料には多くの特性が要求されるが、それを
満たすには現在のところ、一つの化合物では応じられず
、いくつかの液晶化合物又は非液晶化合物を混合して得
られる強誘電性液晶組成物を使用する必要がある。

〔発明の目的〕

本発明者らはとの表示方式の材料として優れた特性を有
する化合物を見い出すことを目的として種々のｌｆｒ規
化金化合物き検討し、本発明に到達した。

〔発明の構成〕

本発明は一般式 （但し、上式に於いて　Ｒ１は炭素数１〜２０の直鎖又
は分岐のアルキル基又はアルコキシ基を、Ｒ２は炭素数
１〜１日の直鎖又は分岐のアルキル基を示し、ｍはＯ又
はｌであシ、＊印は不整炭素原子を示す） であられされる化合物及びそれらを含有する強誘電性液
晶組成物である。

〔発明の作用・効果〕

本発明の（１）弐に於いてｍ　＝　１の化合物で且り＊
印の付された不整炭素原子に基く光学活性体は、広範な
温度領域に於いてＳＣ＊相を呈し、又そのラセミ体もＳ
Ｃ＊相ではないがスメクチックＣ相（以下ＳＣ相と略称
する）を光学活性体とほぼ同じ温度領域で呈する。従っ
て（１）式の化合物は光学活性体は勿論、ラセミ体も広
範な温度領域で強誘電性を呈示する強誘電性液晶組成物
の成分として重要である。又、液晶相を呈しない（１）
式の化合物であっても、これらは側鎖にシアノ基が置換
されている為に誘電異方性は負でちる。従ってこれらの
化合物を誘電異方性が正である強誘電性液晶組成物に適
当量添加することＫよって、誘電異方性が負の特性を有
する強誘電性液晶組成物を構成することができる。

又、（Ｉ）式の光学活性体はそれ自体が単独で強誘電性
を示す場合は大きな自発分極値（以下Ｐｓと略称する）
を示す。又それ自体では強誘電性を示さない場合であっ
ても、他のスメクチック液晶化合物及び又は組成物に添
加して発現されるＰ８は大きい。即ち、本発明の（１）
式の化合物の光学活性体を、非カイラルスメクチック液
晶化合物又はカイラルスメクチック液晶化合物或はそれ
らを含む液晶組成物に対して適斂添加することによって
構成される強誘電性液晶組成物のＰｓは添加前のそれに
比較して著しく大きくなる。従って、本発明の（１）式
の化合物は強誘電性液晶組成物のＰ８を担う成分として
好適であると言える。

又、本発明の（１）式の化合物の光学活性体は、これを
ネマチック液晶に添加することによってねじれた構造を
誘起する能力を有する。ねじ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壓表示素
子のいわゆるリバース・ドメイン（縞模様）を生成する
事がないので（１）式の化合物の光学活性体は、リバー
ス・ドメイン生成の防止剤として使用できる。

更に１本発明の（Ｉ）式の化合物のラセミ体は、強誘電
性液晶化合物及び組成物に対して適量を添加するととＫ
よってその誘電異方性はもちろんのこと、カイラルスメ
クチック相のＰｇ、ピッチ等の調節に用うろことが可能
である。

〔化合物の製法〕

次に本発明の化合物の製造方法について述べる。

（１３弐の化合物は例えば以下の様にして製造できる。

その際原料として光学活性体を使用すれば光学活性体が
得られ、ラセミ体の原料を使用すればラセミ体が得られ
る。又、ラセミ体を光学分割して光学活性体を得ること
も可能である。

（１）ｍ＝ｏの場合 Ｒ１→ζ）−（）ヒＣ０ＯＨ＋化合物（５ン←（１）（
ｍ＝ｏ　） （ｉｉ）　ｍ　＝　１の場合 （１）　（ｍ＝１　） まず天然に存在している、或いは光学分割によって得ら
れる光学活性α−アミノ酸（１）をＶａｎＳｌｙｋｅ法
によって光学活性α−ヒドロキン酸（２）とする。光学
活性α−ヒドロキシ酸は乳酸の如く天然に存在する化合
物もアシ、又光学分割によっても製造できる。（２）を
エステル化してα−ヒドロキシエステル（３）としその
水酸基をテトラヒドロピラニル基にて保護し、化合物（
４）とし、これを還元するととＫよシ化合物（５）とす
る。これをｍ　＝　Ｏの場合は化合物（６）でエステル
化して化合物（７）としこれを脱保獲して化合物（８）
とし、その水酸基をトシル化して化合物（９）とする。

これをシアノ置換することにより　（１）式でｍ＝０の
化合物を得る。又、ｍ＝１の場合は化合物（５）を化合
物勾でエステル化して化合物（ロ）とし、脱保獲し化合
物（２）とし、その水酸基トシル化して化合物（至）、
更にシアノ置換して化合物α◆とし、これを水素化分解
して化合物に）とし、これを化合物（６）でエステル化
して（１）式でｍ＝１の化合物を得る。

（１）式でラセミ体のものに限っては以下の様な経路に
よっても製造できる。

（至）　　　　　　　　　　（２） （ｉ）ｒｎ＝ｏの場合 （ｉ）　ｍ　＝　１の場合 〔実施例〕 以下実施例によシ、本発明の化合物及び組成物について
更に詳しく説明する。

実施例１ 〔（ト）４−　（２’−シアノ−へキシルオキシカルボ
ニル）−フェニル　４′−オクチルオキシ−４−ビフェ
ニルカルボキシレート（（１）式に於いてＲ１がオクチ
ルオキシ基、Ｒ２がブチル基、ｍが１でラセミ体のもの
）の製造〕 １）２−シアノーヘキテノールの製造 フラスコに５　％　Ｐｄ／Ｃ（パラジウム−炭素）触媒
４ｆを入れ窒素置換した。ここに酢酸３００１ｆｊを加
え、更に１−ブタナール１７３？、シアノ酢酸エチル２
２６ｔを加えた。

更にピペリジン８ｄの酢酸８０５１７溶液を冷却して加
えた。この溶液を水素添加反応した。反応終了後口過し
て触媒を除去し、トルエン５ＱＱｄで２回抽出し飽和重
曹水で洗浄、水洗ののち、溶媒を除き減圧蒸留してｂｐ
　１１２−１１６℃／１４１１＋１Ｈｐの２−シアノ−
ヘキサン酸エチル２６１２を得た。

水素化ホウ素ナトリウム４４ｆのエタノール５００ｄ溶
液に上記のエステル全量のエタノール５ＱＱｉｌ溶液を
滴下した。

これを４０〜４５℃で１時間撹拌した。放冷ののち、飽
和食塩水２．５１に反応液を注ぎ、トルエン１１で抽出
し、６Ｎ−ＨＣＡ！２Ｎ−ＮａＯＨ水洗し乾燥し溶媒を
留去した。

これを減圧蒸留して、ｂｐ８４〜８６℃／　４　ｍｌｌ
　Ｈｆの２−シアノ−ヘキサノール１１６？を得た。

１１）標題化合物の製造 ｐ−ベンジルオキシ安息香酸２０Ｆと塩化チオニルよシ
製造した酸塩化物及び１）で製造した２−シアノ−ヘキ
サノール２０２、ピリジン３００ｄを６０℃で４時間加
熱撹拌した。反応物をトルエン５００ｊｌｊ抽出し酸洗
、アルカリ洗、水洗ののち溶媒を留去し、アルミナカラ
ムクロマトグラフィーにて精製してｐ−ベンジルオキシ
安息香酸２−シアノ−へキシル１８１を得た。これをエ
タノール中で水素化分解（パラジウム−炭素触媒）して
ｐ　−（２’−シアノ−へキシルオキシカルボニル）−
フェノール１４２を得た。

とのもの８．６Ｆ、４’−オクチルオキシ−４−ビフェ
ニル−カルボン酸塩化物８２、ピリジン５０５１１７の
混合物を６０℃で６時間加熱撹拌した。反応終了後、ト
ルエン１００ｄを加え酸洗、アルカリ洗、水洗し、乾燥
し溶媒を留去して、アルミナカラムクロマトグラフィー
にて精製し、エタノールと酢酸エチルの混合溶媒より再
結晶して目的物である４　−（２’−シアノ−へキシル
オキシカルボニル）−フェニル　４′−オクチルオキシ
−４−ビフェニルカルボキシレート６ｆを得た。

このものは融点７４．５℃、ＳＯ−８Ａ点　１１６℃、
５Ａ−Ｎ点１６４．５℃、Ｎ−１点１６６．３℃の相転
移を示す液晶であった。

実施例２ 〔（±）２−シアノ−ヘキシル４′−オクチルオキシ−
４−ビフェニルカルホキシレー）［）式に於いてＲ１が
オクチルオキ７基　１２がブチル基、ｍが０でラセミ体
のもの）の製造〕４′−オクチルオキシー４−ビフェニ
ル−カルボン酸と塩化チオニルとよシ製造した酸塩化物
３．５ｆ、実施例１の（）で製造した２−シアノ−ヘキ
サノール１．５　ｔ　、ピリジン３０ｄの混合物を６０
℃で６時間加熱撹拌した。反応終了後トルエンｌ０ｃ）
１７で抽出し、酸洗、アルカリ洗、水洗ののち、乾燥し
溶媒を留去した。これをアルミナカラムクロマトグラフ
ィーにて精製し、エタノールよシ２度再結晶して目的物
である２−ジアツーヘキシル４′−オクチルオキシ−４
−ビフェニルカルホキシレー）　２．９　ｆ　ヲ得り。

このものの融点は９１．３〜９３．３℃であった。

以上

Claims (5)

【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＾１は炭素数１〜２０の直鎖又
   は分岐のアルキル基又はアルコキシ基を、Ｒ＾２は炭素
   数１〜１８の直鎖又は分岐のアルキル基を示し、ｍは０
   又は１であり、＊印は不整炭素原子を示す）であらわさ
   れる化合物。
2. （２）（ I ）式に於ける＊印の付された不整炭素原子
   に基づく光学活性体である特許請求の範囲第１項記載の
   化合物。
3. （３）ラセミ体である特許請求の範囲第１項記載の化合
   物。
4. （４）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＾１は炭素数１〜２０の直鎖又
   は分岐のアルキル基又はアルコキシ基を、Ｒ＾２は炭素
   数１〜１８の直鎖又は分岐のアルキル基を示し、ｍは０
   又は１であり、＊印は不整炭素原子を示す） であらわされる化合物を少なくとも一種含有する強誘電
   性液晶組成物。
5. （５）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＾１は炭素数１〜２０の直鎖又
   は分岐のアルキル基又はアルコキシ基を、Ｒ＾２は炭素
   数１〜１８の直鎖又は分岐のアルキル基を示し、ｍは０
   又は１であり、＊印は不整炭素原子を示す） であらわされる化合物を少なくとも一種含有する強誘電
   性液晶組成物を使用して構成された光スイッチインク素
   子。