JPS6317847A - 光学活性6−アルコキシナフタレン−2−カルボン酸エステル化合物および液晶 - Google Patents

光学活性6−アルコキシナフタレン−2−カルボン酸エステル化合物および液晶

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JPS6317847A
JPS6317847A JP16238286A JP16238286A JPS6317847A JP S6317847 A JPS6317847 A JP S6317847A JP 16238286 A JP16238286 A JP 16238286A JP 16238286 A JP16238286 A JP 16238286A JP S6317847 A JPS6317847 A JP S6317847A
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JP
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liquid crystal
carboxylic acid
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compound
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JP16238286A
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Sakie Hasegawa
長谷川 佐喜恵
Koji Onishi
大西 功治
Yuzo Sakurai
桜井 雄三
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な6−アルコキシナフタレン−2−カルボ
ン酸エステル化合物に関する。
かかる6−アルコキシナフタレン−2−カルボン酸エス
テル化合物は、液晶性化合物として有用である。 液晶
には、ネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリ
ック液晶があるが、本発明の化合物はその内スメクチッ
ク液晶、特に強誘電性を有し、表示素子材料として有用
なカイラルスメクチックC液晶である。 また、かかる
カイラルスメクチック液晶は、光プリンターヘッド、光
フ−リエ変換素子、ライトバルブ等の光エレクトロニク
ス紫子にも使用可能である。
〔従来の技術〕
カイラルスメクチックCi夜晶は、ピッチ長さのかなり
長いらせん構造を有するが、そのらせん構造のピッチ長
きよりも短いセルギャップのセル中では、残留自発分極
を示し、外部電場に対して極めて早い速度(1〜100
マイクロ秒)で応答し、かつメモリー注も示す(N、A
、C1arkらApp 1.Phys、Let t、、
36,899(1980)参照)。
カイラルスメクチックC液晶の高速の光スイツチング現
象を利用すれば、従来のねじれネマチック型液晶表示素
子に比べて、みかに高速応答性の液晶表示素子の製作が
可能になり、大画面の液晶表示装置の実用化を図ること
ができる。
このようなカイラルスメクチ・ンク(jW晶としては、
p−デシルオキシベンジリデン−p゛−アミノ−2−メ
チルブチルシンナメート(以下DOBAMBCと略称す
る)が知られている(R,B。
M e y e rら J、Ge  Phys ! q
ue  4旦、L−69(1975)参照)。
6−アルコキシナフタレン−2−カルボン酸ニーステル
骨格を持つネマチック液晶はいくつか報告されているが
、スメクチック液晶の例;よ少なく、特にスメクチック
C液晶と同定きねでいるのば6−n−アルコキシナフタ
レン−2−カルボン酸−4”−n−アルニキシフェニル
エステルが殆ど准−の例である(D、Coates  
arid G、W。
Gray、  Mo1.   Cryst、   Li
q、   Cryst、Vol、41.p197 (1
978)参照)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、DOBAMBCはシッフ塩基構造を持つ
ために、水分に対して不安定であり、また桂皮酸のエチ
レン構造が光に対して不安定であるという重大な欠点を
有する。 すなわち、耐候性が悪いため液晶として広範
に使用することができない。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明者ら
は、耐候性に優れた新規なカイラルスメクチックC液晶
性を示す化合物を提供することを目的として、鋭意検討
した結果、−S式(I)(式中、Rユは炭素数6〜18
のアルキル基を示し、R2は光学活性アルキル基、Xは
炭素原子または窒素原子を示す) で表わきれる、光学活性6−アルコキシナフタレン−2
−カルボン酸エステル化合物を見い出し、ざらにかかる
化合物が、室温付近の温度範囲において目的とするカイ
ラルスメクチックC液晶となることを見い出し、本発明
に到達した。 また、かかる化合物は他の液晶性化合物
との相互溶解性がよいため、液晶組成物の一成分として
用いれば、液晶組成物のカイラルスメクチックC相の液
晶温度範囲の拡張に効果的である。一般式(1)におけ
るR1は炭素数6〜18のアルキル基である。
また、一般式(I)におけるR2は光学活性アルキル基
であり、好ましく使用できるものとして光学活性2−メ
チルブチル基、2−メチルペンチル基、2−メチルヘキ
シル基、2−メチルヘプチル基、2−メチルオクチル基
、1−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、1−メ
チルペンチル基、1−メチルヘキシル基、1−メチルヘ
プチル基、3−メチルペンチル基、3−メチルヘキシル
基、3−メチルへブチル基、5−メチルヘプチル基など
を例示することができ、光学活性2−メチルブチル基の
使用が特に好ましい。
本発明の一般式(I)の光学活性6−アルコキシナフタ
レン−2−カルボン酸エステル化合物は、構造成分とし
てアゾメチン基、アゾ基、アゾキシ基、エチニル基など
水分や光に対して不安定な官能基を持たず、安定なエス
テル基およびエーテル基のみから成り立っているので、
非常に優れた耐候性を有すると共に、室温付近の温度範
囲でカイラルスメクチックC液晶となるので、実用性が
高い。
一般式(I)の光学活性6−アルコキシナフタシン−2
−カルボン酸エステル化合物は、以下に述べる反応式に
従って合成することがで伊る。
−一−−−→ (r) 式(11)の化合物を過剰量の塩化チオニルと数時間加
熱還流した後、未反応の塩化チオニルを減圧留去で除去
して、対応する酸塩化物(Ill)を得る。 次に、酸
塩化物(IIりをベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化
水素溶媒に溶かし、とリジン、トリエチルアミンなどの
有機塩基化合物の存在下で6−ヒトロキシピリジンー3
−カルボン酸または4−ヒドロキシ安息香酸光学活性ア
ルキルエステル(TV)と室温又は加熱条件下で数時間
反応させて、一般式(1)の化合物を合成する。 1斗
られな粗製の化合物(I)はカラムクロマトグラフィー
、再結晶など常法に従って精製する。
式(II)の化合物はβ−ナフトールカリウム塩(V)
と二酸化炭素を反応させて得らnる6−ヒトロキシナフ
タレンー2−カルボンfl(Vr)(特開昭57−95
939号公報参照)を、常法に従ってエタノールと水酸
化カリウム水溶液中で炭票数6〜18のフルキルハライ
ド、好ましくはアルキルブロマイドと反応きせることに
よって容易に合成することができる。
あるいは、別法として2−ブロム−6−ヒドロキシナフ
タレン(■)のヒドロキシ基をアルカリ条件下でジメチ
ル硫酸によってメチル化して2−ブロム−6−メトキシ
ナフタレン(■)を得、ニトロベンゼン溶媒中無水塩化
アルミニウム触媒の存在下で塩化アセチルと反応きせて
2−アセチル−6−メトキシナフタレン(IX)とした
後、ジオキサン溶媒中での次亜臭素酸ナトリウムによる
酸化によって6−メドキシナフタレンー2−カルボン酸
(X)とする方法も実施可能である。 化合物(X)は
酢酸溶媒中で臭化水素酸と反応きせることによフて、6
−ヒトロキシナフタレンー2−カルボンEa (VI)
に変換することができるCG。
W、Gray and  Brynmor Jones
J、  Chem、  Soc、   p678  (
1954ン参照)。 また、化合物(■)のグリニヤー
ル反応によって直接化合物(X)を合成することもでセ
る(Fr ies an−d K、Schime Is
chmidt、Ber、p2835 (1925)参照
)。
式(IV)の化合物は、6−ヒトロキシビリジンー3−
カルボン酸または4−ヒドロキシ安息香酸を硫酸触媒の
存在下、所定の光学活性フルコールでエステル化する方
法あるいはヒドロキシ基をベンジルエーテルとして保護
した後、酸塩化物に変換して所定の光学活性アルコール
と反応させ、保護基であるベンジルエーテルを水素化分
解する方法などによって容易に合成することかできる。
〔実施例〕 以下、実施例に゛より本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 6−(6−−n−テトラデシロキシナフチル−2−一カ
ルポニルオキシ)ピリジン−3−カルボン1(S)−2
−メチルブチルエステル(一般式(I)においてR1=
 C14Hl、R2= (S)−2−メチルブチル、X
=N) 6−ヒトロキシビリジンー3−カルボン酸20゜Og 
(0,144モル)、(S)−2−メチルブチルアルコ
ール37.95g (0,431モル)、濃硫酸8.9
mlおよびトルエン70m1の混合、々を、副生水を共
沸除去しながら100時間加熱還流た。冷却後クロロホ
ルム200m1を加えて生成エステルを抽出し、クロロ
ホルム層を5%炭酸ナトリウム水溶液で2回洗浄した後
水洗して、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧
留去して得られた粗生成物を、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィーおよびn−ヘキサン/酢酸エチル混合溶媒
からの再結晶によって精製し、6−ヒトロキシビリジン
ー3−カルボン酸 (S)−2−メチルブチルエステル
14.148 (収率47%)を得た。この化合物の融
点は103〜4℃であった。
6−n−テトラデシロキシナフタレン−2−カルボン6
1.15g C3−○ミリモル)を塩化チオニル4ml
に加えて、2時間加熱還流した後、未反応の塩化チオニ
ルを減圧留去した。 得られた粗製の酸塩化物をトルエ
ン15m1に加えて溶解した後、6−ヒトロキシビリジ
ンー3−カルボン酸 (S)−2−メチルブチルエステ
ル0.84g (4,0ミリモル)、トリエチルアミン
2゜02g (20ミリモル)およびトルエン5mlの
混合物に室温で加えて、4時間加熱還流した。放冷後、
反応混合物をろ過し、ろ液を順次I N−HCl、lN
−NaOHおよび飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥した。 溶媒を減圧留去して得られた粗製
物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーおよびエタノ
ール溶媒からの再結晶によって精製した。 6−(6=
−n−テトラデシロキシナフチル−2′−カルボニルオ
キシ)ピリジン−3−カルボンa(S)−2−メチルブ
チルエステルの収量は0.70gで収率40%であワた
この化合物の赤外吸収スペクトルを第1図に示す。また
、’HNMRスペクトル(CDC1m、TMS内部標準
)のδ(ppm)は下記の通りであった。
7.13〜9.11 (m、9H1ピリジン環およびナ
フタレン環) 4.21  (d、J=6Hz、2H,O−Ω上ニーC
H) 4.09 (t、J=6Hz、2H10−ΩEユCHz
) 0.7〜2.10 (m、36H) この化合物の元素分析の結果は下記の通りであり、理論
値と良く一致した。理論値(C3GH49NO1として
)C75,10% 88.58% N2.43% 分析
値 C75,0%H8,6% N 2.4%。
以上の分析データにより、この化合物を6−(6=−n
−テトラデシロキシナフチル−2−一カルポニルオキシ
)ピリジン−3−カルボン酸(S)−2−メチルブチル
エステルと同定した。
また、この化合物の融点は56.6℃であり、降温時に
下記の液晶相転移を示し、室温付近でモノトロピックな
カイラルスメクチックC相を有していた。
75.3@35.6”    30.6゜■(液体)→
SA−+Sc8→C(結晶)実施例2〜3 実施例1における6−n−テトラデシロキシナフタレン
−2−カルボン酸を目的物に対応する6−n−アルコキ
シナフタレン−2−カルボン酸に変更した他は、実施例
1と全く同様にして下記の6−(6−−n−アルコキシ
ナフチル−2′−カルボニルオキシ)ピリジン−3−カ
ルボン酸(S)−2−メチルブチルエステルを合成した
実施例26−(6−−n−ドブシロキシナフチル−2′
−カルボニルオキシ)ピリジン−3−カルボン酸 (S
)−2−メチルブチルエステル(一般式(I)において
R1=Cx:H:s、Rz=(S)−2−メチルブチル
、X=N) 実施例36−(6−−n−オクチロキシナフチル−2′
−カルボニルオキシ)ピリジン−3−カルボン11(S
)2−メチルブチルエステル(一般式(I)においてR
l= Cs Hs ?、R,=(S)−2−メチルブチ
ル、X=N) これらの化合物の同定は、赤外吸収スペクトル、”I(
NMRスペクトル(CDC13,7MS内部標準)およ
び元素分析によって行なった。
実施例2および3の化合物の液晶相転移の測定結果を、
実施例1の結果と共に第1表に示す。
実施例4 実施例1における6−n−テトラデシロキシナフタレン
−2−カルボン酸を6−n−ドブシロキシナフタレン−
2−カルボン酸に、また6−ヒトロキシビリジンー3−
カルボンH(S)2−メチルブチルエステルを4−ヒド
ロキシ安息香酸 (S)−2−メチルブチルエステルに
変更した他は、実施例1と全く同様にして4−(6′−
n−ドブシロキシナフチル−2′−カルボニルオキシ)
安息香Ea  (S)  2−メチルブチルエステル(
一般式(I)においてR1=C12H2SXR2= (
S)−2−メチルブチル、X=C)を合成した。
この化合物の赤外吸収スペクトルを第2図に示す。 ま
た、”HNMRスペクトル(CDC13、TMS内部標
準)のδ(ppm)は下記の通りであった。
7.13〜8.68 (m、10H1ベンゼン環および
ナフタレン環) 4.18 (dSJ=6Hz、2H,O−Ω上ニーCH
) 4.09 (tSJ=6Hz、2H,O−ΩB1CH2
) 0.7〜2.10 (m、32H) この化合物の元素分析の結果は下記の通りであり、理論
値と良く一致した。 理論値(C3sH4g05として
)  C76,89% 88.48% 分析値 C76
,9% H8,5%以上の分析データにより、この化合
物を4−(6′−n−ドブシロキシナフチル−2′−カ
ルボニルオキシ)安息香酸 (S)−2−メチルブチル
エステルと量定した。
この化合物の液晶相転移温度を第1表に示す。
(以下余白) 実施例5 (W、晶組成物) 実施例1の6−(6=−n−テトラデシロキシナフチル
−2′−カルボニルオキシ)ピリジン−3−カルボンm
(S)−2−メチルブチルエステル(一般式(I)にお
いてR1=C14H29、R2= (S)−2−メチル
ブチル、X=N)と下記構造式(XI)の6−(4=−
n−デシルビフェニル−4−カルボニルオキシ)ピリジ
ン−3−カルボン酸 (S)−2−メチルブチルエステ
ルを等モル量混合して液晶組成物を調製した。
この液晶組成物の融点は26℃であり、降温時の相転移
温度は下記の通りであって、室温付近でエナンチオトロ
ピックなカイラルスメクチックC相を有していた。
なお、化合物(XI)単独の降温時の相転移温度は下記
の通りである。
一一→C(結晶) 実施例6 (液晶組成物) 実施例3の6−(6′−n−ドブシロキシナフチル−2
′−カルボニルオキシ)ピリジン−3−カルボンfl(
S)−2−メチルブチルエステル(一般式(I)におい
てR+=Ct:Hzs、R2=(S)−2−メチルブチ
ル、X=N)と下記構造式(X II )の6−(4=
−n−ヘキサデシロキシベンゾイルオキシ)ピリジン−
3−カルボン酸(S)−2−メチルブチルエステルを等
モルNH合して液晶組成物を調製した。
この液晶組成物の融点は21℃であり、降温時の相転移
温度は下記の通りでありで、室温付近でエナンチオトロ
ピックなカイラルスメクチックC相を有していた。
なお、化合物(XII)単独の融点ミよ41℃であり、
降温時の相転移温度は下記の通りである。
実施例7 (液晶組成物) 実施例4の4−(6−−n−ドブシロキシナフチル−2
′−カルボニルオキシ)安50、香H(S)−2−メチ
ルブチルエステル(一般式(I)においてRユ”Cl2
82%、R2= (S)−2−メチルブチル、X=C)
と実施例5の化合物(XI)を等モル量混合して液晶組
成物を調製した。
この液晶組成物の融点は40℃であり、降温時の相転移
温度は下記の通りであって、実施例4の化合物単独では
カイラルスメクチックC相を持たないにもかかわらず、
混合物にすることにより室温付近でエナンチオトロピッ
クなカイラルスメクチックC相を有していた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、新規な6−アルコキシナフタレン−2
−カルボン酸エステル化合物を提供できる。また、本発
明の化合物は水分や光に対して安定であり、蟹れた耐候
性を有すると共に室温付近の温度範囲でカイラルスメク
チックC液晶となる。
【図面の簡単な説明】
第り図は実施例1の化合物である6−(6−−n−テト
ラデシロキシナフチル−2′−カルボニルオキシ)ピリ
ジン−3−カルボンH(S)−2−メチルブチルエステ
ル、第2図は実施例4の化合物である4−(6−−n−
ドブシロキシナフチル−2′−カルボニルオキシ)安息
香酸 (S)−2−メチルブチルエステルの赤外吸収ス
ペクトルのチャートである。 特許出願大東し株式会社

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、R_1は炭素数6〜18のアルキル基を示し、
    R_2は光学活性アルキル基、Xは炭素原子または窒素
    原子を示す) で表わされる、光学活性6−アルコキシナフタレン−2
    −カルボン酸エステル化合物。
  2. (2)一般式( I )のR_2が光学活性な2−メチル
    ブチル基である特許請求の範囲第1項記載の光学活性6
    −アルコキシナフタレン−2−カルボン酸エステル化合
    物。
  3. (3)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、R_1は炭素数6〜18のアルキル基を示し、
    R_2は光学活性アルキル基、Xは炭素原子または窒素
    原子を示す) で表わされる、光学活性6−アルコキシナフタレン−2
    −カルボン酸エステル化合物からなる液晶。
JP16238286A 1986-07-10 1986-07-10 光学活性6−アルコキシナフタレン−2−カルボン酸エステル化合物および液晶 Pending JPS6317847A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5061399A (en) * 1986-04-28 1991-10-29 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Optically active naphthalene compounds and liquid crystal materials and devices incorporating them
US5072021A (en) * 1986-12-26 1991-12-10 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Optically active naphthalene derivatives
EP0478387A2 (en) * 1990-09-28 1992-04-01 Sharp Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal composition and use thereof

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