KR0162650B1 - 액정성 화합물, 이를 함유하는 액정 조성물 및 그의 용도 - Google Patents

액정성 화합물, 이를 함유하는 액정 조성물 및 그의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR0162650B1
KR0162650B1 KR1019900011487A KR900011487A KR0162650B1 KR 0162650 B1 KR0162650 B1 KR 0162650B1 KR 1019900011487 A KR1019900011487 A KR 1019900011487A KR 900011487 A KR900011487 A KR 900011487A KR 0162650 B1 KR0162650 B1 KR 0162650B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon atoms
liquid crystal
compound
group
asymmetric
Prior art date
Application number
KR1019900011487A
Other languages
English (en)
Other versions
KR910003071A (ko
Inventor
가즈히꼬 사까구찌
도오루 기따무라
Original Assignee
나까자와 세이
다이소 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 나까자와 세이, 다이소 가부시끼가이샤 filed Critical 나까자와 세이
Publication of KR910003071A publication Critical patent/KR910003071A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0162650B1 publication Critical patent/KR0162650B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/26Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D307/30Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/32Oxygen atoms
    • C07D307/33Oxygen atoms in position 2, the oxygen atom being in its keto or unsubstituted enol form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/12Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/345Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered aromatic ring containing two nitrogen atoms
    • C09K19/3458Uncondensed pyrimidines
    • C09K19/3466Pyrimidine with at least another heterocycle in the chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C09K19/3405Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a five-membered ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

내용없음.

Description

액정성 화합물 , 이를 함유하는 액정 조성물 및 그의 용도
본 발명은 액정성 화합물, 이를 함유하는 액정 조성물 및 디스플레이 장치 또는 광학전자장치(opto-electronics devices)의 구성요소로서의 그의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 액정성 화합물은 그 자체로 액정상을 나타낼 수 있는 화합물 뿐만 아니라 액정상을 나타내지는 않으나 액정조성물의 성분으로서 유용한 화합물도 포함한다.
액정은, 일반적으로 TN(Twisted Nematic) 타입 디스플레이 시스템을 사용하는 디스플레이장치용 물질로서 널리 이용되왔다. 이러한 TN 디스플레이 시스템은 전기 소모가 적고, 수용기(receptor) 타입으로 눈의 피로가 적다는 등의 장점이 있으나, 다른 한편, 주로 유전율의 이방성에 기초하여 구동되므로 구동력이 매우 약하고, 응답속도가 늦다는 단점이 있으므로 이 시스템은 고 응답속도를 요구하는 장치에는 적용할 수 없다.
강유전성(ferroelectricity)을 갖는 액정은 1975년에 알.비.메이어(R. B. Meyer)등에 의해 최초로 발견되었다. (참고문헌 : J. Physique, 36, L-69. 1975)이 액정은 자발적 분극으로 부터 유래한 비교적 큰 힘에 의해 구동되며 상당한 고응답속도를 나타내며 또한 우수한 메모리를 갖고 있다. 이러한 탁월한 성질 때문에, 강유전성 액정은 새로운 타입의 디스플레이 구성요소로서 주목받고 있다. 강유전성을 나타내기위해서, 액정성 화합물은 비대칭 스멕틱 C상(SmC*상)을 나타내어야 하며 따라서 분자내에 하나이상의 비대칭 탄소원자를 함유하고 있어야 한다. 또한, 분자의 장축에 대해 수직 방향으로 쌍극자 모멘트를 가져야 한다.
메이어(meyer)등이 합성한 강유전성 액정 도밤브크(DOBAMBC)는 다음과 같은 구조식을 가지고 있으며 상기의 조건을 만족하나, 쉬프 염기를 함유하므로 화학적으로 불안정하며 3 × 10-9c/㎠ 의 낮은 자발적 분극을 나타낸다.
Figure kpo00001
그 이후로 강유전성 액정성 화합물을 많이 합성하였으나 실제적으로 유용한 충분한 고응답속도를 갖는 화합물은 발견해 내지 못했다.
공지의 강유전성 액정성 화합물 가운데, 다음과 같은 구조식을 가지고 있으며 도밤브크보다 카르보닐기에 더 가까운 위치에 비대칭 탄소를 갖고 있는 도바-1-엠비시(DDBA-1-MBC)가 있다.
Figure kpo00002
이는 도밤브크 보다 더 큰 5 × 10-8c/㎠ 의 자발적 분극을 나타낸다. 이것은 다음과 같은 차이점에 기인한 것으로 추측된다. 즉, 강유전성을 나타내는 중요한 인자인 비대칭 탄소원자와 쌍극자는 서로 가까이에 위치하므로 분자의 쌍극자 부분의 자유 회전이 억제되고 쌍극자의 배양이 증대된다. 따라서, 공지의 강유전성 액정성 화합물은, 분자의 자유 회전을 저해하는 작용을 하는 비대칭 탄소원자가 공지의 강유전성 액정성 화합물의 직쇄상에 존재하므로 만족할 만한 자발적 분극과 고 응답속도를 나타낼수 없으며 따라서, 분자의 자유 회전이 완전히 저해될 수 없으며 쌍극자 부분이 고정되지 않는 것으로 추측된다.
미합중국 특허 제 4,909,957 호(1990. 3. 20. 발행. 1989. 3. 15.에 공고된 유럽 특허 공고 제 306919호와 상응)에는 다음과 같은 일반식(Ⅰ)의 광학적으로 활성인 γ-탁톤 고리를 갖고 있는 액정성 화합물이 밝혀져 있다.
Figure kpo00003
[상기식에서, R1
Figure kpo00004
Figure kpo00005
으로 구성된 군 (상기식에서, n 및 e는 각각 독립적으로 0 또는 1이며, R3는 탄소수 1 ~ 15의 알칼리 이다)으로부터 선택한 기이며, R2는 식
Figure kpo00006
의 기(이 식에서, m은 0 또는 1이고 R4는 수소원자 또는 탄소수 1 ~ 15의 알킬기이다)이며,*는 비대칭 탄소원자를 의미한다.]
상기에 밝힌 액정성 화합물은 비교적 융접이 높다. 또한, 융점이 낮기 때문에 액정 조성물에의 다량 혼합에 유리한 액정성 화합물도 공지되어 있다.
이러한 상황하에서, 본 발명자들은 통상의 강유전성 액정성 화합물 내의 쌍극자 부분의 자유 회전 저해와 상기의 액정성 화합물(Ⅰ)의 개선에 관한 심도 있는 연구를 하여, 5원 락톤 고리내에 비대칭 탄소원자를 함유하고 있는 화합물을 제공하므로써 자유 회전을 저해할 수 있으며, 이로써 강유전성을 가진 화학적으로 안정한 액정성 화합물을 수득할 수 있으며 락톤 고리의 2-위치에 메틸기를 도입하여 화합물의 융점을 낮추어 조성물의 화학적 안정성 및 강유전성을 저하시키지 안으면서도 액정 조성물에 다량 혼합시킬 수 있음을 알아 내었다.
본 발명의 목적은 화학적으로 안정하여 디스플레이 장치 또는 광학전자장치용구성 요소로서 유용한 신규의 강유전성 액정성 화합물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 5 원 고리내에 하나 또는 두개의 비대칭 탄소원자가 존재하는, 분자내에 광학적 활성의 γ-락톤 고리를 가지고 있는 액정성 화합물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 신규의 액정성 화합물을 한가지 이상 함유하는 액정 조성물을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 그 외의 목적은 이러한 조성물을 함유하는 광학전자장치용 구성 요소를 제공하는 것이다. 본 발명의 이러한 목적은 그 밖의 다른 목적 및 장점들은 다음의 기술로 인하여 본 분야의 숙련자들에게는 명백해질 것이다.
광학적으로 활성인 γ-락톤 고리를 가지고 있는 본 발명의 신규의 액정성 화합물은 다음의 일반식(A)의 화합물이다.
Figure kpo00007
[상기식에서, R1
Figure kpo00008
Figure kpo00009
으로 구성된 군(n 및 e는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, R3는 각각 임의적으로 하나 이상의 비대칭 탄소원자를 갖는 탄소수 1 ~ 15인 알킬기 또는 탄소수 2 ~ 15 인 알케닐이며, X 및 Y는 각각 수소원자, 할로겐 원자및 시아노기이다)으로 부터 선택된 기이며, R2는 각각 임의적으로 하나이상의 비대칭 탄소원자를 갖는 탄소수 1 ~ 15의 알키기 또는 탄소수 2 ~ 15인 알케닐이며,*는 비대칭 탄수원자를 나타낸다.]
본 명세서에서, R2및 R3의 알킬기에는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜릴, n-헥실, n-헬틸, n-옥틸, n-노닐, n-메실, n-운데실, n-도데실, n-트리데실, n-테트라데실, n-펜타데실, 이소프로필, t-부틸, 2-메틸프로틸, 1-메틸프로필, 3-메틸부틸, 2-메틸부틸, 1-메틸부틸, 4-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 1-메틸펜틸, 5-메틸헥실, 4-메틸헥실, 3-메틸헥실, 2-메틸헥실, 1-메틸헥실, 6-메틸헵틸, 5-메틸헵틸, 4-메틸헵틸, 3-메틸헵틸, 2-메틸헵틸, 1-메틸헵틸, 7-메틸옥틸, 6-메틸옥틸, 5-메틸옥틸, 4-메틸옥틸, 3-메틸옥틸, 2-메틸옥틸, 1-메틸옥틸, 8-메틸노닐, 7-메틸노닐, 6-메틸노닐, 5-메틸노닐, 4-메틸노닐, 3-메틸노닐, 2-메틸노닐, 1-메틸노닐, 3,7-디메틸옥틸, 3.7.11-트리메틸포메실 등이 있다.
R2및 R3의 알케닐에는 비닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 헵테실, 옥테닐, 노네닐, 데세닐, 운데세닐, 도데세닐, 트리데세닐, 테트라데세닐, 펜타데세닐 등의 선형 알케닐과 1-메틸프로페닐, 2-메틸프로페닐, 3-메틸프로페닐, 4-메틸프로페닐 등의 측쇄 알케닐이 있다.
본 발명의 신규의 화합물은 5 원 고리 내에 카르보닐기를 가지고 있으며 강유전성의 원인인 쌍극자모멘트를 갖는 부분으로서 고리상에 하나 또는 두개의 비대칭 탄소원자를 갖고 있으므로, 이 부분에서 자유 회전이 저해되어 쌍극자 부분은 한 방향을 향하게되어, 자발적 분극을 확대하고 응답속도를 증가시키는데 효과적이다. 또한, 일반식(A) 내의 R1의 벤젠고리를 할로겐 원자 또는 시아노기를 치환하여 본 발명의 화합물의 융점을 낮추고, 낮은 온도에서 비대칭 스멕틱 C(SmC*)상의 온도범위를 넓히며, 킬트(chilt) 각도를 확대하고 자발적 분극을 증가시킨다. 또한, 시아노기를 도입하면 강유전성 액정을 효과적으로 구동하는데 필요한 네가티브 이방성의 유전율이 큰 화합물을 제공하는데 유리하다.
본 발명의 액체 결정성 화합물 (A)에서, R2가 메틸기이면 오직 하나의 비대칭 탄소원자를 함유하게 되나, R2가 메틸기 이외의 기이면 γ-락톤 고리내에 두개의 비대칭 탄소 원자를 함유하게 되므로 두가지 종류의 다이아스테레오머가 존재하게 된다. 이들은 모두 쌍극자 부분의 자유 회전을 억제시키는데 적당하며, 액정만을 사용하거나 또는 이들의 두가지 이상을 혼합하여 사용한다.
본 발명의 화합물 (A)는 일반식(B)의 광학적으로 활성인 γ-락톤 화합물을 염기성 조건하에 메틸할로겐화물(예, CH3I)와 반응시키는 방법으로써 제조할 수 있다.
Figure kpo00010
[상기식에서, R1, R2및 기호*는 일반식(A)의 R1, R2*와 같다.]
즉 일반식(B)의 화합물을 염기 1~1.5 당량과 반응시켜 화합물(B)의 엔올레이트 음이온을 형성한 후, 이를 메틸할로겐화물 1 ~ 1.5 당량과 반응시킨다. 사용되는 염기로는 리튬 디이소프로필아미드, 나트륨 디이소프로필아믿, 칼륨 디이소프로필아미드, 리튬 1,1,1,3,3,3-헥사메틸실라지드, 나트륨 1,1,1,3,3,3-헥사메틸디실라지드, 칼륨 1,1,1,3,3,3-헥사메틸디실라지드, 리틀 1,1,1,3,3,3-헥사에틸디실라지드, 나트륨 1,1,1,3,3,3-헥사에틸디실라지드, 칼륨 1,1,1,3,3,3-헥사에틸디실라지드, t-부톡시화칼륨 등이 있다.
상기의 반응은 유기 용매 내에서 수행한다. 염기가 t-부톡시화칼륨 일때, 유기 용매는 t-부틸 알콜이 바람직하다.
염기가 t-부톡시화칼륨 이외의 것일 때, 유기 용매는 테트라히드로푸란, 에틸 에테르, 디메톡시에탄, 디에틸렌글리콜리메틸에테르, 디옥산 등과 같은 에테르 ; 디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드, 디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스포르트리아미드 등과 같은 비양성자성 용매 ; 또는 이들의 혼합 용매가 바람직하다.
염기가 t-부톡시화칼륨 일 때 반응은 일반적으로 30 ~ 90℃ 온도에서 15분 ~ 5 시간 동안 수행한다. 칼륨 t-부톡시드 이외의 다른 염기를 사용하는 경우, 반응 온도는 사용되는 염기의 종류에 따라 변할수 수 있으나 반응은 일반적으로 -80 ~ 30℃의 온도에서 수행하여 즉시 또는 적어도 2시간 이내에 종결한다.
출발 물질(B)는 유기 용매 내의 염기 존재하에 일반식(C)의 광학적으로 활성인 글리시딜 에테르와 일반식(D)의 말로네이트의 케토에스테르 유도체를 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
Figure kpo00011
(상기식에서, R1*는 일반식(A)의 R1*과 같다.)
Figure kpo00012
(상기식에서, R4는 수소원자 또는 탄소수 1 ~ 15의 알킬기이며 R5는 탄소수 1 ~ 4의 저급알킬기이다.) 즉, 유기용매 내에서 염기 1 ~ 5 당량 존재하에 환류하에서 화합물(C) 와 1 ~ 5 당량의 화합물(D)를 1.5 ~ 24 시간 반응시킴으로써 화합물(B)를 제조할 수 있다. 사용되는 염기로는 알칼리 금속 알콕시드(예, 메톡시화나트륨, 에톡시화나트륨, t-부톡시화칼륨 등), 알칼리 금속 수소화물(예, 나트륨 수소화물, 리튬 수소화물등) 및 알킬알칼리금속(예, n-부틸리튬 등)이 있으며, 유기 용매로는 알콜 (예, 메탄올, 에탄올, t-부틸알콜 등), 에테르 (예, 테트라히드로푸란, 디에틸에테르, 디메톡시에탄, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디옥산 등), 비양성자성 극성 용매 (예, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 헥사메틸포스포르트리아미드 등) 및 이들의 혼합물이 있다.
광학적으로 활성인 원료 글리세딜 에테르(C)는 다음과 같은 반응도식의 방법에 따라 제조할 수 있다.
Figure kpo00013
(상기 도식에서, R1및 기호*는 일반식(A) 의 R1*와 같다.)
즉, 일반식 R1OH의 페놀 유도체를 염기 존재하에 광학적으로 활성인 에피클로로히드린과 반응시킨다. 광학적으로 활성인 에피클로로히드린은 페놀 유도체에 대하여 1 ~ 10 당량의 양으로 사용하는 것이 바람직하며 염기는 페놀 유도체에 대하여 1 ~ 5 당량의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 염기로는 수산화나트륨, 수산화칼륨, t-부톡시화칼륨 등으로 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 금속 알콕시화물이 있다. 상기의 반응은 촉매 없이도 완만하게 진행되나, 촉매의 존재하에 수행하기로 한다. 촉매로는 벤질트리에틸암모늄 클로로라이드, 벤질트리에틸암모늄 브로마이드 등과 같은 4차 암모늄 할로겐화물이 있으며 페놀 유도체 대하여 0.01 ~ 0.1 당량의 양으로 사용한다. 광학적으로 활성인 에피클로로히드린 과량을 용매로서 사용하기도 하나, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 디메틸아세트아미드, 아세토니트릴, t-부틸알콜 및 물과 같은 적당한 극성 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 반응은 일반적으로 50 ~ 80℃ 에서 0.5 ~ 3시간 동안 수행한다.
또 다른 방법으로, 광학적으로 활성인 글리시딜 에테르(C)는 일반식 R1OH의 페놀 유도체를, 페놀 유도체에 대하여 0.1 ~ 0.5 당량의 아민 (예, 모르풀린, 피페리딘, 피리딘 등)의 존재하에 광학적으로 활성인 에피클로로히드린과 반응시키고 그 결과 생성된 광학적으로 활성인 클로로히드린 유도체를 알칼리 금속 수산화물, 탄산염 또는 알콕시화물 (예, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨, 탄산나트륨, t-부톡시화칼륨 등)과 같은 염기 1 ~ 5 당량과 함께 고리와 반응시킴으로써 제조할 수도 있다.
후자의 반응은 두 단계로 수행되나 생성물의 추출을 쉽게 행할 수 있는 이점이 있다. 이 반응은 일반적으로 50 ~ 80℃에서 3 ~ 24 시간 동안 수행된다.
상기에 반응에 라세미 에피클로로히드린을 사용하면, 라세미 혼합물 형태의 글리시딜 에테르가 수득된다. 원료인 광학적 활성인 에프클로로히드린은 일본국 특허 공개 공보 제 132196/1986 호와 제 6697 / 1987 호 (R 이성질체에 대하여) 및 일본국 특허출원 제 2833931 1987호 (S 이성질체에 대하여)에 기재된 방법에 따라 고순도로 제조할 수 있다.
또한, 화합물(C)를 제조하는데 사용하는 원료 페놀 유도체는 다음의 반응도식 Ⅰ ~ ⅩⅠ 에 나타낸 방법에 의해 제조할 수 있다 ( 하기 도식에서, R3은 일반식(A)의 R3와 같고, R3'는 R3미만의 탄소수를 갖는 알킬기이며, X는 할로겐 원자이고, 반응도식 Ⅵ 에서의 Ph는 페닐기를 나타내며, 반응도식 Ⅵ 에서의 R'는 탄소수 1 ~ 4 의 저급 알킬기를 나타내고 반응도식 Ⅹ 에서의 Ts는 p-톨루엔술포닐기를 나타낸다.)
즉, 반응도식 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ 에 나타난 공지의 방법 각각에 의하여 4-(4-트랜스-알킬시클로헥실) 페놀, 4-(4-알킬옥시페닐) 페놀 및 4-(4-알킬페닐) 페놀 각각을 제조한다.
반응도식 - Ⅰ
Figure kpo00014
또한, 일본국 특허공개공보 제 189274 / 1986호 및 DE 144,409 에 기재되어 있는, 다음의 반응도식 Ⅳ 및 Ⅴ에 나타낸 방법에 따라 4-(5-알킬-2-피리미디닐) 페놀과 4-(5-알킬옥시-2-피리미디닐) 페놀 각각을 제조하다.
반응도식 - Ⅳ
Figure kpo00015
반응도식 - Ⅴ
Figure kpo00016
또한, 다음의 반응도식 Ⅵ에 나타낸 방법에 따라 4-[5-(4-알킬옥시페닐)-2-피리미디닐] 페놀과 4-[5-(4-알킬페닐)-2-피리미디닐] 페놀을 제조한다.
Figure kpo00017
반응도식 Ⅵ 의 방법에 따라, p-히드록시벤조니트릴의 히드록시기를 벤질기로 보호하고 그의 시아노기를 일반적인 방법으로 아미딘 히드로클로라이드로 변환시킴으로써 화합물(E)를 제조한다. 별도로, p-히드록시페닐아세트산을 저급 알콜로 에스테르화시키고, 페놀의 히드록시기를 알킬 할로겐화물, 알킬 p-톨루엔술포네이트 또는 알킬 메탄술포네이트로 알킬화 시킨 후, 염기의 존재하에 디에틸 카르보네이트와 반응시켜 디에틸 말로네이트 유도체(G)를 수득한다.
아미딘 히드로클로라이드(E)는 알칼리 금속 알콕시화물 (예, 에톡시화나트롬, 메톡시화나트륨 등)와 같은 염기의 존재하에 디에틸 말로네이트 유도체(G)와 축합시킨 후, 유기아민 (예, N, N-디에틸아닐린, 피리딘, 4-(N, N-디메틸아미노) 피리딘 등)과 같은 염기의 존재하에 옥시염화인과 반응시키고, 생성된 화합물을 Pd-C 촉매 존재하에 수소기체로 환원시켜 원하던 4-[5-(4-알킬옥시페닐)-2-피리미디닐] 페놀(Ⅰ)을 수득한다.
상기의 방법에서, 디에틸 말로네이트 유도체(G) 대신에 디에틸 p-알킬페닐말로네이트(F)를 사용하고, 화합물(E)와 (G)의 반응과 같이 화합물(E)와 (F)를 반응시키면, 4-[5-(4-알킬페닐)-2-피리미디닐] 페놀(H)가 제조된다.
디에틸 p-알킬페닐말로네이트(F)는 p-알킬아세토페논을 빌게로드(Willgerodt) 반응시키고, 생성된 페닐 아세트산 유도체를 저급 알킬과 에스테르화 시킨 후, 생성물을 디에틸 카르보네이트와 축합 시킴으로써 제조할 수 있다.
할로겐 원자 또는 시아노기의 치환제를 갖고 있는 벤젠 고리가 있는 원료 페놀 유도체는 다음의 반응도식 Ⅶ ~ ⅩⅠ 에 나타낸 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다.
반응도식 - Ⅶ
Figure kpo00018
반응도식 - Ⅷ
4-(4-알콕시페닐)-2-할로게노페놀 및 4-(4-알콕시페닐)-2-시아노페놀의 제조 (일본국 특허공개공보 제 166646 / 1985 호) :
Figure kpo00019
반응도식 - Ⅸ
4-(4-알콕시-3-플루오로페닐) 페놀의 제조(The 12th Liquid Crystal Meeting, 2 F 18)
Figure kpo00020
반응도식 - Ⅹ
4-(4-알콕시-3-브로모페닐) 페놀 및 4-(4-알콕시-3-시아노페닐) 페놀이 제조(일본국 특허공개공보 제 166646 / 1985 호) :
반응도식 - ⅩⅠ
4-(5-알킬-2-피리미디닐)-2-할로게노페닐 및 4-(5-알킬-2-피리미디닐)-2-시아노페놀의 제조(The 13th, Liquid Crystal Meeting IZ 06) :
Figure kpo00022
본 발명은 액정 조성물은 상기에서 제조한 한가지 이상의 화합물(A)와 비대칭 또는 대칭 액정 혹은 그의 혼합물을 혼합함으로써 수득한다.
본 발명의 액정 조성물에 사용되는 비대칭 또는 대칭 액정은 특별히 제한된 것은 아니며 화합물(A)와 혼합한 후 비대칭 스멕틱 C 상을 나타내는 통상적인 비대칭 또는 대칭 액정이라면 어느 것이나 사용될 수 있다.
통상적인 액정은 문헌 (예,
Figure kpo00023
Figure kpo00024
Figure kpo00025
에 기재되어 있다.
상기의 비대칭 또는 대칭 액정의 전형적인 예로서 일반식(J)의 화합물을 포함한다.
Figure kpo00026
[상기식에서, E. F 및 G는 각각 독립적으로
Figure kpo00027
Figure kpo00028
Figure kpo00029
으로 구성된 군으로 부터 선택된 6 원 고리이며, 여기서, 6 원 고리상의 수소원자(들)은 임의적으로 할로겐 원자, 시아노기 또느 니트로기로 치환되며 ; a는 0 또는 1 이고 ; W. K. L 및 M 은 각각 단일 결합하거나 또는
Figure kpo00030
Figure kpo00031
로 구성된 군으로 부터 선택된 기인데, 단, a 가 0 일때 K는 단일 결합이고 ; R6및 R7은 각각 독립적으로 한개이상의 비대칭 탄소원자를 갖고 있는 탄소수 1 ~ 15 의 직쇄 또는 촉매의 알킬기이다.]
비대칭 또는 대칭 액정의 특히 바람직한 예로서 일반식(J-1)과 (J-1)의 화합물이 있다.
Figure kpo00032
Figure kpo00033
[상기식에서, R8및 R9는 동일하거나 상이하여 각각 임의적으로 한개이상의 비대칭 탄소원자를 가지고 있는 탄소수 1 ~ 15 의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기이거나 탄소수 1 ~ 15 의 직쇄 또는 측쇄의 알콕시기이며, A는
Figure kpo00034
이고 ; k와 i는 독립적으로 0 또는 1 이나 k + i ≠ 2 이다.]
본 발명의 액정 조성물은 바람직하게는 일반식(A)의 화합물을 1 중량부 함유하여 일반식(J)의 화합물을 3 ~ 999 중량부 함유한다.
본 발명의 액정 조성물은 전기적으로 조절되는 복굴절 모드 또는 게스트-호스트 모드(guest-host mode)의 액정 셀을 제조하는데 유용하며, 이 셀은 본 발명의 액정 조성물에 투명 전극을 부착시키고, 배향을 위헤 표면을 중합체 (예, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 나일론, 폴리비닐알콜, 폴리이미드 등)로 처리한 두개의 유리판 시이트 사이에 전극을 부착한 액정 조성물을 끼워 넣고, 편광체를 제공함으로써 제조한다. 나선형 피치를 조절하기 위해서, 광학적으로 활성인 다른 액정성 화합물에 액정성 화합물(A)와 본 발명의 라세미 화합물을 첨가하기도 한다.
본 발명의 액정 화합물은 열안정성 및 광안정성이 매우 우수하며, 광학적으로 활성인 화합물은 강유전성 액정과 같은 매우 우수한 성격을 가지고 있다. 본 발명의 액정성 화합물은 또한 다음과 같은 용도에도 유용하다.
(1) 리버스 도메인(reverse domein)의 발생을 저해하기 위한 TN(Twisted Nenetic) 타입 또는 STN(Super Twisted Nematic) 타입 액정용 첨가제.
(2) 콜레스테릭-네마틱(cholseteric-nematic) 상전이 효과를 이용한 디스플레이 성분 (참조. J. J. Wysoki, A. Adams and W. Haas ; Phys. Rev. Lett., 20, 1024, 1968).
(3) 화이트 - 테일러(White-Taylor)타입 게스트-호스트 효과를 이용한 디스플레이 성분 (참조 D. L. White and G. N. Taylor ; J. Appl. Phys., 45, 4718, 1974).
(4) 매트릭스 내에 콜레스테릭 상을 고정시킴으로서 선택적 산탄 효과를 이용한 노취 필너(Notch filter) 또는 밴드-패스필터(band-pass filter). (참조. F. J. Kahn ; Appl. Phys. Lett., 18, 231, 1971)
(5) 콜레스테릭 상의 순환적 편광 특성을 이용한 순환적 편광 빔 스플리터(splitter). (참조. S. D. Jacob ; SPIE. 37, 98, 1981).
본 발명을 다음의 제조 및 실시예에 나타내었으며, 이는 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
실시예에서, 본 발명의 광학적으로 활성인 화합물(A) 내의 R 및 S의 위치는 다음 구조식에서의 위치 변호로써 나타내어진다.
Figure kpo00035
실시예에서 상전의 온도는 DSC(Differential Scanning Colorimetry : 시차 주사 열량체) 및 편광 현미경으로서 측정한다. 또한 상전이 온도에서의 기호의 의미는 다음과 같다.
C : 결정질 상
SmA : 스멕틱(Smectic) 상
SmC : 스멕틱 C 상
SmC*: 비대칭 스멕틱 C 상
Sm1 : SmA, SmC 및 SmC*이외의 인식되지 않는 스멕틱상
N : 네마틱(Nemattic) 상
N*: 비대칭 네막틱 상
I : 등방성 액체
비대칭 스멕틱 C 상(SmC*) 은 또한 그의 유전율을 측정함으로써 확인할 수 있다.
[페놀 유도체의 제조] :
[제조 1]
4-[5-(4-n-옥틸옥시페닐)-2-피리미디닐] 페놀의 제조
i) 4-벨질옥시페닐아미딘 히드로클로라이드의 제조 :
4-시아노페놀(95.2g), 벤질 클로라이드(127g) 및탄산칼륨(138g)을 아세톤(160㎖) 내에서 5 시간 동안 환류시킨다. 생성물을 여과에 의해 분리하고, 감압하에서 농축한 후 벤젠을 가한다. 혼합물을 물로 세척하고, 감압하에서 벤젠을 증류 제거하여 4-벤질옥시벤조니트릴(141.38g)을 수득한다.
4-벤질옥시벤조니트릴(141g)을 벤젠(338㎖)에 용해시키고 여기에 에탄올(270㎖)을 가하여, 그 혼합물을 0℃까지 냉각한다. 생성된 슬러리에 교반하에 염화수소기체(36 리터)기포를 발생시킨 후, 온도를 25℃까지 올리고 그 혼합물을 2일 동안 정지시킨다. 반응 혼합물을 감압하에서 1/3 부피로 농축하고, 농축된 혼합물에 에테르를 가한다. 진공 여과로써 침전딘 결정을 분리하고 이미드 에스테르(183g)을 수득한다.
상기에 수득한 이미드 에스테르(183g)를 에탄올(270㎖)과 혼합하여 슬러리를 수득하고 여기에 에탄올(405㎖)에 용해되어 있는 암모니아(60.75g) 용액을 가한다. 혼합물을 실온에서 2일 동안 정시킨 후 감압하에 용매를 증류 제거하여 4-벤질옥시페닐아미딘 히드로클로라이드(164.5g)를 수득한다.
NMR (DMSO-D6) δ : 5.19 (2H, s), 7.17 (2H, d, J=9, OHz), 7.35 (5H, s), 7.86 (2H, d)
ii) 디에틸 4-n-옥틸옥시페닐말로네이트의 제조 :
4-히드록시페닐아세트산(50.0g)을 에탄올(400㎖)에 용해시키고 여기에 농축 황산(05㎖)을 가한다. 혼합물을 교반하면서 환류하고 에탄올을 증류 제거하여 에틸 4-히드록시페닐아세테이트(60g)을 얻는다.
에틸 4-히드록시페닐아세테이트(59g)에 용해시키고 여기에 n-옥틸 브로마이드(63.5g)를 가하고, 그 혼합물을 3 시간 동안 환류하여 감압하에 농축하고, 여기에 에틸 아세테이트를 가하여 오일상 물질을 용해시킨다. 그 혼합물을 물로 세척하고, 무수 황산마그네슘으로 건조하고, 감압하에 증류하여 에틸 아세테이트를 제거하고, 이어 감압하에 더 증류를 행하여 에틸 4-n-옥틸옥시페닐 아세테이트(79.6g, 비점 179℃/0.1 ㎜Hg)를 수득한다.
수득한 에틸 4-n-옥틸옥시페닐아세테이트(79g), 에탄올(140㎖), 디에틸 카르보네이트(300㎖) 및 에톡시화나트륨(19.3g)을 혼합하고, 그 혼합물을 교반하에 가열하면서 에탄올을 증류제거한다. 반응 혼합물을 빙수에 옮기고 염산으로 산성화시킨다. 유기층을 분리하고 용매를 증류 제거하여 디에틸 4-n-옥틸옥시페닐 말로네이트(91.6g)를 수득한다.
NMR (CDCl3) δ : 0.5 - 2.0 (21H, m), 3.90 (2H, t, J=6.0 ㎐), 4.16 (4H, q, J=7.2 ㎐), 4.52 (1H, s). 6.80 (2H, d, J=9.0㎐). 7.26 (2H, d, J=9.0 ㎐)
iii) 4-[5-(4-n-옥틸옥시페닐)-2-피리미디닐] 페놀의 제조 :
4-벤질옥시페닐아미딘 히드로클라이드(62.6g) 및 디에틸 4-n-옥틸옥시페닐마로네이트(91.0g)을 메탄올(500㎖)에 용해시키고, 여기에 메톡시화나트륨(44.8g)을 가하여 그 혼합물을 교반하에 9 시간 동안 환류시킨다. 냉각 후, 반응 혼합물을 황산으로 산성화하고, 진공 여과로써 침전된 결정을 분리하여 황색 결정(77.7g)을 수득한다.
상기의 황색 결정(77g), 옥시염화인(310㎖) 및 N, N-디에틸아닐린(46.5㎖)을 혼합하고 교반하에 26 시간 동안 환류한다. 감압하에 과잉의 옥시염화인을 증류 제거하고 잔류물을 빙수에 옮겨 에테르로 추출한다. 추출물을 물로 세척하고 증류하여 에테르를 제거하고 조생성물(70g)을 수득한다. 생성물을 에테르로부터 재결정하여 다음과 같은 환합물(21g)을 수득한다.
Figure kpo00036
Figure kpo00037
상기에서 수득한 무색결정(19.8g), 에탄올(757㎖), 산화마그네슘(11.4g), 물(57㎖) 및 10% Pd-C(4g)를 교반하에 60℃에서 수소 대기하에 이론적양의 수소가 흡수될 때까지 가열한다. 반응 혼합물을 감압 여과하고, 여액을 농축하여 원하던 4-[5-(4-n-옥틸옥시페닐)-2-피리미디닐] 페놀(7.7g, 융점 137℃)을 수득한다.
Figure kpo00038
[화합물(C)의 제조]
[제조 2]
Figure kpo00039
식의 원료 페놀 유도체(2.50g), R-(-)-에피클로로히드린(화학적 순도 : 98.5% 이상, 광학적 순도 : 99% 이상, 4.25g) 및 벤질트리에틸암모늄 클로라이드(20㎎)를 디메틸포름아미드(3㎖)에 용해시키고 여기에 60℃에서 24 중량%의 수산화나트륨 수용액(1.2 당량)을 적가한다. 60℃에서 40분간 반응시킨 후, 반응 혼합물을 실온까지 냉각시키고 에테르로 추출한다. 추출물을 감압하에 증류하여 용매를 제거한다. 잔류물을 실리카겔크로마토그래피로 정제하여 다음과 같은 구조식의 글리시딜 에테르 S 이성체(1.62g)를 수득한다.
Figure kpo00040
Figure kpo00041
[제조 3]
Figure kpo00042
식의 원료 페놀 유도체(5.28g), S-(-)-에피클로히드린(화학적 순도 : 98.5% 이상, 광학적 순도 : 99% 이상, 11.55g) t-부톡시화칼륨(3.00g) 및 t-부틸알콜(45㎖)을 혼합하여 그 혼합물을 60℃에서 3 시간 동안 교반한다. 반응 혼합물을 감압하에 증류하여 용매를 제거하고 잔류물을 클로로포름으로 추출한다. 추출물을 감압하에 증류하여 용매를 제거한다. 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피로 정제하여 다음과 같은 구조식의 글리시딜 에테르 R 이성체(5.82g)를 수득한다.
Figure kpo00043
Figure kpo00044
[제조 4]
Figure kpo00045
식의 원료 페놀 유도체(10g), 제조2에서 사용한 것과 같은 R-(-)-에피클로히드린(16.07g), 20중량%의 수산화나트륨(7.33g) 수용액 및 디메틸포름아미드(20㎖)의 혼합물을 60 ~ 70℃에서 교반하에 1 시간동안 가열한다. 반응 혼합물을 냉각하고 여기에 물을 가한다. 그 혼합물을 클로로포름으로 추출하여 조생성물(11.67g)을 수득한다. 조생성물을 실리카겔크로마토그래피로 정제하여 다음과 같은 구조식의 글리시딜 에테르의 S 이성질체(9.07g)를 수득한다.
Figure kpo00046
Figure kpo00047
[제조 5]
제1에서 제조한
Figure kpo00048
실의 원료 페놀 유도체(7.44g), 제조2에서 사용한 것과 같은 R-(-)-에피클로히드린(9.16g), 50중량%의 수산화나트륨(1.74 g) 및 디메틸포름아미드(77㎖)의 혼합물을 60 ~ 70℃에서 교반하에 3 시간동안 교반한다. 반응 혼합물을 냉각하여 여기에 물을 가하고, 혼합물을 디클로로포름으로 추출하다. 추출된 생성물 실리카겔크로마토그래피로 정제하여 다음과 같은 구조식의 글리시딜 에테르의 S 이성체(6.90g)를 수득한다.
Figure kpo00049
융점 198℃
Figure kpo00050
[화합물(B)의 제조]
[제조 6]
제조3에서 제조한 광학적으로 활성인 글리시딜 에테르(R)-2, 3-에톡시프로필 4-(트렌스-4-n-프로필시클로헥실) 페닐 에테르(406㎎), t-부톡시화 칼륨(181㎎), 디메틸 n-노닐마로네이트(666㎎) 및 t-부틸알콜(3㎖)을 혼합하고, 그 혼합물을 교반하에 2 시간 동안 환류한다. 반응 혼합물을 실온까지 냉각시키고 여기에 pH 1이 될때까지 4N 염산을 적가한다. 혼합물을 클로로포름으로 3 번 추출하고, 추출물을 포화살린 용액으로 한번 세척하고 감압하에 증류하여 용매를 제거한다. 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피로 정제하여 다음과 같은 구조식의 γ-락톤 유도체(2R, 4R) 이성질체(79㎎) 및 (2S, 4R) 이성질체(153㎎)를 수득한다.
(2R, 4R) 이성질체 :
Figure kpo00051
Figure kpo00052
IR (KBr) : 1762 ㎝-1
(2S, 4R) 이성질체 :
Figure kpo00053
Figure kpo00054
[제조 7]
제조2에서 제조한 글리시딜 에테르의 S 이성질체(370㎎), 디에틸 n-프로필말로네이트(442㎎), t-부톡시화칼륨(134㎎) 및 t-부틸알콜(3㎖)을 혼합하고, 그 혼합물을 교반하에 10 시간동안 혼류한다. 반응 혼합물을 실온까지 냉각하고 여기에 pH 1이 될 때까지 4N 염산을 적가한다. 혼합물을 물과 메탄올로 세척하여 백색결정을 수득한다. 생성물을 분리하고 실라카겔크로마토그래피로 정제하여 다음과 같은 구조식의 γ-락토 유도체의 (2S, 4R) 이성질체(240㎎)와 (2R, 4R) 이성질체(140㎎)을 수득한다.
(2S, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00055
Figure kpo00056
Figure kpo00057
(2R, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00058
Figure kpo00059
[제조 8]
제조5에서 제조한 글리시딜 에테르의 S 이성질체(518㎎), 디메틸 n-펜틴말로네이트(940㎎) 및 t-부톡시화칼륨(269㎎)을 디메틸포름아미드(5㎖) 및 t-부틸알콜(5㎖)에 용해시키고, 그 혼합물을 90℃에서 교반하에 5 시간동안 가열한다. 반응후, 반응 혼합물을 제조 7에 기술한 바와 같은 방법으로 처리하여 다음과 같은 구조식의 γ-락톤 유도체(690㎎)를 수득한다.
생성물은 다이아스테레오머의 혼합물이며 실리카겔크로마토그래피로 정제하여 (2S, 4S) 이성질체 및 (2R, 4S) 이성질체를 수득한다.
(2S, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00060
Figure kpo00061
Figure kpo00062
(2S, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00063
Figure kpo00064
Figure kpo00065
[제조예 9]
제조 4에서 제조한 글리시딜 에테르의 S 이성질체(1.0g), 디메틸 n-헬틸말로네이트(1.267g) 및 t-부톡시화칼륨(63㎎)을 디메틸포름아미드(10㎖) 및 t-부틸알콜(10㎖)에 용해시키고, 그 혼합물을 90℃에서 교반하에 2 시간 동안 가열한다. 반응 후 반응 혼합물을 제조7에 기술한 바와 같은 방법으로 처리하여 γ-락톤 유도체(705㎎)를 수득한다. 생성물은 다이아스테레오머의 혼합물이며 실리카겔 크로마토그래피로 정제하여 (2S, 4S) 이성질체와 (2R, 4S) 이성질체를 수득한다.
(2S, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00066
Figure kpo00067
(2R, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00068
Figure kpo00069
[화합물(A)의 제조]
[실시예]
디이소프로필아민(95㎎), n-부틸리튬 (n-헥산내의 1.5 몰 ; 0.52㎖) 및 테트라히드로푸란(2㎖)으로 부터 통상적인 방법으로 제조한 리튬 디이소프로필아미드 용액에 -78℃에서 헥산메틸포스포르 트리아미드(138㎎)를 가산후, 제조8에서 제조한 γ-락톤 유도체의 (2S, 4S) 이성질체 및 (2R, 4S) 이성질체 혼합물(269㎎)의 THF 용액(5㎖)을 적가한다. 이 온도에서 혼합물을 40분 동안 교반한 후, 메틸 요오다이드(185㎎)를 적가하고 이 혼합물을 2 시간동안 더 교반한다. 이 반응 용액에 염화암모늄 포화 수용액을 가하고 혼합물을 실온까지 가온한다.
에테르로 2회 추출한 후, 추출물을 황산마그네슘으로 건조하고 증류하여 용매를 제거한다. 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피로 정제하여 다음과 같은 구조식의 γ-락톤 유도체의(2S, 4S) 이성질체(253㎎) 및 (2R, 4S) 이성질체(37㎎)를 수득한다.
(2S, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00070
Figure kpo00071
(2S, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00072
Figure kpo00073
[실시예 2]
디이소프로필아민(70㎎), n-부틸리튬 (n-헥산내의 1.5 몰 1ℓ ; 0.30㎖), 테트라히드로푸란(1㎖), 헥산메틸포스포트 트리아미드(100㎎), 메틸 요오다이드(130㎎) 및 제조6에서 제조한 γ-락톤 유도체, (2R, 4R) 이성질체 및 (2S, 4R) 이성질체의 혼합물(163㎎)의 THF 용액(2㎖)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에 기재한 바와 같은 방법으로, 다음과 같은 구조식의 γ-락톤 유도체의(2S, 4R) 이성질체(130㎎) 및 (2R, 4R) 이성질체(22㎎)를 제조한다.
(2R, 4R) 이성질체 :
Figure kpo00074
Figure kpo00075
(2S, 4R) 이성질체 :
Figure kpo00076
Figure kpo00077
[실시예 3]
디이소프로필아민(80㎎), n-부틸리튬 (n-헥산내의 1.5 몰 / 1ℓ; 0.41㎖), 테트라히드로푸란(2㎖), 헥산메틸포스포트 트리아미드(130㎎), 메틸 요오다이드(170㎎) 및 제조9에서 제조한 γ-락톤 유도체, (2S, 4S) 이성질체 및 (2R, 4S) 이성절체를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1에 기재한 바와 같은 방법으로, 다음과 같은 구조식의 γ-락톤 유도체, (2S, 4S) 이성질체(90㎎) 및 (2R, 4S) 이성질체(20㎎)를 제조한다.
(2S, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00078
Figure kpo00079
(2R, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00080
Figure kpo00081
[실시예 4]
디이소프로필아민(70㎎), n-부틸리튬 (n-헥산내의 1.5 몰 / ℓ; 0.13㎖), 테트라히드로푸란(2㎖), 헥산메틸포스포트 트리아미드(54㎎), 메틸 요오다이드(250㎎) 및 제조8에서 제조한 γ-락톤 유도체, (2S, 4S) 이성질체 및 (2R, 4S) 이성절체 혼합물(80㎎)의 THF 용액(5㎖)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에 기재한 바와 같은 방법으로, 다음과 같은 구조식의 γ-락톤 유도체, (2S, 4S) 이성질체(26㎎) 및 (2R, 4S) 이성질체(11㎎)를 제조한다.
(2S, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00082
Figure kpo00083
(2R, 4S) 이성질체 :
Figure kpo00084
Figure kpo00085
[액정 조성물 및 광학전자장치의 구성요소]
[실시예 5]
다음과 같은 구조식의 실시에 1에서 제조한 γ-락톤 유도체의 (2S, 4S)의 이성질체와
Figure kpo00086
다음과 같은 구조식(1)의 화합물을
Figure kpo00087
1 : 21의 종량비로 혼합하여 액정 조성물을 수득한다.
수득한 액정 혼합물의 상전이 온도를 DSC 측정방법으로 측정하고 편광 현미경으로 관찰하여, 그 결과, 조성물은 다음과 같은 상전이 온도를 나타냄을 알아내었다.
Figure kpo00088
ITO 막에 부착되어 있으며, 폴리아미드가 도포되어 연마 처리를 한 두개의 유리 기판으로 구성되어 있는 셀(스페이서의 두께 : 2㎛)을 사용하여 액정 조성물의 응답속도를 측정하는데, 이때 셀 내에 조성물을 밀봉하고 셀의 전압 VP-P가 20V 일때 투과된 빛의 변하를 측정한다. 그 결과 응답 속도는 27μsec(30℃) 임을 나타내었다.
[실시예 6]
다음과 같은 구조식의 실시에 1에서 제조한 γ-락톤 유도체의(2R, 4S) 이성질체와 실시예 5에서 제조한 구조식(1)의 화합물을 1:21,2의 중량비로 혼합하여 액정 조성물을 수득한다.
Figure kpo00089
실시예 5와 같은 방법으로 수득한 액정 조성물의 상전이 온도와 응답 속도를 측정하여 다음과 같은 측정값을 수득한다.
Figure kpo00090
110μsec(30℃)
[실시예 7]
다음과 같은 구조식의 실시에 2에서 제조한 γ-락톤 유도체의(2R, 4R) 이성질체와 실시예 5에서 제조한 식(1)의 화합물을 1:20.4의 중량비로 혼합하여 액정 조성물을 수득한다.
Figure kpo00091
실시예 5와 같은 방법으로, 수득한 액정 조성물의 상전이온도와 응답속도를 측정하여 다음과 같은 측정값을 얻는다.
Figure kpo00092
110μsec(30℃)
[실시예 8]
다음과 같은 구조식의 실시에 3에서 제조한 γ-락톤 유도체의(2S, 4S) 이성질체와 실시예 5에서 제조한 구조식(1)의 화합물을 1:20.4의 중량비로 혼합하여 액정 조성물을 수득한다.
Figure kpo00093
실시예 5와 같은 방법으로, 수득한 액정 조성물의 상전이온도와 응답속도를 측정하여 다음과 같은 측정값을 얻는다.
Figure kpo00094
210μsec(30℃)
[실시예 9]
다음과 같은 구조식의 실시에 4에서 제조한 γ-락톤 유도체의(2R, 4S) 이성질체와 실시예 5에서 제조한 구조식(1)의 화합물을 1:20.0의 중량비로 혼합하여 액정 조성물을 수득한다.
Figure kpo00095
실시예 5와 같은 방법으로, 수득한 액정 조성물의 상전이온도와 응답속도를 측정하여 다음과 같은 측정값을 얻는다.
Figure kpo00096
190μsec(30℃)

Claims (7)

  1. 광학적으로 활성인 γ-락톤 고리를 갖고 있는 일반식(A)의 액정성 화합물.
    Figure kpo00097
    으로 구성된 군(상기식에서, n 과 e는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, R3는 각각 임의적으로 하나 이상의 비대칭 탄소원자를 갖는 탄소수 1 ~ 15인 알킬기 또는 탄소수 2 ~ 15 의 알케닐기이며, X 및 Y는 각각 수소원자, 할로겐 원자및 시아노기이다.)으로 부터 선택된 기이며, R2는 각각 임의적으로 하나 이상의 비대칭 탄소 원자를 갖는 탄소수 1 ~ 15의 알키기 또는 탄소수 2 ~ 15인 알케닐이며,*는 비대칭 탄수원자를 의미한다.]
  2. 제1항에 있어서, 라세미 혼합물 형태인 화합물.
  3. 제1항에 있어서, R2는 탄소수 3 ~ 8의 알킬기이고, R3는 탄소수 3 ~9의 알키기이며, n은 0 또는 1이고, X 및 Y는 각각 수소 원자인 화합물.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에서 나타낸 하나 이상의 액정성 화합물(A)와 다른 강유전성 액정 또는 대칭액정 혹은 그의 혼합물을 함유함을 특징으로 하는 액정 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 일반식(Ⅰ)의 화합물과 혼합되어진 비대칭 또는 대칭 액정이 일반식(J)의 화합물인 조성물.
    Figure kpo00098
    Figure kpo00099
    으로 구성된 군으로부터 선택된 6 원 고리이며, 여기서 6 원 고리상의 수소원자(들은 임의적으로 할로겐원자, 시아노기 또는 니트로기로 치환되며 ; a는 0 또는 1이고 ; W. K. L 및 M은 각각 단일 결합하거나,
    Figure kpo00100
    Figure kpo00101
    Figure kpo00102
    로 구성된 군로부터 선택된 기인데, 단, a가 0일대 K는 단일 결합하고, ; R6및 R7은 각각 독립적으로 하나 이상의 비대칭 탄소 원자를 갖고 있는 탄소수 1 ~ 15의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기이다.]
  6. 제4항에 있어서, 일반식(A)의 화합물과 혼합되는 비대칭 또는 대칭 액정의 일반식(J-1) 및 (J-2)의 화합물로 구성된 군으로부터 선택한 하나 이상의 화합물인 조성물.
    Figure kpo00103
    [상기식에서, R8 및 R9는 동일하거나 상이하여 각각 임의적으로 한개 이상의 비대칭 탄소원자를 가지고 있는 탄소수 1 ~ 15의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기이거나 탄소수 1 ~ 15의 직쇄 또는 측쇄의 알콕시기이며 ; A는
    Figure kpo00104
    이고 ; K와 i는 독립적으로 0 또는 1이나 k + i ≠ 2 이다.]
  7. 제4항 내지 제6항중 어느 한 항에서 설명한 액정 조성물을 함유함을 특징으로 하는 광학전자장치용 구성 요소.
KR1019900011487A 1989-07-27 1990-07-27 액정성 화합물, 이를 함유하는 액정 조성물 및 그의 용도 KR0162650B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1-195729 1989-07-27
JP1195729A JPH0717628B2 (ja) 1989-07-27 1989-07-27 液晶性化合物およびその用途
JP195729/89 1989-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR910003071A KR910003071A (ko) 1991-02-26
KR0162650B1 true KR0162650B1 (ko) 1998-12-15

Family

ID=16345994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019900011487A KR0162650B1 (ko) 1989-07-27 1990-07-27 액정성 화합물, 이를 함유하는 액정 조성물 및 그의 용도

Country Status (5)

Country Link
US (2) US5338482A (ko)
EP (1) EP0410447B1 (ko)
JP (1) JPH0717628B2 (ko)
KR (1) KR0162650B1 (ko)
DE (1) DE69014163T2 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5866036A (en) * 1989-06-01 1999-02-02 Displaytech, Inc. High tilt ferroelectric liquid crystal compounds and compositions
JPH0717628B2 (ja) * 1989-07-27 1995-03-01 ダイソー株式会社 液晶性化合物およびその用途
JP2510314B2 (ja) * 1990-02-15 1996-06-26 シャープ株式会社 強誘電性液晶素子
US5507975A (en) * 1990-02-15 1996-04-16 Sharp Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal display
JP3062988B2 (ja) 1994-01-13 2000-07-12 キヤノン株式会社 光学活性化合物、これを含有する液晶組成物、これを用いた液晶素子、表示方法、液晶装置
WO1999038829A1 (fr) * 1998-01-28 1999-08-05 Shionogi & Co., Ltd. Nouveau compose tricyclique
US7195719B1 (en) 2001-01-03 2007-03-27 Displaytech, Inc. High polarization ferroelectric liquid crystal compositions
US6838128B1 (en) 2002-02-05 2005-01-04 Displaytech, Inc. High polarization dopants for ferroelectric liquid crystal compositions

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0031932B1 (de) * 1979-12-22 1987-07-01 Hüls Troisdorf Aktiengesellschaft Substituierte Lactone, Pentacarbonsäurederivate und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3373193D1 (en) * 1983-01-06 1987-10-01 Chisso Corp Liquid crystalline compounds and mixtures thereof
EP0167912B1 (de) * 1984-07-12 1990-01-03 F. Hoffmann-La Roche Ag Flüssigkristalline Gemische enthaltend Komponenten mit einer 4-Alkenyl- oder 2Z-Alkenyl-Seitenkette
JPS61280489A (ja) * 1985-06-05 1986-12-11 Chisso Corp 新規液晶化合物
JPH0684358B2 (ja) * 1986-06-11 1994-10-26 帝国化学産業株式会社 アルキルチオフエニルピリミジン誘導体
JPH0749392B2 (ja) * 1986-12-22 1995-05-31 チッソ株式会社 オメガ置換脂肪酸エステル骨格を有する光学活性化合物
DE3709549A1 (de) * 1987-03-24 1988-10-06 Hoechst Ag Verwendung von 5-phenyl-pyrimidinderivaten als komponenten in smektischen fluessigkristallmischungen
EP0285395B1 (en) * 1987-03-31 1994-05-11 Ajinomoto Co., Inc. Phenyl-pyrimidine liquid crystal compounds and liquid crystal compositions containing the same
CA1320728C (en) * 1987-09-07 1993-07-27 Kazuhiko Sakaguchi Liquid crystalline compounds and process for production thereof
US4913532A (en) * 1987-10-19 1990-04-03 Casio Computer Co., Ltd. Liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
US5215678A (en) * 1989-03-31 1993-06-01 Sharp Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal device incorporating same
JP2797114B2 (ja) * 1989-04-28 1998-09-17 大日本インキ化学工業株式会社 光学活性ラクトン誘導体,その中間体,液晶組成物及び液晶表示素子
JPH0717628B2 (ja) * 1989-07-27 1995-03-01 ダイソー株式会社 液晶性化合物およびその用途
JP2505291B2 (ja) * 1989-10-06 1996-06-05 シャープ株式会社 強誘電性液晶素子
JP3031701B2 (ja) * 1990-11-27 2000-04-10 チッソ株式会社 ラクトン化合物および組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP0410447B1 (en) 1994-11-17
JPH0358981A (ja) 1991-03-14
DE69014163T2 (de) 1995-03-23
JPH0717628B2 (ja) 1995-03-01
EP0410447A3 (en) 1991-05-15
US5338482A (en) 1994-08-16
KR910003071A (ko) 1991-02-26
EP0410447A2 (en) 1991-01-30
US5395553A (en) 1995-03-07
DE69014163D1 (de) 1994-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0306919B1 (en) Liquid crystalline compounds and process for production thereof
US5384070A (en) Use of optically active tetrahydrofuran-2-carboxylic acid esters as dopants in liquid-crystal mixtures, liquid-crystal mixtures containing same and novel optically active tetrahydrofuran-2-carboxylic acid esters
US5310499A (en) Oxazolidinone derivatives, and the use thereof as dopes in liquid-crystal mixtures
EP0355830B1 (en) Liquid crystal composition and use thereof
KR0162650B1 (ko) 액정성 화합물, 이를 함유하는 액정 조성물 및 그의 용도
US4985172A (en) Chiral aryloxypropionates, and the use thereof as dopes in liquid-crystal phases
JP2755821B2 (ja) 光学活性テトラヒドロピラン誘導体,それを含有する液晶組成物及び液晶素子
JP2797114B2 (ja) 光学活性ラクトン誘導体,その中間体,液晶組成物及び液晶表示素子
EP0467721B1 (en) Optically active compound having a delta- valerolactone ring and liquid crystal composition containing same
EP0384432B1 (en) Liquid crystalline compound and use thereof
JP2855346B2 (ja) 光学活性オキサゾリドン誘導体、その中間体、液晶材料及び液晶表示素子
JP2974824B2 (ja) 光学活性化合物とその合成中間体、及びそれを 含む強誘電性液晶組成物
JP3160964B2 (ja) 光学活性シアノシクロプロピル安息香酸エステル誘導体とその中間体、それを含む液晶組成物及び液晶表示素子
US5665270A (en) Optically active trifluorolactic acid derivative and liquid crystal composition
JPH11269153A (ja) 光学活性なジフェニルピリミジン化合物
JP2819038B2 (ja) 光学活性化合物、その中間体、液晶組成物及び液晶表示素子
CA1331182C (en) Optically active glycidyl ethers suitable for use in the preparation of liquid crystalline compounds
JP3564706B2 (ja) 光学活性な3−置換アルキル基を有する化合物
JPH0699412B2 (ja) 液晶性化合物及び用途
JP3803759B2 (ja) 5−置換アルコキシル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物
JPH0433315B2 (ko)
JPH02138274A (ja) 液晶性化合物とその製法
JPH0699411B2 (ja) 液晶性化合物及び用途
JPH03112954A (ja) 光学活性化合物、その中間体と製法、及び液晶材料
JPH0699414B2 (ja) 液晶性化合物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120730

Year of fee payment: 15

EXPY Expiration of term