KR910003854B1 - 4-(광학활성 알킬)-3-시아노페닐 그룹을 갖는 액정화합물 - Google Patents

4-(광학활성 알킬)-3-시아노페닐 그룹을 갖는 액정화합물 Download PDF

Info

Publication number
KR910003854B1
KR910003854B1 KR1019880002925A KR880002925A KR910003854B1 KR 910003854 B1 KR910003854 B1 KR 910003854B1 KR 1019880002925 A KR1019880002925 A KR 1019880002925A KR 880002925 A KR880002925 A KR 880002925A KR 910003854 B1 KR910003854 B1 KR 910003854B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
compound
optically active
group
crystal composition
Prior art date
Application number
KR1019880002925A
Other languages
English (en)
Other versions
KR880011307A (ko
Inventor
가주또시 미야자와
다까시 이누까이
히로미찌 이노우에
신이찌 사이또
고우지 오노
Original Assignee
짓소 가부시끼가이샤
노기 사다오
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 짓소 가부시끼가이샤, 노기 사다오 filed Critical 짓소 가부시끼가이샤
Publication of KR880011307A publication Critical patent/KR880011307A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR910003854B1 publication Critical patent/KR910003854B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/22—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and nitrogen atoms as chain links, e.g. Schiff bases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K19/2021—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K19/126—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/3444—Non-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 one nitrogen atom, e.g. pyridine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/345—Non-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
    • C09K19/3455—Pyridazine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/345—Non-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
    • C09K19/3458—Uncondensed pyrimidines
    • C09K19/3463—Pyrimidine with a carbon chain containing at least one asymmetric carbon atom, i.e. optically active pyrimidines

Landscapes

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

Abstract

내용 없음.

Description

4-(광학활성 알킬) -3-시아노페닐 그룹을 갖는 액정화합물
본 발명은 신규한 액정화합물 및 이를 함유하는 액정조성물에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 광학활성 그룹을 갖는 액정화합물 및 이를 함유하는 키랄 액정조성물에 관한 것이다.
현재 TN(트위스트 네마틱) 디스플레이 모드가 가장 광벙위하게 사용되지만, 이는 전기발광도, 플라즈마 표시 등과 같은 발광형 디스플레이 소자에 대한 응답속도의 관점에서 볼 경우 부족하다 . 그러므로 이 관점에서 여러가지 개선방법이 시도되었으나, 이의 커다란 개선 가능성은 그렇게 많이 남아있는 것 같지 않다.
즉, TN 모드 디스플레이 소자의 원리대신 다른 원리에 의거한 여러가지 장치가 시도되었고 이들 중에서 강유전성 액정을 이용하는 디스플레이 모드가 있다(참조: N.A. Clark et al: Applied phys. lett. 36, 899(1980)]. 이 모드는 강유전성 액정 키랄 스멕틱 C상(이하에서 SC*상이라 약칭한다)또는 다른 스멕틱상(예 : SH*상, SF*상, SC*상 등)을 사용하며, TN 디스플레이 모드와 비교하여 다음 3가지의 우수한 특정한 양태를 갖는다.
첫번째 특정한 양태는 이 모드가 TN 모드 디스플레이 소자의 100배인 매우 높은 응답속도를 제공하는 것으로 이루어지고 : 두번째 이 모드가 메모리 효과를 제공하여 다중 구동이 상기한 고속 응답성과 쉽게 결합하게 되는 것으로 이루어지며 ; 세번째 특정한 양태는 분극의 반전시간만 조절함으로써 TN 디스플레이 모드보다 그레이 스케일을 더욱 쉽게 수득할 수 있으므로, 이 모드가 그래프 표시에 적합한 것으로 간주되는 것으로 이루어 진다.
그러나, 이 모드가 상기한 우수한 특정한 양태를 갖는다는 사실에도 불구하고. 현재 공지된 강유전성 액정 및 조성물은 아직 응답속도의 관점에서 충분히 만족할만한 결과를 제공하지 않으므로 이 모드는 이들을 실제적으로 사용하기 전에 약간 데드로크(deadrock)로 된다. 이것의 한가지 이유는 큰 자연발생 분극치 Ps를 갖는 화합물의 개발이 늦어졌기 때문이다.
본 발명 목적은 상기 디스플레이 모드에 적합한 특정 양태를 갖는, 특히 큰 자연발생 분극치를 갖는 액정 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 디스플레이 모드에 사용하기에 적합한 광학활성 액정화합물을 개발하기 위해 광범하게 연구한 결과, 본 발명을 달성한다.
본 발명은 일반식(Ⅰ)의 광학활성 액정화합물 및, 하나 이상의 이 액정화합물을 함유하는 키랄 액정조성 물에 관한 것이다.
Figure kpo00001
상기식에서, R1은 탄소수 2 내지 18의 알킬 그룹을 나타내고 ; R2는 각각 탄소수 1 내지 20의 알킬 그룹 또는 알콕시 그룹, 수소원자, 할로겐원자 또는 시아노 그룹을 나타내며 ; A는 -COO-또는 -OCO-를 나타내고 ; B 및 C는 각각 단일결합,
Figure kpo00002
또는
Figure kpo00003
(여기서, X는 수소원자, 할로겐원자 또는 시아노 그룹을 나타내며 ; l,m 및 n은 각각 0또는 1을 나타낸다.
본 발명의 일반식(I)의 화합물의 대표적인 상전이점 및 자연발생 분극치 Ps를 표1에 나타내었다.
[표 1]
Figure kpo00004
* 1) 실시예 6 및 7에서 예시할 바와 같이 비키랄 Sc 물질과 이의 혼합물의 Ps의 치로부터 간단히 외삽시킴.
2) 샘플 3, 8 및 9번은 각각 실시예 3, 1 및 2에 상응한다.
일반식(Ⅰ)의 화합물의 첫번째 특정한 양태는 이의 자연발생 분극치가 큰 것이다. 큰 자연발생 값을 갖는 강유전성 액정에 있어서, 이의 응답속도, 즉 분자가 전기장에서 반전되는 속도는 적은 자연발생 분극치를 갖는 강유전성 액정보다 높은 것으로 공지되어 있다.
본 발명의 일반식(Ⅰ)의 특정한 화합물은 약 40nC/cm2를 초과하는 자연발생 분극치를 갖는다. 그 반면, 일반식(Ⅰ)의 화합물에 상응하지만 시아노 그룹을 갖지 않는(즉, 시아노 그룹 대신 수소원자를 갖는) 화합물의 경우, 예를들면 화합물(A)(일본국 공개특허원 제(소) 53-22883/1978호에 기술된 물질)는 본 발명자들에 의해 측정된 바와 같이 약 + InC/㎠를 갖는다.
Figure kpo00005
즉, 본 발명의 일반식(Ⅰ)의 큰 자연발생 분극치는 시아노 그룹이 광학활성 그룹에 대해 오르토-위치에 존재한다는 사실로부터 유래하는 것으로 가정하게 되었다. 즉, 분자의 주축에 수직이고 영구 쌍극자 모멘트를 갖는 치환체, 즉, 시아노 그룹이 비대칭 탄소원자에 밀접한 위치에 존재하여 둘사이의 상호작용에 의해 큰 자연발생 분극이 야기되는 것으로 고려된다. 한편, 이의 치환체의 쌍극자 모멘트와는 별도의 비대칭 탄소원자를 갖는 화합물 또는 시아노 그룹(예 : 불소원자, 염소원자, 브롬원자 등) 보다 훨씬 작은 쌍극자 모멘트를 갖는 치환체를 갖는 화합물의 경우, 이의 자연발생 분극치는 그만큼 커지지 않는다. 즉, 본 발명자들의 연구에 의해 예를 들면 본 발명의 일반식(Ⅰ)의 시아노 그룹 대신 불소원자를 갖는 화합물의 경우, 이의 자연발생 분극치는 거의 없는 것으로 밝혀졌다.
큰 자연발생 분극치는 다음 핵으로부터 유래하는 것으로 볼 수 있다.
0-시아노-2-메틸알킬페닐 또는 0-시아노-1-메틸알킬페닐, 일반식(Ⅰ)에서 l=0또는 1인 경우에 상응하는 이들 그룹,
Figure kpo00006
또는
Figure kpo00007
및 이러한 핵을 함유하는 액정화합물이 큰 자연발생 분극치를 갖는 우수한 강유전성 액정 물질이다.
특히, l=1인 화합물, 즉, O-시아노-2-메틸알킬페닐 그룹을 갖는 화합물이 l=0인 화합물보다 제조하기 쉬우며 ; 이러한 점에서 전자 화합물이 실제적으로 후자보다 더 중요하다. 또한, 절대배위가 S-형인 광학활성 그룹을 갖는 화합물이 이의 천연물질이 시판용으로 이용가능하다는 관점에서 유리하다.
일반식(I)의 화합물과 일반식(A)의 시아노-비치환된 화합물의 비교가 흥미있다. 둘다 S-형의 절대배위를 갖는 2부류의 화합물을 비교할 경우, i, 일반식(I)의 화합물이 -부호이고 큰 자연발생 분극치를 갖는 반면, 일반식(A)의 화합물은 +부호이고 작은 분극치를 가지며 ; ii)일반식(I)의 화합물 및 일반식 (A)의 화합물 둘다 스멕틱 C상에서 우선성 트위스트 감각을 갖고: iii) 일반식(I)의 화합물 및 일반식 (A)의 화합물을 각각 네마틱 액정에 가하여 유도된 콜레스테릭상은 둘다 우선성 트위스트 감각을 갖는다
상기 (i)의 사실은 페닐환상 오르토-위치의 시아노 그룹이 2-메틸알킬페닐 그룹을 기본으로한 자연발생 분극화의 부호와 반대인 부호를 가지며 또한 후자보다 큰 자연발생 분극치를 갖는다는 사실로 설명할 수 있다. 또한, 상기 (ii) 및 (iii)의 사실은 나선형의 방향이 광학활성 그룹의 절대배위로만 결정됨을 나타낼 것이다. 일반식(I)의 화합물의 이러한 특정한 양태는 화합물이 키랄 스멕틱 C 액정조성물의 성분으로 유용 하게 한다. 즉, l=1인 일반식(I)의 S-형 화합물을 자연발생 분극치의 부호가 -인 다른 SC'화합물과 함께 사용할 경우, 전자화합물이 상기 A타입 화합물과는 달리 이의 자연발생 분극치를 상쇄시키지 않으면서 큰 자연발생 분극치를 제공할 수 있으며, 또한 이의 나선형 방향이 우선성이므로 전자화합물이 좌선성 SC*액정조성물의 나선형 피치를 더 길게 할 수 있다.
또한, 일반식(I)의 화합물은 광학활성 탄소를 가지므로 ; 이들을 네마틱 액정(콜레스테릭상)에 가할 경우, 이들은 트위스트 구조를 유도할 수 있는 능력을 갖는다.
트위스트 구조를 갖는 네마틱 액정, 즉, 키랄네마틱 액정은 소위 TN 모드 디스플레이 소자의 반전구역 을 형성하지 않으므로 ; 반전구역 형성 방지제로서 화합물을 사용하는 것도 가능하다.
본 발명의 일반식(I)의 화합물은 강한 트위스트력의 특정한 양태 및 작은 트위스트력의 온도-의존성을 갖는다. 즉, 키랄 네마틱 액정의 콜레스테릭 피치에 대하여, 예를 들면 표 1의 샘플 8번의 화합물 1중량%를 ZrI-1132(Merck Company 제품)에 가하고 생성된 조성물의 피치를 측정할 경우, 피치는 19㎛로서 짧으므로 ; 이들은 키랄 네마틱 액정조성물을 위한 피치-조절제로서 매우 유용하다.
또한, 이의 온도-의존성은 매우 작아서 다음 일반식으로 나타낸 온도 특정 양태 Sp는 +0.212 (t1=20 이고 t2=70℃일 경우)로서 매우 작다.
Figure kpo00008
이것은 예를들면 키랄 네마틱 액정조성물을 위한 현재 공지된 피치-조절제인 (S)-4- (2'-메틸부틸)-4'-시아노비페닐을 동일한 상태하에 측정할 경우 +0.584의 P를 갖는 것과 비교하여 놀라운 양태이다.
일반식(I)화합물은 하기 기술하는 바와 같이 제조한다.
A가 -COO-이고 n이 1인 일반식(I)의 화합물은 하기 반응식에 따라 제조할 수 있다.
Figure kpo00009
상기 반응식에서, R,1R2, I, m, B및 C는 전술한 바와 같다
즉, 4-(1'-메틸알킬)벤조산, 4-(2'-에틸알킬)벤조산, 4-(1'-메틸알킬)비페닐-4'-카복실산 또는 4-(2'-메틸알킬)비페닐-4'-카복실산(1)을 촉매존재하에 브롬화시켜 3-브로모-4-(1'-메틸알킬)벤조 산, 3-브로모-4-(2'-메틸알킬)벤조산, 3-브로모-4-(1'-메 틸알킬)비페닐-4'-카복실산 또는 3-브로모-4-(2'-메틸알킬)비페닐-4'-카복실산(2)를 생성시킨 후, 생성된 화합물을 페놀계 화합물과 반응시킴으로써 에스테르화시켜 화합물(3)을 생성시키고, 이 화합물을 시안화제 1동과 같은 시아노화제와 반응시켜 일반식 (I)의 화합물을 제조한다.
상기 반응단계에서, 시아노화 반응 및 에스테르화 반응은 그 순서를 바꿀 수도 있다. 즉, 화합물(2)를 시아노화시켜 3-시아노-4-(1'-메틸알킬)벤조산, 3-시아노-4-(2'-메틸알킬)벤조산, 3-시아노-4(1'-메틸알킬)비페닐-4'-카복실산 또는 3-시아노-4-(2'-에틸알킬)비페닐-4'-카복실산을 생성시킨 후, 생성된 화합물을 에스테르화시켜 일반식(I)의 화합물을 제조할 수 있다.
A가 -OCO-이고 n이 1인 일반식(I)의 화합물은 하기 반응식에 따라 제조할 수 있다 :
Figure kpo00010
Figure kpo00011
상기 반응식에서, R1, R2, I, m, B 및 C는 전술한 바와 같다.
상기 반응단계에서도. 시아노화 반응 및 에스테르화 반응의 순서를 바줄 수 있다. 즉, 화합물(7)을 시아노화시켜 3-시아노-4-(1'-메틸알킬페놀, 3-시아노-4-(2'-메틸알킬) 페놀, 3-시아노-4-(1'-메틸알킬)-4'-하이드록시비페닐 또는 3-시아노-4-(2'-메틸알킬)-4'-하비드록시페닐을 생성시킨 후, 생성된 화합물을 에스테르화시켜 일반식(I)의 화합물을 제조할 수 있다.
n이 0이고 B 및 C가 각각 단일결합을 나타내는 일반식(1)의 화합물은 하기 반응식에 따라 제조할 수 있다 :
R2가 알콕시인 경우
Figure kpo00012
상기 반응식에서 R', I 및 m은 전술한 바와 같고 ; R은 알킬 그룹이다
즉, 상기에서 제조된 화합물(7)을 브롬화알킬과 같은 알질화제와 반응시켜 화한물(9)를 생성시키고 이 화합물을 시안화제 1동과 같은 시아노화제와 반응시켜 일반식(1)의 화합물을 제조한다.
R2가 알콕시인 경우
Figure kpo00013
Figure kpo00014
상기 반응식에서 R', I 및 -m은 전술한 바와 같고 ; R은 알킬 그룹이다.
즉, 4-(1'-메틸알킬)-알킬벤젠, 4-(2'-메틸알킬)-알킬벤젠, 4-(1'-메틸알킬)-4'-알킬비페닐 또는 4-(2' -메틸알킬)-4'-알킬비페닐(l0)을 촉매존재하에 브롬화시켜 화합물(11)을 생성시키고, 이 화합물을 시안화제 1동과 같은 시아노화제와 반응시켜 일반식(I)의 화합물을 제조한다.
본 발명에 따른 광학활성 액정화합물은 하기 실시예로써 상세히 기술될 것이다.
[실시예1]
(s)-3-시아노-4-(2'-메틸부틸)벤조산 4-옥틸옥시-4'-비페닐릴 에스테르[m=0 ; n=l ; A=-COO- ; R1=C2G5- ; R2=-IC8H17 ; 및 B=C=
Figure kpo00015
인 일반식(I)의 화합물(화합물번호8)]의 제조
물(500ml )중 질산은(177g, 1.1몰)의 용액을, 물(500ml )중의, (s)-4- (2'-메틸부틸)벤조산(200g, 1.0몰), 질산(680ml)및 브롬(183g, 1.1몰)의 흔합물의 용액에 빙냉하 적가한 후, 혼합물을 실온에서 5시간 교반하여 빙수에 붓는다. 침전된 결정을 여과하고 l0%탄산나트륨 수용액(2l)을 가한 후, 흔합물을 충분히 교반하고 잔류하는 불용성 물질을 여과해낸다. 여액을 황산을 사용하여 산성화시키고 침전된 결정을 여과한 후 아세트산(1L)로 재결정시켜 3-브로모-4-(2'-메틸부틸)벤조산(l06.0g ; 융점 ; 78.8 내지 79 .7'C)을 수득한다.
염화티오닐(118g)을 3-브로모-4- (2'-메틸부틸) 벤조산(100g, 0.37몰)에 가하고 생성된 혼합물을 2시간 동안 환류시킨 후, 과잉분의 염화티오닐을 감압하에 증류제거하여 3-브로모-4- (2'-메틸부틸)벤조산 클로라이드(I05.lg)를 수득한다.
제조된 3-브로모-4-(2'-메틸부틸) 벤조산 클로라이드(11.5g, 0.04.몰)를, 4-하이드록시-4'-옥틸옥시비페닐과 무수 피리딘과의 혼합물에 빙냉하 적가하고,생성된 혼합물을 50 내지 60℃에서 2시간동안 교반한 후, 톨루엔(100ml)을 가한다. 혼합물을 충부히 교반하여 6N-HCl로 세척한 후 2N-NaOH 수용액에서 세척하고 다시 물로 세척한 다음,무수 MgSO4상에서 건조시킨다. 톨루엔을 증류제거하고 잔유물을 에탄올(100ml)와 에틸 아세테이트(60ml)와의 혼합물로 재결정하여 3-브로모-4-(2'-메탈부틸)벤조산 4'-옥틸옥시-4-비페닐릴 에스테르(12.2g)을 수득한다. 이 화합물은 액정 특성을 나타내며 그의 상전이점은 다음과 같다.
Figure kpo00016
제조된 3-브로모-4-(2'-메틸부틸)벤조산 4-옥틸옥시-4'-비페닐릴 에스테르(5.5g, 0.01몰),시안화 제1동(1.1g, 0.06몰) 및 디메틸포름아미드(20ml)의 혼합물을 145 내지 147℃로 가열하여 6시간동안 교반한후, 염화제1철(4g), 염산(1ml) 및 물(7ml)의 혼합물을 가한다. 혼합물을 60 내지 70℃에서 15분간 유지시키고 빙수에 가한 후 톨루엔을 가하고 혼합물을 충분히 교반하여 분리펀넬에 옮긴다. 생성된 유기층을 물로 수회 세척하고 무수 MgSO4상에서 건조시킨 후, 톨루엔을 증류제거하고 잔류물을 에탄올(50ml)로 재결정시켜 목적한 3-시아노-4-(2'-메틸부틸)벤조산 4'-옥틸옥시-4-비페닐릴 에스테르(1.7g)를 수득한다.
이 생성물의 상전이점은 다음과 같다.
Figure kpo00017
[실시예 2]
(S)-3-사아노-4-(2'-메틸부틸)벤조산 4'-데실옥시-4-비페닐릴 에스테르[m=0 : n=1 : A=-COO- : R1=C2H5; R2=OC10H21; 및 B=C=
Figure kpo00018
인 일반식(Ⅰ)의 화합물(화합물번호 9)]의 제조
실시예 1을 반복수행하되, 단, 4-하이드록시-4'-옥틸옥시비페닐을 대신 4-하이드로시-4'-데실옥시비페날을 사용하여, (S)-3-시아노-4-(2'-메틸부틸)벤조산 4'-데실옥시-4-비페닐릴 에스테르를 수득한다. 이 생성물의 상전이점은 다음과 같다.
Figure kpo00019
[실시예 3]
(S)-3-시아노-4-(2'-메틸부틸)밴조산 4-옥틸-4'-비페닐릴 에스테르[m=0 : n =1 : A=-COO- ; R1=C2H5;R2=C8H17; 및 B=C=
Figure kpo00020
인 일반식(Ⅰ)의 화합물(화합물번호 4)]의 제조
실시예 1을 반복수행하되, 단, 4-하이드록시-4'-옥틸옥시비페닐 대신 4-하이드록시-4'-옥틸비페닐을 사용하여, (S)-3-시아노-4'-(2'-메틸옥틸)벤조산 4'-옥틸-4-비페닐릴 에스테르를 수득한다. 이 생성물의 상전이점은 다음과 같다.
Figure kpo00021
전술한 바와 같이, 시아노화 반응과 에스테르화 반응의 순서가 바뀔경우, 실시예 1 내지 3은 하기와 같이 변형된다 : 3-브로모-4-(2'-메틸부틸)벤조산을 먼저 시아노화시켜 3-시아노-4-(2'-메틸부틸)벤조산을 먼저 시아노화시켜 3-시아노-4-(2'-메틸부틸)벤조산(융점 91.2 내지 92.1℃)을 수득한 후 이를 에스테르화시킨다. 생성물의 물리적 특성은 실시예 1 내지 3의 경우와 동일하다.
[실시예 4]
(S)-사이노-4-(2'-메틸부틸)비페닐-4'-카복실산 4-옥틸옥시페닐에스테르[m=1 : n=1 : A=-COO-: R1=C2H5; R2=-OC8H17; 및 B=
Figure kpo00022
및 C=단일결합인 일반식(Ⅰ)의 화합물(화합물번호 17)]의 제조
실시예 1을 반복수행하되, 단, (S)-4-(2'-메틸부틸)벤조산 대신 (S)-4-(2'-메틸부틸)비페닐-4'-카복실산을 사용하여, (S)-3-시아노-4-(2'-메틸부틸)비페닐-4'-카복실산 4-옥틸옥시페닐 에스테르를 수득한다. 이 생성물의 상전이점은 다음과 같다 :
Figure kpo00023
[실시예 5] (용도실시예1)
하기와 같은 비율의 아키랄 스멕틱 액정화합물로 이루어진 액정혼합물을 제조한다.
Figure kpo00024
상기 혼합물은 융점이 4℃이며, 이보다 높은 온도에서 SC상을 나타내고 65℃에서는 SA상을 나타내며 79℃에서는 N상을 나타내고 90℃에서는 등방성 액체이다.
이 액정혼합물 (80중량%)에 표 1에 기재된 화합물번호 8(20중량%)을 가하여 키랄스멕틱 액정조성물을 제조한다.
이 액정조성물을, 표면에 PVC(폴리비닐 알콜)로 피복하고 생성된 표면을 문질러 평행정렬처리(parallel alingning treatment)하여 얻어진 투명한 전극이 장치된 2㎛두께의 전지에 충전시키고, 생성된 액정부재를 서로 엇갈려 있는 편광자와 분석기 사이에 넣고 15V의 전압을 가한다. 결과로서, 투과광의 강도 변화를 측정한다. 이때 투과광의 강도 변화로부터 반응시간을 측정하면 25℃에서 약 125μsec 이다.
상기 조성물은 융점이 0℃이며, 이보다 높은 온도에서 SC상을 나타내고 69.2℃에서는 SA상을나타내며 84.5℃에서는 콜레스테릭상(Ch상)을 나타내고 92.6℃에서는 등방성 액체이다. SC*상과 Ch상에서의 트위스트 감각은 모두 우선상이다.
또한, 상기 조성물의 자연발생 분극치는 25℃에서 -3nC/㎠이고 경사각은 19o이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 일반식(Ⅰ)의 화합물을 비-광학활성 액정화합물와 혼합할 경우, 우수한 강유전성 키랄 스메틱 액정조성물이 수득된다.
[실시예 6] (용도실시예)
실시예 5에서와 동일한 아키랄 액정조성물(80중량%)에 본 발명에 본 발명에 따른 화합물인 화합물번호 17(20중량%)을 가한다. 생성된 액성조성물은 다음과 같은 상전이점을 나타낸다.
C-SC*3℃, SC*-SA 70.0℃ SA -Ch 80.0℃ 및 Ch-Ⅰ90.6℃
또한, 이 조성물은 자연발생 분극치가 -4.2nC/㎝2이고 경사각이 25o이며 SC*트위스트 감각이 우선성이고 반응시간이 실시예 5와 동일한 조건하에서 120μSEC 이다.
화합물번호 17은, SC*상이 나타나는 온도로 냉각시키기 전에 결정화되므로, 그의 단독 SC*상을 직접 관찰하는 것은 불가능하다. 그러나, 이 실시예에서 나타난 바와 같이, SC 액정조성물을 화합물번호 4와 혼합함으로써, 이는 강유전성 액정조성물을 구성하는데 유용하다. 이러한 사실은, 단독으로는 SC*상을 나타내지 않는 표1에 기술된 다른 화합물에도 적용된다.
[실시예 7] (용도실시예 3)
실시예 5에 기술된 아키랄 스멕틱 액정조정물(80중량%)에 화합물번호 3(표 1에 기술) (20중량%)을 가하여 키랄 스멕틱 조성물을 제조한다. 이 조정물은 다음과 같은 상전이점을 나타낸다 :
C-SC*-11℃ ; SC*-SA 62.1℃ ; SA-Ch 77.5℃ ; 및 Ch-1 86.1℃ .
이 조성물의 자연발생 분극치는 25℃에서 -6.0nC/㎠ 이고 경사각은 18o이다.
이 액종 조성물을 실시예 5에서와 같이 액정전지로 만들고 반응시간을 동일한 조건(단 전압을 20V로 한다)하에서 측정한 결과 90μsec이었다.
[실시예 8] (용도실시예 4)
하기 성분으로 이루어진 네마틱 액정조성물을 전극들 사이에 10㎛의 거리가 있는 전지에 충진시켜 TN모드 디스플레이 전지를 만든 후, 편광 현미경으로 관찰한다.
Figure kpo00025
결과로서, 반전구역(reverse domain)이 형성된 것으로 나타났다. 덧붙여, 사용된 전지는 그 표면을 폴리비닐알콜로 피복하고 표면을 문질러 평행정렬처리하여 수득된 것이다.
상기와 같이 네마틱 액정조성물에 표1에 기재된 화합물번호 8(0.1중량%)을 가하여 상술한 바와 동일한 TN 모드 전지를 제조한다. 전지 관찰결과, 반전구역이 해제되고 네마틱상이 나타났다.

Claims (8)

  1. 일반식(Ⅰ)의 광학활성 액정화합물.
    Figure kpo00026
    상기식에서, R1은 탄소수 2 내지 18의 알킬 그룹을 나타내고 ; R2는 각각 탄소수 1내지 20의 알킬 그룹 또는 알콕시 그룹, 수소원자, 할로겐원자 또는 시아노 그룹을 나타내며 ; A는 -COO- 또는 -OCO-를 나타내고 ; B 및 C는 각각 단일결합,
    Figure kpo00027
    또는
    Figure kpo00028
    (여기서, X는 수소원자, 할로겐원자 또는 시아노 그룹을 나타낸다.)을 나타내며 ; l, m 및 n은 각각 0또는 1을 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서, R1이 탄소수 2 내지 6의 알킬 그룹을 나타내고 ; R2가 각각 탄소수 1 내지 12의 알킬 그룹 또는 알콕시 그룹, 또는 수소원자를 나타내며 ; A가 -COO- 그룹을 나타내고 ; B 및 C가 각각 단일결합,
    Figure kpo00029
    또는
    Figure kpo00030
    (여기서, X는 수소원자, 할로겐원자를 나타낸다)을 나타내되, B 및 C가 둘다 단일결합은 아니며 ; l 및 m이 둘다 1을 나타내고 ; n이 0 또는 1을 나타내며 ; 6-원환의 총수가 2 또는 3인 광학활성 액정화합물
  3. 제 1 항에 있어서, R1이 C2H5를 나타내는 광학활성 액정화합물.
  4. 제 2 항에 있어서, -B-C가
    Figure kpo00031
    Figure kpo00032
    또는
    Figure kpo00033
    를 나타내는 광학활성 액정화합물.
  5. 2개 이상의 성분을 함유하며, 그중 1개 이상이 제 1 항에 따른 광학활성 액정화합물이 액정조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 키랄 스메틱 C상을 나타내는 액정조성물.
  7. 제 5 항에 있어서, 키랄 네마틱상을 나타내는 액정 조성물.
  8. 제 6 항에 따른 키랄 스멕틱 C상을 나타내는 액정조성물을 함유하는 점등 스위치(light-switching)소자.
KR1019880002925A 1987-03-20 1988-03-20 4-(광학활성 알킬)-3-시아노페닐 그룹을 갖는 액정화합물 KR910003854B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP67097 1987-03-20
JP62067097A JPH0832673B2 (ja) 1987-03-20 1987-03-20 オルト−シアノ−ベンゼン骨格を含む光学活性液晶化合物
JP62-67097 1987-03-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR880011307A KR880011307A (ko) 1988-10-27
KR910003854B1 true KR910003854B1 (ko) 1991-06-12

Family

ID=13335038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019880002925A KR910003854B1 (ko) 1987-03-20 1988-03-20 4-(광학활성 알킬)-3-시아노페닐 그룹을 갖는 액정화합물

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4913838A (ko)
EP (1) EP0283326B1 (ko)
JP (1) JPH0832673B2 (ko)
KR (1) KR910003854B1 (ko)
AT (1) ATE77638T1 (ko)
DE (1) DE3872277T2 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959173A (en) * 1987-09-29 1990-09-25 Adeka Argus Chemical Co., Ltd. Optically active ester compound
JP2691405B2 (ja) * 1987-11-06 1997-12-17 チッソ株式会社 強誘電性液晶組成物
DE3909354A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-27 Hoechst Ag Ferroelektrische fluessigkristallsysteme mit hoher spontaner polarisation und guten orientierungseigenschaften
US5231528A (en) * 1989-06-23 1993-07-27 Hoechst Aktiengesellschaft Ferroelectric liquid crystal components having high spontaneous polarization and low helical pitch
US5327273A (en) * 1989-06-29 1994-07-05 Hoffmann-La Roche Inc. Bistable ferroelectric liquid crystal display cell
JP3262170B2 (ja) * 1990-11-27 2002-03-04 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング ３，６―ジ置換２―ハロピリジン化合物
GB2285810A (en) * 1994-01-10 1995-07-26 Secr Defence Smectic liquid crystal materials for electroclinic or nonlinear optic devices
DE19500760A1 (de) * 1995-01-13 1996-07-18 Basf Ag Substituierte 2-Phenylpyridine
US7029403B2 (en) * 2000-04-18 2006-04-18 Acushnet Company Metal wood club with improved hitting face

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4235736A (en) * 1977-02-11 1980-11-25 Thomson-Csf Diphenylic esters exhibiting mesomorphic phases
JPS56122334A (en) * 1980-02-29 1981-09-25 Chisso Corp Liquid crystal 4-alkylcyclohexyl ester
DE3270906D1 (en) * 1982-01-14 1986-06-05 Merck Patent Gmbh Liquid crystal mixtures
DE3205766A1 (de) * 1982-02-18 1983-08-25 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Benzonitrile
JPS6028487A (ja) * 1983-07-27 1985-02-13 Alps Electric Co Ltd 液晶組成物
JPH0794406B2 (ja) * 1984-02-08 1995-10-11 チッソ株式会社 液晶性置換ビフエニルエステル類
JPS6143A (ja) * 1984-06-11 1986-01-06 Chisso Corp 強誘電性液晶化合物及び液晶組成物
GB8415039D0 (en) * 1984-06-13 1984-07-18 Secr Defence Pyrimidines
DE3685032D1 (de) * 1985-01-09 1992-06-04 Dainippon Ink & Chemicals Substituierte fluessigkristallverbindungen.
GB8501509D0 (en) * 1985-01-22 1985-02-20 Secr Defence Esters
DE3683062D1 (de) * 1985-02-08 1992-02-06 Ajinomoto Kk Auf polyphenyl basierende esterverbindungen und sie enthaltende fluessigkristalline zusammensetzungen.
DE3506446A1 (de) * 1985-02-23 1986-08-28 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Pyrimidinderivate
JPS61210056A (ja) * 1985-03-14 1986-09-18 Chisso Corp 含ハロゲン光学活性液晶化合物及び液晶組成物
JPS61246168A (ja) * 1985-04-22 1986-11-01 Chisso Corp 光学活性ピリミジニルエステル類
DE3515373A1 (de) * 1985-04-27 1986-11-06 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Stickstoffhaltige heterocyclen
DE3518734A1 (de) * 1985-05-24 1986-11-27 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Smektische fluessigkristalline phasen
JPS6222889A (ja) * 1985-07-23 1987-01-31 Chisso Corp ゲストホスト型表示素子用強誘電性液晶組成物
DE3600052A1 (de) * 1986-01-03 1987-07-09 Merck Patent Gmbh Heterocyclische verbindungen
JPH0780850B2 (ja) * 1986-01-21 1995-08-30 チッソ株式会社 含ハロゲンヘテロ環化合物及び液晶組成物
DE3604462A1 (de) * 1986-02-13 1987-08-20 Merck Patent Gmbh Smektische fluessigkristalline phasen
JPH0735352B2 (ja) * 1986-04-25 1995-04-19 チッソ株式会社 ３−置換ビフエニル化合物
JP2554473B2 (ja) * 1986-08-18 1996-11-13 チッソ株式会社 シアノ基を有する新規光学活性液晶化合物

Also Published As

Publication number Publication date
ATE77638T1 (de) 1992-07-15
EP0283326B1 (en) 1992-06-24
EP0283326A2 (en) 1988-09-21
DE3872277T2 (de) 1992-12-03
EP0283326A3 (en) 1990-03-28
JPH0832673B2 (ja) 1996-03-29
US4913838A (en) 1990-04-03
JPS63233966A (ja) 1988-09-29
DE3872277D1 (de) 1992-07-30
KR880011307A (ko) 1988-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0699392B2 (ja) 強誘電性ピリジン化合物及び液晶組成物
US4341653A (en) Liquid-crystalline 4-alkylcyclohexyl esters
JPH0623135B2 (ja) 液晶物質及び液晶組成物
KR910003854B1 (ko) 4-(광학활성 알킬)-3-시아노페닐 그룹을 갖는 액정화합물
EP0217354A1 (en) Novel optically active tolan derivative
EP0321148B1 (en) Condensates of optically active-4-(1-hydroxy-ethyl)biphenyls with optically active organic acids
JPH0610170B2 (ja) 新規光学活性化合物及び液晶組成物
KR0130072B1 (ko) 광학 활성-2,5-디페닐피리딘 및 이를 포함하는 액정 조성물
JPH0416454B2 (ko)
EP0168963A2 (en) Liquid crystal compound
JPH0784402B2 (ja) 新規光学活性液晶性ビフエニル化合物
KR970009601B1 (ko) 광학 활성-2-비페닐일피리딘
JPH0466857B2 (ko)
KR960000871B1 (ko) 광학 활성 액정성 화합물, 이를 함유하는 액정 조성물 및 이로부터 구성된 전기 광학 소자
JPH0578548B2 (ko)
JPH0813803B2 (ja) ピリミジン骨格を含む光学活性化合物
JPH0749392B2 (ja) 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
JPH0615508B2 (ja) 液晶性カルボナ−ト安息香酸誘導体及び組成物
JP2691919B2 (ja) ２，５−ジフエニルピリミジン化合物
US5055225A (en) Alkyl thiobenzoate derivative, production of same and liquid crystal display element
JPH04360890A (ja) ケイ素液晶化合物
JPH0640986A (ja) ジアリルビフェノール類の誘導体およびその液晶組成物
JP2956946B2 (ja) トリフルオロメチル化合物
JPH083093B2 (ja) 強誘電性スメクチツク液晶組成物
JPH0794435B2 (ja) 光学活性ラクタム化合物およびそれを用いた液晶組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 19980612

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee