JPH0196155A - 1−(置換フェニル)エタノール誘導体 - Google Patents

1−(置換フェニル)エタノール誘導体

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JPH0196155A
JPH0196155A JP62255326A JP25532687A JPH0196155A JP H0196155 A JPH0196155 A JP H0196155A JP 62255326 A JP62255326 A JP 62255326A JP 25532687 A JP25532687 A JP 25532687A JP H0196155 A JPH0196155 A JP H0196155A
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Kazutoshi Miyazawa
宮沢 和利
Naoyuki Yoshida
尚之 吉田
Masakazu Kanechika
昌和 金親
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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、新規な有機化学物及びそれを含む液晶組成物
に関し、更に詳しくは光学活性基を有する有機化合物及
びそれを含有する液晶組成物に関する。
[従来の技術] 液晶表示素子は、回路、駆動方式ならびにセル製造技術
の向上、そして特に素子に封入される液晶組成物の特性
改善によって急速な用途の拡大がなされてきた。しかし
ながら、液晶表示素子には後述のように改善すべき点が
山積みされている。
たとえば、視野角の狭いこと、コントラストが悪いこと
、応答速度が遅いこと、いまだ表示容量が小さいこと、
そして周囲の温度変化による表示品質の低下などが挙げ
られる。これらのうちでも周囲の温度変化による表示品
質の低下はしきい値電圧vthの温度変化に起因される
近年普通に使われている手段として、液晶組成物に光学
活性物質を微量添加することにより、液晶分子の逆ツイ
ストを抑えて液晶分子に右まわりあるいは左まわりのら
せん構造を与え、表示品質を保つ方法がある0例えばτ
N(twisted nes+atic)型表示素子、
および最近提案されたSBE(supertwiste
d birefrigence elect)型表示素
子の場合等に有利な影響を与えることができる。
しかしながら、ドーピング剤(dopant)として添
加する光学活性物質の有するねじれ能力が低すぎると必
要なピッチを得るために該ドーピング剤を比較的高い濃
度で添加する必要が生じ、他の物質パラメーターに不利
な影響をおよぼすことは明白である。このため高いねじ
れ能力すなわち液晶中に添加したときに同一添加量にて
より短いピッチを発現する能力を持つ光学活性物質が待
望されてきた。
例えばBDH社製CB−15や最近報告された特開昭8
2−81354号、特開昭82−81355号記載の化
合物はネマチック液晶組成物に1重量%添加するだけで
10pi+前後のピッチを発現する能力を有しており、
ある意味では実用可能な光学活性物質といえる。
しかしながら、−数的な公知の光学活性物質は、前記の
化合物も含め、温度の上昇につれてその添加による液晶
物質のピッチを増加せしめ、しばしば望ましくない影響
をおよぼしている。例えばSBE方式においては、温度
変化により液晶組成物の固有ピッチPが変化し、それに
よって表示素子のセル厚dと液晶組成物の固有ピッチP
の比P/dの値も変化する0通常P/dが2以下になっ
ているが、これが温度変化によって2以上になると27
0度ツイストが30度ツイストに変わってしまう。
また、表示容量の増大のための改善という点では、表示
素子に電圧を印加していった際の透過率の変化の急峻性
の改善が必要である。G、バウアーとW、フェーレンバ
ックは第15回フライブルグ液晶会議(1985)にお
いて270度ツイストにすると急峻性が大幅に改善され
るという計算結果を報告しているが、ここでも固有ピッ
チの温度による変化をなくすことが必要となってくる。
この問題を解決するための方法として近年、負の温度特
性を持つ光学活性化合物、すなわち温度上昇にともない
固有ピッチが減少する物質がみい出され、これを従来の
正の温度特性を有する光学活性物質と適量混合すること
により温度による固有ピッチの変化のない組成物が得ら
れている(特願昭81−179194号、江本ら)。
しかしながら、現在報告されている負の温度特性を持つ
物質はいづれも液晶物質に対するねじれ能力が低く必要
なピッチを得るためにはかなり高い濃度で添加すること
が必要となっており、種々の悪影響をもたらしていると
考えられる。これらの諸問題を解決するためにピッチが
短く、しかも負の温度特性を持つ物質が望まれている。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明者らは、好適な特性を有する液晶組成物を実現す
るために必要な特性、即ち負の温度特性を有し、高いね
じれ能力を有する光学活性化合物を開発するために鋭意
努力を重ねた結果、本発明に到達した。
本発明の目的は、好適な特性を有する液晶組成物を実現
するために必要な特性、特に負の温度特性を有し、ねじ
れ能力の極めて高い光学活性化合物を提供することであ
る。
[問題を解決するための手段] 本発明は、−数式 (但し、上式に於いてR1,R2は炭素数1〜20のア
ルキル基、アルコキシ基又は水素原子を示し、1、m、
nはそれぞれ0又はlを示し、 Xはフッ素原(Yは水
素原子、ハロゲン原子及びシアノ基のいづれかを示す、
) で表わされる光学活性化合物、少なくともその1種を含
有する液晶組成物および該液晶組成物を使用してなる電
気光学素子である。
[化合物の製法] 次に本発明の(1)式の化合物の製造方法について述べ
る・ (I)式の化合物は例えば次の経路により好適に製造で
きる。
(a) X=F、CI、Br (7)場合(但し上式に
於てR1,R2,1,m、n、  A  、  B  
Cは上述と同一の意味を示し、XはF、CI、Brのい
づれかを示す、) 即ち、(II )式で示される光学活性アルコールに(
m)式で示される種々のカルボン酸類を反応させること
により(I)式の化合物を得ることができる。
(b)X−ON  の場合 即ち、前記(a)で得られたX=Brである化合物をシ
アノ化することによりCI)式に於けるX−0Nである
化合物を得ることができる。
[発明の作用効果] 本発明の化合物の第一の特徴は、液晶組成物のドーピン
グ剤として用いたときに、わずかな添加量において高い
ねじれ構造を誘起することにある。後述の実施例3に於
て示すように、ねじれ構造を有しない液晶組成物に1重
量%添加したときのピッチが25℃に於て7.41L濡
と短く、より少量の添加で最適化されたねじれ構造を有
した液晶組成物すなわちカイラル液晶組成物を調整する
ことが可能である。
このことは現在ドーピング剤として知られている光学活
性化合物、例えばBDH社製の商品名C−15が83u
、■、商品名CB−15でさえ10JL層でしかないこ
とを考えると、驚くべき特性であることがわかる。
更に本発明の化合物の第二の特徴は、負の温度特性を有
している事にある。実施例3に於て示すように、温度特
性δPはtl−20℃、  t2−40℃に於て−0,
189と負の特性を示しており、−数的に知られている
正の温度特性を持つ化合物群から任意に選択されたもの
と、適当M−混和することにより、ピッチの温度特性が
平坦である、すなわちδP=Oであるカイラル組成物を
容易に提供することが可能になる。
本発明の化合物のこれら数々の優れた特性はすべて骨格 に起因しており、この骨格を持たずして上記の特性を発
現することはできない、換言すれば上記の骨格を分子構
造中に含んでさえいれば、優れた特性を発現できるので
あって、上式中のA、8部分にはさまざまな構造を置き
換えることができることはいうまでもない、上記骨格の
基本となる昭62−   号として特許出願されている
更に本発明の化合物は、その高いねじれ能力のため、最
適化されたねじれ構造を有するカイラル液晶組成物を得
るために必要な添加量がbずかでよい、そしてそのため
さまざまな種類の液晶物質と混和することが可能であり
、その対象となり得る液晶物質としてはシッフ塩基類、
ビフェニル類、フェニルシクロヘキサン類、フェニルピ
リジン類、フェニルピリミジン類、フエニルジオキサン
類、シクロヘキシルビフェニル類、桂皮酸エステル類、
フェニルエステル類など、あるいはそれらから任意に選
択され組み合わされてなる液晶組成物があげられる。
また、本発明の化合物を添加して生じるカイラル液晶組
成物、すなわちねじれ構造を有する液晶組成物とは、カ
イラルネマチック組成物のみに限られず、スメクチック
相特にスメクチックC相にねじれ構造を持たせたカイラ
ルスメクチックC相を有するm酸物をも意味している。
近年、カイラルスメクチックC相を利用した新しい駆動
方式についての研究が盛んに行なわれているが(クラー
クら: Applid Phys、 Iett、、 3
8,889(1980))、スメクチックC相を有する
化合物あるいは組成物に本発明の化合物を添加すること
によりカイラルスメクチックC相を誘起することができ
る。この場合、自発分極が大きければ大きい程、応答速
度が大きいといわれているが、後述の実施例4でも示す
通り1G、4nc/cm’という大きな自発分極を示す
組成物を得ることができる。
[実施例] 以下実施例により本発明の化合物につき更に詳細に説明
する。
実施例1 R−4−ペンチルオキシビフェニル−4°−カルボン酸
1−(2−ブロモフェニル)エチルエステル((I)式
に於テ1−m=1. n=o、 R’−CsHr+O−
の製造: R−1−(2−ブロモフェニル)エタノール〔α) o
  ”33.5CC−3,52ClCl5) 4g 、
 4−ペンチルオキシビフェニル−4°−カルボンm6
g、ジシクロへキシルカルボジイミド7g、ジメチルア
ミ/ピリジン0.4g、ジクロロメタン1(losMの
混合物を室温に於て2時間攪拌したのち不溶物を濾別し
た。濾液を酸洗、アルカリ洗および水洗し、溶媒を留去
し残存をエタノール・酢酸エチルの混合溶媒から再結晶
を行ない、7.68のR−4−ペンチルオキシビフェニ
ル−4′=カルボン酸1− (2−’ロモノェニル)エ
チルエステル ℃.またこのものは元素分析, N)IR−スペクトル
、IR−スペクトルによると標題化合物に一致している
実施例2 R−4−ペンチルオキシビフェニル−4−カルボン酸1
−(2−シアノフェニル)エチルエステル(上述の(I
)式に於てI−m−1, n=0, R’=CsHzO
−。
の製造: 実施例1で製造したR−4−ペンチルオキシビフェニル
−4”−カルボン酸1−(2− ’7’ロモフェニル)
エチルエステル6g、シアン化第−銅2.1g,ジメチ
ルフォルムアミド40層文の混合物を150℃に於て6
時間攪拌した.放冷後塩化第−鉄6.4g、20%塩酸
7 膳立の混合物を加え80〜70℃に於て20分攪拌
した.トルエンを加え水洗したのち溶媒を留去し残存を
エタノールから再結晶することにより2.88のR−4
−ペンチルオキシビフェニル−4゛−カルボン酸1−(
2−シアノフェニル)エチルエステルを得た。
朧p 112.5〜112.8℃.また、このものは、
元素分析、NMR−スペクトル、 IR−スペクトルに
よると標題化合物に一致している。
実施例3 (使用例1) ネマチック液晶組成物(市販のメルク社輛製ZLI−1
132を使用した)に本発明の実施例1および2の化合
物 を1重量%添加し、カイラルネマチック液晶組成物を調
製した.このカイラルネマチック液晶組成物を平行処理
を施したくさび型セルに注入しこれを偏光顕微鏡下で観
察したところ,らせんピッチが法衣の通りに観察された
ただし前述のδP2Q#Tは温度特性を表現するパラメ
ーターであり次式で定義される。
P(t); t ’cに於けるピッチ長上:温度 以上の様に発現するピッチは極めて短く、その上、温度
上昇に併い、ピッチ長が短くなるという特性を有してお
り本発明の化合物が優れた液晶組成物のピッチ調節剤で
あることが判明した。
実施例4 (使用例2) 次の相転移点を持ち、ラセミ体である化合物、80重量
%に実施例2の化合物20重量%を添加しカイラルスメ
クチックC液晶組成物を製造した。
その相転移点は次の通りであった。
この組成物の自発分極値を測定したところ1G、4nc
/am” テあった。
以上

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、上式に於てR^1、R^2は炭素数1〜20の
    アルキル基、アルコキシ基又は水素原子を示し、l、m
    、nはそれぞれ0又は1を示し、Xはフッ素原子、塩素
    原子、臭素原子又はシアノ基を示し、▲数式、化学式、
    表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
    、▲数式、化学式、表等があります▼はそれぞれ独立に
    、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (Yは水素原子、ハロゲン原子及びシアノ基のいづれか
    を示す。) で表わされる光学活性化合物。
  2. (2)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼…( I ) (但し、上式に於てR^1、R^2は炭素数1〜20の
    アルキル基、アルコキシ基又は水素原子を示し、l、m
    、nはそれぞれ0又は1を示し、Xはフッ素原子、塩素
    原子、臭素原子又はシアノ基を示し、▲数式、化学式、
    表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
    、▲数式、化学式、表等があります▼はそれぞれ独立に
    、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (Yは水素原子、ハロゲン原子及びシアノ基のいづれか
    を示す。) で表わされる光学活性化合物を少なくとも1種含有し、
    少なくとも2成分以上からなることを特徴とする液晶組
    成物。
  3. (3)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼…( I ) (但し、上式に於てR^1、R^2は炭素数1〜20の
    アルキル基、アルコキシ基又は水素原子を示し、l、m
    、nはそれぞれ0又は1を示し、Xはフッ素原子、塩素
    原子、臭素原子又はシアノ基を示し、▲数式、化学式、
    表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
    、▲数式、化学式、表等があります▼はそれぞれ独立に
    、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (Yは水素原子、ハロゲン原子及びシアノ基のいづれか
    を示す。) で表わされる光学活性化合物を少なくとも1種含有し、
    少なくとも2成分以上からなる液晶組成物を使用してな
    る電気光学素子。
JP62255326A 1987-10-09 1987-10-09 1−(置換フェニル)エタノール誘導体 Expired - Lifetime JPH089576B2 (ja)

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US07/239,277 US4904409A (en) 1987-10-09 1988-09-01 Optically active-1-(2-halogen-substituted-phenyl)-ethanol and its derivative
DE3889408T DE3889408T2 (de) 1987-10-09 1988-10-03 Flüssigkristalline Mischungen enthaltend optisch aktive 1-[2-Halogen-substituierte-phenyl]-äthanole und Derivate davon.
EP88309168A EP0311329B1 (en) 1987-10-09 1988-10-03 Liquid crystal compositions comprising optically active 1-[2-halogen-substituted-phenyl]-ethanols and derivatives thereof

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997029167A1 (en) * 1996-02-09 1997-08-14 Chisso Corporation Liquid crystal composition and liquid crystal display element
JP2004277693A (ja) * 2002-10-09 2004-10-07 Dainippon Ink & Chem Inc 液晶組成物及び液晶表示素子

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CHEMICAL ADSTVACTS=1969 *
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