JPH02117988A - 乳酸誘導体を含有する液晶組成物 - Google Patents

乳酸誘導体を含有する液晶組成物

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JPH02117988A
JPH02117988A JP1246428A JP24642889A JPH02117988A JP H02117988 A JPH02117988 A JP H02117988A JP 1246428 A JP1246428 A JP 1246428A JP 24642889 A JP24642889 A JP 24642889A JP H02117988 A JPH02117988 A JP H02117988A
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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] 本発明は液晶性の乳酸誘導体を含有する組成物に関する
ものである。
[従来の技術] 本発明の化合物は、光学活性を有することを特徴とする
種々の光学素子を形成する場合に必要な機能性材料を合
成するための光学活性中間体として特に有用である。光
学活性を有することを特徴とする光学素子としては、具
体的には、1)液晶状態においてコレステリック・ネマ
ティック相転移効果を利用するもの(J、 J。
Wysoki、 A、 Adams and W、 t
laas; Phys、 Rev。
Lett、、 20.1024 (1968))、2)
液晶状態においてホワイト・ティラー形ゲスト・ホスト
効果を利用するもの(D、 L、 Whiteand 
G、 N、 Taylor; J、 Appl、 Ph
ys、、 45.4718(1974))  、 3)液晶状態においてカイラル・スメクチックC相、H
相、F相、■相、G相、に相、J相の強誘電性効果を利
用するもの(N、 A、 C1ark and S。
T、  Lagerwall;Appl、  Phys
、  Lett、、  36. 899(1980))
、 4)液晶状態においてコレステリック相を持つものをマ
トリックス中へ固定することにより、その選択散乱特性
を利用し、ノツチフィルターやバンドパスフィルターと
して利用するもの(F、 J。
、Kahn、 Appl、 Phys、 Lett、、
 18.231 (1971) )、円偏光特性を利用
した円偏光ビームスプリッタ−として利用するもの(S
、 D、 Jacobs、 5PIE、 37゜等が知
られている。個々の方式についての詳細な説明は省略す
るが、表示素子や変調素子として重要である。
従来、光学活性を有することを特徴とする光学素子に必
要な機能性材料を合成するための光学活性中間体として
は、2−メチルブタノール、2級オクチルアルコール、
2級ブチルアルコール、塩化p−(2−メチルブチル)
安息香酸、2級フェネチルアルコール、アミノ酸誘導体
、ショウノウ誘導体、コレステロール誘導体等が知られ
ている。
しかし、これらは次のような欠点を有している。光学活
性な鎖状炭化水素誘導体は構造の変更が困難で、しかも
一部のものを除き非常に高価なものである。アミノ酸誘
導体は比較的安価な上に構造の変更も容易であるがアミ
ンの水素基が化学的に活性が強(、水素結合や化学反応
を生じやすいために機能性材料の特性を制限してしまい
やすい。ショウノウ誘導体・コレステロール誘導体は構
造の変更が困難なうえに立体的な障害によって機能性材
料の特性に悪影響を与えやすい。
上記のような欠点は、種々の材料を開発する上で大きな
制約となっていた。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、上記の点に鑑みなされたものである。すなわ
ち、本発明はアルキル基の長さを変更することが容易で
、このことによりIt、 Arnold、ZPhys、
 Chem、、 226.146 (1964)に示さ
れるように液晶状態において発現する液晶相の種類や温
度範囲を制御することが可能な液晶性化合物を少なくと
も1種類配合成分として含有する液晶組成物を提供する
ことを目的とする。またLD (Langmuir−B
lodgett)脱法により単分子累積膜を作製する場
合には容易に疎水基を制(卸することが出来、安定に成
膜することが可能な化合物の提供を目的とする。
[課題を解決するための手段及び作用]本発明によれば
、−能代(I): [−能代N)中Rは炭素原子数4〜20の直鎮状、分岐
状もしくは環状の飽和又は不飽和の炭化水素基を示す。
*は不斉炭素原子を示す。
R′はOH基を示す。] で表わされる光学活性な乳酸誘導体を中間体とする、−
能代(I)におけるR′が り (但しR′は炭素数4〜20のアルキル基またはアルコ
キシ基である)である液晶性の乳酸誘導体及びそれを少
な(とも1種類配合成分として含有する液晶組成物並び
に、−能代(1)におけるR20のアルキル基またはア
ルコキシ基である)で表わされる液晶性の乳酸誘導体及
びそれを少なくとも1種類配合成分として含有する液晶
組成物、並びに、−能代(I)におけるR′が す 数4〜20のアルキル基またはアルコキシ基である)で
表わされる液晶性の乳酸誘導体を少なくとも1種類配合
成分として含有する(1す品組成物が提供される。
上記−能代中、R,R”は炭素原子数4〜20の直鎖状
、分岐状または環状の飽和もしくは不飽和の炭化水素基
である。炭素原子数3以下では末端基としての特性が損
われやすく、21以上では最終的な機能材料としたとき
の粘度やモル体積が増加するため好ましくない。また、
好ましいR,R−の炭素原子数は6〜16である。R,
R″の具体例としては直鎖状アルキル基、分岐状アルキ
ル基、シクロアルキル基、直鎖状アルケニル基、分岐状
アルケニル基、シクロアルケニル基、直鎖状アルカディ
エニル基、分岐状アルカブイエニル基、シクロアルカブ
イエニル基、直鎖状アルカトリエニル基、分岐状アルカ
トリエニル基、直鎖状アルキニル基、分岐状アルキニル
基、アラルキル基がある。又、中は不斉炭素原子を示す
Rは、適当な反応条件下で、反応試薬と反応して他の基
によって容器に置き換えることができる。この場合反応
試薬を種々変化させることにより、液晶性化合物その他
の機能性化合物を得ることができる。
光学素子や変調素子等の用途に適した機能性材料を合成
するためには、本発明により提供される光学活性な乳酸
誘導体と分子制御を行うことのできる適度な分子間力と
形状をもった機能性材料中間体とを光学活性を損うこと
な(結合することが有効である。本発明の乳酸誘導体と
組み合わせることの有効な機能性材料中間体としては、
アゾ−、アゾキシ誘導体、環集合炭化水素誘導体、縮合
多環式炭化水素誘導体、複素環誘導体、縮合複素環誘導
体、環集合複素環誘導体等で具体的には、アゾベンゼン
誘導体、アゾキシベンゼン誘導体、ビフェニル誘導体、
ターフェニル誘導体、フェニルシクロヘキサン誘導体、
安息香酸誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、
ピリジン誘導体、スチルベン誘導体、トラン誘導体、カ
ルコン誘導体、ビシクロヘキサン誘導体、ケイ皮酸誘導
体等である。
次に、本発明の中間体である一般式(1)で示される光
学活性な乳酸誘導体の合成方法の例を示す。
(al (b) すなわち、R′がアルコキシ基である化合物[上記式(
a)の化合物]を合成するには、乳酸エステルと炭化水
素ヨウ化物とをAgzO存在下に反応させることにより
得られる。この場合、乳酸エステルと炭化水素を容器に
入れて混合しておき、この混合物中にAgzOを添加す
る方法が好ましい。
またR′が011基である化合物[上記式(b)の化合
物]を合成するには、上記式(a)の化合物をLiAQ
llの如き還元剤を作用せしめる方法がとられる。
上記反応式におけるRIは炭素数の広い範囲にわたって
選択することが可能であり、具体的にはヨードブタン、
ヨードベンクン、ヨードへキサン、ヨードへブタン、ヨ
ードオクタン、ヨードノナン、ヨードデカン、ヨードウ
ンデカン、ヨードドデカン、ヨードトリデカン、ヨード
テトラデカン、ヨードペンタデカン、ヨードヘキサデカ
ン、ヨードヘプタデカン、ヨードオクタデカン、ヨード
ノナデカン、ヨードエイコサン等の直鎖状飽和炭化水素
ヨウ化物;2−ヨードブタン、l−ヨード−2−メチル
プロパン、l−ヨード−3−メチルブタン等の分岐状飽
和炭化水素ヨウ化物;ヨードベンジン、ヨードフェナシ
ル、3−ヨード−1−シクロヘキセン等の環状不飽和炭
化水素ヨウ化物;ヨードシクロペンクン、ヨードシクロ
ヘキサン、l−ヨード−3−メチルシクロヘキサン、ヨ
ードシクロへブタン、ヨードシクロオクタン等の環状飽
和炭化水素ヨウ化物がある。
以上のようなヨウ化物から自由に選択することにより光
学活性な乳酸誘導体を得ることができる。
表1に直鎖状飽和炭化水素ヨウ化物より得られた光学活
性な乳酸誘導体の例を示す。
表  1 このような方法により得られた種々の乳酸誘導体より次
に示す合成経路によって下記−能代(II )〜(IV
 )に示される液晶性化合物を得た。
・・・・・・(11) [但し、上記−能代(II )において、Rは炭素原子
数4〜20の直鎖状、分岐状または環状の飽和もしくは
不飽和の炭化水素基を示し、R″は炭素原子数4〜20
のアルキル基を示す。] ・・・・・・(II! ) [但し、上記−能代(II+ )において、Rは炭素原
子数4〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の飽和又は
不飽和の炭化水素基を示し、R“は炭素原子数4〜20
のアルキルまたはアルコキシ基を示す。] ・・・・・・ (1■) [但し、上記−能代(1■)において、Rは炭素原子数
4〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の飽和又は不飽
和の炭化水素基を示し、1(“は炭素原子数4〜20の
アルキルまたはアルコキシ基を示す。] 本発明の乳酸誘導体を用いることにより(II )〜(
IV )の液晶性化合物の側鎖の長さ、分子量、形状を
自由に変更した光学活性な液晶性化合物を得ることが可
能となり、目的の化合物の物性値を制御することができ
る。従来は不斉炭素から離れた側鎖を変更することのみ
可能であったが、本発明により、両末端基を変更するこ
とが可能となった。このことは液晶やLlll膜を機能
素子として使用する上で非常に重要な問題であり、目的
に応じた分子設計に道を開くものである。
本発明の液晶組成物は一般式(I) [上記−能代中Rは炭素数4〜20の直鎖状、分岐状も
しくは環状の飽和又は不飽和の炭化水素を示す。又、拳
は不斉炭素原子を示す。
し−能代(A) 、 (B) 、 (c)においてR′
は炭素数4〜20のアルキル基またはアルコキシ基であ
る)で示される基を示す。] で表わされる液晶性の乳酸誘導体を少なくとも1種類配
合成分として含有する。この組成物のうち一般式(1)
のR′が一般式(A)、 (B)、 (C)で示される
基である乳酸誘導体の少なくとも1種と強誘電性液晶化
合物とを含有する組成物は、強誘電性液晶の性質の改良
という観点から本発明における殊に好ましい態様をなす
ものである。この液晶組成物に8いて使用される強誘電
性液晶化合物の具体例を以下に掲げる。
A、  5chiff塩基型強誘塩基酸晶化合物:(1
11)OBAMBC(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)(この系
統でp−へキシルオキシ乃至p−デシルオキシの炭素原
子数のアルコキシ基を有する化合物は強誘電性があり、
本発明の組成物に使用できる。) (2) DOBAMBCC(p−デシルオキシベンジリ
デンp′−アミノ−2−メチルブチル−a−シアノシン
ナメート) (この系統でp−デシルオキシ基がp−テトラデシルオ
キシ基で置き換わった化合物も強誘電性がある。) (3) OO[3AMBCC(p−オクチルオキシベン
ジリデンp゛−アミノ−2−アミノメチルブチル−α−
クロロシンナメート) (4) ll0BAcPc  (p−へキシルオキシベ
ンジリデンp′−アミノ−2−クロロ−α−プロピルシ
ンナメート) (この系統でp−へキシルオキシ乃至p−ドデシルオキ
シの炭素原子数のアルコキシ基を有する化合物は強誘電
性がある。) (5) OOBAMBMC(p−オクチルオキシベンジ
リデンp′−アミノ−2−メチルブチル−α−メチルシ
ンナメート) (6) DOBMBA [p−デシルオキシベンジリデ
ンp′−(2−メチルブチルオキシカルボニル)アニリ
ン] (この系統がp−へブチルオキシ乃至p−テトラデシル
オキシの炭素原子数のアルコキシ基を有する化合物は強
誘電性がある。) B、 エステル型強誘電性液晶化合物;(1)’4−n
−ヘキシルオキシフェニル−4−(2″−メチルブチル
)ビフェニル−4′−カルボキシレート (2) 4−(2’−メチルブチルオキシ)フェニル4
゛−才クチルビフェニル−4−カルボキシレート (3) 4−(2’−メチルブチルオキシ)フェニル4
′−ドデシルオキシフェニル4−カルボキシレート (上記の2′−メチルブチルオキシ基が4′−ノニルオ
キシ基で置き換わった化合物も強誘電性を示す。) C3アゾキシ型強誘電性trk品化合物:(1) PA
CMB  (p−アゾキシシンナメートメチル2ブタノ
ール) 強誘電性液晶と一般式(II)または(Ill )の化
合物とを含有する組成物においては、強誘電性液晶化合
物100重量部に対し、−能代(III )で示される
化合物または一般式(Ill )で示される化合物0.
01〜100重量部が配合される。
[実施例] 以下、実施例により本発明の化合物の製造法について更
に詳細に説明する。
ここで、実施例1〜5は光学活性な乳酸誘導体の合成例
を示し、実施例6〜9は液晶性化合物の合成例を示し、
実施例1O〜12は液晶性化合物を配合した液晶性組成
物の例を示す。
なお、以下の実施例において、相転移温度は、OSC(
セイコー電子SSC580DS)により測定を行い、温
度制御した銅ブロツク中へガラス板に封入した液晶を挿
入し、偏光顕微鏡で観察することで観察した。
実施例1  [2−ブトキシプロパノール]L−(+1
−乳酸エチル31.5gと1−ヨードブタン107、3
gを四ツロフラスコへ混合し、新しく合成したAg2O
を2時間で加える。室温にて15時間放置後200mβ
のエーテルにて希釈し、i濾過したのちエーテルを留去
する。残分を5%KOJ+水溶液100+nI2にて洗
浄後、無水Na1S04にて乾燥して減圧蒸留、110
℃154nuol1gの留分を集めると23gの(−)
−エチル−2−ブトキシプロピオネートが得られ24゜ る。旋光度EaED =−73゜ LiA41L2.0gを100mρ(7) −r−−5
−ルに:加え3時間攪拌したものへ(−)−エチ゛ルー
2−ブトキシプロピオネート12.7gを滴下する。滴
下終了後15分1骨拌をつづける。その復水50 mρ
および10%11□so4水溶11150mεを加える
。エーテル層を分離しMg5O<にて乾燥する。1濾過
してエーテルを留去する。収量24@ 7.4g、旋光度[α]D  =+24.4゜実施例2
[2−へブチルオキシプロパノール]L−(+)−乳酸
エチル64.7gとl−ヨードへブタン95.2gを混
合し、新しく合成したAgzOを1時間で加える。室温
にて72時間放置後4ooI2のエーテルにて希釈し、
i濾過後、エーテルを留去する。5%KO)I水溶液2
00mβにて洗浄後、無水Na2SO4にて乾燥して減
圧蒸留する。122℃/ 12mm11gの留分を集め
ると30gの(−)−エチル−2−ヘプチルオキシプロ
ピオネートが得られる。
25′ 旋光度[al D= −51’ LiAff lL2. Ogを62 m12のエーテル
に加え3時間攪拌したものへ(−)−エチル−2−へブ
チルオキシプロピオネート14.6gを滴下する。滴下
終了後15分攪拌をつづける。水を少量加え、さらに1
O%14、SO,水溶液50 mβを加える。エーテル
Mを分離し無水Mg5O<にて乾燥する。i濾過してエ
ーテルを留去する。収量9.0g、 25″″ 旋光度[al D= +17.4゜ 実施例3[2−デシルオキシプロパノール]L〜(+)
−乳酸エチル47.4gと1−ヨードデカン93、9g
を混合し、新しく合成したAg2O60,1gを約1時
間30分で加える。攪拌しつつ40〜50’Cへ1時間
保ち、室温にて24時間放置したのち約300mρのエ
ーテルにて希釈し、1濾過後、エーテルを留去する。5
%K(ill水溶液約100m j2にて洗浄後、無水
Na、SO,にて乾燥して減圧蒸留する。141〜14
6°C75mmHgの留分を集めると13.6gの(−
)−エチル−2−デシルオキシプロビオネートが得られ
る。
23” 旋光度[al0  =−48゜ IR:  2920.2g50.1750.1150 
cm−’。
LiAj2 H,2,2gを8On+j2(7)エーテ
ルとともフラスコへ加え5時間攪拌をつづける。(−)
−エチル−2−デシルオキシプロビオネート13.6g
を40 mρのエーテルに溶解したものを約30分でL
iAQI14Q濁液へ加え15分間漬拌をつづける。5
0 n+j2の水を加^、さらに50 mQ (7) 
5 % t12S04水溶液加え、エーテル層を分離し
て無水Mg5O,にて乾燥する。エーテルを留去し減圧
蒸留する。9,4〜96°C/ l mm11gの留分
を集めると6.9gの(÷)−2−デシルオキシブロバ
ノールが得られる。
24゜ 旋光度[α]D  =  +16、l。
IR:  3430. 2925. 2850. 14
70. 13g0. 1100゜1050cm −’ ’If−NMR:  3.3〜3.7ppm、 2.2
〜2.3ppm、 0.8〜1.3ppm 実施例4[2−ドデシルオキシプロパノール]L−(+
)−乳酸エチル47.0gと1−ヨードドデカン88.
4gをフラスコへ加えN2気流下混合する。新しく合成
したAg2O42,1gを3時間で加える。室温にて5
0時間放置後、ウォーターバスにて60〜70°Cに4
時間加熱する。エーテル200mj2にて希釈してi濾
過後エーテルを留去する。5%に011水溶液to。
mj2にて洗浄後、無水NazSO<にて乾燥して減圧
蒸留。169°C/9mm11gの留分な集めると22
gの(−)−エチル−2−ドデシルオキシプロビオネー
トが得られる。
23” 旋光度[alD =−42゜ LiAj211.1.9gを70 mj2のエーテルに
加え4時間攪拌したものへ(−)−エチル−2−ドデシ
ルオキシプロビオネート16.9gを1On+j2のエ
ーテルに?8解したものを滴下する。滴下終了後15分
攪拌をつづける。50 mQのイオン交換水を加えさら
に50 mQの10%112sO,水溶液を加える。エ
ーテル層を分離し無水MgSO4にて乾燥する。濾過し
てエーテルを留去する。収量12.0g、 26゜ 旋光度[α] D  = +11.1″IR:   3
430. 2930. 2850. 1470. 13
g0. 1100゜1050  cm−’ 実施例5[2−オクタデシルオキシプロパノール]L−
(+)−乳酸エチル60.5gと1−ヨードオクタデカ
ン95.4gを混合し、新しく合成したAg2O71,
7gを約30分間で加える。攪拌しつつ40〜50℃に
8時間保ち、さらに60〜70℃に14時間保ち、室温
にて約100時間放置したのち約300mI!、のエー
テルにて希釈し、i濾過後エーテルを留去する。5%K
OI+水溶液約10On+り2にて洗浄後、無水Naz
SO4にて乾燥する。ヘキサンにて再結晶し精製して2
0.5gの(−)−エチル−2−オクタデシルオキシプ
ロピオネートが得られる。
25′″ 旋光度[α] D=−32@、 IR:  2930.
2850゜1755、1140cm−’。
LiAρI(44,5gを150m Qのエーテルとと
もにフラスコへに加え3時間30分1骨拌したものへ3
111.8gの(−)−エチル−2−オクタデシルオキ
シプロピオネートを100nlのエーテルに溶解したも
のを滴下する。滴下終了後20分攪拌をつづけのち50
 nuの水を加える。さらに10%H2S 04水溶液
を加え、pl+7〜8となるようにした。エーテル層を
分離し無水M gS O4を加え乾燥する。濾過してエ
ーテルを留去し、減圧蒸留する。
175〜179°C10,9mm’l1gの留分を集め
ると14.0gの(+)−2−オクタデシルオキシプロ
パノールが得られる。’If−NMR:3.:l−3.
6ppm、 2.0〜2.2ppm、 0.928゜ 〜1.7ppm、旋光度[al D  = +12.2
°IR:33g0゜2910、2g50.1465.1
375.1095.1045 cm−’実施例6[ヘプ
チルオキシプロピル4′−才クチルオキシビフェニル−
4−カルボキシレート]4−オキシビフェニル85gを
1 、5N−NaOll溶液l、52に溶解し、温度が
60℃をこえないようにして、メチル硫酸2モルと反応
させ、それから30分を要して70℃に温度をあげる。
エタノールから再結晶すると融点80,5°C(収率9
0〜95%)の4−メトキシビフェニル結晶を得る。
11.5gの4−メトキシビフェニルを75 mQの蒸
留したばかりの二硫下炭素に溶解したのち、0〜2°C
に冷却し、無水塩化アルミニウム9.5gを1貰拌しな
からすばや(加える。その後、アセチルクロライド5.
8mffを5〜lO分間で滴下する。それから温度を徐
々に35℃に上げ、反応を完結させる。約45分間還流
してから冷却し、冷濃塩酸60 m12を加えて分解す
る。水蒸気を溶媒中に吹き込み溶媒を除いた後、良(攪
拌しながら急速に冷却すると褐色がかったピンク色の結
晶を生ずる。異性体の3−ケトンを除(ためにエーテル
40 mρで2回抽出してから、イソプロピルアルコー
ルから再結晶する。融点は156.5℃、収率は60〜
77%で4−アセチル−4′−メトキシビフェニルが得
られる。
285mj2のジオキサンに18gの4−アセチル−4
′−メトキシビフエニルを溶解して稀薄次亜臭素酸ナト
リウムで酸化する。エタノールと酢酸から再結晶すれば
、融点285℃の4゛−メトキシビフェニル−4−カル
ボン酸が得られる。
4′−メトキシビフェニル−4−カルボン酸25g、酢
酸1℃、48%臭素酸200nlを12〜14時間還流
して2.5Cの水中に投入する。冷却後、結晶を集める
。融点は288〜291’Cで収率は90〜95%で4
′−ハイドロキシビフェニルカルボン酸が得られる。
p−オキシビフェニルカルボン酸0.01モル、水酸化
カリウム0゜02モルをアルコール300mρと水30
 mβ中に溶解する。その後、n−オクチルブロマイド
1゜2モルを加え、12時間還流する。1.12gの水
酸化カリウムを含む10%溶液を2時間還流して加水分
解する。再結晶はエタノールと氷酢酸で行なう。183
〜255℃でスメクチック相を示す、4′−〇−オクチ
ルオキシビフェニルカルボン酸が得られる。
4′−n−オクチルオキシビフェニルカルボン酸1、0
gを四ツロフラスコへ加えさらに40 m℃の塩化チオ
ニル(SOCl2)を加え加熱還流下4時間攪拌する。
加熱を停止し7時間攪拌した後、SOCl2を留去する
。完全に留去したあと乾燥ピリジン40 mρを加え攪
拌し、(+)−2−ヘプチルオキシプロパノール2.1
gを40 +ylの乾燥ベンゼンへン容解したものを4
0分間で加える。15時間室温で放置し、その後3時間
加熱還流し溶媒を留去する。Bzに溶解し、シリカゲル
にてBz溶媒でカラムクロマト実施し0.7gの2′−
へブチルオキシプロピルオクチルオキシビフェニル−4
−カルボキシレイトが得られる。エタノールにて再結晶
した。
’DSC:  23〜39℃の範囲で液晶相を示す。
IR:  2930.2850. 1720. 160
0. 1290. 1120゜830、 770  c
m−’ ’!l−NMR:  7.0〜Llppm、 3.5〜
4.3ppm、 0.9〜1.5ppm 実施例7[ブトキシプロピル4′−才クチルオキシビフ
ェニル−4−カルボキシレート]4−オキシビフェニル
85gを1.5N−Na011溶液1.5 ffに溶解
し、温度が60℃をこえないようにして、メチル硫酸2
モルと反応させ、それから30分を要して70℃に温度
をあげる。エタノールがら再結晶すると融点80.5℃
(収率9o〜95%)の4−メトキシビフェニル結晶を
得る。
11.5gの4−メトキシビフェニルを75 mβの蒸
留したばかりの二硫化炭素に溶解したのち、0〜2℃に
冷却し、無水塩化アルミニウム9.5gを攪拌しながら
すばや(加える。その後、アセチルクロライド5.8m
℃を5〜lO分間で滴下する。それから温度を徐々に3
5°Cに上げ、反応を完結させる。約45分間還流して
から冷却し、冷製塩酸60 m℃を加えて分解する。水
蒸気を溶媒中に吹き込み溶媒を除いた後、良く攪拌しな
がら急速に冷却すると褐色がかったピンク色の結晶を生
ずる。異性体の3−ケトンを除くためにエーテル40 
+++J2で2回抽出してから、イソプロピルアルコー
ルから再結晶する。融点は156.5℃、収率は60〜
77%で4−アセチル−4′−メトキシビフェニルが得
られる。
285+n Qのジオキサンに18gの4−アセチル−
4″−メトキシビフェニルを溶解して稀薄次亜臭素酸ナ
トリウムで酸化する。エタノールと酢酸から再結晶すれ
ば、融点285℃の4′−メトキシビフェニル−4−カ
ルボン酸が得られる。
4′−メトキシビフェニル−4−カルボン酸25g、酢
酸142.48%臭素酸200m1を12〜14時間還
流して2.5℃の水中に投入する。冷却後、結晶を集め
る。融点は288〜291 ’Cで収率は90〜95%
で4′−ハイドロキシビフェニルカルボン酸が得られる
p−才キシビフェニルカルボン酸0.01モル、水酸化
カリウム0.02モルをアルコール300mρと水30
 mj2中に溶解する。その後、n−オクチルブロマイ
ド1.2モルを加え、12時間還流する。1.12gの
水酸化カリウムを含む10%溶液を2時間還流して加水
分解する。再結晶はエタノールと氷酢酸で行なう。18
3〜255℃でスメクチック相を示す、4′−n−オク
チルオキシビフェニルカルボン酸が得られる。
4′−n−オクチルオキシビフェニルカルボン酸1.0
gを四ツロフラスコへ加えさらに塩化チオニル40 m
ρを加え4時間加熱還流上攪拌する。塩化チオニルを留
去し乾燥ピリジン40 m℃を加え攪拌する。(+1−
2−ブトキシプロパノール1.Ogを乾燥ベンゼン36
 m℃に溶解したものをピリジン溶液へ30分間で滴下
し、19時間室温にて放置する。溶媒を留去し、ベンゼ
ンに溶解しシリカゲルにてベンゼン溶媒でカラムクロマ
ト実施し、0.5gの2′−ブトキシプロピルオクチル
オキシビフェニル−4−カルボキシレートが得られる。
DSC:  34〜36℃でモノトロピックな液晶相を
示す。
IR:  2930.2g50. 1720.1600
. 1290. 1270゜1120、830.770
 cm−’ ’H−NMR: 実施例8 (4−(5−(4′−ブチルフェニル)ピリ
ミジン−2−イル)ベンゾイックアシッド2′−ドデシ
ルオキシプロビルエステル] 2−(4jfルフエニル)マロンジアルデヒドテトラエ
チルアセクール30gを40 mAのエタノール、3.
6+nJ2の水、3滴の濃硫酸とともに50℃で18時
間攪拌し、エーテルで希釈する。未反応の2−(4−ブ
チルフェニル)マロンジアルデヒドテトラエチルアセタ
ールを希NazCO3水溶液にて除去したのちエーテル
を留去する。得られた2−(4ブチルフエニル)−3−
エトキシアクロレイン15gと4−アミディノベンゾイ
ックアシッドメチルエステルハイドロクロライト16.
5gと7,5gのナトリウムメチラートを150+of
fのメタノール中でN、気流下室温にて1夜攪拌する。
沈殿を決別し、水、メタノール、エーテルにて洗浄する
。得られた4−(5−(4−ブチルフェニル)ピリミジ
ン−2−イル)安息香酸メチルエステル4.1gを47
%HBr水溶液41.5gとともにフラスコへ加え6時
間加熱攪拌し、室温にて35時間放置する。水を加え結
晶を炉別し、エタノール−TIIF−ベンゼンにて再結
晶し炉別後乾燥。
得られた4−(5−(4−ブチルフェニル)ピリミジン
−2−イル)安息香酸1. Ogを2011II2の塩
化チオニルとともにフラスコへ加え3時間加熱還流する
塩化チオニルを留去し乾燥ピリジン20 mβを加え氷
冷しつつ攪拌したものへ(÷)−2−ドデシルオキシブ
ロバノール3.8gをベンゼン20 mQへ溶解したも
のを滴下する。滴下終了後2時間攪拌し、室温で12時
間放置。溶媒を留去し、ベンゼン: TIIF溶媒でシ
リカゲルカラムクロマト実施したものをさらに再結晶に
て精製し0.7gの4−(5−(4’−ブチルフェニル
)ピリミジン−2−イル)安息香酸2′−ドデシルオキ
シプロビルエステルが得られた。
DSC:  64〜136℃で液晶相をとる。
IR:  2910. 2850. 1?20. 14
40. 1280. 1100゜830、760 am
−’ ’It−Nl、IR:  9.0.8.6〜g、1.7
.6〜7.3.4.4〜4.3゜2.6〜2.8.1.
6〜1.4.0.9〜1.3実施例9[4−(5−へブ
チルピリミジン−2−イル)安息香酸2′−デシルオキ
シプロビルエステル] 2−へブチルマロンジアルデヒドテトラエチルアセクー
ル25gを40m4のエタノール、4mρの水、3滴の
濃硫酸とともに50°Cで20時間攪拌し、エーテルで
希釈する。未反応の2−ヘプチルマロンジアルデヒドテ
トラエチルアセクールを希Na2COs水溶液にて除去
したのちエーテルを留去する。得られた2−へブチル−
3−エトキシアクロレイン15gと4−アミディノベン
ゾイックアシッドメチルエステルハイドロクロライド1
7gと8.0gのナトリウムメチラートを150m℃の
メタノール中でN2気流下室温にて1夜攪拌する。沈殿
を決別し、水、メタノール、エーテルにて洗浄する。得
られた4−(5−ヘプチルピリジン−2−イル)安息香
酸メチルエステル3,9gを47%HB r水溶液40
.6gへ加え5時間攪拌上加熱還流し、17時間室温で
放置する。水を加え結晶を炉別し、エタノールにて再結
晶し炉別後゛乾燥。
得られた4−(5−へブチルピリミジン−2−イル)安
息香酸1.Ogを20 mf2の塩化チオニルに加え2
時間攪拌しつつ加熱還流する。塩化チオニルを留去し乾
燥ピリジン20IIIβを加え、氷冷しつつ攪拌したも
のへ(+)−2−デシルオキシプロパノール1.9gを
乾燥ベンゼン20 m!へ溶解したものを滴下する。
滴下終了後3時間攪拌し、室温で15時間放置したのち
2時間加熱還流後溶媒を留去する。クロロホルム溶媒で
シリカゲルカラムクロマト実施し分離したものをさらに
エタノールにて再結晶し0.4gの4−(5−へブチル
ピリミジン−2−イル)安息香酸2′−デシルオキシプ
ロビルエステルを得た。
1.4℃ DSC:  Iso、Cryst。
IR:  2920.2850. 1730. 143
0. 1275. 1110゜760cm−’ ’H−NMR:   8.1 〜8.6ppm、  4
.3ppm、  3.5 〜3.8ppm、  2.6
〜2.7ppm、  0.9〜1.6ppm実施例10
(実施例6で製造した液晶性化合物を配合成分とする液
晶組成物の特性〉 表1に示すような液晶組成物を調整したところ冷却過程
において71〜61’Cでコレステリック相、61〜1
0℃でスメクチック相を示した。
表  1 次に、ピッチ1004mで幅62.h、mのストライブ
状のITO膜を電極として設けた正方形状ガラス基板を
用意し、これの電極となるITO膜が設けられている側
を下向きにして斜め蒸着装置にセットし、次いでモリブ
デン製るつぼ内に5LOtの結晶をセットした。しかる
後に蒸着装置内を10−’Torr程度の真空状態とし
てから、ガラス基板上にSiO□を斜め蒸着し、800
人の斜め蒸着膜を形成した(A電極板)。
一方、同様のストライブ状のITO膜が形成されたガラ
ス基板上にポリイミド形成溶液(日立化成工業■製のr
PIQJ、不揮発分l製度14.5wt%)をスピナー
塗布機で塗布し、120°Cで30分間加熱した後、2
00°Cで60分、さらに350℃で30分間加熱を行
なって800人の被膜を形成した(B電極板)。
次いでA電極板の周辺部に注入口となる個所を除いて熱
硬化型エポキシ接着剤をスクリーン印刷法によって塗布
した後に、A電極板とB電極板のストライブ状パターン
電極が直交する様に重ね合せ、2枚の電極板の間隔をポ
リイミドスペーサで2用mに保持した。
こうして作成したセル内に等方相となっている上記液晶
組成物を注入口から注入し、その注入口を封口した。こ
のセルを徐冷によって降温させ、温度を25℃で維持さ
せた状態で、一対の偏光子をクロスニコル状態で設けて
から顕微鏡観察したところ、非らせん構造を採り、配向
欠陥のないモノドメインのSmC”が形成されているこ
とが判明した。
次に液晶組成物の自発分極と応答速度の測定結果を示す
〈自発分極(nc/cm2) > 温度(”C)  20   25   30   35
液晶組成物 2.0  1.5  0.95  0.5
(応答速度(m5ec) ) 温度(”C)  20   25   30   35
液晶組成物 1.56  1.06  0.75  0
.49自発分極は、K、ミャサト外[三角波による強誘
電性液晶の自発分極の直接測定法」 (日本応用物理学
会誌■、10号、L  (661) 1983、じDi
rectMethod  with  Triangu
lar  Waves  for  Measurin
gSpontaneous Po1arization
 in FerroelectricLiquid C
rystal”、 as described by 
K、 Miyasat。
et al、 (Jap、 J、 Appl、 Phy
s、 22、No、l(1,L661(1983)))
により測定した。
また応答速度はピーク・トつ・ピーク電圧20Vの電圧
印加により直交ニコル下での光学的な応答(透過光量変
化0〜90%)を検知して応答速度とした。
比較例1 (ラセミ体である乳酸誘導体の合成) 実施例2において用いた1、−(+)−乳酸エチルに代
えて、ラセミ体の乳酸エチルを用いたほかは、実施例2
と同様の方法によりラセミの2−へブチルオキシブロバ
ノールを得た。
次に、実施例6において用いた(+)−2−へブチルオ
キシプロパノールの代りに上記ラセミの2−ヘプチルオ
キシブロバノールを用いたほかは実施例6と同様の方法
により、ラセミ体である2′−へブチルオキシプロピル
オクチルオキシビフェニル−4−カルボキシレイトを得
た。
(ラセミ体である乳酸誘導体を配合成分とする液晶組成
物の特性) 下の表に示す液晶組成物を調製したところ冷却過程にお
いて71−G S 、 5℃でコレステリック相、61
.5〜10℃でスメクチック相を示した。
次に実施例1Oと同様な方法により、自発分(Iと応答
速度を測定した。結果を以下に示す。
温度(”C)     20   25   30  
 35自発分1+!!(nc/cm”)0.92  0
.65  0.4  0.4以下応答速度(msec)
  3.2  2.15   +、45  0.914
実施例11(実施例8で製造した液晶性化合物を配合成
分とする液晶組成物の特性〉 表2に示すような液晶組成物を調整したところ冷却過程
において5℃〜62℃において液晶相を示した。
表2 実施例12(実施例9で製造した液晶性化合物を配合成
分とする液晶組成物の特性) 表3に示すような液晶組成物を調整したところ冷却過程
において61〜54°Cでコレステリック相、54〜−
14℃でスメクチック相を示した。
表  3 [発明の効果〕 本発明の乳酸誘導体の化合物はアルキル基の長さを変更
することができ、このことにより、液晶状態において発
現する液晶相の種類や温度範囲は制御することが可能で
あり、優れた液晶組成物を与える。また、本発明の乳酸
誘導体はLB成膜法より単分子累積膜を作成する場合に
も容易に疎水基を制御することが可能となる。

Claims (1)

    【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 ) [上記一般式中Rは炭素数4〜20の直鎖状、分岐状も
    しくは環状の飽和又は不飽和の炭化水素を示す。又、*
    は不斉炭素原子を示す。 R′は▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼(但しR″は炭素数
    4〜20のアルキル基またはアルコキシ基である)で示
    される基を示す。] で表わされる液晶性の乳酸誘導体を少なくとも1種類配
    合成分として含有することを特徴とする液晶組成物。
JP1246428A 1989-09-25 1989-09-25 乳酸誘導体を含有する液晶組成物 Granted JPH02117988A (ja)

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