JPH02138235A - 光学活性化合物、同中間体、該化合物を含有する液晶組成物及び該液晶組成物を用いた液晶光変調装置 - Google Patents

光学活性化合物、同中間体、該化合物を含有する液晶組成物及び該液晶組成物を用いた液晶光変調装置

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JPH02138235A
JPH02138235A JP1184960A JP18496089A JPH02138235A JP H02138235 A JPH02138235 A JP H02138235A JP 1184960 A JP1184960 A JP 1184960A JP 18496089 A JP18496089 A JP 18496089A JP H02138235 A JPH02138235 A JP H02138235A
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Koichi Matsumura
松村 興一
Mitsuru Kawada
川田 満
Yoshihiro Sugihara
芳博 杉原
Yuuka Sudou
須藤 夕香
Katsumi Kondo
克己 近藤
Teruo Kitamura
輝夫 北村
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Hitachi Ltd
Takeda Chemical Industries Ltd
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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、光学活性化合物および該化合物を含有する液
晶組成物に閏する。本発明の化合物およびこれを含有す
る組成物は、強誘電性液晶相を示し、例えば液晶表示素
子など電気光学的スイッチング要素として有用であり、
液晶光変調装置に適用することができる。
[従来の技術1 液晶表示素子は、その低電圧作動性、低消費電力性、薄
型軽量であること、受光型で眼が疲れないことなどの優
れた特徴を有するため、各種の表示装置として広範囲に
使用されている。
現在ノドコロ、Twisted 14cmatic型(
TN型)と呼ばれるネマチック液晶を用いた液晶表示装
置が使用されている。しかし、このネマチック液晶を用
いた表示装置は、他の発光型の表示装置、例えばCRT
、EL等と比較して応答が非常に遅いという欠点があっ
た。そのため表承情報酷の多い大画面デイスプレィに応
用するとコントラストの良い表示ができないため、広範
囲な応用を図る上で制約を受けていた。最近、5upe
r ’rwistedNea+atic  (S T 
N型)またはSBEと呼ばれるコントラストを向上させ
たネマチック液晶表示装置が見出された。しかし、ST
N型液晶表示においても応答が大幅に改善されたとは言
い難く、表示情報量の更に多いデイスプレィへの応用に
は限界がある。このため、応答性に優れた新しい液晶表
示方式の開発が種々試みられている。
強誘電性液晶は、メモリー機能および高速応答を示すこ
とから大画面デイスプレィへの応用に関し大きな期待が
寄せられつつある。強誘電性を示す液晶には、カイラル
スメクチックC相やカイラルスメクチックC相J相等が
知られており、これ等のうち、特に実用性の高いのはカ
イラルスメクチックC相を示す強誘電性液晶と考えられ
ている。
カイラルスメクチックC相を示す強誘電性液晶は、19
75年R,B、 Meyerらにより初メチ合成すれた
もので、その代表例に4−(4’ −n−デシルオキシ
ベンジリデンアミノ)ケイ皮酸 2−メチルブチルエス
テル(以下、DOBAHBCと略称する)がある[J、
Physique、 36.  L−69(1975)
]。
DOBAHBCを用いて薄膜タイプの液晶セルを作製し
、μsecオーダーの高速応答性が見出された[N、A
、C1arkら、Appl、 Phys、 Lett、
、36.89(1980)1のを契機にカイラルスメク
チックC相を示す強誘電性液晶(以下、これを単に強誘
電性液晶と称することもある)を用いた液晶表示素子、
光プリンターヘッド等の光変調素子の開発がはじめられ
た。
そのため、その後多くのカイラルスメクチックC相を示
す強誘電性液晶化合物の開発が行われ、現在種々の強誘
電性液晶化合物が知られるようになっている。しかしな
がら、強誘電性液晶を用いた大画面デイスプレィ等を製
造する上で信頼性や性能の面で十分良好な強誘電性液晶
化合物はまだ見出されていない。
[発明が解決しようとする課題] 強誘電性液晶を液晶表示素子等として実用化するには、
高速応答性を始め配向性、メモリー性、しきい値特性、
これら特性の温度依存性等が良好であることが必要であ
る。又、室温を含む十分に広い温度範囲で動作し得るよ
うにカイラルスメクチックC相を示す温度範囲が広いこ
と、物理的化学的な安定性に優れること等が必要である
これ等のうち、特に物理的化学的に安定であること、高
速応答性、メモリー性を出現させるために大ぎな自発分
極を持たせることが重要である。
しかし、これまでに開発された強誘電性液晶では上記の
性能を満足できる化合物が見当たらない。
例えば、上述したDOBAHBCはシッフ塩基系の液晶
であるため水、光等に対する化学的安定性の面で難点が
あり、また自発分権も4nC102以下と小さい。
化学的に安定な強誘電性液晶化合物として、エステル系
の液晶が報告されている。しかし、これらは自発分極が
十分には大きくないこと、カイラルスメクチックC相の
温度範囲が十分に広くないこと等満足のいくものとは言
えない。
一方、自発分極を大きくするために、カイラルスメクチ
ックC相の出現に必須な光学活性基として不斉炭素を2
個有する化合物が合成されている。
例えば、ジキラルエボキシド側鎖を有する液晶化合物[
ウオールベ等、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカ
ル・ソサイアテイー、108.7424 (1986)
]あるいは隣接位不斉炭素上にハロゲン原子とメチル基
とを有する液晶化合物(特開昭60−168780、同
60−218358、同61−68449、同62−4
0、同62−46、同62−103043、同62−1
11950、同62−142131、同62−1754
43号公報等)などを挙げることができる。
その代表例として4′−オクチルオキシ−4−ビフェニ
ル (28,38)−2−り0ルー3−メチルペンタノ
エート(特開昭61−68449号)がある。この液晶
化合物は自発分権が180n C/ ca 2と非常に
大きな値を示す。しかし、脂肪族のクロル化合物である
ため化学的安定性に乏しい。そこで、4′−オクチルカ
ルボニルオキシ−4−[(s) −2−メトキシ(s)
−3−メチルペンチルオキシカルボニル]ビフェニル(
特開昭62−228036号)が合成されている。これ
は化学的安定性には優れるが、自発分極が17nC/α
2と十分なものとはいえない。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、物理的化学的な安定性に優れ、自発分極
の大きな強誘電性液晶化合物を見出すべく種々検討を行
い本発明に至った。即ち、化学的に安定なエステル化合
物と2個の不斉炭素を持つ光学活性基とを組み合せた液
晶化合物について鋭意検討を行い本発明に至った。
特に、2個の不斉炭素を有する光学活性基において、化
学的安定性に乏しいハロゲン−炭素結合を含まない構造
とすることに成功し、これを液晶化合物の骨格を構成す
るベンゼン等6員環および末端鎖であるアルキル基とに
特定の様式で結合させることによって本発明を達成した
ものである。
すなわち、本発明の第一の側面は、 一般式 %式%:: [式中、R1は炭素数3〜14のアルキル基、R2、R
3はそれぞれ同−又は異なってもよく炭素数1〜3の低
級アルキル基、R4は炭素llI[1〜10のアルキル
基を示し、01は単結合、エーテル結合、カルボン酸エ
ステル結合またはカルボニル結合、Q 1Q3はそれぞ
れエーテル結合、カルボン酸エステル結合、カルボニル
結合またはカルボニルジオキシ結合を示し、Mは (X、Yはそれぞれ単結合、カルボン酸エステル結合、
メチレンオキシ結合またはエチレン結合を2 R3 (式中R、R、R4及びQ3は前記と同義)。
第3の側面は、上記の光学活性化合物を少なくとも1種
を含む液晶組成物、第4の側面は上記の液晶組成物より
なる液晶光変調装置である。
以下筒1の側面について説明をする。
化合物(I)は基本骨格Mに基づいて、次の化合物(■
′ )と(■“)とに分けることができる。
原子として1ないし2個の酸素原子または窒素原子を有
していてもよい同素または異項の六員環−1,4−ジイ
ル基)を示す。またポ印を付した炭素は不斉炭素を意味
する。]で表わされる光学活性化合物に関する。
第2の側面は、一般式(I)の化合物のジキラル部分を
構成する原料として有用な一般式(III)で表わされ
るジキラルアルコール類に関する。
上記化合物(I)、(■′)、(■“)においてR1で
示される炭素数3〜14のアルキル基としては、直鎖ま
たは分校のいずれであってもよく、具体的には、例えば
、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、
オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、ト
リデシル、テトラデシル等の直鎖状アルキル基、例えば
イソプロピル、イソブチル、5ec−ブチル、tert
−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert−ペ
ンチル、イソヘキシル、1−メチルペンチル、2−メチ
ルペンチル、5−メチルヘキシル、2.3.5−トリメ
チルヘキシル、2.7.8−トリメチルデシル、4−エ
チル−5−メチルノニル等の分校状のアルキル基を挙げ
ることができる。なかでも直鎖状で炭素数が6〜12の
アルキル基、例えばヘキシル、ヘプチル、オクチル、デ
シル、ウンデシル、ドデシルが好ましい。R、Rで示さ
れる炭素数1〜3の低級アルキル基としては、例えば、
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル等の直鎖状ま
たは分校状のアルキル基が挙げられる。なかでもメチル
が好ましい。R4で示される1〜10のアルキル基とし
ては、直鎮状または分校状のいずれであってもよく、具
体的には、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、
ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デ
シルなとの直鎖状アルキル基、また例えば、イソプロピ
ル、イソブチル、5ec−ブチル、tert−ブチル、
イソペンチル、ネオペンチル、tCrt−ペンチル、イ
ソヘキシル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル
、5−メチルヘキシル、4−エチルヘキシル、2゜3.
5−トリメチルヘキシル、4−エチル−5−メチルヘキ
シル等の分校状のアルキル基が挙げられる。なかでも、
直鎖状で炭素数が1〜8のアルキル基、例えばメチル、
エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、オク
チルが好ましい。
Ql、Q、Q3で示されるカルボン酸エステル結合とし
ては、 −C−0−なる順エステル結合と一〇−C−なる逆エス
テル結合とを挙げることができる。
Q 〜Q3の各秤結合のうち、好ましいものとしてQl
が単結合またはエーテル結合、Q2がエーテル結合また
は類エステル、逆エステル、Q3がエーテル結合を挙げ
ることができる。
また、XSYで示されるカルボン酸エステル結合として
は、 −C−0なる順エステル結合と一〇−C−なる逆エステ
ル結合とを、またメチレンオキシ結合としでは、−CH
20−なる結合と一〇〇H2−なる結合とを挙げること
ができる。
さらに、()、(σ、ル)で示される六員1m−1,4
−ジイル基はパラ位に2本の結合手を有する基を意味し
、このようなものとして、具体的には、例えばp−フェ
ニレン、1.4−シクロヘキシレン、2.5− (1,
3−ジオキサン)ジイル、2,5−ピリジンジイル、2
,5−ピリミジンジイル、2.5− (1,4−ピラジ
ン)ジイル、3.6− (1,2−ピリダジン)ジイル
等を挙げることができ、これらの環はハロゲン、シアノ
、メチル、メトキシで置換されていてもよい。
っていてもよい。
好ましい組合わせとしてX1Yのいずれか一方が単結合
で、他方がカルボン酸エステル結合であつエニレンであ
るものを挙げることができる。また合わせとしてXが単
結合またはカルボン1%lTステ工二しンであるものを
挙げることができる。
これら化合物(I>は、分子内に2個の不斉炭素原子を
有しており、このため4種の光学異性体、すなわち(R
,R)、(R,S)、(S、R)および(S、S)型が
存在する。
本発明の光学活性化合物(I)は、不斉炭素原子が、酸
素またはカルボニルに結合した構造をなしているため、
一般に高い自発分極を示す。また、化合物の大部分は、
強誘電性を利用する表示方式に適した液晶相、すなわち
カイラルスメクチックC(SC*)相を示すとともに、
その温度域が低温で広いという特徴を有している。
また本発明の光学活性化合物は、熱、光、水分、空気に
対して極めて安定である。このため本願化合物を液晶材
料として実用に供する際、過熱防止装置の設置や@湿・
透湿を防止するためのガラスフリットシール等の煩雑な
手間を省くことができる。
本発明の光学活性化合物(I)は、従来公知の液晶化合
物、例えばシッフ塩基系、ビフェニル系、フェニルシク
ロヘキサン系、複素環系の液晶化合物との相溶性に優れ
ているため、これらの液晶化合物に配合することにより
、優れた特性を示す液晶組成物とすることができる。
本発明の光学活性化合物(I)を配合することのできる
液晶化合物としては、例えば強誘電性液晶化合物または
スメクチックC相を示す液晶化合物を挙げることができ
る。強誘電性液晶化合物としては、例えば特開昭59−
118744、同60−13729号公報に記載された
ビフェニル型液晶、特開昭59−128357、同60
−51147、同61−22051、同61−2499
53号公報に記載されたエステル型液晶、特開昭60−
260564、同61−24756、同61−8536
8、同61−215373号公報に記載されたピリミジ
ン型液晶等を挙げることができる。またスメクチックC
相を示す液晶化合物としては、例えば特開昭62−22
8036号公報に記載されたエステル型の液晶化合物、
第16回フライブルダ液晶討論会(1986,3,21
)および第1回強誘電性液晶に関する国際シンポジウム
(1987,9,21)の各資料に記載されているシク
ロヘキサン型および複素環型液晶等を挙げることができ
る。
また、本発明の強誘電性液晶化合物は、rFlussi
oe Kr1stalle in TabellenJ
 I  &  IIVE8 Verlag、 Leip
zigに述べられているネマチック液晶、コレスデリッ
ク液晶などに配合することも可能であり、重版のどのよ
うなネマチック液晶化合物との混合も可能である。ネマ
チック液晶に配合する場合、本発明の強誘電性液晶化合
物のキラリティを利用すれば良く、配合機によってネマ
チック液晶組成物のコレステリックピッチのねじれの方
向やピッチの長さを自由にυIt[lL得る。
本発明の光学活性化合物(I)は次に示すいくつかの方
法により製造することができる。
(第1法) 1式(I)中、骨格成分とジキラル側鎖成
分との結合(Q2)が類エステル 結合 I (−C−0−)の揚合] 上記図式に示すように、基本骨格カルボン酸(It)と
光学活性なジキラル2級アルコール(I)とから化合物
(I)を得ることができる。本綜合反応は公知の慣用な
方法で実施できる。すなわち、基本骨格カルボンM(I
I)と光学活性なジキラル2級アルコール(I[[)と
をプロトン酸存在下、有機溶媒中脱水綜合反応に付すこ
とにより化合物(I)を製造できる。本綜合反応で使用
できる有機溶媒とは、例えば、ヘキサン、ベンゼン、ト
ルエン等の炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類(クロロ
ホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、1.2−ジクロロ
エタン等)、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒ
ドロフラジ、ジオキサン等)、酢酸エチル、アセトニト
リル、ジメチルホルムアミド等があげられる。
かくして製造された目的光学活性化合物(I)は通常の
分離精製手段(抽出、転溶、カラムクロマトグラフィー
、液体クロマトグラフィー、再結晶、分別結晶等)によ
り反応況合物から甲離精製することができる。また、基
本骨格カルボン酸(n)を塩化チオニル、臭化チオニル
等で酸ハロゲン化物とし、水晶を適当な有n溶媒中光学
活性ジキラル2級アルコール(1)とピリジン、トリエ
チルアミンなどの有機塩基存在下に冷時、室温または加
熱条件下で数時間、場合によっては数日間エステル化反
応に付し、通常の分離精製操作を行ない、高純度の目的
光学活性化合物(I)を得ることができる。
また、本綜合反応は上述の方法以外の公知の縮合方法、
例えばN、N’ −ジシクロへギシル力ルポジイミド(
DCC)、1−メチル−2−へ〇ピリジニウムアイオダ
イドで代表される自由試薬、アゾジカルボン酸のジエチ
ルエステル とトリフェニルフォスフイン(光風試薬)またはトリフ
ェニルフオスフインジブロミド等の活性化試薬を用いる
方法や骨格カルボン酸(…)を塩化チオニル、臭化チオ
ニル等で酸ハロゲン化物とし、本酸ハロゲン化物を触媒
mのルイス酸(例えば、塩化亜鉛)存在下光学活性ジキ
ラル2級アルコール(III)のトリメチルシリルエー
テル体と綜合させる方法等を適宜選択して実施しても良
い。
(第2法) [式(I)中、骨格成分とジキラル成分と
の結合(Q2)がエーテル結合 (−0−)の場合] LILLI 】 (式中RSR、R、R、Q  、Q3、Mおよび傘印は
前記と同意味を示す。なお、式VにおいてZはハロゲン
原子、有機スルホニルオキシ基等を示す。) 基本骨格アルコールまたはフェノール注水1!2基化合
物(IV)と光学活性ジキラル2級アルコール(III
)との公知の縮合反応によっても化合物(I)を(qる
ことができる。例えば、上述の7ゾジカルボン酸ジエチ
ルエステル(DEAD)とトリフェニルフォスフイン(
Ph3P)を用いる縮合反応又は、ジキラル2級アルコ
ール(III)を有機スルホニルクロリドとピリジンや
トリエチルアミン等の有機塩基又は水素化ナトリウム等
の無機塩基存在下適当な有機溶媒中反応させて対応する
有機スルホン酸エステルとし、水晶を基本骨格フェノー
ル注水Wi基化合物またはアルコール(IV)と炭酸カ
リウム、水素化ナトリウム等の無機塩基や有機強塩基の
存在下でエーテル化反応を実施できる。
なお、ここでいう有機スルホニルクロリドとは、例えば
p−トルエンスルホン酸クロリド、0−トルエンスルホ
ン酸クロリド、p−クロルベンゼンスルホン酸クロリド
、ベンゼンスルホン酸クロリド、α−ナフタリンスルホ
ン酸クロリド、β−ナフタリンスルホン酸り0リド等の
芳香環スルホン酸クロリド、メタンスルホン酸クロリド
、トリフルオロメタンスルホン酸クロリド等が挙げられ
る。
また、本エーテル化反応で使用される有機溶媒とは、炭
化水素類、ハロゲン化炭化水素類、エーテル類(ジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等)、酢
酸エチル、アセトニトリル、ベンゼン、トルエン、ジメ
チルボルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(
DMso)、ヘキサメチルリン酸ドリアミド(HMPA
)等があげられる。また、光学活性ジキラル2級アルコ
ール(III)の活性化には上述の有機スルホン酸エス
テル化による方法のほかに、ハロゲン体へ変換させる方
法もある。光学活性ジキラル2級アルコール(DI)の
ハロゲン体への変換には前述の有機スルホン酸エステル
にハロゲン化金属塩(例えばヨウ化ナトリ1クム、ヨウ
化カリウム等)を作用させる方法、ジキラル2級アルコ
ール(■)に直接塩化チオニル、臭化チオニル等のハロ
ゲン化剤を作用させる方法がある。かくして合成された
ジキラル2級アルコール(I)に対応するハロゲン体を
基本骨格フェノール注水all基化合物またはアルコー
ル(IV)と炭酸カリウム、水素化ナトリウム等の無機
塩基や有機強塩基の存在下有機溶媒中エーテル化反応を
実施できる。かくしてIIIされた目的のエーテル化合
物(I)は通常の分離精製手段(抽出、転溶、カラムク
ロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、再結晶等
)により反応混合物から*si精製することができる。
以上、本発明の液晶エステル化合物および液晶エーテル
化合物(I)の代表的製造方法について述べたが、本発
明の液晶化合物(I)の製造法はこれら基本骨格化合物
(■または■)と光学活性ジキラル2″l&アル]−ル
<m>または光学活性ジキラル誘導体(V)とを縮合さ
せる方法に限定されるものではない。例えば、光学活性
ジキラル成分を含む基本骨格の−・部アルコールやフェ
ノール注水81基化合物と他の骨格成分のカルボン酸又
はフェノール性水酸基化合物との綜合反応や光学活性ジ
キラル成分を含む基本骨格の一部カルボン酸又はフェノ
ール性水酸基化合物と他の骨格成分のアルコール、フェ
ノール性水酸基化合物との縮合反応によっても実施でき
る。
なお、本発明液晶化合物(I)の重要なジキラル成分の
原料である光学活性なジキラルアルコール類(III)
や光学活性なジキラル誘導体(V)は試薬として容易に
入手できる光学活性ジキラル化合物から誘導でき、また
化学的な方法による不斉合成、酵素や微生物を用いる生
物学的方法による不斉合成、又光学分割の手法によって
も得ることができる。以上のようにして得られた光学活
性なジキラル2級アルコール類(III)は化学的方法
や生物学的方法により、不斉炭素上の立体配置を反転さ
せ、他の光学異性体へ変換することができる。
例えば、光学活性2級アルコールの水酸基の反転の代表
的方法として、水w1基を有機スルホン酸エステルとし
たのち、分子間求核置換反応に付して反転させる方法や
光学活性2級アルコールを塩化第1銅存在下N、N’ 
−ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC)により活
性化し適当なカルボン酸を作用させて反転させる方法や
光学活性2級アルコールにアゾジカルボン酸のジエチル
エステル(DEAD)と]・リフェニルフオスフィン(
Ph3P)および適当なカルボン酸を作用させて反転さ
せる方法などが知られている。
本発明の光学活性化合物(I)の重要なジキラル成分の
原料である光学活性を有するジキラルアルコール類(I
II)は新規化合物であって第1に次式で示されるQ3
がエーテル結合である化合物がその典型例としてあげら
れる。
2 R3 (R4は直鎖または分枝の炭素数1〜10のアルキル基
を、R1及びR3は炭素数1〜3の低級アルキル基を示
す) 次ぎにその典型的例としてR2及びR3が共にCH3で
ある化合物、即ち、光学活性4−アルキルオキシ−3−
メチル−2−ブタノール類について例挙する。
R4が直鎖状の炭素数1〜10のアルキル基のものとし
ては、光学活性4−メトキシ−3−メチル−2−ブタノ
ール、4−エトキシ−3−メチル−2−ブタノール、4
−ブOポキシー3−メチルー2−ブタノール、4−ブト
キシ−3−メチル2−ブタノール、4−ペンチルオキシ
−3−メチル−2−ブタノール、4−へキシルオキシ−
3メチル−2−ブタノール、4−へブチルオキシ3−メ
チル−2・−ブタノール、4−オクチルオキシ−3−メ
チル−2−ブタノール、4−ノニルオキシ−3−メチル
−2−ブタノール、4−デシルオキシ−3−メチル−2
−ブタノール等が含まれる。
また、R4が分校状の炭素数1〜10のアルキル基のも
のとしては、光学活性4−イソプロポキシ−3−メチル
−2−ブタノール、4−イソブトキシ−3−メチル−2
−ブタノール、4− tertブトキシ−3−メチル−
2−ブタノール、4−(2−メチルペンチルオキシ)−
3−メチル−2−ブタノール、4−(3−メチルペンチ
ルオキシ)−3−メチル−2−ブタノール等が含まれる
が、なかでも炭素数3〜6の直鎖状のアルキル基、すな
わち、4−プロポキシ−3−メチル−2−ブタノール、
4−ブトキシ−3−メチル−2−ブタノール、4−ペン
チルオキシ−3−メチル−2−ブタノール、4−へキシ
ルオキシ−3−メチル−2−ブタノールが好ましい。
また、第2に次式で示されるC3が類カルボン酸エステ
ル結合である光学活性なジキラル2級アルコール類(I
II)が挙げられる。
2 R3 (R4は直鎖または分校の炭素数1〜10のアルキル基
を、R2及びR3はC1〜C3の低級アルキル基を示す
) この場合においても、R及びR3が共にCH3である化
合物、即ち、光学活性4−ヒドロキシ−3−メチルペン
タン酸エステルについて例示する。
より具体的には、光学活性4−ヒト0キシ−3−メチル
ペンタン酸メチルニスアル、光学活性4−ヒドロキシ−
3−メチルペンタン酸エチルエステル、光学活性4−ヒ
ドロキシ−3−メチルペンタン酸プロピルエステル、光
学活性4−ヒドロキシ−3−メチルペンタン酸ブチルエ
ステル、光学活性4−ヒトOキシー3〜メチルペンタン
酸ペンチルエステル、光学活性4−ヒドロキシ−3−メ
チルペンタン酸ヘキシルエステル、光学活性4ヒドロキ
シ−3−メチルペンタン酸へブチルエステル、光学活性
4−ヒト0キシ−3−メチルペンタン酸オクチルエステ
ル、光学活性4−ヒドロキシ−3−メチルペンタン酸ノ
ニルエステル、光学活性4−ヒドロキシ−3−メチルペ
ンタン酸デシルエステル及び同酸のC3〜C1oの分枝
アルコールのエステル等が含まれる。なかでも炭素数3
〜6の直鎖状のアルキル基、すなわち光学活性4−ヒド
ロキシ−3−メチルペンタン酸プロピルエステル、4−
ヒドロキシ−3−メチルペンタン酸ブチエステル、4−
ヒドロキシ−3−メチルペンタン酸ペンチルエステル、
4−ヒドロキシ−3メチルペンタン酸ヘキシルエステル
が好ましい。
また、第3に次式で示されるC3が逆カルボン酸エステ
ル結合である光学活性なジキラル2級アルコール類(I
II)が挙げられる。
2 R3 (R4は直鎖または分枝の炭素数1〜10のアルキル基
を、R及びR3はC1〜C3の低級アルキル基を示す) R2及びR3が共にCl−13の化合物、即ち光学活性
アルキルカルボン酸の3−ヒドロキシ−2メチルブチル
エステルについて以Fに例挙する。
具体的には、光学活性酢Fl13−ヒドロキシー2−メ
チルプヂルエステル、光学活性プロピオン酸3−ヒドロ
キシ−2−メチルブチルエステル、光学活性酪1I3−
ヒドロキシ−2−メチルブチルエステル、光学活性ペン
タン酸3−ヒドロキシ−2−メチルブチルエステル、光
学活性ヘキサン13−ヒドロキシ−2−メチルブチルエ
ステル、光学活性へブタン酸3−ヒドロキシー2−メチ
ルブチルエステル、光学活性オクタンl![113−ヒ
トOキシ=2−メチルブチルエステル、光学活性4−ノ
ナン鍍3−ヒドロキシー2−メチルブチルエステル、光
学活性デカン酸3−ヒトOキシ−2−メチルブチルエス
テル、光学活性ウンデカンI!13−ヒトDキシ−2−
メチルブチルエステルが含まれる。また、R4が分校状
の炭素数1〜10のアルキル基の場合、光学活性2−メ
チルプロピオンN3−ヒドロキシ−2−メチルブチルエ
ステル、光学活性3−メチルF[3−ヒドロキシ−2−
メチルブチルエステル、光学活性2.2−ジメチルプロ
ピオン13−ヒドロキシ−2−メチルブチルエステル等
が含まれる。
他方、本発明の光学活性化合物の骨格成分の涼料である
骨格カルボンl類は一般式■、より具体的には■′およ
び■”で示されるが、以下具体的に説明する。
(■′ ) 式(■′)中においてR1が直鎖または分枝の炭素数3
〜14のアルキル基、Qlが単結合またはエーテル結合
、X、Yがエステル結合(−C−0−または−〇−C−
)又は単結合、下記の化合物が骨格カルボン酸(I)と
して具体的に例示される。すなわち、4− (4’ −
アルキルオキシ又はアルキル−4−ビフェニルカルボニ
ルオキシ)安息香酸、4− (4’ −アルキルオキシ
又はアルキル−4−ビフェニルオキシカルボニル)安息
香酸、4’−(4−フルキルオキシ又はアルキルフェニ
ルカルボニルオキシ)−4−ビフェニルカルボンl、4
’ −(4−アルキルオキシ又はアルキルフェニルオキ
シカルボニル)−4=ビフェニルカルボン キルオキシ又はアルキル)フェニルカルボニルオキシ]
フェニルカルボニルオキシ]安息香耐、4− [4− 
[4− (アルキルオキシ又はアルキル)フェニルオキ
シカルボニル]フェニルカルボニルオキシ1安急香酸、
4− [4− [4− (アルキルオキシ又はアルキル
)フェニルオキシカルボニル]フェニルオキシカルボニ
ル1安息香酸、4−[4−[4−(アルキルオキシ又は
アルキル)フェニルカルボニルオキシ]フェニルオギシ
力ルボニル]安息香酸等がある。また、式(II″)中
、R1が直鎖または分校の炭素数3〜14のアルキル基
、Qlは単結合またはエーテル結合、Xがエステル結合 (−C−0−または−〇−C−)又は単結合、カルボン
酸として下記が挙げられる。すなわち、4′−アルキル
オキシ又はアルキル−4−ビフェニルカルボン酸、4−
 [4− (アルキルオキシ又はアルキル)フェニルカ
ルボニルオキシ]安息香酸、4− [4− (アルキル
オキシ又はアルキル)フェニルオキシカルボニル]安息
香酸があげられる。また、これら以外の骨格カルボン酸
類(II)の典型例としては、例えば、4″−フルキル
オキシ(又はアルキル)−4−ターフェニルカルボン酸
、4’−(トランス−4−アルキルオキシ又はアルキル
シク0ヘキシルカルボニルオキシ=ビフエニルカルボン
酸、トランス−4−(4’アルキルオキシ又はアルキル
−4−ビフェニルカルボニルオキシ)シクOヘキシルカ
ルボン酸、2− [4− (4−アルキルオキシ又はア
ルキルフェニルカルボニルオキシ)フェニル]ピリミジ
ニルー5ーカルボン酸、2− (4’ −アルキルオキ
シ−5−カルボン酸、4’−(5−アルキルオキシ又は
アルキルピリミジニル−2−オキシカルボニル)ビフェ
ニル−4−カルボン酸、4’−[2(5−アルキルオキ
シ又はアルキル−2(ピリジル)エチル1ビフェニル−
4−カルボン酸、4−[4−(トランス−5−フルキル
オキシ又はアルキル−1.3−ジオキサン−2−イル)
フェニルカルボニルオキシ]安息香酸、4’−[4−(
トランス−5−アルキルオキシ又はアルキル−1。
3−ジオキサン−2−イル)]]ビフェニルー4カルボ
ン酸2− [4− (4−アルキルオキシはアルキルフ
ェニルカルボニルオキシ)フェニル]ピラジニルー5ー
カルボンfl12、2− (4’ −アルキルオキシ又
はアルキル−4−ビフェニル)ピラジニル−5−カルボ
ン酸、4’−(5−アルキルオキシ又はアルキルピラジ
ニル−2−オキシカルボニル)ビフェニル−4−カルボ
ン酸等が具体的にあげられる。
一方、本発明の液晶化合物の骨格成分の原料である骨格
アルコール又はフェノール注水MIS化合物は一般弐■
、より具体的には■′および■“R1−01舎x舎叶(
Iv″) で示される。骨格アルコール又はフェノール性水酸塞化
合物は、上述のカルボン酸類のアルコール又は水I!基
誘導体で、カルボキシ基を水Wi基で置換したものであ
る。具体的には、4′ −アルキルオキシ又はアルキル
ビフェニル−4−カルボン酸の4−ヒドロキシフェニル
エステル、4′−ヒドロキシ安息香酸の4′−アルキル
オキシ又はアルキル−4−ビフェニルエステル、4−ア
ルキルオキシ又はアルキル安息香酸の4′−ヒドロキシ
4−ビフェニルニスデル、4′−ビトロキシビフ工二ル
ー4−カルボン哉の4−アルキルオキシ又はアルキルフ
ェニルエステル、トランス−4−アルキルオキシ又はア
ルキルシクロヘキサンカルボンル、4′−アルキルオキ
シ又はアルキル−4−ビフェニルカルボン シクロへキシルニスデル、4−アルキルオキシ又はアル
キル安息香酸の4−(5−ヒトDキシー2ーピリミジニ
ル)フェニルエステル、2− (4’−アルキルオキシ
又はアルキル−4−ビフェニル)ピリミジン−5−オー
ル、4′−ヒドロキシ−4−ビフェニルカルボン酸の5
−アルキルオキシ又はアルキル−2−ピリジニルエステ
ル、4′[2− (5−アルキルオキシ又はアルキル−
2−ピリジル)エチル1ビフェニル−4−オール、4−
 [4− (トランス−5−フルキルオキシ又はアルキ
ル−1.3−ジオキサン−2−コイル)1安息香酸の4
−ヒドロキシフェニルエステル、4′−ヒドロキシ−4
−ビフェニルカルボン酸の5−フルキルオキシ又は5−
アルキル−2−ピラジニルエステル等が具体例としてあ
げられる。
以上、本発明の光学活性化合物に含有される骨格カルボ
ン酸類(II)ならびに骨格フェノール注水a基化合物
および骨格アルコール類(IV)を、また本発明の光学
活性化合物に含有される光学活性ジキラル側鎖成分の原
料である光学活性なジキラルアルコール類(Ill)の
代表例を列挙した。本発明の光学活性化合物(I)はこ
れら骨格成分と光学活性ジキラル成分とを適宜組合せる
ことにより製造されるが、本発明の光学活性化合物(I
)の性質は光学活性ジキラル成分に依存しており、特に
上述の列挙した例に限定されるものではない。
本発明の光学活性化合物を配合した強誘電性液晶組成物
の自発分極の値が大きいのは、光学活性化合物が2個の
不斉炭素を有し、しかもそれらが化学構造上隣接してい
るためと考える。
[実施例] 以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明す
る。
実施例1 4’ − [ (IR.28)−3−メトキシ−1。
2−ジメチルプロボギシ1ー4ービフェニルカルボン酸
4−オクチルオキシフェニルエステル(式4式% 2−ブタノールの製造 本化合物は、次の経路により製造できる。
il  (2S.3S)−4−メトキシ−3−メチル出
発原料である(2R,38)−3−ヒドロキシ−2−メ
チル酪酸エチルエステルは、文献既知の方法[RJ、!
−1ofman et al、、 Chei+、 Be
r、  114.2786(1981)]により、得る
ことができる。すなわち、2−メチル−3−オキソ酪酸
エチルニスデルのパン酵母を用いる不斉還元により、目
的物とそのジアステレオマーである(2S。
33)−3−ヒト0キシ−2−メチル醋酸エチルエステ
ルが、生成比(82:18)〜(87:13)で得られ
た。以後の実施例においてこの混合物をそのまま使用し
、骨格化合物と縮合して得られる最終化合物をカラムク
ロマトグラフィー、再結晶等の精製操作に付し、単一ジ
アステレオマーを得た。
すなわち(2R,33)−3−ヒドロキシ−2メチル酪
酸エチルエステルを多く含む粗製物20.09.3.4
−ジヒドロ−α−ピラン12.79をクロ0ホルム50
dに溶解し、混合物を水冷下でp−トルエンスルホン酸
20旬を加え、混合物を水冷下で7時間かき況ぜた。反
応液を飽和重そう水で洗浄し、有B1層を乾燥、濃縮し
た。
残留物をカラムクロマトグラフィー[シリカゲル、)1
!開溶媒:n−ヘキサン−酢酸エチル9:1)]で分離
、精製して(2R,38)−2−メチル−3−(2−テ
トラヒドロピラニルオキシ)酪酸エチルエステル22.
09を得た。これをエーテル200−に溶解し、水冷下
で水素化リチウムアルミニウム2.47gを少量ずつ加
え、水冷下で5時間かきUぜた。反応液に順次水、15
%水酸化ナトリウム水WJH及び水を加え、不溶物をろ
去した。ろ液を減圧下で濃縮しく28.38)−2−メ
チル−3−(2−テトラヒドロピラニルオキシ)ブタノ
ール17.(lを得た。この化合?57.oy、ヨウ化
メチル26.4gをN、N−ジメチルホルムアミド50
mに溶解し、水冷下で、油性水素化ナトリウム(含量約
60%)1.643を少量ずつ加え、混合物を水冷下で
2時間かき混ぜた。反応液を酢酸エチル200Idに注
ぎ込み、かき混ぜた。
不溶物をろ去し、ろ液を水洗(3回)した。有8N層を
乾燥、濃縮し、残留物を減圧下でクーゲル蒸留すること
により、(2S、3S)−4−メトキシ−3−メチル−
2−(2−テトラヒドロピラニルオキシ)ブタン6.0
3gを得た。これをメタノール150altに溶解し、
これに非水系強酸性カチオン交換樹脂(アンバーリスト
15)6.07を加え、室温で2時間かき混ぜた。使用
したカチオン交換樹脂をろ去し、ろ液を濃縮し残留物を
減圧蒸留(b、p、56〜b ことにより、(28,38)−4−メトキシ−3メチル
−2−ブタノール2.54gを得た。
この化合物の’H−NMR,IRスペクトルデータを次
に示す。
1H−NMR(90MHz   、   CDCl3 
  )δ:0.89 (3H,d)、1.25 (3H
d)、1.4〜1.7 (IH,m) 、2.68(I
H,I))、3.25〜3.50 (5N、m)、3.
70〜4.10 (IH,m) neat 〜1゜ I Rυ   、   、  342G、1740.1
460.12G0,1110゜慨aX        
1020 ii)  縮合反応 i)で製造した(28.38)−4−メトキシ−3−メ
チル−2・−ブタノール0.49.4′−ヒドロキシ−
4−ごフェニルカルボン!14−オクチルオキシフェニ
ルエステル1.Oct、)−リフェニルホスフィン1,
259を乾燥テトラヒドロフラン35威に溶解し、アゾ
ジカルボン酸ジエチル0.85gを滴下した。混合物を
室温で約1時聞かき混ぜた後、減圧下で濃縮した。残留
物をカラムクロマトグラフィー[シリカゲル、展開溶媒
二〇−ヘキサンー酢酸エチル(9:1)]にて分離、精
製した後、酢酸エチル−メタノールから再結晶して0.
25gの表題化合物を得た。
この化合物の1H−NMR,IRスペクトルデータ、元
素分析値を次に示す。
1HNMR(90MHz −CDCl2 >δ: 1.
00 (3H,t)、1.04 (3H。
d)   、  1.  09 〜1.  50   
(13ト1 、  m )1、 60〜2. 0  (
2H,m)、 1. 90〜2.40(IH,m)  
 3.25〜3.60(5H,m)  、4.00  
(2H,t>  、4. 53(1)1.td)、6.
89〜B、28  (12)−1゜m) にB「 IRυ  cm−1: 1740.1610.1520
.830.770aX 元素分析値 計算値(C33H4205として) :C,76,42:H,8,16 実測値 :C,76、59;H,8,26 実施例2 4−オクチルオキシ安息香酸4’−[(1R。
23)−3−メトキシ−1,2−ジメチルプロポキシ]
−4−ビフェニルエステル(式(■′)において、Rが
n−CH1R、R、R4 がCH1Q1、Q2、Q3が一〇−1xがYが 実施例1、i)で製造した(2S、3S)−4−メトキ
シ−3−メチル−2−ブタノール0.49.4−オクチ
ルオキシ安息香?lI4’ −ヒドロキシ−4−ビフェ
ニルエステル1.0gから実施例1.11)と同様の方
法で71qの表題化合物を得た。
この化合物の元素分析値を次に示す。
元素分析値 計算値(C33H4205として) :C,76,42:H,8,16 実測値 :C,76,56:H,8,26 実施例3 4− [(1R,28)−3−メトキシ−1,2ジメチ
ルプロポキシ]安息香酸4′−オクチルオキシ−4−ビ
フェニルエステル(式(1′)においてRがn  CH
R、R、R4が 1811箋 23 CH、Q  、Q  、Q3が−0−1Xが単結合、の
)の製造 実施例1、i)で製造した(28.38)−4メトキシ
−3−メチル−2−1タノール0.4g、4−ヒドロキ
シ安息香酸4′−オクチルオキシ4−ビフェニルエステ
ル1.09から実施例1.11)と同様の方法で0.5
0gの表題化合物を得た。
この化合物の元素分析値を次に示す。
元素分析値 計算値(C33H4205として) :C,76、42;H,8,16 実測値 :C,76,39:  ト1.  8.  21実施例
4 4− [(I R,2S) −3−メトキシ−1,2ジ
メチルプロポキシ]安息香84−Aクチルオギシフェニ
ルエステル(式(I”)において、R1がn−CHR、
R、RがCH3, 817’234 Q 、Q2、Q3が一〇−1xが がCH1Q1、Q2、Q3が一〇−1Xが造 実施例1、i)で製造した(28.38)−4−メトキ
シ−3−メチル−2−1タノール0.459.4−ヒド
ロキシ安息香酸4−オクチルオキシフェニルエステル1
.0gから実施例1 、iilと同様の方法で0.34
gの表題化合物を得た。
この化合物の元素分析値を次に示す。
元素分析値 計粋値(C27H3805として) :C,73,27:  ト1.  8.  65実測値 :C,73,55:H,8,72 実施例5 4−[(I R,28)−3−メトキシ−1,2−ジメ
チルプロポキシ−4’−(4−オクチルオキシベンジル
オキシ)ごフェニル(式(1′)におイテ、Rがn−C
I−I   R、R、R41817’23 実施例1、i)で製造した(2S、3S)−4−メトキ
シ−3−メチル−2−ブタノール0.289.4−ヒド
ロキシ−4’−(4−オクチルオキシベンジルオキシ)
ビフェニル0.8gから実施例1 、ii)と同様の方
法で701119の表題化合物を得た。
この化合物の元素分析値を次に示す。
元素分析値 計算値(033H4404として) :C,78,53:  ト1.  8.  79実測値 :C,78,49:  ト1.  8.  68実施例
6 4− [(IR,28)−3−ブトキシ−1,2−ジメ
チルプロポキシ]−4−ビフェニルカルボン14−オク
チルオキシフェニルエステル(式1式% −2−1タノールの製造 本化合物は、次の経路により製造できる。
実施例1、i)で製造した(28.38)−2−メチル
−3−(2−テトラヒドロピラニルオキシ)ブタノール
5.0g、コラ化ブチル24.59をN、N−ジメチル
ホルムアミド40mに溶解した。
この溶液に水冷下で油性水素化ナトリウム(含有的60
%)1.2257を少量ずつ加え、混合物を水冷下で2
時間かき混ぜた。反応液を解酸エチル300dに注ぎ込
み、かき混ぜた。不溶物をろ去し、ろ液を水洗(3回)
した。有機層は、乾燥、濃縮した。残留物として得られ
た粗(28,38)4−1トキシー3−メチル−2−(
2−テトラヒドロピラニルオキシ)ブタノールをメタノ
ール150#Ii!に溶解し、これに非水系強酸性カチ
オン交換樹[1(アンバーリスト15)6.(lを加え
、室温で6時間かき混ぜた。使用したカチオン交換樹脂
をろ去し、ろ液を濃縮した。残留物を減圧下でクーゲル
蒸留することにより、(28,38)〜4−ブトキシ−
3−メチル−2−ブタノール2.54gを得た。
この化合物の’H−NMRデータを次に示す。
’H−NMR(90HHz   、   CDCJ3 
  )δ: 0.80〜0.98  (6N、m)、1
.12〜1.24  (5H,m)、1.40〜1.9
5  (3H,m) 、2.38  (it−1,b)
、3 、 35〜3.  4 2   (4N、   
m)   、  3.  80 〜4、 15  (m
、  I N) ii)  縮合反応 i)で製造した(28.33)−4−ブトキシ−3−メ
チル−2−ブタノール0.59.4′ヒトOキシ−4−
ビフェニルカルボン酸4−オクチルオキシフェニルエス
テル1.0gから実施例1 、ii)と同様の方法で0
.21gの表題化合物を得た。
この化合物の1ト1−NMR,IRスペクトルデータ、
元素分析値を次に示す。
’HNMR(90HIIz 、 CDCJ3 )δ :
0.83 〜1.  09  (9H,m)1.25〜
1.60 (15H,m) 、1.60〜1.92(4
H,m>   1.95〜2.30<IH,m) 、3
.42 (2H,d)、3.40(2H,t)、3.9
6  (2H,t)、4.25〜4. 70  (IH
,m)  、6.86〜8. 25(12H,m) Br IRυ  cm −’ : 174G、 1610.1
515aX 元素分析値 計算値(036H480,とじて) :C,77,11:H,8,63 実測値 :C,77、26;H,8,55 実施例7 4− [(IR,2S)−3−ブトキシ−1,2ジメチ
ルプロポキシ1安息香M4’ −オクチルオキシ−4−
ビフェニルエステル(式(1′)において、Rがn−C
H、R、R3が CH,Rがn−CH、Ql、Q2、Q3が−0−1Xが
単結合、Yが の)の製造 実施例6、i)テ製造した(28.38)−4−ブトキ
シ−3−メチル−2−ブタノール0.49.4−ヒドロ
キシ安息香酸4′−オクチルオキシ−4−ごフェニルエ
ステル1.0gから実施例1、ii)と同様の方法で0
.25gの表題化合物を青だ。
この化合物の元素分析値を次に示す。
元素分析値 計13値(036H4805として) :C,77,11;H,8,63 実測値 :C,77,15:H,8,60 実施例8 4’−(4−1−ランス−ペンチルシクロヘキシル)−
4−ビフェニルカルボン酸(IR,28)−3−ブトキ
シ−1,2−ジメチルプロピルエステル(式(1′)に
おいて、R1がn−c5H11、R、RがCH、RIf
in  CH1Q1.XSYが単結合、Q2が O 実施例6.1)で製造した(28.38)−4−ブトキ
シ−3−メチル−2−ブタノール0.559.4’ −
(4−トランス−ペンチルシクロヘキシル)−4−ごフ
ェニルカルボンmi、ogから実施例1 、iilと同
様の方法で0.189の表題化合物を得た。
この化合物の元素分析値を次に示す。
元素分析値 計nIt1(036H5403トシテ):C,80,5
5:H,10,18 実ms :C,80,69; l−1,10,00実施例9 ヨウ化メチルの代りにヨウ化プロピルを用いて、実施例
1、i)と同様の経路で、(28,38)−4−プロポ
キシ−3−メチル−2−ブタノールを得た。ついで、4
′−ヒドロキシ−4−ビフェニルカルボン 縮合反応に付し、本実施例化合物を得た。
実施例10 参考例1で得た(23.3R)−4−ブトキシ−3−メ
チル−2−ブタノールと対応づる骨格化合物とを縮合反
応に付し、本実施例化合物をVlだ。
実施例11〜18 実施例6、i)で得た(23.3R)−4−ブトキシ−
3−メチル−2−ブタノールと対応する骨格化合物とを
縮合反応に付し、それぞれ対応する実施例化合物を19
だ。
実施例19および20 参考例2または3で得た光学活性ジキラル二級アルコー
ルと骨格化合物4−ヒト0キシ−4′ごフェニルカルボ
ン ニルエステルとを縮合反応に付し、それぞれ対応する実
施例化合物を得た。
参考例1。
(28.3R)−4−ブトキシ−3−メチル2−ブタノ
ールの製造法 文献[G.Frater et al.、 Tetra
hedron,工旦、1 269 (1 984)]の
方法に準じて合成した(28.38)−3−ヒドロキシ
−2−メチル醋酸メチルエステルを出発原料として下記
経路により表題化合物を得た。
(28,38)−3−ヒトOキシー2−メチル醋酸メチ
ルエステル6.5g(49,2sviol)をCHCJ
320sl!に溶かし、3.4−ジヒドロ−α−ビラン
9.2g(0,109−of >およびp−TsOH−
H2O60■を加え、室温で2日間かき混ぜる。反応終
了後、反応液に CH2C1020mを加え、NaHCO3水溶液で洗浄
する。有機層をNa2SO4で乾燥し、減圧下で濃縮す
る。残留物をクーゲルロール蒸留に付し、対応するテト
ラヒドロピラニルエーテル体8.649 (81,2%
)を得た。本化合物6.91gをエーテル100dに溶
かし、水素化リチウムアルミニウム2.289 (60
msol)のけんだく液に水冷下少しづつ加えた。反応
液を5℃以下で約1時間かき混ぜたのち、12060d
を氷冷下かき混ぜながら少しづつ加え過剰の水素化リチ
ウムアルミニウムを分解した。エーテル層をデカンテー
ションにより分取し、乾燥後減圧濃縮して粗(2R,3
8)−2−メチル−3−テトラヒドロピラニルオキシ−
1−ブタノールを油状物として得た。収ff15.59
g(98%)。
18  NMR(90H1lz 、 CDCJ3)δ:
0.89−0.97 (3H,d、Ca13)、1.1
3−1.31 (3H,(1,CH3)、1、  4−
1.  8   (7H,m、   T  トIP> 
  、  2.  56(1ト1.   t、   O
H)      3.  8   (2H,m。
THP>、4.6 (2H,m、−CH2−)粗(2R
,3S)−2−メチル−3−テトラヒドロピラニルオキ
シ−1−ブタノール1.885J(101101)のD
MF30−溶液にn−Bu118.4を加え、次いで水
冷下60%油性NaH49を少しづつ注a深く加えた。
反応液に酢酸エチル300−を加え、不溶物をろ大した
。ろ液を水洗(100ad!X2)L、乾燥後減圧下で
濃縮し粗1−ブトキシー2−メチルー3−テトラヒドロ
ピラニルオキシブタンを油状物として得た。本粗生成物
をメタノール150−に溶かし、アンバーリスト−15
5gを加えてv温で2日間かき混ぜた。アンバーリスト
−15をろ去し、ろ液を減圧上濃縮した。残留物をクー
ゲルロール蒸留に付し表題化合物を油状物として得た。
B、11.220−”250 ℃15劃s側1g、 収
1に0. 9(1。
’H−NMR(9ON+12 、 CDC,e3’)δ
:0.795−0.983 (6H,m。
CH3)   、  1.   13−1.  20 
  (3H,d。
CH3)、1.3−1.6 (4H,m、−CH2−>
、1.7−1.9 (IH,m、  CIH)、2.8
7−2.95 (IH,d、OH)、3.33.5 (
4H,m、  CHz  ) 、3,4.3−3、s 
(1H,m、(?H) 参考例2゜ (28,33)−4−ブチリルオキシ−3−メチル−2
−ブタノールの製造法 実施例1.で得た中間体(23,33)−2−メチル−
3−テトラヒトOピラニルAキシブタノールを出発原料
として下記経路により表題化合物を得た。
ン −Q 化合物(28,38)−2−メチル−3−テトラヒドロ
ピラニルオキシブタノール3.789(0,02園01
)をピリジン30aeに溶かし、ブチリルクロリド2.
569 (0,0241o1 )を室温で滴下した、室
温で30分聞かき混ぜたのち、反応液に2N塩酸を加え
、エーテルで抽出する。
ニーデル層を水洗、M Q S O4乾燥したのち減圧
下で濃縮する。残留物をクロマト精製に付し、目的物を
得た。収量3.7(1(71,7%)水晶3.409 
(0,013mol )をメタノール5〇−に溶かし、
アンバーリスト−15109を加え、室温で一夜かき混
ぜた。アンバーリスト−15をろ去し、ろ液を減圧濃縮
した。残留物をシリカゲルクロマト精製(rI&聞溶i
:クロロホルム)に付し、表題化合物を得た。収fi1
.51g(66,8%)。
参考例3゜ (28,38)−3−メチル−4−デシルオキシ−2−
ブタノールの製造法 実施例1で用いた保護基2−テトラヒトOピラニル基の
かわりにベンジル基を用いて、下記経路により表題化合
物を得た。
原料化合物(28,38)−3−ベンジルオキシ−2−
メチルブタノール11.69 (0,06−01)をピ
リジン70aeに溶かし、トシルクロリド12.69 
(0,066mol )をV温−c−カg混ぜながら少
しづつ加えた。室温で一夜かき混ぜたのち、ピリジンを
減圧下で留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマト
精製(展開溶媒:クロロホルム)に付し、目的物(28
,38)−3−ベンジルオキシ−2−メチル−1−トシ
ルオキシブタンを得た。収量17.29 (82,4%
)。
60%油性NaHO,419(10,26gaol)を
n−ヘキサンで2回洗浄し、DMSO20mlを加え、
ついでn−デシルアルコール1、359 (8,6n+
mol)を少しづつ加え、60℃で1時間かき混ぜた。
反応液を室温にもどし、上記(28,38)−3−ベン
ジルオキシ−2メチル−1−トシルオキシブタン2.0
g(5,7a+IO+)を少しづつ加えた。滴下終了後
60℃で1時間かき混ぜた。冷却後、反応液に水を加え
てニーデルで抽出した。抽出液をMono4乾燥後減圧
下で濃縮し、残留物をシリカゲルカラムクロマドfiI
!j(展am媒:クロロホルム)に付し、目的物(23
,38)−3−ベンジルオキシ1−デシルオキシ−2−
メチルブタンを得た。
数階o、80g−(42%)。本旨0.80g(2,1
+5ol)を2N塩酸1MI含有エタノール10dに溶
かし、5%Pd−00,1gを加え、常温、常圧で接触
還元に付した。反応終了後触媒をろ去し、ろ液を減圧下
で濃縮した。残留物をクーゲルロール蒸留に付し表題化
合物を得た。B、 0゜230℃/ 20 ++n1l
O1収最0.58g(定饋的)。
以上の実施例で合成した化合物の相転移温度を表1に示
す。
表中、Kは結晶相、SC*はカイラルスメクチックC相
、SAはスメクチックA相、N*はネマチック相、Is
oは等方液体相を示し、Sは未同定のスメクチック相を
示す。なお、左向きの矢印は冷却時の相転移を示す。ま
た、自発分極の値はSc * −8A  (N* )相
転移温度から10℃低い温度での値である。
応用例 表1に示す本発明の光学活性化合物を、表2に示す母体
液晶に配合し、自発分極を測定した。結果を表2に併記
するが、自発分極の値は、SC孝相の上限温度から10
℃低い一度での値である。
母体液晶A: 表    2 H3 更に、厚さ6μmのポリエチレンテレフタレートフィル
ムをスペーサーとし、ポリイミドをスビンコー1−シて
ラビング処理した透明電極付ガラスを用いて作製したセ
ルに、表2に示した組成物のうち最上段に記したものを
封入して液晶素fを作〈 1 つた。この素子に室温下で40 V 、−、の10Hz
矩形波を印加し、偏光顕微鏡下で観察した所、良好な光
学的応答を観測できた。一方、表2最下段に示した母体
液晶を封入したものでは、より電圧の高い50 V E
l−1)を印加しても光学的応答を示さなかった。
組成物の調製例 また、実施例19及び実施例12の化合物を用いて下記
の液晶組成物を調製し、第1図で示されるような液晶素
子を作製した。その結果、いずれの素子も室温での40
V   、10Hz矩形波の印−p 加に対して良好な光学応答を示すことがわかった。
更に、いずれの組成物に対してもアントラキノン系又は
アゾ系の二色性色素を3重量%添加し、ゲストホスト型
の液晶表示素子を上記と同様に作製した。その結果、良
好なゲストホスト型の光学応答を示すことがわかり、本
願化合物が液晶組成物の有用な1成分となることが分っ
た。
4゜ 発明の効果 実施例および応用例から明らかなように、本発明は大き
な自発分極を有すると共にカイラルスメクチックC相を
示す液晶化合物ないしは液晶組成物を提供する。したが
って、本発明の光学活性化合物、これを含有する液晶組
成物は液晶表示装置などの光変調装置に用いる液晶とし
て有用であり、応答性など優れた性能を有する装置を提
供するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る液晶組成物を用いた液晶表示装置
の1例を模式的に示したものである。 第1図中1は偏光板、2はフロントガラス、3は透明電
極(信号電機)、4は強誘電性液晶、5はシール、6は
透明電極(走査電極)、7は背面ガラス基板、8はk(
ト)板を示す。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R_1は炭素数3〜14のアルキル基、R_2
    、R_3はそれぞれ同一又は異なつてもよく、炭素数1
    〜3の低級アルキル基、R_4は炭素数1〜10のアル
    キル基を示し、Q_1は単結合、エーテル結合、カルボ
    ン酸エステル結合、カルボニル結合またはカルボニルジ
    オキシ結合、Q_2、Q_3はそれぞれエーテル結合、
    カルボン酸エステル結合またはカルボニル結合を示し、
    Mは ▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
    式、表等があります▼ (X、Yはそれぞれ単結合、カルボン酸エステル結合、
    メチレンオキシ結合またはエチレン結合を示し、▲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
    ぞれ環構成原子として1ないし2個の酸素原子または窒
    素原子を有していてもよい同素または異項の六員環−1
    ,4−ジイル基)を示す。また*印を付した炭素は不斉
    炭素を意味する。]で表わされる光学活性化合物。
  2. (2)▲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▼が同一または異なつて、p−フェニレン、1,4
    −シクロヘキシレン、2,5−(1,3−ジオキサン)
    ジイル、2,5−ピリジンジイル、2,5−ピリミジン
    ジイル、2,5−(1,4−ピラジン)ジイルまたは3
    ,6−(1,2−ピリダジン)ジイルである請求項1記
    載の光学活性化合物。
  3. (3)Mが▲数式、化学式、表等があります▼である請
    求項 1記載の光学活性化合物。
  4. (4)XかYのいずれか一方が単結合、他方がカルボン
    酸エステル結合で、▲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▼のいずれもがp−フェニレンである
    請求項3記載の光学活性化合物。
  5. (5)Mが▲数式、化学式、表等があります▼である請
    求項1記載の 光学活性化合物。
  6. (6)Xが単結合またはカルボン酸エステル結合で、▲
    数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表
    等があります▼のいずれもがp−フェニレンである請求
    項5記載の光学活性化合物。
  7. (7)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中R_2、R_3はそれぞれ同一又は異なつてもよ
    く炭素数1〜3の低級アルキル基を、R_4は炭素数1
    〜10の分枝を有してもよいアルキル基を、Q_3はエ
    ーテル結合、カルボン酸エステル結合、またはカルボニ
    ル結合を示す]で表わされる光学活性化合物。
  8. (8)クレーム7においてR_2及びR_3が共にCH
    _3である光学活性化合物。
  9. (9)クレーム7においてQ_3がエーテル結合又はカ
    ルボン酸エステル化合物である光学活性化合物。
  10. (10)クレーム8においてQ_3がエーテル結合であ
    る光学活性化合物。
  11. (11)請求項1に記載の光学活性化合物を少なくとも
    1種以上含有することを特徴とする液晶組成物。
  12. (12)請求項11記載の液晶組成物を使用することを
    特徴とする液晶光変調装置。
JP1184960A 1988-07-20 1989-07-18 光学活性化合物、同中間体、該化合物を含有する液晶組成物及び該液晶組成物を用いた液晶光変調装置 Pending JPH02138235A (ja)

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JP2019119806A (ja) * 2018-01-05 2019-07-22 国立大学法人東京工業大学 3−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸の単一重合体、及び3−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸を高分率で含むポリヒドロキシアルカン酸共重合体

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