JPH03206081A - 新規エーテル化合物及びこれを含む液晶組成物 - Google Patents

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、安定なサーモトロピックな液晶状態をとり得
、例えば、液晶テレビ等のディスプレイ用、光プリンタ
ーヘンド、光フーリエ変換素子、ライトバルブ等のオプ
トエレクトロニクス関連素子の素材として有用な液晶材
料に利用される新規工−テル化合物及びこの化合物を含
む液晶組底物に関する。

（従来の技術） 現在、時計、電卓、小型テレビ等、種々の表示素子とし
て液晶材料が用いられているが、これらは、主にネマチ
ック液晶材料である。このネマチック液晶は、誘電異方
性Δεと電場Ｅとの弱い相互作用（ΔεＥ”／２）に基
づく作動を利用するため、電場に対する応答時間が数１
０ｍ　ｓｅｃと遅い。

このため、高速応答が要求される分野での利用には制限
があり、また、表示容量の点でも限界に達しつつあり、
大画面化を図る上での障害の一つになっている。

ところで、１９７５年、Ｒ．Ｂ．Ｍｅｙｅｒらによって
合威された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（ＤＯＢＡ
ＭＢＣ）を代表例とする強誘電性液晶の出現と、それを
用いたＮ．Ａ．Ｃｌａｒｋらの提案による薄いセルにお
ける双安定状態を利用する表面安定化強誘電性液晶（Ｓ
ＳＦＬＣ）セルにより、μｓｅｃオーダーの高速応答性
及びメモリー性を有する液晶セルが可能となった。

このため、現在まで多くの強誘電性液晶化合物が合成、
提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、これまで合戒、提案された強誘電性液晶化合
物が液晶材料として用いられるためには、少なくとも室
温近傍の広い温度範囲でキラルスメクチックＣ相を示し
、大きな自発分極を有し、化学的に安定なものであるこ
とが必要である。しかし、単一の化合物で、これらの要
求を満足するものを得ることは困難であり、従来のネマ
チック液晶材料の場合と同様に、これまでは数種類の化
合物を混合することにより対処しようという動きにあっ
た。ちなみに、この種の液晶材料として、フェニルピリ
ξジン化合物の一種が提案されている（例えば、特開昭
６３−２３５３９３号公報）。

しかし、かかる強誘電性液晶化合物は、未だその種類も
少なく、充分に満足できる強誘電性液晶組或物を与える
ことができないのが現状である。

そこで、本発明の目的は、化学的に安定で、室温近傍の
広い温度範囲でキラルスメクチノクＣ相を示し、大きな
自発分極を有する液晶組戒物の材料として有用な新規エ
ーテル化合物を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は次の一般式、 （式中、ＲｌおよびＲ２は炭素数１〜１８のアルキル基
で、同しものでも異なっているものでもよく、Ｃ“は不
斉炭素を示す）で表される新規エーテル化合物およびこ
の化合物を含有する液晶組戒物からなるものである。

本発明の上記式の化合物におけるＲｌおよびＲ２は、実
用的な製造上の見地から炭素数１〜１８のアルキル基か
ら選定される。

この化合物の代表的な例とその理化学的性質を示すと次
の通りである。

−２−　（４−プチルオキシフエニル）ビＩミジンｒＲ
（ＫＢｒ，　ｃｍ−’）　　：　２９２０，　　２８５
０，　　１６０５，　　１５８０．　　１５１０，１，
４３０，　　１２５０，　　１１６５，　　８２０．　
　７９０’Ｈ−ＮＭＲ　（ＣＤＣＩ．ｓ中、ＴＭＳ基準
、δ値ｐｐｍ）　：８．９（ｓ，　　２｝１）　　，　
　８．４（ｄ，　　２Ｈ），　　７．５（ｄ．　　２Ｈ
），　　７．１（ｄ，　２Ｈ），　７．０（ｄ，　２Ｈ
），　４．６（ｄｄ，　Ｊ＝４５Ｈｚ．　５．　２８）
，４．７〜４．２（ＩＨ），　４．Ｈｔ，　　２Ｈ），
　　２．０〜１．１　（１４８）　，１．０（ｔ．６Ｈ
） Ｍａｓｓ（Ｍ”　　）：　　４５０ ２−（４−へキシルオキシフエニル）ビリミジンＩＲ（
ＫＢｒ，　　ｃｍ−’）　　：　　２９２０，　　２８
５０，　　１６０５，　　１５８０，　　１５１０１４
３５，１２５０，１１６５，８２５，７９５Ｈ−ＮＭＲ
（ＣＤＣ１３中、ＴＭＳ基準、δ値ｐｐｍ）　：８．９
（ｓ，　２Ｈ）．　８．４（ｄ，　２Ｈ）．　７．５（
ｄ，　２Ｈ），　７．１（ｄ，　　２Ｈ），　　７．０
（ｄ，　　２｝ＩＬ　　４．６（ｄｄ，　　Ｊ＝４５Ｈ
ｚ，　　５，　　２Ｈ），４．７〜４．２（ＩＨ），　
　４１（ｔ．　　２Ｂ），　　２．０〜１．Ｈ１８｝１
），０．９（ｔ．　　６Ｈ） Ｍａｓｓ（Ｍ”　　）：　　４７８ 上記一般式で示される本発明のエーテル化合物は次の方
法で合戒することができる。

先ず、ビリジンの存在下、光学活性なｌ−フルオ口−２
〜アルカノールとトリフルオロメチルスルホン酸無水物
を反応させて、１−フルオロメチルアルキルトリフレー
トを得る。次に、これを２＝（４−アルキルオキシフェ
ニル）　−５−　（４ヒドロキシフェニル）ビリミジン
と水酸化ナトリウムから発生させたフェノキシドアニオ
ンと反応させ、これにより上記一般式で示されるエーテ
ル化合物、すなわち５−　（４−　（１−フルオロメチ
ルアルキルオキシ）フェニル）−２−　（４−アルキル
オキシフェニル）ビリミジンを得ることができる。

なお、光学活性な１−フルオ口−２−アルカノールは、
市販の光学活性な１，２−エポキシアルカンにアごンフ
ッ化水素錯体を作用させることにより合戒することがで
きる（日本化学会第５８春季年会１９８９．４　　４Ｉ
［［１２８）。また、２−（４アルキルオキシフェニル
）−５−　（４−ヒドロキシフェニル）ビリミジンは、
４−アルキルオキシシアノベンゼンを出発原料として、
ジャーナルフユア　ベラクティーセ　ヘミー（Ｊｏｕｒ
ｎａｌ　ｆｕｅｒＰｒａｋｔｉｓｃｈｅ　Ｃｈｅｍｉｅ
）　３２３巻、２号、１９９〜２０６頁（１９８１）に
記載の方法に準して合威することができる。

本発明のエーテル化合物は、単独でも強誘電性液晶材料
として利用することができるが、他の液晶材料と混合し
て用いることもできる。例えば、ピリミジン系の液晶材
料と混合すると、このベース液晶の相系列を変えること
なく、かつスメクチックＡ相からキラルスメクチックＣ
相への転移温度を上昇させ、応答速度を高め、また傾き
角を大きくする等、極めて良好な作用をなす。

（実施例） 次に、本発明を実施例により具体的に説明する。

実施置土 ５−　（４−　（１−フルオロメチルへプチルオキシ）
フェニル）−２−（４−プチルオキシフェニル）ビリミ
ジン窒素雰囲気下、トリフルオロメタンスルホン酸無水
物４．６５ｇ　（１６．５　ｍｍｏｌ）を、蒸留したジ
クｏｏメタン４　ｍＲに溶解させ、５゜Ｃ以下に冷却し
た。これに、（Ｒ）　−（−）　−１−フルオロ−２−
オクタノール２．２２ｇ（１５　ｍｍｏｌ）とビリジン
１．１９ｇ　（１５ｍｍｏｌ）ジクロロメタン４ｄとの
混合物を５゜Ｃ以下で５０分かけて滴下し、そのまま１
時間攪拌し続けた。得られた反応物を、芒硝を詰めた濾
過管に通し、塩を除去した後、ジクロロメタン７ｄを加
えて１フルオロメチルへプチルトリフレートのｌ　ｍｍ
ｏｌ／一溶液を調製した。

ｆｆｉ）ＪＪ’．百一約−仕，金東ぽと１戊ジクロ口メ
タン２５ｍＲ中に２−（４−プチルオキシフェニル）−
５−　（４−ヒドロキシフェニル）ビリミジン０．９６
　ｇ　（　３　ｍｍｏｌ　）と水酸化ナトリウム０．３
　ｇを混合し、１０分間攪拌した後、これに、先に二周
製した１−フノレオ口メチノレヘフ゜チノレトリフレー
トの１　ｍｍｏｌ　／　ｍＱ　　ＣｔｈＣｌｚ溶液３ｍ
ｌ（３ｍｍｏｌ）を添加した。次いで、室温で４５時間
攪拌した後、希塩酸中に反応液を注ぎ、酸性でクロロホ
ルム抽出した。

溶媒を留去後、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し
、再結晶して、前述した理化学的性質を有する５−　（
４−　（１−フルオロメチルへプチルオキシ）フェニル
）−２−　（４−プチルオキシフェニル）ピリミジン０
．３５ｇ　（収率２６％）を得た。

紐戒益二坐葺鳳 上記化合物を、ポリイミドを塗布しラビング処理を施し
た透明電極付ガラスからなる厚さ２．７μｍのセルに注
入し、ホットステージで温度制御を行いながら、偏光顕
微鏡観察を行った。温度変化は１分間に２゜Ｃの割合で
行った。

この結果、降温過程では、７５．１゜Ｃで等方性液体か
らコレステリンク相に、また７２．７゜Ｃでキラルスメ
クチックＣ相となり、４０゜Ｃで結晶になった。

また、自発分極を三角波法で測定したところ、６７．７
゜Ｃ、１０　Ｖｐｐ／　ａｍ．　１００　Ｈｚの条件て
１４０ｎＣ／ｃｍ２を、また４７，７゜Ｃで２０５　ｎ
Ｃ／ｃｍ２を示した。

一方、７５〜６６゜Ｃでネマチノク相を、６６〜５４゜
ＣでスメクチックＡ相を、また５４〜−３゜Ｃでスメク
チンクＣ相をとる非キラルのビリミシン系ベース液晶に
、上記で合威した５−　（４−　（１−フルオロメチル
へプチルオキシフェニル）　−２−　（４ブチルオキシ
フェニル）ピリミジンをｌ８％添加し、上記と同様のセ
ルで液晶性の評価を行なったところ、７５〜６６゜Ｃで
コレステリック相を、６６〜６０’ＣでスメクチックＡ
相を、また６０〜−１６゜ＣでキラルスメクチックＣ相
をとり、２５゜Ｃでの自発分極が１０．３ｎＣ／ｃｍ”
、傾き角が２４．９゜、応答時間が５２μｓｅｃを示し
た。

実１０艷え ５−　（４−　（１−フルオロメチルへプチルオキシ）
フェニル）−２−（４−へキシルオキシ）フェニル）ビ
リミジン実施例１で使用した２−（４−プチルオキシフ
ェニル）−５−　（４−ヒドロキシフェニル）ビリミジ
ン０．９６　ｇの代わりに２−（４−へキシルオキシフ
エニル）−５−　（４−ヒドロキシフェニル）ビリ稟ジ
ン１．０４　ｇを用いた以外は全て、実施例１に記載の
方法と同様の方法で、前述した理化学的性質を有する５
−　（４−　（１−フルオロメチルへプチルオキシ）フ
ェニル）−１−　（４−へキシルオキシフェニル〉ビリ
くジン０．３２　ｇ　　（収率２２％）を得た。

辺櫃益丘魚磐債 実施例１に記載した方法と同様にして評価したところ、
降温過程で、８１”Ｃで等方性液体から一瞬コレステリ
ック相を生した後、キラルスメクチックＣ相になった。

また、自発分極を三角波法で測定したところ、６９゜Ｃ
，１０νｐｐ／　ａｍ　，　１００　Ｈｚの条件で１２
５　ｎＣ／ｃｍ”を示した。

以上の実施例の結果から、本発明の化合物は広い温度範
囲でキラルスメクチックＣ相を示し、また大きな自発分
極を示し、更にはヘース液晶材料と混合した場合にはベ
ース液晶の相系列を変えることなくスメクチックＡ相か
らキラルスメクチックＣ相への転移温度を上昇させ、応
答速度を高め、また傾き角をより大きくする作用を有す
ることがわかる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の新規エーテル化合物
は、化学的に安定で、それ自体で強誘電性液晶となり、
また他の液晶化合物と混合することにより、良好な性質
を付与する等の格別の効果を奏し、オプトエレクトロニ
クス関連素子に有用な液晶材料として利用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾１およびＲ＾２は炭素数１〜１８のアルキ
   ル基で、同じものでも異なっているものでもよく、Ｃ＾
   ＊は不斉炭素を示す）で表される新規エーテル化合物。 ２、請求項１に記載の化合物を含有する液晶組成物。