JPH04159241A

JPH04159241A - アセチレン化合物及びこれを含む液晶組成物

Info

Publication number: JPH04159241A
Application number: JP2284003A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Nigorikawa; 和則濁川; Mitsuyoshi Ichihashi; 光芳市橋
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1992-06-02

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）本発明は強誘電性液晶材料として有用な新規なアセチレ
ン化合物及びそれを含有する液晶組成物及び液晶表示素
子に関する。

（従来の技術）液晶表示素子の表示方式として現在広く実用化されてい
る代表的なものとしてねじれネマチック（ＴＮ）型があ
る。しかしながらネマチック液晶相を利用するこの方式
では、ＣＲＴなどの表示方式と比較して応答速度が遅い
、視野角特性に劣る等の問題がありデイスプレィとして
の用途は限定されていた。

５最近、り、ラーク及びラガウェルらにより強誘電性液
晶を用いる表示方式が報告されている（特開昭５６−１
０７２１１３号、米国特許第４３６７９２４号等）が、
これによると強誘電性液晶は高速応答やメモリー性のあ
る双安定状態を出現させることが可能であり、また視野
角特性も優れるなどの点から次世代の液晶表示素子とし
て注目を集めている。

強誘電性液晶の液晶相のひとつとして、カイラルスメク
チックＣ（以下、Ｓｃ”と省略する。）相がある。表示
素子として用いるためには、幅広いＳｃ”相を有し高速
応答すること等、多くの特性が要求されるが単一化合物
でこれらを満足するものはなく、数種の化合物から成る
液晶組成物で対応しているのが現状である。その組成物
の構成方法のひとつとして強誘電性を示さないスメクチ
ックＣ（以下、Ｓｃと省略する。）相を示す液晶化合物
もしくは液晶組成物（以下、ベース液晶という。）に光
学活性化合物を添加する方法がある（Ｍｏ１．Ｃｒｙｓ
ｔ、Ｌｉｑ、Ｃｒｙｓｔ、、８９．３２．７（１９８２
））。

一方、強誘電性液晶においては応答速度は曳発分極に比
例することが知られており、高速応答化のためには自発
分極を増加させることが有効である。光学活性な化合物
は強誘電性液晶組成物の成分として使用したとき、その
組成物の自発分極を発現させる役割を担うものであり、
従来より大きな自発分極を発現させる光学活性化合物の
開発が望まれていた。

（発明の目的）本発明の目的は、強誘電性液晶組成物の成分として使用
したとき、その組成物の自発分極を大きく発現させるの
に有用な光学活性化合物を提供することにある。

また本発明はこの様な新規化合物あるいはそれを含む液
晶組成物を用いて高速応答性を有する液晶表示素子を提
供しようというものである。

（問題点を解決するための手段）本発明の目的は、一般式（１）〔（１）式中、Ｒ１は炭素数６〜１５のアルキル基もし
くはアルコキシ基を表し、Ｒ’は炭素数のいずれかを表
し、ｎは０もしくは１を表し、×はハロゲン原子を表し
、＊は不斉炭素原子を表す。

〕で表されるアセチレン化合物、及び一般式（１）の化
合物の少なくとも１種類以上を含有することを特徴とす
る液晶組成物を開発する事により解決された。

（１）式において８１は炭素数６〜１５のアルキル基も
しくはアルコキシ基であるが、好ましくは炭素数７〜１
２のアルキル基もしくはアルコキシ基である。

Ｘはハロゲンであるが、好ましくは塩素もしくはフッ素
である。

本発明の化合物は、例えば以下の様なルートで製造でき
る。

１）（＋）、式においてｎ＝０で表される化合物。

（１］２）（＋）式においてｎ＝１で表される化合物。

（上記スキームにおいて８１は炭素数６〜１５のアルキ
ル基もしくはアルコキシ基を表し、Ｒ’は炭素数４〜１
０のアルキル基を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、＊は
不斉炭素原子を表す。）即ち、１）で示される化合物を
例にとると、まずアセチレン誘導体（１）と該当するヨ
ウド体（２）とをヨウ化銅、パラジウム触媒存在下１．
ジエチルアミン溶媒中にて反応させてヒトＯキシ体（３
）とした後、２−ハロゲノアルカノールのトルエンスル
ホン酸エステル（４）と塩基の存在下エーテル化するこ
とにより（１）の化合物を製造できる。

本発明の化合物としては、例えば以下に示すような化合
物を挙げることができる。

２−（４−へブチルフェニル）−１−［４−（（２ｓ）
−２−りｏｏオクチルオキシ）フェニル〕アセチレン２−（４−オクチルフェニル）−１−（４−（（２ｓ）
−２−フルオロオクチルオキシ）フェニル）アセチレン２−（４−オクチルオキシフェニル）−１−［４−（（
２ｓ）　−２−クロロオクチルオキシ）フェニル〕アセ
チレン２−（４−オクチルオキシフェニル）−１−［４−（（
２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシ）フェニル〕ア
セチレン２−（３−フルオロ−４−へブチルオキシフ、工二ル）
　−１−［４−（（２ｓ）　−２−フルオロオクチルオ
キシ）フェニル〕アセチレン２−（４−オクチルフェニル）−１−（３−フルオロ−
４−（（２ｓ）−２−フルオロオクチルオキシ）フェニ
ル〕アセチレン２−（５−オクチル−２−ピリミジニル）−１−Ｃ４−
（（２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシ）フェニル
〕アセチレン２−（５−オクチルオキシ−２−ピリミジニル）−１−
（４−（（２ｓ）−２−フルオロオクチルオキシ）フェ
ニル〕アセチレン２−（５−オクチル−２−ピリジニル）−１−Ｃ４−（
（２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシ）フェニル〕
アセチレン２−（５−オクチルオキシ−２−ピリジニル）−１［４
−（（２ｓ）−２−フルオロオクチルオキシ）フェニル
］アセチレン２−（４−へブチルフェニル）−１−（５−（（２ｓ）
−２−フルオロオクチルオキシ）−２−ピリミジニル〕
アセチレン２−（４−オクチルフェニル）−１−（’５−（（２ｓ
）−２−フルオロオクチルオキシ）−２−ピリジニル〕
アセチレン２−（４−オクチルオキシフェニル）−１−［５−（（
２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシ）−２−ピリミ
ジニル］アセチレン２−（４−オクチルオキシフェニル）−１−（５−（（
２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシ）−２−ピリジ
ニル〕アセチレン２−（３−フルオロ−４−ヘプチルオキシフェニル）　
−１−（５−（（２ｓ）−２−フルオロオクチルオキシ
）−２−ピリミジニル）アセチレン２−（４−へブチル
フェニル）−１−Ｃ４−（（２ｓ）−２−りＯロオクチ
ルオキシメチル）フェニル〕アセチレン２−（４−オクチルフェニル）−１−（４−（（２ｓ）
−２−フルオロオクチルオキシメチル）フェニル〕アセ
チレン２−（４，−オクチルオキシフェニル）−１−［４−（
（２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシメチル）フェ
ニル］アセチレン２−（４−オクチルオキシフェニル）−１−［４−（（
２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシメチル）フェニ
ル〕アセチレン２−（３−フルオロ−４−へブチルオキシフェニル）　
−１−［４−（（２ｓ）−２−フルオロオクチルオキシ
メチル）フェニル〕アセチレン２−（４−オクチルフェ
ニル’）−１−［３−フルオロ−４−（（２ｓ）−２−
フルオロオクチルオキシメチル）フェニル］アセチレン２−（５−オクチル−２−ピリミジニル）−１−（４−
（（２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシメチル）フ
ェニル）アセチレン２−（５−オクチルオキシ−２−ピリミジニル）　−１
−（４−（（２ｓ）−２−フルオロオクチルオキシメチ
ル）フェニル）アセチレン２−（５−オクチル−２−ピリジニル）−１−［４−（
（２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシメチル）フェ
ニル］アセチレン２−（５−オクチルオキシ−２−ピリジニル）−１−［
４−（（２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシメチル
）フェニル〕アセチレン２−（４−へブチルフェニル”）　−１−［５−（（２
ｓ）−２−フルオロオクチルオキシメチル）−２−ピリ
ミジニル〕アセチレン２−（４−オクチルフェニル）−１−［５−（（２ｓ）
−２−フルオロオクチルオキシメチル）−２−ピリジニ
ル〕アセチレン２−（４−オクチルオキシフェニル）−１−［５−（（
２ｓ）−２−フルオロオクチルオキシメチル）−２−ピ
リミジニル〕アセチレン２−（４−オクチルオキシフェニル）−１−［５−（（
２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシメチル）−２−
ピリジニル〕アセチレン２−（３−フルオロ−４−へブチルオキシフェニル）　
−１−’［５−（（２ｓ）−２−フルオロオクチルオキ
シメチル）−２−ピリミジニル〕アセチレンまた、本発明の一般式（１）で表される化合物は、フェ
ニルベンゾエート系、シッフ塩基系１．ヒフェニル系、
フェニルピリミジン系、フェニルピリジン系等の液晶化
合物と組み合わせる事が可能であるが１例えば以下に示
す様な化合物の少なくとも一種類以上と組み合わせる事
により、Ｓｃ相を有する強誘電性液晶組成物を得る事が
出来る。

この場合、一般式（１）で表される化合物は、得られる
液晶組成物の０．１〜９０％重量使用するのが望ましい
。

５−オクチルオキシ−２−（４−へブチルフェニル）ピ
リミジン５−ノニルオキシ−２−（４−へブチルフェニル）ピリ
ミジン５−へブチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン５−オクチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン５−ノニル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピリ
ミジン５−ヘゲ。チル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピ
リミジン５−へキシル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン５−へブチル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン５−オクチル−２−（４−へブチルビフェニル）ピリミ
ジン５：へブチル−２−（４−へブチルオキシフェニル）ピ
リジン５−へブチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リジン５−へブチル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピリ
ジン５−へブチル−２−（３−フルオロ−４−オクチルオキ
シフェニル）ピリジン５−（４−へブチルオキシフェニル）−２−（４−へブ
チルフェニル）ピリジン５−デシル−２−（４−デカノイルオキシフェニル）ピ
リミジン４−オクチルオキシフェニル−４′　−デシルオキシベ
ンゾエート４−オクチルオキシフェニル−４′−デシルベンゾエー
ト４−へキシルオキシフェニル−４１−オクチルベンゾエ
ートまた、一般式（１）で表される化合物及び上記化合物と
の組み合わせから成る液晶組成物は、種々の光学活性化
合物と組み合わせることが可能であるが９例えば以下に
示す様な光学活性化合物の少なくとも一種類以上と組み
合わゼる事が可能である。

この場合、以下に示す様な光学活性化合物は、得られる
液晶組成物の０．１〜９０重量％使用するのが望ましい
。

５−才クチル−２−［４−（（２５）−２−フルオロオ
クチルオキシ）フェニルピリジン系ルオキシ−プロパノイルオキシ）−プロピルオキシ）−
２−（４−、オクチルオキシフェニル）ピリミジン５−（（２Ｓ）−２−（（２Ｓ）　−２−プロ、ビルオ
キシ−プロパノイルオキシ）−プロピルオキシ）−２−
（４−へブチルビフェニル）ピリミジン５−（（２Ｓ）−２−メチルブチル”）−２−′（４−
へブチルビフェニル）ピリミジン（実施例）以下に実施例を示すが本発明はこれに限定されるもので
はない。

実施例１゜２−（４−オクチルフェニル）−１−［４−（（２ｓ）
−２−フルオロオクチルオキシ）フェニル］アセチレン
（（１）式においてＲ’＝Ｃ，Ｈ，、、Ｒ’＝Ｃ，Ｈ，
、、Ｘ＝Ｆ　、　ｎ＝０、−Ａ−＝−Ｂ−＝　＋　　の
もの）４−オクチル−１−エチニルベンゼン２．５９．
４−ヨウドフェノール２．６９、Ｐｄ（ＰＰｈ、）、Ｃ
Ｉ。

０．０２９、Ｃｕ１Ｏ，０２ｇにジエチルアミン２０ｃ
ｃを加え、室温で１０時間攪拌した。溶媒留去後、残留
物をヘキサン：酢酸エチル（５：　１）の混合溶媒、を
用いてカラムクロマトグラフィーにより精製し、ヘキサ
ンから再結晶して２−（４、−オクチルフェニル”）　
−１−（４−ヒドロキシフェニル〕アセチレン１．　０
９　（ｍｐ　１０１’Ｃ）を得た。次いで、この化合物
０．６９のテトラヒドロフラン溶液５ｃｃを、水素化ナ
トリウム０１６９を含むテトラヒドロフラン溶液１０ｃ
ｃに加えた後、さらに（２Ｓ）−２−フルオロオフノー
ルのｐ−トルエンスルホン酸エステル０．６９のジメチ
ルホルムアミド溶液８０ｃｃを滴下し、５０　’Ｃで１
０時間攪拌した。この反応溶液にトルエン５０ｃｃ、氷
水を加えて有機層を抽出し、水洗後溶媒留去した。残留
物をヘキサン：酢酸エチル（２０；１）の混合溶媒を用
いてカラムクロマトグラフィーにより精製し、エタノー
ルから再結晶して目的とする２−（４−オクチルフェニ
ル）−１−（４−（（２ｓ）　−２−フルオロオクチル
オキシ）フェニル〕アセチレン０．４９を得た。

このものは液晶相を有し、その相転移温度１″を次のと
おりであった。

Ｃｒ　５３．６　　Ｓｓ　６８．９　Ｎ’　７１．７１
実施例２゜実施例１において、４−才クチル−１−エチニルベンゼ
ンを使用する代わりに４−オクチルオキシ−１−エチニ
ルベンゼンを使用した他は、実施例１と同様に反応を行
い以下の目的とする化合物を得た。

２−（４−オクチルオキシフェニル）−１−（４−（（
２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシ）フェニル〕ア
セチレンＣｒ　７４．Ｉ　Ｓｒ：　８３．Ｂ　Ｓ、”　８４．６
Ｓ♂８９．５　Ｎ”　１００．２１実施例３゜２−（４−オクチルオキシフェニル）−１−（４−（（
２ｓ）　−２−フルオロオクチルオキシメチル）フェニ
ル〕アセチレン（（Ｉ）式においてＲ’＝Ｃ，Ｈ，、Ｏ
１Ｒ’＝Ｃ，Ｈ，、、Ｘ＝Ｆ　、　ｎ＝１、−Ａ−＝−
Ｂ−４のもの）実施例１において、４−才クチル−１−エチニルベンゼ
ン、を使用する代わりに４−オクチルオ牛シー１−エチ
ニルベンゼンを、また４−ヨウドフェノールを使用する
代わりに４−ヨウド安息香酸メチルを使用した他は、実
施例１と同様に反応を行い、まず２−（４−オクチルフ
ェニル）−１−（４−メトキシカルボニルフェニル〕ア
セチレンを得た。

次いで、この化合物３．４９のテトラヒドロフラン溶液
１０ｃｃを、ＬｉＡＩＨ，０、４ｇを含むテトラヒドロ
フラン溶液２０ｃｃに加え室温で１０時間攪拌後、希塩
酸を含む氷水にあけた。この溶液に酢酸エチル１００ｃ
ｃを加えて有機層を抽出し、水洗後、溶媒留去した。残
留物をヘキサン：酢酸エチル（２０：　１）の混合溶媒
から再結晶して２−（４−オクチルフェニル）−１−（
４−ヒドロ牛ジメチルフェニル〕アセチレン２．３９を
得た。この化合物と（２Ｓ）−２−フルオロオフノール
のｐ−トルエンスルホン酸エステルとを実施例１と同様
の方法でエーテル化する事により、目的とする２−（４
−オクチルフェニル）　−１−［４−（（２ｓ）　−２
−フルオロオクチルオキシメチル）フェニル〕アセチレ
ン、を得た。

ｍｐ　　６４．２’Ｃ実施例４本発明の化合物である実施例１の２−（４−オクチルフ
ェニル）　−１−［４−（（２ｓ）−２−フルオロオク
チルオキシ）フェニル〕アセチレン２０重量％とから成る混合物（以下、組成物Ａと省略する。）は、Ｓ
ｃ”　　　　Ｓａ　　：５０．９　　’Ｃ，ＳＡｌニア
１．０’ｃの相転移温度を示した。この組成物Ａを配向
処理剤としてポリイミドを塗布し、表面をラビングして
平行処理を施した透明電極を備えた厚さ２μｍのセルに
注入し、この素子を２枚の直交す、る偏光子の間に設置
し、電界を印加したところ、＋５■の印加によって透過
光強度の変化が観察された。この時の透過光強度の変化
から応答時間及び三角波法により自発分極の値Ｐｓを求
めると以下のようになった。

温度（”Ｃ）　　　応答時間（μ５ｅｃ）　　Ｐ　ｓ　
（ｎＣ／ｃｍ’　）２５　　　　　　　　８８　　　　
　　１６．６（発明の効果）本発明により新規な光学活性化合物が提供され、該化合
物をＳａ相を示す液晶材料と併せて用いることにより、
自発分極が大きく、良好な応答速度を有する強誘電性液
晶組成物が提供される。

従って、本発明に係わる（１）式の化合物は、強誘電性
液晶表示素子の作製に極めて有効である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）〔（ I ）式中、Ｒ＾１は炭素数６〜１５のアルキル基
もしくはアルコキシ基を表し、Ｒ＾２は炭素数４〜１０
のアルキル基を表し、Ａ、Ｂはそれぞれ独立に▲数式、
化学式、表等があります▼ のいずれかを表し、ｎは０もしくは１を表し、Ｘはハロ
ゲン原子を表し、＊は不斉炭素原子を表す。〕で表されるアセチレン化合物。
（２）請求項１記載のアセチレン化合物を少なくとも１
種類以上含有することを特徴とする液晶組成物。
（３）請求項１記載のアセチレン化合物の少なくとも１
種を構成要素とすることを特徴とする液晶表示素子。