JPH04224566A - 光学活性体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な光学活性体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、表示材料として広く用いられてい
る液晶はネマチック相に属するものであり、受光型のた
め目が疲れない、消費電力が極めて少ない等の特徴を有
しているものの、応答が遅い、見る角度によっては表示
が見えなくなる等の欠点を有している。

【０００３】目が疲れない、消費電力が極めて少ないと
いったネマチック型液晶の特徴を有し、さらに発光型表
示素子に匹敵する高速応答性、高コントラストを有する
ものとして強誘電性液晶を用いる表示デバイスやプリン
ターヘッドが検討されている。

【０００４】強誘電性液晶は１９７５年にマイヤー（Ｒ
．Ｂ．Ｍｅｙｅｒ）　等によってその存在が初めて発表
されたもので（Ｊ．Ｐｈｙｓｉｑｕｅ３６，Ｌ−６９（
１９７５））、キラルスメクチックＣ相（以下Ｓｍ＊Ｃ
相と略記する）を有するものであり、その代表例は次式
に示すｐ−デシロキシベンジリデン−ｐ’−アミノ−２
−　メチルブチルシンナメート（以下ＤＯＢＡＭＢＣ　
と略記する）である。

【０００５】

【化５】

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記ＤＯＢＡＭ
ＢＣ　やその後に提案されたいくつかの強誘電性液晶材
料の多くは強誘電性を示す温度範囲（Ｓｍ＊Ｃ相が存在
する温度範囲）が狭く、単独では実用上使用し難いもの
である。従って一般には多種の強誘電性液晶を混合し、
Ｓｍ＊Ｃ相を示す温度範囲を室温を中心に低温側及び高
温側に拡張する試みがなされている。又、超高速応答が
要求されるプリンターヘッド用としては、従来開発され
てきた強誘電性液晶よりさらに大きな自発分極を有する
強誘電性液晶が求められている。

【０００７】本発明の目的は化学的に安定で着色がなく
、光安定性にも優れ、液晶組成物に配合した時、該液晶
組成物が大きな自発分極を示すような光学活性体及び、
これを配合してなる液晶組成物を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は一般式（１）　で示される光学活性体にある。

【０００９】

【化６】

【００１０】（式中、Ｒ１　は炭素数１〜１８の直鎖あ
るいは分岐鎖のアルキル基、炭素数２〜１８の直鎖ある
いは分岐鎖のアルケニル基、アルコキシ部分の炭素数１
〜３でアルキル部分の炭素数１〜１８の直鎖あるいは分
岐鎖のアルコキシアルキル基、全炭素数が４〜１６のア
ルキルチオアルキル基又はこれらの置換基のうち水素原
子の１つ以上がハロゲン置換されたものであって、光学
活性基を有しうる構造のものである場合はそれが光学活
性基であってもよくラセミ体であってもよいものを示し
、Ｘは単結合、−Ｏ−、−ＣＯ２−又は−ＯＣＯ−を示
し、Ｙは

【００１１】

【化７】

【００１２】を示し、Ａは

【００１３】

【化８】

【００１４】を示し、Ｂ、Ｂ’、Ｂ”は各々水素、ハロ
ゲン、シアノ基、メチル基、メトキシ基又はトリハロメ
チル基を示し、Ｖは単結合、−ＣＨ２　Ｏ−、−ＯＣＨ
２−、−ＣＯ２−又は−ＯＣＯ−を示し、＊はそれが付
与された炭素が不斉炭素であることを示す。）

【００１
５】又、上記の一般式（１）　におけるＡとしては

【０
０１６】

【化９】 （但しＢ、Ｂ’、Ｂ”及びＶは上述の意味を示す。）で
あるものも用いることができる。

【００１７】本発明の光学活性体において一般式（１）
　のＲ１　としては炭素数４〜１４の直鎖あるいは分岐
鎖のアルキル基、炭素数４〜１４の直鎖あるいは分岐鎖
のアルケニル基、アルキル部分の炭素数４〜１４の直鎖
あるいは分岐鎖のアルコキシアルキル基、全炭素数４〜
１６の直鎖あるいは分岐鎖のアルキルチオアルキル基及
びアルキル基を有するバレロラクトン誘導体を好ましい
ものと例示でき、このような直鎖のアルキル基としては
例えばｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基
、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−
ドデシル基、ｎ−テトラデシル基などを例示でき、分岐
鎖のアルキル基としては

【００１８】

【化１０】

【００１９】（ａは０〜１０の整数、ｂは１〜１１の整
数を示し、１≦ａ＋ｂ≦１１である。）のようなメチル
分岐アルキル基を例示でき、このようなメチル分岐アル
キル基の場合はこれが光学活性であるものもラセミ体で
あるものもいずれも好適に用いることができる。直鎖の
アルキル基でハロゲン置換されたものの例としては

【０
０２０】

【化１１】

【００２１】（ここでＷは弗素、塩素又は臭素を示し、
ｋ及びｉは各々０〜１２の整数で、２≦ｋ＋ｉ≦１２で
ある。）を好ましいものとして例示でき、これが光学活
性基であることがより好ましい。

【００２２】分岐鎖のアルキル基でハロゲン置換された
ものの例としてはトリフルオロメチル分岐を有するアル
キル基を例示でき、これも、光学活性基であることがよ
り好ましい。

【００２３】

【化１２】

【００２４】（ａ、ｂは上述の意味を表わす。）直鎖の
アルコキシアルキル基としては

【００２５】

【化１３】

【００２６】分岐鎖のアルコキシアルキル基としては

【
００２７】

【化１４】

【００２８】（ｊは１〜３の整数、ｃは４〜１４の整数
、ｋ、ｉは上述の意味を表わす。）を例示でき、分岐鎖
のアルコキシアルキル基の場合はラセミ混合物であって
も光学活性基であってもよい。

【００２９】Ｒ２　としては化合物が低粘性であること
が好ましいことから炭素鎖が１〜６のアルキル基である
ことが好ましい。Ａとしてはフェニレン、弗素、塩素、
又はシアノ基で置換されたフェニレン、ビフェニレン、
少なくとも１つのベンゼン核に１つの弗素基が導入され
たビフェニレン；

【００３０】

【化１５】

【００３１】あるいはこれらの化合物の２つのベンゼン
核の１つに弗素又はシアノ基が導入されたもの；

【００
３２】

【化１６】

【００３３】あるいはこれらの化合物の左端のベンゼン
核に弗素又はシアノ基が導入されたもの；

【００３４】

【化１７】

【００３５】あるいはこれらの化合物のベンゼン核に弗
素、塩素又はシアノ基が導入されたもの；等を例示でき
、これらの中ではビフェニレン、少なくとも１つのベン
ゼン核に１つの弗素基が導入されたビフェニレン、２環
又は３環が直接結合したものでその環の１つがピリミジ
ン環であるものを好ましいものとして例示できる。

【００３６】本発明の光学活性体としては一般式（１）
　に於けるＸは合成のし易さという観点からは単結合、
−Ｏ−、−ＣＯ２−又は−ＯＣＯ−であること好ましく
、Ｖとしてはダイポールモーメントの大きさ、回転障害
、誘起双極子モーメントによる傾斜液晶相の出易さ、合
成のし易さ等の観点から−ＣＨ２　Ｏ−、−ＯＣＨ２−
、−ＣＯ２−又は−ＯＣＯ−であることが好ましい。

【００３７】一般式（１）　の化合物は下記の方法で製
造できる。なお、下記においてＲ１　、Ｒ２　、Ｘ、Ａ
は前述の意味を表す。 ｉ）Ｙが下記式である場合：

【００３７】

【化１８】

【００３８】ｉｉ）Ｙが下記式である場合：

【００３９
】

【化１９】

【００４０】本発明の光学活性体の中には液晶相を示す
ものと、それ自身では液晶相を示さないものとがある。 それ自身では液晶相を示さないものでも、等方相−ネマ
チック相（以下Ｎ相と略記する）−スメクチックＡ相（
以下ＳｍＡ相と略記する）−スメクチックＣ相（以下Ｓ
ｍＣ相と略記する）あるいは等方相−Ｎ相−ＳｍＣ相の
相系列を示す非カイラル液晶または液晶組成物に、液晶
性を破壊しない範囲で１〜９０モル％添加することによ
って強誘電相（Ｓｍ＊Ｃ相）を誘起する性質を有するの
で、それ自身では液晶相を示さないものでも強誘電性液
晶組成物の添加剤として有用である。

【００４１】液晶としては、例えば液晶をディスプレイ
などの表示デバイスに用いる場合、単一の液晶化合物の
みを使用するより、複数の液晶化合物あるいはこれらと
配合用化合物とを混合して用いる方が、使用温度範囲（
強誘電性を示す温度範囲）、チルト角、らせんピッチ、
自発分極値、回転粘性などの物性値を変えることができ
るので有利である。

【００４２】本発明の光学活性体を添加するために用い
る液晶用化合物としては強誘電性を示す化合物あるいは
組成物、上記の非カイラル液晶または液晶組成物であれ
ばどのようなものも用いることができる。

【００４３】本発明の光学活性体を添加した組成物にお
いては一般式（１）　におけるＡとＹの間にある不斉部
の絶対配置とＹ部の不斉の絶対配置の組み合わせを適当
に選ぶことによりらせんピッチを大きくすることができ
、配向制御の面で有利となり、又、その選び方によって
は双極子モーメントを大きくして、これにより応答速度
を高くすることも可能となる。

【００４４】

【実施例】以下に本発明を実施例を用いて更に詳しく説
明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

【００４５】実施例１（２Ｒ，２’Ｓ）−３−｛２’−
〔４−（５−　オクチルオキシ−２−　ピリミジニル）
フェノキシ］プロピオニルオキシ｝−２−メチルプロピ
オン酸メチルの合成２−（４−　ヒドロキシフェニル）
−５−オクチルオキシピリミジン５ｇ、（Ｒ）−乳酸メ
チル１．８ｇ、トリフェニルホスフィン４．４ｇ及びア
ゾジカルボン酸ジエチル３ｇを無水ベンゼン７０ｍｌに
溶解し、この溶液を室温で１６時間撹拌した。この溶液
から溶媒を留去して得られた残渣をヘキサン−酢酸エチ
ル混合溶媒を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマト
グラフィーで精製して（Ｓ）−２−〔４−（５−オクチ
ルオキシ−２−ピリミジル）フェノキシ］プロピオン酸
メチルエステル５．６ｇを得た。

【００４６】これをエタノール６０ｍｌに溶解し、得ら
れた溶液に４Ｎ水酸化カリウム水溶液２５ｍｌを加え、
１２時間撹拌した後中和し、生じた結晶をエタノールか
ら再結晶することにより（Ｓ）−２−〔４−（５−オク
チルオキシ−２−ピリミジル）フェノキシ］プロピオン
酸４．８ｇを得た。

【００４７】この化合物１ｇ、（２Ｒ）−３−ヒドロキ
シ−２−メチルプロピオン酸メチル０．３５ｇ及びジシ
クロヘキシルカルボジイミド０．５５ｇをジクロロメタ
ン１０ｍｌに溶解し、１０分撹拌した後、この溶液にＮ
，Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．１ｇを加え、室温で
１６時間撹拌した。この溶液から溶媒を留去して得られ
た残渣をヘキサン−酢酸エチル混合溶媒を展開溶媒とす
るシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけて目的物
を単離し、ヘキサン−エーテル混合溶媒から再結晶して
（２Ｒ，２’Ｓ）−３−｛２’−〔４−（５−　オクチ
ルオキシ−２−　ピリミジニル）フェノキシ］プロピオ
ニルオキシ｝−２−メチルプロピオン酸メチル１．０５
ｇを得た。この化合物の融点は６０℃であった。

【００４８】この化合物の　１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデ
ータは次のとおりである。（９０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３　
）０．８９（ｔ，Ｊ＝６Ｈ２，３Ｈ）、１．１５（ｄ，
Ｊ＝７Ｈ２，３Ｈ）、１．２−２．１（ｍ，１２Ｈ）、
１．６４（ｄ，Ｊ＝７Ｈ２，３Ｈ）、２．７９（ｍ，２
Ｈ）、３．６３（ｓ，３Ｈ）、４．０８（ｔ，Ｊ＝６Ｈ
２，２Ｈ）、４．２８（ｄ，Ｊ＝６Ｈ２，１Ｈ）、４．
２９（ｄ，Ｊ＝７Ｈ２，１Ｈ）、４．８４（ｑ，Ｊ＝７
Ｈ２，１Ｈ）、６．９２（ｄ，Ｊ＝１０Ｈ２，２Ｈ）　
、８．２６（ｄ，Ｊ＝１０Ｈ２，２Ｈ）　、８．４１（
ｓ，２Ｈ）

【００４９】実施例２ （３Ｒ，２’Ｓ）−３−｛２’−〔４−（５−　オクチ
ルオキシ−２−　ピリミジニル）フェノキシ］プロピオ
ニルオキシ｝−２−メチルブタン酸エチルの合成実施例
１で得た（Ｓ）−２−〔４−（５−オクチルオキシ−２
−ピリミジル）フェノキシ］プロピオン酸１ｇと、（Ｓ
）−β−ヒドロキシブタン酸エチル０．３６ｇとジシク
ロヘキシルカルボジイミド０．５５ｇとをジクロロメタ
ン１０ｍｌに溶解し、１０分撹拌した後、この溶液にＮ
，Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．１ｇを加え、室温で
１６時間撹拌した。この溶液から溶媒を留去して得られ
た残渣をヘキサン−酢酸エチル混合溶媒を展開溶媒とす
るシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけて目的物
を単離し、ヘキサン−エーテル混合溶媒から再結晶して
（３Ｓ，２’Ｓ）−３−｛２’−〔４−（５−　オクチ
ルオキシ−２−　ピリミジニル）フェノキシ］プロピオ
ニルオキシ｝ブタン酸エチル０．９８ｇを得た。この化
合物の融点は５３℃であった。

【００５０】この化合物の　１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデ
ータは次のとおりである。（９０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３　
）０．８９（ｔ，Ｊ＝６Ｈ２，３Ｈ）、１．１９（ｄ，
Ｊ＝６Ｈ２，３Ｈ）、１．３４（ｄ，Ｊ＝７Ｈ２，３Ｈ
）、１．６４（ｄ，Ｊ＝７Ｈ２，３Ｈ）、１．２−２．
０（ｍ，１２Ｈ）、２．５０（ｄ，Ｊ＝３Ｈ２，１Ｈ）
、２．５７（ｄ，Ｊ＝４Ｈ２，１Ｈ）、４．０４（ｑ，
Ｊ＝６Ｈ２，２Ｈ）、４．０８（ｔ，Ｊ＝６Ｈ２，２Ｈ
）、４．７８（ｑ，Ｊ＝７Ｈ２，１Ｈ）、５．３６（ｍ
，，１Ｈ）　、６．９２（ｄ，Ｊ＝１０Ｈ２，２Ｈ）　
、８．２６（ｄ，Ｊ＝１０Ｈ２，２Ｈ）、８．４１（ｓ
，２Ｈ）

【００５１】実施例３ 下記の化合物を下記の配合比で混合して液晶組成物を得
た。

【００５２】

【化２０】

【００５３】この組成物は下記の相転移を示す。

【００５４】

【数１】

【００５５】上記においてＣｒｙｓｔ．は結晶、Ｉｓｏ
．は等方相を示し、矢印近傍の数字はその相への転移温
度（℃）を示す。この化合物は非カイラル化合物のみか
らなるので強誘電性液晶ではなく、自発分極を示さない
。

【００５６】この組成物９８モル％と実施例１で得た光
学活性体２モル％とを混合して強誘電性液晶組成物を得
た。この強誘電性液晶組成物は室温近傍から４５℃まで
の温度範囲でＳｍ＊Ｃ相を示し、４５〜５９℃でＳｍＡ
相、５９〜６５でカイラルネマチック相（以下Ｎ＊　相
と略記する）、それ以上で等方性の液体となった。

【００５７】別途、配向処理剤としてポリイミドを塗布
し、表面をラビングによる平行配向処理した透明電極を
備えた厚さ２μｍのセルを準備し、これにこの強誘電性
液晶組成物を注入し、強誘電性液晶素子を作成した。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。±１０Ｖの印加によって透過光の強度が変化す
るのが認められ、透過光強度が０％から５０％まで変化
する時間（応答時間）を求めたところ、２５０μｓｅｃ
　であった。

【００５８】実施例４ 実施例１で得た光学活性体の代わりに実施例２で得た光
学活性体を用いた以外は実施例３と同様にして強誘電性
液晶組成物を得、応答時間を測定したところ、この強誘
電性液晶組成物は室温近傍から４６℃までの温度範囲で
Ｓｍ＊Ｃ相を示し、４６〜６１℃でＳｍＡ相、６１〜６
６でカイラルネマチック相（以下Ｎ＊　相と略記する）
、それ以上で等方性の液体となり、応答時間は２００μ
ｓｅｃ　であった。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように本発明の光学活性体は
液晶性を示すものは強誘電性液晶として高い自発分極を
示し、着色もなく、耐加水分解性等化学的安定性にも優
れ、光安定性もよいという優れた性能を示し、液晶性を
示さないものでも非強誘電性の液晶組成物に混合して強
誘電性液晶組成物とするための添加剤として、あるいは
強誘電性液晶組成物への配合成分として用いると組成物
としての自発分極を高め、らせんピッチを大きくし、応
答速度の改善に効果があり、添加、配合にあたって組成
物を着色させることもなく、組成物の化学的あるいは光
に対する安定性を低下させることがないという優れた性
質を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式（１）　で示される光学活性体。 【化１】 （式中、Ｒ１　は炭素数１〜１８の直鎖あるいは分岐鎖
   のアルキル基、炭素数１〜１８の直鎖あるいは分岐鎖の
   アルケニル基、アルコキシ部分の炭素数１〜３でアルキ
   ル部分の炭素数１〜１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルコ
   キシアルキル基、全炭素数が４〜１６のアルキルチオア
   ルキル基又はこれらの置換基のうち水素原子の１つ以上
   がハロゲン置換されたものであって、光学活性基を有し
   うる構造のものである場合はそれが光学活性基であって
   もよくラセミ体であってもよいものを示し、Ｒ２　は炭
   素数１〜１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基を示し
   、Ｘは単結合、−Ｏ−、−ＣＯ２−又は−ＯＣＯ−を示
   し、Ｙは 【化２】 を示し、Ａは 【化３】 【化４】 を示し、Ｂ、Ｂ’、Ｂ”は各々水素、ハロゲン、シアノ
   基、メチル基、メトキシ基又はトリハロメチル基を示し
   、Ｖは単結合、−ＣＨ２　Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯ
   ２−又は−ＯＣＯ−を示し、＊はそれが付与された炭素
   が不斉炭素であることを示す。）