JPH04266854A - 光学活性化合物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学活性化合物に関す
る。さらに詳しくは、本発明の化合物は液晶性化合物と
しての用途が期待できるもので、特にカイラルスメクチ
ックＣ相を示す強誘電性液晶材料として有用な光学活性
化合物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶表示素子は、その低電圧駆動
性、低電力消費性及び小型、薄型化の観点から、各種の
表示素子として広く利用されている。最近、高速応答液
晶素子として、強誘電性スメクチック液晶を用いるもの
が、精力的に研究されている。強誘電性スメクチック液
晶は自発分極を有するため、電界との相互作用において
大きな駆動力を持ち、電界の変化に対して高速の応答性
を示すことが知られている。この高速応答性を利用して
、液晶テレビなどのディスプレイ用素子や、光プリンタ
、ライトバルブなどのオプトエレクトロニクス用素子の
研究が進められている。

【０００３】現在、これらの素子に用いられようとして
いるカイラルスメクチックＣ相を有する強誘電性液晶材
料の中で、不斉炭素上にトリフルオロメチル基を有する
化合物として、例えば（Ｒ）−４−（４−ｎ−オクチル
オキシ−４−ビフェニルカルボニルオキシ）−２−ヒド
ロキシビフェニルカルボン酸−１−トリフルオロメチル
ヘプチルエステル（特開平１−２１１５５４号公報）、
４−（５−デシルピリミジン−２−イル）−安息香酸−
４−（１−トリフルオロメチル−２−エトキシカルボニ
ル−１−エトキシカルボニル）フェニルエステル（特開
平１−２７５５６７号公報）等が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来知られ
ている液晶化合物とは化学構造を異にし、単独あるいは
他の化合物との混合により、温度範囲が低く、高速応答
性に優れた化合物を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討を行った結果、本発明を完成す
るに至った。即ち、本発明は、下記の一般式（１）

【０
００６】

【化２】

【０００７】［但し、上記一般式（１）中Ｒ１は、炭素
数４〜１６のアルキル基を表し、Ｒ２は、炭素数４〜１
２のアルキル基を表し、＊は光学活性を表す。］で示さ
れる光学活性化合物および、それを用いることを特徴と
する表示素子である。本発明の光学活性化合物は、カイ
ラルスメクチックＣ相を示す強誘電性液晶材料として有
用な化合物である。

【０００８】上記一般式（１）に於いて、Ｒ１の炭素数
４〜１６のアルキル基としては、ブチル基、ペンチル基
、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デ
シル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テ
トラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基等の直
鎖状または、分岐状アルキル基が例示できる。

【０００９】一方、Ｒ２の炭素数４〜１２のアルキル基
としては、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチ
ル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基
、ドデシル基等の直鎖状または、分岐状アルキル基が例
示できる。

【００１０】［本発明化合物の一般的製造法］本発明の
一般式（１）で示される化合物は、以下に示す方法によ
り製造することができる。以下反応式で例示するが、式
中Ｒ１、Ｒ２は一般式（１）で定義したものと同一であ
り、式中の（　　）番号は上段の化合物を表す。 反応式：

【００１１】

【化３】

【００１２】反応工程Ｉは、触媒として銅、β−シクロ
デキストリンを用い、水酸化ナトリウム存在下、四塩化
炭素を反応させることにより容易に実施できる。反応工
程ＩＩは触媒として硫酸、ほう酸を用い、溶媒としてト
ルエンを用い、還流下脱水することにより容易に実施で
きる。反応工程ＩＩＩは、脱水縮合剤としてジシクロヘ
キシルカルボジイミド等を用い、触媒としてＮ，Ｎ−ジ
メチル−４−アミノピリジン等の有機塩基を用い、溶媒
として塩化メチレン、クロロホルム等を用いることによ
り容易に実施でき、容易に本発明の目的化合物である一
般式（１）の化合物に導くことができる。

【００１３】［本発明化合物の例示］本発明において用
いられる光学活性化合物としては、以下の化合物が例示
される。

【００１４】Ｎｏ．１：（Ｓ）−４’−ヘキシルオキシ
ビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロ
メチルペンチルオキシカルボニル）−３−トリフルオロ
メチルフェニルエステル、

【００１５】Ｎｏ．２：（Ｓ）−４’−オクチルオキシ
ビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロ
メチルペンチルオキシカルボニル）−３−トリフルオロ
メチルフェニルエステル、

【００１６】Ｎｏ．３：（Ｓ）−４’−デシルオキシビ
フェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロメ
チルペンチルオキシカルボニル）−３−トリフルオロメ
チルフェニルエステル、

【００１７】Ｎｏ．４：（Ｓ）−４’−ドデシルオキシ
ビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロ
メチルペンチルオキシカルボニル）−３−トリフルオロ
メチルフェニルエステル、

【００１８】Ｎｏ．５：（Ｓ）−４’−テトラデシルオ
キシビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフル
オロメチルペンチルオキシカルボニル）−３−トリフル
オロメチルフェニルエステル、

【００１９】Ｎｏ．６：（Ｒ）−４’−ヘキシルオキシ
ビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロ
メチルヘプチルオキシカルボニル）−３−トリフルオロ
メチルフェニルエステル、

【００２０】Ｎｏ．７：（Ｒ）−４’−オクチルオキシ
ビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロ
メチルヘプチルオキシカルボニル）−３−トリフルオロ
メチルフェニルエステル、

【００２１】Ｎｏ．８：（Ｒ）−４’−デシルオキシビ
フェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロメ
チルヘプチルオキシカルボニル）−３−トリフルオロメ
チルフェニルエステル、

【００２２】Ｎｏ．９：（Ｒ）−４’−ドデシルオキシ
ビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロ
メチルヘプチルオキシカルボニル）−３−トリフルオロ
メチルフェニルエステル、

【００２３】Ｎｏ．１０：（Ｒ）−４’−テトラデシル
オキシビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフ
ルオロメチルヘプチルオキシカルボニル）−３−トリフ
ルオロメチルフェニルエステル、

【００２４】Ｎｏ．１１：（Ｓ）−４’−ヘキシルオキ
シビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオ
ロメチルノニルオキシカルボニル）−３−トリフルオロ
メチルフェニルエステル、

【００２５】Ｎｏ．１２：（Ｓ）−４’−オクチルオキ
シビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオ
ロメチルノニルオキシカルボニル）−３−トリフルオロ
メチルフェニルエステル、

【００２６】Ｎｏ．１３：（Ｓ）−４’−デシルオキシ
ビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロ
メチルノニルオキシカルボニル）−３−トリフルオロメ
チルフェニルエステル、

【００２７】Ｎｏ．１４：（Ｓ）−４’−ドデシルオキ
シビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオ
ロメチルノニルオキシカルボニル）−３−トリフルオロ
メチルフェニルエステル、

【００２８】Ｎｏ．１５：（Ｓ）−４’−テトラデシル
オキシビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフ
ルオロメチルノニルオキシカルボニル）−３−トリフル
オロメチルフェニルエステル、

【００２９】

【発明の効果】本発明による光学活性な化合物は、室温
を含む広い温度範囲においてカイラルスメクチックＣ相
を示す強誘電性液晶材料である。

【００３０】

【実施例】以下実施例により本発明を更に具体的に説明
する。なお、実施例中の相転移温度の測定および、相の
同定はＤＳＣ測定並びに偏光顕微鏡観察により実施した
。

【００３１】［実施例１］ （Ｒ）−４’−デシルオキシビフェニル−４−カルボン
酸−４−（１−トリフルオロメチルヘプチルオキシカル
ボニル）−３−トリフルオロメチルフェニルエステル

【
００３２】（１）　　２−トリフルオロメチル−４−ヒ
ドロキシ安息香酸の製造 ３−トリフルオロメチルフェノール３．２４ｇ（２０ｍ
ｍｏｌ）を２０％水酸化ナトリウム水溶液２５ｍｌに溶
解した後、銅粉末１２７ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）、β−
シクロデキストリン１．８６ｇ（１．６ｍｍｏｌ）およ
び四塩化炭素２４．６ｇ（１６０ｍｍｏｌ）を加え、８
０℃で２０時間反応させた。 反応終了後、反応液を塩酸で酸性にした後、酢酸エチル
で抽出し、有機層を水洗し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥した。乾燥剤を濾別した後、酢酸エチルを留去し、粗
目的物を得た。このものをシリカゲルクロマトグラフィ
ーにより精製し、２−トリフルオロメチル−４−ヒドロ
キシ安息香酸０．３９ｇ（１．８９ｍｍｏｌ）を得た。

【００３３】（２）　　（Ｒ）−２−トリフルオロメチ
ル−４−ヒドロキシ安息香酸−１−トリフルオロメチル
ヘプチルエステルの製造 上記（１）で得られた２−トリフルオロメチル−４−ヒ
ドロキシ安息香酸２０６ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）と（Ｒ
）−１，１，１−トリフルオロ−２−オクタノール１８
４ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）をトルエン１０ｍｌに溶解し
た後、硫酸５ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）、ほう酸３ｍｇ
（０．０５ｍｍｏｌ）を加え、還流下に４時間反応させ
た。反応終了後、反応液をエーテルで抽出し、エーテル
層を水洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。乾燥
剤を濾別した後、エーテルを留去し粗目的物を得た。こ
のものをシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、
油状の（Ｒ）−２−トリフルオロメチル−４−ヒドロキ
シ安息香酸−１−トリフルオロメチルヘプチルエステル
５４ｍｇ（０．１４５ｍｍｏｌ）を得た。

【００３４】（３）　　（Ｒ）−４’−デシルオキシビ
フェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリフルオロメ
チルヘプチルオキシカルボニル）−３−トリフルオロメ
チルフェニルエステルの製造 上記（２）で得られた（Ｒ）−２−トリフルオロメチル
−４−ヒドロキシ安息香酸−１−トリフルオロメチルヘ
プチルエステル５２ｍｇ（０．１４ｍｍｏｌ）、４’−
デシルオキシビフェニル−４−カルボン酸５５ｍｇ（０
．１５ｍｍｏｌ）及びＮ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピ
リジン９ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）を塩化メチレン１０
ｍｌに室温にて溶解した後、ジシクロヘキシルカルボジ
イミド４０ｍｇ（０．２０ｍｍｏｌ）を加え、室温にて
４時間反応させた。

【００３５】反応終了後、析出した固形物を濾別し、水
洗、５％酢酸水溶液による洗浄、水洗を経た後、無水硫
酸マグネシウムで乾燥させた。乾燥剤を濾別した後、塩
化メチレンを留去し、粗目的物を得た。このものをシリ
カゲルクロマトグラフィーにより精製し、更にヘキサン
により再結晶することにより目的の（Ｒ）−４’−デシ
ルオキシビフェニル−４−カルボン酸−４−（１−トリ
フルオロメチルヘプチルオキシカルボニル）−３−トリ
フルオロメチルフェニルエステル８２ｍｇ（０．１１６
ｍｍｏｌ）を得た。

【００３６】１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ３，ｐ
ｐｍ）：０．８９（ｍ，６Ｈ），１．２５−１．５２（
ｍ，２２Ｈ），１．７８−１．９２（ｍ，４Ｈ），４．
０２（ｔ，２Ｈ），５．５５（ｍ，１Ｈ），７．０１（
ｄ，２Ｈ），７．５５−７．６１（ｍ，３Ｈ），７．６
９−７．７３（ｍ，３Ｈ），７．９７（ｄ，１Ｈ），８
．２３（ｄ，２Ｈ）

【００３７】ｌＲスペクトル（ｎｅ
ａｔ，ｃｍ−１）：２９２０，２８５５，１７４０，１
６０４，１５００，１４６８，１４００，　１３１４，
　１２９８，１２６０，１１８２，１１５２，１１１２
，１０６０，８２８，７６６

【００３８】マススペクト
ル（ＦＡＢ法、ｍ／ｅ（相対強度））：７０９（１，Ｍ
Ｈ＋），３３７（１００）相転移温度（ＤＳＣ，偏光顕
微鏡観察，℃）：なお、下式において、Ｃｒｙは結晶相
、ＳｍＣ＊はカイラルスメクチックＣ相、ｌｓｏは等方
相を表す。

【００３９】

【化４】

【００４０】［実施例２］２枚の透明電極がもうけられ
たガラス基板にポリイミドを塗布した後、それぞれのラ
ビング方向が互いに平行となるように組み立てられたガ
ラス基板間隔２μｍのセルに、実施例１で得られた化合
物を注入し直交する２枚の偏向板にはさみ液晶素子を作
製した。このものに、４０℃で±１０Ｖの電圧印加にて
光学的応答速度を測定したところ５０μｓｅｃと非常に
速い応答時間が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　下記一般式（１）で示される光学活性
   化合物。 【化１】 ［但し、上記一般式（１）中Ｒ１は、炭素数４〜１６の
   アルキル基を表し、Ｒ２は、炭素数４〜１２のアルキル
   基を表し、＊は光学活性を表す。］