JPH0430954B2

JPH0430954B2 -

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Publication number: JPH0430954B2
Application number: JP60042116A
Authority: JP
Priority date: 1985-03-04
Filing date: 1985-03-04
Publication date: 1992-05-25
Also published as: JPS61200972A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、強誘電性カイラルスメクチツク液晶
化合物を提供するものであつて、該液晶化合物
は、電界への応答を利用した電気光学素子に使用
される。（発明の概要）本発明は次式〔式中ｍは０〜８の整数、ｎは５〜14の整数を
示し、＊は不斉炭素原子であることを示す。〕で
示される光学活性な液晶化合物であつて、室温を
含む広い温度範囲でカイラルスメクチツク相を呈
すると共に、化学的安定性にもすぐれ、高い応答
性を有し、更に他の各種液晶化合物との混合性に
もすぐれた液晶化合物である。（従来の技術）強誘電性を示す液晶化合物として、（Ｓ）−２−
メチルブチルＰ−（Ｐ−ｎ−デシロキシベンジリ
デンアミノ）シンナメート（DOBAMBC）が知
られている。このシツフ塩基系列の液晶化合物
が、強誘電性液晶の研究対象とされ、種々の化合
物が合成された。その１例として〔式中ＸはＨ，Cl，CN，ＹはCl，C₂H₅，＊は
不斉炭素原子を示す。〕の一般式で示される化合物が知られている。しかし、この系列の化合物はカイラルスメクチ
ツク相を呈する温度が室温より高いため、室温で
は使えず、又シツフ塩基系化合物であるため水分
により分解を受け易いなどの欠点を有している。
これらを改良するために考え出された化合物とし
て、次のものが知られている。（Ferroelectriics24巻、309頁（1980））この系の化合物は、室温を含む広い温度範囲に
亘つてスメクチツクC^*相を呈する化合物として
注目された。更に、B.I.オストロフスキーによつて、式〔式中ｎは９又は10を示す。〕で表わされる化合物が、比較的室温に近い温度範
囲でカイラルスメクチツク相を呈すると報告され
ている。又、Zaschke Horst，Stolle，Reinhardらによ
つて式〔式中ｍは１〜11、ｎは５〜８を示す。〕で示される化合物のいくつかがスメクチツク相を
呈するとして紹介されている。（Z.Chem 1975 15（11） 441〜３）しかし、こ
れらの中に、強誘電性カイラルスメクチツク液晶
化合物は記載されていない。（本発明が解決しようとする問題点）本発明によつて提供される化合物は、式［］〔式中ｍは０〜８の整数を示し、ｎは５〜14の
整数を示し、＊は不斉炭素原子であることを示
す。〕で示される新規な強誘電性液晶化合物であつて、
室温を含む広い温度範囲でカイラルスメチツク相
を呈すると共に、化学的安定性にもすぐれ、高い
応答性を有し、更に他の各種液晶化合物との混合
性にも優れている。本発明はかかる液晶化合物を提供する。（問題点を解決するための手段）本発明によつて提供される新規な強誘電性カイ
ラルスメクチツク液晶化合物は次のようにして造
られる。即ち合成法１式（ｎは５〜14の整数を示す）で示される化合物と式、〔式中、ｍは０〜８の整数を示し、＊は不斉炭
素原子であることを示す。）で示される化合物とを適切な溶媒中、触媒を用い
て反応させることによつて造られる。〔式中ｍ，ｎ，＊は前記と同じ〕ここにおいて用いられる溶媒としては、エチル
エーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど
のエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレンな
どの芳香族系、酢酸エチルエステル、酢酸ブチル
エステルなどのエステル系、クロロホルム、ジク
ロロメタン、トリクロロエタンなどのハロアルカ
ン系などがあげられる。又、使用される触媒とし
てはジシクロヘキシルカルボジイミド、１，１−
カルボニルジイミダゾール、１−エトキシカルボ
ニル−２−エトキシ−１，２−ジヒドロキノリン
などがあげられ、ピリジン、ジメチルアミノピリ
ジン、トリエチルアミンなどの三級アミンを併用
する。反応は室温乃至溶媒の還流温度で、２〜24時間
混合撹拌することによつて完了する。合成法２式〔ｎは５〜14の整数を示す。〕で示される化合物と式〔ｍは０〜８の整数、Ｘはハロゲン原子、活性
エステル残基を示し、＊は不斉炭素原子であるこ
とを示す。）で示される化合物とを溶媒の存在又は不存在で、
反応させることによつて造られる。〔式中、ｍ，ｎ，Ｘ，＊は前記と同じ〕ここにおいて、式(3)は示される化合物における
Ｘで示される基としては、クロル原子、ブロム原
子、Ｐ−ニトロフエノキシ基、エトキシカルボニ
ルオキシ基などである。用いられる溶媒としては
前記したもののほか、石油エーテル、ヘキサンな
ども使用される。ピリジン、トリエチルアミン、ジメチルアニリ
ン、ジメチルアミノピリジンなど三級アミンを使
用して反応を好適に進めることができる。反応は氷冷下乃至溶媒の還流温度で、２〜24時
間混合撹拌することによつて完了する。又、本発明によつて提供される液晶化合物が１
ケの不斉炭素原子を有しているため、一対の光学
的対掌体が存在する。これら対掌体は本発明の目
的化合物に包含されるところ、その光学的性質
は、原料として使用される式(2)又は(3)で示される
化合物において、対掌体のいずれを使用するかに
従つて、一義的に定まる。なお、（Ｓ）−アミルアルコール（すなわち、
（Ｓ）体の光学活性アミルアルコールを意味する。
以下同様）（〔α〕²³ _D−5.8°）から誘導される（Ｓ）
体のアルキル酸は、次の反応例に従つて合成され
る。得られた（Ｓ）体のアルキル酸を還元（例えば
LiA1H₄にて）し、アルコールに変えたのち上記
反応式に従つて誘導し、各種（Ｓ）体のアルキル
酸を合成する。実施例１（ｍ＝０，ｎ＝11，＊不斉炭素） (s)５−ｎ−ウンデシルオキシ−２−〔４−（２−
メチルブチリルオキシ）フエニル〕ピリミジンの
合成、 25mlのフラスコに、(s)アミルアルコール（〔α〕
²³ _D−5.8⁰（neat）より合成した２−メチル酪酸
0.328ｇ、４−（５−ｎ−ウンデシルオキシ−２−
ピリミジニル）フエノール1.1ｇ、無水クロロホ
ルム８ml、４−ジメチルアミノピリジン、Ｎ，
N′−ジシクロヘキシルカルボジイミド0.662ｇを
入れ、室温で一昼夜反応した。反応終了後、不溶
物を別し、反応生成物をクロロホルム抽出し
た。有機層は、水、2N塩酸、水で洗浄し乾燥後、
有機溶媒を留去した。得られた反応生成物をシリ
カゲルクロマドグラフイー（溶離液：クロロホル
ム）、再結晶（溶媒：エタノール）により精製し、
光学活性な５−ｎ−ウンデシルオキシ−２−〔４
−（２−メチルブチリルオキシ）フエニル〕ピリ
ミジンを収率70％で得た。 IR.ν^nujol _nax（cm^-1）：1762，1602，1550，1440，127
8¹ Ｈ−NMR（60MHz，CDCl₃） δ（ppm）：8.42（ｓ，2H） 8.40（ｄ，2H） 7.17（ｄ，2H） 4.40（ｔ，2H） 2.3〜2.8（ｍ，1H） 0.6〜2.2（ｍ，29H）実施例２〜６以下、(s)アミルアルコール〔［α］²³ _D−5.8⁰
（neat）〕より合成した(s)体の下記アルキル酸とア
ルキルオキシピリミジニルフエノールを用いて、
実施例１と同様に操作を行ない目的化合物を得
た。【表】【表】実施例７（ｍ＝０，ｎ＝11）（Ｒ）−２−〔４−（２−メチルブチリルオキシ）
フエニル〕−５−（ｎ−ウンデシルオキシ）ピリミ
ジンの合成（尚、上記化学構造式において、右端
の「−ｎ」は当該アルキル基−CnH2n＋１が直
鎖であることを表す。） 25mlフラスコに４−（５−ｎ−ウンデシルオキ
シ−２−ピリミジニル）フエノール1.71ｇ、（Ｒ）
−２−メチル酪酸（この化合物は、O.Schiitz，
W.Marckward，Ber.32，1092（1899）及びibid，
29，53（1896）の光学分割の方法により得られ
た。）0.51ｇ、乾燥酢酸エチルを入れ、溶解した
後、Ｎ，N′−ジシクロヘキシルカルボジイミド
1.03ｇ、４−ジメチルアミノピリジン25mgを入
れ、室温で一昼夜反応した。反応終了後、希塩酸
で酸性とし、ハイフロスーパーセルを用いて、不
溶物を別し、液を酢酸エチルで抽出した。酢
酸エチル層は、10％NaOH、水でよく洗浄し、
乾燥後、酢酸エチルを留去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフ
イー（溶離液：クロロホルム）、再結晶（溶媒：
エタノール）により、精製し1.2ｇの（Ｒ）−２−
〔４−（２−メチルブチリルオキシ）フエニル〕−
５−（ｎ−ウンデシルオキシ）ピリミジンを得た。この化合物の旋光度は旋光度は［α］²⁵ _D−12.83°
（Ｃ＝1.8CHCl₃）であつた。 I.R ν^nujol _nax（cm^-1）：1760，1605，1552，1440，
1280，1205，1170，1125 1H−NMR （60MHZ，CDCl₃） δ（ppm）：0.7〜2.23 （ｍ，29H） 2.26〜2.97 （ｍ，1H） 4.13 （ｔ，2H） 7.19 （ｄ，2H） 8.39 （ｄ，2H） 8.43 （ｓ，2H）実施例８（Ｒ）−２−〔４−（２−メチルブチリルオキシ）
フエニル〕−５−（ｎ−オクチルオキシ）ピリミジ
ンの合成４−（５−ｎ−オクチルオキシ−２−ピリミジ
ニル）フエノールを用いる他は、実施例７と同様
に操作を行ない（Ｒ）−２−〔４−（２−メチルブ
チリルオキシ）フエニル〕−５−（ｎ−オクチルオ
キシ）ピリミジンを得た。このものの旋光度は〔ｄ〕²⁵ _D−14.07（Ｃ＝0.78，
CHCl₃）であつた。．Rυ^nujol _nax（cm^-1）：1760，1560，1445，1290，
1205，1160，1125 1H−NMR （60MHZ，CDCl₃） δ（ppm）：0.65〜2.15 （ｍ，23H） 2.30〜2.90 （ｍ，1H） 4.07 （ｔ，2H） 7.13 （ｄ，2H） 8.33 （ｄ，2H） 8.40 （ｓ，1H）本発明で使用されるアルキルオキシピリミジニ
ルフエノールは次のようにして合成された。（式中ｎは５〜14の整数を示す）ここにおいて用いられるアルカリ金属はナトリ
ウム、カリウムであり、アルコラートはナトリウ
ムメチラート、カリウムエチラート、ナトリウム
エチラート、カリウムメチラートである。また、
ビルスマイヤー試薬はジメチルホルムアミドと塩
化チオニル、トリクロロメチルホルメート、オキ
シ塩化リンなどから常法（化学の領域19巻900ペ
ージ（1965年）参照）に従い造られる。例えば、更に、実施例１〜６の目的化合物の相転移温度
及び、一軸配向処理を施した2.5μmのセルに実施
例１〜６の目的化合物を封入し、±20Vの電圧印
加で、直交ニコル下で測定した応答速度のデータ
を以下にまとめる。【表】ここで、＊印は過冷却を示す。
Cryは結晶相、Sc＊はカイラルスメクチツクＣ
相、SAはスメクチツクＡ相、Isoは等方性液体
相、S₁はスメチツク１相、S₂はスメクチツク２相
を意味する。また、実施例７，８はそれぞれ実施例１，２と
光学対称体であり、ら旋の向きが逆であるだけで
ほぼ同じ特性を示したので、データは省略した。（本発明の効果）上記の如く、本発明による新規液晶化合物は、
室温より少し高い温度範囲でSc^*相を有し、かつ
速い応答性を有する。そのため、多分割の動画表
示パネルや高速光学シヤツター等の高速応答性が
要求される分野での強誘電性液晶表示素子用の液
晶材料として有効であり、強誘電性スメクチツク
液晶素子の実用化に大きく寄与するものである。

Claims

【特許請求の範囲】１式で示される光学活性な液晶化合物。〔式中ｍは０〜８の整数、ｎは５〜14の整数を示
し、＊は不斉炭素原子であることを示す。〕