JPH04316544A - シクロヘキシルアミン誘導体及びその製造方法 - 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】この発明は、新規な液晶を呈する
化合物、その製造法及びこれら化合物を使用した液晶素
子を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶化合物として数多く知られているも
のに、ネマチック液晶と呼ばれているものがある。この
ものは、現在液晶表示装置に使用される化合物または組
成物の主流をなしているけれども、短所の一つに応答速
度が遅く、数ｍｓｅｃのオーダーの応答速度しか得られ
ないという問題があり、そのため表示の大型化に対して
限界に近づいていると言われている。

【０００３】このような従来型の液晶表示素子の欠点を
改善するものとして、双安定性を有する液晶の使用がク
ラーク及びラガウェルにより提案されている（特開昭５
６−１０７２１６号）。この双安定性を有する液晶は、
強誘電性液晶と呼ばれ、高速応答性とメモリ性が得られ
ることが注目され、特に近年においてその実用化の検討
が活発であり、実用強誘電性液晶物質の開発が盛んに行
われている。

【０００４】一般に強誘電性液晶は、光学活性部位を有
する化合物で、かつその分子長軸が層の法線方向からチ
ルトした分子配向を有する一連のスメクチック相におい
て発現される。中でもキラルスメクチックＣ（以下ＳＣ
＊と略記する。）相は、比較的低電圧動作性のため実用
上優れた性質を有している。

【０００５】このように強誘電性液晶は、自発分極を有
するために非常に速い応答速度を有する上に、メモリ性
のある双安定状態を発現させることができ、更に視野角
が優れていることから、大容量大画面のディスプレイ用
材料として適している。

【０００６】このような強誘電性液晶として１９７５年
、Ｒ．Ｂ．Ｍｅｙｅｒらにより合成された４−（４−ｎ
−デシルオキシベンジリデンアミノ）桂皮酸−２−メチ
ルブチルエステル（以下ＤＯＢＡＭＢＣと略記する。）
が知られている（Ｊ．Ｐｈｙｓｉｑｕｅ　　３６　　Ｌ
−６９（１９７５））。

【０００７】このＤＯＢＡＭＢＣは、シッフベースを構
造内に含むため、その化学的安定性に難がある。そこで
強誘電性液晶材料として、物理的、化学的に安定な種々
の化合物が探索され、現在、４−（４−ｎ−アルキルオ
キシフェニル）−１−カルボン酸−２−メチルブチルエ
ステル（以下ＣＮと略記する。）を始めとするエステル
系化合物の探索にその主力が移ってきている。しかし、
このＣＮを始めとするエステル系化合物はＳｃ＊相を示
さないか、示したとしてもそのＳｃ＊相を示す温度範囲
が狭く、しかも液晶を加熱、冷却したときで異なる相系
列を示すモノトロピック液晶であるため、実用に耐える
ものは少ない（Ｌｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌｓ　　
ａｎｄ　　Ｏｒｄｅｒｅｄ　　Ｆｌｕｉｄｓ　　４（１
９８４））。

【０００８】一方、ヘテロ原子を含む強誘電性液晶化合
物は数多く知られているが、窒素原子を含む化合物とし
ては、ピリミジン環などのヘテロ環として含むもの（特
開昭６１−２２０７２，２４５７６，１２９１７０号）
、及びＤＯＢＡＭＢＣを始めとしたシッフ塩基などを結
合基として含むものが知られている。

【０００９】結合基として窒素原子を含む化合物のうち
、シッフ塩基は先に述べたように化学的安定性に難があ
る。また、アミド結合を含む化合物は一般に融点が高く
、液晶性を示しにくいため有効とは言えなかった。

【００１０】アミンの形で窒素原子を導入した液晶の例
としては、まずアルキル鎖中にトラネキサム酸を原料と
してアミンを導入し、安価で広い液晶温度範囲を示す液
晶化合物を提供した例がある（特開平３−２１８３３８
号、特願平２−１４９４８７号）。また、芳香族アミン
として導入した例として、芳香族２級アミンを導入した
例がある（特開昭６３−２９６１号、特開平２−５３７
５６号）。

【００１１】しかし、これらの化合物は液晶性を示す温
度範囲が適当でない、あるいは高温で示す例が開示され
ているだけで、実用段階にはまだ至っていない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は化学的に安定
で、かつ広い温度範囲で液晶性を示す新規なシクロヘキ
シルアミン誘導体を提供することを目的とする。

【００１３】更に、アルキル基の種類の変更が容易なＮ
，Ｎ−ジ置換シクロヘキシル誘導体を中間体とした新規
な液晶化合物の製造方法の開発を目的とする。また、ア
ルキル基の種類及び長さ及びエステル基の種類を容易に
変更でき、液晶状態において発現する液晶相の種類や温
度範囲の制御が可能な液晶化合物、及びそれを少なくと
も１種類配合成分として含有する液晶組成物を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明ではＮ，Ｎ−ジ置
換アミン誘導体を中間体として、これにビフェニル誘導
体を反応させエステル化を行うことにより、広範囲にわ
たる温度範囲で安定した液晶性を示す化合物を合成する
ことに成功した。

【００１５】即ち、本発明は一般式（Ｉ）

【化８】 （式中Ｒ１　、Ｒ３　は炭素数１〜１８の直鎖または分
岐鎖のアルキル基であってハロゲンを含んでいても良い
。Ｒ２　は水素、メチル基またはエチル基、ＸはＣＯＯ
またはＯＣＯ、ｍは０または１を表す。）で表される化
合物を提供するものである。この化合物はそのＲ１　、
Ｒ２　、Ｒ３　、ｍ、Ｘの値の組み合わせを変えること
によってさまざまな液晶性を示す化合物を得ることが可
能になった。

【００１６】本発明のシクロヘキシルアミン誘導体は、
シクロヘキサン環を隣接したＮ，Ｎ−ジ置換アミン誘導
体部分、

【化９】 とビフェニル誘導体部分

【化１０】 の２つに分けられ、この２つがＸで表されるエステル結
合により結びついている。

【００１７】Ｒ１　、Ｒ３　について言えば、炭素数１
〜１８は直鎖または分岐鎖のアルキル基であって、その
一部がハロゲン置換されたものも含み、好ましくは炭素
数３〜８である。Ｒ１　、Ｒ３　の具体例としては、２
−オクチル基、２−クロルプロピル基、直鎖アルキル基
の他に２−メチルブチル基などが挙げられ、光学活性な
（Ｓ）−２−メチルブチル基は安価に入手できる点で好
ましい。

【００１８】またＲ１　、Ｒ３　に光学活性基を導入し
たときは、この誘導体は強誘電性液晶を示すようになる
。

【００１９】Ｒ２　は水素、メチル基またはエチル基で
ある。メチル基において好ましい結果が得られ、エチル
基の場合も同様の効果が得られる。Ｒ２　の炭素数が３
以上となると液晶性が低下し好ましくない。

【００２０】ＸはＣＯＯまたはＯＣＯを表し、ＸがＣＯ
Ｏのときはネマチック性が増し、ＸがＯＣＯのときはス
メクチック性が増す傾向が見られる。

【００２１】ｍは０または１を表すが、ｍが１のときは
０のときに比べて低融点化の傾向があり、実用化の点で
好ましい。

【００２２】本発明の化合物は、次の製造方法に従って
製造することができる。まず一般式（Ｉ）において、Ｘ
で表されるエステル結合がＣＯＯであるか、またはＯＣ
Ｏであるかによって製造方法が異なる。Ｘ＝ＣＯＯ（一
般式（Ｉａ）で表される）の場合は、３級アミン誘導体
部分のシクロヘキシル基の４位にカルボキシル基がつい
たもの（一般式（ＩＩ）で表される。）と、ビフェニル
誘導体のビフェニル基の４位に水酸基がついたもの（一
般式（ＩＩＩ）　で表される。）を反応させる。Ｘ＝Ｏ
ＣＯ（一般式Ｉｂで表される。）の場合は、上述のカル
ボキシル基と水酸基が入れ替わった化合物（一般式（Ｉ
Ｖ）、（Ｖ）で表される）を同様に反応させることによ
り得られる。

【００２３】即ち、ＸがＣＯＯで表される化合物の場合
は一般式（ＩＩ）

【化１１】 で表される化合物またはその塩と、一般式（ＩＩＩ）

【
化１２】 で表される化合物とをエステル化することにより、一般
式（Ｉａ）

【化１３】 （式中Ｒ１　、Ｒ３　は炭素数１〜１８の直鎖または分
岐鎖のアルキル基であってハロゲンを含んでいても良い
。Ｒ２　は水素、メチル基またはエチル基、ｍは０また
は１を表す。）で表される化合物を得る。

【００２４】またＸがＯＣＯで表される化合物の場合は
一般式（ＩＶ）

【化１４】 で表される化合物またはその塩と、一般式（Ｖ）

【化１
５】 で表される化合物またはその反応性誘導体によりエステ
ル化することにより一般式（Ｉｂ）

【化１６】 で表される化合物を得ることができる。

【００２５】エステル化は、ジシクロヘキシルカルボジ
イミド（以下ＤＣＣと略す）あるいは塩化チオニルを用
いて行う。

【００２６】一般式（ＩＩ）及び（ＩＶ）で表される３
級アミン中間体は、各々相当するシクロヘキシルアミン
の活性水素に保護基を付けた後、Ｒ１　、Ｒ２　に相当
するアルキル基を持ったハロゲン化アルキルを水素化ナ
トリウムなどの塩基を用いてＮ−アルキル化することに
より得ることができる。

【００２７】即ち、一般式（ＩＩ）で表される化合物は
、市販の４−アミノシクロヘキシルカルボン酸またはそ
の塩のシス・トランス混合物から、既知の方法（特開昭
５７−１２２０６２号）を用いてトランス体のみを単離
し、アミンの保護基としてｔ−ブチルオキシカルボニル
基などを導入し、Ｒ２　に相当するハロゲン化アルキル
でＮ−アルキル化を行い、同時にエステル化することで
カルボキシル基の保護基を形成することができる（図１
（Ａ）参照）。次いで塩酸で脱保護し、Ｒ１　に相当す
るハロゲン化アルキルでＮ−アルキル化し、最後にエス
テルを加水分解して化合物（ＩＩ）を得ることができる
（図１（Ｂ）参照）。

【００２８】（ＩＶ）　で示される化合物は、市販のト
ランス−４−ヒドロキシシクロヘキシルアミンまたはそ
の塩を用いて、（ＩＩ）の場合と同様にまずアミンの保
護基としてｔ−ブチルオキシカルボニル基などを導入し
、次に水酸基の保護基としてベンジル基またはトシル基
などを導入する。Ｒ２　に相当するハロゲン化アルキル
でＮ−アルキル化を行い、塩酸でアミン側の脱保護の後
にＲ１　に相当するハロゲン化アルキルでＮ−アルキル
化し、最後に水酸基の脱保護を行うことにより得ること
ができる。

【００２９】図１、図２にシクロヘキシルアミン中間体
（ＩＩ）、（ＩＶ）を経由した一般式（Ｉａ）、（Ｉｂ
）で表される化合物の反応ルートを示す。

【００３０】上述した方法にて製造した化合物は、カラ
ムクロマトグラフィー及び再結晶にて精製する。

【００３１】一般式（ＩＩＩ）　で表される化合物は特
開平３−２１８３３８号に示された方法と同様にして得
ることができる。また一般式（Ｖ）で表される化合物は
市販のものを用いることが可能である。

【００３２】

【作用】本発明における一般式（Ｉ）

【化１７】 （式中Ｒ１　、Ｒ３　は炭素数１〜１８の直鎖または分
岐鎖のアルキル基であってハロゲンを含んでいても良い
。Ｒ２　は水素、メチル基またはエチル基、ＸはＣＯＯ
またはＯＣＯ、ｍは０または１を表す。）で表される化
合物は低融点でかつ非常に安定な液晶性を示すシクロヘ
キシルアミン誘導体である。

【００３３】シクロヘキサン環とアミノ基を組み合わせ
ることで安定な液晶性を示すことは、アミノ基が分子の
分極を促し、液晶配列を取り易くしているためと推定さ
れる。

【００３４】またアミノ基がシクロヘキサン環と隣接し
ているため、３級アミン部位が固定されることにより、
更に液晶の熱安定性が増している。

【００３５】このように分子内にアミノ基を有する化合
物は、強い分子間水素結合を持つアミド結合などと異な
り液晶性を向上させる効果を持つことが分かった。

【００３６】更に窒素原子の近傍に不斉炭素を導入する
ことによって、安定かつ広い温度範囲で強誘電性を発現
させる効果がある。

【００３７】本発明の化合物はすでに知られている強誘
電性液晶と配合して強誘電性を示す温度領域を上下に広
げたり、応答性を改善したりすることができ、また光学
活性な化合物の場合、光学活性でない液晶に配合して強
誘電性を持たせたりすることができる。

【００３８】本発明の化合物は、上記理由により応答性
、メモリ性に優れた液晶表示素子の一成分としての利用
可能性を有する新規なシクロヘキシルアミン誘導体であ
る。

【００３９】

【実施例】以下、実施例により本発明の化合物について
更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により
限定されるものではない。

【００４０】以下、Ｃｒｙ、Ｎ、Ｃｈ、ＳＡ　、ＳＣ　
、Ｓｃ＊、Ｉｓｏ相はそれぞれ結晶、ネマチック相、コ
レステリック相、スメクチックＡ相、スメクチックＣ相
、キラルスメクチックＣ相、等方性液体を示し、ＳＸ　
はスメクチック相の高次構造を示す。

【００４１】本発明の化合物の精製はシリカゲルクロマ
トグラフィーおよびアルコール、ヘキサン等による再結
晶にて行った。

【００４２】以下に示す相転移点の測定値は、物質の純
度により若干の影響を受けることもある。

【００４３】（実施例１）４−［Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−
プロピルアミノ］シクロヘキサンカルボン酸４”−ｎ−
ペンチルオキシカルボニル−４’−ビフェニルエステル
の合成

【００４４】（１−１）　　４−（Ｎ−ｔ−ブチルオキ
シカルボニルアミノ）シクロヘキサンカルボン酸の合成
市販の４−アミノメチルシクロヘキサンカルボン酸シス
・トランス混合物を用い、既知の手法（特開昭５７−１
２２０６２号）を適用してトランス体を単離した。　　
得られたトランス−４−アミノシクロヘキサンカルボン
酸３．１ｇをジオキサン−水（２：１）６０ｍｌに溶解
し、氷冷下で１Ｍ−ＮａＯＨ水溶液２１．４ｍｌとジ−
ｔ−ブチルジカーボネーチ４．６８ｇをジオキサン（５
．０ｍｌ）溶液を１０分間かけて滴下した。室温に戻し
２．５時間撹拌した後、反応液を外温５０〜６０℃の水
溶上でおよそ１／３に減圧濃縮し、氷冷下１Ｎ塩酸およ
そ４０ｍｌ滴下し、ｐＨ３〜４に調整した。酢酸エチル
（４０ｍｌ×３）で抽出し、有機層を精製水（３０ｍｌ
）、飽和食塩水（３０ｍｌ）で洗浄し、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。えられた粗結晶
をイソプロピルエーテルで洗浄した後、酢酸エチルから
再結晶することにより無色粉末の４−（Ｎ−ｔ−ブチル
オキシカルボニルアミノシクロヘキサンカルボン酸３．
３ｇ（収率６３％）を得た。

【００４５】（１−２）　　４−（Ｎ−ｔ−ブチルオキ
シカルボニル−Ｎ−メチルアミノ）シクロヘキサンカル
ボン酸メチルエステルの合成 （１−１）で得た化合物３．３ｇとヨウ化メチル６．７
ｍｌをジメチルホルムアミド（４０ｍｌ）に溶解し、氷
冷下ゆっくり撹拌しながら６０％水素化ナトリウム１．
６ｇを少しずつ加えた。室温に戻し、一晩撹拌を続けた
後エチルエーテル８０ｍｌで希釈し、氷冷下精製水５ｍ
ｌを滴下した。有機層を精製水（２０ｍｌ×３）、飽和
炭酸水素ナトリウム（２０ｍｌ）、飽和食塩水（２０ｍ
ｌ）で順次洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶
媒を減圧留去することにより黄色油状の粗４−（Ｎ−ｔ
−ブチルオキシカルボニル−Ｎ−メチルアミノ）シクロ
ヘキサンカルボン酸メチルエステル３．６ｇ（収率１０
０％）を得た。

【００４６】（１−３）　　４−（Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ
−プロピルアミノ）シクロヘキサンカルボン酸メチルエ
ステルの合成 （１−２）で得た化合物３．６ｇを氷冷下４Ｎ−塩化水
素−酢酸エチル溶液（１２ｍｌ）を加え、１時間撹拌し
た後、生じた結晶を濾取し、４−（Ｎ−メチルアミノ）
シクロヘキサンカルボン酸メチルエステル塩酸塩２．６
ｇ（収率９４％）を得た。得られた結晶２．６ｇをジメ
チルホルムアミド３０ｍｌに溶解し、氷冷下トリエチル
アミン１．７ｍｌ、プロピルブロミド１．７ｇを加えた
。６０％水素化ナトリウム０．５５ｇを少しずつ加え、
８０℃で１〜２時間加温した。冷却後、エチルエーテル
８０ｍｌで希釈し、精製水５ｍｌをゆっくりと滴下した
。有機層を精製水（２０ｍｌ）、飽和炭酸水素ナトリウ
ム水溶液（２０ｍｌ）、飽和食塩水（２０ｍｌ）で順次
洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留
去した。得られた黄色油状物を８０ｇのシリカゲルを用
いてカラムクロマトグラフィーに付し、酢酸エチル−ヘ
キサン（１：６）の留分から無色油状の４−（Ｎ−メチ
ル−Ｎ−プロピルアミノ）シクロヘキサンカルボン酸メ
チルエステル１．９４ｇ（収率７３％）を得た。

【００４７】（１−４）４−（Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プ
ロピルアミノ）シクロヘキサンカルボン酸塩酸塩の合成
（１−３）で得た化合物１．９４ｇを６Ｎ塩酸（１５ｍ
ｌ）に溶解し、５０℃で６時間撹拌した。溶媒を減圧留
去したのち、イソプロパノール−エーテルから再結晶し
、無色粉末４−（Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアミノ）シ
クロヘキサンカルボン酸塩酸塩１．７ｇ（収率８０％）
を得た。

【００４８】（１−５）　　標記化合物の合成（１−４
）で得た化合物２００ｍｇと、常法により得られた４−
ヒドロキシ−４’−ペンチルオキシビフェニル２６１ｍ
ｇをジクロロメタン４ｍｌに溶解し、ジシクロヘキシル
カルボジイミド２１０ｍｇと４−ピロリジノピリジン６
３ｍｇを加え、室温で一晩撹拌した。溶媒を減圧留去し
、酢酸エチル２０ｍｇを加えてしばらく撹拌後濾過した
。得られた結晶を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液３０ｍ
ｌに溶解し、不溶物を除いた後、酢酸エチル（２０ｍｌ
×３）で抽出した。有機層を飽和食塩水（２０ｍｌ）で
洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後溶媒を減圧留去
した。得られた粗結晶をヘキサンから２回再結晶して無
色粉末の標記化合物６０ｍｇ（収率１５％）を得た。得
られた化合物は　　１　Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲでその構造を
確認した。結果は表２に示す。次にこの物質の相転移温
度を測定した結果を表１に示す。相転移温度は偏光顕微
鏡による目視観察と示差走査熱量計を併用して判定した
。

【００４９】（実施例２〜３）一般式（Ｉ）において、
ＸがＣＯＯ、Ｒ１、Ｒ２　、Ｒ３　、ｍがそれぞれ表１
に示す基である実施例２〜３の化合物を実施例１と同様
にそれぞれ合成した。得られた化合物はそれぞれ　１Ｈ
−ＮＭＲ及びＩＲでその構造を確認した。結果は表２に
示す。 これらの化合物について実施例１に示した方法で相転移
温度を測定した結果を表１に示す。

【００５０】（実施例４）４−オクチルオキシ−４’−
ビフェニルカルボン酸 トランス−４−［Ｎ−（Ｓ）−２−メチルブチル−Ｎ−
メチルアミノ］シクロヘキシルエステルの合成

【００５
１】（４−１）　　トランス−４−Ｎ−ｔ−ブトキシカ
ルボニルアミノシクロヘキサノールの合成市販のトラン
ス−４−アミノシクロヘキサノール塩酸塩４．７ｇをジ
オキサン−水（２：１）９０ｍｌに溶解し、氷冷下１モ
ル水酸化ナトリウム水溶液６０ｍｌとジ−ｔ−ブチルジ
カーボネート７．９ｇを１０分間を要して滴下した。室
温に戻し、２ｈｒ撹拌した後、反応液を外温５０〜６０
℃の水溶上でおよそ１／３に減圧濃縮し、酢酸エチル（
３０ｍｌ×３）で抽出した。有機層を精製水（３０ｍｌ
）、飽和食塩水（３０ｍｌ）で洗浄し、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた粗結晶
を酢酸エチルで再結晶することにより無色針状のトラン
ス−４−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノシクロヘキ
サノール６．１５ｇ（収率９５％）を得た。

【００５２】（４−２）　　トランス−４−Ｎ−ｔ−ブ
トキシカルボニルアミノシクロヘキシルベンジルエーテ
ルの合成 ６０％水素化ナトリウム２．２ｇを氷冷下テトラヒドロ
フラン１００ｍｌに懸濁し、（４−１）で得た化合物５
．４ｇを加えた。ベンジルブロミド３．３ｍｌを滴下後
、徐々に室温に戻し、更に５０〜６０℃で１ｈｒ加温し
た。冷却後、精製水１０ｍｌを加えてから減圧濃縮し、
ヘキサン２００ｍｌを加え、不溶の結晶を除いた後、有
機層の溶媒を減圧留去した。得られた粗結晶をヘキサン
から再結晶することにより、無色粉末状のトランス−４
−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノシクロヘキシルベ
ンジルエーテル２．３ｇ（収率３５％）を得た。

【００５３】（４−３）　　トランス−４−［Ｎ−（Ｓ
）−２−メチルブチル−Ｎ−メチルアミノ］シクロヘキ
シルベンジルエーテル塩酸塩の合成 （４−２）で得た化合物３ｇとヨウ化メチル０．９ｍｌ
をジメチルホルムアミド３０ｍｌに溶解し、氷冷下６０
％水素化ナトリウム５２０ｍｇを少しずつ加えた。室温
に戻し、一晩反応させた後エチルエーテル５０ｍｌで希
釈し、氷冷下精製水５ｍｌを滴下した。有機層を水洗後
溶媒を減圧留去することにより黄色油状の粗トランス−
４−（Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｎ−メチルアミノ
）シクロヘキシルベンジルエーテル３．６ｇを得た。 得られた油状物３．６ｇに氷冷下４Ｎ塩酸−酢酸エチル
溶液８ｍｌを加え、３０分撹拌した後、生じた結晶を濾
取した。結晶をジクロロメタン３０ｍｌに溶解し、飽和
炭酸水素ナトリウム水溶液１０ｍｌで中和後、有機層の
溶媒を減圧留去して無色油状のトランス−４−Ｎ−メチ
ルアミノシクロヘキシルベンジルエーテル１．８ｇ（収
率７５％）を得た。得られた油状物１．８ｇをジメチル
ホルムアミド１０ｍｌに溶解し、氷冷下６０％水素化ナ
トリウム４８５ｍｇを加え、（ｓ）−２−メチルブチル
ブロミド１．３ｍｌを滴下し、６０℃でおよそ３時間加
温した。冷却後エチルエーテル５０ｍｌで希釈し、精製
水５ｍｌを滴下した。有機層を水洗した後、溶媒を減圧
留去した。得られた黄色油状物を５０ｇのシリカゲルを
用いてカラムクロマトグラフィーに付し、２％メタノー
ル−ジクロロメタンの留分から無色油状のトランス−４
−（Ｎ−（Ｓ）−２−メチルブチル−Ｎ−メチルアミノ
）シクロヘキシルベンジルエーテル１．３ｇ（収率５７
％）を得た。更に塩化水素−酢酸エチル溶液を加えて塩
酸塩として単離した。

【００５４】（４−４）　　トランス−４−（Ｎ−（Ｓ
）−２−メチルブチル−Ｎ−メチルアミノ）シクロヘキ
サノールの合成 （４−３）で得られた化合物７００ｍｇをジクロロメタ
ン５０ｍｌに溶解し、ドライアイス−アセトン冷却槽で
冷却下、１Ｍ三臭化ホウ素−ジクロロメタン溶液を滴下
した。１０分後、精製水を数滴加えた後、室温に戻し、
しばらく撹拌した。反応液を精製水２０ｍｌで３回抽出
し、水層を集めて５０％ＮａＯＨでｐＨ１０〜１１に調
整した。ジクロロメタン２０ｍｌで３回抽出し、抽出液
を集めて水洗後溶媒を留去して無色油状のトランス−４
−（Ｎ−（Ｓ）−２−メチルブチル−Ｎ−メチルアミノ
）シクロヘキサノール３２０ｍｇ（７５％）を得た。

【００５５】（４−５）　　標記化合物の合成４−（４
’−オクチルオキシ）ビフェニルカルボン酸７８６ｍｇ
を四塩化炭素１０ｍｌに溶解し、塩化チオニル０．５３
ｍｌとジメチルホルムアミド１滴を加え、１時間加熱還
流した。溶媒を留去して酸クロリドを得た。 （４−４）で得られた化合物３２０ｍｇをトルエン３ｍ
ｌに溶解し、ピリジン０．６ｍｌを加え、先に得られた
酸クロリドのトルエン溶液（２ｍｌ）を滴下した。３時
間加熱還流した後、冷却し、酢酸エチル１０ｍｌで希釈
した。反応液を精製水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液
、飽和食塩水で順次洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥
し、溶媒を減圧下で留去した。得られた粗結晶を３０ｇ
のシリカゲルを用いてカラムクロマトグラフィーに付し
、３％メタノール−ジクロロメタンの留分から標記化合
物を得、さらにメタノール約１５ｍｌから再結晶して無
色粉末晶１４１ｍｇを得た。得られた化合物は　　１　
Ｈ−ＮＭＲおよびＩＲでその構造を確認し、結果を表２
に示す。さらにこの化合物について実施例１に示した方
法で相転移温度を測定した結果を表１に示す。

【００５６】（実施例５〜６）一般式（Ｉ）においてＯ
ＣＯ、Ｒ１　、Ｒ２　、Ｒ３　、ｍがそれぞれ表１に示
す基である実施例５〜６の化合物を実施例４と同様にそ
れぞれ合成した。得られた化合物はそれぞれ１Ｈ−ＮＭ
Ｒ及びＩＲでその構造を確認した。結果を表２に示す。 これらの化合物について実施例１に示した方法で相転移
温度を測定した結果を表１に示す。

【００５７】（実施例７）実施例２及び４の化合物につ
いて、自発分極を測定し、表１に自発分極の値を併記し
た。自発分極の測定は以下の方法によった。

【００５８】（自発分極の測定）化合物を加熱して等方
性液体とした後、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板からなる厚さ３．３μｍのセ
ルに注入し、等方性液体の状態からゆるやかに降温し、
スメクチック相を配向させた。さらにこの状態から温度
を低下させ、Ｓｃ＊相が発現する温度より１０℃下がっ
た温度で三角波電圧印加法（Ｍｉｙａｓａｔｏ　ｅｔ　
ａｌ．，　Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｏｆ　
Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，　Ｖｏｌ．２２，　
Ｎｏ．１０，　ｐ．Ｌ６６１，１９８３）により自発分
極値を測定した（印加電圧３０Ｖｐ−ｐ　，５０Ｈｚ）
。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】

【００６１】（実施例８〜１１）実施例５で得られた化
合物に下記に示す光学活性な化合物Ａ〜Ｄを表３に示す
割合で混合し、液晶組成物を調整した。実施例７で示し
たセルを用いて矩形波電圧（３０ＶＰ−Ｐ　，５０Ｈｚ
）を印加したところ、明瞭な明暗のスイッチングを示し
た。

【００６２】

【化１８】

【００６３】

【化１９】

【００６４】

【化２０】

【００６５】

【化２１】 その相転移温度と応答速度を表３に示す。

【００６６】

【表３】

【００６７】

【発明の効果】以上例示したように、本発明の化合物は
極めて広範な温度領域において強誘電性を呈する。従っ
て単独にあるいは他のネマチック、スメクチックあるい
は強誘電性液晶と適切に配合されて、実用温度領域にお
いて電気光学的効果を応用した液晶表示素子の材料とし
て、有用な新規な化合物を簡単に廉価に提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般式（Ｉａ）で表される化合物の反応ルート
を示す。

【図２】一般式（Ｉｂ）で表される化合物の反応ルート
を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一般式（Ｉ） 【化１】 （式中Ｒ１　、Ｒ３　は炭素数１〜１８の直鎖または分
   岐鎖のアルキル基であってハロゲンを含んでいても良い
   。Ｒ２　は水素、メチル基またはエチル基、ＸはＣＯＯ
   またはＯＣＯ、ｍは０または１を表す。）で表されるシ
   クロヘキシルアミン誘導体。
2. 【請求項２】　　一般式（ＩＩ） 【化２】 （式中Ｒ１　は炭素数１〜１８の直鎖または分岐鎖のア
   ルキル基であってハロゲンを含んでいても良い。Ｒ２　
   は水素、メチル基またはエチル基を表す。）で表される
   化合物またはその塩と、一般式（ＩＩＩ） 【化３】 （式中Ｒ３　は炭素数１〜１８の直鎖または分岐鎖のア
   ルキル基であってハロゲンを含んでいても良い。ｍは０
   または１を表す。）で表される化合物を反応させること
   を特徴とする一般式（Ｉａ） 【化４】 （式中Ｒ１　、Ｒ３　は炭素数１〜１８の直鎖または分
   岐鎖のアルキル基であってハロゲンを含んでいても良い
   。Ｒ２　は水素、メチル基またはエチル基、ｍは０また
   は１を表す。）で表されるシクロヘキシルアミン誘導体
   の製造方法。
3. 【請求項３】　　一般式（ＩＶ） 【化５】 （式中Ｒ１　は炭素数１〜１８の直鎖または分岐鎖のア
   ルキル基であってハロゲンを含んでいても良い。Ｒ２　
   は水素、メチル基またはエチル基を表す。）で表される
   化合物またはその塩と、一般式（Ｖ） 【化６】 （式中Ｒ３　は炭素数１〜１８の直鎖または分岐鎖のア
   ルキル基であってハロゲンを含んでいても良い。ｍは０
   または１を表す。）で表される化合物を反応させること
   を特徴とする一般式（Ｉｂ） 【化７】 （式中Ｒ１　、Ｒ３　は炭素数１〜１８の直鎖または分
   岐鎖のアルキル基であってハロゲンを含んでいても良い
   。Ｒ２　は水素、メチル基またはエチル基、ｍは０また
   は１を表す。）で表されるシクロヘキシルアミン誘導体
   の製造方法。
4. 【請求項４】　　請求項１記載のシクロヘキシルアミン
   誘導体を少なくとも一種配合成分として含有する液晶組
   成物。
5. 【請求項５】　　請求項１記載のシクロヘキシルアミン
   誘導体または請求項４記載の液晶組成物の少なくとも一
   種を使用して構成された液晶素子。