JPH0539246A - フツ素置換液晶物質 - Google Patents
フツ素置換液晶物質Info
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- JPH0539246A JPH0539246A JP4009392A JP939292A JPH0539246A JP H0539246 A JPH0539246 A JP H0539246A JP 4009392 A JP4009392 A JP 4009392A JP 939292 A JP939292 A JP 939292A JP H0539246 A JPH0539246 A JP H0539246A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 次の一般式（１）、
【化１】
〔Ｒ；炭素数６〜１４の直鎖脂肪族アルキル基、Ａ；単
結合又は−Ｏ−（酸素原子）、Ｋ、Ｌ；１又は２、ｍ；
３〜１０の整数、Ｘ、Ｙ；Ｈ又はＦ（但しＸ、Ｙが同時
にＨである場合を除く）〕で表されるフェニルエステル
系強誘電性又は反強誘電性液晶物質。 【効果】 これらの液晶物質は高速応答性、明確なしき
い値特性、良好なメモリー性を有し、液晶表示素子に使
用し得るものである。
結合又は−Ｏ−（酸素原子）、Ｋ、Ｌ；１又は２、ｍ；
３〜１０の整数、Ｘ、Ｙ；Ｈ又はＦ（但しＸ、Ｙが同時
にＨである場合を除く）〕で表されるフェニルエステル
系強誘電性又は反強誘電性液晶物質。 【効果】 これらの液晶物質は高速応答性、明確なしき
い値特性、良好なメモリー性を有し、液晶表示素子に使
用し得るものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は新規な強誘電性液晶物質
及び反強誘電性液晶物質に関する。
及び反強誘電性液晶物質に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、低電圧作動性、低消費
電力性、薄型表示が可能である事等により、現在までに
各種の小型表示素子に利用されてきた。しかし、昨今の
情報、ＯＡ関連機器分野、あるいは、テレビ分野への液
晶表示素子の応用、用途拡大に伴って、これまでのＣＲ
Ｔ表示素子を上回る、表示容量、表示品質を持つ高性能
大型液晶表示素子の要求が、急速に高まってきた。しか
しながら、現在のネマチック液晶を使用する限りにおい
ては、液晶テレビ用に採用されているアクテイブマトリ
ックス駆動液晶表示素子でも、製造プロセスの複雑さと
歩留りの低さにより、その大型化、低コスト化は容易で
はない。又、単純マトリックス駆動のＳＴＮ型液晶表示
素子にしても、大容量駆動は必ずしも容易ではなく、応
答時間にも限界があり動画表示は困難である。従って、
ネマチック液晶表示素子は、上記の高性能大型液晶表示
素子への要求を満足するものとはいい難いのが実状であ
る。
電力性、薄型表示が可能である事等により、現在までに
各種の小型表示素子に利用されてきた。しかし、昨今の
情報、ＯＡ関連機器分野、あるいは、テレビ分野への液
晶表示素子の応用、用途拡大に伴って、これまでのＣＲ
Ｔ表示素子を上回る、表示容量、表示品質を持つ高性能
大型液晶表示素子の要求が、急速に高まってきた。しか
しながら、現在のネマチック液晶を使用する限りにおい
ては、液晶テレビ用に採用されているアクテイブマトリ
ックス駆動液晶表示素子でも、製造プロセスの複雑さと
歩留りの低さにより、その大型化、低コスト化は容易で
はない。又、単純マトリックス駆動のＳＴＮ型液晶表示
素子にしても、大容量駆動は必ずしも容易ではなく、応
答時間にも限界があり動画表示は困難である。従って、
ネマチック液晶表示素子は、上記の高性能大型液晶表示
素子への要求を満足するものとはいい難いのが実状であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような状況のなか
で、高速液晶表示素子として注目されているのが、強誘
電性液晶を用いた液晶表示素子である。クラ−クとラガ
バ−ルにより発表された表面安定化型強誘電性液晶（Ｓ
ＳＦＬＣ）素子は、その従来にない速い応答速度と広い
視野角を有する事、メモリー性を有する事などが注目さ
れ、そのスイッチング特性に関しては詳細に検討されて
おり、素子の種々の物性定数を最適化するため多くの強
誘電性液晶物質が製造されている。しかしながらしきい
値特性が不十分であるためコントラストが不良である、
高速応答が実現されていない、安定なメモリー性の実現
が困難である、機械的衝撃によって液晶の配向が破壊さ
れそれの回復が困難であるなどの大きな問題が存在して
いる。
で、高速液晶表示素子として注目されているのが、強誘
電性液晶を用いた液晶表示素子である。クラ−クとラガ
バ−ルにより発表された表面安定化型強誘電性液晶（Ｓ
ＳＦＬＣ）素子は、その従来にない速い応答速度と広い
視野角を有する事、メモリー性を有する事などが注目さ
れ、そのスイッチング特性に関しては詳細に検討されて
おり、素子の種々の物性定数を最適化するため多くの強
誘電性液晶物質が製造されている。しかしながらしきい
値特性が不十分であるためコントラストが不良である、
高速応答が実現されていない、安定なメモリー性の実現
が困難である、機械的衝撃によって液晶の配向が破壊さ
れそれの回復が困難であるなどの大きな問題が存在して
いる。
【０００４】これとは別に、ＳＳＦＬＣと異なるスイッ
チング機構の素子の開発も同時に進められている。反強
誘電相を有する液晶物質（以下、反強誘電性液晶物質と
呼ぶ）の三安定状態間のスイッチングも、これらの新し
いスイッチング機構の１つである（Japanese Journal o
f AppliedPhysics, Vol.27, pp.L729,1988 ）。反強誘
電性液晶物質は３つの安定な状態を有する。すなわち、
強誘電性液晶物質で見られる２つのユニフォ−ム状態
（Ｕｒ，Ｕｌ）の他にもうひとつ第三の安定な状態（第
三状態と言う。）がある。この第三状態が反強誘電相で
あることをChandaniらが報告している（Japanese Jour
nalof Applied Physics, Vol.28, pp.L1261, 1989, Jap
anese Journal of Applied Physics, Vol.28, pp.L126
5, 1989）。このような三安定状態間のスイッチングが
反強誘電性液晶物質の第１の特徴である。反強誘電性液
晶物質の第２の特徴は印加電圧に対して明確なしきい値
が存在することである。更にメモリ−性を有しておりこ
れが反強誘電性液晶物質の第３の特徴である。これらの
優れた特徴を有する反強誘電性液晶物質を利用すること
により応答速度が速く、コントラストが良好な液晶表示
素子を実現できる。又、反強誘電性液晶物質のもう一つ
の大きな特徴として液晶の層構造が電界により容易にス
イッチングする事があげられる（Japanese Journal of
Applied Physics, Vol.28, pp.L119, 1989, Japanese J
ournal of Applied Physics, Vol.29, pp.L111, 199
0）。このことにより欠陥が極めて少なく配向の自己修
復能力のある液晶表示素子の作製が可能となる。
チング機構の素子の開発も同時に進められている。反強
誘電相を有する液晶物質（以下、反強誘電性液晶物質と
呼ぶ）の三安定状態間のスイッチングも、これらの新し
いスイッチング機構の１つである（Japanese Journal o
f AppliedPhysics, Vol.27, pp.L729,1988 ）。反強誘
電性液晶物質は３つの安定な状態を有する。すなわち、
強誘電性液晶物質で見られる２つのユニフォ−ム状態
（Ｕｒ，Ｕｌ）の他にもうひとつ第三の安定な状態（第
三状態と言う。）がある。この第三状態が反強誘電相で
あることをChandaniらが報告している（Japanese Jour
nalof Applied Physics, Vol.28, pp.L1261, 1989, Jap
anese Journal of Applied Physics, Vol.28, pp.L126
5, 1989）。このような三安定状態間のスイッチングが
反強誘電性液晶物質の第１の特徴である。反強誘電性液
晶物質の第２の特徴は印加電圧に対して明確なしきい値
が存在することである。更にメモリ−性を有しておりこ
れが反強誘電性液晶物質の第３の特徴である。これらの
優れた特徴を有する反強誘電性液晶物質を利用すること
により応答速度が速く、コントラストが良好な液晶表示
素子を実現できる。又、反強誘電性液晶物質のもう一つ
の大きな特徴として液晶の層構造が電界により容易にス
イッチングする事があげられる（Japanese Journal of
Applied Physics, Vol.28, pp.L119, 1989, Japanese J
ournal of Applied Physics, Vol.29, pp.L111, 199
0）。このことにより欠陥が極めて少なく配向の自己修
復能力のある液晶表示素子の作製が可能となる。
【０００５】反強誘電性液晶物質としては、特開平１−
２１３３９０、特開平１−３１６３３９、特開平１−３
１６３６７、特開平１−３１６３７２、特開平２−２８
１２８の各公報、及びLiquid Crystals, Vol.6, pp.16
7,1989 に記載のものが知られているが、反強誘電性液
晶物質に関する研究は始まったばかりで、現在までに知
られている反強誘電性液晶物質の数は少ない。
２１３３９０、特開平１−３１６３３９、特開平１−３
１６３６７、特開平１−３１６３７２、特開平２−２８
１２８の各公報、及びLiquid Crystals, Vol.6, pp.16
7,1989 に記載のものが知られているが、反強誘電性液
晶物質に関する研究は始まったばかりで、現在までに知
られている反強誘電性液晶物質の数は少ない。
【０００６】本発明の目的は、フッ素置換された新規な
フェニルエステル系強誘電性液晶物質あるいはしきい値
特性に優れ、高速応答性に優れた新規なフェニルエステ
ル系反強誘電性液晶物質を提供する点にある。
フェニルエステル系強誘電性液晶物質あるいはしきい値
特性に優れ、高速応答性に優れた新規なフェニルエステ
ル系反強誘電性液晶物質を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式
（１）、
（１）、
【０００８】
【化２】
【０００９】〔式中Ｒは炭素数６〜１４の直鎖脂肪族ア
ルキル基、Ａは単結合または−Ｏ−（酸素原子）、Ｋ、
Ｌは１または２、ｍは３〜１０の整数、Ｘ、ＹはＨまた
はＦである（但し、Ｘ、Ｙが同時にＨである場合を除
く）。〕で表される新規な強誘電性または反強誘電性液
晶物質である。本発明の目的化合物の製造法の一例を反
応式で示すと次の通りである。
ルキル基、Ａは単結合または−Ｏ−（酸素原子）、Ｋ、
Ｌは１または２、ｍは３〜１０の整数、Ｘ、ＹはＨまた
はＦである（但し、Ｘ、Ｙが同時にＨである場合を除
く）。〕で表される新規な強誘電性または反強誘電性液
晶物質である。本発明の目的化合物の製造法の一例を反
応式で示すと次の通りである。
【００１０】（１）Ａ＝Ｏ（酸素原子）の場合。
【００１１】
【化３】
【００１２】（２）Ａ＝−（単結合）、Ｘ＝Ｈの場合。
【００１３】
【化４】
【００１４】上記の反応式に於てＲ, Ｒ' またはＲ''は
アルキル基を示すが、アルキル基の炭素数は液晶の相転
移温度、融点などに影響を及ぼす。炭素数が余りにも少
ないと液晶相すら示さず、また炭素数が多すぎるとスイ
ッチングデバイスとして有用なカイラルスメクチックＣ
相或は反強誘電相の温度範囲が室温よりはるかに高い温
度となったり、あるいは融点が高くなったり実用上好ま
しくない性質が発現する。この様なことから望ましいＲ
またはＲ''に於ける炭素数は６〜１４、より好ましくは
８〜１２である。
アルキル基を示すが、アルキル基の炭素数は液晶の相転
移温度、融点などに影響を及ぼす。炭素数が余りにも少
ないと液晶相すら示さず、また炭素数が多すぎるとスイ
ッチングデバイスとして有用なカイラルスメクチックＣ
相或は反強誘電相の温度範囲が室温よりはるかに高い温
度となったり、あるいは融点が高くなったり実用上好ま
しくない性質が発現する。この様なことから望ましいＲ
またはＲ''に於ける炭素数は６〜１４、より好ましくは
８〜１２である。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、新規な強誘電性液晶物質及び
反強誘電性液晶物質を提供する事ができるものである。
そして、本発明により提供された新規な強誘電性液晶物
質あるいは反強誘電性液晶物質は、その特徴である高速
応答性或は三安定状態間のスイッチング、明確なしきい
値特性、良好なメモリ−性などを利用して液晶表示素子
に用いる事ができる。
反強誘電性液晶物質を提供する事ができるものである。
そして、本発明により提供された新規な強誘電性液晶物
質あるいは反強誘電性液晶物質は、その特徴である高速
応答性或は三安定状態間のスイッチング、明確なしきい
値特性、良好なメモリ−性などを利用して液晶表示素子
に用いる事ができる。
【００１６】
【実施例】次に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に
具体的に説明するが、本発明はもちろんこれに限定され
るものではない。
具体的に説明するが、本発明はもちろんこれに限定され
るものではない。
【００１７】実施例１ ２−フルオロ−４−（１−メチルヘプチロキシカルボニ
ル）フェニル−４' −オクチロキシビフェニル−４−カ
ルボキシレート〔一般式（１）においてR=C8H17O、A=O
、K=2 、L=1 、X=H 、Y=F 、m=6 の場合〕の製造
ル）フェニル−４' −オクチロキシビフェニル−４−カ
ルボキシレート〔一般式（１）においてR=C8H17O、A=O
、K=2 、L=1 、X=H 、Y=F 、m=6 の場合〕の製造
【００１８】１）４−（４’−ｎ−オクチロキシ）ビフ
ェニルカルボン酸（１）の製造
ェニルカルボン酸（１）の製造
【００１９】
【化５】
【００２０】４−（４’−ハイドロキシ）ビフェニルカ
ルボン酸１０．５ｇ、ｎ−オクチルブロマイド１４．０
ｇ、水酸化カリウム６．４５ｇを、エタノ−ル１５００
ｍｌ、水２００ｍｌの混合液に加え、還流下で１０時間
反応させた。更に水５００ｍｌを加え３時間攪拌した。
反応終了後、濃塩酸を加えて酸性としてから、溶媒を５
００ｍｌ留去して室温まで冷却し、白色固体を得た。こ
れを十分水洗してから、クロロホルムより再結晶し、目
的物（１）を白色結晶として１２．０ｇ得た。
ルボン酸１０．５ｇ、ｎ−オクチルブロマイド１４．０
ｇ、水酸化カリウム６．４５ｇを、エタノ−ル１５００
ｍｌ、水２００ｍｌの混合液に加え、還流下で１０時間
反応させた。更に水５００ｍｌを加え３時間攪拌した。
反応終了後、濃塩酸を加えて酸性としてから、溶媒を５
００ｍｌ留去して室温まで冷却し、白色固体を得た。こ
れを十分水洗してから、クロロホルムより再結晶し、目
的物（１）を白色結晶として１２．０ｇ得た。
【００２１】２）４−アセトキシ−３−フルオロ安息香
酸（２）の製造
酸（２）の製造
【００２２】
【化６】
【００２３】３−フルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸
４．３ｇと無水酢酸８．４ｇを２口フラスコに取り混合
した。水冷下硫酸を５滴添加した。発熱がおさまってか
ら８０℃で３０分間加熱した。その後反応混合物を冷水
中にあけ、析出した結晶をろ過した。結晶は真空乾燥し
た後次の工程で使用した。収量は４．８ｇであった。
４．３ｇと無水酢酸８．４ｇを２口フラスコに取り混合
した。水冷下硫酸を５滴添加した。発熱がおさまってか
ら８０℃で３０分間加熱した。その後反応混合物を冷水
中にあけ、析出した結晶をろ過した。結晶は真空乾燥し
た後次の工程で使用した。収量は４．８ｇであった。
【００２４】３）４−アセトキシ−３−フルオロ−１−
（１−メチルヘプチロキシカルボニル）ベンゼン（３）
の製造
（１−メチルヘプチロキシカルボニル）ベンゼン（３）
の製造
【００２５】
【化７】
【００２６】４−アセトキシ−３−フルオロ安息香酸
１．２ｇを塩化チオニル７ｍｌに加え、還流下で５時間
反応させた。次に、過剰の塩化チオニルを留去してか
ら、ピリジン１ｍｌ、乾燥エーテル４ｍｌ、Ｓ−（＋）
−２−オクタノール０．５ｇの混合物を滴下した。滴下
後１昼夜室温で攪拌し、エーテル２００ｍｌで希釈し
て、有機層を希塩酸、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液、水
の順で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留
去して粗製の目的物をヘキサン／酢酸エチルを溶媒とす
るシリカゲルカラムクラマトで精製して（３）１．１ｇ
を得た。
１．２ｇを塩化チオニル７ｍｌに加え、還流下で５時間
反応させた。次に、過剰の塩化チオニルを留去してか
ら、ピリジン１ｍｌ、乾燥エーテル４ｍｌ、Ｓ−（＋）
−２−オクタノール０．５ｇの混合物を滴下した。滴下
後１昼夜室温で攪拌し、エーテル２００ｍｌで希釈し
て、有機層を希塩酸、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液、水
の順で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留
去して粗製の目的物をヘキサン／酢酸エチルを溶媒とす
るシリカゲルカラムクラマトで精製して（３）１．１ｇ
を得た。
【００２７】４）４−ハイドロキシ−３−フルオロ−
（１−メチルヘプチロキシカルボニル）ベンゼン（４）
の製造
（１−メチルヘプチロキシカルボニル）ベンゼン（４）
の製造
【００２８】
【化８】
【００２９】上記化合物（３）の１．１ｇを、エタノ−
ル３０ｍｌに溶解させて、ベンジルアミン３ｇを滴下し
た。更に室温下で１昼夜攪拌したのち、エ−テル３００
ｍｌで希釈して、希塩酸、水の順で洗浄し、硫酸マグネ
シウムで乾燥した。溶媒を留去してから、シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィ−で単離精製し、目的物（４）
０．６ｇを得た。
ル３０ｍｌに溶解させて、ベンジルアミン３ｇを滴下し
た。更に室温下で１昼夜攪拌したのち、エ−テル３００
ｍｌで希釈して、希塩酸、水の順で洗浄し、硫酸マグネ
シウムで乾燥した。溶媒を留去してから、シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィ−で単離精製し、目的物（４）
０．６ｇを得た。
【００３０】５）２−フルオロ−４−（１−メチルヘプ
チロキシカルボニル）フェニル−４' −ｎ−オクチロキ
シビフェニル−４−カルボキシレ−ト（５）の製造
チロキシカルボニル）フェニル−４' −ｎ−オクチロキ
シビフェニル−４−カルボキシレ−ト（５）の製造
【００３１】
【化９】
【００３２】上記化合物（１）０．９ｇに、塩化チオニ
ル１０ｍｌを加え、１０時間加熱還流した。過剰の塩化
チオニルを留去した後、ピリジン１０ｍｌ、トルエン２
５ｍｌを加えてから、上記化合物（４）０．５ｇのベン
ゼン溶液２５ｍｌを滴下し、室温で１０時間反応させ
た。反応終了後、エーテル３００ｍｌで希釈し、希塩
酸、１Ｎ炭酸ナトリウム水溶液、水の順で洗浄して、有
機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。次に、溶媒を留去
してから、シリカゲルクロマトグラフィ−で単離した。
次いでエタノ−ルで再結晶して目的物（５）０．６ｇを
得た。目的物（５）のＮＭＲスペクトルを、図１に示
す。相の同定は、テクスチャ−観察、及びＤＳＣ（示差
走査熱量計）の測定により行った。本発明の化合物の相
系列は、次の通りであった。本化合物では反強誘電相
（ＳＣＡ＊）が認められた。 30℃ 31℃ 51℃ 118℃ 結晶 ← ＳＸ ← ＳＣＡ＊ ← ＳＡ ← 等方相 なおＳＸは未同定の相を示す。尚、ＳＡはスメクチック
Ａ相を示す。
ル１０ｍｌを加え、１０時間加熱還流した。過剰の塩化
チオニルを留去した後、ピリジン１０ｍｌ、トルエン２
５ｍｌを加えてから、上記化合物（４）０．５ｇのベン
ゼン溶液２５ｍｌを滴下し、室温で１０時間反応させ
た。反応終了後、エーテル３００ｍｌで希釈し、希塩
酸、１Ｎ炭酸ナトリウム水溶液、水の順で洗浄して、有
機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。次に、溶媒を留去
してから、シリカゲルクロマトグラフィ−で単離した。
次いでエタノ−ルで再結晶して目的物（５）０．６ｇを
得た。目的物（５）のＮＭＲスペクトルを、図１に示
す。相の同定は、テクスチャ−観察、及びＤＳＣ（示差
走査熱量計）の測定により行った。本発明の化合物の相
系列は、次の通りであった。本化合物では反強誘電相
（ＳＣＡ＊）が認められた。 30℃ 31℃ 51℃ 118℃ 結晶 ← ＳＸ ← ＳＣＡ＊ ← ＳＡ ← 等方相 なおＳＸは未同定の相を示す。尚、ＳＡはスメクチック
Ａ相を示す。
【００３３】６）ラビング処理したポリイミド薄膜を有
する、ＩＴＯ電極付の液晶セル（セル厚３μｍ）に、上
記化合物（５）を等方相の状態で充填した。このセル
を、毎分１．０℃で徐冷して、ＳＡ相で液晶を配向させ
た。セルを直交する偏向板間に液晶の層方向がアナライ
ザ−またはポラライザ−と平行になるように設置し、セ
ルに±４０Ｖ、０．２Ｈｚの三角波電圧を印加して、透
過光量の変化をフォトマルチプライヤ−により測定し
た。その結果、５０℃から３０℃の温度領域で、反強誘
電相に特有なダブルヒステリシスの応答履歴が認められ
た。５０℃での光学応答履歴を図２に示す。
する、ＩＴＯ電極付の液晶セル（セル厚３μｍ）に、上
記化合物（５）を等方相の状態で充填した。このセル
を、毎分１．０℃で徐冷して、ＳＡ相で液晶を配向させ
た。セルを直交する偏向板間に液晶の層方向がアナライ
ザ−またはポラライザ−と平行になるように設置し、セ
ルに±４０Ｖ、０．２Ｈｚの三角波電圧を印加して、透
過光量の変化をフォトマルチプライヤ−により測定し
た。その結果、５０℃から３０℃の温度領域で、反強誘
電相に特有なダブルヒステリシスの応答履歴が認められ
た。５０℃での光学応答履歴を図２に示す。
【００３４】実施例２、３ 実施例１に於けるＳ−（＋）−２−オクタノールをＳ−
（＋）−２−ヘキサノールまたはＳ−（＋）−２−デカ
ノールに変えた以外は実施例１と全く同様にして n-C8H17-O-Ph-Ph-COO-Ph(F)-COO-C*H(CH3)C4H9（実施例
２）及び n-C8H17-O-Ph-Ph-COO-Ph(F)-COO-C*H(CH3)C8H17 （実施
例３） （上式中、Phはフェニル基を示す。）の化学構造を有す
る本発明の液晶化合物を製造した。これら液晶化合物の
ＮＭＲスペクトルを図３、４に示した。相の同定をテク
スチャー観察及びＤＳＣの測定により行った。この２つ
の化合物の相系列は次に示した通りであり反強誘電相を
有していた。
（＋）−２−ヘキサノールまたはＳ−（＋）−２−デカ
ノールに変えた以外は実施例１と全く同様にして n-C8H17-O-Ph-Ph-COO-Ph(F)-COO-C*H(CH3)C4H9（実施例
２）及び n-C8H17-O-Ph-Ph-COO-Ph(F)-COO-C*H(CH3)C8H17 （実施
例３） （上式中、Phはフェニル基を示す。）の化学構造を有す
る本発明の液晶化合物を製造した。これら液晶化合物の
ＮＭＲスペクトルを図３、４に示した。相の同定をテク
スチャー観察及びＤＳＣの測定により行った。この２つ
の化合物の相系列は次に示した通りであり反強誘電相を
有していた。
【００３５】実施例 相 系 列 ２ 29℃ 32℃ 34℃ 70℃ 130℃ 結晶 ← ＳＹ ← ＳＸ ← ＳＣＡ＊← ＳＡ ← 等方相 37℃ 77℃ 104℃ ３ 結晶 ← ＳＣＡ＊ ← ＳＡ ← 等方相 なおＳＸ、ＳＹはそれぞれ未同定の相を示す。
【００３６】また実施例１の６）と同様にこれらの化合
物の光学応答を調べたところ、いずれも反強誘電相に特
有のダブルヒステリシスを示した。また実施例２の化合
物の応答速度（反強誘電相から強誘電相への応答速度は
透過率が１０％から９０％まで変化する時間、強誘電相
から反強誘電相への応答時間は透過率が９０％から１０
％まで変化する時間と定義する。）をスメクチックＡ相
から反強誘電相への転移温度よりも１０℃下の温度、２
μｍのセル、しきい値から１０Ｖの印加電圧という条件
のもとで測定したところ、反強誘電相から強誘電相およ
び強誘電相から反強誘電相への応答速度はそれぞれ８お
よび５μｓｅｃであった。
物の光学応答を調べたところ、いずれも反強誘電相に特
有のダブルヒステリシスを示した。また実施例２の化合
物の応答速度（反強誘電相から強誘電相への応答速度は
透過率が１０％から９０％まで変化する時間、強誘電相
から反強誘電相への応答時間は透過率が９０％から１０
％まで変化する時間と定義する。）をスメクチックＡ相
から反強誘電相への転移温度よりも１０℃下の温度、２
μｍのセル、しきい値から１０Ｖの印加電圧という条件
のもとで測定したところ、反強誘電相から強誘電相およ
び強誘電相から反強誘電相への応答速度はそれぞれ８お
よび５μｓｅｃであった。
【００３７】比較例１ ４−（１−メチルペンチルオキシカルボニル）フェニル
−４' −オクチロキシビフェニル−４−カルボキシレー
ト〔一般式（１）において、R=C8H17O、A=O 、K=2 、L=
1 、X=H 、Y=H 、m=4 の場合〕の製造及び応答速度の測
定
−４' −オクチロキシビフェニル−４−カルボキシレー
ト〔一般式（１）において、R=C8H17O、A=O 、K=2 、L=
1 、X=H 、Y=H 、m=4 の場合〕の製造及び応答速度の測
定
【００３８】実施例１の２−オクタノール、及び３−フ
ルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸の代わりに２−ヘキサ
ノール、及びｐ−ヒドロキシ安息香酸を用いて、実施例
１と同様にして４−（１−メチルペンチルオキシカルボ
ニル）フェニル−４' −オクチロキシビフェニル−４−
カルボキシレートを製造した。この化合物の相転移は次
のとおりであり反強誘電相を有していた。 55℃ 67℃ 125℃ 158℃ 結晶 ← ＳＩＡ＊ ← ＳＣＡ＊ ← ＳＡ ← 等方相 また実施例２の化合物と同様にして、この化合物の応答
速度を測定したところ反強誘電相から強誘電相及び強誘
電相から反強誘電相への応答速度はそれぞれ１５及び３
０μｓｅｃであった。これから実施例２のフッ素置換さ
れたものは応答速度が極めて早くなることが理解され
る。
ルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸の代わりに２−ヘキサ
ノール、及びｐ−ヒドロキシ安息香酸を用いて、実施例
１と同様にして４−（１−メチルペンチルオキシカルボ
ニル）フェニル−４' −オクチロキシビフェニル−４−
カルボキシレートを製造した。この化合物の相転移は次
のとおりであり反強誘電相を有していた。 55℃ 67℃ 125℃ 158℃ 結晶 ← ＳＩＡ＊ ← ＳＣＡ＊ ← ＳＡ ← 等方相 また実施例２の化合物と同様にして、この化合物の応答
速度を測定したところ反強誘電相から強誘電相及び強誘
電相から反強誘電相への応答速度はそれぞれ１５及び３
０μｓｅｃであった。これから実施例２のフッ素置換さ
れたものは応答速度が極めて早くなることが理解され
る。
【００３９】実施例４、５ 実施例１の４−（４’−ｎ−オクチロキシ）ビフェニル
カルボン酸の代わりに４−（４’−ｎ−ウンデシルオキ
シ）ビフェニルカルボン酸または４−（４’−ｎ−テト
ラデシルオキシ）ビフェニルカルボン酸を用いて、 n-C11H23-0-Ph-Ph-COO-Ph(F)-COO-C*H(CH3)C6H13（実施
例４）及び n-C14H29-O-Ph-Ph-COO-Ph(F)-COO-C*H(CH3)C6H13（実施
例５） （上式中、Phはフェニル基を示す。）の化学構造を有す
る本発明の液晶化合物を製造した。これらの液晶化合物
のＮＭＲスペクトルを図５、６に示した。相の同定をテ
クスチャー観察及びＤＳＣの測定により行った。この２
つの化合物の相系列は次に示した通りであり反強誘電相
を有していた。
カルボン酸の代わりに４−（４’−ｎ−ウンデシルオキ
シ）ビフェニルカルボン酸または４−（４’−ｎ−テト
ラデシルオキシ）ビフェニルカルボン酸を用いて、 n-C11H23-0-Ph-Ph-COO-Ph(F)-COO-C*H(CH3)C6H13（実施
例４）及び n-C14H29-O-Ph-Ph-COO-Ph(F)-COO-C*H(CH3)C6H13（実施
例５） （上式中、Phはフェニル基を示す。）の化学構造を有す
る本発明の液晶化合物を製造した。これらの液晶化合物
のＮＭＲスペクトルを図５、６に示した。相の同定をテ
クスチャー観察及びＤＳＣの測定により行った。この２
つの化合物の相系列は次に示した通りであり反強誘電相
を有していた。
【００４０】 実施例 相 系 列 21℃ 66℃ 86℃ 103℃ ４ 結晶 ← ＳＣＡ＊ ← ＳＣ＊ ← ＳＡ ← 等方相 33℃ 87℃ 95℃ ５ 結晶 ← ＳＣＡ＊ ← ＳＡ ← 等方相
【００４１】また実施例１の６）と同様にこれらの化合
物の光学応答を調べたところ、いずれも反強誘電相に特
有のダブルヒステリシスを示した。
物の光学応答を調べたところ、いずれも反強誘電相に特
有のダブルヒステリシスを示した。
【００４２】実施例６ ４−（１−メチルヘプチロキシカルボニル）ビフェニル
−３’−フルオロ−４’−デシロキシベンゾエートの製
造 〔一般式（１）においてR=C10H21O 、 A=O、K=1、 L=
2、 m=6、 X=F、 Y=Hの場合〕
−３’−フルオロ−４’−デシロキシベンゾエートの製
造 〔一般式（１）においてR=C10H21O 、 A=O、K=1、 L=
2、 m=6、 X=F、 Y=Hの場合〕
【００４３】（１）３−フルオロ−４−デシロキシ安息
香酸（１）の製造
香酸（１）の製造
【００４４】
【化１０】
【００４５】３−フルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸１
ｇ、臭化デシル１．５ｇ、水酸化カリウム０．８ｇ、エ
タノ−ル１００ｍｌの混合物を約６時間還流下攪拌し
た。水２００ｍｌを加えさらに２時間還流下攪拌した。
冷却後、塩酸酸性とした後、ジクロロメタンで抽出し
た。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後溶媒を留去
した。残留物にイソオクタン１００ｍｌを加え冷却。析
出した結晶をろ過し、乾燥して０．７ｇの目的物を得
た。
ｇ、臭化デシル１．５ｇ、水酸化カリウム０．８ｇ、エ
タノ−ル１００ｍｌの混合物を約６時間還流下攪拌し
た。水２００ｍｌを加えさらに２時間還流下攪拌した。
冷却後、塩酸酸性とした後、ジクロロメタンで抽出し
た。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後溶媒を留去
した。残留物にイソオクタン１００ｍｌを加え冷却。析
出した結晶をろ過し、乾燥して０．７ｇの目的物を得
た。
【００４６】（２）４’−アセトキシ−４−（１−メチ
ルヘプチロキシカルボニル）ビフェニル（２）の製造
ルヘプチロキシカルボニル）ビフェニル（２）の製造
【００４７】
【化１１】
【００４８】４’−アセトキシ−４−ビフェニルカルボ
ン酸３．０ｇに塩化チオニル１０ｍｌを加え６時間加熱
還流した。その後過剰の塩化チオニルを完全に留去し
た。得られた酸塩化物にトルエン５０ｍｌを加えて溶解
し、更にピリジン５ｍｌを加えた。この溶液にＳ−
（＋）−２−オクタノール１．０ｇを滴下した。１８時
間加熱還流した後、放冷しジクロロメタン１００ｍｌを
加え、塩酸、カセイソーダ水溶液、水の順序で洗浄し
た。乾燥後溶媒を除きシリカゲルカラムクロマトで精製
し２．０ｇの目的物を得た。
ン酸３．０ｇに塩化チオニル１０ｍｌを加え６時間加熱
還流した。その後過剰の塩化チオニルを完全に留去し
た。得られた酸塩化物にトルエン５０ｍｌを加えて溶解
し、更にピリジン５ｍｌを加えた。この溶液にＳ−
（＋）−２−オクタノール１．０ｇを滴下した。１８時
間加熱還流した後、放冷しジクロロメタン１００ｍｌを
加え、塩酸、カセイソーダ水溶液、水の順序で洗浄し
た。乾燥後溶媒を除きシリカゲルカラムクロマトで精製
し２．０ｇの目的物を得た。
【００４９】（３）４’−ヒドロキシ−４−（１−メチ
ルヘプチロキシカルボニル）ビフェニル（３）の製造
ルヘプチロキシカルボニル）ビフェニル（３）の製造
【００５０】
【化１２】
【００５１】さきに製造した化合物（２）にエタノール
１５ｍｌ、ベンジルアミン２．０ｇを加え室温下１昼夜
攪拌した。ジクロロメタン５０ｍｌを加え塩酸、水で洗
浄した。乾燥後溶媒を除き、シリカゲルカラムクロマト
で精製し、１．６ｇの目的物を得た。
１５ｍｌ、ベンジルアミン２．０ｇを加え室温下１昼夜
攪拌した。ジクロロメタン５０ｍｌを加え塩酸、水で洗
浄した。乾燥後溶媒を除き、シリカゲルカラムクロマト
で精製し、１．６ｇの目的物を得た。
【００５２】（４）４−（１−メチルヘプチロキシカル
ボニル）ビフェニル−３’−フルオロ−４’−デシロキ
シベンゾエート（４）の製造
ボニル）ビフェニル−３’−フルオロ−４’−デシロキ
シベンゾエート（４）の製造
【００５３】
【化１３】
【００５４】３−フルオロ−４−デシロキシ安息香酸
０．７ｇを塩化チオニル１０ｍｌを用いて（１）と同じ
方法で塩素化した。得られた酸クロライドにトルエン２
０ｍｌ、ピリジン４ｍｌを加え化合物（２）の０．５ｇ
を加えた。一昼夜室温下で攪拌しジクロロメタン５０ｍ
ｌを加えた。塩酸、カセイソーダ水溶液、水の順序で洗
浄し乾燥後溶媒を除いてシリカゲルカラムクロマトで精
製し目的物０．３ｇを得た。目的物のＮＭＲスペクトル
を、図７に示す。相の同定は、テクスチャ−観察、及び
ＤＳＣの測定により行った。本発明の化合物の相系列
は、次の通りであり、強誘電相であるカイラルスメクチ
ック相（ＳＣ＊）及び反強誘電相を有していた。
０．７ｇを塩化チオニル１０ｍｌを用いて（１）と同じ
方法で塩素化した。得られた酸クロライドにトルエン２
０ｍｌ、ピリジン４ｍｌを加え化合物（２）の０．５ｇ
を加えた。一昼夜室温下で攪拌しジクロロメタン５０ｍ
ｌを加えた。塩酸、カセイソーダ水溶液、水の順序で洗
浄し乾燥後溶媒を除いてシリカゲルカラムクロマトで精
製し目的物０．３ｇを得た。目的物のＮＭＲスペクトル
を、図７に示す。相の同定は、テクスチャ−観察、及び
ＤＳＣの測定により行った。本発明の化合物の相系列
は、次の通りであり、強誘電相であるカイラルスメクチ
ック相（ＳＣ＊）及び反強誘電相を有していた。
【００５５】 42 ℃ 68℃ 100 ℃ 116℃ 結晶 ← ＳＣＡ＊ ← ＳＣ＊ ← ＳＡ ← 等方相
【００５６】（５）実施例１の６）と同様にこの化合物
の光学応答を調べたところ、反強誘電相に特有のダブル
ヒステリシスを示した。
の光学応答を調べたところ、反強誘電相に特有のダブル
ヒステリシスを示した。
【００５７】実施例７ ４ー（１−メチルヘプチロキシカルボニル）フェニル−
３’−フルオロ−４’−デシロキシベンゾエートの製造 〔一般式（１）においてR=C10H21O 、A=O 、K=1 、L=1
、m=6 、X=F 、Y=H の場合〕
３’−フルオロ−４’−デシロキシベンゾエートの製造 〔一般式（１）においてR=C10H21O 、A=O 、K=1 、L=1
、m=6 、X=F 、Y=H の場合〕
【００５８】実施例１に於ける４−ハイドロキシ−３−
フルオロ−（１−メチルヘプチロキシカルボニル）ベン
ゼンの製造と全く同じ方法で４−ヒドロキシ−（１−メ
チルヘプチロキシカルボニル）ベンゼンを製造した。こ
れと実施例３で得た化合物（１）を実施例１と同じ方法
でカップリングして目的物を得た。目的物のＮＭＲスペ
クトルを図８に示した。相の同定をテクスチャー観察及
びＤＳＣの測定により行ったところ次のような相系列を
示し強誘電相であるカイラルスメクチック相が認められ
た。カイラルスメクチック相の温度範囲はきわめて低温
にあり強誘電性液晶組成物に於て液晶相の低温側への温
度拡大に有効な成分として使用できる。
フルオロ−（１−メチルヘプチロキシカルボニル）ベン
ゼンの製造と全く同じ方法で４−ヒドロキシ−（１−メ
チルヘプチロキシカルボニル）ベンゼンを製造した。こ
れと実施例３で得た化合物（１）を実施例１と同じ方法
でカップリングして目的物を得た。目的物のＮＭＲスペ
クトルを図８に示した。相の同定をテクスチャー観察及
びＤＳＣの測定により行ったところ次のような相系列を
示し強誘電相であるカイラルスメクチック相が認められ
た。カイラルスメクチック相の温度範囲はきわめて低温
にあり強誘電性液晶組成物に於て液晶相の低温側への温
度拡大に有効な成分として使用できる。
【００５９】
【００６０】
【図１】実施例１の液晶物質（５）のＮＭＲスペクトル
を示す図である。
を示す図である。
【図２】実施例１の液晶物質（５）の光学応答履歴を示
す図である。
す図である。
【図３】実施例２の液晶物質のＮＭＲスペクトルを示す
図である。
図である。
【図４】実施例３の液晶物質のＮＭＲスペクトルを示す
図である。
図である。
【図５】実施例４の液晶物質のＮＭＲスペクトルを示す
図である。
図である。
【図６】実施例５の液晶物質のＮＭＲスペクトルを示す
図である。
図である。
【図７】実施例６の液晶物質のＮＭＲスペクトルを示す
図である。
図である。
【図８】実施例７の液晶物質のＮＭＲスペクトルを示す
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 誉久 茨城県つくば市和台22番地 三菱瓦斯化学 株式会社総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 次の一般式（１）、 【化１】 〔式中Ｒは、炭素数６〜１４の直鎖脂肪族アルキル基、
Ａは単結合または−Ｏ−（酸素原子）、Ｋ、Ｌは１また
は２、ｍは3 〜１０の整数、Ｘ、ＹはＨまたはＦである
（但し、Ｘ、Ｙが同時にＨである場合を除く）。〕で表
される新規な強誘電性または反強誘電性液晶物質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4009392A JPH0539246A (ja) | 1991-01-30 | 1992-01-22 | フツ素置換液晶物質 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2764991 | 1991-01-30 | ||
| JP3-27649 | 1991-01-30 | ||
| JP4009392A JPH0539246A (ja) | 1991-01-30 | 1992-01-22 | フツ素置換液晶物質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539246A true JPH0539246A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=26344100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4009392A Pending JPH0539246A (ja) | 1991-01-30 | 1992-01-22 | フツ素置換液晶物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0539246A (ja) |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP4009392A patent/JPH0539246A/ja active Pending
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