JPH0678280B2 - 強誘電性化合物および液晶組成物 - Google Patents
強誘電性化合物および液晶組成物Info
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- JPH0678280B2 JPH0678280B2 JP60090676A JP9067685A JPH0678280B2 JP H0678280 B2 JPH0678280 B2 JP H0678280B2 JP 60090676 A JP60090676 A JP 60090676A JP 9067685 A JP9067685 A JP 9067685A JP H0678280 B2 JPH0678280 B2 JP H0678280B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、液晶性化合物及び液晶組成物に関するもの
で、特に強誘電性を有する液晶材料を提供するものであ
り、従来の液晶材料と比較して、特に応答性、メモリー
性に優れた液晶表示素子への利用可能性を有する液晶材
料に関する。
で、特に強誘電性を有する液晶材料を提供するものであ
り、従来の液晶材料と比較して、特に応答性、メモリー
性に優れた液晶表示素子への利用可能性を有する液晶材
料に関する。
＜従来の技術＞ 液晶表示素子は、その低電圧作動性、低消費電力性、薄
型表示が可能なこと、受光型で目が疲れないことなどの
優れた特徴を有するため、各種表示素子として広範囲に
用いられている。
型表示が可能なこと、受光型で目が疲れないことなどの
優れた特徴を有するため、各種表示素子として広範囲に
用いられている。
現在のところ、表示方式としては、ツイスティッド・ネ
マチック（TN）型と呼ばれる、ネマチック液晶を材料と
して用いるものが最も一般的である。しかし、このTN型
表示素子においては、他の発光型の表示素子（CRTな
ど）と比較すると応答が非常に遅いという欠点があり、
種々の応用上の制約をうけていた。液晶表示方式として
は、TN型以外にも、ゲスト−ホスト（GH）型、動的散乱
（DS）型、複屈折制御（ECB）型、相転移（PC）型、熱
効果型等が研究開発されており、それぞれ特徴を有して
いるが、その応答性においては、いずれもTN型に比べて
大きく改善されたとは言い難かった。このため応答性に
優れた新しい液晶表示方式の開発が試みられてきた。
マチック（TN）型と呼ばれる、ネマチック液晶を材料と
して用いるものが最も一般的である。しかし、このTN型
表示素子においては、他の発光型の表示素子（CRTな
ど）と比較すると応答が非常に遅いという欠点があり、
種々の応用上の制約をうけていた。液晶表示方式として
は、TN型以外にも、ゲスト−ホスト（GH）型、動的散乱
（DS）型、複屈折制御（ECB）型、相転移（PC）型、熱
効果型等が研究開発されており、それぞれ特徴を有して
いるが、その応答性においては、いずれもTN型に比べて
大きく改善されたとは言い難かった。このため応答性に
優れた新しい液晶表示方式の開発が試みられてきた。
強誘電性液晶は、この目的に沿ったものとして、最近に
なって発表されたものであり（R.B.Mayer et al.,J.Phy
sique 36 L-69（1975））、これを利用した表示素子
は、従来液晶に比べて約100倍以上という高速応答が得
られ、テレビ等の動画像や高速光シャッター等をはじめ
とする、多方面の表示素子への応用が期待できるもので
ある。
なって発表されたものであり（R.B.Mayer et al.,J.Phy
sique 36 L-69（1975））、これを利用した表示素子
は、従来液晶に比べて約100倍以上という高速応答が得
られ、テレビ等の動画像や高速光シャッター等をはじめ
とする、多方面の表示素子への応用が期待できるもので
ある。
強誘電性液晶は、液晶相としては、チルト系のカイラル
スメクチック相に属するものであり、特に、カイラルス
メクチックＣ（SC＊）相が、実用的に望ましいものであ
る。
スメクチック相に属するものであり、特に、カイラルス
メクチックＣ（SC＊）相が、実用的に望ましいものであ
る。
カイラルスメクチックＣ相を示す液晶化合物は、これま
でにも検討されてきており、既にいくつかが知られてい
る。
でにも検討されてきており、既にいくつかが知られてい
る。
代表的なものとして、初めて合成された強誘電性液晶と
して知られている、（Ｓ）−２−メチルブチルｐ−デシ
ルオキシベンジリデンアミノシンナメート（DOBAMBCと
略称される）などの一連のシッフ塩基系の液晶があげら
れるが、これはいずれも水、光等に対する化学的安定性
の面で難点があり、実用に適したものではなかった。
して知られている、（Ｓ）−２−メチルブチルｐ−デシ
ルオキシベンジリデンアミノシンナメート（DOBAMBCと
略称される）などの一連のシッフ塩基系の液晶があげら
れるが、これはいずれも水、光等に対する化学的安定性
の面で難点があり、実用に適したものではなかった。
（１）P.Keller et al.,J.de Physique 37 C3（1976）;
2）idem.Acad.Sc.Paris 282 C639（1976）;3）B.I.Ostr
ouskii et al.,Ferroelectrics 24 309 （1980）;4）K.
Yoshino et al.,Japanese J.of Appl.Physics 23 L175
（1984）;5）磯貝ら特開昭59−98051号公報） 化学的に安定なカイラルスメクチック液晶として、エス
テル系のものが、既にGoodbyらにより若干報告されてい
る。（１）J.W.Goodby et al.,Liquid Crystals ＆ Ord
ered Fluids Vol.4P1〜;2）J.W.Goodby,T.M.Leslie,Mo
l.Cryst.Liq.Cryst.110 175 1984） ＜発明が解決しようとする問題点＞ しかし、これらはカイラルスメクチック相の出現が高温
域であるか、あるいは低温域であってもモノトロピック
であったりし、またカイラル基の導入工程が煩雑であっ
たり、自発分極が充分大きくなかったりし、いずれにし
ても満足のいくものとは言えなかった。
2）idem.Acad.Sc.Paris 282 C639（1976）;3）B.I.Ostr
ouskii et al.,Ferroelectrics 24 309 （1980）;4）K.
Yoshino et al.,Japanese J.of Appl.Physics 23 L175
（1984）;5）磯貝ら特開昭59−98051号公報） 化学的に安定なカイラルスメクチック液晶として、エス
テル系のものが、既にGoodbyらにより若干報告されてい
る。（１）J.W.Goodby et al.,Liquid Crystals ＆ Ord
ered Fluids Vol.4P1〜;2）J.W.Goodby,T.M.Leslie,Mo
l.Cryst.Liq.Cryst.110 175 1984） ＜発明が解決しようとする問題点＞ しかし、これらはカイラルスメクチック相の出現が高温
域であるか、あるいは低温域であってもモノトロピック
であったりし、またカイラル基の導入工程が煩雑であっ
たり、自発分極が充分大きくなかったりし、いずれにし
ても満足のいくものとは言えなかった。
本発明が解決しようとする課題は、光及び化学的安定性
に優れた液晶化合物としてはエステル系化合物に着目
し、単独もしくは配合により、室温付近で強誘導性を有
する液晶相、特にカイラルスメクチックＣ相をとりうる
新規な液晶化合物を提供し、更にこのような化合物を含
有し、室温作動が可能な特に強誘電性の液晶組成物を提
供するものである。
に優れた液晶化合物としてはエステル系化合物に着目
し、単独もしくは配合により、室温付近で強誘導性を有
する液晶相、特にカイラルスメクチックＣ相をとりうる
新規な液晶化合物を提供し、更にこのような化合物を含
有し、室温作動が可能な特に強誘電性の液晶組成物を提
供するものである。
＜問題を解決するための手段＞ 本発明は、上記課題を解決するために、一般式（Ｉ）
（以下、本発明化合物または化合物Ｉと称する） （式中、Ｒは炭素原子数１〜20のアルキル基またはアル
コキシル基を表わすが、好ましくは炭素原子数８〜16の
直鎖状アルキル基を表わし、Ｘはフッ素原子または塩素
原子を表わし、ｎは０または１を表わし、Ｘがフッ素原
子の場合、環Ｙは を表わし、Ｘが塩素原子の場合、環Ｙは を表わし、Ｒ＊は光学活性基を表わすが、（Ｓ）−２−
メチルブチル基、光学活性な１−メチルプロピル、31−
メチルヘプチル基及び２−クロロプロピル基から成る群
から選ばれる基であることが好ましく、特に、ｎが１で
ある場合には、（Ｓ）−２−メチルブチル基であること
が好ましい。） で表わされる強誘電性化合物を提供する。
（以下、本発明化合物または化合物Ｉと称する） （式中、Ｒは炭素原子数１〜20のアルキル基またはアル
コキシル基を表わすが、好ましくは炭素原子数８〜16の
直鎖状アルキル基を表わし、Ｘはフッ素原子または塩素
原子を表わし、ｎは０または１を表わし、Ｘがフッ素原
子の場合、環Ｙは を表わし、Ｘが塩素原子の場合、環Ｙは を表わし、Ｒ＊は光学活性基を表わすが、（Ｓ）−２−
メチルブチル基、光学活性な１−メチルプロピル、31−
メチルヘプチル基及び２−クロロプロピル基から成る群
から選ばれる基であることが好ましく、特に、ｎが１で
ある場合には、（Ｓ）−２−メチルブチル基であること
が好ましい。） で表わされる強誘電性化合物を提供する。
液晶における強誘電性は、液晶がチルト系のカイラルス
メクチック相（SC＊、SF＊、SG＊、SH＊、SI＊、SJ＊、
SK＊）をとるときに出現するが、化合物Ｉにおいては、
カイラルスメクチック相のうち、最も実用的とされてい
るSC＊相を比較的広い温度範囲でとりうるものが多い、
また化合物Ｉの中にはSA相のみをとってカイラルスメク
チック相をとらないもの、あるいは単独では液晶相を有
さないものも存在するが、これらは化合物Ｉ間での配
合、あるいは他のカイラルスメクチック液晶化合物との
配合等により、強誘電性を示し得る液晶組成物として用
いることができる。その場合、高温域にあったカイラル
スメクック相の温度域を降下させることができる。
メクチック相（SC＊、SF＊、SG＊、SH＊、SI＊、SJ＊、
SK＊）をとるときに出現するが、化合物Ｉにおいては、
カイラルスメクチック相のうち、最も実用的とされてい
るSC＊相を比較的広い温度範囲でとりうるものが多い、
また化合物Ｉの中にはSA相のみをとってカイラルスメク
チック相をとらないもの、あるいは単独では液晶相を有
さないものも存在するが、これらは化合物Ｉ間での配
合、あるいは他のカイラルスメクチック液晶化合物との
配合等により、強誘電性を示し得る液晶組成物として用
いることができる。その場合、高温域にあったカイラル
スメクック相の温度域を降下させることができる。
液晶がカイラルスメクチック相をとるためには分子が不
斉であり、光学活性であることが必要であり、そのため
に一般には液晶分子中に光学活性な基を置換基として導
入することがなされている。化合物Ｉにおいては、光学
活性なアルコールを用い、エステル結合によって分子端
に連結させてその条件を満たしておりその導入は容易で
ある。
斉であり、光学活性であることが必要であり、そのため
に一般には液晶分子中に光学活性な基を置換基として導
入することがなされている。化合物Ｉにおいては、光学
活性なアルコールを用い、エステル結合によって分子端
に連結させてその条件を満たしておりその導入は容易で
ある。
カイラルスメクック液晶が強誘電性液晶として高速の応
答性を有するためには、大きな自発分極（Ps）を有する
必要がある。化合物Ｉにおいては分子内でその不斉炭素
の近傍に大きな永久双極子であるカルボニル基を有して
おり、更に、用いる光学活性なアルコールによっては、
Ｃ−Ｏ結合やＣ−ハロゲン結合をも不斉炭素に隣接して
有しており、大きな自発分極を有することができる。
答性を有するためには、大きな自発分極（Ps）を有する
必要がある。化合物Ｉにおいては分子内でその不斉炭素
の近傍に大きな永久双極子であるカルボニル基を有して
おり、更に、用いる光学活性なアルコールによっては、
Ｃ−Ｏ結合やＣ−ハロゲン結合をも不斉炭素に隣接して
有しており、大きな自発分極を有することができる。
化合物Ｉはその分子骨格中に熱や光、水分等に不安定な
化学結合を全く有しておらず、化学的に充分安定であ
り、その面でも実用に耐え得るものである。
化学結合を全く有しておらず、化学的に充分安定であ
り、その面でも実用に耐え得るものである。
前述のとおり、化合物Ｉは、単独あるいは液晶組成物と
して用いられるが、本発明の液晶組成物は複数の化合物
Ｉよりなるか、あるいはその配合成分として化合物Ｉを
少なくとも１種含有するものであって、液晶性を有する
ものである。
して用いられるが、本発明の液晶組成物は複数の化合物
Ｉよりなるか、あるいはその配合成分として化合物Ｉを
少なくとも１種含有するものであって、液晶性を有する
ものである。
次に、化合物Ｉの製法について述べる。化合物Ｉは、一
般式（II） （式中、Ｒ及びＸは一般式（１）と同じ意味を表わ
す。） で表わされる酸塩化物（以下、酸塩化物IIと称する）
と、一般式（III） （式中、ｎ、環Ｙ及びＲ＊は一般式（Ｉ）と同じ意味を
表わす。） で表わされる光学活性のフェノール誘導体（以下、フェ
ノール誘導体IIIと称する）とを、ピリジン等の塩基物
質存在下に反応させることにより容易に得ることができ
る。
般式（II） （式中、Ｒ及びＸは一般式（１）と同じ意味を表わ
す。） で表わされる酸塩化物（以下、酸塩化物IIと称する）
と、一般式（III） （式中、ｎ、環Ｙ及びＲ＊は一般式（Ｉ）と同じ意味を
表わす。） で表わされる光学活性のフェノール誘導体（以下、フェ
ノール誘導体IIIと称する）とを、ピリジン等の塩基物
質存在下に反応させることにより容易に得ることができ
る。
酸塩化物IIは、一般式（IV） （式中、Ｒ及びＸは一般式（II）と同じ意味を表わ
す。） で表わされる安息香酸誘導体（以下、カルボン酸IVと称
する）と塩化チオニル等の塩素化剤とを反応させること
により容易に得ることができる。この時、溶剤あるいは
塩基性物質（ピリジンあるいはDMFなど）の存在下に行
ってもよい。
す。） で表わされる安息香酸誘導体（以下、カルボン酸IVと称
する）と塩化チオニル等の塩素化剤とを反応させること
により容易に得ることができる。この時、溶剤あるいは
塩基性物質（ピリジンあるいはDMFなど）の存在下に行
ってもよい。
この酸塩化物IIは、加水分解をうけやすく、長期の保存
にはあまり適したものとは言い難い。そこで、カルボン
酸IVを塩化チオニルを用いて酸塩化物IIとした後、過剰
の塩化チオニルを減圧下留去し、そのまま単離精製する
ことなく、直接、フェノール誘導体IIIをピリジン等の
溶剤に溶かして加え、反応させるのが実際的であること
が多い。
にはあまり適したものとは言い難い。そこで、カルボン
酸IVを塩化チオニルを用いて酸塩化物IIとした後、過剰
の塩化チオニルを減圧下留去し、そのまま単離精製する
ことなく、直接、フェノール誘導体IIIをピリジン等の
溶剤に溶かして加え、反応させるのが実際的であること
が多い。
カルボン酸IVは、ハロゲン置換されていない４′−アル
キルビフェニル−４−カルボン酸、あるいは４′−アル
コキシビフェニル−４−カルボン酸を、Ｎ−クロロこは
く酸イミド（NCS）、臭素、過ヨウ素酸−ヨウ素等を用
いて直接ハロゲン化するか、またはニトロ化した後、還
元により３′−アミノ−４′−アルキルビフェニル−４
−カルボン酸あるいは３′−アミノ−４′−アルコキシ
ビフェニル−４−カルボン酸とし、これからサンドマイ
ヤー反応によって得ることができる。特にフッ素原子を
導入する場合は後者の反応により導入される。
キルビフェニル−４−カルボン酸、あるいは４′−アル
コキシビフェニル−４−カルボン酸を、Ｎ−クロロこは
く酸イミド（NCS）、臭素、過ヨウ素酸−ヨウ素等を用
いて直接ハロゲン化するか、またはニトロ化した後、還
元により３′−アミノ−４′−アルキルビフェニル−４
−カルボン酸あるいは３′−アミノ−４′−アルコキシ
ビフェニル−４−カルボン酸とし、これからサンドマイ
ヤー反応によって得ることができる。特にフッ素原子を
導入する場合は後者の反応により導入される。
またこれとは別に、フッ素原子を導入する場合には、１
−アルキル−４−ブロモ−２−フルオロベンゼン、ある
いは１−アルコキシ−４−ブロモ−２−フルオロベンゼ
ンをグリニャール化合物とし、塩化パラジウム（II）等
の触媒存在下にヨードベンゼンと反応させて、３−フル
オロ−４−アルキルビフェニル、あるいは３−フルオロ
−４−アルコキシビフェニルとし、更に常法によりアセ
チル化し、次亜塩素酸ナトリウムで酸化して得ることも
できる。
−アルキル−４−ブロモ−２−フルオロベンゼン、ある
いは１−アルコキシ−４−ブロモ−２−フルオロベンゼ
ンをグリニャール化合物とし、塩化パラジウム（II）等
の触媒存在下にヨードベンゼンと反応させて、３−フル
オロ−４−アルキルビフェニル、あるいは３−フルオロ
−４−アルコキシビフェニルとし、更に常法によりアセ
チル化し、次亜塩素酸ナトリウムで酸化して得ることも
できる。
一方、フェノール誘導体IIIは、ｎ＝０の場合、光学活
性アルコールであり、ｎ＝１の場合は、光学活性なフェ
ノール誘導体である。
性アルコールであり、ｎ＝１の場合は、光学活性なフェ
ノール誘導体である。
光学活性なフェノール誘導体は、一般式（Ｖ） （式中、環Ｙは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わ
す）で表わされる対応する４−ヒドロキシ安息香酸ある
いはその誘導体Ｖと光学活性アルコールとを、酸触媒存
在下で脱水縮合させることにより、容易に得ることがで
きる。また、このとき反応させる光学活性アルコールが
（Ｓ）−２−ブタノール、（Ｓ）−２−オクタノールの
ように２級のアルコールであって、かつ水酸基が不斉炭
素に直接結合している場合には、ヒドロキシ安息香酸Ｖ
の水酸基を保護した後、酸塩化物とし、光学活性なアル
コールと反応させることにより得ることができる。しか
し、光学活性なアルコールがこのような２級アルコール
である場合、本発明の化合物Ｉ（ｎ＝１）を得るために
は、むしろ次のような方法が好ましい。
す）で表わされる対応する４−ヒドロキシ安息香酸ある
いはその誘導体Ｖと光学活性アルコールとを、酸触媒存
在下で脱水縮合させることにより、容易に得ることがで
きる。また、このとき反応させる光学活性アルコールが
（Ｓ）−２−ブタノール、（Ｓ）−２−オクタノールの
ように２級のアルコールであって、かつ水酸基が不斉炭
素に直接結合している場合には、ヒドロキシ安息香酸Ｖ
の水酸基を保護した後、酸塩化物とし、光学活性なアル
コールと反応させることにより得ることができる。しか
し、光学活性なアルコールがこのような２級アルコール
である場合、本発明の化合物Ｉ（ｎ＝１）を得るために
は、むしろ次のような方法が好ましい。
即ち、酸塩化物IIと、一般式（VI） （式中、環Ｙは一般式Ｉにおけると同じ意味を表わす）
で表わされる４−ヒドロキシベンズアルデヒド誘導体VI
とを反応させ、一般式（VII） （式中、Ｒ、Ｘ及び環Ｙは一般式Ｉにおけると同じ意味
を表わす）で表わされるベンズアルデヒド誘導体を得た
後、これを酸化してカルボン酸とし、更に塩素化して酸
塩素化物とした後に、光学活性アルコールと反応させる
ことにより、化合物Ｉ（ｎ＝１）を得ることができる。
で表わされる４−ヒドロキシベンズアルデヒド誘導体VI
とを反応させ、一般式（VII） （式中、Ｒ、Ｘ及び環Ｙは一般式Ｉにおけると同じ意味
を表わす）で表わされるベンズアルデヒド誘導体を得た
後、これを酸化してカルボン酸とし、更に塩素化して酸
塩素化物とした後に、光学活性アルコールと反応させる
ことにより、化合物Ｉ（ｎ＝１）を得ることができる。
この方法は、もちろん光学活性１級アルコールの場合に
も同様に用いることができる。しかし、工程が長く煩雑
であるため、前述の方法が望ましい。
も同様に用いることができる。しかし、工程が長く煩雑
であるため、前述の方法が望ましい。
さて、得られた強誘電性化合物あるいは液晶組成物は、
２枚の透明な電極板の間に均一な厚さ（１μｍ〜20μ
ｍ）の薄膜とすることにより、液晶表示セルとして使用
することができる。セル内では液晶分子は電極面に平行
な、いわゆるホモジニアスの、かつ向きの均一な配向を
とる必要がある。
２枚の透明な電極板の間に均一な厚さ（１μｍ〜20μ
ｍ）の薄膜とすることにより、液晶表示セルとして使用
することができる。セル内では液晶分子は電極面に平行
な、いわゆるホモジニアスの、かつ向きの均一な配向を
とる必要がある。
このために、セル表面に配向処理を施すか、あるいは電
場または磁場を印加するか、あるいは温度勾配をもたせ
るかした状態に置いて、液晶組成物を等方性液体相から
液晶相まで徐々に冷却して、均一に配向したモノドメイ
ンを得る方法がとられている。また化合物Ｉの一部にみ
られるように、スメクチック相と等方性液体相との間
に、カイラルネマチック相を有する化合物、あるいは液
晶組成物においては、カイラルネマチック相をとる温度
域において、通常のネマチック液晶におけるものと全く
同様の配向手段（例えば、ラビング等の表面処理、電場
や磁場の印加など）によって配向させ、次いでカイラル
スメクチック相まで冷却することにより、やはり均一に
配向したモノドメインを得ることができる。
場または磁場を印加するか、あるいは温度勾配をもたせ
るかした状態に置いて、液晶組成物を等方性液体相から
液晶相まで徐々に冷却して、均一に配向したモノドメイ
ンを得る方法がとられている。また化合物Ｉの一部にみ
られるように、スメクチック相と等方性液体相との間
に、カイラルネマチック相を有する化合物、あるいは液
晶組成物においては、カイラルネマチック相をとる温度
域において、通常のネマチック液晶におけるものと全く
同様の配向手段（例えば、ラビング等の表面処理、電場
や磁場の印加など）によって配向させ、次いでカイラル
スメクチック相まで冷却することにより、やはり均一に
配向したモノドメインを得ることができる。
化合物Ｉあるいは化合物Ｉを含有する液晶組成物におい
ても、全く同様な方法で均一に配向したモノドメインの
セルを得ることができる。
ても、全く同様な方法で均一に配向したモノドメインの
セルを得ることができる。
＜実施例＞ 以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、勿
論、本発明の主旨と適用範囲はこれらの実施例によって
限定されるものではない。
論、本発明の主旨と適用範囲はこれらの実施例によって
限定されるものではない。
（実施例１） の化合物の合成 （式中、2MBは（Ｓ）−２−メチルブチル基を表わ
す。） ３′−クロロ−４′−オクチルオキシビフェニル−４−
カルボン酸2.50g（6.9ミリモル）と塩化チオニル15ml及
びピリジン1.0mlを加熱撹拌し、２時間還流を行なっ
た。過剰の塩化チオニルを減圧下に留去し、これに３−
フルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸（Ｓ）−２−メチル
ブチルエステル1.60g（7.0ミリモル）をピリジン12mlに
溶解して加えた。40℃〜50℃で１時間撹拌した後放冷
し、酢酸エチル200mlと10％塩酸水100mlを加えた。
す。） ３′−クロロ−４′−オクチルオキシビフェニル−４−
カルボン酸2.50g（6.9ミリモル）と塩化チオニル15ml及
びピリジン1.0mlを加熱撹拌し、２時間還流を行なっ
た。過剰の塩化チオニルを減圧下に留去し、これに３−
フルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸（Ｓ）−２−メチル
ブチルエステル1.60g（7.0ミリモル）をピリジン12mlに
溶解して加えた。40℃〜50℃で１時間撹拌した後放冷
し、酢酸エチル200mlと10％塩酸水100mlを加えた。
有機層を分離し、これを飽和炭酸水素ナトリウム水、
水、飽和食塩水で洗浄し、芒硝を加え乾燥した。溶媒を
留去し、粗結晶4.0gを得た。シリカゲルカラムクロマト
グラフィーにより精製を行ない（展開溶媒:n−ヘキサン
−酢酸エチル混合系）、２−フルオロ−４−［（Ｓ）−
２−メチルブトキシカルボニル］フェニル−３′−クロ
ロ−４′−オクチルオキシビフェニル−４−カルボキシ
レートの白色結晶3.6gを得た。（収率92％） 構造の確認は、核磁気共鳴スペクトル（NMR）、質量ス
ペクトル（MS）によって行なった。転移点の測定は偏光
顕微鏡及び示差走査熱量計（DSC）を併用して行なっ
た。
水、飽和食塩水で洗浄し、芒硝を加え乾燥した。溶媒を
留去し、粗結晶4.0gを得た。シリカゲルカラムクロマト
グラフィーにより精製を行ない（展開溶媒:n−ヘキサン
−酢酸エチル混合系）、２−フルオロ−４−［（Ｓ）−
２−メチルブトキシカルボニル］フェニル−３′−クロ
ロ−４′−オクチルオキシビフェニル−４−カルボキシ
レートの白色結晶3.6gを得た。（収率92％） 構造の確認は、核磁気共鳴スペクトル（NMR）、質量ス
ペクトル（MS）によって行なった。転移点の測定は偏光
顕微鏡及び示差走査熱量計（DSC）を併用して行なっ
た。
NMR:δ6.9〜8.3（多重線、10H、aromatic） δ4.06（３重線、 δ4.18（２重の２重線、‐COO-CH2-） δ1.7〜2.0（多重線、3H） δ1.2〜1.6（多重線、12H） δ0.8〜1.1（多重線、9H、−CH3） MS:586、588（強度比3:1P+） 相転移温度は、等方性液体よりカイラルネマチック相
（Ｎ＊相）への転移温度114℃、Ｎ＊相よりSA相への転
移温度106℃、SA相よりSC＊相への転移温度71℃であ
り、融点は42.5℃であった。
（Ｎ＊相）への転移温度114℃、Ｎ＊相よりSA相への転
移温度106℃、SA相よりSC＊相への転移温度71℃であ
り、融点は42.5℃であった。
次いで、前記３′−クロロ−４′−オクチルオキシビフ
ェニル−４−カルボン酸に代えて、側鎖の炭素原子数が
１〜20の３′−クロロ−４−アルコキシビフェニル−４
−カルボン酸、３′−クロロ−４′−アルキルビフェニ
ル−４−カルボン酸、３′−フルオロ−４−アルコキシ
ビフェニル−４−カルボン酸、３′−フルオロ−４′−
アルキルビフェニル−４−カルボン酸を用い、また３−
フルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸（Ｓ）−２−メチル
ブチルエステルに代えて、光学活性な（Ｓ）−２−メチ
ルブタノール、（Ｓ）−３−メチルペンタノール、
（Ｓ）−４−メチルヘキサノール、（Ｓ）−５−メチル
ヘプタノール、（Ｓ）−２−ブタノール、（Ｓ）−２−
ペンタノール、（Ｓ）−２−ヘキサノール、（Ｓ）−２
−ヘプタノール、（Ｓ）−２−オクタノール、（Ｓ）−
２−ノナノール、（Ｓ）−２−デカノール、（Ｒ）−２
−クロロプロパノール等の光学活性アルコール及び４−
ヒドロキシ安息香酸の上記光学活性アルコールエステ
ル、３−フルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸の上記光学
活性アルコールエステル、２−フルオロ−４−ヒドロキ
シ安息香酸の上記光学活性アルコールエステル、２−ク
ロロ−４−ヒドロキシ安息香酸の上記光学活性アルコー
ルエステル等を用いて同様に反応を行ない、それぞれ対
応する化合物Ｉを得た。
ェニル−４−カルボン酸に代えて、側鎖の炭素原子数が
１〜20の３′−クロロ−４−アルコキシビフェニル−４
−カルボン酸、３′−クロロ−４′−アルキルビフェニ
ル−４−カルボン酸、３′−フルオロ−４−アルコキシ
ビフェニル−４−カルボン酸、３′−フルオロ−４′−
アルキルビフェニル−４−カルボン酸を用い、また３−
フルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸（Ｓ）−２−メチル
ブチルエステルに代えて、光学活性な（Ｓ）−２−メチ
ルブタノール、（Ｓ）−３−メチルペンタノール、
（Ｓ）−４−メチルヘキサノール、（Ｓ）−５−メチル
ヘプタノール、（Ｓ）−２−ブタノール、（Ｓ）−２−
ペンタノール、（Ｓ）−２−ヘキサノール、（Ｓ）−２
−ヘプタノール、（Ｓ）−２−オクタノール、（Ｓ）−
２−ノナノール、（Ｓ）−２−デカノール、（Ｒ）−２
−クロロプロパノール等の光学活性アルコール及び４−
ヒドロキシ安息香酸の上記光学活性アルコールエステ
ル、３−フルオロ−４−ヒドロキシ安息香酸の上記光学
活性アルコールエステル、２−フルオロ−４−ヒドロキ
シ安息香酸の上記光学活性アルコールエステル、２−ク
ロロ−４−ヒドロキシ安息香酸の上記光学活性アルコー
ルエステル等を用いて同様に反応を行ない、それぞれ対
応する化合物Ｉを得た。
そのうちの代表的なものの相転移点は次表に示す通りで
ある。
ある。
（実施例２）液晶組成物の調製 実施例１で得られた２−フルオロ−４−［（Ｓ）−２−
メチルブトキシカルボニル］フェニル−３′−クロロ−
４′−オクチルオキシビフェニル−４−カルボキシレー
ト６部に、３−フルオロ−４−［（Ｓ）−２−メチルブ
トキシカルボニル］ベンゾイル−４−ドデシルオキシベ
ンゾエート１部を配合し、液晶組成物を調製した。この
液晶組成物のＮ＊相−Ｉ相転移点、SA相−Ｎ＊相転移点
はそれぞれ109.5℃、102℃とあまり低下しなかったが、
SA相−SC＊相転移点は59.5℃に低下し、SC＊相−結晶相
転移点は室温以下であった。これによって室温付近でSC
＊相を示す液晶組成物が得られた。
メチルブトキシカルボニル］フェニル−３′−クロロ−
４′−オクチルオキシビフェニル−４−カルボキシレー
ト６部に、３−フルオロ−４−［（Ｓ）−２−メチルブ
トキシカルボニル］ベンゾイル−４−ドデシルオキシベ
ンゾエート１部を配合し、液晶組成物を調製した。この
液晶組成物のＮ＊相−Ｉ相転移点、SA相−Ｎ＊相転移点
はそれぞれ109.5℃、102℃とあまり低下しなかったが、
SA相−SC＊相転移点は59.5℃に低下し、SC＊相−結晶相
転移点は室温以下であった。これによって室温付近でSC
＊相を示す液晶組成物が得られた。
（実施例３）液晶表示素子の作製 厚さ４μｍのスペーサーを介した２枚のラビングによる
表面処理を施したガラス透明電極板間に、120℃に加熱
して等方性液体相とした実施例１で得られた２−フルオ
ロ−４−［（Ｓ）−２−メチルブトキシカルボニル］フ
ェニル−３′−クロロ−４′−オクチルオキシビフェニ
ル−４−カルボキシレートを充填し、薄膜セルを作製し
た。
表面処理を施したガラス透明電極板間に、120℃に加熱
して等方性液体相とした実施例１で得られた２−フルオ
ロ−４−［（Ｓ）−２−メチルブトキシカルボニル］フ
ェニル−３′−クロロ−４′−オクチルオキシビフェニ
ル−４−カルボキシレートを充填し、薄膜セルを作製し
た。
電場をかけながら110℃まで徐冷し、カイラルネマチッ
ク相を配向させた。
ク相を配向させた。
更に100℃まで徐冷したところ、均一に配向したスメク
チックＡ相のモノドメインを得た。このセルを60℃まで
冷却するとSC＊相となり、これに5V、0.1KHzの矩形波を
印加し、ホトマルチプライヤーで光スイッチング動作を
検出したところ、その応答速度は100μ秒以下であっ
た。
チックＡ相のモノドメインを得た。このセルを60℃まで
冷却するとSC＊相となり、これに5V、0.1KHzの矩形波を
印加し、ホトマルチプライヤーで光スイッチング動作を
検出したところ、その応答速度は100μ秒以下であっ
た。
これにより応答速度の速い液晶表示素子が得られた。
＜発明の効果＞ 本発明の化合物Ｉは、従来、強誘電性液晶化合物として
知られているDOBAMBCに比して、実施例にも示されてい
るよいに、工業的に容易に製造することができ、それ自
体無色であり、光、水等に対する化学的安定性に優れる
とともに、より低温域でカイラルスメクチックＣ相を出
現する。
知られているDOBAMBCに比して、実施例にも示されてい
るよいに、工業的に容易に製造することができ、それ自
体無色であり、光、水等に対する化学的安定性に優れる
とともに、より低温域でカイラルスメクチックＣ相を出
現する。
しかも本発明の液晶組成物においては、単一化合物と比
べ、一般の液晶組成物と同様に液晶温度範囲の低下が認
められ、室温での利用が可能である。
べ、一般の液晶組成物と同様に液晶温度範囲の低下が認
められ、室温での利用が可能である。
更に、本発明の液晶組成物は、応答速度がネマチック液
晶の100倍以上と極めて大きい。
晶の100倍以上と極めて大きい。
したがって、表示用光スイッチング素子の構成材料とし
て極めて有用である。
て極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−122250（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】一般式（Ｉ） （式中、Ｒは炭素原子数１〜20のアルキル基またはアル
コキシル基を表わし、Ｘはフッ素原子または塩素原子を
表わし、ｎは０または１を表わし、Ｘがフッ素原子の場
合、環Ｙは を表わし、Ｘが塩素原子の場合、環Ｙは を表わし、Ｒ＊は光学活性基を表わす。） で表わされる強誘電性化合物。 - 【請求項２】Ｒが炭素原子数８〜16の直鎖状アルコキシ
ル基である特許請求の範囲第１項記載の強誘電性化合
物。 - 【請求項３】ｎが０である特許請求の範囲第２項記載の
強誘電性化合物。 - 【請求項４】ｎが１であり、Ｘがフッ素原子である特許
請求の範囲第２項記載の強誘電性化合物。 - 【請求項５】ｎが１であり、Ｘが塩素原子である特許請
求の範囲第２項記載の強誘電性化合物。 - 【請求項６】Ｒ＊が（Ｓ）−２−メチルブチル基である
特許請求の範囲第３、４または５項記載の強誘電性化合
物。 - 【請求項７】Ｒ＊が光学活性な１−メチルプロピル基、
１−メチルプロピル基及び２−クロロプロピル基から成
る群から選ばれる基である特許請求の範囲第３項記載の
強誘電性化合物。 - 【請求項８】一般式（Ｉ） （式中、Ｒは炭素原子数１〜20のアルキル基またはアル
コキシル基を表わし、Ｘはフッ素原子または塩素原子を
表わし、ｎは０または１を表わし、Ｘがフッ素原子の場
合、環Ｙは を表わし、Ｘが塩素原子の場合、環Ｙは を表わし、Ｒ＊は光学活性基を表わす。） で表わされる強誘電性化合物を含有する液晶組成物。 - 【請求項９】カイラルスメクチック相を示す特許請求の
範囲第８項記載の液晶組成物。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090676A JPH0678280B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 強誘電性化合物および液晶組成物 |
| EP86100165A EP0188222B1 (en) | 1985-01-09 | 1986-01-08 | Novel liquid cristalline compounds having substituents |
| DE8686100165T DE3685032D1 (de) | 1985-01-09 | 1986-01-08 | Substituierte fluessigkristallverbindungen. |
| US07/161,421 US4828754A (en) | 1985-01-09 | 1988-02-23 | Novel liquid crystalline compounds having substituents |
| US07/252,926 US4943386A (en) | 1985-01-09 | 1988-10-04 | Liquid crystalline compounds having substituents |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090676A JPH0678280B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 強誘電性化合物および液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61249953A JPS61249953A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH0678280B2 true JPH0678280B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=14005139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60090676A Expired - Lifetime JPH0678280B2 (ja) | 1985-01-09 | 1985-04-26 | 強誘電性化合物および液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678280B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5397504A (en) * | 1987-05-29 | 1995-03-14 | Kanto Kagaku Kabushiki Kaisha | Biphenyl compound |
| WO1988009320A1 (fr) * | 1987-05-29 | 1988-12-01 | Kanto Kagaku Kabushiki Kaisha | Compose de biphenyle |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4955579A (ja) * | 1972-10-03 | 1974-05-29 | ||
| JPS6055054B2 (ja) * | 1979-11-05 | 1985-12-03 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶性エステル化合物 |
| JPS6032748A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-19 | Hitachi Ltd | 液晶性化合物 |
| JPS59128357A (ja) * | 1983-01-06 | 1984-07-24 | Chisso Corp | 液晶物質及び液晶組成物 |
| JPH0623135B2 (ja) * | 1983-05-04 | 1994-03-30 | チッソ株式会社 | 液晶物質及び液晶組成物 |
| JPS6028487A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-13 | Alps Electric Co Ltd | 液晶組成物 |
| JPS61122250A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-10 | Citizen Watch Co Ltd | 液晶性エステル化合物 |
| JPS61210056A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-18 | Chisso Corp | 含ハロゲン光学活性液晶化合物及び液晶組成物 |
-
1985
- 1985-04-26 JP JP60090676A patent/JPH0678280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61249953A (ja) | 1986-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |