JPH072723B2 - 新規なエステル化合物及びこれを含む液晶組成物 - Google Patents

新規なエステル化合物及びこれを含む液晶組成物

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JPH072723B2
JPH072723B2 JP2133876A JP13387690A JPH072723B2 JP H072723 B2 JPH072723 B2 JP H072723B2 JP 2133876 A JP2133876 A JP 2133876A JP 13387690 A JP13387690 A JP 13387690A JP H072723 B2 JPH072723 B2 JP H072723B2
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ester compound
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充睦 福政
篤 ▲吉▼沢
利弘 平井
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Japan Energy Corp
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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、安定なサーモトロピックな液晶状態をとり
得、例えば、液晶テレビ等のディスプレイ用、光プリン
ターヘッド、光フーリエ変換素子、ライトバルブ等のオ
プトエレクトロニクス関連素子の素材として有用な液晶
材料に利用される新規なエステル化合物及びこの化合物
を含む液晶組成物に関する。
〔従来の技術〕
現在、時計、電卓、小型テレビ等、種々の表示素子とし
て液晶材料が用いられているが、これらは、主にネマチ
ック液晶材料である。このネマチック液晶は、誘電異方
性Δεと電場Eとの弱い相互作用(ΔεE2/2)に基づく
作動を利用するため、電場に対する応答時間が数10m se
cと遅い。このため、高速応答が要求される分野での利
用には制限があり、また、表示容量の点でも限界に達し
つつあり、大画面化を図る上での障害の一つになってい
る。
ところで、1975年、R.B.Meyerらによって合成された4
−(4−n−デシルオキシベンジリデンアミノ)ケイ皮
酸−2−メチルブチルエステル(DOBAMBC)を代表例と
する強誘電性液晶の出現と、それを用いたN.A.Clarkら
の提案による薄いセルにおける双安定状態を利用する表
面安定化強誘電性液晶(SSFLC)セルにより、μ secオ
ーダーの高速応答性及びメモリー性を有する液晶セルが
可能となった。
このため、現在まで多くの強誘電性液晶化合物が合成、
提案されている。ところで、これらの強誘電性液晶化合
物が液晶材料として用いられるためには、少なくとも室
温近傍の広い温度範囲でキラルスメクチックC相を示
し、大きな自発分極を有し、化学的に安定なものである
ことが必要である。しかし、単一の化合物で、これらの
要求を満足するものを得ることは困難であり、従来のネ
マチック液晶材料の場合と同様に、数種類の化合物を混
合することにより対処しようという動きにある。この種
の液晶材料として、フェニルピリミジン化合物の一種が
提案されている(例えば、特開昭63−235393号公報)。
しかし、これらの液晶化合物は、未だその種類も少な
く、充分に満足できる強誘電性液晶組成物を与えるに至
っていない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は上記課題を解決するもので、本発明の目的は、
化学的に安定で、室温近傍の広い温度範囲でスメクチッ
クC相を示し、かつ他の液晶化合物のスメクチックC相
の温度範囲を拡大することのできる液晶組成物の材料と
して有用な新規なエステル化合物を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、次の一般式、 (上記式中、R1は、炭素数1〜18の直鎖アルキル基であ
り、R2は、炭素数1〜18のα位に側鎖を有するかまたは
有しない直鎖アルキル基である。)で表される新規なエ
ステル化合物及びこの化合物を含有することからな液晶
組成物である。
本発明の上記式の化合物におけるR1およびR2は、実用的
な製造上の見地から炭素数1〜18のアルキル基から選定
する。
この化合物の代表的な例とその理化学的性質を示すと次
の通りである。
2−(4−ヘキシルオキシフェニル)−5−(4−ヘプ
チルカルボニルオキシフェニル)ピリミジン IR(KBr,cm-1):2925,1740,1610,1580,1440,12501 H−NMR(CDCl3中、TMS基準,δ値ppm):8.95(s,2
H),8.44(d,2H),7.63(d,2H),7.22(d,2H),7.03
(d,2H),4.06(t,2H),2.61(t,2H),1.93〜1.20(m,1
8H),0.93(t.3H)0.89(t,3H) Mass+:474 2−(4−ブチルオキシフェニル)−5−(4−ヘプチ
ルカルボニルオキシフェニル)ピリミジン IR(KBr,cm-1):2925,1740,1610,1580,1440,12501 H−NMR(CDCl3中、TMS基準,δ値ppm):8.95(s,2H),
8.44(d,2H),7.63(d,2H),7.22(d,2H),7.03(d,2
H),4.06(t,2H),2.61(t,2H),1.93〜1.20(m,14H),
1.06〜0.83(m,6H) Mass+:446 2−(4−ヘキシルオキシフェニル)5−(4−(1−
メチルペンチルカルボニルオキシ)フェニル)ピリミジ
ン IR(KBr,cm-1):2920,1750,1605,1580,1435,12501 H−NMR(CDCl3中、TMS基準,δ値ppm): 8.95(s,2H),8.45(d,2H),7.64(d,2H),7.24(d,2
H),7.02(d,2H),4.08(t,2H),2.68(m,1H),1.91〜
1.29(m,17H),0.96(t,3H),0.93(t,3H) Mass+:460 上記一般式で示す本発明のエステル化合物は次の方法で
合成することができる。
カルボン酸を2−(4−アルキルオキシフェニル)−5
−(4−ヒドロキシフェニル)ピリミジンと脱水縮合反
応させることにより、また一旦、カルボン酸を塩化チオ
ニルを用いて酸クロリドとした後、ピリジン存在下2−
(4−アルキルオキシフェニル)−5−(4−ヒドロキ
シフェニル)ピリミジン反応させることより、上記一般
式2−(4−アルキルオキシフェニル)−5−(4−ア
ルキルカルボニルオキシフェニル)ピリミジンを得るこ
とができる。
この化合物は単独でも広い温度範囲でスメクチックC相
を有するが、他の液晶材料と混合すると、その液晶材料
のスメクチックC相を拡大することができ、特に、スメ
クチックC相の上限温度の上昇に有用である。例えば、
ピリミジン系のベース液晶材料と混合すると、このベー
ス液晶の相系列を変えることなく、スメクチックA相か
らスメクチックC相への転移温度を上昇させ、傾き角を
より大きくすることができる。また、勿論この化合物が
不斉炭素を有する場合は、それ自体強誘電性液晶とな
り、上記スメクチックC相は全てキラルスメクチックC
相となり、例えばこれをピリミジン系のベース液晶材料
と混合すると上記効果の他に応答速度を高める等の良好
な作用を示すことになる。尚、ベース液晶材料への本発
明のエステル化合物への混合割合は、ベース液晶材料の
種類に応じ、最も効果を発揮し得る範囲を適宜選定すれ
ばよい。
(実施例1) 2−(4−ヘキシルオキシフェニル)−5−(4−ヘプ
チルカルボニルオキシフェニル)ピリミジンの合成 4−ヘキシルオキシシアノベンゼンを出発原料とし、ジ
ャーナル フュア プラクティーセ ヘミー(Journal
fuer Praktische Chemie)323巻、2号、199〜206頁(1
981)に記載の方法に準じて合成した2−(4−ヘキシ
ルオキシフェニル)−5−(4−ヒドロキシフェニル)
ピリミジン 2.5g(7.18mmol)、オクタン酸 1.24g
(8.6mmol)及び4−ジメチルアミノピリジン105mg(0.
86mmol)に塩化メチレン200mlを加えて攪拌し、均一に
した後、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド1.77g
(8.58mmol)を加えた。一晩攪拌した後、白色結晶を濾
過し、濾液を濃縮し、減圧乾燥して、白色結晶を得た。
この結晶をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、再
結晶して、前述した理化学的性質を有する2−(4−ヘ
キシルオキシフェニル)−5−(4−ヘプチルカルボニ
ルオキシフェニル)ピリミジン3.27g(収率96%)を得
た。
液晶性の評価 上記化合物を、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からなる厚さ2.5μmのセルに注入
し、ホットステージで温度制御を行いながら、偏光顕微
鏡観察を行った。温度変化は1分間に2℃の割合で行っ
た。
この結果、降温過程では、211℃で等方性液体からスメ
クチックA相になり、209℃でスメクチックC相にな
り、68℃で結晶となった。また昇温過程では98℃でスメ
クチックC相になった。
一方、67〜62℃でネマチック相を、62〜47℃でスメクチ
ックA相を、47〜7℃でスメクチックC相をとるノンキ
ラルのフェニルピリミジン系化合物を混合したベース液
晶に、上記で合成した2−(4−ヘキシルオキシフェニ
ル)−5−(4−ヘプチルカルボニルオキシフェニル)
ピリミジンを10%添加し、上記と同様のセルで液晶性の
評価を行ったところ、スメクチックA相からスメクチッ
クC相に変化する温度は62℃へと、15℃も上昇した。こ
の結果から、本発明の化合物は広い温度範囲のスメクチ
ックC相をもち、さらにベース液晶材料にこの化合物を
混合した場合、スメクチックA相からスメクチックC相
への転移温度を高めることができることが確かめられ
た。
(実施例2) 2−(4−ブチルオキシフェニル)−5−(4−ヘプチ
ルカルボニルオキシフェニル)ピリミジンの合成 4−ブチルオキシシアノベンゼンを出発原料として合成
した2−(4−ブチルオキシフェニル)−5−(4−ヒ
ドロキシフェニル)ピリミジンを、実施例1における2
−(4−ヘキシルオキシフェニル)−5−(4−ヒドロ
キシフェニル)ピリミジンの代わりに用いた以外は、全
て実施例1と同様の操作を行い、前述し理化学的性質を
有する2−(4−ブチルオキシフェニル)−5−(4−
ヘプチルカルボニルオキシフェニル)ピリミジンを得
た。
液晶性の評価 実施例1と同様の方法で行った。
この結果、昇温過程では、112℃で結晶からスメクチッ
クC相になり、205℃でスメクチックA相になり、217℃
でネマチック相になり、218℃で等方性液体となった。
(実施例3) 2−(4−ヘキシルオキシフェニル)−5−(4−(1
−メチルペンチルカルボニルオキシ)フェニル)ピリミ
ジンの合成 実施例1における(+)−2−メチルヘキサン酸をオク
タン酸の代わりに用いた以外は全て実施例1と同様にし
て、前述した理化学的性質を有する2−(4−ヘキシル
オキシフェニル)−5−(4−(1−メチルペンチルカ
ルボニルオキシ)フェニル)ピリミジンを得た。
液晶性の評価 実施例1と同様の方法で行った。
この結果、昇温過程では82℃で結晶から未同定のスメク
チック相になり、97℃でキラルスメクチックC相にな
り、150℃で等方性液体になった。
また自発分極を三角波法で測定したところ、145℃,30Vp
p,100Hzの条件で26nC/cm2を示した。
一方、実施例1と同様のノンキラルベース液晶に上記で
合成した2−(4−ヘキシルオキシフェニル)−5−
(4−(1−メチルペンチルカルボニルオキシ)フェニ
ル)ピリミジンを15%添加し、セル厚が2.0μm以外は
実施例1と同様のセルで液晶性の評価を行ったところ、
降温過程では75℃で等方性液体からコレステリック相に
なり、68℃でスメクチックA相になり、65℃でキラルス
メクチックC相をとり、25℃での自発分極2.1nC/cm2、
傾き角24°、応答時間150μ secを示した。
(発明の効果) 本発明の新規なエステル化合物は、安定なサーモトロピ
ックの液晶状態を取り得、広い温度範囲でスメクチック
C相を示し、また、他の液晶材料と混合することによ
り、これに液晶としての良好な性質を付与することがで
きる等、オプトエレクトロニクス関連素子の素材として
極めて優れた効果を奏するものである。
従って本発明は、例えば、液晶テレビ等のディスプレイ
用、光プリンターヘッド、光フーリエ変換素子、ライト
バルブなど、液晶やエレクトロケミクロミズムを利用す
るオプトエレクトロニクス関連素子の素材として有用な
液晶材料といえる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−230674(JP,A) Ferrtelectrics,Vol ume Date 1987,85,P.235〜 254,(1988)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次の一般式、 (上記式中、R1は、炭素数1〜18の直鎖アルキル基であ
    り、R2は、炭素数1〜18のα位に側鎖を有するかまたは
    有しない直鎖アルキル基である。)で表されることを特
    徴とする新規なエステル化合物。
  2. 【請求項2】請求項1記載の化合物を含有することを特
    徴とする液晶組成物。
JP2133876A 1990-05-25 1990-05-25 新規なエステル化合物及びこれを含む液晶組成物 Expired - Lifetime JPH072723B2 (ja)

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