JPH075519B2 - 液晶性化合物およびそれによる組成物、光スイツチング素子 - Google Patents
液晶性化合物およびそれによる組成物、光スイツチング素子Info
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- JPH075519B2 JPH075519B2 JP60212071A JP21207185A JPH075519B2 JP H075519 B2 JPH075519 B2 JP H075519B2 JP 60212071 A JP60212071 A JP 60212071A JP 21207185 A JP21207185 A JP 21207185A JP H075519 B2 JPH075519 B2 JP H075519B2
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- compound
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- Liquid Crystal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な液晶性化合物およ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、さらに液晶表示素子への利用可能性を有する材
料を提供するものである。
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、さらに液晶表示素子への利用可能性を有する材
料を提供するものである。
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
すぐ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
すぐ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、液晶表示方式としてはツイステツドネマチツク
（Twisted Nematic）型（TN型）と呼ばれるネマチツク
液晶を材料として用いるものが最も多く採用されてい
る。しかしながらこのTN型液晶は、応答速度が発光ダイ
オード、エレクトロルミネツセンス等に比較し遅いとい
う欠点があり、そのため応用上の制約があつた。しか
し、上述のごとく受光型で低消費電力であるという特徴
を利用し、かつ高速応答性を有する新しい表示方式の開
発が行われてきている。
（Twisted Nematic）型（TN型）と呼ばれるネマチツク
液晶を材料として用いるものが最も多く採用されてい
る。しかしながらこのTN型液晶は、応答速度が発光ダイ
オード、エレクトロルミネツセンス等に比較し遅いとい
う欠点があり、そのため応用上の制約があつた。しか
し、上述のごとく受光型で低消費電力であるという特徴
を利用し、かつ高速応答性を有する新しい表示方式の開
発が行われてきている。
この目的に沿つたものとして近年強誘電性液晶が注目さ
れて来ている。この強誘電性液晶を利用した表示素子
は、従来のTN型液晶に比較して約数100倍という高速応
答性を有し、さらに双安定性も得られることから、テレ
ビジヨン等の動画像や高速光シヤツターを始めとする多
方面の表示素子への応用が期待できるものである。
れて来ている。この強誘電性液晶を利用した表示素子
は、従来のTN型液晶に比較して約数100倍という高速応
答性を有し、さらに双安定性も得られることから、テレ
ビジヨン等の動画像や高速光シヤツターを始めとする多
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、アール・ビー・メイヤーらにより見い
出され（ジユルナール・ド・フイジーク、36（1975）、
Ｌ−69）、応答速度がマイクロ秒のオーダーで記憶効果
のある表示素子を作ることが可能であることが、エヌ・
エー・クラークらにより発表され（アプライド・フイジ
イクス・レタース、36（1980）899）て以来非常に注目
される存在となつたものである。
出され（ジユルナール・ド・フイジーク、36（1975）、
Ｌ−69）、応答速度がマイクロ秒のオーダーで記憶効果
のある表示素子を作ることが可能であることが、エヌ・
エー・クラークらにより発表され（アプライド・フイジ
イクス・レタース、36（1980）899）て以来非常に注目
される存在となつたものである。
強誘電性液晶は、スメクチツク液晶の一種であり、その
中でカイラルスメクチツク相に属し、カイラルスメクチ
ツク相の中でも、カイラルスメクチツクＣ相、カイラル
スメクチツクＨ相などが現在では利用の可能性を有して
いる。その中ではカイラルスメクチツクＣ相（以下、SC
＊相と略記する）が取扱上から望ましいものとされてい
る。
中でカイラルスメクチツク相に属し、カイラルスメクチ
ツク相の中でも、カイラルスメクチツクＣ相、カイラル
スメクチツクＨ相などが現在では利用の可能性を有して
いる。その中ではカイラルスメクチツクＣ相（以下、SC
＊相と略記する）が取扱上から望ましいものとされてい
る。
SC＊相を示す液晶性化合物はこれまでにも発表されてお
り、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（DOBA
MBCと略称されている）をはじめとする一連のシツフ塩
素系の液晶があげられるが、シツフ塩基は水分、光等に
対し不安定であるので実用的でない。
り、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（DOBA
MBCと略称されている）をはじめとする一連のシツフ塩
素系の液晶があげられるが、シツフ塩基は水分、光等に
対し不安定であるので実用的でない。
（ピー・ケラー他、ジユルナール・ド・フイジク、37C3
−129;ケー・ヨシノ他、ジヤパニーズ・ジヤーナル・オ
ブ・アプライド・フイジク、23L175（1984）；特開昭59
−98051） SC＊相を有する液晶性化合物の特徴は、スメクチツクＣ
相を有する液晶性化合物の分子構造の一部分に不斉炭素
原子があることが必要である（ラセミ化していない）。
この不斉炭素原子を化合物に導入するには、容易に入手
可能な光学活性２−メチルブタノールをエステル結合な
どの手法で化合物に組入れる方法が一般的方法である
が、もちろんその他の光学活性化合物を使用する事が可
能な場合も有り得る。
−129;ケー・ヨシノ他、ジヤパニーズ・ジヤーナル・オ
ブ・アプライド・フイジク、23L175（1984）；特開昭59
−98051） SC＊相を有する液晶性化合物の特徴は、スメクチツクＣ
相を有する液晶性化合物の分子構造の一部分に不斉炭素
原子があることが必要である（ラセミ化していない）。
この不斉炭素原子を化合物に導入するには、容易に入手
可能な光学活性２−メチルブタノールをエステル結合な
どの手法で化合物に組入れる方法が一般的方法である
が、もちろんその他の光学活性化合物を使用する事が可
能な場合も有り得る。
本発明者らは、水分、光等に対する安定性にすぐれた液
晶化合物及び液晶性化合物を含有する液晶組成物を提供
することにある。
晶化合物及び液晶性化合物を含有する液晶組成物を提供
することにある。
本発明は、次の一般式Ｉで示される液晶性化合物を提供
することが第１点である。
することが第１点である。
（式中、Ｒは、炭素数が20以下のアルキル基であり、
ｍ、ｎは、１又は２を表わす。） そして、第２点は少なくとも２種類の液晶成分からなる
液晶組成物において、一般式Ｉで示される化合物を含有
する液晶組成物を提供することである。
ｍ、ｎは、１又は２を表わす。） そして、第２点は少なくとも２種類の液晶成分からなる
液晶組成物において、一般式Ｉで示される化合物を含有
する液晶組成物を提供することである。
さて液晶が層構造をもち、その構成分子が層法線に対し
て傾いている場合において、その構成分子が不斉炭素原
子を有し（ラセミ化していない）ている場合、層間が少
しずつねじれ、らせん構造を示すようになる。そして自
発分極がらせん軸に対し垂直な方向に向いている場合に
液晶が強誘電性を示す。このような観点より、本発明者
らは、光や水分に対して安定でかつ融点以上の温度でSC
＊相を得ることのできる化合物を鋭意検討を行い、一般
式Ｉで示される化合物を得たものである。融点以上でSC
＊相を得るという事は、過冷却（融点以下）下でのみSC
＊相を得る化合物が実用性の面から大きく制約されるこ
とを考慮すると大きな利点となる。
て傾いている場合において、その構成分子が不斉炭素原
子を有し（ラセミ化していない）ている場合、層間が少
しずつねじれ、らせん構造を示すようになる。そして自
発分極がらせん軸に対し垂直な方向に向いている場合に
液晶が強誘電性を示す。このような観点より、本発明者
らは、光や水分に対して安定でかつ融点以上の温度でSC
＊相を得ることのできる化合物を鋭意検討を行い、一般
式Ｉで示される化合物を得たものである。融点以上でSC
＊相を得るという事は、過冷却（融点以下）下でのみSC
＊相を得る化合物が実用性の面から大きく制約されるこ
とを考慮すると大きな利点となる。
本発明の一般式Ｉで示される化合物は、単独でももちろ
ん強誘電性を示すが、他の強誘電性液晶と混合してSC＊
相の温度幅を広げるような使用方法も可能であり、現実
にこのように各種強誘電性液晶と配合し液晶組成物とし
て使用する方法が一般的である。これらの強誘電性液晶
組成物は、強誘電性液晶の光スイツチング現象を利用し
た表示素子として利用することが可能である。
ん強誘電性を示すが、他の強誘電性液晶と混合してSC＊
相の温度幅を広げるような使用方法も可能であり、現実
にこのように各種強誘電性液晶と配合し液晶組成物とし
て使用する方法が一般的である。これらの強誘電性液晶
組成物は、強誘電性液晶の光スイツチング現象を利用し
た表示素子として利用することが可能である。
次に、一般式Ｉで示される化合物の製造方法について述
べる。一般式Ｉで示される化合物のうち、次の一般式II （式中の符号の意味は一般式Ｉと同様）で示される化合
物は、４′−ヒドロキシビフエニル−４−酢酸と光学活
性アルコールのエステル化によつて得られるエステル
と、４−アルコキシ安息香酸の酸ハロゲン化物との反応
によるエステル化反応によつて得ることができる。また
その他の製造方法は、４−アルコキシ安息香酸の酸ハロ
ゲン化物と４′−ヒドロキシビフエニル−４−酢酸との
エステル化反応物と光学活性アルコールのエステル化反
応によつても得ることができる。
べる。一般式Ｉで示される化合物のうち、次の一般式II （式中の符号の意味は一般式Ｉと同様）で示される化合
物は、４′−ヒドロキシビフエニル−４−酢酸と光学活
性アルコールのエステル化によつて得られるエステル
と、４−アルコキシ安息香酸の酸ハロゲン化物との反応
によるエステル化反応によつて得ることができる。また
その他の製造方法は、４−アルコキシ安息香酸の酸ハロ
ゲン化物と４′−ヒドロキシビフエニル−４−酢酸との
エステル化反応物と光学活性アルコールのエステル化反
応によつても得ることができる。
また、次の一般式III （式中の符号の意味は一般式Ｉと同様） で示される化合物は、４′−アルコキシビフエニル−４
−カルボン酸の酸ハロゲン化物と、４−ヒドロキシフエ
ニル酢酸の光学活性アルコールのエステル化物との縮合
反応により得ることができる。
−カルボン酸の酸ハロゲン化物と、４−ヒドロキシフエ
ニル酢酸の光学活性アルコールのエステル化物との縮合
反応により得ることができる。
この場合も前述の場合と同様に４′−アルコキシビフエ
ニル−４−カルボン酸の酸ハロゲン化物と４−ヒドロキ
シフエニル酢酸のエステル化後光学活性アルコールとの
エステル化反応によつても得ることができる。
ニル−４−カルボン酸の酸ハロゲン化物と４−ヒドロキ
シフエニル酢酸のエステル化後光学活性アルコールとの
エステル化反応によつても得ることができる。
さて、得られた液晶性化合物あるいはこれを使用した組
成物は、二枚の透明な電極板の間に均一な厚さ（１μｍ
〜20μｍ）の薄膜とすることにより、液晶セルとして使
用することができる。表示セルの中では、液晶分子は、
電極板に平行ないわゆるホモジニアスの、かつ向きの均
一な配向をとつた、いわゆるモノドメインである必要が
あるが、このためセル表面にラビング、蒸着等の配向処
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、さらにこれらの手段を併
用した状態で等方性液体相から液晶相まで徐冷させて配
向させる方法により、均一に配向したモノドメインセル
を得ることができる。
成物は、二枚の透明な電極板の間に均一な厚さ（１μｍ
〜20μｍ）の薄膜とすることにより、液晶セルとして使
用することができる。表示セルの中では、液晶分子は、
電極板に平行ないわゆるホモジニアスの、かつ向きの均
一な配向をとつた、いわゆるモノドメインである必要が
あるが、このためセル表面にラビング、蒸着等の配向処
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、さらにこれらの手段を併
用した状態で等方性液体相から液晶相まで徐冷させて配
向させる方法により、均一に配向したモノドメインセル
を得ることができる。
このとき、良好な配向性を示すためには液晶材料として
は、高温状態からの冷却時に、Ｉ（等方性液体）相−Ｎ
＊（キラルネマチック）又はCh（コレステリック）相−
SA（スメクチックＡ）相−SC＊（キラルスメクチック
Ｃ）相の相系列を示し、Ｎ＊又はCh相及びSC＊相におけ
る螺旋ピッチを大きくすることが必要であるといわれて
いる。
は、高温状態からの冷却時に、Ｉ（等方性液体）相−Ｎ
＊（キラルネマチック）又はCh（コレステリック）相−
SA（スメクチックＡ）相−SC＊（キラルスメクチック
Ｃ）相の相系列を示し、Ｎ＊又はCh相及びSC＊相におけ
る螺旋ピッチを大きくすることが必要であるといわれて
いる。
特開昭60−32748号公報には、本発明の一般式（Ｉ）の
化合物の類似構造を有する下記の化合物が記載されてい
る。
化合物の類似構造を有する下記の化合物が記載されてい
る。
相転移温度（℃）Cr80 SC＊121 SA165 Ch171 I 相転移温度（℃）Cr64 SC＊139 SA189 I 相転移温度（℃）Cr55 SC＊126 SA171 I これらの化合物は、Ch相の温度範囲が非常に狭いか、あ
るいはＮ＊又はCh相を示さず、SA相の範囲が広い化合物
であり、このような化合物を液晶組成物に添加した場合
に、得られる液晶組成物のＮ＊相の温度範囲を狭くし、
SA相を拡大させてしまう傾向を有することが理解でき
る。
るいはＮ＊又はCh相を示さず、SA相の範囲が広い化合物
であり、このような化合物を液晶組成物に添加した場合
に、得られる液晶組成物のＮ＊相の温度範囲を狭くし、
SA相を拡大させてしまう傾向を有することが理解でき
る。
これに対して、本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、上記
公報に記載されている対応する末端基が同じ化合物と比
較した場合、Ch相の温度範囲は拡大し、SA相の温度範囲
は狭くなっていることが明らかである。従って、本発明
の一般式（Ｉ）の化合物を液晶組成物に添加した場合
に、得られる液晶組成物のSA相を狭くし、Ｎ＊又はCh相
を拡大することができるので、上記の好ましい相系列を
有し、良好な配向性を示す液晶組成物を調製するのに好
適なものであることが理解できる。
公報に記載されている対応する末端基が同じ化合物と比
較した場合、Ch相の温度範囲は拡大し、SA相の温度範囲
は狭くなっていることが明らかである。従って、本発明
の一般式（Ｉ）の化合物を液晶組成物に添加した場合
に、得られる液晶組成物のSA相を狭くし、Ｎ＊又はCh相
を拡大することができるので、上記の好ましい相系列を
有し、良好な配向性を示す液晶組成物を調製するのに好
適なものであることが理解できる。
本発明は以上の如きものであるが、本発明の一般式Ｉで
示される化合物は、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、後述する実施例にも示され
るごとく、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、その分子構造に由来して光、水等に対す
る化学的安定性に勝れるとともに、その融点以上におい
て強誘電性液晶相を出現する。しかも本発明の組成物に
おいては、一般の液晶組成物と同様に、単一化合物に比
し、液晶温度範囲の拡大または低下が認められる。更
に、本発明の強誘電性化合物および液晶組成物は従来の
強誘電性液晶と同様に応答速度がネマチツク液晶の1000
倍程度と極めて大きい。
示される化合物は、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、後述する実施例にも示され
るごとく、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、その分子構造に由来して光、水等に対す
る化学的安定性に勝れるとともに、その融点以上におい
て強誘電性液晶相を出現する。しかも本発明の組成物に
おいては、一般の液晶組成物と同様に、単一化合物に比
し、液晶温度範囲の拡大または低下が認められる。更
に、本発明の強誘電性化合物および液晶組成物は従来の
強誘電性液晶と同様に応答速度がネマチツク液晶の1000
倍程度と極めて大きい。
従つて表示用光スイツチング素子として極めて有望であ
る。
る。
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つて限
定されるものではない。なお以下の説明において相転位
温度の値は、測定方法や純度により多少の差異を生ずる
ものである。
論本発明の主旨と適用範囲はこれらの実施例によつて限
定されるものではない。なお以下の説明において相転位
温度の値は、測定方法や純度により多少の差異を生ずる
ものである。
実施例１ の合成 （一般式IIIにおけるＲ＝ｎ−C8H17に相当） ｐ−ヒドロキシフエニル酢酸136g、（ｓ）−２−メチル
ブタノール100g、400mlトルエン、パラトルエンスルホ
ン酸1.0gをデイーン・スターク型還流冷却器を付けた反
応容器で15時間加熱還流し発生する水分を分離した。水
分約16gを分離した。
ブタノール100g、400mlトルエン、パラトルエンスルホ
ン酸1.0gをデイーン・スターク型還流冷却器を付けた反
応容器で15時間加熱還流し発生する水分を分離した。水
分約16gを分離した。
反応液は冷却後さらに200mlのトルエンで希釈し、重炭
酸ソーダ水で洗浄し、さらに水で洗浄後、トルエンを減
圧下留去し粗製物210gを得た。これをビグリユー管付
て蒸留し、中間体としてのｐ−ヒドロキシフエニ
ル酢酸（ｓ）−２−メチルブチルエステル175gを得た。
沸点180℃/5mmHg。
酸ソーダ水で洗浄し、さらに水で洗浄後、トルエンを減
圧下留去し粗製物210gを得た。これをビグリユー管付
て蒸留し、中間体としてのｐ−ヒドロキシフエニ
ル酢酸（ｓ）−２−メチルブチルエステル175gを得た。
沸点180℃/5mmHg。
次に４′−ｎ−オクチルオキシビフエニル−４−カルボ
ン酸7.50gに塩化チオニル20gを加え２時間加熱還流した
後、過剰の塩化チオニルを減圧下留去し、４′−ｎ−オ
クチルオキシビフエニル−４−カルボン酸塩化物を得
た。ここで、先に製造したｐ−ヒドロキシフエニル酢酸
（ｓ）−２−メチルブチルエステル4.8gを乾燥ピリジン
30gに溶解した溶液を、上記カルボン酸塩化物中に加
え、一晩室温にて攪拌した。翌日反応液を酢酸エチル30
0mlに加え、希塩酸で数回洗浄し、ピリジン分を除去後
水洗をくり返し塩酸分を除去した。酢酸エチル層は、脱
水後減圧下に濃縮し粗製物11.0gを得た。エタノールよ
り再結晶を３回行い目的物9.00gを得た。収率74.0％ 得られた目的物の構造は、核磁気共鳴スペクトル、赤外
線吸収スペクトルおよびマス・スペクトルにより確認し
た。
ン酸7.50gに塩化チオニル20gを加え２時間加熱還流した
後、過剰の塩化チオニルを減圧下留去し、４′−ｎ−オ
クチルオキシビフエニル−４−カルボン酸塩化物を得
た。ここで、先に製造したｐ−ヒドロキシフエニル酢酸
（ｓ）−２−メチルブチルエステル4.8gを乾燥ピリジン
30gに溶解した溶液を、上記カルボン酸塩化物中に加
え、一晩室温にて攪拌した。翌日反応液を酢酸エチル30
0mlに加え、希塩酸で数回洗浄し、ピリジン分を除去後
水洗をくり返し塩酸分を除去した。酢酸エチル層は、脱
水後減圧下に濃縮し粗製物11.0gを得た。エタノールよ
り再結晶を３回行い目的物9.00gを得た。収率74.0％ 得られた目的物の構造は、核磁気共鳴スペクトル、赤外
線吸収スペクトルおよびマス・スペクトルにより確認し
た。
核磁気共鳴スペクトル（CDCl3） δ8.30〜6.85（多重線、12H、芳香族）、 δ4.10〜3.83（多重線、4H、−OCH2−、−COOCH2−）、 δ2.10〜1.10（多重線、15H）、δ0.75〜1.0（多重線、
9H、メチル基） 赤外線吸収スペクトル（KBr）（主な吸収）（cm-1）300
0〜2850、1733、1520、1290、1165、1080 マス・スペクトル 530（M+） 実施例２ 実施例１におけるｎ−オクチルオキシビフエニル−４−
カルボン酸に替えて次の化合物をそれぞれ使用した。
(1)ｎ−デカノキシビフエニル−４−カルボン酸、(2)ｎ
−テトラデカノキシビフエニル−４−カルボン酸。これ
らの場合も実施例１と同様に反応と後処理を行い、対応
する目的物（一般式IIにおけるＲ＝ｎ−C10H21、Ｒ＝n-
C14H29に対応する。）を実施例１と同様の収率で得るこ
とができた。
9H、メチル基） 赤外線吸収スペクトル（KBr）（主な吸収）（cm-1）300
0〜2850、1733、1520、1290、1165、1080 マス・スペクトル 530（M+） 実施例２ 実施例１におけるｎ−オクチルオキシビフエニル−４−
カルボン酸に替えて次の化合物をそれぞれ使用した。
(1)ｎ−デカノキシビフエニル−４−カルボン酸、(2)ｎ
−テトラデカノキシビフエニル−４−カルボン酸。これ
らの場合も実施例１と同様に反応と後処理を行い、対応
する目的物（一般式IIにおけるＲ＝ｎ−C10H21、Ｒ＝n-
C14H29に対応する。）を実施例１と同様の収率で得るこ
とができた。
これらの化合物の核磁気共鳴スペクトルは、実施例１の
化合物と全く類似したパターンを示し、メチレン鎖の長
さの違いだけが差異として認められた。赤外線吸収スペ
クトルにおいても、吸収強度のみが異なつた同じパター
ンを示し、マス・スペクトルは、それぞれの親ピークを
あたえた。
化合物と全く類似したパターンを示し、メチレン鎖の長
さの違いだけが差異として認められた。赤外線吸収スペ
クトルにおいても、吸収強度のみが異なつた同じパター
ンを示し、マス・スペクトルは、それぞれの親ピークを
あたえた。
実施例１、２の各化合物の相転移温度は表１に示す。
表１中、Ｉは等方性液体相、SAはスメクチツクＡ相、SC
＊はカイラルスメクチツクＣ相を、またＣは結晶相を示
す。
＊はカイラルスメクチツクＣ相を、またＣは結晶相を示
す。
また、●はその相が存在することを示している。●の右
の数字はその相からより高温域の相への転移温度を表し
ている。転移温度は℃である。
の数字はその相からより高温域の相への転移温度を表し
ている。転移温度は℃である。
実施例３ の製造 （一般式IIにおけるＲ＝ｎ−C8H17に相当） ４′−ヒドロキシビフエニル−４−酢酸22.8g、（ｓ）
−２−メチルブタノール15g、トルエン100ml、パラトル
エンスルホン酸0.2gをデイーン・スターク型還流器を付
けた反応容器で15時間加熱還流し、発生する水分を分離
した。反応後反応液を冷却後100mlのトルエンを加え、
重炭酸ソーダ水で洗浄し、さらに水洗をくり返した。ト
ルエン層は減圧下で留去し、粗製物31.0gを得た。この
ものは、酢酸エチル−ヘキサン系溶剤でシリカゲルカラ
ムクロマトグラフイーにより精製し、中間体として４′
−ヒドロキシビフエニル−４−酢酸（ｓ）−２−メチル
ブチルエステル24.5gを得た。次に、４−ｎ−オクチル
オキシ安息香酸クロライド2.7gの中に、４′−ヒドロキ
シビフエニル−４−酢酸（ｓ）−２−メチルブチルエス
テル3.0gを10gの乾燥ピリジンに溶解させた溶液を加え
一晩室温にて攪拌した。翌日反応液に酢酸エチル150ml
を加え希塩酸で数回洗浄し、ピリジン分を除去後、水洗
をくり返し塩酸分を除去した。酢酸エチル層は、脱水後
減圧下に濃縮し粗製物5.3gを得た。シリカゲルカラムク
ロマトグラフイー（酢酸エチル−ヘキサン系）により精
製後、エタノールから再結晶し目的物を4.0g得た。収率
76％ 得られた目的物の構造は、核磁気共鳴スペクトル、赤外
線吸収スペクトルおよびマス・スペクトルにより確認し
た。
−２−メチルブタノール15g、トルエン100ml、パラトル
エンスルホン酸0.2gをデイーン・スターク型還流器を付
けた反応容器で15時間加熱還流し、発生する水分を分離
した。反応後反応液を冷却後100mlのトルエンを加え、
重炭酸ソーダ水で洗浄し、さらに水洗をくり返した。ト
ルエン層は減圧下で留去し、粗製物31.0gを得た。この
ものは、酢酸エチル−ヘキサン系溶剤でシリカゲルカラ
ムクロマトグラフイーにより精製し、中間体として４′
−ヒドロキシビフエニル−４−酢酸（ｓ）−２−メチル
ブチルエステル24.5gを得た。次に、４−ｎ−オクチル
オキシ安息香酸クロライド2.7gの中に、４′−ヒドロキ
シビフエニル−４−酢酸（ｓ）−２−メチルブチルエス
テル3.0gを10gの乾燥ピリジンに溶解させた溶液を加え
一晩室温にて攪拌した。翌日反応液に酢酸エチル150ml
を加え希塩酸で数回洗浄し、ピリジン分を除去後、水洗
をくり返し塩酸分を除去した。酢酸エチル層は、脱水後
減圧下に濃縮し粗製物5.3gを得た。シリカゲルカラムク
ロマトグラフイー（酢酸エチル−ヘキサン系）により精
製後、エタノールから再結晶し目的物を4.0g得た。収率
76％ 得られた目的物の構造は、核磁気共鳴スペクトル、赤外
線吸収スペクトルおよびマス・スペクトルにより確認し
た。
核磁気共鳴スペクトル（CDCl3） δ8.3〜6.85（多重線、12H、芳香族プロトン）、 δ4.15〜3.85（多重線、4H、−OCH2−、−COOCH2−）、 δ2.10〜1.10（多重線、15H）、δ1.0〜0.75 （多重線、9H、メチル基） 赤外線吸収スペクトル（KBr）（cm-1）（主な吸収位
置）3000〜2900、1730、1610、1505、1285、1170、108
0、 マス・スペクトル 530（Ｍ+） 実施例４ 実施例３における４−ｎ−オクチルオキシ安息香酸クロ
ライドに替えて次の化合物をそれぞれ別個に使用する以
外は実施例３と同様に反応、後処理等を行なつた。(1)
４−ｎ−デカノキシ安息香酸クロライド、(2)４−ｎ−
ドデカノキシ安息香酸クロライド、(3)４−ｎ−テトラ
デカノキシ安息香酸クロライド これらの結果得られる目的物は、一般式IIにおけるＲ＝
ｎ−C10H21、Ｒ＝ｎ−C12H25、Ｒ＝ｎ−C14H29に対応す
る化合物である。そして、ほぼ実施例３と同様の収率で
目的物を得た。これらの化合物の核磁気共鳴スペクトル
は実施例３の化合物と全く類似したパターンを示し、メ
チレン鎖の長さの違いだけが差異として認められた。赤
外線吸収スペクトルにおいても吸収強度のみが異つた同
じパターンを示し、マス・スペクトルはそれぞれの親ピ
ークをあたえた。
置）3000〜2900、1730、1610、1505、1285、1170、108
0、 マス・スペクトル 530（Ｍ+） 実施例４ 実施例３における４−ｎ−オクチルオキシ安息香酸クロ
ライドに替えて次の化合物をそれぞれ別個に使用する以
外は実施例３と同様に反応、後処理等を行なつた。(1)
４−ｎ−デカノキシ安息香酸クロライド、(2)４−ｎ−
ドデカノキシ安息香酸クロライド、(3)４−ｎ−テトラ
デカノキシ安息香酸クロライド これらの結果得られる目的物は、一般式IIにおけるＲ＝
ｎ−C10H21、Ｒ＝ｎ−C12H25、Ｒ＝ｎ−C14H29に対応す
る化合物である。そして、ほぼ実施例３と同様の収率で
目的物を得た。これらの化合物の核磁気共鳴スペクトル
は実施例３の化合物と全く類似したパターンを示し、メ
チレン鎖の長さの違いだけが差異として認められた。赤
外線吸収スペクトルにおいても吸収強度のみが異つた同
じパターンを示し、マス・スペクトルはそれぞれの親ピ
ークをあたえた。
実施例３、４の各化合物の相転移温度は表２に示す。
表２中、Ｉは等方性液体相、Chはコレステリツク相、Sc
＊はカイラルスメクチツクＣ相を、またＣは結晶相を示
す。また、●はその相が存在することを示しており、●
の右の数字はその相からより高温域の相への転移温度を
表している。転移温度は℃である。
＊はカイラルスメクチツクＣ相を、またＣは結晶相を示
す。また、●はその相が存在することを示しており、●
の右の数字はその相からより高温域の相への転移温度を
表している。転移温度は℃である。
実施例５ 実施例１の化合物（表１でＲ＝Ｃ8Ｈ17の化合物）と既
知化合物ｐ−ｎ−オクチルオキシ安息香酸−４′−（２
−メチルブトキシカルボニル）−４−ビフエニリルエス
テル（特開昭60−32748参照、結晶からSc＊相へ80℃で
相転移し121℃でSc＊相からスメクチツクＡ相へ相転移
する）の4.2対3.2重量部の混合物は、結晶から55℃にて
Sc＊相へ相移転し103℃にてSc＊相からスメクチツクＡ
相へ相移転した。このように本発明の液晶性化合物は、
既知の強誘電性液晶化合物と配合することにより強誘電
性を示す温度範囲を単独で使用する場合より広範囲にす
ることができた。
知化合物ｐ−ｎ−オクチルオキシ安息香酸−４′−（２
−メチルブトキシカルボニル）−４−ビフエニリルエス
テル（特開昭60−32748参照、結晶からSc＊相へ80℃で
相転移し121℃でSc＊相からスメクチツクＡ相へ相転移
する）の4.2対3.2重量部の混合物は、結晶から55℃にて
Sc＊相へ相移転し103℃にてSc＊相からスメクチツクＡ
相へ相移転した。このように本発明の液晶性化合物は、
既知の強誘電性液晶化合物と配合することにより強誘電
性を示す温度範囲を単独で使用する場合より広範囲にす
ることができた。
実施例６ 厚さ２μｍのスペーサーを介した２枚のガラス透明電極
間に実施例１で得られた液晶性化合物を等方性液体の状
態で充填し、徐冷後90℃にてSc＊相を得た。これに5V、
0.1Hzの矩形波を印加したところ明瞭なスイツチング動
作が確認され、さらに15V、20KHzの矩形波を印加し、ホ
トマルチプライヤーにて光スイツチング動作を検出した
ところ明瞭なスイツチング動作を観察した。これによ
り、応答速度の速い液晶表示素子が得られたことにな
る。
間に実施例１で得られた液晶性化合物を等方性液体の状
態で充填し、徐冷後90℃にてSc＊相を得た。これに5V、
0.1Hzの矩形波を印加したところ明瞭なスイツチング動
作が確認され、さらに15V、20KHzの矩形波を印加し、ホ
トマルチプライヤーにて光スイツチング動作を検出した
ところ明瞭なスイツチング動作を観察した。これによ
り、応答速度の速い液晶表示素子が得られたことにな
る。
実施例７ 実施例５で得られた液晶組成物を実施例６と同様にガラ
ス透明電極に充填し、実施例６と同様の矩形波を印加し
たところ、明瞭なスイツチング動作を観察することがで
きた。
ス透明電極に充填し、実施例６と同様の矩形波を印加し
たところ、明瞭なスイツチング動作を観察することがで
きた。
フロントページの続き (72)発明者 大澤 政志 東京都板橋区赤塚５−12―23 (72)発明者 荒井 義 埼玉県蓮田市東５−８―６―402 (72)発明者 黒川 実雄 埼玉県大宮市吉野町２−39
Claims (5)
- 【請求項１】一般式（Ｉ） （式中、Ｒは炭素原子数が20以下のアルキル基であり、
ｍ、ｎは、１又は２を表わす。） で示される光学活性な液晶性化合物。 - 【請求項２】化合物が、下記一般式（II） （式中の符号の意味は一般式（Ｉ）と同様） で示される特許請求の範囲第１項記載の液晶性化合物。
- 【請求項３】化合物が、下記一般式（III） （式中の符号の意味は一般式（Ｉ）と同様） で示される特許請求の範囲第１項記載の液晶性化合物。
- 【請求項４】少なくとも２種類の液晶成分から成る液晶
組成物において、一般式（Ｉ） （式中、Ｒは炭素原子数が20以下のアルキル基であり、
ｍ、ｎは、１又は２を表わす。） で示される光学活性な化合物を含有する液晶組成物。 - 【請求項５】一般式（Ｉ） （式中、Ｒは炭素原子数が20以下のアルキル基であり、
ｍ、ｎは、１又は２を表わす。） で示される光学活性な液晶性化合物の少なくとも１種を
構成要素とする光スイッチング素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212071A JPH075519B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 液晶性化合物およびそれによる組成物、光スイツチング素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212071A JPH075519B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 液晶性化合物およびそれによる組成物、光スイツチング素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6272653A JPS6272653A (ja) | 1987-04-03 |
| JPH075519B2 true JPH075519B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=16616380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212071A Expired - Lifetime JPH075519B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 液晶性化合物およびそれによる組成物、光スイツチング素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075519B2 (ja) |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP60212071A patent/JPH075519B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6272653A (ja) | 1987-04-03 |
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