JPH0796531B2

JPH0796531B2 - 光学活性化合物

Info

Publication number: JPH0796531B2
Application number: JP62279378A
Authority: JP
Inventors: 正勝中塚; 功西沢
Original assignee: 三井東圧化学株式会社
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH01121248A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は新規な光学活性化合物に関する。

さらに詳しくは、新規な光学活性液晶化合物の中間体と
して有用な光学活性化合物に関する。

〔従来の技術〕

現在、各種液晶表示素子が実用化されている。なかで
も、ネマティック液晶を用いたTN（Twisted Nematic）
型表示方式は消費電力が極めて少ないという優れた性能
を持ち、広く利用されている。しかし、この表示方式は
応答速度が遅いという欠点がある。

最近の産業技術の進展は、液晶表示素子にも高速応答性
が強く要望され、このような要求に対しては、液晶材料
の改良による種々の試みがなされている。既に上記要望
に応えるものとして、光学活性スメクチック液晶を用い
た強誘電性液晶の光スイッチング現象を利用した表示デ
バイスが提案されている（アプライド・フィジクス・レ
ター（Appl.Phys.Lett.,36899（1980）））。

公知の強誘電性液晶の代表的なものとして第１表に示す
ものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第１表に示した公知の強誘電性液晶化合物は、光により
短時間の内に異性化を起こしたり、また水分により加水
分解を起こし液晶相を示さなくなるという不安定要素を
持ち、表示素子としては好ましくない。

本発明の課題はこのような不安定要素をなくした光化学
的および化学的安定性を有し、強誘電相を有する強誘電性液晶の中間体として有用な新規な化合
物を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上述の問題点を解決するために種々の化
合物を探索し本発明に到達した。

すなわち、本発明は一般式（Ｉ）（式中、ｍは１〜３の整数であり、Ｒは炭素数410のア
ルキル基を示し、＊印は不斉炭素原子を示す。）で表わ
される光学活性化合物に関する。（Ｉ）式の化合物は種
々の方法で製造できるが代表的には下記の合成経路によ
り製造できる。

（但し、ｍ、Ｒ、＊印は前記と同じ、Bzはベンジル基を
表わす。）すなわち、2,6−ヒドロキシナフタレンカルボン酸
（ａ）をベンジル化し、化合物（ｂ）とした後、さらに
チオニルクロライド、シュウ酸塩化物などを用い、酸ク
ロライド誘導体（ｃ）とする。そして（ｃ）と種々の光
学活性２級アルコールとを反応させてエステル体（ｄ）
とする。その後、バラジウム／炭素の存在下、水素によ
り脱ベンジル化し化合物（Ｉ）を製造することができ
る。本発明の化合物（Ｉ）の製造に用いられる2,6−ヒ
ドロキシナフタレンカルボン酸は、例えばジャーナル・
オブ・ケミカル・ソサエティ（J.Chem.Soc.,1954,678）
に記載のとおり公知の物質である。

また原料の光学活性アルコールとして有用なものを例示
すれば、たとえば光学活性２−メチルヘキサノール、学
活性２−メチルオクタノール、光学活性２−メチルノナ
ノール、光学活性２−メチルデカノール、光学活性２−
メチルウンデカノール、光学活性２−メチルドデカノー
ル、光学活性２−メチルトリデカノール、光学活性３−
ヘプタノール、光学活性３−メチルオクタノール、光学
活性3,7−ジメチルオクタノール、光学活性３−メチル
ノナノール、光学活性３−メチルデカノール、光学活性
４−メチルオクタノール、光学活性４−メチルノナノー
ル、光学活性４−メチルデカノールを挙げることができ
る。

この中で、好ましくは光学活性２−メチルヘキサノー
ル、光学活性２−メチルオクタノール、光学活性３−メ
チルヘプタノール、光学活性３−メチルオクタノール、
光学活性3,7−ジメチルオクタノール、光学活性４−メ
チルオクタノールであり、より好ましくは光学活性3,7
−ジメチルオクタノールである。

また光学活性アルコールの絶対配置が（Ｒ）体と（Ｓ）
体両方共利用できることは言うまでもない。

一般に液晶化合物はベンゼン環、複素環、シクロヘキサ
ン環などからなる核の部分と、アルキル鎖などからなる
棒状構造をしている。

その中でもアルキル鎖の炭素数がある程度以上のものは
スメクチック相を示しやすいことがよく知られている。

すなわち、一般式（Ｉ）で表される化合物を例えばアル
キルカルボン酸、アルコキシカルボン酸、４−アルキル
安息香酸、４−アルコキシ安息香酸、４−アルキルカル
ボニルオキシ安息香酸、４−アルコキシカルボニル安息
香酸、４−アルコキシカルボニルオキシ安息香酸、６−
アルキル−ナフタレン−２−カルボン酸、６−アルコキ
シ−ナフタレン−２−カルボン酸、６−アルキルカルボ
ニルオキシ−ナフタレン−２−カルボン酸、６−アルコ
キシカルボニル−ナフタレン−２−カルボン酸、６−ア
ルコキシカルボニルオキシ−ナフタレン−２−カルボン
酸、４−（４′−アルキルフェニル）安息香酸、４−
（４′−アルコキシフェニル）安息香酸、４−（４′−
アルキルカルボニルオキシフェニル）安息香酸、４−
（４′−アルコキシカルボニルフェニル）安息香酸、４
−（４′−アルコキシカルボニルオキシフェニル）安息
香酸、トランス−４−（４′−アルキルフェニル）シク
ロヘキシルカルボン酸、トランス−４−（４′−アルコ
キシフェニル）シクロヘキシルカルボン酸、トランス−
４−（４′−アルキルカルボニルオキシフェニル）シク
ロヘキシルカルボン酸、トランス−４−（４′−アルコ
キシカルボニルフェニル）シクロヘキシルカルボン酸、
トランス−４−（４′−アルコキシカルボニルオキシフ
ェニル）シクロヘキシルカルボン酸、４−（トランス−
４′−アルキルシクロヘキシル）安息香酸、４−（５′
−アルキルピリミジン−２′−イル）安息香酸、４−
（５′−アルコキシピリミジン−２′−イル）安息香
酸、４−（トランス−５′−アルキル−１′,3′−ジオ
キサン−２′−イル）安息香酸、４−（トランス−５′
−アルキル−１′,3′−ジチアオキサン−２′−イル）
安息香酸、４−（トランス−５′−アルキル−１′,3′
ジチアン−２′−イル）安息香酸、４−（５′−アルキ
ル−１′,3′,2′−ジオキサボリナン−２′−イル）安
息香酸またはこれらの化合物のベンゼン環あるいはナフ
タレンに環にハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メチ
ル基、エチル基を置換した誘導体と反応させることによ
り、非常に有用な強誘電性液晶を得ることができる。

例えば、本発明の化合物（Ｉ）と４−アルコキシ安息香
酸から製造される一般式（II）で示される化合物（式中、R₁は炭素数１〜20のアルキル基、ｎは１〜３の
整数、R₂は炭素数４〜10のアルキル基を示し、＊印は不
斉炭素原子を示す。）は、第２表中の具体例で示される
ようにカイラルスメクチックＣ相を有し、室温付近で動作する強誘電性液晶混合物
を調製する際の構成成分として重要である。

第２表中、Ｃは結晶相、SC^＊はカイラルスメクチックＣ
相、SAはスメクチックＡ相、Ｉは等方性液体を表し、各
相の・印とその右側の数字がその相から右側の相への転
移温度を示す。

なお（）内の値はモノトロピック相転位温度である。

〔作用〕

本発明の化合物は光学活性液晶化合物の製造における中
間体として非常に有用である。本発明の化合物は分子内
に光学活性基を有しており、特に強誘電性液晶、カイラ
ルネマチック液晶の製造における中間体として特に有用
である。

また本発明の化合物を高分子液晶に導入すると、電気光
学効果を示す高分子液晶を製造することもできる。

〔実施例〕

以下実施例により、本発明の化合物につき、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。

実施例１（ｓ）−６−ヒドロキシナフタレン−２−カルボン酸−
３′,7′−ジメチルオクチルエステル（（Ｉ）式におけるｍ＝２、Ｒ＝−（CH₂）₂CH（CH₃）
_２の化合物）の製造）（ｉ）６−ベンジルオキシナフタレン−２−カルボン酸
の製造。

2,6−ヒドロキシナフタレンカルボン酸100g、85％水酸
化カリウム70gを水100ml、エタノール700mlに溶解さ
せ、これに110gのベンジルブロマイドを加え８時間加熱
還流した。その後さらに35gの水酸化カリウムを加え５
時間加熱還流を続けた。

室温まで冷却後、濃塩酸で酸性とし析出した固体を濾別
した。さらに水、エタノール、ベンゼンの順で洗浄し、
目的物を得た。このものをさらに精製することなく次の
反応に用いた。

（ii）６−ベンジルオキシナフタレン−２−カルボン酸
塩化物の製造（ｉ）で得た化合物６−ベンジルオキシナフタレン−２
−カルボン酸65gを50mlのトルエン中30mlの塩化チオニ
ルと３時間加熱還流し過剰の塩化チオニルとトルエンを
減圧下留去し、酸塩化物を得た。この粗生成物は次の反
応に精製することなく用いた。

（iii）（ｓ）−６−ベンジルオキシナフタレン−２−
カルボン酸−３′,7′−ジメチルオクチルエステルの製
造（ii）で得た酸塩化物を100mlのトルエンに溶解させこ
の溶液に（ｓ）−3,7−ジメチルオクタノール38gをピリ
ジン30mlに溶解した溶液を加え、室温で８時間放置し
た。析出したピリジン塩酸塩を濾別した後、有機層を2N
−塩酸で洗浄し、さらに2N−水酸化ナトリウム水溶液で
洗い、さらに中性になるまで水洗した。

有機層を分離し、トルエンを減圧下留去した後、残渣を
エタノールより再結晶し、無色板状晶の結晶として目的
物を70g得た。

融点 51.5〜53.0℃ （iv）（iii）で得た（ｓ）−６−ベンジルオキシナフ
タレン−２−カルボン酸−３′,7′−ジメチルオクチル
エステル70gを200mlのエタノールに溶解し、５％パラジ
ウム／炭素4gの存在下、常圧40℃で水素化した。

パラジウム／炭素を濾別後、溶媒を減圧下に留去した
後、残渣をエタノール−ｎ−ヘキサンより再結晶し無色
針状晶の結晶として目的とする（ｓ）−６−ヒドロキシ
ナフタレン−２−カルボン酸−３′,7′−ジメチルオク
チルエステルを50g得た。

融点 86.5〜88.2℃ この化合物の元素分析値は表３に示すように理論値とよ
く一致した。

実施例２〜15 実施例１の（iii）において、（ｓ）−3,7−ジメチルオ
クタノールの代わりに種々の光学活性アルコールを使用
した以外は、実施例１の（iii）に記載した方法に従い種々の光学活性６−ベンジルオキ
シナフタレン−２−カルボン酸−アルキルエステルを製
造した。

さらに実施例１の（iv）において（Ｓ）−６−ベンジル
オキシナフタレン−２−カルボン酸−３′,7′−ジメチ
ルオクチルエステルの代わりに種々の光学活性６−ベン
ジルオキシナフタレン−２−カルボン酸−アルキルエス
テルを使用した以外は実施例１の（iv）に記載した方法
に従い、種々の光学活性６−ヒドロキシナフタレン−２
−カルボン酸−アルキルエステルを製造した。

これらの化合物の元素分析値は第３表に示すように論理
値とよく一致した。

〔発明の効果〕

本発明の化合物を中間体として用いて製造した化合物は
非常に優れた強誘電性液晶となり、しかも光化学的、化
学的に非常に安定である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（Ｉ）（式中、ｍは１〜３の整数であり、Ｒは炭素数４〜10の
アルキル基を示し、＊印は不斉炭素原子を示す。）で表
わされる光学活性化合物。