JPH08143489A - 4−フルオロアルキル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物 - Google Patents

4−フルオロアルキル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物

Info

Publication number
JPH08143489A
JPH08143489A JP6289725A JP28972594A JPH08143489A JP H08143489 A JPH08143489 A JP H08143489A JP 6289725 A JP6289725 A JP 6289725A JP 28972594 A JP28972594 A JP 28972594A JP H08143489 A JPH08143489 A JP H08143489A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
ring
optically active
general formula
crystal composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6289725A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadao Takehara
貞夫 竹原
Masashi Osawa
政志 大澤
Kayoko Ito
佳代子 伊藤
Tamejirou Hiyama
爲次郎 檜山
Tetsuo Kusumoto
哲生 楠本
Kenichi Sato
健一 佐藤
Kumiko Ogino
久美子 荻野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Sagami Chemical Research Institute
Original Assignee
Sagami Chemical Research Institute
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sagami Chemical Research Institute, Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Sagami Chemical Research Institute
Priority to JP6289725A priority Critical patent/JPH08143489A/ja
Publication of JPH08143489A publication Critical patent/JPH08143489A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(I) 【化1】 (R1:F又はC1〜10のアルコキシル基により置換
されていてもよいC1〜18のアルキル基、X:単結合
又は−O−、m:0又は1、環A:1個又は2個のフッ
素原子により置換されていてもよい1,4−フェニレン
基、ピリミジン−2,5−ジイル基又はトランス−1,
4−シクロヘキシレン基、環B、環C:1個又は2個の
フッ素原子により置換されていてもよい1,4−フェニ
レン基、ピリミジン−2,5−ジイル基、R2:C1〜
18のアルキル基、*:光学活性な不斉炭素原子)で表
わされる化合物及びそれを含有する液晶組成物。 【効果】 この化合物は、水、光等に対する化学的安定
性に優れ、工業的に容易に製造することができる。ま
た、低粘性であり液晶性にも優れる。従って、SC相を
示すホスト液晶に少量添加することにより、自発分極が
小さいにもかかわらず、広い温度範囲で高速応答性の強
誘電性液晶組成物を得ることができる。この化合物を含
有する強誘電液晶組成物は、約200μ秒以下の高速応
答性を示す。従って、表示用液晶光スイッチング素子の
材料として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な光学活性な液晶
性化合物及びそれを含有する液晶組成物に関し、更に詳
しくは、応答性、メモリー性等に優れた強誘電性液晶表
示用材料に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、その優れた特徴(低電
圧作動、低消費電力、薄型表示が可能、明るい場所でも
使用でき目が疲れない。)によって、現在広く用いられ
ている。しかしながら、そのうち最も一般的な表示方式
であるTN型においては、CRT等の他の発光型表示方
式と比較すると応答が極めて遅く、かつ印加電場を切っ
た場合の表示の記憶(メモリー効果)が得られないた
め、高速応答の必要な光シャッター、プリンターヘッ
ド、あるいは更に時分割駆動の必要なテレビなど動画面
への応用には多くの制約があり、必ずしも適した表示方
式とはいえなかった。
【0003】最近になって強誘電性液晶を用いる表示方
式が報告され、これによると、強誘電性液晶を用いる表
示方式を用いた場合、TN型液晶の100〜1000倍
という高速応答とメモリー効果が得られるため、次世代
液晶表示素子として期待され、現在盛んに研究開発が進
められている。
【0004】強誘電性液晶は液晶相としてはチルト系の
キラルスメクチック相に属するものであるが、そのうち
キラルスメクチックC(以下、SC*と省略する)相が
最も低粘性であり最も望ましい。SC*相を示す液晶化
合物は既に数多く合成され検討されているが、強誘電性
液晶素子として用いるための諸条件(広い作動温度範
囲、良配向性、双安定(メモリー)性、低粘性、高速応
答性等)を単独で満足するような化合物は知られていな
い。そのため数種あるいはそれ以上の化合物を混合して
SC*相を示す液晶組成物(以下、SC*液晶組成物と省
略する)として用いる必要がある。
【0005】SC*液晶組成物の調製方法としては、ア
キラルな化合物からなり、スメクチックC(以下、SC
と省略する)相を示すホスト液晶に、光学活性化合物か
らなるドーパントを、いわゆるキラルドーパントとして
添加する方法が、より低粘性の組成物を得ることがで
き、高速応答が可能となるので、最も一般的である。
【0006】SC*液晶組成物の諸物性の中で、自発分
極と螺旋ピッチはキラルドーパントに大きく依存する
が、自発分極は特に重要である。一般に強誘電性液晶の
応答時間は液晶材料の粘性に比例し、自発分極に逆比例
するので、自発分極が大きいほど高速応答が可能とな
る。しかしながら、実際には自発分極が大きくなるとそ
れに伴い粘度も上昇するため、それほど高速化しない場
合も多い。また、自発分極が大きいと、メモリー性等に
悪影響を与えることも知られている。従って、自発分極
はなるべく小さく抑え、なおかつ高速応答が可能である
ことが重要であり、そのため低粘性のSC*液晶組成物
が望まれている。
【0007】従って、キラルドーパントとして用いる化
合物は、添加により得られる液晶組成物の粘度を大きく
しないよう、その粘性ができるだけ小さい必要があり、
また単独では必ずしもSC*相、あるいは液晶相すら示
す必要はないが、ホスト液晶に添加した際に広い温度範
囲でSC*相を示す液晶組成物を得るために、化合物は
液晶相、できればSC*相を示すことが好ましい。
【0008】キラルドーパントが自発分極を誘起するた
めには、化合物分子中の不斉炭素とそれに近接した双極
子が必要であり、双極子としてはカルボニル基、エーテ
ル酸素あるいは塩素、フッ素等のハロゲン原子が通常用
いられている。これらの中では双極子としてフッ素原子
を用いた光学活性化合物が比較的低粘性であることが知
られており、これまでにも多数合成されてきている(特
開昭62−111939号公報、特開昭63−2204
2号公報、特開昭63−190842号公報、特開平1
−27257号公報、特開平2−311431号公報、
特開平2−231473号公報等に記載)。
【0009】しかしながら、これらのフッ素系の光学活
性な液晶性化合物をホスト液晶に添加した場合、その添
加量が少量では充分な高速応答が期待できず、また、高
速応答が可能な程度まで添加した場合、組成物がSC*
相を示す温度範囲、相系列等に悪影響を及ぼすか、ある
いはその自発分極が大きくなってしまう等の問題点があ
った。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、その自発分極が小さいにもかかわらず、キ
ラルドーパントとしてホスト液晶に添加することによ
り、高速応答が可能となる低粘性の光学活性な新規化合
物を提供し、また、この化合物を含有し、広い温度範囲
で高速応答性を示すような強誘電性液晶表示用材料を提
供することにある。
【0011】
【課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、次の一般式(I)
【0012】
【化2】
【0013】(式中、R1はフッ素原子又は炭素原子数
1〜10のアルコキシル基により置換されていてもよい
炭素原子数1〜18のアルキル基を表わし、Xは単結合
又は−O−を表わし、mは0又は1を表わし、m=1の
とき、環Aは1個又は2個のフッ素原子により置換され
ていてもよい1,4−フェニレン基、ピリミジン−2,
5−ジイル基、又はトランス−1,4−シクロヘキシレ
ン基を表わし、環B及び環Cはそれぞれ独立的に1個又
は2個のフッ素原子により置換されていてもよい1,4
−フェニレン基、又はピリミジン−2,5−ジイル基を
表わし、R2は炭素原子数1〜18のアルキル基を表わ
し、*はその炭素原子が光学活性な不斉炭素原子である
ことを表わす。)で表わされる4−フルオロアルキル基
を有する光学活性な液晶化合物を提供する。
【0014】上記において、R1は直鎖状アルキル基で
あることが好ましく、更に炭素原子数1〜14が好まし
い。Xは、環Aがトランス−1,4−シクロヘキシレン
基の場合、単結合が好ましい。m=1の場合、一般式
(I)で表わされる化合物は3環性となり、液晶相の温
度範囲は広くなるが、粘性がやや高くなるので、粘性を
低くするためには、一般式(I)で表わされる化合物が
2環性、即ちm=0が好ましい。環Bはピリミジン−
2,5−ジイル基であることが好ましく、環Cは1,4
−フェニレン基であることが好ましく、環A、環B及び
環Cのうち、いずれかの環がピリミジン−2,5−ジイ
ル基を示す場合、1個以内であることが好ましい。ま
た、R2は炭素原子数1〜10が好ましく、特に直鎖状
であることが好ましい。
【0015】一般式(I)において、そのm、環A、環
B及び環Cの選択により、その中心骨格(コア)として
多くの構造が可能であるが、m=0、即ち2環性の化合
物である一般式(Ia)及び(Ib)
【0016】
【化3】
【0017】(式中、R1、R2、X及び*は一般式
(I)におけると同じ意味を表わし、一般式(Ib)に
おいて、環Bに相当する1,4−フェニレン基は1個又
は2個のフッ素原子により置換されていてもよい。)が
好ましく、一般式(I)においてm=1、即ち3環性の
化合物である一般式(Ic)〜(If)
【0018】
【化4】
【0019】(式中、R1、R2、X及び*は一般式
(I)におけると同じ意味を表わし、一般式(Ic)〜
(Ie)において、環Aあるいは環Bに相当する1,4
−フェニレン基は1個又は2個のフッ素原子により置換
されていてもよい。)が好ましく、上記一般式(Ia)
〜(If)で表わされる化合物において、一般式(I
a)及び(Ib)が特に好ましく、一般式(Ia)が最
も好ましい。
【0020】本発明はまた、一般式(I)で表わされる
光学活性な化合物を含有する液晶組成物を提供する。本
発明の液晶組成物は、一般式(I)の光学活性化合物を
少なくとも1種を構成成分として含有する液晶組成物で
あり、特に強誘電性液晶表示用として、主成分であるS
C相を示すホスト液晶中に、上記一般式(I)の化合物
の少なくとも1種をキラルドーパントの一部又は全部と
して添加してなるSC*液晶組成物が望ましい。
【0021】また、本発明の液晶組成物における一般式
(I)の化合物の含有量は1〜40重量%の範囲にある
ことが好ましく、2〜20重量%の範囲にあることが特
に好ましい。
【0022】また、本発明の一般式(I)の化合物を、
ネマチック相を示す液晶材料に少量添加することによ
り、TN型液晶としていわゆるリバースドメインの防止
に、あるいはSTN型液晶としての用途などに利用でき
る。このようにネマチック液晶材料として用いる場合、
一般式(I)において、R1及びR2は炭素原子数1〜7
の直鎖状アルキル基であることが好ましい。
【0023】本発明の一般式(I)の化合物は、例えば
以下のようにして製造できる。
【0024】
【化5】
【0025】(式中、R1、R2、X、m、*、環A、環
B及び環Cは一般式(I)におけると同じ意味を表わ
す。) 本発明の一般式(I)の化合物は、対応する一般式(I
I)で表わされる4−ヒドロキシ−1−アルキニル基を
有する光学活性化合物を、三フッ化ジメチルアミノ硫黄
(DAST)等のフッ素化剤と反応させることにより、
一般式(III)で表わされる4−フルオロ−1−アル
キニル基を有する光学活性化合物とし、一般式(II
I)における3重結合を接触還元により水素添加するこ
とにより製造することができる。
【0026】
【化6】
【0027】(式中、R1、R2、X、m、*、環A、環
B及び環Cは一般式(I)におけると同じ意味を表わ
す。) あるいは一般式(I)の化合物は、一般式(II)にお
ける3重結合を接触還元で水素添加した後、三フッ化ジ
メチルアミノ硫黄(DAST)等のフッ素化剤と反応さ
せることによっても得ることができる。
【0028】ここで一般式(II)の光学活性化合物
は、一般式(IV)
【0029】
【化7】
【0030】(式中、R1、X、m、環A、環B及び環
Cは一般式(I)におけると同じ意味を表わし、Zは臭
素原子あるいはヨウ素原子を表わす。)で表わされる芳
香族ハライド及び一般式(V)
【0031】
【化8】
【0032】(式中、R2及び*は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わす。)で表わされる光学活性な1−
アルキン−4−オールを、遷移金属触媒存在下に反応さ
せることにより得ることができる。触媒としてはパラジ
ウム触媒が好ましく、特にジクロロビス(トリフェニル
ホスフィン)パラジウム(II)等のパラジウム(II)触媒及
びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム
(O)等のパラジウム(O)触媒が好ましい。特開平6−23
9839号公報には同様な反応による類似化合物の製造
例が記載されている。
【0033】ここで中間体として用いた一般式(IV)
の芳香族ハライドは、液晶化合物あるいはその製造中間
体として、その多くは公知であり通常の製造方法より製
造することができる。
【0034】一方、一般式(V)の光学活性な1−アル
キン−4−オールは、光学活性なオキシランを原料とし
て以下のようにして製造できる。トリメチルシリルアセ
チレンをアルキルリチウム等の強塩基存在下に、一般式
(VI)
【0035】
【化9】
【0036】(式中、R2及び*は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わす。)で表わされる光学活性なオキ
シラン反応させ、次いでフッ化カリウム等により脱トリ
メチルシリル化することにより得ることができる。
【0037】また、前述の好ましい骨格のうち、一般式
(Ia)及び(Id)で表わされる化合物については以
下のようにして製造することもできる。即ち、前記一般
式(V)の光学活性化合物と、4−ブロモ(あるいはヨ
ード)ベンゾニトリルとを、前記一般式(I)の製造と
同様の条件下で反応させて、一般式(VII)
【0038】
【化10】
【0039】(式中、R2及び*は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わす。)で表わされる光学活性なベン
ゾニトリル誘導体を得て、これをアミジン塩酸塩とした
後に、一般式(VIII)
【0040】
【化11】
【0041】(式中、R1、X、m及び環Aは一般式
(I)におけると同じ意味を表わす。)で表わされるア
クロレイン誘導体を反応させることにより得ることがで
きる。この製造方法によれば製造可能な骨格は限定され
るけれども、上記一般式(Ia)及び(Id)の製造方
法としてはより好ましいものである。
【0042】上記のようにして、本発明の一般式(I)
の化合物を得ることができるが、これらに属する個々の
具体的な化合物は、融点などの相転移温度、赤外吸収ス
ペクトル(IR)、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、
質量スペクトル(MS)等の手段により確認することが
できる。
【0043】斯くして得られた一般式(I)の化合物の
代表的なものの例を第1表に掲げる。
【0044】
【表1】
【0045】(表中、Crは結晶相を、SAはスメクチ
ックA相を、SC*はカイラルスメクチックC相を、I
は等方性液体相を表わす。) 第1表からわかるように一般式(I)の化合物は、2環
性であってもR1Xがアルコキシル基である場合にはS
*相を示す。そのため、ホスト液晶に添加した際にも
SC*液晶組成物としての温度範囲にはさほど悪影響を
与えない。
【0046】さて、一般式(I)の化合物を、ホスト液
晶に添加することにより得られたSC*液晶組成物は、
電界の印加により高速応答が可能である。例えば、第1
表中の(Ia−1)の化合物15重量%及びフェニルピ
リミジン系のホスト液晶(H)
【0047】
【化12】
【0048】(式中、「%」は「重量%」を表わす。)
85重量%からなるSC*液晶組成物(M−1)では、
25℃における自発分極が1.3nC/cm2と小さい
にもかかわらず、190μ秒という高速応答性を示し
た。
【0049】これに対し、前述の特開昭63−2204
2号公報記載の2−フルオロアルコキシル基を有する光
学活性化合物である式(R−1)
【0050】
【化13】
【0051】の化合物15重量%及びホスト液晶(H)
85重量%からなるSC*液晶組成物(N−1)では、
同温度(25℃)において100μ秒と更に高速応答が
得られたものの、その自発分極は8.5nC/cm2
大きくなってしまった。
【0052】また、式(R−1)の化合物5重量%及び
ホスト液晶(H)95重量%からなるSC*液晶組成物
(N−2)では、その自発分極は2.3nC/cm2
あったが、同温度(25℃)における応答速度は220
μ秒と(M−1)より遅くなってしまった。
【0053】以上から、一般式(I)の化合物は粘性が
小さく、誘起する自発分極のわりには高速応答が達成で
きることが理解できる。本発明の一般式(I)の化合物
をキラルドーパントとして添加する際に、ホスト液晶に
用いられるSC化合物としては、例えば下記一般式
(A)
【0054】
【化14】
【0055】(式中、Ra及びRbはそれぞれ独立的に直
鎖状又は分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキ
シカルボニル基、アルカノイルオキシ基又はアルコキシ
カルボニルオキシ基を表わし、互いに同一であっても異
なっていてもよい。)で表わされるフェニルベンゾエー
ト系化合物や一般式(B)
【0056】
【化15】
【0057】(式中、Ra及びRbは一般式(A)におけ
ると同じ意味を表わす。)で表わされるフェニルピリミ
ジン系化合物をあげることができる。また一般式
(A)、(B)を含めて一般式(C)
【0058】
【化16】
【0059】(式中、Ra及びRbは一般式(A)におけ
ると同じ意味を表わし、環L及び環Mはそれぞれ独立的
に1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン
基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5
−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、ピリダジン
−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジ
イル基あるいはこれらのハロゲン置換体を表わし、互い
に同一であっても異なっていてもよく、Zaは−COO
−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2
CH2−、−C≡C−又は単結合を表わす。)で表わさ
れる化合物も同様の目的に使用することができる。
【0060】またSC相を示す温度範囲を高温域に拡大
する目的には、一般式(D)
【0061】
【化17】
【0062】(式中、Ra及びRbは一般式(A)におけ
ると同じ意味を表わし、環L、環M及び環Nは一般式
(C)における環L、環Mと同じ意味を表わし、互いに
同一であっても異なっていてもよく、Za及びZbはそれ
ぞれ独立的に一般式(C)におけるZaと同じ意味を表
わし、互いに同一であっても異なっていてもよい。)で
表わされる3環式の化合物を用いることができる。
【0063】これらの化合物は混合してSC相を示す液
晶組成物として用いるのが効果的であるが、組成物とし
てSC相を示せばよいのであって、個々の化合物につい
ては必ずしもSC相を示す必要はない。
【0064】このようにして得られたSC相を示す液晶
組成物に、本発明の一般式(I)の化合物及び必要とあ
れば他の光学活性化合物をキラルドーパントとして加え
ることにより、容易に室温を含む広い温度範囲でSC*
相を示すような液晶組成物を得ることができる。
【0065】本発明の一般式(I)の化合物を、SC相
を示すホスト液晶に添加して得られたSC*液晶組成物
は、2枚の透明ガラス電極間に1〜20μm程度の薄膜
として封入することにより、表示用セルとして使用でき
る。良好なコントラストを得るためには、液晶材料を均
一に配向したモノドメインとする必要があり、良好な配
向性を得るため多くの方法が試みられているが、液晶材
料としては、高温側からI(等方性液体)相−N*(キ
ラルネマチック)相−SA(スメクチックA)相−SC
*相又はI相−SA相−SC*相の相系列を示し、N*
及びSC*相における螺旋ピッチが大きいことが必要で
ある。螺旋ピッチを大きくするには、一般には互いに捩
れの向きが逆のキラル化合物を適量混合する方法が用い
られているが、本発明の一般式(I)の化合物ではその
誘起する螺旋ピッチはそれほど小さくないのでその調整
も容易である。
【0066】
【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、及び適用範囲は、これら
の実施例により制限されるものではない。
【0067】なお、相転移温度の測定は温度調節ステー
ジを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計(DSC)を
併用して行った。また、化合物の構造はNMR、IR、
MS及び元素分析により確認した。IRにおける(ne
at)は液膜による測定を、(KBr)は錠剤成形によ
る測定を表わす。NMRにおけるCDCl3は溶媒を表
わし、sは1重線、dは2重線、tは3重線、quin
tetは5重線、mは多重線を表わし、また例えばdt
は2重の3重線を表わし、bは幅広い吸収を表わす。M
SにおけるM+は親ピークを表わし、( )内の数値は
そのピークの相対強度を表わす。温度は℃を表わし、組
成物中における「%」はすべて「重量%」を表わす。 (参考例1) (R)−1−デシン−4−オールの合
成 (1−a) (R)−1−トリメチルシリル−1−デ
シン−4−オールの合成 トリメチルシリルアセチレン3.1ml(22mmo
l)のTHF(10ml)溶液に、0℃でn−ブチルリ
チウム(1.6M−ヘキサン溶液)13.8ml(22
mmol)を滴下した。室温まで昇温しながら30分間
攪拌した後、(R)−1,2−エポキシオクタン2.6
g(20mmol)を加え、30時間加熱還流した。反
応終了後、反応液を飽和塩化アンモニウム水溶液(50
ml)に注ぎ、エーテル抽出(20ml×3)し、無水
硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧濃縮した。濃縮後、
残渣を減圧蒸留して(R)−1−トリメチルシリル−1
−デシン−4−オール3.0g(収率65%)を得た。 無色油状物質 沸点130℃/2.5mmHg IR(KBr) 3100〜3700(OH),296
0,2940,2180,1250,1030,84
0,760cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.16(s,9
H),0.88(t,J=7HZ,3H),1.2〜
1.5(m,8H),1.51(quintet,J=
6.4Hz,2H),1.94(d,J=4.9Hz,
1H),2.34(dd,J=16.8and7Hz,
1H),2.46(dd,J=16.8and4.7H
z,1H),3.68〜3.77(m,1H) MS m/z 187(M+−39,19),112
(30),73(100) 元素分析:C1326OSiとして 計算値:C,68.96;H,11.57% 実測値:C,68.66;H,11.36% (1−b) (R)−1−デシン−4−オールの合成 上記(1−a)で得た(R)−1−トリメチルシリル−
1−デシン−4−オール2.75g(12.1mmo
l)のメタノール(10ml)溶液にフッ化カリウム
1.40gを加え、4時間還流した。反応終了後、反応
液を減圧濃縮した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液
(100ml)を加え、エーテル抽出(20ml×3)
した。無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した後、
残渣を減圧蒸留して(R)−1−デシン−4−オール
1.74g(収率93%)を得た。 無色油状物質 沸点120℃/2mmHg [α]D 20 1.9゜(c=1.06,CHCl3) IR(KBr) 3100〜3700(OH),296
0,2940,2140,1475,1082,105
5,635cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=7
HZ,3H),1.22〜1.60(m,10H),
1.90(d,J=5.1Hz,1H),2.06
(t,J=2.7Hz,1H),2.32(ddd,J
=16.7,6.8and2.7Hz,1H),2.4
4(ddd,J=16.7,4.7and2.7Hz,
1H),3.71〜3.81(m,1H) MS m/z 115(M+−39,22),97(5
8),55(100),43(30) 元素分析:C1018Oとして 計算値:C,77.87;H,11.76% 実測値:C,77.66;H,11.60% (参考例2) (R)−1−(4−シアノフェニル)
−1−デシン−4−オールの合成
【0068】
【化18】
【0069】4−ブロモベンゾニトリル910mg、ジ
クロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)
70mg、トリフェニルホスフィン52mg、ヨウ化銅
(I)38mg、上記参考例1で得た(R)−1−デシン
−4−オール1.15gのトリエチルアミン20ml懸
濁液をアルゴン雰囲気下、4時間加熱還流した。反応混
合物に1N塩酸を加えた後、酢酸エチルで有機層を抽出
した。濃縮した後、カラムクロマトグラフィー(ワコー
ゲルC−300,ヘキサン/酢酸エチル=3/1)を用
いて精製し、(R)−1−(4−シアノフェニル)−1
−デシン−4−オール1.07g(収率84%,91%
ee)を得た。 無色粘稠性油状物質 [α]D 20−8.8゜(c=1.3,CHCl3) IR(neat): 3437,2930,2857,
2228,1605,1501,1466,1406,
1271,1177,1047,841cm-1 1 H NMR(CDCl3): δ 0.89(t,J=
6.9Hz,3H),1.31〜1.65(m,10
H),1.92(bs,1H),2.59(dd,J=
16.9and6.5Hz,1H),2.68(dd,
J=16.9and4.9Hz,1H),3.83〜
3.89(m,1H),7.48(d,J=8.5H
z,2H),7.57(d,J=8.5Hz,2H) MS: m/z 256(M++1,2),255
(M+,0.5),141(100),97(15),
55(84),43(39),41(33) 元素分析 C1721NOとして 計算値:C,79.96;H,8.29;N,5.49
% 実測値:C,79.80;H,8.21:N,5.39
% (参考例3) (R)−1−[4−(5−オクチルオ
キシピリミジン−2−イル)フェニル]−1−デシン−
4−オールの合成
【0070】
【化19】
【0071】参考例2で得た(R)−1−(4−シアノ
フェニル)−1−デシン−4−オール500mg、エタ
ノール1g、ジクロロメタン3ml、エーテル4.5m
l混合溶液を塩化水素雰囲気下、0℃から室温まで昇温
し、更に1.5日間攪拌した。減圧濃縮後、残渣にメタ
ノールを加え、アンモニアガス雰囲気下、0℃から室温
まで昇温し、更に3日間攪拌した。減圧濃縮後、エーテ
ルを加え、白色沈澱を瀘別、乾燥して、(R)−4−
(4−ヒドロキシ−1−デシニル)ベンズアミジン塩酸
塩259mg(収率43%)を得た。この250mg
に、3−ジメチルアミノ−2−オクチルオキシ−2−プ
ロペナール500mg、メタノール5mlを加え、更に
ナトリウム0.2gとメタノール2mlより調製したナ
トリウムメトキシド−メタノール溶液を加え、4時間加
熱還流した。減圧濃縮後、残渣に水を加え、酢酸エチル
抽出後、濃縮し、カラムクロマトグラフィー(ワコーゲ
ルC−300,ヘキサン/酢酸エチル=3/1)を用い
て精製し、(R)−1−[4−(5−オクチルオキシピ
リミジン−2−イル)フェニル]−1−デシン−4−オ
ール191mg(収率54%,90%ee)を得た。 無色粘稠性油状物質 [α]D 20−4.5゜(c=1.5,CHCl3) IR(neat): 3383,2926,2857,
1742,1566,1541,1466,1439,
1279,1236,1184,1073,910cm
-1 1 H NMR(CDCl3): δ 0.88(t,J=
7.0Hz,3H),0.89(t,J=6.9Hz,
3H),1.20〜1.65(m,20H),1.80
〜1.87(m,2H),1.99(d,J=4.7H
z,1H),2.58(dd,J=16.8and6.
7Hz,1H),2.69(dd,J=16.8and
4.7Hz,1H),3.84〜3.88(m,1
H),4.10(t,J=6.5Hz,2H),7.5
1(d,J=8.5Hz,2H),8.29(d,J=
8.5Hz,2H),8.45(s,2H) MS: m/z 436(M+,13),418(1
3),347(3),322(100),210(4
3),141(24),55(29),43(28) 高分解能MS C284022として 計算値 m/z 436.3088 実測値 m/z 436.3091 (参考例4) (S)−2−[4−(4−フルオロ−
1−デシニル)フェニル]−5−オクチルオキシピリミ
ジンの合成
【0072】
【化20】
【0073】参考例3で得た(R)−1−[4−(5−
オクチルオキシピリミジン−2−イル)フェニル]−1
−デシン−4−オール150mgのジクロロメタン2m
l溶液に−78℃で1.0M三フッ化ジメチルアミノ硫
黄(DAST)−ジクロロメタン溶液0.5mlを加
え、30分間攪拌した。反応終了後、反応液に水を加
え、エーテル抽出、濃縮後、カラムクロマトグラフィー
(ワコーゲルC−300,ヘキサン/酢酸エチル=10
/1)を用いて分離精製し、(S)−2−[4−(4−
フルオロ−1−デシニル)フェニル]−5−オクチルオ
キシピリミジン119mg(収率80%)を得た。更に
エタノールから再結晶して100mg(収率67%)を
得た。 無色針状晶 相転移温度 Cr48 SC*55 SA
76 I IR(KBr): 2926,2854,2363,1
568,1441,1289,853cm-1 1 H NMR(CDCl3): δ 0.89(t,J=
7.0Hz,6H),1.30〜1.55(m,18
H),1.73〜1.87(m,4H),2.76(d
t,J=17and6.1Hz,1H),2.83(d
t,J=17and5.6Hz,1H),4.10
(t,J=6.5Hz,2H),4.70(dm,J=
48Hz,1H),7.51(d,J=8.6Hz,2
H),8.28(d,J=8.6Hz,2H),8.4
5(s,2H) MS: m/z 439(M++1,16),438
(M+,54),382(18),323(36),2
70(31),211(42),140(10),57
(46),55(32),43(100) 元素分析:C28392OFとして 計算値:C,76.67;H,8.96;N,6.39
% 実測値:C,76.60;H,8.85;N,6.30
% (参考例5) (S)−2−[4−(4−フルオロ−
1−デシニル)フェニル]−5−デシルピリミジンの合
成 (R)−1−[4−(5−デシルピリミジン−2−イ
ル)フェニル]−1−デシン−4−オール200mgの
ジクロロメタン3ml溶液に−78℃で1.0MDAS
T−ジクロロメタン溶液0.7mlを加え、30分間攪
拌した。反応終了後、反応液に水を加え、エーテル抽
出、濃縮後、カラムクロマトグラフィー(ワコーゲルC
−300,ヘキサン/酢酸エチル=15/1)を用いて
分離精製し、(S)−2−[4−(4−フルオロ−1−
デシニル)フェニル]−5−デシルピリミジン152m
g(収率75%)を得た。更にエタノールから再結晶し
て126mg(収率62%)を得た。 無色柱状晶 相転移温度 Cr53 (SA42) I [α]D 20−12゜(c=0.8,CHCl3) IR(KBr): 2924,2853,1537,1
469,1431,1177,1074,858,79
9cm-1 1 H NMR(CDCl3): δ 0.88(t,J=
7.0Hz,3H),0.89(t,J=6.8Hz,
3H),1.26〜1.84(m,26H),2.62
(t,J=7.6Hz,2H),2.76(dt,J=
17and6.1Hz,1H),2.83(dt,J=
17and5.7Hz,1H),4.69(dm,J=
48Hz,1H),7.52(d,J=8.6Hz,2
H),8.36(d,J=8.6Hz,2H),8.6
1(s,2H) MS: m/z 451(M++1,16),450
(M+,47),394(28),335(100),
206(27),140(18),57(14),55
(18),43(58) 元素分析:C30432Fとして 計算値:C,79.95;H,9.62;N,6.22
% 実測値:C,80.22;H,9.40;N,6.15
% (実施例1) (S)−2−[4−(4−フルオロデ
シル)フェニル]−5−デシルピリミジン(第1表中の
No.(Ia−1)の化合物)の合成
【0074】
【化21】
【0075】参考例5で得た(S)−2−[4−(4−
フルオロ−1−デシニル)フェニル]−5−デシルピリ
ミジン90mg、10%パラジウム−炭素のエタノール
2ml懸濁液を水素雰囲気下、室温で3時間攪拌した。
反応終了後、反応溶液をセライト瀘過し、減圧濃縮後、
残渣をカラムクロマトグラフィー(ワコーゲルC−30
0,ヘキサン/酢酸エチル=10/1)を用いて分離精
製し、(S)−2−[4−(4−フルオロデシル)フェ
ニル]−5−デシルピリミジン77mg(収率85%)
を得た。更にエタノールから再結晶して、63mg(収
率69%)を得た。 無色板状晶 相転移温度 Cr 63 I IR(KBr) 2922,2849,1582,15
39,1470,1431,1395,1177,10
80,1026,849cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=
6.8Hz,6H),1.26〜1.91(m,30
H),2.61(t,J=7.6Hz,2H),2.7
1(t,J=7.4Hz,2H),4.49(dm,J
=50Hz,1H),7.30(d,J=8.3Hz,
2H),8.32(d,J=8.3Hz,2H),8.
61(s,2H)MS m/z 455(M++1,3
5),454(M+,100),341(28),32
3(48),310(59),182(36),57
(23),43(70),41(46) 高分解能MS C30472Fとして 計算値 m/z 454.3721 実測値 m/z 454.3733 (実施例2) (S)−2−[4−(4−フルオロデ
シル)フェニル]−5−オクチルオキシピリミジン(第
1表中のNo.(Ia−2)の化合物)の合成 参考例4で得た(S)−2−[4−(4−フルオロ−1
−デシニル)フェニル]−5−オクチルオキシピリミジ
ン80mg、10%パラジウム−炭素のエタノール2m
l懸濁液を水素雰囲気下、室温で3時間攪拌した。反応
終了後、反応溶液をセライト瀘過し、減圧濃縮後、残渣
をカラムクロマトグラフィー(ワコーゲルC−300,
ヘキサン/酢酸エチル=10/1)を用いて分離精製
し、(S)−2−[4−(4−フルオロデシル)フェニ
ル]−5−オクチルオキシピリミジン74mg(収率9
1%)を得た。更にエタノールから再結晶して、65m
g(収率82%)を得た。 無色板状晶 相転移温度 Cr 43 SC* 61
SA 70 I IR(KBr) 2928,2857,2360,17
30,1437,1393,1277,847cm-1 1H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=
7.0Hz,3H),0.89(t,J=6.8Hz,
3H),1.28〜1.76(m,23H),1.81
〜1.89(m,3H),2.70(t,J=7.3H
z,2H),4.09(t,J=6.5Hz,2H),
4.49(dm,J=50Hz,1H),7.28
(d,J=8.3Hz,2H),8.25(d,J=
8.3Hz,2H),8.44(s,2H) MS m/z 443(M++1,27),442(M
+,85),311(20),297(28),198
(33),185(100),57(33),43(6
4),41(41) 高分解能MS C28432Fとして 計算値 m/z 442.3357 実測値 m/z 442.3368 (実施例3) SC*液晶組成物の調製(1)
【0076】
【化22】
【0077】からなるSC相を示すホスト液晶(H)を
調整した。このホスト液晶(H)の相転移温度は以下の
通りであった。 12.5℃(Cr→SC)、55.5℃(SC−S
A)、64.5℃(SA−N)、70.0℃(N−I) このホスト液晶(H)85重量%及び実施例1で得た
(Ia−1)
【0078】
【化23】
【0079】の化合物15重量%からなるSC*液晶組
成物(M−1)を調製した。その相転移温度は以下の通
りであった。 47.0℃(SC*−SA)、62.0℃(SA−
*)、64.5℃(N*−I) なお、融点は明瞭でなかった。 (比較例1)ホスト液晶(H)85重量%及び(Ia−
1)の化合物と類似構造を有する式(R−1)
【0080】
【化24】
【0081】の化合物15重量%からなるSC*液晶組
成物(N−1)を調製した。その相転移温度を以下に示
す。 53.0℃(SC*−SA) 65.0℃(SA−N*
67.0℃(N*−I) (比較例2)ホスト液晶(H)95重量%及び式(R−
1)の化合物5重量%からなるSC *液晶組成物(N−
2)を調製した。その相転移温度を以下に示す。54.
0℃(SC*−SA) 65.0℃(SA−N*) 6
8.5℃(N*−I) (実施例4) 液晶表示素子の作製(1) 実施例3で得たSC*液晶組成物(M−1)を等方性液
体(I)相まで加熱し、これを厚さ2μmの2枚の透明
電極板(ポリイミドコーティング−ラビングによる配向
処理を施してある)からなるガラスセルに充填して、S
*相を示すまで徐冷して表示用素子を作製した。この
セルに電界強度10Vp-p/μm、50Hzの矩形波を
印加して、その電気光学的応答を測定したところ、25
℃で190μ秒という高速応答が確認できた。この時の
チルト角は10゜であり、コントラストも良好であっ
た。また、三角波を印加してその自発分極を測定したと
ころ、1.3nC/cm2と小さかった。
【0082】また、本発明の式(Ia−2)の化合物
を、上記と同様にして2枚の透明電極板からなるガラス
セルに充填してセルを作製し、その電気光学的特性を測
定したところ、34℃で85μ秒の高速応答性を示すこ
とができ、このときの自発分極は31.6nC/cm2
であった。 (比較例3)比較例1で得たSC*液晶組成物(N−
1)を用いて、同様にしてセルを作製し、その電気光学
的特性を測定したところ、25℃で100μ秒と(M−
1)より高速の応答性を示した。しかしながら、このと
きの自発分極は8.5nC/cm2と(M−1)より
6.5倍も大きくなってしまった。 (比較例4)比較例2で得たSC*液晶組成物(N−
2)を用いて、同様にしてセルを作製し、その電気光学
的特性を測定したところ、自発分極は2.3nC/cm
2と(M−1)に比較的近い値になったが、その応答速
度は220μ秒と(M−1)より遅くなってしまった。
【0083】以上のことより、本発明の一般式(I)で
表わされる化合物において、その化合物自体がSC*
を示す場合、高速応答性を示すため、化合物の粘性は小
さいと考えられる。また、本発明の化合物を用いたSC
*液晶組成物は、その自発分極のわりには高速応答が可
能であるので、この液晶組成物の粘性は低いことが理解
できる。
【0084】
【発明の効果】本発明の一般式(I)で表わされる4−
フルオロアルキル基を有する光学活性化合物は、低粘性
であり液晶性にも優れる。従って、SC相を示すホスト
液晶にキラルドーパントとして添加することにより、自
発分極が極めて小さいにもかかわらず、広い温度範囲で
高速応答が可能な液晶組成物を提供することができる。
しかもまた、本発明の一般式(I)の化合物は、工業的
にも容易に製造でき、無色で水、光等に対する化学的安
定性に優れており実用的である。
【0085】更に、本発明におけるキラルスメクチック
液晶組成物を用いることにより、200μ秒以下の高速
応答を実現することも容易であり、表示用光スイッチン
グ素子として極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 19/30 9279−4H 19/34 9279−4H G02F 1/13 500 (72)発明者 伊藤 佳代子 千葉県船橋市飯山満町2−618−2−1− 602 (72)発明者 檜山 爲次郎 神奈川県相模原市上鶴間4−29−3−101 (72)発明者 楠本 哲生 神奈川県相模原市南台1−9−2−102 (72)発明者 佐藤 健一 神奈川県相模原市上溝35−11 (72)発明者 荻野 久美子 神奈川県川崎市川崎区四谷上町23−1− 702

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1はフッ素原子又は炭素原子数1〜10のア
    ルコキシル基により置換されていてもよい炭素原子数1
    〜18のアルキル基を表わし、Xは単結合又は−O−を
    表わし、mは0又は1を表わし、m=1のとき、環Aは
    1個又は2個のフッ素原子により置換されていてもよい
    1,4−フェニレン基、ピリミジン−2,5−ジイル
    基、又はトランス−1,4−シクロヘキシレン基を表わ
    し、環B及び環Cはそれぞれ独立的に1個又は2個のフ
    ッ素原子により置換されていてもよい1,4−フェニレ
    ン基、又はピリミジン−2,5−ジイル基を表わし、R
    2は炭素原子数1〜18のアルキル基を表わし、*はそ
    の炭素原子が光学活性な不斉炭素原子であることを表わ
    す。)で表わされる光学活性化合物。
  2. 【請求項2】 一般式(I)において、環Cが1,4−
    フェニレン基であることを特徴とする請求項1記載の光
    学活性化合物。
  3. 【請求項3】 一般式(I)において、mが0であるこ
    とを特徴とする請求項2記載の光学活性化合物。
  4. 【請求項4】 一般式(I)において、環Bがピリミジ
    ン−2,5−ジイル基であることを特徴とする請求項3
    記載の光学活性化合物。
  5. 【請求項5】 一般式(I)において、R1が炭素原子
    数1〜14の直鎖状アルキル基であることを特徴とする
    請求項4記載の光学活性化合物。
  6. 【請求項6】 一般式(I)において、R2が炭素原子
    数1〜10の直鎖状アルキル基であることを特徴とする
    請求項5記載の光学活性化合物。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6記載の一般式(I)で表
    わされる光学活性化合物を含有する液晶組成物。
  8. 【請求項8】 強誘電性キラルスメクチック相を示すこ
    とを特徴とする請求項7記載の液晶組成物。
  9. 【請求項9】 請求項7又は8記載の液晶組成物を用い
    て構成される液晶表示素子。
JP6289725A 1994-11-24 1994-11-24 4−フルオロアルキル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物 Pending JPH08143489A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6289725A JPH08143489A (ja) 1994-11-24 1994-11-24 4−フルオロアルキル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6289725A JPH08143489A (ja) 1994-11-24 1994-11-24 4−フルオロアルキル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08143489A true JPH08143489A (ja) 1996-06-04

Family

ID=17746952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6289725A Pending JPH08143489A (ja) 1994-11-24 1994-11-24 4−フルオロアルキル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08143489A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05132448A (ja) 光学活性フルオロシクロプロピル安息香酸誘導体、その合成用中間体、それを含む液晶組成物及び液晶表示素子
JPH06100551A (ja) 光学活性な2,5置換テトラヒドロフラン誘導体、その製造方法、その誘導体を含む液晶組成物及び液晶表示素子
JPH05271213A (ja) 光学活性な2,5−ジ置換テトラヒドロフラン誘導体とそれを含有する液晶組成物及び液晶表示素子
JP2797114B2 (ja) 光学活性ラクトン誘導体,その中間体,液晶組成物及び液晶表示素子
JPH0625210A (ja) 光学活性5,6−ジヒドロ−2−ピロン誘導体、及びその製造方法、その誘導体を含む液晶組成物及び液晶表示素子
JPH08143489A (ja) 4−フルオロアルキル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物
JPH08143488A (ja) 4−フルオロ−1−アルキニル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物
JP3803759B2 (ja) 5−置換アルコキシル基を有する光学活性化合物及び液晶組成物
JPH08157409A (ja) 5−置換−2−アルキニルオキシ基を有する光学活性化合物及び液晶組成物
JP2855346B2 (ja) 光学活性オキサゾリドン誘導体、その中間体、液晶材料及び液晶表示素子
JP2819038B2 (ja) 光学活性化合物、その中間体、液晶組成物及び液晶表示素子
JP2699109B2 (ja) 光学活性化合物、その中間体、液晶組成物及び液晶表示素子
JP3206682B2 (ja) 光学活性シアノシクロプロパン環を有するフェニルピリミジン誘導体及び液晶組成物
JP3252923B2 (ja) 光学活性テトラヒドロフラン環を有するフェニルピリミジン誘導体及び液晶組成物
JPH0578272A (ja) 光学活性ジフルオロシクロプロパン誘導体、それを含有する液晶組成物及び液晶表示素子
JP3160964B2 (ja) 光学活性シアノシクロプロピル安息香酸エステル誘導体とその中間体、それを含む液晶組成物及び液晶表示素子
JP3047498B2 (ja) 光学活性テトラヒドロフラン誘導体、それを含む液晶組成物及び液晶表示素子
JP3723989B2 (ja) 光学活性化合物、その製造方法、その中間体及びそれを含有する液晶組成物
JP3257088B2 (ja) 光学活性3−置換アルキル基を有するフェニルピリミジン誘導体及び液晶組成物
JPH0692952A (ja) 光学活性ラクトン誘導体とそれを含む液晶組成物および液晶表示素子
JP3194399B2 (ja) 光学活性ラクトン環を有するフェニルピリミジン誘導体及び液晶組成物
JPH0558937A (ja) フツ素置換光学活性化合物とそれを含む液晶組成物及び液晶表示素子
JPH06184142A (ja) 光学活性オキサゾリジノン環を有するフェニルピリミジン誘導体及び液晶組成物
JPH05262698A (ja) 光学活性トリフルオロメチルシクロプロパン誘導体、その合成中間体、それを含む液晶組成物及び液晶表示素子
JP3564706B2 (ja) 光学活性な3−置換アルキル基を有する化合物

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050324

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050606

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050615

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20050728

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050811