JPH08169883A - 光学活性なジヒドロベンゾフラン誘導体とその製造中間体及びこれを含む液晶組成物 - Google Patents

光学活性なジヒドロベンゾフラン誘導体とその製造中間体及びこれを含む液晶組成物

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JPH08169883A
JPH08169883A JP6233082A JP23308294A JPH08169883A JP H08169883 A JPH08169883 A JP H08169883A JP 6233082 A JP6233082 A JP 6233082A JP 23308294 A JP23308294 A JP 23308294A JP H08169883 A JPH08169883 A JP H08169883A
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group
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optically active
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JP6233082A
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English (en)
Inventor
Sadao Takehara
貞夫 竹原
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
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DIC Corp
Sagami Chemical Research Institute
Original Assignee
Sagami Chemical Research Institute
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 一般式(I) (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、−O−、−COO−、−OCO−又は−OCOO
−、m:0又は1、環A及び環B:1〜2個のF原子に
より置換されていてもよい1,4−フェニレン基、トラ
ンス−1,4−シクロヘキシレン基、ピリミジン−2,
5−ジイル基等、Y:−OCO−又は−OCH2−、
2:C1〜16のアルキル基、*:不斉炭素原子)で
表わされる光学活性な化合物、その製造中間体及びこれ
を含有する液晶組成物。 【効果】 式(I)の化合物は、SC相を示すホスト液
晶に少量添加することにより、自発分極が大きくないに
もかかわらず広い温度範囲で高速応答が可能な強誘電性
液晶組成物を与える。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、新規な光学活性ジヒド
ロベンゾフラン誘導体及びそれを含有する液晶材料に関
し、更に詳しくは、応答性、メモリー性に優れた強誘電
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、且つ印加電場を切っ
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TN型液晶の100〜1
000倍という高速応答とメモリー効果とが得られるた
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】強誘電性液晶の液晶相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(広い作動温度範囲でSC
*を示す、良好な配向性、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。そのため数種又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、且つ高速応答が可能な低粘性の
SC*液晶組成物が望まれている。
【0007】一方、キラルドーパントとして自発分極を
誘起するためには、化合物分子中の不斉中心及び分子長
軸に、垂直な双極子モーメントを有する極性基を有する
ことが必要である。しかしながら、このような極性基の
存在は同時に化合物の粘性を増大させるてしまう。そこ
で、自発分極を誘起するためには、双極子モーメントを
有効に利用することが考えられており、強い双極子モー
メントを有する基が、化合物分子の中心骨格(コア)及
び不斉炭素になるべく近接し、固定されていることが必
要であることが既に知られている。こうした条件をある
程度満足する化合物として、一般式(III)
【0008】
【化3】
【0009】(式中、R’は炭素原子数2以上のアルキ
ル基を表わし、*はその炭素原子が光学活性な不斉炭素
を表わす。)で表わされる基を有する液晶化合物が、以
前から知られている。(第11回液晶討論会講演予稿集
P174等) しかしながら、このような基を有する化合物をキラルド
ーパントの主成分としてSC相を示すホスト液晶に少量
添加しても、望ましいSC*液晶組成物を得ることは難
しい。即ち、高速応答を達成しようとすると、キラルド
ーパントとしての添加量が多くなるため、自発分極が大
きくなり、組成物の粘性も大きくなるためである。
【0010】この原因のひとつとしては、その双極子
(この場合、酸素原子上の不対電子対)の向きの固定が
充分でないことが挙げられる。固定化するためには炭素
−酸素結合における自由回転を阻害する必要があるわけ
であるが、そのためにはその結合するフェニレン基のオ
ルト位にハロゲン原子やシアノ基などの置換基を導入す
ることも有力な手段である。
【0011】しかしながら、このような置換基の導入
は、しばしばその粘性を著しく大きくさせやすいという
問題点があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前述の一般式(II
I)の光学活性基において、その双極子を固定する方法
としては、そのメチル基をメチレン鎖によってフェニレ
ン基のオルト位に連結する方法が考えられる。これによ
ると酸素原子の双極子モーメントを、液晶分子の分子長
軸に垂直な方向に固定でき、しかも前述のような置換基
の導入による粘性の増大も考えにくい。
【0013】本発明が解決しようとする課題は、上記の
考えに基づき、一般式(III)において、そのメチル
基がメチレン鎖によりフェニレン基のオルト位と連結し
た構造を有し、低粘性の光学活性な液晶化合物を提供
し、更にこの化合物を含有し、自発分極が小さいにもか
かわらず、高速応答が可能な強誘電性液晶組成物を提供
することにある。
【0014】更にこの光学活性な液晶化合物を得るため
の重要中間体である光学活性化合物、上記液晶化合物を
含有する液晶組成物、これを用いて構成される液晶素子
をも提供することにある。
【0015】
【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、一般式(I)
【0016】
【化4】
【0017】(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、置換基又は
分岐が存在する場合には光学活性であってもラセミ体で
あってもよいが、好ましくは炭素原子数3〜12の直鎖
状アルキル基を表わす。Xは単結合、−O−、−COO
−、−OCO−又は−OCOO−を表わすが、好ましく
は単結合又は−O−を表わす。mは0又は1を表わし、
環A及び環B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、トランス−1,4−シクロヘキシレン基、ピリミジ
ン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、
ピラジン−2,5−ジイル基又はトランス−1,3−ジ
オキサン−2,5−ジイル基を表わすが、好ましくは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−フェニレン基又はトランス−1,4−シクロヘ
キシレン基を表わし、特にm=1の場合には環A又は環
Bの少なくとも一方は1,4−フェニレン基であること
が好ましい。Yは−OCO−又は−OCH2−を表わす
が、好ましくは−OCO−を表わし、−CH2O−を表
わす場合には前述のXは単結合又は−O−を表わす。R
2は炭素原子数1〜16のアルキル基を表わすが、好ま
しくは炭素原子数1〜10の直鎖状のアルキル基を表わ
す。*はその炭素原子が(R)又は(S)配置の不斉炭
素であることを表わす。)で表わされる光学活性なジヒ
ドロベンゾフラン誘導体を提供する。
【0018】なお、本発明中の一般式の定義において、
低級アルキル基とは炭素原子数1〜5のアルキル基を表
わす。本発明はまたこれらの一般式(I)で表わされる
光学活性なジヒドロベンゾフラン誘導体を製造するうえ
において重要な中間体として、一般式(II)
【0019】
【化5】
【0020】(式中、R2及び*は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わし、R3は水素原子又は低級アルキ
ル基を表わす。)で表わされる光学活性なジヒドロベン
ゾフラン−5−カルボン酸及びその低級アルキルエステ
ルを提供する。
【0021】本発明はまた、上記の一般式(I)及び/
又は一般式(II)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も提供するものである。本発明の液
晶組成物は、一般式(I)又は一般式(II)の化合物
の少なくとも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
SC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*液晶組成物が最も望まし
い。また、本発明の一般式(I)の化合物をネマチック
液晶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、又はSTN型液晶とし
ての用途などに利用することもできる。
【0022】本発明はまた、上記液晶組成物を用いた液
晶素子をも提供する。本発明の液晶素子は、主として強
誘電性液晶表示素子であるが、これ以外にも通常のネマ
チック(コレステリック)液晶を用いたTN型、STN
型、又は相転移型の液晶表示素子、光変調素子、非線形
光学素子、光コンピューター用素子等を包含する。
【0023】本発明に係わる一般式(I)の化合物は、
一般式(II)で表わされる化合物のうち、R3が低級
アルキル基である一般式(IIa)
【0024】
【化6】
【0025】(式中、R2及び*は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わし、R4は低級アルキル基を表わ
す。)で表わされる光学活性なジヒドロベンゾフラン−
5−カルボン酸の低級アルキルエステル誘導体を中間体
として、そのYに応じて以下の製造方法に従って製造す
ることができる。 1) Y=−OCO−の場合 一般式(IIa)
【0026】
【化7】
【0027】(式中、R2及び*は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わし、R4は低級アルキル基を表わ
す。)で表わされる光学活性なジヒドロベンゾフラン−
5−カルボン酸の低級アルキルエステル誘導体を、アル
カリで加水分解して、一般式(IIb)
【0028】
【化8】
【0029】(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ジヒ
ドロベンゾフラン−5−カルボン酸誘導体を得る。次
に、一般式(IV)
【0030】
【化9】
【0031】(式中、R1、X、環A、環B及びmは一
般式(I)におけると同じ意味を表わす。)及び上記で
得られた一般式(IIb)で表わされるカルボン酸誘導
体を、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)等の
縮合剤存在下に反応させることにより、一般式(Ia)
【0032】
【化10】
【0033】(式中、R1、X、環A、環B、m、R2
び*は一般式(I)におけると同じ意味を表わす。)で
表わされる化合物を得ることができる。 2) Y=−OCH2−の場合 一般式(IIa)の化合物を、水素化アルミニウムリチ
ウム(LAH)等の還元剤で還元して得られる一般式
(V)
【0034】
【化11】
【0035】(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5−
ヒドロキシメチルジヒドロベンゾフラン誘導体を、三臭
化リン、塩化チオニル等のハロゲン化剤又は塩化p−ト
ルエンスルホニル等と反応させて一般式(VI)
【0036】
【化12】
【0037】(式中、Wは塩素原子、臭素原子、ヨウ素
原子又はp−トルエンスルホニル基等の脱離基を表わ
し、R2及び*は一般式(I)におけると同じ意味を表
わす。)で表わされる化合物を得る。
【0038】次に、上記で得られた一般式(VI)及び
一般式(IV)の化合物を塩基存在下で反応させること
により、一般式(Ib)
【0039】
【化13】
【0040】(式中、R1、環A、環B、m、R2及び*
は一般式(I)におけると同じ意味を表わし、Xは単結
合又は−O−を表わす。)で表わされる化合物を得るこ
とができる。
【0041】ここで、一般式(IIa)で表わされる光
学活性なジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸の低級
アルキルエステル誘導体は、対応するラセミ体である一
般式(VIIa)
【0042】
【化14】
【0043】(式中、R2及びR4は一般式(IIa)に
おけると同じ意味を表わす。)で表わされるジヒドロベ
ンゾフラン−5−カルボン酸の低級アルキルエステル誘
導体を、光学異性体分離カラム等を用いて光学分割する
ことにより得ることができる。
【0044】また、一般式(VIIa)で表わされるラ
セミ体のジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸の低級
アルキルエステル誘導体は、例えば、以下のようにして
得ることができる。
【0045】
【化15】
【0046】(式中、R2は一般式(I)におけると同
じ意味を表わす。) 2−ブロモアニソールをアルキルリチウムでリチオ化
し、ヨウ化銅(I)等の銅(I)塩存在下に、又は銅アート錯
体とした後に、一般式(VIII)で表わされるオキシ
ランと反応させることにより、一般式(IX)で表わさ
れる2−ヒドロキシアルキル基を有するアニソール誘導
体が得られる。次に、これをジメチルスルフィド−塩化
アルミニウム等で脱メチル化して、一般式(X)のジオ
ール体とし、更に酸触媒存在下に環化させることによ
り、一般式(XI)で表わされる2−アルキルジヒドロ
ベンゾフランを得ることができる。
【0047】
【化16】
【0048】(式中、R2は一般式(I)におけると同
じ意味を表わし、R4は一般式(IIa)におけると同
じ意味を表わす。) この一般式(XI)の化合物をアセチル化し、得られた
一般式(XII)のアセチル体を、次亜臭素酸ナトリウ
ム等で酸化して、一般式(XIII)で表わされる2−
アルキル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボ
ン酸を得る。これを常法によりエステル化して、一般式
(VIIa)の化合物を得ることができる。
【0049】一方、他の中間体である一般式(IV)の
ヒドロキシ化合物は、液晶化合物の合成中間体としてよ
く知られている化合物であり、一部は市販されており、
それ以外の化合物も市販の化合物から公知の方法により
容易に製造することができる。
【0050】上記のようにして、本発明の一般式(I)
で表わされる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。
【0051】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表に示す。
【0052】
【表1】
【0053】(表中、Crは結晶相を、SC*はキラル
スメクチックC相を、N*はキラルネマチック相を、I
は等方性液体相を各々表わす。) ここで、本発明の一般式(I)の化合物の効果は、後述
の実施例にも示したが、以下の例からも明らかである。
【0054】例えば、第1表中のNo.(I−1)
【0055】
【化17】
【0056】の化合物20重量%及びフェニルピリミジ
ン系のホスト液晶(H)
【0057】
【化18】
【0058】(式中、「%」は「重量%」を表わす。)
80重量%からなるSC*液晶組成物(M−1)を調製
したところ、この組成物の25℃における自発分極は+
0.1nC/cm2以下と非常に小さかったが、その応
答は600μ秒と自発分極が小さい割には高速であっ
た。これはこのNo.(I−1)の化合物の粘性がかな
り小さいことを示している。
【0059】第1表からわかるように、m=1の場合、
一般式(I)の化合物は広い温度範囲で液晶相を示し、
その多くは高い温度域までSC*相を示す。従って、ホ
スト液晶に添加することにより、そのSC*相の上限温
度(Tc)を高くすることも可能である。また、m=0
の場合、必ずしもSC*相を示さない化合物も存在する
が、このような化合物の添加によるTcの低下は少な
い。
【0060】あるいは一般式(I)の化合物に換えて、
又は併用して、一般式(II)で表わされる化合物もキ
ラルドーパントとして用いることができる。ただし、一
般式(II)の化合物の添加は液晶温度範囲を狭くする
傾向が強いので、その添加量は少量に制限される。
【0061】一方、m=1の場合、一般式(I)の化合
物の多くは広い温度範囲でN*相を示す。従って、添加
により、ホスト液晶におけるネマチック相(以下、N相
と省略する。)の温度範囲を拡大する傾向にある。一般
に、少量の添加により大きい自発分極を誘起する光学活
性化合物には、キラルネマチック相(以下、N*相と省
略する。)の温度範囲を狭くするか、あるいは消失させ
やすく、スメクチックA相(以下、SA相と省略す
る。)の温度範囲を拡大させてしまう傾向が強いものが
多く、このような化合物をキラルドーパントとして用い
た場合には、得られたSC*液晶組成物は、その相系列
が高温域からI(以下、等方性液体と省略する。)−S
A−SC*相となることが多い。また、ホスト液晶の粘
性を低下させるために、その構成成分としてシクロヘキ
サン環を含んだり、又は両側鎖がアルキル基であるよう
な化合物を用いると、やはりSA相を拡大し、N*相を
消失させやすい傾向がある。しかしながら、現在の配向
技術では、SC*液晶組成物は高温域からI−N*−SA
−SC*の相系列を示すことが最も望ましいとされてお
り、一般式(I)の化合物は自発分極の小さい化合物で
あるため、キラルドーパントとして用いた場合、上記の
望ましい相系列を極めて容易に得ることができる。
【0062】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、5〜50重量%が好ましいが、他
の光学活性化合物を併用する場合にはその量は更に少な
くてもよい。また、一般式(II)の化合物の含有量は
5重量%以下が好ましい。
【0063】本発明の一般式(I)の化合物をドーパン
トとして添加する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)
【0064】
【化19】
【0065】(式中、Ra及びRbは直鎖状又は分岐状の
アルキル基、アルコキシル基、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)
【0066】
【化20】
【0067】(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)
【0068】
【化21】
【0069】(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
イル基又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−、−CH2CH2
−、−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。
【0070】また、SC相の温度範囲を高温域に拡大す
る目的には一般式(D)
【0071】
【化22】
【0072】(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は前記一般
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
れぞれ前記一般式(C)の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環の化合物を用いることができる。
【0073】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。
【0074】本発明の一般式(I)の化合物を、SC相
を示す液晶組成物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均一に配向した
モノドメインとする必要があるが、前述のように本発明
の一般式(I)の化合物を用いることにより配向性に優
れた組成物が得られるので、そのようなセルを得ること
も容易である。
【0075】また、前述のように一般式(I)の化合物
は、通常のネマチック液晶にも用いることができる。一
般式(I)の化合物がネマチック相に誘起する螺旋のピ
ッチは比較的小さいので、極少量の添加でTN液晶のリ
バースドメインの防止に、あるいはSTN液晶のピッチ
の調整等に好適に用いることができる。
【0076】
【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。
【0077】なお、化合物の構造はNMR、IR、MS
及び元素分析により確認した。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。IRにおける(KBr)
は錠剤成形による、(neat)は液膜による測定を表
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、quintetは5
重線を、mは多重線を、また例えばdtは2重の3重線
を表わし、bは幅広い線を表わす。Jはカップリング定
数を表わす。MS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。 (実施例1) (+)及び(−)−2−オクチル−
2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸メチル
(一般式(IIa)の化合物)の合成
【0078】
【化23】
【0079】(1−a) 1−(2−メトキシフェニ
ル)−2−デカノールの合成 2−ブロモアニソール28g(150mmol)のエー
テル75ml溶液に−78℃で1.6Mブチルリチウム
−ヘキサン溶液94mlを加え30分間攪拌した。反応
終了後、ヨウ化銅(I)14.3g(75mmol)を加
え、1時間かけて−20℃まで昇温した後、1,2−エ
ポキシデカン11.72g(75mmol)のエーテル
(30ml)溶液を滴下し、室温まで昇温させながら一
晩攪拌した。反応液を飽和塩化アンモニウム水溶液で処
理し、セライト濾過後、エーテルで抽出し、濃縮後、残
渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサン
/酢酸エチル=10/1〜3/1及びトルエン/エーテ
ル=20/1〜10/1)を用いて精製し、1−(2−
メトキシフェニル)−2−デカノール17.2g(収率
87%)を得た。 無色油状物質 Rf値:0.5(ヘキサン/酢酸エチル
=5/1) IR(neat) 3200〜3700,2925,1
600,1495,1460,1240,1030,7
50cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=
7.0Hz,3H),1.20〜1.55(m,14
H),2.04(d,J=3.7Hz,1H),2.6
8(dd,J=13.6and8.3Hz,1H),
2.89(dd,J=13.6and3.8Hz,1
H),3.83(s,3H),3.79〜3.90
(m,1H),6.88(d,J=8.1Hz,1
H),6.92(td,J=7.4and1Hz,1
H),7.15(dd,J=7.4and1.8Hz,
1H),7.22(td,J=8.1and1.8H
z,1H) MS m/z=264(M+,1),122(100) 元素分析:C17282として 計算値:C,77.22;H,10.67% 実測値:C,77.02;H,10.68% (1−b) 1−(2−ヒドロキシフェニル)−2−
デカノールの合成 上記(1−a)で得られた1−(2−メトキシフェニ
ル)−2−デカノール16.4g(62mmol)のジ
クロロメタン(80ml)溶液に、室温でジメチルスル
フィド27ml(373mmol)と塩化アルミニウム
25g(186mmol)を加えた後、一晩攪拌した。
反応終了後、反応液を減圧濃縮し、ジクロロメタン(5
0ml)を加えた後、1M塩酸(500ml)に注ぎ、
有機層を分離後、ジクロロメタン(150ml×2)で
抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮後、
残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサ
ン/酢酸エチル=10/1〜5/1)を用いて精製し
て、1−(2−ヒドロキシフェニル)−2−デカノール
14.8g(収率95%)を得た。 無色油状物質 Rf値:0.3(ヘキサン/酢酸エチル
=5/1) IR(neat) 3000〜3700,2920,1
585,1490,1460,1245,750cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.2〜1.6(m,14H),2.3
8(d,J=3.1Hz,1H),2.79(dd,J
=14.7and7.3Hz,1H),2.86(d
d,J=14.7and2.6Hz,1H),3.86
〜4.04(m,1H),6.84(td,J=7.5
and1.2Hz,1H),6.92(dd,J=8.
0and1.2Hz,1H),7.03(dd,J=
7.7and1.7Hz,1H),7.15(td,J
=8.0and1.7Hz,1H),8.18(s,1
H) MS m/z=250(M+,8),108(100) 元素分析:C16262として 計算値:C,76.75;H,10.47% 実測値:C,76.67;H,10.35% (1−c) 2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾ
フランの合成 上記(1−b)で得られた1−(2−ヒドロキシフェニ
ル)−2−デカノール14.7g(58.5mmol)
のトルエン(50ml)溶液に、p−トルエンスルホン
酸3.35g(18mmol)を加え、2時間加熱還流
した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(1
00ml)に注ぎ、エチルエーテル(50ml×3)で
抽出し、飽和食塩水(50ml×1)で洗浄後、無水硫
酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。反応終了後、残
渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサン
/酢酸エチル=10/1)を用いて精製して、2−オク
チル−2,3−ジヒドロベンゾフラン9.75g(収率
72%)を得た。 無色油状物 沸点 160℃/2mmHg IR(neat) 2920,2850,1600,1
480,1460,1230,750cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.60(m,12H),
1.66(ddt,J=13.5,11.4and5.
7Hz,1H),1.83(dddd,J=13.5,
9.8,7.2and5.2Hz,1H),2.85
(dd,J=15.4and7.9Hz,1H),3.
26(dd,J=15.4and8.9Hz,1H),
4.76(dddd,J=8.9,7.9,5.9an
d5.2Hz,1H),6.75(dd,J=8.0a
nd0.41Hz,1H),6.81(td,J=7.
4and0.9Hz,1H),7.09(dd,J=
8.0and7.4Hz,1H),7.14(dd,J
=7.4and0.9Hz,1H) MS m/z=232(M+,58),133(4
0),107(100),91(38),43(3
9),41(49) 元素分析:C1624Oとして 計算値:C,82.70;H,10.41% 実測値:C,82.93;H,10.50% (1−d) 5−アセチル−2−オクチル−2,3−
ジヒドロベンゾフランの合成 上記(1−c)で得られた2−オクチル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン4.25g(18.3mmol)のジ
クロロメタン25ml溶液に、室温で塩化アルミニウム
2.93g(22mmol)を加えた後、無水酢酸1.
73ml(18.3mmol)を滴下し、更に一晩攪拌
した。反応終了後、反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水
溶液150mlに注ぎ、セライト濾過した。ジクロロメ
タン(50ml×3)で抽出し、飽和食塩水50mlで
洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。
反応終了後、残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカ
ゲル,ヘキサン/酢酸エチル=5/1)を用いて精製し
て、5−アセチル−2−オクチル−2,3−ジヒドロベ
ンゾフランと7−アセチル−2−オクチル−2,3−ジ
ヒドロベンゾフランの6:1混合物2.44g(収率4
8%)を得た。 無色粉末 融点 38〜40℃ IR(KBr) 2900,2850,1660,16
00,1490,1430,1270,825cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.53(m,12H),
1.68(ddt,J=13.6,10.0and5.
7Hz,1H),1.83(dddd,J=13.6,
9.7,7.1and5.2Hz,1H),2.53
(s,3H),2.88(dd,J=15.6and
7.6Hz,1H),3.31(dd,J=15.6a
nd9.0Hz,1H),4.77(dtd,J=8.
9,7.5and5.9Hz,1H),6.76(d,
J=8.3Hz,1H),7.76〜7.84(m,2
H) MS m/z=274(M+,86),259(8
4),150(57),149(55),133(1
6),43(100),41(27) 元素分析:C18262として 計算値:C,78.79;H,9.55% 実測値:C,78.87;H,9.28% (1−e) 2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾ
フラン−5−カルボン酸の合成 水酸化ナトリウム水溶液(4.8g/40mlH2O)
に0℃で臭素1.55ml(30mmol)を加え、1
5分間攪拌した。反応終了後、更に室温で臭化テトラブ
チルアンモニウム1.5g(4.7mmol)及び中性
洗剤水溶液5ml、上記(1−d)で得られた5−アセ
チル−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン及
び7−アセチル−2−オクチル−2,3−ジヒドロベン
ゾフランの6:1混合物2.58g(9.4mmol)
を加え、一晩攪拌した。反応液を亜硫酸水素ナトリウム
水溶液100mlに注ぎ、濃塩酸20mlでpH1にし
た後、エチルエーテル(50ml×3)で抽出し、無水
硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。反応終了後、
残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサ
ン/酢酸エチル=2/1〜1/1)を用いて精製して、
2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カ
ルボン酸と2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラ
ン−7−カルボン酸の6:1混合物1.97g(収率7
6%)を得た。更にヘキサン/トルエン/エタノールの
20/10/1混合溶媒から3回再結晶させて、2−オ
クチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン
酸と2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−7
−カルボン酸の12:1混合物1.04g(収率40
%)を得た。 無色板状晶 融点 113℃ IR(KBr) 2100〜3300,2900,28
30,1665,1600,1440,1400,12
70,1240,1180,1130,910,83
0,770,660,550cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.60(m,12H),
1.69(ddt,J=13.6,9.9and5.7
Hz,1H),1.84(dddd,J=13.6,
9.6,7.2and5.4Hz,1H),2.88
(dd,J=15.7and7.7Hz,1H),3.
32(dd,J=15.7and9.0Hz,1H),
4.88(dtd,J=8.8,7.4and6.1H
z,1H),6.78(d,J=8.4Hz,1H),
7.90(d,J=1.8Hz,1H),7.93(d
d,J=8.4and1.8Hz,1H),8.70〜
13.7(s,1H) MS m/z=276(M+,76),164(10
0),151(86),69(28),55(27),
43(29),41(37) 元素分析:C17243として 計算値:C,73.88;H,8.75% 実測値:C,73.66;H,8.74% (1−f) (+)及び(−)−2−オクチル−2,
3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸メチルの合
成 上記(1−e)で得られた2−オクチル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン−5−カルボン酸414mgのエチル
エーテル12ml溶液に、0℃でジアゾメタン−エチル
エーテル溶液10mlを加え、3時間攪拌した。反応終
了後、反応液に酢酸0.1mlを加えた後、飽和塩化ア
ンモニウム水溶液50mlを加え、エーテル(20ml
×3)で抽出し、飽和食塩水20mlで洗浄し、無水硫
酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮し、残渣をカラムクロ
マトグラフィー(シリカゲル,ヘキサン/酢酸エチル=
10/1)を用いて精製して、2−オクチル−2,3−
ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸メチル400m
g(収率92%)を得た。更に、分取高速液体クロマト
グラフィー(CHIRALCEL OD,ヘキサン/2
−プロパノール=40/1)を用いて分離精製して、
(+)−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン
−5−カルボン酸メチル138mg(収率32%)と
(−)−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン
−5−カルボン酸メチル162mg(収率37%)を得
た。 (+)−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン
−5−カルボン酸メチル 無色油状物質 Rf値:0.6(ヘキサン/酢酸エチル
=5/1) [α]D 20+69.8°(c=0.51,CHCl3) IR(neat) 2900,2840,1710,1
610,1435,1290,1265,1162,7
70cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.60(m,12H),
1.68(ddt,J=13.6,10.0and5.
7Hz,1H),1.83(dddd,J=13.6,
9.7,7.1and5.2Hz,1H),2.86
(dd,J=15.6and7.7Hz,1H),3.
29(dd,J=15.6and9.0Hz,1H),
3.87(s,3H),4.85(dtd,J=8.
8,7.5and6.0Hz,1H),6.75(d,
J=8.1Hz,1H),7.82〜7.88(m,2
H) MS m/z=290(M+,79),178(7
2),165(100) 元素分析:C18263として 計算値:C,74.45;H,9.02% 実測値:C,74.50;H,9.00% (−)−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン
−5−カルボン酸メチル 無色油状物質 Rf値:0.6(ヘキサン/酢酸エチル
=5/1) [α]D 20−73.2°(c=0.50,CHCl3) IR(neat) 2900,2840,1710,1
610,1435,1290,1265,1162,7
70cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.60(m,12H),
1.68(ddt,J=13.6,10.0and5.
7Hz,1H),1.83(dddd,J=13.6,
9.7,7.1and5.2Hz,1H),2.86
(dd,J=15.6and7.7Hz,1H),3.
29(dd,J=15.6and9.0Hz,1H),
3.87(s,3H),4.85(dtd,J=8.
8,7.5and6.0Hz,1H),6.75(d,
J=8.1Hz,1H),7.82〜7.88(m,2
H) MS m/z=290(M+,79),178(7
2),165(100) 元素分析:C18263として 計算値:C,74.45;H,9.02% 実測値:C,74.17;H,9.03% (実施例2) (−)−2−オクチル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン−5−カルボン酸(一般式(IIb)
の化合物)の合成
【0080】
【化24】
【0081】実施例1で得られた(−)−2−オクチル
−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸メチ
ル153mg(0.53mmol)のメタノール1ml
溶液に、室温で4M水酸化カリウム水溶液1.6mlを
加えて4時間攪拌した後、1時間加熱還流した。反応終
了後、反応液を1M塩酸30mlに注ぎ、エーテル(1
0ml×3)で抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧
濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲ
ル,ヘキサン/酢酸エチル=2/1)を用いて精製し
て、(−)−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフ
ラン−5−カルボン酸98mg(収率67%)を得た。 (実施例3) (−)−2−オクチル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン−5−カルボン酸4−オクチルオキシ
フェニル(第1表中のNo.(I−1)の化合物)の合
【0082】
【化25】
【0083】実施例2で得られた(−)−2−オクチル
−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸36
mg(0.13mmol)のジクロロメタン2ml溶液
にジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)27mg
(0.13mmol)を加え、15分間攪拌した後、4
−オクチルオキシフェノール29mg(0.13mmo
l)と4−ジメチルアミノピリジン8mgを加え,一晩
攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮した後、エー
テル30mlを加えてセライト濾過し、減圧濃縮後、残
渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,トルエン
/ヘキサン=10/1)を用いて精製して、(−)−2
−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カル
ボン酸4−オクチルオキシフェニル56mg(収率90
%、93%ee)を得た。 無色板状晶 融点81℃ [α]D 20−51.2°(c=0.52,CHCl3) IR(KBr) 2920,2850,1710,16
10,1505,1295,1270,1245,11
98,1160,1060,765cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),0.89(t,J=7.0Hz,3
H),1.20〜1.60(m,22H),1.70
(ddt,J=13.6,10.0and5.7Hz,
1H),1.78(quintet,J=6.6Hz,
2H),1.85(dddd,J=13.6,9.6,
7.1and5.1Hz,1H),2.90(dd,J
=15.8and7.7Hz,1H),3.33(d
d,J=15.8and9.1Hz,1H),3.95
(t,J=6.6Hz,2H),4.89(dtd,J
=8.8,7.4and6.0Hz,1H),6.81
(d,J=8.4Hz,1H),6.91(d,J=
9.1Hz,2H),7.08(d,J=9.1Hz,
2H),7.98(d,J=1.9Hz,1H),8.
01(dd,J=8.4and1.9Hz,1H) MS m/z 480(M+,2),259(100) 元素分析:C31444として 計算値:C,77.46;H,9.23% 実測値:C,77.38;H,9.16% (実施例4) (−)−2−オクチル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン−5−カルボン酸4−(4−オクチル
オキシフェニル)フェニル(第1表中のNo.(I−
2)の化合物)の合成 実施例3において、4−オクチルオキシフェノールに代
えて、4−(4−オクチルオキシフェニル)フェノール
を用いた以外は、実施例3と同様にして、(−)−2−
オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボ
ン酸4−(4−オクチルオキシフェニル)フェニル44
mg(収率53%,93%ee)を合成した。 無色板状晶 Cr 94 Sc* 151 N* 171
I [α]D 20−52.5°(c=0.51,CHCl3) IR(KBr) 2920,2850,1740,16
10,1505,1298,1270,1230,11
75,840,810,760cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),0.89(t,J=7.0Hz,3
H),1.20〜1.52(m,22H),1.71
(ddt,J=13.6,10.0and5.7Hz,
1H),1.81(quintet,J=6.6Hz,
2H),1.86(dddd,J=13.6,9.7,
7.3and5.2Hz,1H),2.92(dd,J
=15.8and7.7Hz,1H),3.35(d
d,J=15.8and9.1Hz,1H),4.00
(t,J=6.6Hz,2H),4.91(dtd,J
=8.7,7.5and6.0Hz,1H),6.83
(d,J=8.4Hz,1H),6.97(d,J=
8.8Hz,2H),7.23(d,J=8.8Hz,
2H),7.50(d,J=8.8Hz,2H),7.
58(d,J=8.8Hz,2H),8.01(d,J
=1.9Hz,1H),8.04(dd,J=8.4a
nd1.9Hz,1H) MS m/z 556(M+,5),259(100) 元素分析:C37484として 計算値:C,79.82;H,8.69% 実測値:C,79.77;H,8.61% (実施例5) SC*液晶組成物の調製
【0084】
【化26】
【0085】からなるSC相を示すホスト液晶(H)を
調製した。このホスト液晶の相転移温度は以下の通りで
あった。 12.5(Cr→SC)、55.5(SC−SA)、6
4.5(SA−N)、70(N−I) このホスト液晶(H)80%及び実施例3で得た(I−
1)の化合物20%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。 49(SC*−SA)、55.5(SA−N*)、66.
5(N*−I) なお、融点は明確でなかった。
【0086】同様にしてホスト液晶(H)90%及び実
施例4で得た(I−2)の化合物10%からなるSC*
液晶組成物(M−2)を調製した。その相転移温度は以
下の通りであった。 59(SC*−SA)、59.5(SA−N*)、75
(N*−I) (実施例6) 液晶表示素子の作製 実施例5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、表
示用素子を作製した。これを室温まで徐冷したところ、
配向したSC*相のセルが得られた。このセルに電界強
度10Vp-p/μm、50Hzの矩形波を印加して、そ
の電気光学的応答速度を測定したところ、25℃で60
0μ秒という高速応答が確認できた。このときの自発分
極の極性は−でその絶対値は0.1nC/cm2以下で
あった。
【0087】同様にして、SC*液晶組成物(M−2)
を用いて液晶表示用素子を作製し、その25℃における
特性を測定した。結果を以下に示す。 (M−2):応答960μ秒、自発分極 0.1nC/
cm2以下
【0088】
【発明の効果】本発明の一般式(I)又は一般式(I
I)で表わされる光学活性なジヒドロベンゾフラン誘導
体は、SC相を示すホスト液晶中にキラルドーパントと
して少量添加するだけで、その自発分極が大きくないに
もかかわらず、広い温度範囲で高速応答が可能で、且つ
配向性の優れた液晶組成物を提供することができる。
【0089】また本発明の化合物は、工業的に容易に製
造でき、無色で水、光等に対する化学的安定性にも優れ
ているので非常に実用的である。従って、本発明のSC
*液晶組成物を用いた表示用光スイッチング素子は、極
めて有用である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年9月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】一方、キラルドーパントとして自発分極を
誘起するためには、化合物分子中の不斉中心及び分子長
軸に、垂直な双極子モーメントを有する極性基を有する
ことが必要である。しかしながら、このような極性基の
存在は同時に化合物の粘性を増大させてしまう。そこ
で、自発分極を誘起するためには、双極子モーメントを
有効に利用することが考えられており、強い双極子モー
メントを有する基が、化合物分子の中心骨格(コア)及
び不斉炭素になるべく近接し、固定されていることが必
要であることが既に知られている。こうした条件をある
程度満足する化合物として、一般式(III)
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0079
【補正方法】変更
【補正内容】
【0079】(1−a) 1−(2−メトキシフェニ
ル)−2−デカノールの合成 2−ブロモアニソール28g(150mmol)のエー
テル75ml溶液に−78℃で1.6Mブチルリチウム
−ヘキサン溶液94mlを加え30分間攪拌した。ヨウ
化銅(I)14.3g(75mmol)を加え、1時間か
けて−20℃まで昇温した後、1,2−エポキシデカン
11.72g(75mmol)のエーテル(30ml)
溶液を滴下し、室温まで昇温させながら一晩攪拌した。
反応液を飽和塩化アンモニウム水溶液で処理し、セライ
ト濾過後、エーテルで抽出し、濃縮後、残渣をカラムク
ロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサン/酢酸エチル
=10/1〜3/1及びトルエン/エーテル=20/1
〜10/1)を用いて精製し、1−(2−メトキシフェ
ニル)−2−デカノール17.2g(収率87%)を得
た。 無色油状物質 Rf値:0.5(ヘキサン/酢酸エチル
=5/1) IR(neat) 3200〜3700,2925,1
600,1495,1460,1240,1030,7
50cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=
7.0Hz,3H),1.20〜1.55(m,14
H),2.04(d,J=3.7Hz,1H),2.6
8(dd,J=13.6and8.3Hz,1H),
2.89(dd,J=13.6and3.8Hz,1
H),3.83(s,3H),3.79〜3.90
(m,1H),6.88(d,J=8.1Hz,1
H),6.92(td,J=7.4and1Hz,1
H),7.15(dd,J=7.4and1.8Hz,
1H),7.22(td,J=8.1and1.8H
z,1H) MS m/z=264(M+,1),122(100) 元素分析:C17282として 計算値:C,77.22;H,10.67% 実測値:C,77.02;H,10.68% (1−b) 1−(2−ヒドロキシフェニル)−2−
デカノールの合成 上記(1−a)で得られた1−(2−メトキシフェニ
ル)−2−デカノール16.4g(62mmol)のジ
クロロメタン(80ml)溶液に、室温でジメチルスル
フィド27ml(373mmol)と塩化アルミニウム
25g(186mmol)を加えた後、一晩攪拌した。
反応終了後、反応液を減圧濃縮し、ジクロロメタン(5
0ml)を加えた後、1M塩酸(500ml)に注ぎ、
有機層を分離後、ジクロロメタン(150ml×2)で
抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮後、
残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサ
ン/酢酸エチル=10/1〜5/1)を用いて精製し
て、1−(2−ヒドロキシフェニル)−2−デカノール
14.8g(収率95%)を得た。 無色油状物質 Rf値:0.3(ヘキサン/酢酸エチル
=5/1) IR(neat) 3000〜3700,2920,1
585,1490,1460,1245,750cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.2〜1.6(m,14H),2.3
8(d,J=3.1Hz,1H),2.79(dd,J
=14.7and7.3Hz,1H),2.86(d
d,J=14.7and2.6Hz,1H),3.86
〜4.04(m,1H),6.84(td,J=7.5
and1.2Hz,1H),6.92(dd,J=8.
0and1.2Hz,1H),7.03(dd,J=
7.7and1.7Hz,1H),7.15(td,J
=8.0and1.7Hz,1H),8.18(s,1
H) MS m/z=250(M+,8),108(100) 元素分析:C16262として 計算値:C,76.75;H,10.47% 実測値:C,76.67;H,10.35% (1−c) 2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾ
フランの合成 上記(1−b)で得られた1−(2−ヒドロキシフェニ
ル)−2−デカノール14.7g(58.5mmol)
のトルエン(50ml)溶液に、p−トルエンスルホン
酸3.35g(18mmol)を加え、2時間加熱還流
した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(1
00ml)に注ぎ、エチルエーテル(50ml×3)で
抽出し、飽和食塩水(50ml×1)で洗浄後、無水硫
酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。残渣をカラムク
ロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサン/酢酸エチル
=10/1)を用いて精製して、2−オクチル−2,3
−ジヒドロベンゾフラン9.75g(収率72%)を得
た。 無色油状物 沸点 160℃/2mmHg IR(neat) 2920,2850,1600,1
480,1460,1230,750cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.60(m,12H),
1.66(ddt,J=13.5,11.4and5.
7Hz,1H),1.83(dddd,J=13.5,
9.8,7.2and5.2Hz,1H),2.85
(dd,J=15.4and7.9Hz,1H),3.
26(dd,J=15.4and8.9Hz,1H),
4.76(dddd,J=8.9,7.9,5.9an
d5.2Hz,1H),6.75(dd,J=8.0a
nd0.41Hz,1H),6.81(td,J=7.
4and0.9Hz,1H),7.09(dd,J=
8.0and7.4Hz,1H),7.14(dd,J
=7.4and0.9Hz,1H) MS m/z=232(M+,58),133(4
0),107(100),91(38),43(3
9),41(49) 元素分析:C1624Oとして 計算値:C,82.70;H,10.41% 実測値:C,82.93;H,10.50% (1−d) 5−アセチル−2−オクチル−2,3−
ジヒドロベンゾフランの合成 上記(1−c)で得られた2−オクチル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン4.25g(18.3mmol)のジ
クロロメタン25ml溶液に、室温で塩化アルミニウム
2.93g(22mmol)を加えた後、無水酢酸1.
73ml(18.3mmol)を滴下し、更に一晩攪拌
した。反応終了後、反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水
溶液150mlに注ぎ、セライト濾過した。ジクロロメ
タン(50ml×3)で抽出し、飽和食塩水50mlで
洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。
残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサ
ン/酢酸エチル=5/1)を用いて精製して、5−アセ
チル−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフランと
7−アセチル−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾ
フランの6:1混合物2.44g(収率48%)を得
た。 無色粉末 融点 38〜40℃ IR(KBr) 2900,2850,1660,16
00,1490,1430,1270,825cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.53(m,12H),
1.68(ddt,J=13.6,10.0and5.
7Hz,1H),1.83(dddd,J=13.6,
9.7,7.1and5.2Hz,1H),2.53
(s,3H),2.88(dd,J=15.6and
7.6Hz,1H),3.31(dd,J=15.6a
nd9.0Hz,1H),4.77(dtd,J=8.
9,7.5and5.9Hz,1H),6.76(d,
J=8.3Hz,1H),7.76〜7.84(m,2
H) MS m/z=274(M+,86),259(8
4),150(57),149(55),133(1
6),43(100),41(27) 元素分析:C18262として 計算値:C,78.79;H,9.55% 実測値:C,78.87;H,9.28% (1−e) 2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾ
フラン−5−カルボン酸の合成 水酸化ナトリウム水溶液(4.8g/40mlH2O)
に0℃で臭素1.55ml(30mmol)を加え、1
5分間攪拌した。反応終了後、更に室温で臭化テトラブ
チルアンモニウム1.5g(4.7mmol)及び中性
洗剤水溶液5ml、上記(1−d)で得られた5−アセ
チル−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン及
び7−アセチル−2−オクチル−2,3−ジヒドロベン
ゾフランの6:1混合物2.58g(9.4mmol)
を加え、一晩攪拌した。反応液を亜硫酸水素ナトリウム
水溶液100mlに注ぎ、濃塩酸20mlでpH1にし
た後、エチルエーテル(50ml×3)で抽出し、無水
硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。残渣をカラム
クロマトグラフィー(シリカゲル,ヘキサン/酢酸エチ
ル=2/1〜1/1)を用いて精製して、2−オクチル
−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸と2
−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−7−カル
ボン酸の6:1混合物1.97g(収率76%)を得
た。更にヘキサン/トルエン/エタノールの20/10
/1混合溶媒から3回再結晶させて、2−オクチル−
2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸と2−
オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−7−カルボ
ン酸の12:1混合物1.04g(収率40%)を得
た。 無色板状晶 融点 113℃ IR(KBr) 2100〜3300,2900,28
30,1665,1600,1440,1400,12
70,1240,1180,1130,910,83
0,770,660,550cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.60(m,12H),
1.69(ddt,J=13.6,9.9and5.7
Hz,1H),1.84(dddd,J=13.6,
9.6,7.2and5.4Hz,1H),2.88
(dd,J=15.7and7.7Hz,1H),3.
32(dd,J=15.7and9.0Hz,1H),
4.88(dtd,J=8.8,7.4and6.1H
z,1H),6.78(d,J=8.4Hz,1H),
7.90(d,J=1.8Hz,1H),7.93(d
d,J=8.4and1.8Hz,1H),8.70〜
13.7(s,1H) MS m/z=276(M+,76),164(10
0),151(86),69(28),55(27),
43(29),41(37) 元素分析:C17243として 計算値:C,73.88;H,8.75% 実測値:C,73.66;H,8.74% (1−f) (+)及び(−)−2−オクチル−2,
3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸メチルの合
成 上記(1−e)で得られた2−オクチル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン−5−カルボン酸414mgのエチル
エーテル12ml溶液に、0℃でジアゾメタン−エチル
エーテル溶液10mlを加え、3時間攪拌した。反応液
に酢酸0.1mlを加えた後、飽和塩化アンモニウム水
溶液50mlを加え、エーテル(20ml×3)で抽出
し、飽和食塩水20mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウム
で乾燥後、減圧濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィ
ー(シリカゲル,ヘキサン/酢酸エチル=10/1)を
用いて精製して、2−オクチル−2,3−ジヒドロベン
ゾフラン−5−カルボン酸メチル400mg(収率92
%)を得た。更に、分取高速液体クロマトグラフィー
(CHIRALCEL OD,ヘキサン/2−プロパノ
ール=40/1)を用いて分離精製して、(+)−2−
オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボ
ン酸メチル138mg(収率32%)と(−)−2−オ
クチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン
酸メチル162mg(収率37%)を得た。 (+)−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン
−5−カルボン酸メチル 無色油状物質 Rf値:0.6(ヘキサン/酢酸エチル
=5/1) [α]D 20+69.8°(c=0.51,CHCl3) IR(neat) 2900,2840,1710,1
610,1435,1290,1265,1162,7
70cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.60(m,12H),
1.68(ddt,J=13.6,10.0and5.
7Hz,1H),1.83(dddd,J=13.6,
9.7,7.1and5.2Hz,1H),2.86
(dd,J=15.6and7.7Hz,1H),3.
29(dd,J=15.6and9.0Hz,1H),
3.87(s,3H),4.85(dtd,J=8.
8,7.5and6.0Hz,1H),6.75(d,
J=8.1Hz,1H),7.82〜7.88(m,2
H) MS m/z=290(M+,79),178(7
2),165(100) 元素分析:C18263として 計算値:C,74.45;H,9.02% 実測値:C,74.50;H,9.00% (−)−2−オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン
−5−カルボン酸メチル 無色油状物質 Rf値:0.6(ヘキサン/酢酸エチル
=5/1) [α]D 20−73.2°(c=0.50,CHCl3) IR(neat) 2900,2840,1710,1
610,1435,1290,1265,1162,7
70cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),1.20〜1.60(m,12H),
1.68(ddt,J=13.6,10.0and5.
7Hz,1H),1.83(dddd,J=13.6,
9.7,7.1and5.2Hz,1H),2.86
(dd,J=15.6and7.7Hz,1H),3.
29(dd,J=15.6and9.0Hz,1H),
3.87(s,3H),4.85(dtd,J=8.
8,7.5and6.0Hz,1H),6.75(d,
J=8.1Hz,1H),7.82〜7.88(m,2
H) MS m/z=290(M+,79),178(7
2),165(100) 元素分析:C18263として 計算値:C,74.45;H,9.02% 実測値:C,74.17;H,9.03% (実施例2) (−)−2−オクチル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン−5−カルボン酸(一般式(IIb)
の化合物)の合成
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0083
【補正方法】変更
【補正内容】
【0083】実施例2で得られた(−)−2−オクチル
−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸36
mg(0.13mmol)のジクロロメタン2ml溶液
にジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)27mg
(0.13mmol)を加え、15分間攪拌した後、4
−オクチルオキシフェノール29mg(0.13mmo
l)と4−ジメチルアミノピリジン8mgを加え,一晩
攪拌した。反応液を減圧濃縮した後、エーテル30ml
を加えてセライト濾過し、減圧濃縮後、残渣をカラムク
ロマトグラフィー(シリカゲル,トルエン/ヘキサン=
10/1)を用いて精製して、(−)−2−オクチル−
2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボン酸4−オ
クチルオキシフェニル56mg(収率90%、93%e
e)を得た。 無色板状晶 融点81℃ [α]D 20−51.2°(c=0.52,CHCl3) IR(KBr) 2920,2850,1710,16
10,1505,1295,1270,1245,11
98,1160,1060,765cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),0.89(t,J=7.0Hz,3
H),1.20〜1.60(m,22H),1.70
(ddt,J=13.6,10.0and5.7Hz,
1H),1.78(quintet,J=6.6Hz,
2H),1.85(dddd,J=13.6,9.6,
7.1and5.1Hz,1H),2.90(dd,J
=15.8and7.7Hz,1H),3.33(d
d,J=15.8and9.1Hz,1H),3.95
(t,J=6.6Hz,2H),4.89(dtd,J
=8.8,7.4and6.0Hz,1H),6.81
(d,J=8.4Hz,1H),6.91(d,J=
9.1Hz,2H),7.08(d,J=9.1Hz,
2H),7.98(d,J=1.9Hz,1H),8.
01(dd,J=8.4and1.9Hz,1H) MS m/z 480(M+,2),259(100) 元素分析:C31444として 計算値:C,77.46;H,9.23% 実測値:C,77.38;H,9.16% (実施例4) (−)−2−オクチル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン−5−カルボン酸4−(4−オクチル
オキシフェニル)フェニル(第1表中のNo.(I−
2)の化合物)の合成 実施例3において、4−オクチルオキシフェノールに代
えて、4−(4−オクチルオキシフェニル)フェノール
を用いた以外は、実施例3と同様にして、(−)−2−
オクチル−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−カルボ
ン酸4−(4−オクチルオキシフェニル)フェニル44
mg(収率53%,93%ee)を合成した。 無色板状晶 Cr 94 Sc* 151 N* 171
I [α]D 20−52.5°(c=0.51,CHCl3) IR(KBr) 2920,2850,1740,16
10,1505,1298,1270,1230,11
75,840,810,760cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),0.89(t,J=7.0Hz,3
H),1.20〜1.52(m,22H),1.71
(ddt,J=13.6,10.0and5.7Hz,
1H),1.81(quintet,J=6.6Hz,
2H),1.86(dddd,J=13.6,9.7,
7.3and5.2Hz,1H),2.92(dd,J
=15.8and7.7Hz,1H),3.35(d
d,J=15.8and9.1Hz,1H),4.00
(t,J=6.6Hz,2H),4.91(dtd,J
=8.7,7.5and6.0Hz,1H),6.83
(d,J=8.4Hz,1H),6.97(d,J=
8.8Hz,2H),7.23(d,J=8.8Hz,
2H),7.50(d,J=8.8Hz,2H),7.
58(d,J=8.8Hz,2H),8.01(d,J
=1.9Hz,1H),8.04(dd,J=8.4a
nd1.9Hz,1H) MS m/z 556(M+,5),259(100) 元素分析:C37484として 計算値:C,79.82;H,8.69% 実測値:C,79.77;H,8.61% (実施例5) SC*液晶組成物の調製
───────────────────────────────────────────────────── 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 19/54 B 9279−4H G02F 1/13 500 // C07M 7:00 (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

Claims (10)

    【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、−O−、−
    COO−、−OCO−又は−OCOO−を表わし、mは
    0又は1を表わし、環A及び環B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、トランス−1,4−シクロヘキ
    シレン基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリジン−
    2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基又はト
    ランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表わ
    し、Yは−OCO−又は−OCH2−を表わし、mは1
    又は2を表わし、R2は炭素原子数1〜16のアルキル
    基を表わし、*はその炭素原子が(R)又は(S)配置
    の不斉炭素であることを表わす。ただし、Yが−OCH
    2−を表わす場合にはXは単結合又は−O−を表わ
    す。)で表わされる光学活性な化合物。
  2. 【請求項2】 R1が炭素原子数3〜12のアルキル基
    を表わし、Xが単結合又は−O−を表わし、環A及び環
    Bがそれぞれ独立的に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−フェニレン基又はトラン
    ス−1,4−シクロヘキシレン基を表わし、Yは−OC
    O−を表わし、R2が炭素原子数1〜10の直鎖状アル
    キル基を表わすことを特徴とする請求項1記載の光学活
    性な化合物。
  3. 【請求項3】 Xが−O−を表わすことを特徴とする請
    求項2記載の光学活性な化合物。
  4. 【請求項4】 一般式(I)においてm=1の場合、環
    A及び環Bの少なくとも一方が1,4−フェニレン基で
    あることを特徴とする請求項3記載の光学活性な化合
    物。
  5. 【請求項5】 一般式(II) 【化2】 (式中、R2は炭素原子数1〜16のアルキル基を表わ
    し、R3は水素原子又は低級アルキル基を表わし、*は
    その炭素原子が(R)又は(S)配置の不斉炭素である
    ことを表わす。)で表わされる光学活性な化合物。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5記載の光学活性な化合物
    を含有する液晶組成物。
  7. 【請求項7】 強誘電性キラルスメクチック相を示す請
    求項6記載の液晶組成物。
  8. 【請求項8】 一般式(I)で表わされる光学活性な化
    合物の含有量が5〜50重量%の範囲にあることを特徴
    とする請求項6又は7記載の液晶組成物。
  9. 【請求項9】 一般式(II)で表わされる光学活性化
    合物の含有量が5重量%以下であることを特徴とする請
    求項6、7又は8記載の液晶組成物。
  10. 【請求項10】 請求項6、7、8又は9記載の液晶組
    成物を用いて構成される液晶素子。
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WO2003010120A1 (de) * 2001-07-20 2003-02-06 Merck Patent Gmbh Indanverbindungen mit negativem dielektrischer anisotropie
US7122228B2 (en) 2001-07-20 2006-10-17 Merck Patent Gmbh Compound having negative Δε

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