JPH0967313A - Carboxylic acid ester compound, antiferroelectric liquid crystal compound, antiferroelectric liquid crystal composition and antiferroelectric liquid crystal device - Google Patents
Carboxylic acid ester compound, antiferroelectric liquid crystal compound, antiferroelectric liquid crystal composition and antiferroelectric liquid crystal deviceInfo
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- JPH0967313A JPH0967313A JP7228367A JP22836795A JPH0967313A JP H0967313 A JPH0967313 A JP H0967313A JP 7228367 A JP7228367 A JP 7228367A JP 22836795 A JP22836795 A JP 22836795A JP H0967313 A JPH0967313 A JP H0967313A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】反強誘電性液晶化合物あるいは反強誘電性液晶
組成物の成分として用いられる新規なカルボン酸エステ
ル化合物、従来に比較してチルト角の大きな反強誘電性
液晶材料、及びこのようなチルト角の大きな反強誘電性
液晶材料を用いた反強誘電性液晶素子を提供する。
【解決手段】従来のキラル部位の中心炭素原子に炭素数
3〜20であって、かつ炭素数の等しい2つのアルキル基
と水素原子が結合したカルボン酸エステル化合物を合成
して反強誘電性液晶相を示すカルボン酸エステル化合物
を得る。このようにして得られたカルボン酸エステル化
合物を配合して反強誘電性液晶組成物を調製する、さら
に、これらの反強誘電性液晶材料をセルギャップ間に充
填した液晶セルを用いて反強誘電性液晶素子を構成す
る。(57) Abstract: Novel carboxylic acid ester compound used as an antiferroelectric liquid crystal compound or a component of an antiferroelectric liquid crystal composition, an antiferroelectric liquid crystal material having a larger tilt angle than ever before And an antiferroelectric liquid crystal element using such an antiferroelectric liquid crystal material having a large tilt angle. An antiferroelectric liquid crystal is prepared by synthesizing a carboxylic acid ester compound in which a hydrogen atom is bonded to two alkyl groups having 3 to 20 carbon atoms and the same carbon number to the central carbon atom of a conventional chiral moiety. A carboxylic acid ester compound exhibiting a phase is obtained. An antiferroelectric liquid crystal composition is prepared by blending the carboxylic acid ester compound thus obtained, and further, an antiferroelectric liquid crystal composition is prepared by using a liquid crystal cell in which these antiferroelectric liquid crystal materials are filled in a cell gap. It constitutes a dielectric liquid crystal element.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、新規なカルボン酸エス
テル化合物、反強誘電性液晶化合物、反強誘電性液晶組
成物および反強誘電性液晶素子に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel carboxylic acid ester compound, an antiferroelectric liquid crystal compound, an antiferroelectric liquid crystal composition and an antiferroelectric liquid crystal device.
【0002】[0002]
【発明の技術的背景】現在、液晶表示素子は、低電圧お
よび低消費電力で駆動でき、しかも小型化、薄型化が可
能な点から広く利用されているが、TN(ツイストネマ
チック)モードで駆動する液晶表示素子が主流である。BACKGROUND OF THE INVENTION Liquid crystal display devices are currently widely used because they can be driven at low voltage and low power consumption and can be made smaller and thinner. However, they are driven in TN (twisted nematic) mode. Liquid crystal display devices that do this are the mainstream.
【0003】しかしながら、このTN液晶素子は、光ス
イッチング時間が長いという欠点がある。これに対し、
強誘電性液晶の電気光学効果を利用した液晶素子(以
下、強誘電性液晶素子という。)は、上述したTN液晶
素子あるいはSTN液晶素子と比較して光スイッチング
時間が極めて短く、しかも光スイッチング前後でいずれ
も強誘電性液晶化合物の配向状態が安定に保持されるた
めに液晶素子が光学メモリー性を示すので、動画表示装
置用の表示素子として用いるのに適している。However, this TN liquid crystal element has a drawback that the optical switching time is long. In contrast,
A liquid crystal element utilizing the electro-optical effect of a ferroelectric liquid crystal (hereinafter referred to as a ferroelectric liquid crystal element) has an extremely short optical switching time as compared with the above-mentioned TN liquid crystal element or STN liquid crystal element, and further, before and after optical switching. In both cases, since the liquid crystal element exhibits an optical memory property because the alignment state of the ferroelectric liquid crystal compound is stably maintained, it is suitable for use as a display element for a moving image display device.
【0004】しかしながら、強誘電性液晶素子は、残像
(スイッチング不良)が生じる、機械的ショックに弱
い、強誘電性液晶がシェブロン構造(くの字形に屈曲し
た配向構造)やツイスト構造(分子長軸方向に沿って液
晶分子がねじれ配向した構造)をとり易いために高いコ
ントラストと安定した光学メモリー性が得られないとい
う欠点がある。However, the ferroelectric liquid crystal device has a residual image (switching failure), is vulnerable to mechanical shock, and has a chevron structure (alignment structure bent in a dogleg shape) or a twist structure (long molecular axis). Since it is easy to take a structure in which liquid crystal molecules are twisted and aligned along the direction, there is a drawback that high contrast and stable optical memory property cannot be obtained.
【0005】反強誘電性液晶の電気光学効果を利用した
液晶素子(以下、反強誘電性液晶素子という。)は、上
記強誘電性液晶素子と同等の光スイッチングを示し、所
定の大きさを越える電圧を印加すると隣接する液晶分子
間の自発分極の向きが同一となる、すなわち、強誘電状
態となる点で強誘電性液晶素子と共通している。A liquid crystal element utilizing the electro-optical effect of an antiferroelectric liquid crystal (hereinafter referred to as an antiferroelectric liquid crystal element) exhibits optical switching equivalent to that of the above ferroelectric liquid crystal element and has a predetermined size. It is common to the ferroelectric liquid crystal element in that the direction of spontaneous polarization between adjacent liquid crystal molecules becomes the same when a voltage exceeding it is applied, that is, a ferroelectric state occurs.
【0006】しかしながら、反強誘電性液晶素子は、強
誘電状態から電圧の大きさをゼロに近付け、電圧の大き
さを所定の値よりも小さくすると隣接する液晶分子間の
自発分極が互いに反対方向を向く、すなわち、反強誘電
状態となる。However, in the antiferroelectric liquid crystal element, when the magnitude of the voltage is brought close to zero from the ferroelectric state and the magnitude of the voltage is made smaller than a predetermined value, the spontaneous polarization between the adjacent liquid crystal molecules are opposite to each other. That is, the antiferroelectric state.
【0007】このため、反強誘電性液晶素子では、強誘
電性液晶素子のような残像が生じることはなく、また、
反強誘電性液晶素子は、単純マトリックス駆動に適して
いるという利点がある。Therefore, the antiferroelectric liquid crystal element does not cause an afterimage as in the ferroelectric liquid crystal element, and
The antiferroelectric liquid crystal element has an advantage that it is suitable for simple matrix driving.
【0008】従来、反強誘電性液晶は、分子末端に光学
活性基(キラル部)を有する化合物が配向することによ
って形成されると考えられていた。すなわち、従来の反
強誘電性液晶にとって、分子末端に光学活性基を有する
化合物は不可欠であった。Conventionally, it has been considered that an antiferroelectric liquid crystal is formed by orienting a compound having an optically active group (chiral portion) at the molecular end. That is, a compound having an optically active group at the molecular end has been indispensable for conventional antiferroelectric liquid crystals.
【0009】したがって、従来においては、分子末端に
光学活性基を有する化合物が不可欠であるために提供可
能な反強誘電性液晶の範囲が制限され、また、提供可能
な反強誘電性液晶の範囲が制限されているために液晶物
性の改良に限界があった。Therefore, conventionally, the range of antiferroelectric liquid crystals that can be provided is limited because a compound having an optically active group at the molecular end is indispensable, and the range of antiferroelectric liquid crystals that can be provided is limited. However, there is a limit to the improvement of liquid crystal physical properties.
【0010】反強誘電性液晶素子中でそれぞれ自発分極
の大きさが同一である2種類の反強誘電性液晶を比較し
た場合、チルト角の大きな反強誘電性液晶の方が、電気
光学的応答速度が高速であり、コントラストの高い液晶
素子を得る上で望ましい。When two types of antiferroelectric liquid crystals having the same spontaneous polarization in the antiferroelectric liquid crystal element are compared, the antiferroelectric liquid crystal having a large tilt angle is electro-optical. It is desirable to obtain a liquid crystal device having a high response speed and a high contrast.
【0011】たとえば、光が一方の偏光板、液晶セルお
よび他方の偏光板をこの順序で透過するように液晶セル
の両側に一対の偏光板を配置し、液晶セルの電極間に反
強誘電性液晶を充填し、かつ、前記一対の偏光板をクロ
スニコル位に、すなわち、それぞれの偏光板によって制
御される偏光方向が互いに直交するように配置して形成
された反強誘電性液晶素子では、反強誘電性液晶素子の
光透過率、すなわち、一方の偏光板、液晶セルおよび他
方の偏光板を、この順序で透過した光の透過率は、下記
式(i): I=I0 sin2 2θsin2 (πΔn・d/λ) …(i) (上記式(i)中、I0 は、入射光強度を表し、Iは、
透過光強度を表し、θは、チルト角を表し、Δnは、屈
折率異方性(常光に対する屈折率と異常光に対する屈折
率との差)を表し、dは、液晶セルのセルギャップを表
し、λは、入射光の波長を表す。)で表され、チルト角
θが45度の時に最大となる。このチルト角θは、液晶
セルの電極間に充填された反強誘電性液晶の種類によっ
て異なるが、できるだけ大きく、45度に近づけた方が
コントラストの高い液晶素子を得る上で有利である。For example, a pair of polarizing plates are arranged on both sides of the liquid crystal cell so that light passes through one polarizing plate, the liquid crystal cell and the other polarizing plate in this order, and antiferroelectricity is provided between the electrodes of the liquid crystal cell. In an antiferroelectric liquid crystal element formed by filling a liquid crystal and arranging the pair of polarizing plates in a crossed Nicols position, that is, the polarization directions controlled by the respective polarizing plates are arranged to be orthogonal to each other, The light transmittance of the antiferroelectric liquid crystal element, that is, the light transmittance of light transmitted through one polarizing plate, a liquid crystal cell and the other polarizing plate in this order is expressed by the following formula (i): I = I 0 sin 2 2θsin 2 (πΔn · d / λ) (i) (In the above formula (i), I 0 represents incident light intensity, and I represents
Represents the intensity of transmitted light, θ represents the tilt angle, Δn represents the refractive index anisotropy (difference between the refractive index for ordinary light and the refractive index for extraordinary light), and d represents the cell gap of the liquid crystal cell. , Λ represents the wavelength of the incident light. ), And becomes maximum when the tilt angle θ is 45 degrees. This tilt angle θ varies depending on the type of the antiferroelectric liquid crystal filled between the electrodes of the liquid crystal cell, but it is advantageous to obtain the tilt angle θ as close as possible to 45 degrees in order to obtain a liquid crystal element with high contrast.
【0012】ところで、反強誘電性液晶は、自発分極と
電場との直接的な相互作用によってスイッチングする、
すなわち、電気光学的に変化する。このため、自発分極
の大きな反強誘電性液晶を用いれば、反強誘電性液晶素
子の電気光学的応答速度が高速化できる。By the way, the antiferroelectric liquid crystal is switched by the direct interaction between the spontaneous polarization and the electric field.
That is, it changes electro-optically. Therefore, by using an antiferroelectric liquid crystal having a large spontaneous polarization, the electro-optical response speed of the antiferroelectric liquid crystal element can be increased.
【0013】しかしながら、反強誘電性液晶は、自発分
極が大きくなるにつれて粘度も大きくなる傾向があり、
このため、自発分極の大きな反強誘電性液晶を用いても
反強誘電性液晶素子の電気光学的応答速度が高速化でき
ないことがある。However, the antiferroelectric liquid crystal tends to have a large viscosity as the spontaneous polarization increases.
Therefore, even if an antiferroelectric liquid crystal having a large spontaneous polarization is used, the electro-optical response speed of the antiferroelectric liquid crystal element may not be increased.
【0014】以上のことから、反強誘電性液晶について
は、自発分極の大きさをあまり変化させず、チルト角を
大きくすることが、電気光学的応答速度が高速であり、
コントラストの高い反強誘電性液晶素子を得る上で望ま
しいといえる。From the above, regarding the antiferroelectric liquid crystal, it is possible to obtain a high electro-optical response speed by not changing the magnitude of spontaneous polarization so much and increasing the tilt angle.
It can be said that it is desirable for obtaining an anti-ferroelectric liquid crystal device having a high contrast.
【0015】したがって、現在、反強誘電性液晶素子中
で従来の反強誘電性液晶と自発分極の大きさがほとんど
変わりなく、しかも従来の反強誘電性液晶に比較してチ
ルト角の大きな反強誘電性液晶の提供が望まれている。Therefore, at present, in the antiferroelectric liquid crystal element, the magnitude of spontaneous polarization is almost the same as that of the conventional antiferroelectric liquid crystal, and the tilt angle is larger than that of the conventional antiferroelectric liquid crystal. It is desired to provide a ferroelectric liquid crystal.
【0016】また、分子末端に光学活性基を有する化合
物は、通常、光学活性アルコールを用いて合成されてい
るが、この光学活性アルコールは、合成するのに手間が
かかる。このため、従来の反強誘電性液晶はコスト高で
あるという問題点もあった。A compound having an optically active group at its molecular end is usually synthesized using an optically active alcohol, but this optically active alcohol takes time and effort to synthesize. Therefore, the conventional antiferroelectric liquid crystal has a problem that the cost is high.
【0017】これに対し、本発明者らが、新規なカルボ
ン酸エステル化合物を製造し、このカルボン酸エステル
化合物、あるいはこれを含む組成物の液晶相を測定した
ところ、驚くべきことに、カルボン酸エステル化合物が
分子末端に光学活性基を有してないのにもかかわらず、
カルボン酸エステル化合物、あるいはこれを含む組成物
が反強誘電性液晶相を示し、しかもこれらの反強誘電性
液晶材料を用いて反強誘電性液晶素子を構成すると、従
来の反強誘電性液晶と自発分極の大きさがほとんど変わ
りなく、しかも従来の反強誘電性液晶材料に比較してチ
ルト角の大きな反強誘電性液晶が提供できることを見出
し、本発明を完成させるに至った。On the other hand, when the present inventors produced a novel carboxylic acid ester compound and measured the liquid crystal phase of this carboxylic acid ester compound or a composition containing the same, surprisingly, the carboxylic acid Even though the ester compound does not have an optically active group at the molecular end,
A carboxylic acid ester compound or a composition containing the same exhibits an antiferroelectric liquid crystal phase, and when an antiferroelectric liquid crystal element is formed by using these antiferroelectric liquid crystal materials, conventional antiferroelectric liquid crystals are obtained. The inventors have found that it is possible to provide an antiferroelectric liquid crystal having substantially the same magnitude of spontaneous polarization and a larger tilt angle than conventional antiferroelectric liquid crystal materials, and completed the present invention.
【0018】[0018]
【発明の目的】本発明は、反強誘電性液晶化合物あるい
は反強誘電性液晶組成物の成分として好適に用いること
ができるような新規なカルボン酸エステル化合物、その
製造方法、従来の反強誘電性液晶と自発分極の大きさが
ほとんど変わりなく、しかも従来の反強誘電性液晶材料
に比較してチルト角の大きな反強誘電性液晶が提供でき
るような反強誘電性液晶化合物または反強誘電性液晶組
成物、およびこれらの反強誘電性液晶化合物または反強
誘電性液晶組成物を用いた反強誘電性液晶素子(液晶表
示素子を包含する。)を提供することを目的としてい
る。The object of the present invention is to provide a novel carboxylic acid ester compound which can be suitably used as an antiferroelectric liquid crystal compound or a component of an antiferroelectric liquid crystal composition, a method for producing the same and conventional antiferroelectric compounds. Liquid crystal compound or antiferroelectric material that can provide an antiferroelectric liquid crystal that has almost the same magnitude of spontaneous polarization as the organic liquid crystal and has a larger tilt angle than conventional antiferroelectric liquid crystal materials. Liquid crystal composition, and an antiferroelectric liquid crystal compound or an antiferroelectric liquid crystal device (including a liquid crystal display device) using the antiferroelectric liquid crystal composition.
【0019】また、本発明は、前記反強誘電性液晶化合
物または前記反強誘電性液晶組成物を安価に提供するこ
とをも目的としている。Another object of the present invention is to provide the antiferroelectric liquid crystal compound or the antiferroelectric liquid crystal composition at low cost.
【0020】[0020]
【発明の概要】本発明に係るカルボン酸エステル化合物
は、次式(I): R−X−A1 −Y−A2 −CO2 −CH(Cn H2n+1)2 …(I) 〔式(I)中、Rは、炭素数3〜20のアルキル基、炭
素数3〜20のポリフルオロアルキル基から選ばれる基
およびこれらの基中に存在する1個または隣接していな
い2個以上の-CH2- 基または-CF2- 基が-O- 基で置換さ
れた基から選ばれる1種の基を表し、Xは、-O- または
単結合を表し、A1 およびA2 は、それぞれ独立してSUMMARY OF THE INVENTION The carboxylic acid ester compound according to the present invention has the following formula (I): R—X—A 1 —Y—A 2 —CO 2 —CH (C n H 2n + 1 ) 2 (I) [In the formula (I), R is a group selected from an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a polyfluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and one or two non-adjacent groups present in these groups. The above -CH 2 -group or -CF 2 -group represents one group selected from the group substituted with -O- group, X represents -O- or a single bond, and A 1 and A 2 Are each independently
【0021】[0021]
【化9】 Embedded image
【0022】から選ばれる基(ただし、A1 およびA2
の少なくとも一方は、A group selected from (provided that A 1 and A 2
At least one of
【0023】[0023]
【化10】 Embedded image
【0024】である。)を表し、Yは、-COO- 、-OCO、
-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CONH-、-NHCO-、-SCO- 、
-COS- 、-CH2S-および-SCH2-から選ばれる1種の基を表
し、nは、2〜8の整数を表す〕で表されることを特徴
としている。It is ), And Y is -COO-, -OCO,
-CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - CONH -, - NHCO -, - SCO-,
Represents one group selected from —COS—, —CH 2 S— and —SCH 2 —, and n represents an integer of 2 to 8].
【0025】本発明に係る反強誘電性液晶化合物は、上
記式(I)(式(I)中のR、X、A1 、A2 、Yおよ
びnは前記と同様の意味を表す。〕で表されることを特
徴としている。In the antiferroelectric liquid crystal compound according to the present invention, the above formula (I) (R, X, A 1 , A 2 , Y and n in the formula (I) have the same meanings as described above.) It is characterized by being represented by.
【0026】本発明に係る反強誘電性液晶組成物は、上
記式(I)で表されるカルボン酸エステル化合物を含有
することを特徴としている。本発明に係る反強誘電性液
晶素子は、液晶セルを備えた液晶素子であって、該液晶
セル内部の電極間に上述したような本発明に係る反強誘
電性液晶化合物または反強誘電性液晶組成物が充填され
ていることを特徴としている。The antiferroelectric liquid crystal composition according to the present invention is characterized by containing the carboxylic acid ester compound represented by the above formula (I). The antiferroelectric liquid crystal device according to the present invention is a liquid crystal device including a liquid crystal cell, and the antiferroelectric liquid crystal compound or the antiferroelectric liquid crystal compound according to the present invention as described above is provided between electrodes inside the liquid crystal cell. It is characterized in that it is filled with a liquid crystal composition.
【0027】[0027]
【発明の具体的な説明】カルボン酸エステル化合物 まず、本発明に係るカルボン酸エステル化合物について
具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Carboxylic Acid Ester Compound First, the carboxylic acid ester compound according to the present invention will be specifically described.
【0028】本発明に係る新規なカルボン酸エステル化
合物は、次式(I): R−X−A1 −Y−A2 −CO2 −CH(Cn H2n+1)2 …(I) で表される。The novel carboxylic acid ester compound according to the present invention has the following formula (I): R—X—A 1 —Y—A 2 —CO 2 —CH (C n H 2n + 1 ) 2 (I) It is represented by.
【0029】上記式(I)中、Rは、炭素数3〜20の
アルキル基、炭素数3〜20のポリフルオロアルキル基
から選ばれる基、およびこれらの基中に存在する1個ま
たは隣接していない2個以上の-CH2- 基または-CF2- 基
が-O- 基で置換された基から選ばれる1種の基を表し、
Xは、-O- または単結合を表し、A1 およびA2 は、そ
れぞれ独立してIn the above formula (I), R is a group selected from an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a polyfluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and one or adjacent groups present in these groups. Represents two or more -CH 2 -groups or -CF 2 -groups each of which is substituted with an -O- group,
X represents -O- or a single bond, and A 1 and A 2 are each independently
【0030】[0030]
【化11】 Embedded image
【0031】から選ばれる基を表すが、A1 およびA2
の少なくとも一方は、Represents a group selected from A 1 and A 2
At least one of
【0032】[0032]
【化12】 [Chemical 12]
【0033】であり、Yは、-COO- 、-OCO、-CH2CH2-、
-CH2O-、-OCH2-、-CONH-、-NHCO-、-SCO- 、-COS- 、-C
H2S-および-SCH2-から選ばれる1種の基を表し、nは、
2〜8の整数を表す。And Y is --COO--, --OCO, --CH 2 CH 2- ,
-CH 2 O -, - OCH 2 -, - CONH -, - NHCO -, - SCO-, -COS-, -C
Represents one group selected from H 2 S- and -SCH 2- , and n is
It represents an integer of 2 to 8.
【0034】上記Rが炭素数3〜20のアルキル基であ
る場合、このアルキル基は、直鎖状、分岐状あるいは脂
環状のいずれの形態を有していてもよい。また、上記R
が隣接していない2個以上の-CH2- 基が-O- 基で置換さ
れた炭素数3〜20のアルキル基である場合、このよう
な基としては、(2-ヘキシルオキシ)エトキシ基、
〔(2'- ブトキシ)-2- エトキシ〕エトキシ基、ノニル
オキシメチル基などが挙げられる。When R is an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, the alkyl group may have any of linear, branched or alicyclic form. In addition, the above R
Is an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms in which two or more -CH 2 -groups which are not adjacent to each other are substituted with -O- groups, such groups include (2-hexyloxy) ethoxy group. ,
[(2'-butoxy) -2-ethoxy] ethoxy group, nonyloxymethyl group and the like can be mentioned.
【0035】上記式(I)で表されるカルボン酸エステ
ル化合物を、例示すると下記表1の通りである。Examples of the carboxylic acid ester compound represented by the above formula (I) are shown in Table 1 below.
【0036】[0036]
【表1】 [Table 1]
【0037】[0037]
【表2】 [Table 2]
【0038】[0038]
【表3】 [Table 3]
【0039】上記表1に示されたカルボン酸エステル化
合物のうち、後述する実施例には、Rが、炭素数3〜2
0のアルキル基または炭素数2〜19のアルコキシ基で
あり、A1 およびA2 が、それぞれ独立してAmong the carboxylic acid ester compounds shown in Table 1 above, in the examples described later, R is 3 to 2 carbon atoms.
An alkyl group of 0 or an alkoxy group of 2 to 19 carbon atoms, A 1 and A 2 are each independently
【0040】[0040]
【化13】 Embedded image
【0041】から選ばれる1種の基を表し、A1 および
A2 の少なくとも一方が、Represents one group selected from the group consisting of at least one of A 1 and A 2 .
【0042】[0042]
【化14】 Embedded image
【0043】であり、Yが、-COO- であるカルボン酸エ
ステル化合物、特にRが、デシル基またはデシルオキシ
基であり、nが3であるカルボン酸エステル化合物が例
示されている。And carboxylic acid ester compounds in which Y is —COO—, and particularly carboxylic acid ester compounds in which R is a decyl group or a decyloxy group and n is 3.
【0044】なお、本発明で、上記式(I)で表される
カルボン酸エステル化合物が得られていることは、後述
する実施例で示すようにFD−マススペクトルおよび1
H−NMRスペクトルで確認されている。The fact that the carboxylic acid ester compound represented by the above formula (I) is obtained in the present invention means that the FD-mass spectrum and 1
Confirmed by 1 H-NMR spectrum.
【0045】特に、上記式(I)で表されるカルボン酸
エステル化合物のうち、後述する実施例に例示されてい
るYが-COO- であるカルボン酸エステル化合物は、例え
ば、次のようにして製造される。 (1)下記式(II): Ph−CH2 O−A2 −COOH …(II) (上記式中、Phはフェニル基を表し、A2 は、上記式
(I)中のA2 と同一の基である。)で表される化合
物、例えば1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ベンジルオキシナ
フタレンカルボン酸と、式:HOCH(Cn H2n+1)2
で表されるアルコールとを反応させ、下記式(III)) Ph−CH2 O−A2 −CO2 CH(Cn H2n+1)2 …(III) で表されるカルボン酸エステル化合物、例えば1,2,3,4-
テトラヒドロ-6- ベンジルオキシナフタレンカルボン酸
エステルを得る。 (2)得られた上記式(III)で表されるカルボン酸エス
テル化合物、例えば1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ベンジル
オキシナフタレンカルボン酸エステルを、テトラヒドロ
フランなどの溶媒中、パラジウム/炭素などの還元触媒
の存在下で水素ガスを用いて還元することにより下記式
(IV): HO−A2 −CO2 CH(Cn H2n+1)2 …(IV) で表されるヒドロキシ化合物、例えば1,2,3,4-テトラヒ
ドロ-6- ヒドロキシナフタレンカルボン酸エステルを得
る。 (3)上記式(IV)で表されるヒドロキシ化合物、例え
ば1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ヒドロキシナフタレンカル
ボン酸エステルと、下記式(V): R−X−A1 −COOH …(V) (上記式中、XおよびA1 は、それぞれ上記式〔I〕中
のXおよびA1 と同一の基である。)で表されるカルボ
ン酸、例えば4-アルコキシビフェニルカルボン酸とを、
塩化メチレン溶媒中、4-N,N-ジメチルアミノピリジンの
存在下でN,N'- ジシクロヘキシルカルボジイミド溶液を
滴下しながら反応させることにより上記式(I)で表さ
れるカルボン酸エステル化合物が製造される。Particularly, among the carboxylic acid ester compounds represented by the above formula (I), the carboxylic acid ester compounds in which Y is —COO— exemplified in the examples described later are prepared, for example, as follows. Manufactured. (1) the following formula (II): Ph-CH 2 O-A 2 -COOH ... (II) ( In the formula, Ph represents a phenyl group, A 2 are the same and A 2 in the above formula (I) A compound represented by the formula: HOCH (C n H 2n + 1 ) 2 and, for example, 1,2,3,4-tetrahydro-6-benzyloxynaphthalenecarboxylic acid.
In an alcohol is reacted represented by the following formula (III)) Ph-CH 2 O-A 2 -CO 2 CH (C n H 2n + 1) 2 ... carboxylic acid ester compound represented by (III), For example 1,2,3,4-
Obtain tetrahydro-6-benzyloxynaphthalenecarboxylic acid ester. (2) The obtained carboxylic acid ester compound represented by the above formula (III), for example, 1,2,3,4-tetrahydro-6-benzyloxynaphthalenecarboxylic acid ester, in a solvent such as tetrahydrofuran on palladium / carbon A hydroxy compound represented by the following formula (IV): HO-A 2 —CO 2 CH (C n H 2n + 1 ) 2 (IV) by reducing with hydrogen gas in the presence of a reducing catalyst such as For example, 1,2,3,4-tetrahydro-6-hydroxynaphthalenecarboxylic acid ester is obtained. (3) A hydroxy compound represented by the above formula (IV), for example, 1,2,3,4-tetrahydro-6-hydroxynaphthalenecarboxylic acid ester and the following formula (V): R—X—A 1 —COOH. (V) (in the formula, X and a 1 are each an X and a 1 and the same group in the above formula [I].) carboxylic acid represented by, and for example, 4-alkoxy-biphenyl carboxylic acid ,
A carboxylic acid ester compound represented by the above formula (I) is produced by reacting in a methylene chloride solvent in the presence of 4-N, N-dimethylaminopyridine while adding an N, N'-dicyclohexylcarbodiimide solution dropwise. It
【0046】なお、上記式(II)で表される化合物が1,
2,3,4-テトラヒドロ-6- ベンジルオキシナフタレンカル
ボン酸である場合、この1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ベン
ジルオキシナフタレンカルボン酸は、例えば次のように
して製造される。 (i)6-アルコキシナフタレン-2- カルボン酸と1,2-ジ
エトキシエタンとの混合物を金属ナトリウムの存在下で
イソアミルアルコールを滴下しながら還流することによ
り、1,2,3,4-テトラヒドロ-6- アルコキシナフタレン-2
- カルボン酸を得る。 (ii)こうして得られた1,2,3,4-テトラヒドロ-6- アル
コキシナフタレン-2- カルボン酸を、酢酸、臭化水素酸
と反応させることにより、1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ヒ
ドロキシナフタレン-2- カルボン酸を得る。 (iii)上記のようにして得られた1,2,3,4-テトラヒドロ
-6- ヒドロキシナフタレン-2- カルボン酸と臭化ベンジ
ルとを水酸化カリウムの存在下で反応させると、1,2,3,
4-テトラヒドロ-6- ベンジルオキシナフタレンカルボン
酸が得られる。The compound represented by the above formula (II) is 1,
In the case of 2,3,4-tetrahydro-6-benzyloxynaphthalenecarboxylic acid, this 1,2,3,4-tetrahydro-6-benzyloxynaphthalenecarboxylic acid is produced, for example, as follows. (I) A mixture of 6-alkoxynaphthalene-2-carboxylic acid and 1,2-diethoxyethane was refluxed in the presence of metallic sodium while adding isoamyl alcohol dropwise to give 1,2,3,4-tetrahydro. -6-Alkoxynaphthalene-2
-Get the carboxylic acid. (Ii) 1,2,3,4-tetrahydro-6-alkoxynaphthalene-2-carboxylic acid thus obtained is reacted with acetic acid and hydrobromic acid to give 1,2,3,4-tetrahydro- 6-Hydroxynaphthalene-2-carboxylic acid is obtained. (Iii) 1,2,3,4-tetrahydro obtained as described above
When -6-hydroxynaphthalene-2-carboxylic acid and benzyl bromide are reacted in the presence of potassium hydroxide, 1,2,3,
4-Tetrahydro-6-benzyloxynaphthalenecarboxylic acid is obtained.
【0047】上記式(I)中、Yが-OCO- である場合に
は、上記式(II)で表される化合物に代えて下記式(V
I): Ph−CH2 OCO−A2 −COOH …(VI) (上記式中、A2 は、上記式(I)中のA2 と同一の基
である。)で表される化合物を用い、この式(VI)で表
される化合物と式:HOCH(CnH2n+1)2 で表され
るアルコールとを反応させることによって得られた下記
式(VII): Ph−CH2 OCO−A2 −COOCH(Cn H2n+1)2 …(VII) (上記式中、A2 は、前記と同様の意味を表す。)をテ
トラヒドロフランなどの溶媒中で、パラジウム/炭素な
どの還元触媒の存在下で水素ガスを用いて還元すると下
記式(VIII): HOOC−A2 −CO2 CH(Cn H2n+1)2 …(VIII) (上記式中、A2 は、前記と同様の意味を表す。)で表
されるカルボン酸が得られ、この式(VIII)で表されるカ
ルボン酸と下記式(IX): R−X−A1 −OH …〔IX〕 (上記式中、XおよびA1 は、それぞれ上記式(I)中
のXおよびA1 と同一の基である。)で表される化合物
とを反応させることによって得られる。In the above formula (I), when Y is -OCO-, the compound represented by the following formula (V) is used instead of the compound represented by the above formula (II).
I): Ph-CH 2 OCO -A 2 -COOH ... (VI) ( In the above formula, A 2 is the formula (I) using the same group and A 2 in) a compound represented by. the formula compounds represented by (VI) and formula: HOCH (C n H 2n + 1) the following formula obtained by reacting an alcohol represented by 2 (VII): Ph-CH 2 OCO- A 2 —COOCH (C n H 2n + 1 ) 2 (VII) (wherein A 2 has the same meaning as described above) in a solvent such as tetrahydrofuran and a reduction catalyst such as palladium / carbon. When reduced with the presence of hydrogen gas of formula (VIII): HOOC-a 2 -CO 2 CH (C n H 2n + 1) 2 ... (VIII) ( in the above formula, a 2, as well as the A carboxylic acid represented by formula (VIII) is obtained, and the carboxylic acid represented by formula (VIII) and the following formula (IX): R—X—A 1 —OH IX] (in the above formula, X and A 1 are the same groups as X and A 1 in the above formula (I), respectively).
【0048】上記式(I)でYが-CH2CH2-、-CH2O −、
-OCH2-、-CONH-、-NHCO-、-SCO- 、-COS- 、-CH2S-また
は-SCH2-である場合、予め、常法に従って下記式
(X): R−X−A1 −Y−A2 −COOH …(X) (上記式中、R、X、Y、A1 およびA2 は、それぞれ
上記式(I)中の対応する符号と同一の基を意味す
る。)で表されるカルボン酸を合成しておき、この式
(X)で表されるカルボン酸と、式:HOCH(Cn H
2n+1)2 で表されるアルコールとを反応させることによ
って得られる。In the above formula (I), Y is --CH 2 CH 2- , --CH 2 O--,
-OCH 2 -, - CONH -, - NHCO -, - SCO-, -COS-, -CH 2 S- or -SCH 2 - if it is, in advance, the following equation in accordance with a conventional method (X): R-X- a in 1 -Y-a 2 -COOH ... ( X) ( the above formulas, R, X, Y, a 1 and a 2, respectively refer to the corresponding code in the same group in the above formula (I). ) Is previously synthesized, and the carboxylic acid represented by the formula (X) and the formula: HOCH (C n H
It is obtained by reacting with an alcohol represented by 2n + 1 ) 2 .
【0049】液晶化合物 本発明に係る反強誘電性液晶化合物は、上記式〔I〕で
表されることを特徴としている。すなわち、本発明に係
る反強誘電性液晶化合物は、上記式(I)で示されるカ
ルボン酸エステル化合物の範囲から選択される。 Liquid Crystal Compound The antiferroelectric liquid crystal compound according to the present invention is characterized by being represented by the above formula [I]. That is, the antiferroelectric liquid crystal compound according to the present invention is selected from the range of the carboxylic acid ester compound represented by the above formula (I).
【0050】反強誘電性液晶相の温度範囲が広い反強誘
電性液晶化合物を得るためには、反強誘電性液晶分子が
剛直構造をとることが望ましく、このような点から、上
記式(I)中、Rは、直鎖基、特にn-ヘキシル基、n-ヘ
プチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-
ウンデシル基、n-ドデシル基、n-テトラデシル基、n-ヘ
キサデシル基などのような直鎖アルキル基であることが
好ましく、Yは、-COO- または-CH2O −であることが好
ましく、A1 およびA2 は、In order to obtain an antiferroelectric liquid crystal compound having a wide temperature range of the antiferroelectric liquid crystal phase, it is desirable that the antiferroelectric liquid crystal molecules have a rigid structure. From such a point, the above formula ( In I), R is a linear group, particularly n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-
It is preferably a linear alkyl group such as an undecyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-hexadecyl group, etc., Y is preferably -COO- or -CH 2 O-, and A is 1 and A 2 are
【0051】[0051]
【化15】 Embedded image
【0052】から選ばれる1種の基であることが好まし
く、A1 およびA2 の少なくとも一方は、It is preferably one group selected from the following, and at least one of A 1 and A 2 is
【0053】[0053]
【化16】 Embedded image
【0054】であることが好ましい。本発明に係る反強
誘電性液晶化合物を液晶セルに充填して用いる場合、本
発明に係る反強誘電性液晶化合物を単独で用いてもよ
く、また、公知の液晶化合物および添加剤と混合して用
いてもよい。It is preferable that When a liquid crystal cell is filled with the antiferroelectric liquid crystal compound according to the present invention, the antiferroelectric liquid crystal compound according to the present invention may be used alone, or may be mixed with a known liquid crystal compound and an additive. You may use it.
【0055】液晶組成物 次いで、本発明に係る液晶組成物について説明する。本
発明に係る液晶組成物は、上記式(I)で表されるカル
ボン酸エステル化合物を含有することを特徴としてい
る。 Liquid Crystal Composition Next, the liquid crystal composition according to the present invention will be described. The liquid crystal composition according to the present invention is characterized by containing a carboxylic acid ester compound represented by the above formula (I).
【0056】本発明に係る液晶組成物は、2種以上の上
記式(I)で表されるカルボン酸エステル化合物の混合
物のみで構成されていてもよいが、他の液晶化合物、公
知の添加剤の1種以上との混合物で構成されていてもよ
い。The liquid crystal composition according to the present invention may be composed only of a mixture of two or more kinds of carboxylic acid ester compounds represented by the above formula (I), but other liquid crystal compounds and known additives may be used. It may be composed of a mixture of one or more of
【0057】本発明に係る液晶組成物で用いられる他の
液晶化合物としてはOther liquid crystal compounds used in the liquid crystal composition according to the present invention include
【0058】[0058]
【化17】 Embedded image
【0059】[0059]
【化18】 Embedded image
【0060】[0060]
【化19】 Embedded image
【0061】[0061]
【化20】 Embedded image
【0062】などのような2価の環状基を有し、かつ分
子末端に光学活性基を有する化合物が挙げられる。本発
明に係る反強誘電性液晶組成物が上記式(I)で表され
るカルボン酸エステル化合物と他の液晶化合物との混合
物からなる場合、上記式(I)で表されるカルボン酸エ
ステル化合物の量は、反強誘電性液晶組成物の総量10
0重量部に対し、1〜99重量部、好ましくは5〜75
重量部であることが望ましい。すなわち、上記式(I)
で表されるカルボン酸エステル化合物は、他の液晶化合
物の種類に応じて反強誘電性液晶組成物の主剤としても
助剤としても用いられる。Examples thereof include compounds having a divalent cyclic group and having an optically active group at the molecular end. When the antiferroelectric liquid crystal composition according to the present invention comprises a mixture of the carboxylic acid ester compound represented by the above formula (I) and another liquid crystal compound, the carboxylic acid ester compound represented by the above formula (I) Is the total amount of antiferroelectric liquid crystal composition 10
1 to 99 parts by weight, preferably 5 to 75 parts, relative to 0 parts by weight
Desirably, parts by weight are used. That is, the above formula (I)
The carboxylic acid ester compound represented by is used as a main agent and an auxiliary agent of the antiferroelectric liquid crystal composition depending on the type of other liquid crystal compounds.
【0063】本発明に係る反強誘電性液晶組成物は、必
要に応じて液晶組成物の反強誘電性を損なわない範囲の
量で、電導性賦与剤、寿命向上剤などのような公知の添
加剤を含有していてもよい。The antiferroelectric liquid crystal composition according to the present invention may be used in a known amount such as a conductivity imparting agent or a life improving agent in an amount within a range that does not impair the antiferroelectricity of the liquid crystal composition, if necessary. You may contain the additive.
【0064】反強誘電性液晶素子 本発明に係る反強誘電性液晶素子は、液晶セルを備えた
液晶素子であって、液晶表示素子を包含し、前記液晶セ
ル内部の電極間、通常、液晶セルに備えられた一対の電
極付基板の電極間に上述したような本発明に係る反強誘
電性液晶化合物または反強誘電性液晶組成物が充填され
ている。 Anti-Ferroelectric Liquid Crystal Element The anti-ferroelectric liquid crystal element according to the present invention is a liquid crystal element having a liquid crystal cell, and includes a liquid crystal display element, which is usually a liquid crystal cell between electrodes inside the liquid crystal cell. The antiferroelectric liquid crystal compound or the antiferroelectric liquid crystal composition according to the present invention as described above is filled between the electrodes of the pair of substrates with electrodes provided in the cell.
【0065】上記一対の電極付基板の一方は透明であっ
て、他方は透明であっても不透明であってもよい。この
電極付基板の一方が不透明である場合、この液晶セルを
備えた液晶素子は、反射型液晶素子として液晶表示素子
などに用いられうる。これに対し、両電極付基板が透明
である場合、この液晶セルを備えた液晶素子は、透過型
液晶素子として光スイッチング素子、光変調素子などに
用いられうる。One of the pair of electrode-attached substrates may be transparent, and the other may be transparent or opaque. When one of the electrode-attached substrates is opaque, the liquid crystal element including the liquid crystal cell can be used as a reflective liquid crystal element in a liquid crystal display element or the like. On the other hand, when the substrate with both electrodes is transparent, the liquid crystal element including this liquid crystal cell can be used as an optical switching element, an optical modulation element or the like as a transmissive liquid crystal element.
【0066】また、上記一対の電極付基板の少なくとも
一方の電極面には、配向膜が設けられていてもよい。な
お、配向膜とは、液晶セル中でこれと接する本発明に係
る液晶化合物または液晶組成物を所定の方向に配向させ
る層を意味し、例えば電極付基板の電極上にポリイミド
膜を形成し、このポリイミド膜の表面を所定の方向にラ
ビングするなどして得られる。An alignment film may be provided on at least one electrode surface of the pair of electrode-attached substrates. Incidentally, the alignment film means a layer for aligning the liquid crystal compound or liquid crystal composition according to the present invention in contact with the liquid crystal cell in a predetermined direction in a liquid crystal cell, for example, forming a polyimide film on an electrode of a substrate with an electrode, It is obtained by rubbing the surface of this polyimide film in a predetermined direction.
【0067】さらに、上記液晶セルには、液晶セル内部
の電極間距離を一定に保つため、この電極間にスペーサ
が介設されている。このスペーサとしては、一定膜厚の
フィルム、粒径の揃った球状粒子または太さの揃った繊
維片などが用いられる。スペーサとして一定膜厚のフィ
ルムを用いる場合、このスペーサは、通常、液晶セル内
部の電極間周縁部に介設される。また、スペーサとして
粒径の揃った球状粒子または太さの揃った繊維片を用い
る場合、これらのスペーサは、本発明に係る液晶化合物
または液晶組成物と混合して用いられる。Further, in the liquid crystal cell, a spacer is provided between the electrodes in order to keep the distance between the electrodes inside the liquid crystal cell constant. As the spacer, a film having a constant film thickness, spherical particles having a uniform particle diameter, fiber pieces having a uniform thickness, or the like is used. When a film having a certain thickness is used as the spacer, the spacer is usually provided in the peripheral edge portion between the electrodes inside the liquid crystal cell. When spherical particles having a uniform particle size or fiber pieces having a uniform thickness are used as spacers, these spacers are used by mixing with the liquid crystal compound or liquid crystal composition according to the present invention.
【0068】また、液晶セルの基板が、アルカリ金属な
どの不純物を含んでいる場合、これらの不純物が電極付
基板の電極あるいは電極などを通して本発明に係る液晶
化合物または液晶組成物を阻害しないように、電極付基
板の基板と電極との間にアルカリパッシベーション膜な
どが設けられていてもよい。When the substrate of the liquid crystal cell contains impurities such as alkali metal, these impurities should not interfere with the liquid crystal compound or liquid crystal composition according to the present invention through the electrodes of the substrate with electrodes or the electrodes. An alkali passivation film or the like may be provided between the substrate of the electrode-attached substrate and the electrode.
【0069】本発明に係る反強誘電性液晶素子では、液
晶セル内部に充填されている本発明に係る反強誘電性液
晶化合物または反強誘電性液晶組成物が反強誘電性液晶
相の状態で液晶セルの電極間に電圧が印加されると、電
圧の極性および大きさに応じて反強誘電性液晶相の配向
状態が、3安定状態間で変化し、たとえば正電圧側の強
誘電状態から電圧をゼロに近付けた場合に反強誘電状態
に変化し、この配向状態の変化に伴って液晶セル中で液
晶セルに入射した光の偏光方向が変化する。In the antiferroelectric liquid crystal device according to the present invention, the antiferroelectric liquid crystal compound or the antiferroelectric liquid crystal composition according to the present invention filled in the liquid crystal cell is in the antiferroelectric liquid crystal phase state. When a voltage is applied between the electrodes of the liquid crystal cell, the orientation state of the antiferroelectric liquid crystal phase changes among the three stable states depending on the polarity and magnitude of the voltage. For example, the ferroelectric state on the positive voltage side When the voltage is brought close to zero, the state changes to the antiferroelectric state, and the polarization direction of the light incident on the liquid crystal cell changes in the liquid crystal cell according to the change in the alignment state.
【0070】このような光の偏光方向の変化を利用して
表示、光スイッチングあるいは光変調を行う場合、本発
明に係る反強誘電性液晶素子では、通常、偏光板、偏光
ビームスプリッター、1/4波長板などの偏光制御手段
が用いられ、本発明に係る反強誘電性液晶素子が反射型
液晶素子である場合には、偏光制御手段が観察者と液晶
セルとの間に設けられ、本発明に係る反強誘電性液晶素
子が光透過型液晶素子である場合には、偏光制御手段、
液晶セルおよび偏光制御手段にこの順序で入射光が透過
するように2つの偏光制御手段がパラニコル位またはク
ロスニコル位に配置され、光の偏光方向が変化した際に
最大のコントラストが得られるよう2つの偏光制御手段
と液晶セルとの位置決めがなされる。ただし、入射光が
特定偏光成分、たとえば垂直偏光成分または水平偏向成
分のみを有する場合、光入射側の偏光制御手段を省略す
ることができ、観察者が偏光眼鏡をかけて液晶素子の出
力光を観察する場合、偏光眼鏡以外の光出入射側の偏光
制御手段を省略することができる。When display, light switching or light modulation is performed by utilizing such a change in the polarization direction of light, the antiferroelectric liquid crystal device according to the present invention is usually provided with a polarizing plate, a polarizing beam splitter, 1 / When polarization control means such as a four-wave plate is used and the antiferroelectric liquid crystal element according to the present invention is a reflective liquid crystal element, the polarization control means is provided between the observer and the liquid crystal cell, and When the antiferroelectric liquid crystal element according to the invention is a light transmission type liquid crystal element, polarization control means,
The two polarization control means are arranged in the para-Nicol position or the cross-Nicol position so that the incident light passes through the liquid crystal cell and the polarization control means in this order, so that maximum contrast can be obtained when the polarization direction of the light changes. The two polarization control means and the liquid crystal cell are positioned. However, when the incident light has only a specific polarization component, for example, a vertical polarization component or a horizontal polarization component, the polarization control means on the light incident side can be omitted and the observer wears polarizing glasses to control the output light of the liquid crystal element. When observing, the polarization control means other than the polarized glasses on the light outgoing / incident side can be omitted.
【0071】以上のように、本発明に係る反強誘電性液
晶素子は、液晶セルを備え、該液晶セル内部の電極間に
上述したような本発明に係る反強誘電性液晶化合物また
は反強誘電性液晶組成物が充填されていればよく、液晶
素子の用途などに応じて様々な変形が可能である。As described above, the antiferroelectric liquid crystal element according to the present invention comprises a liquid crystal cell, and the antiferroelectric liquid crystal compound or antiferroelectric compound according to the present invention as described above is provided between the electrodes inside the liquid crystal cell. It is sufficient that the dielectric liquid crystal composition is filled, and various modifications are possible depending on the application of the liquid crystal element.
【0072】本発明に係る反強誘電性液晶素子は、液晶
セルを備え、該液晶セル内部の電極間に上述したような
本発明に係る反強誘電性液晶化合物または反強誘電性液
晶組成物が充填されているので、液晶セル内部の電極間
に電圧を印加して反強誘電性液晶化合物分子を配向させ
た際にこれら反強誘電性液晶化合物分子のチルト角を従
来の反強誘電性液晶化合物または反強誘電性液晶組成物
を用いた場合に比較して大きくすることができる。The antiferroelectric liquid crystal device according to the present invention comprises a liquid crystal cell, and the antiferroelectric liquid crystal compound or the antiferroelectric liquid crystal composition according to the present invention as described above between the electrodes inside the liquid crystal cell. Since the anti-ferroelectric liquid crystal compound molecules are aligned by applying a voltage between the electrodes inside the liquid crystal cell, the tilt angle of these anti-ferroelectric liquid crystal compound molecules is It can be increased as compared with the case where a liquid crystal compound or an antiferroelectric liquid crystal composition is used.
【0073】[0073]
【発明の効果】本発明によれば、新規なカルボン酸エス
テル化合物が提供される。このカルボン酸エステル化合
物は、反強誘電性液晶化合物として、あるいは反強誘電
性液晶組成物の成分として用いられる。According to the present invention, a novel carboxylic acid ester compound is provided. This carboxylic acid ester compound is used as an antiferroelectric liquid crystal compound or as a component of an antiferroelectric liquid crystal composition.
【0074】本発明に係る反強誘電性液晶化合物は、上
記本発明に係る新規なカルボン酸エステル化合物で構成
され、分子末端に光学活性基を有していないのにもかか
わらず反強誘電性液晶相を示す。The antiferroelectric liquid crystal compound according to the present invention is composed of the novel carboxylic acid ester compound according to the present invention and has an antiferroelectric property even though it has no optically active group at the molecular end. Shows a liquid crystal phase.
【0075】本発明に係る反強誘電性液晶組成物は、上
記本発明に係る新規なカルボン酸エステル化合物を含ん
でおり、このため、分子末端に光学活性基を有する化合
物群で基本的に構成されている従来の反強誘電性液晶組
成物に比較して、液晶セルの電極間に充填し、次いでこ
の電極間に電圧を印加した際に示す液晶化合物分子の配
向チルト角を大きくすることができる。The antiferroelectric liquid crystal composition according to the present invention contains the novel carboxylic acid ester compound according to the present invention. Therefore, it is basically composed of a compound group having an optically active group at the molecular end. In comparison with the conventional antiferroelectric liquid crystal composition, it is possible to increase the alignment tilt angle of the liquid crystal compound molecule when filling between the electrodes of the liquid crystal cell and then applying a voltage between the electrodes. it can.
【0076】また、本発明によれば、上記のような優れ
た性質を有する反強誘電性液晶化合物または反強誘電性
液晶組成物が安価に提供することができる。Further, according to the present invention, the antiferroelectric liquid crystal compound or the antiferroelectric liquid crystal composition having the above-mentioned excellent properties can be provided at a low cost.
【0077】[0077]
【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例により限定される
ものではない。なお、下記化合物に記載されているR、
Sは、それぞれ異なる旋光性を示す符号である。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, R described in the following compound,
S is a code indicating different optical rotatory power.
【0078】[0078]
【実施例1】6-(4- デシルオキシビフェニル-4'-カルボニルオキシ)-
1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2- カルボン酸-4- ヘ
プチルエステル〔例示化合物(17)〕: Example 1 6- (4-decyloxybiphenyl-4′-carbonyloxy)-
1,2,3,4-Tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4-
Butyl ester [Exemplary compound (17)]:
【0079】[0079]
【化21】 [Chemical 21]
【0080】の合成 第1段階 6-デシルオキシ- ナフタレン-2- カルボン酸23.2g (70.
8mmol)および1,2-ジエトキシエタン780ml の混合物に、
窒素雰囲気下、120 ℃で攪拌しながら金属ナトリウム18
g (780mg原子)を加え、さらに還流温度にまで加熱し
た。 Synthesis of 1st stage 6-decyloxy-naphthalene-2-carboxylic acid 23.2 g (70.
8 mmol) and 780 ml of 1,2-diethoxyethane,
Metallic sodium 18 with stirring at 120 ° C under nitrogen atmosphere
g (780 mg atom) was added and further heated to reflux temperature.
【0081】この混合物にイソアミルアルコール60g (6
84mmol) を1時間かけて滴下し、さらに11時間還流しな
がら反応させた。得られた反応混合物を室温に冷却した
後、この反応混合物に、エタノールを加えて反応混合物
中に残存する金属ナトリウムを分解した後、20%塩酸を
加えて酸性にした。60 g of isoamyl alcohol (6
(84 mmol) was added dropwise over 1 hour, and the mixture was reacted under reflux for 11 hours. The obtained reaction mixture was cooled to room temperature, ethanol was added to this reaction mixture to decompose metallic sodium remaining in the reaction mixture, and 20% hydrochloric acid was added to acidify the mixture.
【0082】次いで、この水600ml を加えて水相と有機
相とに分離した後、得られた有機相を水洗した。しかる
後、この有機相を減圧下で濃縮して固体25.5g を得た。
トルエンを用いてこの固体を再結晶することにより、1,
2,3,4-テトラヒドロ-6- デシルオキシナフタレン-2- カ
ルボン酸17.7g (53.3mmol)を得た。Then, 600 ml of this water was added to separate the water phase and the organic phase, and the obtained organic phase was washed with water. Then, the organic phase was concentrated under reduced pressure to obtain 25.5 g of a solid.
By recrystallizing this solid with toluene, 1,
17.7 g (53.3 mmol) of 2,3,4-tetrahydro-6-decyloxynaphthalene-2-carboxylic acid was obtained.
【0083】第2段階 第1段階で得られた1,2,3,4-テトラヒドロ-6- デシルオ
キシナフタレン-2- カルボン酸 16.6g (50mmol) (第1
段階より量が多くなっています)に酢酸250mlおよび47
%臭化水素酸 86.5g (0.5mol) を加えて得られた混合物
を130 ℃で7時間加熱還流した。次いで、この混合物に
蒸留水を添加した後、減圧下で濃縮することにより、1,
2,3,4-テトラヒドロ-6- ヒドロキシナフタレン-2- カル
ボン酸 10.60g (50mmol)を得た。 Second step 1,2,3,4-tetrahydro-6-decyloxynaphthalene-2-carboxylic acid obtained in the first step 16.6 g (50 mmol) (first
250 ml and 47 ml of acetic acid)
86.5 g (0.5 mol) of% hydrobromic acid was added, and the resulting mixture was heated under reflux at 130 ° C. for 7 hours. Then, after adding distilled water to this mixture, by concentrating under reduced pressure, 1,
10.60 g (50 mmol) of 2,3,4-tetrahydro-6-hydroxynaphthalene-2-carboxylic acid was obtained.
【0084】第3段階 第2段階で得られた1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ヒドロキ
シナフタレン-2- カルボン酸 10.60g (50mmol)、臭化ベ
ンジル 12.85g (75mmol)、85%水酸化カリウム6.6g (10
0mmol) 、ヨウ化ナトリウム 0.525g (3.5mmol) 、エタ
ノール 200ml、蒸留水 25ml の混合物を100 ℃で12時間
加熱還流を続けた。得られた反応混合物を、室温まで放
冷し、次いで冷水中に添加した後、トルエンを用いて再
結晶することにより、1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ベンジ
ルオキシナフタレン-2- カルボン酸 13.8g (46.4mmol)
を得た。 Third step 10.60 g (50 mmol) of 1,2,3,4-tetrahydro-6-hydroxynaphthalene-2-carboxylic acid obtained in the second step, 12.85 g (75 mmol) of benzyl bromide, 85% water 6.6 g of potassium oxide (10
A mixture of 0 mmol), 0.525 g (3.5 mmol) of sodium iodide, 200 ml of ethanol, and 25 ml of distilled water was heated under reflux at 100 ° C. for 12 hours. The reaction mixture obtained was allowed to cool to room temperature, then added to cold water and recrystallized from toluene to give 1,2,3,4-tetrahydro-6-benzyloxynaphthalene-2-carboxylic acid. Acid 13.8g (46.4mmol)
I got
【0085】第4段階 第3段階で得られた1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ベンジル
オキシナフタレン-2-カルボン酸 0.42g (1.5mmol)、4-
ヘプタノール 0.17g (1,5mmol)、4-N,N-ジメチルアミノ
ピリジン 0.02g (0.16mmol) および塩化メチレン 12ml
の混合物に、N,N'- ジシクロヘキシルカルボジイミド
0.37g (1.8mmol)を含む塩化メチレン溶液5mlを室温で、
攪拌しながら1.5 時間かけて滴下した。 Fourth stage 1,2,3,4-tetrahydro-6-benzyloxynaphthalene-2-carboxylic acid obtained in the third stage 0.42 g (1.5 mmol), 4-
Heptanol 0.17 g (1,5 mmol), 4-N, N-dimethylaminopyridine 0.02 g (0.16 mmol) and methylene chloride 12 ml
A mixture of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide
5 ml of methylene chloride solution containing 0.37 g (1.8 mmol) at room temperature,
The mixture was added dropwise with stirring over 1.5 hours.
【0086】こうして得られた反応混合物を、さらに室
温下で20時間反応させた。次いで、この反応混合物をろ
過し、得られたろ液を濃縮した。この濃縮物をカラムク
ロマトグラフィーを用いて分離することにより、無色透
明液体である1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ベンジルオキシ
ナフタレン-2- カルボン酸-4- ヘプチルエステル 0.40g
(1.05mmol) を得た。The reaction mixture thus obtained was further reacted at room temperature for 20 hours. Then, the reaction mixture was filtered, and the obtained filtrate was concentrated. By separating this concentrate using column chromatography, a colorless transparent liquid 1,2,3,4-tetrahydro-6-benzyloxynaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl ester 0.40 g
(1.05 mmol) was obtained.
【0087】第5段階 第4段階で得られた1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ベンジル
オキシナフタレン-2-カルボン酸-4- ヘプチルエステル
0.40g (1.05mmol) 、5 %Pd/炭素 0.20gおよびテトラ
ヒドロフラン 5mlの混合物中に、室温、常圧下で攪拌し
ながら水素を72時間吹き込んだ。得られた反応混合物を
ろ過助剤としてセライトを用いてろ過し、得られたろ液
を濃縮することにより、無色透明液体である1,2,3,4-テ
トラヒドロ-6- ヒドロキシナフタレン-2- カルボン酸-4
- ヘプチルエステル 0.29g (1.0mmol)を得た。 Fifth step 1,2,3,4-tetrahydro-6-benzyloxynaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl ester obtained in the fourth step
Hydrogen was bubbled into a mixture of 0.40 g (1.05 mmol), 5% Pd / carbon 0.20 g and tetrahydrofuran 5 ml for 72 hours at room temperature under normal pressure with stirring. The reaction mixture obtained was filtered using Celite as a filter aid, and the resulting filtrate was concentrated to give 1,2,3,4-tetrahydro-6-hydroxynaphthalene-2-carboxylic acid as a colorless transparent liquid. Acid-4
-0.29 g (1.0 mmol) of heptyl ester was obtained.
【0088】第6段階 第5段階で得られた1,2,3,4-テトラヒドロ-6- ヒドロキ
シナフタレン-2- カルボン酸-4- ヘプチルエステル 0.2
9g (1.0mmol)、別途常法により合成した4-デシルオキシ
ビフェニル-4'-カルボン酸 0.35g (1mmol)、4-N,N-ジメ
チルアミノピリジン 0.02g (0.16mmol) および塩化メチ
レン 10ml の混合物に、N,N'- ジシクロヘキシルカルボ
ジイミド 0.27g (1.3mmol)を含む塩化メチレン溶液 3ml
を、室温で攪拌しながら2時間かけて滴下した。 Sixth step 1,2,3,4-tetrahydro-6-hydroxynaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl ester obtained in the fifth step 0.2
A mixture of 9 g (1.0 mmol), 4-decyloxybiphenyl-4'-carboxylic acid 0.35 g (1 mmol), 4-N, N-dimethylaminopyridine 0.02 g (0.16 mmol) and methylene chloride 10 ml, which were separately synthesized by a conventional method. , N, N'-dicyclohexylcarbodiimide 0.27 g (1.3 mmol) in methylene chloride solution 3 ml
Was added dropwise over 2 hours with stirring at room temperature.
【0089】こうして得られた反応混合物を、さらに室
温下で4時間反応させた。次いで、この反応混合物をろ
過し、得られたろ液を濃縮した。この濃縮物をカラムク
ロマトグラフィーを用いて分離することにより、無色の
半固体 0.46gを得た。The reaction mixture thus obtained was further reacted at room temperature for 4 hours. Then, the reaction mixture was filtered, and the obtained filtrate was concentrated. By separating this concentrate using column chromatography, 0.46 g of a colorless semi-solid was obtained.
【0090】この半固体のFDマススペクトル値M/e は62
6 であった。図1に得られた半固体状化合物の1H-NMRス
ペクトルチャートを示す。以上の測定結果から、この化
合物は、目的とする6-(4- デシルオキシビフェニル-4'-
カルボニルオキシ)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2
- カルボン酸-4-ヘプチルエステル〔例示化合物(1
7)〕であると同定された。The FD mass spectrum value M / e of this semi-solid was 62.
It was 6. FIG. 1 shows the 1 H-NMR spectrum chart of the obtained semi-solid compound. From the above measurement results, this compound was identified as 6- (4-decyloxybiphenyl-4'-
Carbonyloxy) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2
-Carboxylic acid-4-heptyl ester (exemplified compound (1
7)] was identified.
【0091】上記例示化合物(17)の相転移温度を下記
表2に示す。なお、表中、Iso は等方性液体相を示し、
SmA はスメクチックA相を示し、SmC はスメクチックC
相を示し、SmX は未同定のスメクチック相を示し、Cry
は結晶相を示し、2相、例えば等方性液体相とスメクチ
ックA相との臨界温度が表中に示されている。The phase transition temperatures of the above exemplified compound (17) are shown in Table 2 below. In the table, Iso indicates an isotropic liquid phase,
SmA shows smectic A phase, SmC shows smectic C
Phase, SmX indicates an unidentified smectic phase, Cry
Indicates a crystalline phase, and the critical temperatures of two phases, for example, an isotropic liquid phase and a smectic A phase are shown in the table.
【0092】[0092]
【表4】 [Table 4]
【0093】[0093]
【実施例2】6-(4- デシルビフェニル-4'-カルボニルオキシ)-1,2,3,
4-テトラヒドロナフタレン-2- カルボン酸-4- ヘプチル
エステル〔例示化合物(24)〕: Example 2 6- (4-decylbiphenyl-4′-carbonyloxy) -1,2,3,
4-tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl
Ester [Exemplified Compound (24)]:
【0094】[0094]
【化22】 Embedded image
【0095】の合成 実施例1の第6段階において、4-デシルオキシビフェニ
ル-4'-カルボン酸の代わりに4-デシルビフェニル-4'-カ
ルボン酸を用いる以外は実施例1と同様にして無色の半
固体 0.45gを得た。 Synthesis in the same manner as in Example 1 except that 4-decyloxybiphenyl-4′-carboxylic acid was replaced with 4-decylbiphenyl-4′-carboxylic acid in the sixth step of Example 1. This gave 0.45 g of a semi-solid.
【0096】この半固体のFDマススペクトル値M/e は61
0 であった。図2に得られた半固体状化合物の1H-NMRス
ペクトルチャートを示す。以上の測定結果から、この化
合物は、目的とする6-(4- デシルビフェニル-4'-カルボ
ニルオキシ)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2- カル
ボン酸-4- ヘプチルエステル〔例示化合物(24)〕であ
ると同定された。The FD mass spectrum value M / e of this semi-solid was 61.
It was 0. FIG. 2 shows the 1 H-NMR spectrum chart of the obtained semisolid compound. From the above measurement results, this compound is the target 6- (4-decylbiphenyl-4'-carbonyloxy) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl ester [Example Compound (24)] was identified.
【0097】上記例示化合物(24)の相転移温度を下記
表3に示す。なお、表中の記号および数値は、表2に示
された記号および数値と同様の意味を表している。The phase transition temperatures of the exemplified compound (24) are shown in Table 3 below. The symbols and numerical values in the table have the same meanings as the symbols and numerical values shown in Table 2.
【0098】[0098]
【表5】 [Table 5]
【0099】[0099]
【実施例3】6-[(4-デシルオキシフェニル)シクロヘキサン-4'-カル
ボニルオキシ]-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2- カ
ルボン酸-4- ヘプチルエステル〔例示化合物(79)〕: Example 3 6-[(4-decyloxyphenyl) cyclohexane-4'-cal
Bonyloxy] -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2-ca
Rubonic acid-4-heptyl ester [exemplary compound (79)]:
【0100】[0100]
【化23】 Embedded image
【0101】の合成 実施例1の第6段階において、4-デシルオキシビフェニ
ル-4'-カルボン酸の代わりに4-(4- デシルオキシフェニ
ル)シクロヘキサンカルボン酸を用いる以外は実施例1
と同様にして無色の半固体 0.44gを得た。 Synthesis of Example 1 except that 4- (4-decyloxyphenyl) cyclohexanecarboxylic acid was used in place of 4-decyloxybiphenyl-4′-carboxylic acid in the sixth step of Example 1.
In the same manner as in the above, 0.44 g of a colorless semi-solid was obtained.
【0102】この半固体のFDマススペクトル値M/e は63
2 であった。図3に得られた半固体状化合物の1H-NMRス
ペクトルチャートを示す。以上の測定結果から、この化
合物は、目的とする6-[(4-デシルオキシフェニル)シク
ロヘキサン-4'-カルボニルオキシ]-1,2,3,4-テトラヒド
ロナフタレン-2-カルボン酸-4- ヘプチルエステル〔例
示化合物(79)〕であると同定された。The FD mass spectrum value M / e of this semi-solid is 63.
Was 2. FIG. 3 shows the 1 H-NMR spectrum chart of the obtained semi-solid compound. From the above measurement results, this compound shows that the desired 6-[(4-decyloxyphenyl) cyclohexane-4′-carbonyloxy] -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4- It was identified as a heptyl ester [Exemplified Compound (79)].
【0103】上記例示化合物(79)の相転移温度を下記
表4に示す。なお、表中の記号および数値は、表2に示
された記号および数値と同様の意味を表している。The phase transition temperature of the above exemplified compound (79) is shown in Table 4 below. The symbols and numerical values in the table have the same meanings as the symbols and numerical values shown in Table 2.
【0104】[0104]
【表6】 [Table 6]
【0105】[0105]
【実施例4】6-(4- デシルオキシフェニルカルボニルオキシ)-1,2,3,
4-テトラヒドロナフタレン-2- カルボン酸-4- ヘプチル
エステル〔例示化合物(86)〕: Example 4 6- (4-decyloxyphenylcarbonyloxy) -1,2,3,
4-tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl
Ester [Exemplified Compound (86)]:
【0106】[0106]
【化24】 Embedded image
【0107】の合成 実施例1の第6段階において、4-デシルオキシビフェニ
ル-4'-カルボン酸の代わりに4-デシルオキシ安息香酸を
用いる以外は実施例1と同様にして無色の半固体 0.39g
を得た。 Synthesis of Example 6 In the same manner as in Example 1 except that 4-decyloxybiphenyl-4′-carboxylic acid was replaced with 4-decyloxybenzoic acid in the 6th step, 0.39 g of a colorless semisolid
I got
【0108】この半固体のFDマススペクトル値M/e は55
2 であった。図4に得られた半固体状化合物の1H-NMRス
ペクトルチャートを示す。以上の測定結果から、この化
合物は、目的とする6-(4- デシルオキシフェニルカルボ
ニルオキシ)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2- カル
ボン酸-4- ヘプチルエステル〔例示化合物(86)〕であ
ると同定された。The FD mass spectrum value M / e of this semi-solid is 55.
Was 2. FIG. 4 shows the 1 H-NMR spectrum chart of the obtained semisolid compound. From the above measurement results, this compound is the target 6- (4-decyloxyphenylcarbonyloxy) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl ester [Exemplified compound (86 )] Was identified.
【0109】上記例示化合物(24)の相転移温度を下記
表5に示す。なお、表中の記号および数値は、表2に示
された記号および数値と同様の意味を表している。The phase transition temperature of the above exemplified compound (24) is shown in Table 5 below. The symbols and numerical values in the table have the same meanings as the symbols and numerical values shown in Table 2.
【0110】[0110]
【表7】 [Table 7]
【0111】[0111]
【実施例5】 4-(6- デシルオキシ-1,2,3,4- テトラヒドロナフタレン
-2- カルボニルオキシ)安息香酸-4- ヘプチルエステル
〔例示化合物(101 )〕:Example 5 4- (6-decyloxy-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene
-2-carbonyloxy) benzoic acid-4-heptyl ester [exemplary compound (101)]:
【0112】[0112]
【化25】 Embedded image
【0113】の合成 第1段階 4-ベンジルオキシ安息香酸 3.42g (15mmol) 、4-ペンタ
ノール 1.74g (15mmol) 、4-N,N-ジメチルアミノピリジ
ン 0.18g (1.5mmol)および塩化メチレン 15mlの混合物
に、N,N'- ジシクロヘキシルカルボジイミド 3.71g (18
mmol) を含む塩化メチレン溶液 10ml を、室温で攪拌し
ながら2時間かけて滴下した。 Synthesis of 1st stage 4-benzyloxybenzoic acid 3.42 g (15 mmol), 4-pentanol 1.74 g (15 mmol), 4-N, N-dimethylaminopyridine 0.18 g (1.5 mmol) and methylene chloride 15 ml To the mixture, 3.71 g of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (18
(10 mmol) in methylene chloride solution was added dropwise over 2 hours with stirring at room temperature.
【0114】こうして得られた反応混合物を、さらに室
温下で12時間反応させた。次いで、この反応混合物をろ
過し、得られたろ液を濃縮した。この濃縮物をカラムク
ロマトグラフィーを用いて分離することにより、無色液
体である4-ベンジルオキシ安息香酸-4- ペンチルエステ
ル 2.64g (8.1mmol)を得た。The reaction mixture thus obtained was further reacted at room temperature for 12 hours. Then, the reaction mixture was filtered, and the obtained filtrate was concentrated. The concentrate was separated by column chromatography to obtain 2.64 g (8.1 mmol) of 4-benzyloxybenzoic acid-4-pentyl ester as a colorless liquid.
【0115】第2段階 第1段階で得られた4-ベンジルオキシ安息香酸-4- ペン
チルエステル 2.64g (8.1mmol)、5 %Pd/炭素 0.3g お
よびテトラヒドロフラン 30ml の混合物中に、室温、常
圧下で攪拌しながら水素を19時間吹き込んだ。得られた
反応混合物をろ過助剤としてセライトを用いてろ過し、
得られたろ液を濃縮することにより、淡黄色透明液体で
ある4-ヒドロキシト安息香酸-4- ペンチルエステル 1.8
1g (7.7mmol)を得た。Step 2 In a mixture of 2.64 g (8.1 mmol) of 4-benzyloxybenzoic acid-4-pentyl ester obtained in Step 1, 0.3 g of 5% Pd / carbon and 30 ml of tetrahydrofuran at room temperature under normal pressure. Hydrogen was bubbled in with stirring for 19 hours. The resulting reaction mixture was filtered using Celite as a filter aid,
By concentrating the obtained filtrate, 4-hydroxytobenzoic acid-4-pentyl ester which is a pale yellow transparent liquid 1.8
1 g (7.7 mmol) was obtained.
【0116】第3段階 第1段階で得られたる4-ヒドロキシト安息香酸-4- ペン
チルエステル 0.26g (1.1mmol)、実施例1の第1段階で
得られた1,2,3,4-テトラヒドロ-6- デシルオキシナフタ
レン-2- カルボン酸 0.37g 81.1mmol)、4-N,N-ジメチル
アミノピリジン0.013g (0.11mmol)および塩化メチレン
10ml の混合物に、N,N'- ジシクロヘキシルカルボジイ
ミド 0.27g (1.3mmol)を含む塩化メチレン溶液 5mlを、
室温で攪拌しながら1.5 時間かけて滴下した。 Third Step 0.26 g (1.1 mmol) of 4-hydroxytobenzoic acid-4-pentyl ester obtained in the first step, 1,2,3,4-obtained in the first step of Example 1 Tetrahydro-6-decyloxynaphthalene-2-carboxylic acid 0.37 g 81.1 mmol), 4-N, N-dimethylaminopyridine 0.013 g (0.11 mmol) and methylene chloride
To a mixture of 10 ml, 5 ml of a methylene chloride solution containing 0.27 g (1.3 mmol) of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide,
The mixture was added dropwise over 1.5 hours with stirring at room temperature.
【0117】こうして得られた反応混合物を、さらに室
温下で4時間反応させた。次いで、この反応混合物をろ
過し、得られたろ液を濃縮した。この濃縮物をカラムク
ロマトグラフィーを用いて分離することにより、無色の
半固体 0.46gを得た。The reaction mixture thus obtained was further reacted at room temperature for 4 hours. Then, the reaction mixture was filtered, and the obtained filtrate was concentrated. By separating this concentrate using column chromatography, 0.46 g of a colorless semi-solid was obtained.
【0118】この半固体のFDマススペクトル値M/e は55
0 であった。図5に得られた半固体状化合物の1H-NMRス
ペクトルチャートを示す。以上の測定結果から、この化
合物は、目的とする4-(6- デシルオキシ-1,2,3,4- テト
ラヒドロナフタレン-2- カルボニルオキシ)安息香酸-4
- ヘプチルエステル〔例示化合物(101 )〕であると同
定された。The FD mass spectrum value M / e of this semi-solid was 55.
It was 0. FIG. 5 shows the 1 H-NMR spectrum chart of the obtained semi-solid compound. From the above measurement results, this compound was identified as 4- (6-decyloxy-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2-carbonyloxy) benzoic acid-4
-Heptyl ester [Exemplified compound (101)] was identified.
【0119】上記例示化合物(101 )の相転移温度を下
記表6に示す。なお、表中の記号および数値は、表2に
示された記号および数値と同様の意味を表している。The phase transition temperatures of the above exemplified compound (101) are shown in Table 6 below. The symbols and numerical values in the table have the same meanings as the symbols and numerical values shown in Table 2.
【0120】[0120]
【表8】 [Table 8]
【0121】[0121]
【実施例6】実施例1で測定された例示化合物(17)の
SmX 相を同定するために、例示化合物(17)と下記式
〔A〕:Example 6 of the exemplified compound (17) measured in Example 1
In order to identify the SmX phase, exemplary compound (17) and the following formula [A]:
【0122】[0122]
【化26】 [Chemical formula 26]
【0123】で表される反強誘電性液晶化合物との2元
系液晶組成物を調整し、それぞれの配合比を変えた場合
の相転移温度を測定し、2成分の配合比と相転移温度と
の関係を示す相図を作成した。A binary liquid crystal composition with an antiferroelectric liquid crystal compound represented by the formula (1) was prepared, and the phase transition temperature was measured when the respective compounding ratios were changed. The compounding ratio of the two components and the phase transition temperature were measured. A phase diagram showing the relationship with
【0124】この相図を図6に示す。図6に示された結
果から、SmX 相は、反強誘電性液晶相(SmCA相)である
ことが判明した。This phase diagram is shown in FIG. From the results shown in FIG. 6, it was found that the SmX phase was an antiferroelectric liquid crystal phase (SmCA phase).
【0125】[0125]
【実施例7、比較例1】実施例1で得られた例示化合物
(17)と下記式〔B〕:Example 7, Comparative Example 1 The exemplified compound (17) obtained in Example 1 and the following formula [B]:
【0126】[0126]
【化27】 Embedded image
【0127】で表される化合物を重量比で50:50の
割合で混合して得られた組成物をセルギャップ2μmに
充填した光透過型液晶セル(試験セル)の両側に偏光板
をクロスニコル位に、偏光板、光透過型液晶セルおよび
偏光板の順序で光が透過するように配置して反強誘電性
液晶素子を作成した。The composition obtained by mixing the compound represented by 50:50 in a weight ratio was filled with a composition having a cell gap of 2 μm, and a polarizing plate was crossed on both sides of a light transmission type liquid crystal cell (test cell). An antiferroelectric liquid crystal device was prepared by arranging a polarizing plate, a light transmission type liquid crystal cell and a polarizing plate in this order so that light could pass therethrough.
【0128】また、比較のために上記組成物に代えて上
記式〔B〕で表される化合物のみを充填した以外は上記
と同様にして反強誘電性液晶素子を作成した。この状態
で、それぞれの液晶分子が示すチルト角および自発分極
の大きさを下記のようにして測定した。チルト角 直流電圧を試験セルに印加し、正電圧を印加して試験セ
ル内部の上記組成物中の液晶分子を強誘電状態に配向さ
せた場合および負電圧を印加して試験セル内部の上記組
成物中の液晶分子を強誘電状態に配向させた場合につ
き、それぞれ反強誘電性液晶素子の出力光が最暗状態と
なる、すなわち、偏光板、光透過型液晶セルおよび偏光
板の順序で透過してきた光量が最も少なくなるように上
記一対の偏光板に対して試験セルを回転し、それぞれの
回転角度θ1 およびθ2 を測定し、次式からチルト角θ
を求めた。For comparison, an antiferroelectric liquid crystal element was prepared in the same manner as above except that only the compound represented by the above formula [B] was filled in place of the above composition. In this state, the tilt angle and the magnitude of spontaneous polarization of each liquid crystal molecule were measured as follows. A tilt angle DC voltage is applied to the test cell, a positive voltage is applied to align the liquid crystal molecules in the composition inside the test cell to the ferroelectric state, and a negative voltage is applied to the composition inside the test cell. When the liquid crystal molecules in the object are oriented in the ferroelectric state, the output light of the antiferroelectric liquid crystal element becomes the darkest state, that is, the polarizing plate, the light transmission type liquid crystal cell and the polarizing plate are transmitted in this order. The test cell is rotated with respect to the above-mentioned pair of polarizing plates so that the amount of light is minimized, and the respective rotation angles θ 1 and θ 2 are measured.
I asked.
【0129】チルト角θ=(θ2 −θ1 )/2自発分極 図7に示す測定回路を構成し、回路中の試験セルに30V
/2μm、100Hz の矩形波を印加し、分極反転電流値を
測定し、この値を自発分極の大きさとした。Tilt angle θ = (θ 2 −θ 1 ) / 2 Spontaneous polarization The measurement circuit shown in FIG. 7 was constructed, and 30 V was applied to the test cell in the circuit.
A square wave of / 2 μm, 100 Hz was applied, and the polarization reversal current value was measured, and this value was taken as the magnitude of spontaneous polarization.
【0130】結果を、下記表7に示す。The results are shown in Table 7 below.
【0131】[0131]
【表9】 [Table 9]
【図1】 図1は、本発明で得られた新規化合物である
6-(4- デシルオキシビフェニル-4'-カルボニルオキシ)-
1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2- カルボン酸-4- ヘ
プチルエステルの1H-NMRスペクトルチャートである。FIG. 1 is a novel compound obtained by the present invention.
6- (4-decyloxybiphenyl-4'-carbonyloxy)-
1 is a 1 H-NMR spectrum chart of 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl ester.
【図2】 図2は、本発明で得られた新規化合物である
6-(4- デシルビフェニル-4'-カルボニルオキシ)-1,2,3,
4-テトラヒドロナフタレン-2- カルボン酸-4- ヘプチル
エステルの1H-NMRスペクトルチャートである。FIG. 2 is a novel compound obtained by the present invention.
6- (4-decylbiphenyl-4'-carbonyloxy) -1,2,3,
1 is a 1 H-NMR spectrum chart of 4-tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl ester.
【図3】 図3は、本発明で得られた新規化合物である
6-[(4-デシルオキシフェニル)シクロヘキサン-4'-カル
ボニルオキシ]-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2- カ
ルボン酸-4- ヘプチルエステルの1H-NMRスペクトルチャ
ートである。FIG. 3 is a novel compound obtained by the present invention.
6 is a 1 H-NMR spectrum chart of 6-[(4-decyloxyphenyl) cyclohexane-4′-carbonyloxy] -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl ester.
【図4】 図4は、本発明で得られた新規化合物である
6-(4- デシルオキシフェニルカルボニルオキシ)-1,2,3,
4-テトラヒドロナフタレン-2- カルボン酸-4- ヘプチル
エステルの1H-NMRスペクトルチャートである。FIG. 4 is a novel compound obtained by the present invention.
6- (4-decyloxyphenylcarbonyloxy) -1,2,3,
1 is a 1 H-NMR spectrum chart of 4-tetrahydronaphthalene-2-carboxylic acid-4-heptyl ester.
【図5】 図5は、本発明で得られた新規化合物である
4-(6- デシルオキシ-1,2,3,4- テトラヒドロナフタレン
-2- カルボニルオキシ)安息香酸-4- ヘプチルエステル
の1H-NMRスペクトルチャートである。FIG. 5 is a novel compound obtained by the present invention.
4- (6-decyloxy-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene
1 is a 1 H-NMR spectrum chart of -2-carbonyloxy) benzoic acid-4-heptyl ester.
【図6】 図6は、SmX 相が反強誘電性液晶相であるこ
とを示す2元系液晶組成物の相図である。FIG. 6 is a phase diagram of a binary liquid crystal composition showing that the SmX phase is an antiferroelectric liquid crystal phase.
【図7】 図7は、本発明で液晶分子の自発分極の大き
さを測定する際に用いた回路を示す図面である。FIG. 7 is a drawing showing a circuit used in measuring the magnitude of spontaneous polarization of liquid crystal molecules in the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── 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 C07C 69/94 C07C 69/94 233/81 9547−4H 233/81 235/54 9547−4H 235/54 235/56 9547−4H 235/56 323/61 7419−4H 323/61 323/62 7419−4H 323/62 327/32 7106−4H 327/32 C07D 239/26 C07D 239/26 239/32 239/32 C09K 19/14 9279−4H C09K 19/14 19/20 9279−4H 19/20 19/22 9279−4H 19/22 19/28 9279−4H 19/28 19/30 9279−4H 19/30 19/34 9279−4H 19/34 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C07C 69/94 C07C 69/94 233/81 9547-4H 233/81 235/54 9547-4H 235 / 54 235/56 9547-4H 235/56 323/61 7419-4H 323/61 323/62 7419-4H 323/62 327/32 7106-4H 327/32 C07D 239/26 C07D 239/26 239/32 239 / 32 C09K 19/14 9279-4H C09K 19/14 19/20 9279-4H 19/20 19/22 9279-4H 19/22 19/28 9279-4H 19/28 19/30 9279-4H 19/30 19 / 34 9279-4H 19/34 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500
Claims (7)
ポリフルオロアルキル基から選ばれる基およびこれらの
基中に存在する1個または隣接していない2個以上の-C
H2- 基または-CF2- 基が-O- 基で置換された基から選ば
れる1種の基を表し、 Xは、-O- または単結合を表し、 A1 およびA2 は、それぞれ独立して 【化1】 から選ばれる基を表し、A1 およびA2 の少なくとも一
方は、 【化2】 であり、 Yは、-COO- 、-OCO、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CON
H-、-NHCO-、-SCO- 、-COS- 、-CH2S-および-SCH2-から
選ばれる1種の基を表し、 nは、2〜8の整数を表す。〕で表されるカルボン酸エ
ステル化合物。1. The following formula (I): R—X—A 1 —Y—A 2 —CO 2 —CH (C n H 2n + 1 ) 2 (I) [In the formula (I), R is A group selected from an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a polyfluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent -C existing in these groups.
H 2 -group or -CF 2 -group represents one group selected from the group substituted with -O- group, X represents -O- or a single bond, and A 1 and A 2 are respectively Independently Represents a group selected from: and at least one of A 1 and A 2 is In it, Y is, -COO-, -OCO, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - CON
H -, - NHCO -, - SCO-, -COS-, -CH 2 S- and -SCH 2 - represents one group selected from, n represents an integer of 2-8. ] The carboxylic acid ester compound represented by these.
のアルキル基または炭素数2〜19のアルコキシ基であ
り、 A1 およびA2 が、それぞれ独立して 【化3】 から選ばれる1種の基を表し、A1 およびA2 の少なく
とも一方が、 【化4】 であり、 Yが、-COO- である請求項2に記載のカルボン酸エステ
ル化合物。2. In the formula (1), R has 3 to 20 carbon atoms.
Is an alkyl group or an alkoxy group having 2 to 19 carbon atoms, wherein A 1 and A 2 are each independently And at least one of A 1 and A 2 represents a group selected from And Y is —COO—, The carboxylic acid ester compound according to claim 2.
ポリフルオロアルキル基から選ばれる基およびこれらの
基中に存在する1個または隣接していない2個以上の-C
H2- 基または-CF2- 基が-O- 基で置換された基から選ば
れる1種の基を表し、 Xは、-O- または単結合を表し、 A1 およびA2 は、それぞれ独立して 【化5】 から選ばれる基(ただし、A1 およびA2 の少なくとも
一方は、 【化6】 である。)を表し、 Yは、-COO- 、-OCO、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CON
H-、-NHCO-、-SCO- 、-COS- 、-CH2S-および-SCH2-から
選ばれる1種の基を表し、 nは、2〜8の整数を表す。〕で表される反強誘電性液
晶化合物。3. The following formula (I): R—X—A 1 —Y—A 2 —CO 2 —CH (C n H 2n + 1 ) 2 (I) [In the formula (I), R is A group selected from an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a polyfluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent -C existing in these groups.
H 2 -group or -CF 2 -group represents one group selected from the group substituted with -O- group, X represents -O- or a single bond, and A 1 and A 2 are respectively Independently A group selected from (wherein at least one of A 1 and A 2 is It is. ), Y is -COO-, -OCO, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2- , -CON.
H -, - NHCO -, - SCO-, -COS-, -CH 2 S- and -SCH 2 - represents one group selected from, n represents an integer of 2-8. ] An antiferroelectric liquid crystal compound represented by:
くとも一方は、 【化8】 である。)である請求項3に記載の反強誘電性液晶化合
物。4. In the above formula (I), A 1 and A 2 are each independently One group selected from (wherein at least one of A 1 and A 2 is It is. ) Is an antiferroelectric liquid crystal compound according to claim 3.
O −である請求項4に記載の反強誘電性液晶化合物。5. In the above formula (I), Y is —COO— or —CH 2
The antiferroelectric liquid crystal compound according to claim 4, which is O −.
のカルボン酸エステル化合物を含有することを特徴とす
る反強誘電性液晶組成物。6. An antiferroelectric liquid crystal composition comprising the carboxylic acid ester compound according to claim 1 or 2.
液晶セル内部の電極間に請求項3ないし5のいずれか1
項に記載の反強誘電性液晶化合物または請求項6に記載
の反強誘電性液晶組成物が充填されていることを特徴と
する反強誘電性液晶素子。7. A liquid crystal element comprising a liquid crystal cell, wherein the liquid crystal cell is provided between electrodes inside the liquid crystal cell.
9. An antiferroelectric liquid crystal device, which is filled with the antiferroelectric liquid crystal compound according to claim 1 or the antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 6.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22836795A JP3795106B2 (en) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Carboxylic acid ester compound, antiferroelectric liquid crystal compound, antiferroelectric liquid crystal composition, and antiferroelectric liquid crystal device |
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| JPH0967313A true JPH0967313A (en) | 1997-03-11 |
| JP3795106B2 JP3795106B2 (en) | 2006-07-12 |
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| JP22836795A Expired - Fee Related JP3795106B2 (en) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Carboxylic acid ester compound, antiferroelectric liquid crystal compound, antiferroelectric liquid crystal composition, and antiferroelectric liquid crystal device |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0994097A3 (en) * | 1998-10-12 | 2000-09-06 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Novel phenyl triester compound and anti-ferroelectric liquid crystal composition containing the same |
| CN102888227A (en) * | 2012-09-20 | 2013-01-23 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | Liquid crystal compound and preparation method and application thereof |
-
1995
- 1995-09-05 JP JP22836795A patent/JP3795106B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| EP0994097A3 (en) * | 1998-10-12 | 2000-09-06 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Novel phenyl triester compound and anti-ferroelectric liquid crystal composition containing the same |
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