JPH1067708A

JPH1067708A - ２−メチルこはく酸ジエステル化合物およびこれを含む液晶組成物ならびにこの化合物の製造方法

Info

Publication number: JPH1067708A
Application number: JP8239958A
Authority: JP
Inventors: Mitsumutsu Fukumasa; 充睦福政; Tomomi Okada; 知巳岡田
Original assignee: Japan Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】強誘電性液晶組成物に少量添加するだけで、
自発分極等の他の物理定数に影響を与えることなく、Sm
C^*相とCh相のらせんピッチを調整でき、またスメクティ
ック相の層構造を著しく弱めて、容易にスメクティック
相の配向方向の変化を誘起できる２-メチルこはく酸ジ
エステル化合物またはその光学活性体、およびこれを含
む液晶組成物、ならびにこの化合物の製造法を提供する
こと。【解決手段】下記一般式（１）【化１】（上記式中、ＡおよびＢは堅い基を、Ｒ₁およびＲ₂は柔
らかい基を示す）で表わされる２-メチルこはく酸ジエ
ステル化合物、およびこれらの光学活性体の少なくとも
１種以上を、コレステリック相またはキラルスメクチッ
クＣ相を示す液晶材料に添加したことからなる液晶組成
物。

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２-メチルこは
く酸ジエステル化合物またはその光学活性体およびこれ
らの少なくとも一種類を含む液晶組成物ならびにこれら
の化合物の製造方法に関する。

【０００２】この２-メチルこはく酸ジエステル化合物
はディスプレイ、記録素子、ライトバルブあるいはプロ
ジェクター等のオプトエレクトロニクス関連素子を構成
する液晶材料として極めて有用である。

【０００３】

【従来の技術】近年、強誘電性液晶の光スイッチング現
象を利用した表示素子が、クラーク(N. A. Clark)とラ
ガーヴァール(S. T. Lagerwall)により提案された〔ア
プライドフィジックスレター(Applied Phys. Lett.)，
36，899頁 (1980)〕。この強誘電性液晶を利用した素子
は双安定性を有し、しかも、従来のＴＮ型あるいはＳＴ
Ｎ型と呼ばれる表示方式の液晶素子に比べて光学的な応
答がμsecのオーダーで、速いという優れた特徴を有し
ている。

【０００４】この強誘電性液晶素子において、良好なコ
ントラストを得るためには、液晶組成物が、（１）液体
-コレステリック(Ch)相-スメクティックＡ(SmA)相-キラ
ルスメクティックＣ(SmC^*)相という相系列をとり、かつ
（２）そのCh相、SmC^*相のらせんピッチを長くすること
が必要である。さらに、その強誘電性液晶組成物の電界
への応答速度を速くするためには、その組成物が（３）
大きな自発分極(Ps)を有することが求められる。

【０００５】強誘電性液晶組成物は、非キラルなベース
液晶に光学活性な化合物を添加することで作製できる。
電界への応答性が速く、かつコントラストの良好な組成
物を得るためには、上記の３つの条件を満たすことが必
要であるから、この添加剤として加える光学活性な化合
物はSmC^*相において大きな自発分極を発現し、かつ、Ch
相とSmC^*相において短いらせんピッチを誘起しないこと
が必要である。しかし、一般に、大きな自発分極を発現
させる分子構造は、Ch相とSmC^*相において短いらせんピ
ッチを誘起する性質がある。したがって、光学活性な化
合物を添加することで自発分極を大きくして応答速度の
速い組成物を作成しようとすると、Ch相とSmC^*相におい
て短いらせんピッチが誘起され、良好なコントラストが
得られないことになる。

【０００６】ところで、Ch相とSmC^*相におけるらせんの
方向には左向きと右向きがあり、また自発分極にも＋方
向と−方向の２つの方向がある。自発分極の方向が同じ
で、らせんの方向が逆の化合物を添加すると、らせんピ
ッチは長くなる。しかし、らせんの方向と自発分極の方
向は、一般に光学活性な化合物の分子構造に依存してペ
アで変化するため、絶対配置の反転などにより、一方の
方向が逆の化合物を作ることは困難である。したがっ
て、良好なコントラストを得るために、らせんピッチを
長くすることを目的として、らせんの向きが逆向きの化
合物を添加すると、一般的に、自発分極が打ち消されて
小さくなり、電界に対する応答速度が遅くなる。

【０００７】そこで、自発分極にはあまり影響を与え
ず、短いらせんピッチを誘起できる化合物がらせんピッ
チの調整剤として望まれている。しかも、この化合物
は、そのらせんピッチが短いものほど、少ない添加量で
らせんピッチを長くすることができる。

【０００８】このような化合物として、中央スペーサ部
分に不斉炭素を有する下記一般式（６）

【化６】（式中、Ｒはアルキル基、Ｃ^*は光学活性が誘起された
不斉炭素を示す)で表される３-メチルアジピン酸ジエス
テル類(J. Mater. Chem., 1994, 4, p449および特開平
６-３０６０５５号公報)が提案されている。

【０００９】しかし、この一般式（６）は短いらせんピ
ッチを誘起するが、強誘電性液晶の応答速度を遅らせる
という欠点があり、別のより短いらせんピッチを誘起す
る化合物が求められている。

【００１０】一方、スメクティック液晶はネマティック
液晶と異なり層構造を有するが、この層構造は、外部か
ら電界や磁場などを印加することにより変化し、これに
伴って分子は再配列する。この変化を光の透過光量の変
化として観測することで、スメクティック液晶はネマテ
ィック液晶と同様に、ディスプレイ、記録素子、ライト
バルブ、プロジェクターなどのオプトエレクトロニクス
関連の素子として利用できる。しかし、このスメクティ
ック液晶の層構造や分子配列の変化を起こすためには、
層構造を有さないネマティック液晶の分子配列の変化を
起こすのに比べて、より強い外部からの電界などの印加
が必要であるが、短いらせんピッチを誘起する化合物を
添加することにより、外部からの電界などの印加による
層構造の変形や分子配列の変化が容易になることが期待
されている。かかる用途からも、さらに短いらせんピッ
チを誘起する化合物が求められている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決しようとするもので、本発明の目的は強誘電性液晶組
成物に少量添加するだけで、自発分極等の他の物理定数
に影響を与えることなく、SmC^*相とCh相のらせんピッチ
を調整でき、またスメクティック相の層構造を著しく弱
めて、容易にスメクティック相の配向方向の変化を誘起
できる新規な化合物、およびこれを含む液晶組成物、な
らびにこの化合物の製造法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく、鋭意検討を進めた結果、上記一般式
（６）で表される３-メチルアジピン酸ジエステル類に
比べて中央スペーサーの長さが短い光学活性な２-メチ
ルこはく酸ジエステル化合物が、らせんのねじれ力は強
いが、自発分極は極めて弱く、これを強誘電性液晶組成
物に少量添加すると、自発分極等の他の物理定数に影響
を与えることなく、SmC^*相とCh相のらせんピッチを調整
できること、およびこの２-メチルこはく酸ジエステル
化合物はスメクティック層間に架橋構造を形成し、その
強いねじれ力のためスメクティック相の層構造を著しく
弱め、その結果として外部からのより弱い電界などの印
加で、容易にスメクティック相の配向方向の変化を誘起
できることを見い出した。

【００１３】すなわち、本発明は、下記一般式（１）

【化７】（上記式中、ＡおよびＢは堅い基を、Ｒ₁およびＲ₂は柔
らかい基を示す）で表わされる２-メチルこはく酸ジエ
ステル化合物と、上記式中のカルボニル基とメチル基が
結合しているメチン炭素上に不斉中心を持つその光学活
性体、および前記２-メチルこはく酸ジエステル化合物
またはその光学活性体の少なくとも１種以上をコレステ
リック相またはキラルスメクテイックＣ相を示す液晶材
料に添加したことからなる液晶組成物、およびスメクテ
ィック相を示す４-シアノ-４'-アルキルビフェニルまた
は４-シアノ-４'-アルコキシビフェニルに配合した液晶
組成物である。

【００１４】なお、上記一般式（１）の化合物はベース
液晶の層構造に入り込んで隣接層にねじれの強い相互作
用を生じるものである。したがって、この化合物中のＡ
およびＢはベース液晶の層構造に入り込み易い、ベース
液晶のコア部と同一および類似した構造、いわゆる堅い
基と言われているものであれば良く、フェニル、ビフェ
ニル、フェニルピリミジン、フェニル安息香酸エステ
ル、シクロヘキサン、シクロヘキシルフェニル、フェニ
ルシクロヘキサンカルボン酸エステル、シクロヘキシ
ル安息香酸エステル、フェニルピリジン、フェニルビ
フェニルカルボン酸エステル、ビフェニル安息香酸エ
ステル、ターフェニル、フェニルピリミジニルフェニル
等の基が好適である。このＡとＢは、同じ基でも異なる
基でも良いが、同じ基である方が合成が容易なため好ま
しい。

【００１５】また、これらの式中、Ｒ₁およびＲ₂は液晶
の相転移温度に影響を与えるが、らせん構造の誘起に関
しては大きな影響を与えないフレキシブルな構造、いわ
ゆる柔らかい基であれば良く、例えば、アルキル基、ア
ルコキシ基、アルケニルオキシ基、シアノ基、ニトロ
基、フッ素等が好適であり、前記アルキル基、アルコキ
シ基、アルケニルオキシ基は、原料の入手しやすさなど
から、炭素数１〜１８、特には炭素数３〜１０のものが
好ましい。このＲ₁とＲ₂は、同じ基でも異なる基でも良
いが、同じ基である方が合成が容易なため好ましい。

【００１６】また、本発明は、下記一般式（２）

【化８】（上記式中、ｍは１〜１８の整数を、Ｃ^*は光学活性が
付与された不斉炭素を示す）で表される光学活性な２-
メチルこはく酸ジエステル化合物、および下記一般式
（３）

【化９】（上記式中、ｍは１〜１８の整数を示す）で表わされる
５-アルキル-２-(４-ヒドロキシフェニル)ピリミジンと
光学活性な２-メチルこはく酸をエステル化させること
からなる上記一般式（２）で表される光学活性な２-メ
チルこはく酸ジエステル化合物の製造方法、さらには、
下記一般式（４）

【化１０】（上記式中、Ｘはシアノ基、ニトロ基、フッ素または塩
素を示す）で表わされる光学活性な２-メチルこはく酸
ジエステル化合物、および下記一般式（５）

【化１１】（上記式中、Ｘはシアノ基、ニトロ基、フッ素または塩
素を示す）で表わされる４-ヒドロキシビフェニル類と
光学活性な２-メチルこはく酸をエステル化させること
からなる上記一般式（４）で表される光学活性な２-メ
チルこはく酸ジエステル化合物の製造方法である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の上記一般式（１）で表わ
される化合物としては、具体的には、２-メチルこはく
酸ジ-(４-(５-ペンチルピリミジン-２-イル)フェニル)
エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(５-ヘキシルピ
リミジン-２-イル)フェニル)エステル、２-メチルこは
く酸ジ-(４-(５-ヘプチルピリミジン-２-イル)フェニ
ル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(５-オクチル
ピリミジン-２-イル)フェニル)エステル、２-メチルこ
はく酸ジ-(４-(５-ノニルピリミジン-２-イル)フェニ
ル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(５-デシルピ
リミジン-２-イル)フェニル)エステル、２-メチルこは
く酸ジ-(４-(５-ドデシルピリミジン-２-イル)フェニ
ル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-ブチルオキシ
フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-ペンチ
ルオキシフェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-
(４-ヘキシルオキシフェニル)エステル、２-メチルこは
く酸ジ-(４-ヘプチルオキシフェニル)エステル、２-メ
チルこはく酸ジ-(４-オクチルオキシフェニル)エステ
ル、２-メチルこはく酸ジ-(４-ノニルオキシフェニル)
エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-デシルオキシフ
ェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-ドデシル
オキシフェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-
ヘキシルフェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-
(４-ヘプチルフェニル)エステル、２-メチルこはく酸
ジ-(４-オクチルフェニル)エステル、２-メチルこはく
酸ジ-(４-ノニルフェニル)エステル、２-メチルこはく
酸ジ-(４-デシルフェニル)エステル、２-メチルこはく
酸ジ-(４-ドデシルフェニル)エステル、２-メチルこは
く酸ジ-(４-シアノフェニル)エステル、２-メチルこは
く酸ジ-(４-フルオロフェニル)エステル、２-メチルこ
はく酸ジ-４-(４'-シアノビフェニル)エステル、２-メ
チルこはく酸ジ-４-(４'-ニトロビフェニル)エステ
ル、２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-フルオロビフェニ
ル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-ヘキシル
オキシビフェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-４
-(４'-ヘプチルオキシビフェニル)エステル、２-メチル
こはく酸ジ-４-(４'-オクチルオキシビフェニル)エス
テル、２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-デシルオキシビ
フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-ド
デシルオキシビフェニル)エステル、２-メチルこはく酸
ジ-４-(４'-ヘキシルビフェニル)エステル、２-メチル
こはく酸ジ-４-(４'-ヘプチルビフェニル)エステル、
２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-オクチルビフェニル)エ
ステル、２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-ノニルビフェ
ニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-デシル
ビフェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-
ドデシルビフェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-
(４-(４-ヘキシルフェニルカルボニルオキシ)フェニル)
エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-ヘプチルフ
ェニルカルボニルオキシ)フェニル)エステル、２-メチ
ルこはく酸ジ-(４-(４-オクチルフェニルカルボニルオ
キシ)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-
(４-ノニルフェニルカルボニルオキシ)フェニル)エステ
ル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-デシルフェニルカ
ルボニルオキシ)フェニル)エステル、２-メチルこはく
酸ジ-(４-(４-ドデシルフェニルカルボニルオキシ)フ
ェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-ヘキ
シルオキシフェニルカルボニルオキシ)フェニル)エステ
ル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-ヘプチルオキシフ
ェニルカルボニルオキシ)フェニル)エステル、２-メチ
ルこはく酸ジ-(４-(４-オクチルオキシフェニルカルボ
ニルオキシ)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ
-(４-(４-ノニルオキシフェニルカルボニルオキシ)フェ
ニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-デシル
オキシフェニルカルボニルオキシ)フェニル)エステル、
２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-ドデシルオキシフェニ
ルカルボニルオキシ)フェニル)エステル、２-メチルこ
はく酸ジ-(４-(４-ヘキシルフェニルオキシカルボニ
ル)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４
-ヘプチルフェニルオキシカルボニル)フェニル)エステ
ル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-オクチルフェニル
オキシカルボニル)フェニル)エステル、２-メチルこは
く酸ジ-(４-(４-ノニルフェニルオキシカルボニル)フ
ェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-デシ
ルフェニルオキシカルボニル)フェニル)エステル、２-
メチルこはく酸ジ-(４-(４-ドデシルフェニルオキシカ
ルボニル)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-
(４-(４-ヘキシルオキシフェニルオキシカルボニル)フ
ェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-ヘプ
チルオキシフェニルオキシカルボニル)フェニル)エステ
ル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-オクチルオキシフ
ェニルオキシカルボニル)フェニル)エステル、２-メチ
ルこはく酸ジ-(４-(４-ノニルオキシフェニルオキシカ
ルボニル)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-
(４-(４-デシルオキシフェニルオキシカルボニル)フェ
ニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-ドデシ
ルオキシフェニルオキシカルボニル)フェニル)エステ
ル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-シアノフェニルオ
キシカルボニル)フェニル)エステル、２-メチルこはく
酸ジ-(４-(４-ニトロフェニルオキシカルボニル)フェ
ニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-フルオ
ロフェニルオキシカルボニル)フェニル)エステル、２-
メチルこはく酸ジ-(４-(４-ヘキシルシクロヘキシル)
フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-ペ
ンチルシクロヘキシル)フェニル)エステル、２-メチル
こはく酸ジ-(４-(４-ブチルシクロヘキシル)フェニル)
エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-プロピルシ
クロヘキシル)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸
ジ-(４-プロピルシクロヘキシル)エステル、２-メチル
こはく酸ジ-(４-ブチルシクロヘキシル)エステル、２-
メチルこはく酸ジ-(４-ペンチルシクロヘキシル)エス
テル、２-メチルこはく酸ジ-(４-ヘキシルシクロヘキ
シル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４'-ヘキ
シルオキシビフェニル-４-イル-カルボニルオキシ)フェ
ニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４'-ヘプ
チルオキシビフェニル-４-イル-カルボニルオキシ)フェ
ニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４'-オク
チルオキシビフェニル-４-イル-カルボニルオキシ)フェ
ニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４'-ノニ
ルオキシビフェニル-４-イル-カルボニルオキシ)フェニ
ル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４'-デシル
オキシビフェニル-４-イル-カルボニルオキシ)フェニ
ル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４'-ドデシ
ルオキシビフェニル-４-イル-カルボニルオキシ)フェニ
ル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４'-ヘキシル
ビフェニル-４-イル-カルボニルオキシ)フェニル)エス
テル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４'-ヘプチルビフェ
ニル-４-イル-カルボニルオキシ)フェニル)エステル、
２-メチルこはく酸ジ-(４-(４'-オクチルビフェニル-
４-イル-カルボニルオキシ)フェニル)エステル、２-メ
チルこはく酸ジ-(４-(４'-ノニルビフェニル-４-イル-
カルボニルオキシ)フェニル)エステル、２-メチルこは
く酸ジ-(４-(４'-デシルビフェニル-４-イル-カルボニ
ルオキシ)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-
(４-(４'-ドデシルビフェニル-４-イル-カルボニルオキ
シ)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-
(４-ヘキシルフェニルオキシカルボニル)ビフェニル-４
-イル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-(４-ヘプ
チルフェニルオキシカルボニル)ビフェニル-４-イル)エ
ステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-(４-オクチルフェ
ニルオキシカルボニル)ビフェニル-４-イル)エステル、
２-メチルこはく酸ジ-(４"-(４-ノニルフェニルオキシ
カルボニル)ビフェニル-４-イル)エステル、２-メチル
こはく酸ジ-(４"-(４-デシルフェニルオキシカルボニ
ル)ビフェニル-４-イル)エステル、２-メチルこはく酸
ジ-(４"-(４-ドデシルフェニルオキシカルボニル)ビフ
ェニル-４-イル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"
-(４-ヘキシルオキシフェニルオキシカルボニル)ビフェ
ニル-４-イル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-
(４-ヘプチルオキシフェニルオキシカルボニル)ビフェ
ニル-４-イル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-
(４-オクチルオキシフェニルオキシカルボニル)ビフェ
ニル-４-イル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-
(４-ノニルオキシフェニルオキシカルボニル)ビフェニ
ル-４-イル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-(４
-デシルオキシフェニルオキシカルボニル)ビフェニル-
４-イル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-(４-ド
デシルオキシフェニルオキシカルボニル)ビフェニル-４
-イル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-(４-シア
ノフェニルオキシカルボニル)ビフェニル-４-イル)エス
テル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-(４-ニトロフェニル
オキシカルボニル)ビフェニル-４-イル)エステル、２-
メチルこはく酸ジ-(４"-(４-フルオロフェニルオキシ
カルボニル)ビフェニル-４-イル)エステル、２-メチル
こはく酸ジ-(４-(４-プロピルシクロヘキシルカルボニ
ルオキシ)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-
(４-(４-ブチルシクロヘキシルカルボニルオキシ)フェ
ニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-ペンチ
ルシクロヘキシルカルボニルオキシ)フェニル)エステ
ル、２-メチルこはく酸ジ-(４-(４-ヘキシルシクロヘ
キシルカルボニルオキシ)フェニル)エステル、２-メチ
ルこはく酸ジ-(４-(２-(４-ブチルオキシフェニル)ピ
リミジン-５-イル)フェニル)エステル、２-メチルこは
く酸ジ-(４-(２-(４-ペンチルオキシフェニル)ピリミ
ジン-５-イル)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸
ジ-(４-(２-(４-ヘキシルオキシフェニル)ピリミジン-
５-イル)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-
(４-(２-(４-ヘプチルオキシフェニル)ピリミジン-５-
イル)フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４-
(２-(４-オクチルオキシフェニル)ピリミジン-５-イル)
フェニル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-ブチ
ル-p-テルフェニル-４-イル)エステル、２-メチルこは
く酸ジ-(４"-ペンチル-p-テルフェニル-４-イル)エス
テル、２-メチルこはく酸ジ-(４"-ヘキシル-p-テルフ
ェニル-４-イル)エステル、２-メチルこはく酸ジ-(４"
-ヘプチル-p-テルフェニル-４-イル)エステル、２-メチ
ルこはく酸ジ-(４"-シアノ-p-テルフェニル-４-イル)
エステルなどを例示できる。

【００１８】上記一般式（１）で示された化合物の光学
活性体は、液晶組成物のらせんピッチ調整材料として使
用できる。また、非強誘電性液晶組成物に添加すること
により、強誘電性液晶とすることができ、いわゆるキラ
ルドーパントとしても使用できる。この化合物をらせん
ピッチ調整剤として用いる場合は、ベース液晶のらせん
の方向とその強さにもよるが、ベース液晶に対して０.
５〜２０重量％の範囲で、キラルドーパントとして用い
る場合は、ベース液晶に対して０.５〜３０重量％の範
囲で、用いることが好ましい。

【００１９】また、上記一般式（１）で示される化合物
は、スメクティックＡ（SmA）相を示す液晶に添加する
ことにより、スメクティック相の層構造を著しく弱め、
その結果としてより弱い電界の印加で、容易にスメクテ
ィック相の配向方向の変化を誘起できるようになる。こ
の場合の添加量としては、スメクティック液晶に対して
０.５〜５０重量％、好ましくは層構造を弱くする効果
とスメクティック相の安定性のバランスから０.５〜３
０重量％、特には０.５〜１０重量％の範囲が好まし
い。本発明の化合物のうち、代表的なものについて理化
学的な性質を次に示す。

【００２０】(Ｒ)-２-メチルこはく酸ジ-(４-(５-オク
チルピリミジン-２-イル)フェニル)エステル ¹ Ｈ-ＮＭＲ(270MHz,CDCl₃,TMS基準,δ)：０.８８(t,J=
6.5Hz,6H)、１.２-１.４(m,20H)、１.５１(d,J=6.8Hz,3
H)、１.６-１.７(m,4H)、２.６２(t,J=7.6Hz,4H)、２.
８-２.９(m,1H)、３.１-３.２(m,1H)、３.２-３.４(m,1
H)、７.２２(d,J=7.8Hz,4H)、８.４５(d,J=8.6Hz,4H)、
８.６１(s,4H) ＩＲ(KBr,cm^-1)：２９２０、２８４０、１７５０、１５
８０、１４２５、１１９０、１１３０、７９０ＭＳ(m/z)：６６４［M⁺］、３８１、２８４、１８５

【００２１】(Ｒ)-２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-シア
ノビフェニル)エステル ¹ Ｈ-ＮＭＲ(270MHz,CDCl₃,TMS基準)：１.５２(d,J=6.8H
z,3H)、２.８〜３.０(m,1H)、３.０〜３.２(m,1H)、３.
２〜３.４(m,1H)、７.１〜７.３(m,4H)、７.５〜７.８
(m,12H) ＩＲ(KBr,cm^-1)：３０８０、２９９０、２２３０、１７
５５、１６０５、１５２０、１４９５、１３９５、１２
９２、１１７０、１１２５、８４２、８１２、７８５ＭＳ(m/z)：４８６［M⁺］、２９２

【００２２】上記一般式（１）で示されたエステル化合
物は、２-メチルこはく酸を、当該エステル化合物のア
ルコール残基に対応する堅い基と柔らかい基とからなる
ヒドロキシ化合物とを、Ｎ,Ｎ-ジシクロヘキシルカルボ
ジイミド等の脱水剤の存在下に、ジエステル化させるこ
とにより得られる。なお、２-メチルこはく酸は市販さ
れており、容易に入手できる。

【００２３】一般式（３）で示される５-アルキル-２-
(４-ヒドロキシフェニル)ピリミジンは、例えば、市販
の試薬を出発原料とし、４-ヒドロキシベンズアミジン
とビールスマイヤー試薬との反応により合成することが
できる〔Journal of Prakt. Chem., 317, 617(197
5)〕。また、一般式（５）で示される４-ヒドロキシビ
フェニル類は市販されており、容易に入手できる。

【００２４】

【実施例】

（実施例１）(Ｒ)-２-メチルこはく酸ジ-(４-(５-オクチルピリミジ
ン-２-イル)フェニル)エステル合成５-オクチル-２-(４-ヒドロキシフェニル)ピリミジン
１.４２８３g(５mmol)を塩化メチレン２０mlに懸濁し、
これに(Ｒ)-２-メチルこはく酸０.２６４mg(２mmol)、
４-ジメチルアミノピリジン２４.４mg(０.２mmol)およ
びＮ,Ｎ-ジシクロヘキシルカルボジイミド１.０３g(５m
mol)を加え、室温で７時間撹拌した。反応混合物から固
体をろ過で除き、ろ液を濃縮、固化し、得られた固体を
塩化メチレン/酢酸エチル(４０/１)混合溶液を展開溶媒
として、シリカゲルカラムクロマトグラフフィーで精製
した。これをエタノールから再結晶して、前述の理化学
的性質を有する純度１００％の標記化合物を１.０６４g
(収率８０％)を得た。この化合物の比旋光度［α］^D ₂₅
は−５８(c＝５,CHCl₃)であった。

【００２５】液晶性の評価上記で得られた(Ｒ)-２-メチルこはく酸ジ-(４-(５-オ
クチルピリミジン-２-イル)フェニル)エステルについ
て、降温時における相転移温度を測定した。液体は１１
５℃で直接結晶化した。

【００２６】また、アルキル鎖長の異なる４種類の５-
アルキル-２-(４-アルキルオキシフェニル)ピリミジン
からなる液晶組成物に上記化合物を２重量％添加し、こ
れをセル厚が３００μmのガラスセルに注入して、ガラ
ス基板と平行に配向させ、らせんピッチに対応する線幅
を光学顕微鏡により直接測定したところ、Ch相で４μ
m、SmC^*相で１μmという短いらせんピッチが観察され
た。

【００２７】一方、上記SmC^*相における自発分極を三角
波法〔Miyasato et al., Jpn. J. Appl. Phys., 22, L6
61(1983)〕により測定したところ、測定下限以下で、本
発明の化合物は自発分極にほとんど影響を与えていない
ことがわかる。

【００２８】（実施例２） (Ｒ)-２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-シアノビフェニ
ル)エステル合成実施例１において、５-オクチル-２-(４-ヒドロキシフ
ェニル)ピリミジンを４-シアノ-４'-ヒドロキシビフェ
ニルに代えた以外は、実施例１と同様の方法で合成し、
前述の理化学的性質を有する純度９９.１％の標記化合
物を２.２g（収率６０％）を得た。この化合物の比旋光
度［α］^D ₂₅は−８１（c＝１,CHCl₃）であった。

【００２９】液晶性の評価上記で得られた(Ｒ)-２-メチルこはく酸ジ-４-(４'-シ
アノビフェニル)エステルついて、降温時における相転
移温度を測定した。液体は１７６℃でコレステリック相
になり、１１６℃で結晶化した。

【００３０】実施例１と同様の方法でらせんピッチに対
応する線幅を光学顕微鏡により直接測定したところ、Ch
相で３μmという短いらせんピッチが観察された。

【００３１】一方、上記SmC^*相における自発分極を実施
例１に示した方法と同様な方法で測定したところ、測定
下限以下で、本発明の化合物は自発分極にほとんど影響
を与えていないことがわかった。

【００３２】（比較例１） (Ｒ)-３-メチルアジピン酸ジ-(４-(５-オクチルピリミ
ジン-２-イル)フェニル)エステル (Ｒ)-２-メチルこはく酸を(Ｒ)-３-メチルアジピン酸に
代えた以外は実施例１と、同様の方法で合成した。

【００３３】この化合物の相転移温度は文献記載の値と
一致した。また、アルキル鎖長の異なる４種類の５-ア
ルキル-２-(４-アルキルオキシフェニル)ピリミジンか
らなる液晶組成物に上記化合物を５重量％添加し、これ
を実施例１に記載の方法でらせんピッチを測定したとこ
ろ、Ch相で２μm、SmC^*相で２μｍであった。

【００３４】（実施例３)表１に示した３種類のシアノ
ビフェニル化合物を、同表に示した割合で混合し、スメ
クティック液晶構造を形成する組成物Ａを作成した。

【００３５】

【表１】

【００３６】この組成物Ａに、実施例１の化合物を２重
量％添加して液晶組成物Ｂを作成した。

【００３７】これらの組成物の降温時の相転移温度は、
表２のとおりで両者とも室温でスメクティックＡ相を示
した。

【００３８】

【表２】

【００３９】この液晶組成物Ｂのスメクティック相の層
構造の強さを調べるために、これらの組成物をＩＴＯ
膜、ポリイミド配向膜を有し、ラビング処理を施した２
枚のガラス板からなる厚さ３μmのセルに注入し、スメ
クティックＡ相を平行配向させた。これらのセルに室温
でそれぞれ電界を印加し、偏光顕微鏡下、液晶の配向の
変化を光の透過光量の変化で観察した。電界を印加しな
い状態での光の透過光量を１００％としたときの印加電
界(MV/m)に対する透過量の変化を図１にしめす。なお、
比較のために、液晶組成物Ａについてもまったく同様に
光の透過量の変化を室温で測定し、その結果を図１に並
記した。

【００４０】この結果、本発明の化合物を添加した液晶
組成物が、電界の変化により、容易にスメクティック相
の配向方向が変化することがわかる。

【００４１】

【発明の効果】本発明の化合物は、強誘電性液晶組成物
に少量添加することにより、自発分極など、ほかの物理
定数に影響を与えることなく、SmC^*相とCh相のらせんピ
ッチの大きさを制御することができ、また本発明の光学
活性体は、スメクティック液晶に添加することによっ
て、層構造を著しく弱め、より弱い外場の印加で、スメ
クティック相の配向方向の変化を容易に誘起できるとい
う格段の効果を奏し、これを含む液晶組成物によって応
答速度が速い、光学素子を製造できるという格別の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例３における液晶組成物をセルに注入し
て、電界(MV/m)を印加したときの透過量の変化を示す図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０７Ｃ 205/42 9450−4ＨＣ０７Ｃ 205/42 255/54 9357−4Ｈ 255/54 Ｃ０７Ｄ 239/26 Ｃ０７Ｄ 239/26 Ｃ０９Ｋ 19/20 Ｃ０９Ｋ 19/20 19/34 19/34 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ // Ｃ０７Ｍ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）【化１】（上記式中、ＡおよびＢは堅い基を、Ｒ₁およびＲ₂は柔
らかい基を示す）で表わされる２-メチルこはく酸ジエ
ステル化合物。
【請求項２】請求項１に記載の化合物において、カル
ボニル基とメチル基が結合しているメチン炭素上に不斉
中心を持つことを特徴とする２-メチルこはく酸ジエス
テル化合物の光学活性体。
【請求項３】請求項２に記載の２-メチルこはく酸ジ
エステル化合物の光学活性体の少なくとも１種以上を、
コレステリック相またはキラルスメクチックＣ相を示す
強誘電性液晶材料に添加したことを特徴とする液晶組成
物。
【請求項４】請求項２に記載の２-メチルこはく酸ジ
エステル化合物の光学活性体の少なくとも１種以上を、
４-シアノ-４'-アルキルビフェニルまたは４-シアノ-
４'-アルコキシビフェニルを含むスメクティック相を示
す液晶材料に配合したことを特徴とする液晶組成物。
【請求項５】下記一般式（２）【化２】（上記式中、ｍは１〜１８の整数を、Ｃ^*は光学活性が
付与された不斉炭素を示す）で表わされる請求項２に記
載の２-メチルこはく酸ジエステル化合物の光学活性
体。
【請求項６】下記一般式（３）【化３】（上記式中、ｍは１〜１８の整数を示す）で表わされる
５-アルキル-２-(４-ヒドロキシフェニル)ピリミジンと
光学活性な２-メチルこはく酸をエステル化させること
を特徴とする請求項５に記載の２-メチルこはく酸ジエ
ステル化合物の製造方法。
【請求項７】下記一般式（４）【化４】（上記式中、Ｘはシアノ基、ニトロ基、フッ素または塩
素を示す）で表わされる請求項２に記載の２-メチルこ
はく酸ジエステル化合物の光学活性体。
【請求項８】下記一般式（５）【化５】（上記式中、Ｘはシアノ基、ニトロ基、フッ素または塩
素を示す）で表わされる４-ヒドロキシビフェニル類と
光学活性な２-メチルこはく酸をエステル化させること
を特徴とする請求項７に記載の２-メチルこはく酸ジエ
ステル化合物の製造方法。