JPS62101657A - アントラキノン系化合物及び液晶組成物 - Google Patents

アントラキノン系化合物及び液晶組成物

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JPS62101657A
JPS62101657A JP60243601A JP24360185A JPS62101657A JP S62101657 A JPS62101657 A JP S62101657A JP 60243601 A JP60243601 A JP 60243601A JP 24360185 A JP24360185 A JP 24360185A JP S62101657 A JPS62101657 A JP S62101657A
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Konoe Miura
三浦 近衛
Tetsuo Ozawa
鉄男 尾澤
Junko Iwanami
岩波 淳子
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、新規なアントラキノン系化合物及び該化合物
を含有する液晶組成物に関する。
(従来の技術) 従来から、液晶に色素化合物を溶解してなる液晶組成物
を対向する2枚の電極間に介在させ、色素化合物と液晶
とのゲストホスト効果を利用してカラー表示を行うこと
は知られている。この色素化合物として、例えば黄色〜
黄橙色の色相を示すアントラキノン系化合物が液晶組成
物に使用されていることも知られている(特開昭57−
73067号公報、特開昭57−158262号公報)
ところで、かかる液晶組成物に使用される好ましい色素
化合物としては、特に二色性比が高く、液晶に対する溶
解性も高い等の性質を有することが必要である。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、本発明者らの検討によれば、従来公知の
アントラキノン系化合物は、液晶組成物で使用される好
ましい色素化合物には特に必要なものとして要求される
上記のような性質本発明は、上記の従来の問題点を解決
しうる新規なアントラキノン系化合物及び該化合物を含
有する液晶組成物の提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、かかる目的を達成すべく更に検討を重ね
た結果、アントラキノン系色素のアントラキノン核の1
位又は5位に複素環チオ基又はナフチルチオ基を導入す
ることにより、高い二色性比及び液晶に対する良好な溶
解性を示し、更にかかる化合物を使用すれば良好なカラ
ー表示を行いうる液晶組成物が得られる、との知見を得
て本発明に到達した。すなわち、本発明は、一般式CI
) (式中、R1は水素原子、アルキル基、アルコキン基、
ヒドロキシ基、ハロゲン原子又はカルボン酸エステルの
基を示しR2は置換基を有するフェニル基、ナフチル基
又は置換基を有していてもよい複素環基を示す。)で表
されるアントラキノン系化合物、並びに、該化合物を含
有することを特徴とする液晶組成物を要旨とするもので
ある。
次に、前足一般式CI)で表される本発明のアントラキ
ノン系化合物の構造を詳細に説明する。
一般式(1)において、R1は水素面子、アルキル基、
アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子又はカルボ
ン酸エステルの基を示し、R2は置換基を有するフェニ
ル基、ナフチル基又は置換基を有していてもよいピリジ
ル基、ピリミジル基等の複素環基を示す。上記フェニル
基に置換する置換基としては、アルキル基;アルコキシ
基;ハロゲン原子;−0+CH2CH2OすR3(mは
1〜5の整数を示し、R3はアルキル基を示す。)で表
される基; + CH=CH→下−COOR’(nはO
又は1を示しR4はアルキル基、−←CH2CH20−
+FFV−R3で表される基、アリール基、シクロアル
キル基又はトランス−4−アルキルシクロヘキシル基を
示す。)で表される基;アリール基;シクロアルキル基
;トランス−4−アルキルシクロヘキシル基等が挙げラ
レる。上記ナフチル基に置換する置換基としては、アル
キル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子又
はカルボン酸エステルの基等が挙げられ、上記複素環基
に置換する置換基としては、アルキル基、アルコキシ基
等が挙げられる。
上記のR1、R3、R4、フェニル基、ナフチル基及び
複素環基の置換基であるアルキル基としては、炭素数1
〜18等のアルキル基が挙げられ、例えばカルボン酸エ
ステル基等の置換基を有していてもよい。上記のR1、
フェニル基、ナフチル基及び複素環基の置換基であるア
ルコキシ基としては、炭素数1〜18等のアルコキシ基
が挙げられる。上記のR1、フェニル基及びナフチル基
の置換基であるハロゲン原子としては、フ。
素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
上記のR1及びナフチル基の置換基であるカルボン酸エ
ステルの基としては、カルボン酸メチルエステル基、カ
ルボン酸エチルエステル基等が挙げられる。また、上記
のRで表されるアリール基としては、4−アルキル(例
えば、炭素数1〜13のフルキル)フェニル基、4−ア
ルコキシ(例えば炭素数1〜13のアルコキシ)フェニ
ル基、ピフェニル基、シクロへキシルフェニル基、トラ
ンス−4−アルキル(例えば炭素数1〜13のアルキル
)シクロヘキシルフェニル基等が挙げられ、シクロアル
キル基としては、/クロヘキシル基、シクロペンチル基
、シクロヘプチル基等が挙げられ、トランス−4−アル
キルシクロヘキシル基としては、トランス−4−アルキ
ル(例えば炭素数1〜13のアルキル)シクロヘキシル
基等が挙げられる。尚、上記の炭素数3以上のアルキル
基又はアルコキシ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であ
ってもよい。
更に好ましくは、上記のアルキル基としては炭素数1〜
8のアルキル基が挙げられ、上記のアルコキシ基として
は炭素数1〜8のアルコキシ基が挙げられる。まだ、上
記のアリール基としては炭素数1〜8のアルキル又はア
ルコキシフェニル基、ビフェニル基、シクロへキシルフ
ェニル基、トランス−4−アルキル(例えば炭素数1〜
8のアルキル)シクロヘキシルフェニル基等が挙げられ
、上記のシクロアルキル基としてはシクロヘキシル基が
挙げられ、上記のトランス−4−アルキルシクロヘキシ
ル基トシテはトランス−4−アルキル(例えば炭素数1
〜8のアルキル)シクロヘキシル基が挙げられる。
前足一般式(1)で示されるアントラキノン系化合物は
、例えば下記の反応式で示される方法により合成される
(上記の一般式〔1〕〜(I)におけるR1及びR2は
前足一般式〔I〕におけると同一の意義を有する。)す
なわち、本反応は、N、N−ジメチルホルムアミド、ア
セトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶媒又
はジメチルスルホキシド、スルホラン等の溶媒が使用さ
れ、酸結合剤、例えば炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等
のアルカリ金属炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等のアルカリ金属水酸化物、酢酸カリウム、酢酸ナ
トリウム等の酢酸塩又はトリエチルアミン等の有機酸結
合剤の存在下、50℃〜200℃好ましくは80℃〜1
50℃の温度条件で実施することができる。
本発明の液晶組成物で用いるネマチック液晶としては、
動作温度範囲でネマチック状態を示すものであれば、か
なり広い範囲で選択することができる。また、このよう
なネマチック液晶に後述の旋光性物質を加えることによ
り、コレステリック状態をとらせることができる。ネマ
チ、り液晶の例としては下記第1表の1〜3に示される
物質、あるいはこれらの誘導体が挙げられる。
第1表の1 第1表の2 第1表の3 上記第1表中、R1はアルキル基又はアルコキシ基を、
Xはアルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基又
はノ・ロゲン原子を表わす。
第1表の1〜3の液晶はいずれも誘電異方性が正である
が、誘電異方性が負の公知のエステル系、アゾキシ系、
アゾ系、シッフ系、ピリミジン系、ジエステル系するい
はビフェニルエステル系の液晶も、誘電異方性が正の液
晶と混合して、全体として正の液晶にして用いることが
できる。また、誘電異方性が負の液晶でも、適当な素子
構成及び、駆動法を用いればそのまま使用できる。
本発明の液晶組成物で用いるホスト液晶物質としては、
第1表に示した液晶又はそれらの混合物のいずれでもよ
いが、メルク社からZLI−1132という商品名で販
売されている液晶及びZLI−1565という商品名で
販売されている液晶、又はBr1tish Drug 
House  社からE−7という商品名で販売されて
いる液晶が有用である。
本発明の液晶組成物に用いる旋光性物質としては、カイ
ラルネマチック化合物、例えば、2−メチルブチル基、
3−メチルブトキシ基、3−メチルペンチル基、3−メ
チルペントキシ基、4−メチルヘキシル基、4−メチル
ヘキシル基などの光学活性基をネマチ、り液晶に導入し
た化合物がある。また、特開昭51−45546号に示
すe−メントール、d−ボルネオール等のアルコール誘
導体、d−ショウノウ、3−メチルシクロヘキサン等の
ケトン誘導体、d−シトロネラ酸、β−ショウノウ酸等
のカルボン酸誘導体、d−ントロネラール等のアルデヒ
ド誘導体 d  IJノネン等のアルケン誘導体、その
他のアミン、アミド、二) l)ル誘導体などの光学活
性物質を使用することができる。
本発明の液晶組成物を使用して液晶表示を行うだめの素
子としては、公知の液晶表示用素子を使用することがで
きる。すなわち、一般に少くとも一方が透明な2枚のガ
ラス基板上に任意のパターンの透明電極を設け、電極面
が対向するように適当なスペーサーを介して、2枚のガ
ラス基板が平行になるように素子を構成したものが用い
られる。この場合、スペーサーにより素子のギャップが
決められる。素子ギヤ、プとしては3〜100μm1特
に5〜50μmが実用的見地から好ましい。
(実施例) 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はかかる実施例により限定されるものではない。
なお、二色性を示すオーダー・パラメーターについて簡
単に説明すれば、色素化合物のオーダー・パラメーター
Sは実験的には次式から求められる。
ここでA/及びA土は、それぞれ液晶の配向方向に対し
て平行および垂直に偏光した光に対する色素の吸光度で
ある。
オーダー・パラメーターSは、具体的にはゲスト・ホス
ト型液晶素子の表示コントラストを示す値であり、この
値が理論上1に近づく程、白ぬけ部分の残色度が減少し
、明るくコントラストの大きい鮮明な表示が可能となる
実施例1 水酸化カリウム90TNiを溶解したN−メチルピロリ
ドン(以下、NMPと略記する。)溶液20m6中にp
 −t−、ブチルチオフェノール270mg及び下記構
造式: で示される化合物600■を添加し、120〜130’
Cで3時間攪拌した。降温後、反応液を30%食塩水溶
液中へ排出した。析出した結晶をろ過乾燥し、シリカゲ
ル(和光純薬工業株式会社製造;C−200商品名)を
相体としかつクロロホルムを分離溶媒とするカラムクロ
マトグラフィーにて不純物を分離精製し、下記構造で示
される化合物400 nqを得た。本化合物は2490
〜249.5℃の融点を示した。
上記で得られた本発明のアントラキノン系化合物(色素
)を前述の混合液晶ZLI−1565(メルク社商品名
)に添加し、70℃以上に加熱して液晶が等番方性液体
になった状態でよくかきまぜた後、放置冷却する工程を
繰り返して行い、上記化合物(色素)を溶解した。
このようにして調製した本発明の液晶組成物を、透明重
要を有し、液晶と接する面にポリアミド系樹脂を塗布硬
化後ラビングしてホモジニアス配向処理を施した上下2
枚のガラス基板からなる基板間ギヤ、プ10μmの素子
に封入した。
上記配向処理を施した素子内では電圧無印加のとき上記
液晶は、ホモジニアス配向状態をとり、色素分子もホス
ト液晶に従って同様の配向をとるものであった。
このようにして作製したゲスト・ホスト素子の吸収スペ
クトルの測定を、液晶分子の配向方向に対j〜で平行に
偏光した光及び垂直に偏光した光の各々を用いて行い、
これら各偏光に対する色素の最大吸収波長を求めた。色
素の吸光度を求めるにあたっては、ホストa晶及びガラ
ス基板による吸収と、素子の反射損失に関して補正を行
った。
まだ、各偏光に対するA/及びA土を用い、前述の式 からオーダー・パラメーター(I3)の値を算出した。
以上の結果を後記第2表の1の屋1に示す。
実施例2 実施例1に準じた方法により、下記第2表の1〜3にお
けるA2〜屋28に示す各構造式を有する本発明のアン
トラキノン系化合物(色素)を製造し、単離した。得ら
れた27種の各色素化合物を用い、その他は実施例1と
同様にして、最大吸収波長(λmax)及びオーダー・
パラメーター(S)の測定及び算出を行った。
以上の結果を下記第2表の1〜3のA2〜A28にまと
めて示す。
第2表の1 (注1=−Q−はトランス−シクロヘキシルを示す。)
第2表二2 第2表の3 (発明の効果) 以上の結果から明らかなように、本発明の黄系統の色相
を示す新規なアントラキノン系化合物は液晶に対し良好
な溶解性示し、これを液晶に溶解して得られる本発明の
液晶組成物は二色性比が高くそのオーダー・パラメータ
ー(S)の値は1に近いので、明るくコントラストの大
きい鮮明なカラー表示が可能である、という工業的価値
ある顕著な効果を奏するものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼……〔 I 〕 (式中、R^1は水素原子、アルキル基、アルコキシ基
    、ヒドロキシ基、ハロゲン原子又はカルボン酸エステル
    の基を示し、R^2は置換基を有するフエニル基、ナフ
    チル基又は置換基を有していてもよい複素環基を示す。 )で表されるアントラキノン系化合物。
  2. (2)一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼……〔 I 〕 (式中、R^1は水素原子、アルキル基、アルコキシ基
    、ヒドロキシ基、ハロゲン原子又はカルボン酸エステル
    の基を示し、R^2は置換基を有するフエニル基、ナフ
    チル基又は置換基を有していてもよい複素環基を示す。 )で表されるアントラキノン系化合物を含有することを
    特徴とする液晶組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022220212A1 (ja) 2021-04-14 2022-10-20 日本化薬株式会社 アントラキノン化合物、該化合物を含む液晶組成物及び調光素子
US12172951B2 (en) 2021-04-14 2024-12-24 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Anthraquinone compound, liquid crystal composition containing said compound, and dimming element

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