JPS6289650A - Liquid crystal compound, composition containing same and light switching element - Google Patents

Liquid crystal compound, composition containing same and light switching element

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JPS6289650A
JPS6289650A JP60228965A JP22896585A JPS6289650A JP S6289650 A JPS6289650 A JP S6289650A JP 60228965 A JP60228965 A JP 60228965A JP 22896585 A JP22896585 A JP 22896585A JP S6289650 A JPS6289650 A JP S6289650A
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JP
Japan
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liquid crystal
compound
phase
formula
alkyl group
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Pending
Application number
JP60228965A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadao Takehara
貞夫 竹原
Noburu Fujisawa
宣 藤沢
Hiroshi Ogawa
洋 小川
Tadao Shoji
東海林 忠生
Masashi Osawa
大沢 政志
Tadashi Arai
荒井 義
Jitsuo Kurokawa
黒川 実雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawamura Institute of Chemical Research
DIC Corp
Original Assignee
Kawamura Institute of Chemical Research
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

NEW MATERIAL:A compound shown by the formula I (R is 1-20C alkyl or alkoxy; R* is optically active alkyl; m is 1 or 2). EXAMPLE:4-[(S)-2-Methylbutyliminomethyl]phenyl 4-n-decyloxybenzoate. USE:A liquid crystal composition having ferroelectricity, especially usable as a liquid crystal display element having high-speed response and improved memory properties. PREPARATION:An acid chloride shown by the formula II is reacted with p- hydroxybenzaldehyde to give an aldehyde shown by the formula III, which is condensed with an alkylamine shown by a formula H2NR*, to give a compound shown by the formula I.

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は新規な液晶化合物及び液晶組成物に関するもの
で、特に強誘電性を有する液晶材料を提供するものであ
って、従来の液晶材料と比較して、特に高速応答性、メ
モリー性にすぐれた液晶表示素子への利用可能性を有す
る液晶材料を提供するものである。
[Detailed description of the invention] Industrial application field> The present invention relates to a novel liquid crystal compound and liquid crystal composition, and in particular provides a liquid crystal material having ferroelectricity, which is different from conventional liquid crystal materials. In comparison, the present invention provides a liquid crystal material that can be used for liquid crystal display elements that have particularly excellent high-speed response and memory properties.

〈従来技 術〉 液晶表示素子は、その低電圧作動性、低消費電力性、薄
型表示が可能なこと、受光型で目が疲れないことなどの
すぐれた特徴を有するため、各種表示素子として広く用
いられている。
<Prior art> Liquid crystal display elements have excellent characteristics such as low voltage operation, low power consumption, thin display, and light-receiving type that does not cause eye strain, so they are widely used as various display elements. It is used.

現在のところ表示方式としてはツィステッドネマチック
(Twisted Nsmtie )型(TN型)と呼
ばれるネマチック液晶を材料として用いるものが最も一
般的で゛ある。しかし、このTN型表示素子においては
、前記のすぐれた特徴をすべて有する反面、CRTなど
、他の発光型の表示方式と比較すると、応答が非常に遅
いという欠点があった。そのため、テレビ等の動画面や
、高速プリンターのヘッド等、速い応答が必要とされる
表示素子への応用においては種々の制約を受けていた。
At present, the most common display system is one that uses nematic liquid crystal as a material, called a twisted nematic type (TN type). However, although this TN type display element has all of the above-mentioned excellent features, it has the drawback that its response is extremely slow compared to other light-emitting display systems such as CRT. Therefore, various restrictions have been imposed on the application to display elements that require a fast response, such as moving picture screens on televisions and heads of high-speed printers.

液晶表子素子としては、TN型以外にもゲスト−ホスト
(GH)型、複屈折制御(ECB)型、相転移(PC)
型、熱効果型等が開発されており、それぞれに特徴を有
しているが、その応答性においてにいずれもTN型と比
べて特に高速が得られるものとに言えなかった。これら
の表示素子に対して、高速応答が得られる表示方式とし
て、二周波駆動型が開発され、応答性においてはかなジ
の改善がなされたが、それでも充分満足のできるものと
は言い難かった。
In addition to the TN type, liquid crystal display elements include the guest-host (GH) type, birefringence control (ECB) type, and phase change (PC) type.
type, thermal effect type, etc. have been developed, and each has its own characteristics, but none of them can be said to provide particularly high speed response compared to the TN type. For these display elements, a dual-frequency drive type was developed as a display system capable of obtaining high-speed response, and although significant improvements were made in response, it was still difficult to say that it was fully satisfactory.

このため、さらに応答性にすぐれた新しい表示方式の開
発が試みられてきた。
For this reason, attempts have been made to develop new display systems with even better responsiveness.

この目的に沿ったものとして、最近、強誘電性液晶が発
表された。(メイヤーら:ジュルナール・ド・フイジー
ク。
In line with this objective, ferroelectric liquid crystals have recently been announced. (Mayer et al.: Journal de Fuisique.

56  L69(1975)) この強誘電性液晶を利用した表示素子は、従来の液晶と
比較して、100〜1000倍という高速応答と、双安
定性によるメモリー効果が可能であり(クラークらニア
ブライド・フィツクス・レタース、36 899(19
80))、テレビ等の動画像や高速光ンヤツター等をは
じめとする多方面の表示素子への応用が期待できるもの
である。
56 L69 (1975)) Display elements using this ferroelectric liquid crystal are capable of a high-speed response of 100 to 1000 times compared to conventional liquid crystals and a memory effect due to bistability (Clark et al.・Fix Letters, 36 899 (19
80)), and can be expected to be applied to a wide variety of display devices, including moving images on televisions, high-speed optical cameras, and the like.

強誘電性液晶は、液晶相としてはチルト系のカイラルス
メクチック相に属するものであり、その中でもカイラル
スメクチックC相(以下SC”相と略記する)が、最も
低粘性で実用的に望ましいものである。
The liquid crystal phase of the ferroelectric liquid crystal belongs to the tilted chiral smectic phase, and among these, the chiral smectic C phase (hereinafter abbreviated as "SC" phase) has the lowest viscosity and is practically desirable. .

SC”相を示す液晶化合物は、これまでに蝙検討されて
きており、既に数多く知られている。
Liquid crystal compounds exhibiting the "SC" phase have been extensively studied and many are already known.

代表的なものとしては、初めて合成された強誘電性液晶
として知られている(m)−2−メチルブチル−p−デ
シルオキシベンジリデンアミノシンナメート(DOBA
MBCと略称されている)及びその同族体のシッフ塩基
系液晶をあげることができる。これは今でも強誘電性液
晶の物性や配向などの検討用として最もよく用いられて
いる液晶化合物の1つであって、自発分極やピッチなど
強誘電性液晶において重要な物性値の1つの基塩ともな
っている。しかし、DOBAMBCとその系列化合物に
は、■光に対する安定性に欠ける、■水分に対する安定
性に欠ける、■それ自身有色である、■SC”相を示す
温度範囲か、DOBAMBCで、昇温時17°、降温時
32°と狭く、かつ温度範囲が高いといった欠点があり
、特に■は、表示素子として用いるには致命的であって
、実用性に欠けるものであった。
A typical example is (m)-2-methylbutyl-p-decyloxybenzylidene aminocinnamate (DOBA), which is known as the first ferroelectric liquid crystal synthesized.
Examples include Schiff base liquid crystals (abbreviated as MBC) and their homologues. It is still one of the most commonly used liquid crystal compounds for studying the physical properties and orientation of ferroelectric liquid crystals, and is one of the fundamentals of important physical properties in ferroelectric liquid crystals, such as spontaneous polarization and pitch. It is also used as salt. However, DOBAMBC and its series compounds: ■ lack stability against light, ■ lack stability against moisture, ■ themselves are colored, and ■ exhibit SC phase. It has drawbacks such as narrow temperature range of 32° when the temperature is lowered, and a high temperature range. In particular, type (3) is fatal for use as a display element and lacks practicality.

こうした欠点を改良すぺく、エステル系などにおいて多
くの検討がなされてきており、シック塩基系においても
In order to improve these drawbacks, many studies have been made on ester systems, and also on thick base systems.

(イ)p−アミノケイヒ酸誘導体(ヨシノら:ジャパニ
ーズ・ジャーナル拳オプ・アプライド・フィツクス、2
3L175(1984))、(0)p−7ミ/安息香e
84体(機具ら:特開昭59−98051)、(ハ)M
ORA系列(ツエズチンスキーら:モレキュラークリス
タルズ・アンド会すキッドクリスタルズ、88 55(
1982))などが合成された。しかし (イ)におい
ては大きな自発分極が得られるものの、■〜■の欠点は
改善されておらず、(ロ)においては、■は改善された
ものの、SC”相は冷却時のみにあられれるといういわ
ゆるモノトaビック液晶であジ、 (ハ)においては■
〜■は大きく改善されたものの自発分極が非常に小さく
なp1速い応答速度が期待できなくなるなどというよう
vc/l1足のいくものは報告されていなかった。
(a) p-Aminocinnamic acid derivative (Yoshino et al.: Japanese Journal Fist Op Applied Fixtures, 2
3L175 (1984)), (0) p-7mi/benzoe
84 bodies (Kiguru et al.: JP-A-59-98051), (c) M
ORA series (Czezczynski et al.: Molecular Crystals and Kid Crystals, 88 55 (
1982)) etc. were synthesized. However, although a large spontaneous polarization is obtained in (a), the drawbacks of ■ to ■ are not improved, and in (b), although ■ is improved, the SC'' phase appears only during cooling. This is the so-called monoto-a big liquid crystal, and in (c) ■
Although ~■ has been greatly improved, it has not been reported that the spontaneous polarization is so small that a fast response speed of p1 cannot be expected.

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者らは、特に光に対する安定性にすぐれ、それ自
身無色であって、室温付近でも強誘電性を有する液晶相
(特にSC相)をとりうる新規の液晶化合物が得られな
いものかと鋭意検討し、本発明に至ったものである。
<Problems to be Solved by the Invention> The present inventors have developed a novel method that is particularly stable against light, is colorless in itself, and can assume a liquid crystal phase (especially an SC phase) with ferroelectric properties even near room temperature. The present invention was developed after intensive research into whether it would be possible to obtain a liquid crystal compound.

また本発明は、その様な新規な液晶化合物あるいはその
少くとも1種を含む組成物を用いて、高速応答性を有す
る液晶表示素子を提供しようというものである。
Furthermore, the present invention aims to provide a liquid crystal display element having high-speed response using such a novel liquid crystal compound or a composition containing at least one thereof.

く問題を解決するための手段〉 本発明における液晶化合物は、次の一般式1であられさ
れる4 −((@) −2−メチルブチルイミノメチル
)フェノールのエステル誘導体 (式中、Rは、炭素数1〜20のアルコキシ基またはア
ルキル基を、R”は、光学活性を有するアルキル基を、
mは、1または2をあられす。) であることを特徴としている。
Means for Solving Problems> The liquid crystal compound in the present invention is an ester derivative of 4-((@)-2-methylbutyliminomethyl)phenol represented by the following general formula 1 (wherein R is R" is an alkoxy group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; R" is an optically active alkyl group;
m stands for 1 or 2. ).

また本発明における液晶組成物は、一般式lであられさ
れる化合物(以下に化合物Iと略記する)の複数からな
るか、化合物■の少くとも1種と化合物I以外の液晶化
合物とからなる液晶組成物である。
In addition, the liquid crystal composition in the present invention is composed of a plurality of compounds represented by the general formula 1 (hereinafter abbreviated as compound I), or a liquid crystal composition composed of at least one compound 2 and a liquid crystal compound other than compound I. It is a composition.

液晶における強誘電性は、液晶がチルト系のカイラルス
メクチック相をとるときに出現するが、化合物Iは、そ
のうち最も実用的とされるSC”相を有しており、特に
一般式Iにおいて、m#1の2冷性化合物の場合は比較
的低い温度範囲で、m=2の3冷性化合物の場合は比較
的高い温度範囲で、SC”相を示すものである。m=1
の場合には、SC”相は降温時にのみあられれる、いわ
ゆるモノトロピックであって安定ではなく、単独では使
用に適したものではないが、m=2の化合物あるいは他
の液晶性化合物(sc’−を有していることが望ましい
)と混合してその融点を降下させ、容易に室温付近で安
定な強誘電性液晶組成物とすることができる。m = 
2の場合には% SC相の温度範囲は例えば93〜14
5°(R=n−デシルオキク)と広いが、室温よりもか
なり高いためやはりm=1の化合物や他の液晶性化合物
(SC”相を有しており、その範囲はやや低い温度域に
あることが望ましい)と混合して、その温度範囲を室温
付近として使用することができる。
Ferroelectricity in liquid crystals appears when the liquid crystal takes a tilted chiral smectic phase, and Compound I has the SC'' phase, which is considered the most practical. The 2-cold compound #1 exhibits the SC'' phase in a relatively low temperature range, and the 3-cold compound with m=2 exhibits the SC'' phase in a relatively high temperature range. m=1
In the case of , the SC" phase is so-called monotropic, which occurs only when the temperature decreases, and is not stable and is not suitable for use alone. It is possible to lower the melting point by mixing with m=
In the case of 2, the temperature range of the %SC phase is, for example, 93 to 14
5° (R = n-decyl oxychloride), but since it is much higher than room temperature, compounds with m = 1 and other liquid crystal compounds (SC" phase) are present, and the temperature range is slightly lower. (desirably) and use the temperature range near room temperature.

化合物Iは、一般式Iに示すように、分子内にDOBA
MBCのような光に不安定なトランス2重結合を有して
いない。
Compound I, as shown in general formula I, contains DOBA in the molecule.
It does not have a trans double bond that is unstable to light like MBC.

そのため光に対して全く安定である。−またDOBAM
BCのように着色せずそれ自体無色である。
Therefore, it is completely stable against light. -DOBAM again
It is not colored like BC and is colorless itself.

また化合物Iは、シック塩基である定め、水分に対する
安定性はあまり改善されたとは言い難い。しかし、液晶
セルに、それ自体無水であるため、セル作成までの液晶
組成物の取ジ扱いに注意すれば実用上はさほど問題がな
い。
Furthermore, Compound I is a thick base, and its stability against moisture cannot be said to have been improved much. However, since the liquid crystal cell itself is anhydrous, there is no problem in practice as long as the liquid crystal composition is handled with care until the cell is prepared.

液晶がSC相(′!たは他のチルト系カイラルスメクチ
ック相)を示すためには、光年活性な不斉炭素を有する
必要があり、このために例えば(s)−2−メチルブチ
ル基などの光学活性基を液晶分子内に導入する方法が一
般的にとられている。
In order for a liquid crystal to exhibit an SC phase ('! or other tilted chiral smectic phase), it must have a chiral carbon that is light-year active, and for this purpose, it must have a chiral carbon that is light-year active. A commonly used method is to introduce optically active groups into liquid crystal molecules.

化合物Iにおいては、例えば市販物で容易に入手できる
(a)−2−メチルブチルアミンを不斉源として用い、
−CH=N−結合により液晶分子に導入してその目的を
達成している。液晶分子へのこのような不斉の導入の方
法はこれまで全く知られていないものである。この様な
光学活性基は、不斉炭素を有する即ち光学活性アルキル
基から適宜選択しうる。
In compound I, for example, (a)-2-methylbutylamine, which is easily available commercially, is used as an asymmetric source,
This purpose is achieved by introducing it into liquid crystal molecules through -CH=N- bonds. A method for introducing such asymmetry into liquid crystal molecules is completely unknown so far. Such optically active groups can be appropriately selected from optically active alkyl groups having asymmetric carbon atoms.

強誘電性液晶が高速応答性を示すのに、それが自発分極
性を有しているのでかけた電場と直接に作用するからで
ある。自発分極の値が大きい程応答速度は速くなり、従
って強誘電性液晶化合物において最も重要な物性値の1
つである。自発分極を大きくするためには大きな永久双
極子であるカルボニル結合(C=O)と不斉炭素が近傍
に存在することが望ましいとされており、現在a n0
7cm以上の自発分極を有する液晶化合物はすべてその
ような分子構造を有している。しかるに、本化合物■に
おいては、カルボニル結合が不斉炭素近傍に存在しない
にもかかわらず、はぼDOBAMBC程度の自発分極(
約4nC/cIL)を有している。これj−f−−CH
=N−結合の分極が、カルボニル結合のかわりの永久双
極子として働いているからであると考えられるが、こう
した例はこれまで知られていなかったものである。
This is because although ferroelectric liquid crystals exhibit high-speed response, they have spontaneous polarization and therefore interact directly with the applied electric field. The larger the value of spontaneous polarization, the faster the response speed. Therefore, it is one of the most important physical properties of ferroelectric liquid crystal compounds.
It is one. In order to increase spontaneous polarization, it is considered desirable that a carbonyl bond (C=O), which is a large permanent dipole, and an asymmetric carbon exist in the vicinity, and currently a
All liquid crystal compounds having a spontaneous polarization of 7 cm or more have such a molecular structure. However, in this compound (2), even though the carbonyl bond does not exist near the asymmetric carbon, the spontaneous polarization (
approximately 4nC/cIL). This j-f--CH
This is thought to be because the polarization of the =N- bond acts as a permanent dipole instead of the carbonyl bond, but such an example has not been known so far.

次に化合物■の製法について述べる。Next, the method for producing compound (1) will be described.

1ず、次の一般式■であられされる酸塩化物■(式中に
おける符号の意味は一般式■とmじ。)と、p−ヒドロ
キシベンズアルデヒドを反応させて、次の一般弐■であ
られされるアルデヒド■ (式中における符号の意味は一般式Iと同じ。)と(!
1)−2−メチルブチルアミンの如き不斉炭素を有する
アルキルアミンを縮合させて化合物Iを得ることができ
る。
1. First, by reacting an acid chloride ■ represented by the following general formula ■ (the meanings of the symbols in the formula are the same as those of the general formula ■) and p-hydroxybenzaldehyde, a reaction mixture represented by the following general formula II The aldehyde ■ (The meanings of the symbols in the formula are the same as in general formula I.) and (!
1) Compound I can be obtained by condensing an alkylamine having an asymmetric carbon such as -2-methylbutylamine.

以下にその工程を反応式で示す。The process is shown below using a reaction formula.

(n)            (III)ここで酸塩
化物■は、一部市販もされているが、一般式■であられ
されるカルボン酸■ (式中における符号の意味は一般式Iと同じ。)を塩化
チオニル等の塩素化剤と反応させることにより容易に得
ることができ、多くの場合、得られた酸塩化物nt−t
、過剰の塩化チオニルを留去後、特に精製することなく
次の工程に使用してもほとんど差しつかえない。必要に
応じ、蒸留、あるいは再結晶によV精製して用いること
もできる。
(n) (III) Here, the acid chloride ■, some of which are commercially available, is a carboxylic acid ■ expressed by the general formula ■ (the meanings of the symbols in the formula are the same as those of the general formula I). It can be easily obtained by reaction with a chlorinating agent such as thionyl, and in many cases the resulting acid chloride nt-t
After distilling off excess thionyl chloride, it can be used in the next step without any particular purification. If necessary, it can be used after V-purification by distillation or recrystallization.

さて、得られた液晶化合物あるいは組成物は、2枚の透
明な電極板の間に均一な厚さく1nIrL〜20μ轟)
の薄膜とすることにより、液晶表示用セルとして使用す
ることができる。
Now, the obtained liquid crystal compound or composition is placed between two transparent electrode plates to a uniform thickness of 1 nIrL to 20 μm).
By forming a thin film, it can be used as a liquid crystal display cell.

表示セルの中では、液晶分子は分子長軸が電極面に平行
な、いわゆるホモジニアスの、かつ向きの均一な配向を
とったモノドメインである必要がある。このためにセル
表面にラビング、蒸着等の配向処理を施すか、あるいは
電場またげ磁場を印加するか、あるいは温度勾配をもた
せるか、あるいaこれらの手段を併用した状態で等方性
液体相から液晶相まで徐々に冷却して、配向させる方法
が一般にとられており、本発明における化合物あるいは
組成物においても、このような方法によって均一に配向
したモノドメインのセルを得ることができる。
In the display cell, liquid crystal molecules need to be homogeneous monodomains with their long axes parallel to the electrode planes, with uniform orientation. To achieve this, the cell surface may be subjected to an alignment treatment such as rubbing or vapor deposition, or a magnetic field may be applied across an electric field, or a temperature gradient may be created. Generally, a method is used in which the compound or composition of the present invention is gradually cooled to a liquid crystal phase and then oriented, and uniformly oriented monodomain cells can be obtained by such a method.

〈発明の効果〉 本発明は以上の如きものであるが、本発明の化合物Iは
従米代表的強誘゛直性液晶化合物として知られていたD
OBAMBCに比して、後述する実施例にも示さnるご
とく、工業的に容易に製造することができ、そ牡自体無
色であって、光に対する化学的安定性にまさるものでお
る。また本発明の組成物においてに一般の液晶組成物と
同様に単一化合物に比して、融点の降下がみとめられ、
室温における利用も可能である。
<Effects of the Invention> The present invention is as described above, and Compound I of the present invention is D, which was known as a typical ferro-linear liquid crystal compound in the United States.
Compared to OBAMBC, it can be easily produced industrially, as shown in the examples below, and it is colorless itself and has superior chemical stability to light. In addition, in the composition of the present invention, as with general liquid crystal compositions, a decrease in melting point was observed compared to a single compound,
Usage at room temperature is also possible.

更に、本発明の強誘電性液晶化合物及び組成1!/Iは
、従来の強誘電性液晶と同様に応答速度がネマチック液
晶の100倍以上と極めて太さい。従って表示用元スイ
ッチング素子としてitめて有効である。
Furthermore, the ferroelectric liquid crystal compound and composition 1 of the present invention! Similarly to conventional ferroelectric liquid crystals, /I has an extremely fast response speed of more than 100 times that of nematic liquid crystals. Therefore, it is extremely effective as a display switching element.

く実 施 例〉 以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、勿
論、本発明の主旨と適用範囲はこnらの実施例によって
限定されるものではない。尚、温度a℃をX床する。
EXAMPLES The present invention will be specifically explained below with reference to Examples, but of course the gist and scope of the present invention are not limited by these Examples. In addition, the temperature a degree Celsius is assumed to be X.

実施例1  [4−((s)−2−メチルブチルイミノ
メチル)フェニル 4−n−7’シルオキシベンゾエー
トの合成〕 1−a、 (4−n−デシルオキシ安息香酸塩化物の合
成)26.2!j(100Mmol )の4−n−デシ
ルオキシ安息香酸に6017の塩化チオニル及び0.5
dのピリジンを加え、6時間還流下に加熱攪拌した。過
剰の塩化チオニルを減圧下留去し、残渣にトルエン10
0dを加え、不溶物を除去後トルエン及び残存するピリ
ジンを減圧下留去して、油状のA−n−デシルオキシ安
息香酸塩化物26.1.9を得た(収寛92%)。
Example 1 [Synthesis of 4-((s)-2-methylbutyliminomethyl)phenyl 4-n-7' syloxybenzoate] 1-a, (Synthesis of 4-n-decyloxybenzoic acid chloride) 26. 2! j (100 Mmol) of 4-n-decyloxybenzoic acid, 6017 of thionyl chloride and 0.5
Pyridine (d) was added, and the mixture was heated and stirred under reflux for 6 hours. Excess thionyl chloride was distilled off under reduced pressure, and 10% of toluene was added to the residue.
After removing insoluble matter, toluene and remaining pyridine were distilled off under reduced pressure to obtain oily A-n-decyloxybenzoic acid chloride 26.1.9 (resolution: 92%).

1−b、(4−ホルミルフェニル 4− n −7’シ
ルオキシベンゾエートの合成) 6.71#(55mmol )のp−ヒドロキシベンズ
アルデヒドをピリジン15atVC,@解し、水冷下、
これに1−aで得られた4−n−デシルオキシ安息香醗
塩化′$lJ14.83/7(50rrLmol)の1
5ゴ塩化メチレン溶液を滴下した。
1-b, (Synthesis of 4-formylphenyl 4-n-7' syloxybenzoate) 6.71# (55 mmol) of p-hydroxybenzaldehyde was dissolved in pyridine 15atVC, and under water cooling,
To this was added 1 of the 4-n-decyloxybenzoyl chloride'$lJ14.83/7 (50rrLmol) obtained in 1-a.
A dichloromethane solution was added dropwise.

滴下終了後、塩化メチレンの還流温度で1時間攪拌し友
After the addition was completed, the mixture was stirred for 1 hour at the reflux temperature of methylene chloride.

反応液に酢酸エチル100Mを加え、希塩酸50ゴで洗
滌した後、洗液が中性になるまで水で洗い、ボウ硝で乾
燥した。廖媒を留去して、粗結晶17/Iを得た。
100 M of ethyl acetate was added to the reaction solution, and the mixture was washed with 50 g of diluted hydrochloric acid, washed with water until the washing solution became neutral, and dried over sulfur salt. The solvent was distilled off to obtain crude crystals 17/I.

エタノール及びヘキサン−酢酸エチル混合溶媒(5:1
)から順次再結晶して、4−ホルミルフェニル 4−n
−デシルオキ7ペンゾエート12.9Vを得た(収率6
8%)。
Ethanol and hexane-ethyl acetate mixed solvent (5:1
) to give 4-formylphenyl 4-n
-decyl oxy7penzoate 12.9V was obtained (yield 6
8%).

構造は赤外吸収スペクトル(IR)により確認した。The structure was confirmed by infrared absorption spectrum (IR).

IR:  2750. 1740. 1700. 16
05゜1520、 1270. 1220. 1170
゜1070.845. 760,515cm、−’この
ものに液晶相を示し、その相転移温度は次のとお9であ
る。
IR: 2750. 1740. 1700. 16
05°1520, 1270. 1220. 1170
゜1070.845. 760,515 cm, -' This thing shows a liquid crystal phase, and its phase transition temperature is 9 as follows.

ネマチック(N)相から等方性液体(I)相への転移温
度(N −Iと略記する。以下同様)72’、5A−N
62°、融点63゜ 1−c、(4−((s)  2−メチルブチルイミノメ
チル)フェニル 4− n −7’シルオキシベンゾエ
ートの合成) 1−b)で得られた4−ホルミルフェニル A−n−7
”フルオキシベンゾエート五82J?(1011101
lにCI+)−2−メチルブチルアミン1.25.9(
14#1mol )及びベンゼン100dを加え、3時
間加熱還流させた。減圧下溶媒を留去し、得られた粗結
晶を少量のエタノールから再結晶して白色針状の4− 
((s) −2−メチルブチルイミノ)メチルフェニル
 A−n−デシルオキシベンゾエート4.50.9を得
7’C(収率993%)。
Transition temperature from nematic (N) phase to isotropic liquid (I) phase (abbreviated as N-I. The same applies hereinafter) 72', 5A-N
62°, melting point 63° 1-c, (Synthesis of 4-((s) 2-methylbutyliminomethyl)phenyl 4-n-7' syloxybenzoate) 4-formylphenyl A obtained in 1-b) -n-7
"Fluoxybenzoate 582J? (1011101
CI+)-2-methylbutylamine 1.25.9 (
14 #1 mol) and 100 d of benzene were added, and the mixture was heated under reflux for 3 hours. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting crude crystals were recrystallized from a small amount of ethanol to give white needle-like 4-
((s)-2-methylbutylimino)methylphenyl A-n-decyloxybenzoate 4.50.9 was obtained as 7'C (yield 993%).

構造の確認に核磁気吸収スペクトル(NMR)、IR。Nuclear magnetic absorption spectroscopy (NMR) and IR are used to confirm the structure.

及び質量スペクトル(MS)によった。and by mass spectrometry (MS).

NMR:  δ8.28 (S、 I H、−CH=N
−)、δ8.08(d、2H,aromatic H)
、δ7.75(d、2H,arornatic H)、
δ7.22 (d、 2H,aromatie H)、
δ6.91 (d、2H、arnmatlc H)、δ
3.97 (t、 21.−CH,−0−)、δ15(
m、2H,−CH,−N−)、δt6〜1.9(m、3
H)、δt2〜1.6(m、16H,−CH,−)、δ
0.8〜1.1 (m、 9 H、CH3)、IR:1
740. 1650. 1615. 1520. 12
60゜1200、 1180. 1080. 860.
 770゜665(crn−’) MS : %/1! =451 (M”)この化合物に
SC相を示し、その転移温度を以下に記す。測定は示差
走査熱量計、及び温度調節ステージを備えた偏光顕微境
を併用して行った。5A−177″、SC−8A  6
4.5°、融点68゜この化合物の50″における自発
分極は4.2nC/cmであジ、らせんピッチは約2μ
扉であった。
NMR: δ8.28 (S, IH, -CH=N
-), δ8.08 (d, 2H, aromatic H)
, δ7.75 (d, 2H, aromatic H),
δ7.22 (d, 2H, aromatie H),
δ6.91 (d, 2H, arnmatlc H), δ
3.97 (t, 21.-CH,-0-), δ15(
m, 2H, -CH, -N-), δt6-1.9 (m, 3
H), δt2~1.6 (m, 16H, -CH, -), δ
0.8-1.1 (m, 9H, CH3), IR: 1
740. 1650. 1615. 1520. 12
60°1200, 1180. 1080. 860.
770°665 (crn-') MS: %/1! =451 (M") This compound exhibits an SC phase, and its transition temperature is shown below. Measurements were carried out using a differential scanning calorimeter and a polarized light microscope equipped with a temperature control stage. 5A-177" , SC-8A 6
4.5°, melting point 68°, the spontaneous polarization of this compound at 50″ is 4.2 nC/cm, and the helical pitch is approximately 2 μ
It was a door.

実施例2(4−((s)2−メチルブチルイミノメチル
)フェニル d −n−ドデシルオキシベンゾエートの
合成〕 2−a(4−n−ドデシルオキ7安息香酸塩化物の合成
)4−n−ドデシルオキシ安息香酸290gを用い、1
−a)と同様に反応を行って4−n−ドデシルオキシ安
息香酸塩化物の結晶’27.1 IIを得た(収率88
%)。
Example 2 (Synthesis of 4-((s)2-methylbutyliminomethyl)phenyl d-n-dodecyloxybenzoate) 2-a (Synthesis of 4-n-dodecylox7benzoate chloride) 4-n-dodecyl Using 290 g of oxybenzoic acid, 1
The reaction was carried out in the same manner as in -a) to obtain crystals of 4-n-dodecyloxybenzoic acid chloride '27.1 II (yield: 88
%).

2−b(4−ホルミルフェニル A −n−ドデシルオ
キシベンゾエートの合成) A−n−ドデシルオキシ安息香fp!15.,12.9
を用い、1−b)と18様に反応を行って、4−ホルミ
ルフェニル4−n−ドデシルオキシベンジェ−113,
323i’を得た(収率65%)。
2-b (Synthesis of 4-formylphenyl A-n-dodecyloxybenzoate) A-n-dodecyloxybenzoate fp! 15. ,12.9
was reacted with 1-b) in the same manner as in 18 using
323i' was obtained (yield 65%).

この化合物は液晶相を示し、その相転移温度は以下の通
りである。
This compound exhibits a liquid crystal phase, and its phase transition temperature is as follows.

5A−I77°、融点73゜ 2−e  (4−((g) −2−メチルブチルイミノ
)メチルフェニル A −n−ドデシルオキシベンゾエ
ートの合成) 2−b)で得られた4−ホルミルフェニル 4−n−)
”デシルオキシベンゾエート2.05gを用いて1−c
)と同様に反応を行って、A−((g)−2−メチルブ
チルイミノ)メチルフェニル A−n−ドデシルオキシ
ベンゾエート2.28JI(収率95%)を得念。この
化合物はsc”相を有し、その相転移温度を以下に記す
5A-I77°, melting point 73°2-e (Synthesis of 4-((g)-2-methylbutylimino)methylphenyl A-n-dodecyloxybenzoate) 4-formylphenyl obtained in 2-b) 4 -n-)
"1-c using 2.05g of decyloxybenzoate
), 2.28 JI of A-((g)-2-methylbutylimino)methylphenyl A-n-dodecyloxybenzoate (yield 95%) was obtained. This compound has an "sc" phase, and its phase transition temperature is described below.

5A−I76’、SC”−8A  6Q、5°、融点7
3゜実施例5  [d−((g)−2−メチルブチルイ
ミノメチル)フェニル 4 ’−n−7”シルオキシビ
フェニル−4−カルボキシレートの合成〕 3−a  (4’−n−デシルオキシビフェニル−4−
カルボン酸塩化物の合成) 4’−n−7’シルオキシビフェニル−4−カルボン酸
17、7 、Si’を用い、実施例1−a)と同様に反
応させて、4′−n−7’シルオキシビフェニル−4−
カルボン酸[化物の結晶15.1.9を得九(収率83
%)。
5A-I76', SC''-8A 6Q, 5°, melting point 7
3゜Example 5 [Synthesis of d-((g)-2-methylbutyliminomethyl)phenyl 4'-n-7'' siloxybiphenyl-4-carboxylate] 3-a (4'-n-decyloxy biphenyl-4-
Synthesis of carboxylic acid chloride) 4'-n-7' Siloxybiphenyl-4-carboxylic acid 17,7 and Si' were reacted in the same manner as in Example 1-a) to form 4'-n-7 'Syloxybiphenyl-4-
Crystals of carboxylic acid 15.1.9 were obtained (yield 83
%).

3−b(4−ホルミルフェニル 4’−n−デシルオキ
シビフェニル−4−カルボキシレートの合成)3−a)
で得られた4′−n−デシルオキ7ビフエニルー4−カ
ルボン酸塩化物7.10.9を1−b)と同様にp−ヒ
ドロキシベンズアルデヒドと反応させて、4−ホルミル
フェニル 4’−n−7’シルオキシビフェニル−4−
カルボキシレート6.70.fを得た(収X73%)。
3-b (Synthesis of 4-formylphenyl 4'-n-decyloxybiphenyl-4-carboxylate) 3-a)
The 4'-n-decylox7biphenyl-4-carboxylic acid chloride 7.10.9 obtained in 7.10.9 was reacted with p-hydroxybenzaldehyde in the same manner as in 1-b) to give 4-formylphenyl 4'-n-7. 'Syloxybiphenyl-4-
Carboxylate 6.70. f was obtained (yield: 73%).

構造の確認はIRで行った。The structure was confirmed by IR.

IR:  2750. 1735. 1710. 16
−05゜1510、 1400. 1295. 122
0゜1t65. 1090. 1030. 835゜7
05備司− このものは液晶相を示し、その相転移温度は次のとおり
である。
IR: 2750. 1735. 1710. 16
-05°1510, 1400. 1295. 122
0°1t65. 1090. 1030. 835°7
05 Biji - This material exhibits a liquid crystal phase, and its phase transition temperature is as follows.

N−I211°、5A−N178’、融点 111゜3
−c  (4(II)  2−メチルブチルイミノメチ
ル)フェニル 4 ’ −n −デシルオキシビフェニ
ル−4−カルボキシレートの合成) 3−b)で得られ友4−ホルミルフェニル 4′−n−
デシルオキシビフェニル−4−カルホキシレー)3.9
.9を用い、1−c)と同様に(a) −2−メチルブ
チルアミンと反応させて、A−((s) −2−メチル
ブチルイミノメチル)フェニル 4’−n−7’シルオ
キシヒフェニル−4−カルボキシレートの結晶3.2g
を得た(収率49%)。
N-I211°, 5A-N178', melting point 111°3
-c (Synthesis of 4(II) 2-methylbutyliminomethyl)phenyl 4'-n-decyloxybiphenyl-4-carboxylate) 4-formylphenyl 4'-n- obtained in 3-b)
Decyloxybiphenyl-4-carboxylate) 3.9
.. 9 and reacted with (a) -2-methylbutylamine in the same manner as in 1-c) to produce A-((s) -2-methylbutyliminomethyl)phenyl 4'-n-7'yloxyhyphenyl. -4-carboxylate crystals 3.2g
was obtained (yield 49%).

NMR:  δ8.23(s  IH,−CH=N−)
、δ6.9〜8.2(m  12H,aromatic
−H)、δ3.96(t  2H,−CH,−0−)、
δ14(m  2H,−N−CHl)%δ1.6〜t9
(m  3H)、 δ1.2〜1.6(m  16H9CHt  )、δ[
L8−11(m  9H,CH,)、IR:  173
5. 1640. 1605. 1505゜1290、
 1200.・ 1160. 1080゜830、 7
65 (cR−) MS :  m/a=527(M ) この化合物はSC相を有し、その相転移温度を以下に記
す。
NMR: δ8.23 (s IH, -CH=N-)
, δ6.9-8.2 (m 12H, aromatic
-H), δ3.96 (t 2H, -CH, -0-),
δ14 (m 2H, -N-CHl)% δ1.6 ~ t9
(m 3H), δ1.2-1.6 (m 16H9CHt ), δ[
L8-11 (m 9H, CH,), IR: 173
5. 1640. 1605. 1505°1290,
1200.・1160. 1080°830, 7
65 (cR-) MS: m/a=527 (M) This compound has an SC phase, and its phase transition temperature is shown below.

SA −4197”、 SC”−8A  115°、5
x−sc”93°(SXはより結晶相に近いスメクチッ
ク相である)、融点 76゜ 実施例4  〔4−((s)−2−メチルブチルイミノ
メチル〕フェニル 4′−n−テトラデシルオキシビフ
ェニル−4−カルボキシレートの合成〕4′−n−テト
ラデシルオキシビフェニル−4−カルボン酸を用い、実
施例3と全く同様に反応を行って、4−((s)−2−
メチルブチルイミノメチル)フェニル 4′−n−テト
ラデシルオキシビフェニル−4−カルボキンレートを得
た。
SA-4197", SC"-8A 115°, 5
x-sc"93° (SX is a smectic phase that is closer to a crystalline phase), melting point 76° Example 4 [4-((s)-2-methylbutyliminomethyl]phenyl 4'-n-tetradecyloxy Synthesis of biphenyl-4-carboxylate] Using 4'-n-tetradecyloxybiphenyl-4-carboxylic acid, the reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 3, and 4-((s)-2-
Methylbutyliminomethyl)phenyl 4'-n-tetradecyloxybiphenyl-4-carboxylate was obtained.

この化合物(はSC”相を示し、その偏移温度を以下に
記す。
This compound (shows an SC'' phase, and its shift temperature is shown below.

5A−1172°、SC”−8A114°、5x−sc
”9A′、融点86u 実施例5[SC”相を示す液晶組成物の調製〕実施例1
で得られたd−C(s)−2−メチルブチルイミノメチ
ル)フェニル、4−n−デシルオキシベンゾエート42
部、実施例3で得られた4 −((m)−2−メチルブ
チルイミノメチル)フェニル、4’−n−デシルオキシ
ビフェニル−4−カルボキシレート6部及び3−フルオ
ロ−4−((s)−2−メチルオキシカルボニル)フェ
ニル%  47シルオキシベンゾ工−ト62部、(s)
−2−メチルブチル4′−ノナノイルオキシビフェニル
−4−カルボキシレート20部を配合し、液晶組成物を
調與した。
5A-1172°, SC"-8A114°, 5x-sc
"9A', melting point 86u Example 5 [Preparation of liquid crystal composition exhibiting SC" phase] Example 1
d-C(s)-2-methylbutyliminomethyl)phenyl, 4-n-decyloxybenzoate 42 obtained in
parts, 6 parts of 4-((m)-2-methylbutyliminomethyl)phenyl, 4'-n-decyloxybiphenyl-4-carboxylate obtained in Example 3 and 3-fluoro-4-((s )-2-methyloxycarbonyl)phenyl% 47yloxybenzoate 62 parts, (s)
20 parts of -2-methylbutyl 4'-nonanoyloxybiphenyl-4-carboxylate was blended to prepare a liquid crystal composition.

この液晶組成物ニ40°以下でSC相となジ、室温以下
まで結晶化せず、安定にS02相を保った。これによっ
て室温において強誘電性を示1晶組成物が得られたこと
になる。
This liquid crystal composition changed to the SC phase at temperatures below 40°, did not crystallize below room temperature, and stably maintained the S02 phase. As a result, a monocrystalline composition exhibiting ferroelectricity at room temperature was obtained.

なお、この組成物の5A−融点は70°であった。Note that the 5A-melting point of this composition was 70°.

実施例6 〔液晶表示素子の作成〕 厚さ3μmのスペーサーを介した2枚のラビングによる
配向処理を施したガラス透明電極間に、実施例5で得ら
れた組成物を加熱し、等方性液体として充填し、薄膜セ
ルを作成し友。
Example 6 [Creation of a liquid crystal display element] The composition obtained in Example 5 was heated between two glass transparent electrodes that had been subjected to an alignment treatment by rubbing with a spacer having a thickness of 3 μm interposed therebetween, and an isotropic Fill it as a liquid and create a thin film cell.

1分間に0.2°の割合でゆるやかに冷却を行い、スメ
クチック相を配向させ、均一なモノドメインを得た。
Cooling was performed slowly at a rate of 0.2° per minute to orient the smectic phase and obtain a uniform monodomain.

このセルをSC”相まで冷却し、30°で、電場(5V
、0.1Hzの矩形波)を印加し、フォトマルチプライ
ヤ−で光スイツチング動作を検出したところ、その応答
速度は約120μsecであった。これにより応答速度
の速い液晶表示素子が得られたことになる。
The cell was cooled to the SC” phase at 30°, and the electric field (5V
, 0.1 Hz rectangular wave) was applied, and the optical switching operation was detected using a photomultiplier, and the response speed was approximately 120 μsec. This means that a liquid crystal display element with a fast response speed can be obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) (式中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基またはアル
コキシ基、R^*は、光学活性を有するアルキル基、m
は、1または2を表わす。) で示される液晶化合物。 2、R^*が、光学活性2−メチルブチル基である特許
請求の範囲第1項記載の液晶化合物。 3、一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) (式中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基またはアル
コキシ基、R^*は、光学活性を有するアルキル基、m
は、1または2を表わす。) で示される化合物 I の少くとも1種を配合成分として
含有する液晶組成物。 4、R^*が、光学活性2−メチルブチル基である特許
請求の範囲第3項記載の液晶組成物。 5、化合物 I の2種以上を含有する特許請求の範囲第
3または4項記載の液晶組成物。 6、化合物 I の少くとも1種と化合物 I 以外の液晶化
合物とを含有する特許請求の範囲第3または4項記載の
液晶組成物。 7、カイラルスメクチツク相を有する特許請求の範囲第
2、3または4項記載の液晶組成物。 8、一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) (式中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基またはアル
コキシ基、R^*は、光学活性を有するアルキル基、m
は、1または2を表わす。) で示される液晶化合物の少くとも1種を構成要素とする
光スイッチング素子。
[Claims] 1. General formula I ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are included ▼... (I) (In the formula, R is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, R^* is , an alkyl group having optical activity, m
represents 1 or 2. ) A liquid crystal compound represented by 2. The liquid crystal compound according to claim 1, wherein R^* is an optically active 2-methylbutyl group. 3. General formula I ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼... (I) (In the formula, R is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and R^* is an optically active alkyl group. base, m
represents 1 or 2. ) A liquid crystal composition containing at least one compound I as a compounding component. 4. The liquid crystal composition according to claim 3, wherein R^* is an optically active 2-methylbutyl group. 5. The liquid crystal composition according to claim 3 or 4, which contains two or more kinds of compound I. 6. The liquid crystal composition according to claim 3 or 4, which contains at least one compound I and a liquid crystal compound other than compound I. 7. The liquid crystal composition according to claim 2, 3 or 4, which has a chiral smectic phase. 8. General formula I ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼... (I) (In the formula, R is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and R^* is an optically active alkyl group. base, m
represents 1 or 2. ) An optical switching element comprising at least one liquid crystal compound represented by the following.
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