JPS63313751A

JPS63313751A - エステル化合物

Info

Publication number: JPS63313751A
Application number: JP62149602A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Kano; 満鹿野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1988-12-21
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH07116108B2

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、液晶表示素子をなす強誘電性液晶として利用
されるエステル化合物に関するものである。

「従来技術」第４図は、従来のねじれ配列を誘発する液晶性化合物、
即し強請′市性液晶の典ｊ（１！的な模式＋１１４迅を
示す乙のである。

図中符号Ｉは中心骨格部で、その両端には側鎖２．３か
結合している。側鎖２．３の何れが一方（この例では側
鎖２）は、不斉構造を有する光学活性入１ζによって形
成されている。

「発明か解決しようとする問題点」製造上および配向性などの表示特性上、強誘電性液晶化
合物のらせんピッチは、長い方が有利である。

ところか、従来の強誘電性液晶化合物の多くはは、らせ
んピッチが数μｍ以下と小さく、　このため、従来は数
種類の液晶化合物をブレンドして、らせんビッヂの長い
液晶組成物を調合しなければならなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものて、ら什んピッ
チの長い新規な液晶化合物を提供することを目的とする
。

「問題点を解決するための手段」本発明のエステル化合物は、下記一般式（１）で表され
ろ化合物である。

Ｒｈｏ−◎−Ｃ−Ｏ−◎−０Ｒ２−（Ｉ）（（Ｉ）式中
Ｒ１１Ｒ２は、互いに異なる不斉構造を持つアルキル基
またはその誘導体を示す）このエステル化合物は、第１
図に示すように、中心骨格部１の両側に互いに異なる不
斉構造をｂつ光学活性基が側鎖５．６として結合したも
のである。

この構造のエステル化合物は、互いに異なる不斉構造を
有する側鎖５．６の協同作用によって、らせんピッチが
長い強誘電性液晶となる。

本発明のエステル化合物は、　（１）式中のＲ１、Ｒ７
が、　（ＩＩ）式および（ＩＩＩ）式の液晶性化合物に
おいて、同じ向きの自発分極と異なる方向のらせんのね
じれを誘起するものであることが望ましい。

ＲＯ−◎−Ｃ−Ｏ−◎−ＯＲ−（ｎ）ＲＯ−■−Ｃ−Ｏ−◎−０Ｒ２・・−・（Ｉ［［）（（
■）式、（■）式中Ｒは、不斉構造を持たないアルキル
基を示す）すなわち、側鎖５．６を形成する光学活性基は、その基
が誘起する液晶化合物のらせんのねじれの方向および自
発分極の向きの関係によって、第１表に示すように（イ
）〜（ニ）の４種類に分類できることか知られている（
Ｊ、Ｗ、Ｇｏｏｄｂｙ　５ｔａｌ、　Ｊ、Ａｍ。

Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、、　１０ｇ、４７２９　（’８６）
　）。

そ５して、本発明のエステル化合物では、（１）式中の
Ｒ１，ｎ　ｖに、　第１表中（イ）と（ロ）に分類され
る光学活性基から１つづつを選んで、あるいは（ハ）と
（ニ）に分類される光学活性基から１つづつを選んで用
いることが望ましい。

以下余白＝４− 第１表本発明のエステル化合物を構成するＩ’（、、ｒ（、と
して、より具体的には、Ｒ，が　Ｃ１Ｈ２Ｌ＋ｌ・ＣＨ（ＣＨ２）ｎ　−−＝（
Ｎ）さＲ３（１ｆｍ、　２≦Ｑ、ｊ≦８）であり、　か−Ｊ　Ｒ、
、Ｒ９中に存在する不斉炭素の絶対配置か同一であるも
のを挙げることができる。

中でも、０≦ｎ、ｍ≦８であるような基が特に好適に用
いられる。

「製造方法廖次に、本発明のエステル化合物の製造方法の一例を説明
する。

本発明のエステル化合物は、下記中間体（Ｂ）をトルエ
ンに溶解し、ピリジン存在下で下記中間体（Ａ）を作用
させろことによって製造できる。

Ｒ−◎−Ｃα　　川・（Ａ）ＨＯ−◎−０Ｒ２−・・・（Ｂ）また、中間体（Ａ）は、次のような工程で製造できる。

以下余白５　　アルコ−Ｌ＋シルエステルＲ，ＯＴｓ　　−−−
−（Ａ−２）さらに、中間体（Ｂ）は、次のような工程
で製造できる。

「実施例」次に、実施例に沿って本発明のエステル化合物を更に詳
しく説明する。

（実施例Ｉ）（Ｖｌ）式で表されろ本発明の液晶化合物を作成した。

なお、以下の式に添えた（Ｓ）および（Ｒ）の記号は、
その側鎖の部分を絶対配置Ｓ型あるいはＲ型の原料アル
コールによって合成したことを示す。

この化合物（Ｖｌ）は次のように製造した。

まず、（Ｃ）式に示す市販の光学活性アミルアルコール
（絶対配置Ｓ型）を当量の塩化トシルと、２．５倍当量
のピリジン存在下で反応させた。

ＣＨ３Ｃ２Ｈ５ＣＨ（ＣＨ２）４０Ｈ・・・・（Ｃ）反応は室
温以下で行い、約８時間を要した。得られた溶液から、
トルエン抽出の後、６Ｎ−ＨＯθ、２Ｎ−ＮａＯＨ１水
を順次用いて洗浄し、次いで無水硫酸マグネシウムを用
いて乾燥した後、トルエンを溜去し、前記（Ａ−２）式
に相当するトシルエステルを得た。収率は約９０％であ
った。

次に、この得られたトシルエステルを、当量のＰ〜シア
ノフェノールとＩ　１倍当量の苛性ソーダが存在するエ
タノール中に添加した。これを、還流温度にて十分攪拌
しなから、約２４時間反応さＵ°八。ついで、得られた
反応液を室温にもどし、エタノールを溜去した後、トル
エン抽出した。次に、これを６　Ｎ　−ＨＣＱ、　　２
　Ｎ−Ｎａ０　Ｈ，水の順次用いて洗浄し、無水硫酸マ
グネ７ウムで乾燥させた。その後、トルエンを溜去し、
エタノールから再結晶して、前記（Ａ　−４）式に相当
するシアノ化合物を得た。収率は８５％であった。

次に、水／エタノール−１／１（体積比）の混合溶媒に
ｌＯ倍当世の苛性ソーダを溶解し、この溶液に、得られ
た前記シアノ化合物を当量溶解し、約３日間還流した。

アンモニアガスの発生が終了してから、反応液を室温に
戻しこれを大量の冷水中に注ぎ、塩酸で酸性にしたとこ
ろ、大量の結晶が析出した。これを１戸数し、エタノー
ルから再結晶して、前記（Ａ−５）式に相当ずろカルボ
ン酸化合物を得た。収率は約８０％であった。次に、こ
のものに４倍当量の塩化チオニルを加え、４時間の加熱
還流を行い、余分な５ＯＣＱを溜去して、前記中間体（
Ａ）に相当する化合物（Ｄ）を得た。

１ｌ− （Ｓ−４°−５−メチルへキンルオキシ安息香酸クロリ
ド）一方、絶対配置Ｓ型の市販光学活性アミルアルコール（
Ｅ）を、当量の三臭化リン（Ｐ　Ｂ　ｒ３）で処理して
アミルブロマイドを合成し、このアミルブロマイドから
グリニヤール試薬を調整し、これにオキセタンを作用さ
せて前記（Ｂ−１）式に相当する化合物を得た。

次に、前記化合物（Ｄ）の場合と同様の操作で、１ｉｉ
ｊ記（Ｂ−２）式に相当するトシルエステルを調整した
。次に、このトシルエステルを１．１倍当量の苛性ソー
ダと当量のハイドロキノンが添加されたエタノール溶液
中に加熱攪拌しながら添加した。

その後、還流下で約２日間反応させ、次いてエタノール
を溜去した後、酸性下でトルエン抽出し、この抽出物を
水洗して、前記中間体（Ｂ）に相当する化合物（Ｐ）を
得た。

次に、トルエン中、２倍当量のピリジン存在下で、中間
体（Ｂ）に相当する化合物（Ｆ）を当量溶解し、次いで
これに徐々に中間体（Ａ）に相当する化合物（Ｄ）を添
加し、還流攪拌を約８時間行った後、反応液を室温に戻
した。次いてこの反応液を、トルエン抽出に供し、続い
て６Ｎ−ＨＣｌ２．２Ｎ−ＮａＯＨ１水を順次用いて洗
浄した。　このものを、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た後、トルエンを溜去し、次いでエタノールから再結晶
した。得られた結晶をｎ−ヘキサン／クロロホルム＝９
／１の混合溶媒と、シリカゲルカラムを用いたカラムク
ロマトグラフィーによって精製し、次いて、エタノール
で３回再結晶を行い、前記エステル化合物（Ｖｌ）を得
た。このものは純白であった。

以上の操作によって製造されたエステル化合物（■）と
、−Ｆ記（ｃ　）（１−１）（Ｊ　）式で表される従来
の液晶化合物（比較例１〜３）の相転位温度、らせんピ
、ソチおよび自発分極を調べた。

（Ｒ）（Ｓ）（Ｓ）第２表注／　　ピッチ：Ｓｃ＊上限温度よりも１０℃下の温度
で測定（以下の実施例において同様）。

自発分極、最大値（以下の実施例において同様）。

以」−の結果から、実施例１のエステル化合物（Ｖｌ）
は従来のものに比較してらせんピッチが長いことか判明
した。

これは、化合物（Ｖｌ）においては、一方の側鎖がマイ
ナス方向の自発分極と右巻きのらせんのねじれを誘起す
るものであり、他方の側鎖がマイナス方向の自発分極を
左巻きのらせんのねじれを誘起するものであるためと考
えられる。

これに対して、比較例１の化合物（Ｇ）は、らせんのピ
ッチが短く、また自発分極も小であった。

これは、化合物（Ｇ）の左側の側鎖が、左回りのらせん
のねじれとプラス方向の自発分極を誘起する光学活性基
からなり、右側の側鎖が左回りのらせんのねしれとマイ
ナス方向の自発分極を誘起ずろ光学活性基からなるため
と思われる。

−１５＝続いて、この実施例Ｉの化合物（Ｖｌ）を質量分析法と
赤外線吸収スペクトルで調べた。結果を第２図および第
３図に示す。第３図において、各ピークの波数は第３表
の通りである。

これらの結果から、この化合物（Ｖｌ）は、上記（Ｖｌ
）式の構造のものであることを確認できた。

第３表（実施例２〜４）化合物（■）、（■）、（ＩＸ）を合成した。

ｊＬ（−）／石（−）左（−）／ｊｏ＋−）これらの化合物（■）、（■）、（ＩＸ）の調べたとこ
ろ、化合物（■）、（■）はらせんピッチが５μｍ以上
、自発分極が４０　ｎＣ／ｃｍ’てあった。これら化合
物（■）。

（■）のＳｃ＊相はモノトロピックであった。

他方、化合物（ＩＸ）は、前記実施例１の化合物（ＶＩ
）と略同−のＳｃ＊相を持ち、らせんピッチおよび自発
分極も略同程度の値であった。

「発明の効果」本発明のエステル化合物は、互いに異なる不斉構造を有
する光学活性基が骨格部の両端に結合されたものなので
、らせんピッチが長い液晶化合物となる。

従って、本発明のエステル化合物を用いることによって
、液晶表示素子の生産性を向上することができ、また液
晶表示素子の配向性等の表示特性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（ I ）（（ I ）式中Ｒ＿１、Ｒ＿２は、互いに異なる不斉構
造を持つアルキル基またはその誘導体を示す）で表され
るエステル化合物。
（２）上記Ｒ＿１、Ｒ＿２が（II）式、（III）式に示
す液晶性化合物において、互いに同じ自発分極の向きと
異なるらせんのねじれ方向を誘起するものであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエステル化合物
。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（III）（（II）式、（III）式中Ｒは、不斉構造を持たないア
ルキル基を示す）
（３）Ｒ＿１が▲数式、化学式、表等があります▼・・
・・（IV）Ｒ＿２が▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（
Ｖ）（但し、ｎ≠ｍ、２≦ｌ、ｊ≦８）であり、かつＲ＿１
、Ｒ＿２中に存在する不斉炭素の絶対配置が同一である
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のエステル
化合物。
（４）０≦ｎ、ｍ≦８であることを特徴とする特許請求
の範囲第３項記載のエステル化合物。