JP3206682B2 - 光学活性シアノシクロプロパン環を有するフェニルピリミジン誘導体及び液晶組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な光学活性シアノ
シクロプロパン環を有するフェニルピリミジン誘導体及
びそれを含有する液晶材料、特に応答性、メモリー性に
優れた強誘電性液晶表示用材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、その優れた特徴（低電
圧駆動、低消費電力、薄型表示が可能、明るい場所でも
使用でき目が疲れない。）によって、現在広く用いられ
ている。しかしながら、そのうち最も一般的な表示方式
であるＴＮ型においては、ＣＲＴ等の他の発光型表示方
式と比較すると応答が極めて遅く、且つ印加電場を切っ
た場合の表示の記憶（メモリー効果）が得られないた
め、高速応答の必要な光シャッター、プリンターヘッ
ド、あるいは更に時分割駆動の必要なテレビなど動画面
への応用には多くの制約があり、必ずしも適した表示方
式とはいえなかった。

【０００３】最近になって、強誘電性液晶を用いる表示
方式が報告され、これによるとＴＮ型液晶の１００〜１
０００倍という高速応答とメモリー効果とが得られるた
め、次世代液晶表示素子として期待され、現在盛んに研
究開発が進められている。

【０００４】強誘電性液晶の液晶相は、チルト系のキラ
ルスメクチック相に属するものであるが、そのうちキラ
ルスメクチックＣ（以下、ＳＣ^*と省略する）相が最も
低粘性であり最も望ましい。ＳＣ^*相を示す液晶化合物
は既に数多く合成され検討されているが、強誘電性液晶
素子として用いるための以下の条件、即ち、（イ）室温
を含む広い温度範囲でＳＣ^*相を示すこと、（ロ）良好
な配向性を得るためにＳＣ^*相の高温側に適当な相系列
を有し、且つその螺旋ピッチが大きいこと、（ハ）適当
なチルト角を有すること、（ニ）粘性が小さいこと、
（ホ）自発分極がある程度大きいこと、（ヘ）高速応答
を示すこと等を単独で満足するような化合物は知られて
いない。そのため数種あるいはそれ以上の化合物を混合
してＳＣ^*相を示す液晶組成物（以下、ＳＣ^*液晶組成物
と省略する）として用いる必要がある。

【０００５】ＳＣ^*液晶組成物の調製方法としては、ア
キラルな化合物からなり、スメクチックＣ（以下、ＳＣ
と省略する）相を示す母体液晶（以下、ＳＣ母体液晶と
省略する）に光学活性化合物からなるドーパントを、い
わゆるキラルドーパントとして添加する方法が、より低
粘性の組成物を得ることができ、高速応答が可能となる
ので、最も一般的である。

【０００６】キラルドーパントとして用いる化合物は単
独では必ずしもＳＣ^*相を示す必要はなく、また液晶相
すら示す必要もないが、少量の添加で液晶組成物に充分
な自発分極を誘起することや、キラルドーパントとして
誘起する螺旋のピッチが充分大きいことなどの性質を示
すことが必要である。

【０００７】キラルドーパントとして大きな自発分極を
誘起するためには、強い双極子モーメントを有する基が
化合物分子の中心骨格（コア）及び不斉炭素になるべく
近接し、固定されていることが必要であることは既に知
られている。このような考えに基づき本発明者らは一般
式（ＩＩ）

【０００８】

【化２】

【０００９】（式中、Ｒ³はアルキル基又はアルコキシ
ル基を表わし、環Ｂは１個又は２個のフッ素原子により
置換されていてもよい１，４−フェニレン基又はトラン
ス−１，４−シクロヘキシレン基を表わし、Ｒ⁴はアル
キル基を表わす。）で表わされる光学活性シアノシクロ
プロパン誘導体を合成し、この化合物をＳＣ母体液晶に
少量添加することにより、充分大きな自発分極を誘起
し、高速応答性を有するＳＣ^*液晶組成物の調製が可能
となることを見いだした。（第１６回液晶討論会予稿集
３６ページ、及び特開平３−２３６３６５号公報）

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、光学活
性シアノシクロプロパン誘導体はキラルドーパントとし
て優れた性質を有することが既に知られていたが、特に
粘性を低下させ、応答性を更に改善することが要求され
ていた。

【００１１】ところで、ＳＣ（又はＳＣ^*）相を示しや
すい傾向を有する液晶骨格は数多く知られているが、そ
の代表的なものとして、安息香酸フェニル等のエステル
型と、フェニルピリミジン型をあげることができる。こ
の両者を比較すると、フェニルピリミジン型の化合物の
ほうがより低粘性であるので、特にＳＣ母体液晶の構成
材料として最もよく用いられている。

【００１２】従って、キラルドーパント用光学活性化合
物においても、粘性を低下させるためには、化合物の骨
格はエステル型よりもフェニルピリミジン型が望ましい
と考えられる。

【００１３】本発明が解決しようとする課題は、上記の
目的を達成することができる光学活性ラクトン環を有す
るフェニルピリミジン誘導体を提供し、更に、それを含
有し、高速応答の可能な強誘電性液晶表示用材料を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、一般式（Ｉ）

【００１５】

【化３】

【００１６】（式中、Ｒ¹はフッ素原子又は炭素原子数
１〜１０のアルコキシル基により置換されていてもよい
炭素原子数１〜１８のアルキル基を表わすが、好ましく
は炭素原子数４〜１２の直鎖状アルキル基を表わす。Ｘ
は単結合又は−Ｏ−を表わし、ｍは０又は１を表わす
が、好ましくはｍ＝０を表わす。環Ａは１個又は２個の
フッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニ
レン基又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表
わすが、好ましくは１，４−フェニレン基を表わす。Ｒ
²は炭素原子数１〜１０のアルキル基を表わすが、好ま
しくは炭素原子数１〜１０の直鎖状アルキル基を表わ
し、シクロプロパン環の１位及び２位の不斉炭素原子は
各々独立的に、（Ｒ）又は（Ｓ）配置である。）で表わ
される光学活性シアノシクロプロパン環を有するフェニ
ルピリミジン誘導体を提供する。

【００１７】本発明はまた、この一般式（Ｉ）で表わさ
れる光学活性化合物を含有する液晶組成物を提供する。

【００１８】本発明の液晶組成物は、上記一般式（Ｉ）
の化合物の少なくとも１種を構成成分として含有するも
のであり、特に強誘電性液晶表示用として、主成分であ
るＳＣ母体液晶中に、上記一般式（Ｉ）の化合物の少な
くとも１種を、キラルドーパントの一部又は全部として
含有するＳＣ^*液晶組成物が最も望ましい。

【００１９】また、本発明の一般式（Ｉ）の化合物をネ
マチック液晶に少量添加することにより、ＴＮ型液晶と
していわゆるリバースドメインの防止に、あるいはＳＴ
Ｎ型液晶としての用途などに利用することもできる。

【００２０】本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、例え
ば、次の製造方法に従って製造することができる。一般
式（ＩＩＩ）

【００２１】

【化４】

【００２２】（式中、Ｙはハロゲン原子を表わすが、好
ましくは臭素原子を表わし、Ｒ²及びシクロプロパン環
の１位及び２位の不斉炭素原子の絶対配置は、一般式
（Ｉ）におけると同じ意味を表わす）で表わされる光学
活性シアノシクロプロパン誘導体と、一般式（ＩＶ）

【００２３】

【化５】

【００２４】（式中、Ｒ¹、Ｘ、ｍ及び環Ａは一般式
（Ｉ）におけると同じ意味を表わし、Ｚはハロゲン原子
を表わすが、好ましくは塩素原子を表わす）で表わされ
るピリミジン誘導体とを、ニッケル錯体等の存在下に反
応させることにより、一般式（Ｉ）の化合物を得ること
ができる。ここでニッケル錯体としては、例えばジブロ
モビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（ＩＩ）が
好ましい。

【００２５】ここで原料として用いられる一般式（ＩＩ
Ｉ）の光学活性シアノシクロプロパン誘導体は、例え
ば、以下のようにして製造できる。一般式（Ｖ）

【００２６】

【化６】

【００２７】（式中、Ｙは一般式（ＩＩＩ）におけると
同じ意味を表わす）で表わされるフェニルアセトニトリ
ル誘導体を強塩基でアニオンとし、これを一般式（Ｖ
Ｉ）

【００２８】

【化７】

【００２９】（式中、Ｒ²及び*は一般式（Ｉ）における
と同じ意味を表わす）で表わされる光学活性オキシラン
誘導体と反応させることにより、一般式（ＶＩＩ）

【００３０】

【化８】

【００３１】（式中、Ｙは一般式（ＩＩＩ）、Ｒ²及び*
は一般式（Ｉ）におけると同じ意味をそれぞれ表わす）
で表わされる光学活性な４−ヒドロキシアルカンニトリ
ル誘導体を得る。これを塩化ｐ−トルエンスルホニルと
反応させてトシル酸エステルとした後、強塩基と反応さ
せることにより、一般式（Ｉ）の化合物を得ることがで
きる。

【００３２】ここで一般式（ＶＩ）の光学活性オキシラ
ン誘導体は一部市販されており、市販されていない化合
物も、市販の光学活性なエピクロロヒドリンから、容易
に合成することができる。

【００３３】上記のようにして、本発明の一般式（Ｉ）
の化合物を得ることができるが、これらに属する個々の
具体的な化合物は、融点などの相転移温度、赤外吸収ス
ペクトル（ＩＲ）、核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）、
質量スペクトル（ＭＳ）等の手段により確認することが
できる。

【００３４】斯くして得られた一般式（Ｉ）の化合物の
代表例を第１表に掲げる。

【００３５】

【表１】

【００３６】（表中、Ｃｒは結晶相を、Ｉは等方性液体
相を表わし、相転移温度は、数字の左側の相と右側の相
との間の転移温度を表わし、Ｃｒ４２ Ｉは結晶相と等
方性液体相との間の転移温度が４２℃であることを表わ
す。以下同様。）

【００３７】本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、ＳＣ母
体液晶に少量添加することにより、充分に大きい自発分
極を誘起することができ、高速応答可能な液晶組成物を
得ることができる。

【００３８】例えば、第１表の（Ｎｏ．１）の化合物わ
ずか５重量％及びフェニルピリミジン系の母体液晶９５
重量％からなるＳＣ^*液晶組成物の２５℃における自発
分極は＋６．８nC／cm²であり、それを用いて作製した
表示用セルでは５０μ秒の高速応答が確認された。これ
に対し、前述の一般式（ＩＩ）のエステル型光学活性化
合物のうち、代表的な式（Ｒ）

【００３９】

【化９】

【００４０】の化合物５重量％及び同じ母体液晶９５重
量％からなるＳＣ^*液晶組成物の２５℃における自発分
極は＋７．４nC／cm²であったが、同様にして測定した
応答は７９μ秒とかなり遅くなった。

【００４１】一般式（Ｉ）の化合物は、一般式（ＩＩ）
の化合物のエステル型の骨格をフェニルピリミジン型の
骨格に置き換えたものであるが、置き換えたことにより
応答性が大きく改善されていることが理解できる。

【００４２】更に、本発明の（Ｎｏ．１）の化合物１０
重量％及び同じ母体液晶９０重量％からなるＳＣ^*液晶
組成物を調製し、これを室温で長時間放置したところ、
析出、相分離は見られなかった。これに対して、式
（Ｒ）の化合物１０重量％及び同じ母体液晶９０重量か
らなるＳＣ^*液晶組成物を調製して室温で放置したとこ
ろ、一部で相分離が観察された。従って、本発明の一般
式（Ｉ）の化合物は、一般式（ＩＩ）の化合物に比べ
て、特にフェニルピリミジン系の母体液晶に対する相溶
性に優れていることが明らかである。

【００４３】前述のように、本発明の一般式（Ｉ）の化
合物は少量の添加でも充分大きい自発分極を誘起できる
ので、ＳＣ母体液晶に対する添加量は、総量で２％程度
以上あればよく、他のキラルドーパントと併用する場合
には更に少量でも可能である。

【００４４】また、本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、
単独ではＳＣ^*相を示さないものもあり、そのような化
合物を母体液晶に添加すると、組成物のＳＣ^*相の上限
温度を低下させる傾向を有する場合がある。通常、充分
な自発分極を誘起するのに必要な添加量は少量なので特
に問題はないが、１０重量％以上含有する場合には、Ｓ
Ｃ相の上限温度が高い母体液晶を用いることが好まし
い。

【００４５】また、一般的に、少量の添加でも大きい自
発分極を誘起する光学活性化合物には、キラルネマチッ
ク（Ｎ^*）相の温度範囲を狭くするか、あるいは消失さ
せやすい傾向を有し、更に、スメクチックＡ（ＳＡ）相
の温度範囲を拡大する傾向の強いものが多い。このよう
な化合物をキラルドーパントとして用いた場合には、得
られるＳＣ^*液晶組成物の相系列は高温域から、Ｉ（等
方性液体相）−ＳＡ（スメクチックＡ）−ＳＣ^*となる
ことが多い。

【００４６】ところが、現在の配向技術では、ＳＣ^*液
晶組成物は高温域からＩ−Ｎ^*−ＳＡ−ＳＣ^*の相系列を
示すことが最も望ましいとされている。本発明の一般式
（Ｉ）の化合物は添加により、Ｎ^*相の温度範囲を狭く
する傾向はほとんどないので、上記の望ましい相系列を
得ることは極めて容易である。

【００４７】優れた配向性を得るためには、上記のＩ−
Ｎ^*−ＳＡ−ＳＣ^*の相系列に加えて、Ｎ^*及びＳＣ^*相、
特にＮ^*相における螺旋ピッチが大きいことも重要であ
る。螺旋ピッチを大きくするためには、誘起する螺旋の
向きが逆の光学活性化合物を添加すればよいわけである
が、本発明の一般式（Ｉ）の化合物はその添加量が少な
くて済むので、誘起する自発分極の大きさの割には螺旋
ピッチは大きく、その調整は比較的容易である。

【００４８】本発明の一般式（Ｉ）の化合物をドーパン
トとして添加する母体液晶に用いられるＳＣ化合物とし
ては、例えば下記一般式（Ａ）

【００４９】

【化１０】

【００５０】（式中、Ｒ^a及びＲ^bは直鎖状又は分岐状の
アルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル
基、アルカノイルオキシ基又はアルコキシカルボニルオ
キシ基を表わし、互いに同一であっても異なっていても
よい）で表わされるフェニルベンゾエート系化合物や一
般式（Ｂ）

【００５１】

【化１１】

【００５２】（式中、Ｒ^a及びＲ^bは一般式（Ａ）におけ
ると同じ意味を表わす）で表わされるピリミジン系化合
物をあげることができる。また一般式（Ａ）、（Ｂ）を
含めて一般式（Ｃ）

【００５３】

【化１２】

【００５４】（式中、Ｒ^a及びＲ^bは一般式（Ａ）におけ
ると同じ意味を表わし、環Ｌ及び環Ｍはそれぞれ１，４
−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、ピリジ
ン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル
基、ピラジン−２，５−ジイル基、ピリダジン−３，６
−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基あ
るいはこれらのハロゲン置換体を表わし、互いに同一で
あっても異なっていてもよく、Ｚ^aは−ＣＯＯ−、−Ｏ
ＣＯ−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、
−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表わす。）で表わされる化合物
も同様の目的に使用することができる。

【００５５】また、ＳＣ相の温度範囲を高温域に拡大す
る目的には一般式（Ｄ）

【００５６】

【化１３】

【００５７】（式中、Ｒ^a及びＲ^bは一般式（Ａ）におけ
ると同じ意味を表わし、環Ｌ、環Ｍ及び環Ｎは前記一般
式（Ｃ）における環Ｌ、環Ｍと同じ意味を表わし、互い
に同一であっても異なっていてもよく、Ｚ^a及びＺ^bはそ
れぞれ前記一般式（Ｃ）のＺ^aと同じ意味を表わし、同
一であっても異なっていてもよい）で表わされる３環の
化合物を用いることができる。

【００５８】これらの化合物は混合してＳＣ液晶組成物
として用いるのが効果的であるが、組成物としてＳＣ相
を示せばよいのであって、個々の化合物については必ず
しもＳＣ相を示す必要はない。

【００５９】こうして得られたＳＣ液晶組成物に本発明
の一般式（Ｉ）の化合物、及び必要とあれば他の光学活
性化合物をキラルドーパントとして加えることにより、
容易に室温を含む広い温度範囲でＳＣ^*相を示すような
液晶組成物を得ることができる。

【００６０】本発明の一般式（Ｉ）の化合物を上記ＳＣ
母体液晶に添加して得られたＳＣ^*液晶組成物は、例え
ば、２枚の透明ガラス電極間に１〜２０μｍ程度の薄膜
として封入することにより、表示用セルとして使用でき
る。良好なコントラストを得るためには均一に配向した
モノドメインとする必要があり、このため多くの方法が
試みられている。良好な配向性を示すためには、液晶材
料としては、高温側からＩ−Ｎ^*−ＳＡ−ＳＣ^*の相系列
を示し、Ｎ^*相及びＳＣ^*相における螺旋ピッチを大きく
することが必要であるが、前述のように本発明の一般式
（Ｉ）の化合物を用いた場合、そのような組成物を得る
ことは容易である。

【００６１】

【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、勿論本発明の主旨及び適用範囲は、これらの
実施例により制限されるものではない。

【００６２】なお、化合物の構造はＮＭＲ、ＩＲ、ＭＳ
及び元素分析により確認した。相転移温度の測定は温度
調節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計
（ＤＳＣ）を併用して行った。ＩＲにおける（ＫＢｒ）
は錠剤成形による、（ｎｅａｔ）は液膜による測定を表
わす。ＮＭＲにおけるＣＤＣｌ₃は溶媒を表わし、ｓは
１重線、ｄは２重線、ｔは３重線、ｍは多重線を、また
例えば、ｄｔは２重の３重線を表わす。ＭＳにおけるＭ
⁺は親ピークを表わし、（ ）内の数値はそのピークの
相対強度を表わす。組成物中における「％」はすべて
「重量％」を表わす。

【００６３】（実施例１） （１Ｒ，２Ｓ）−１−シア
ノ−２−ヘキシル−１−［４−（５−オクチルピリミジ
ン−２−イル）フェニル］シクロプロパン（Ｎｏ．１の
化合物）の合成

【００６４】

【化１４】

【００６５】（１−ａ） （４Ｒ）−２−（４−ブロモ
フェニル）−４−ヒドロキシデカンニトリルの合成 ジイソプロピルアミン７３６ｍｌ（５．３ミリモル）、
テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１０ｍｌ溶液に、−７８
℃で１．５Ｍブチルリチウム−ヘキサン溶液３．３ｍｌ
（５．３ミリモル）を加えて３０分攪拌した。反応終了
後、４−ブロモフェニルアセトニトリル９８０ｍｇ
（３．０ミリモル）のＴＨＦ５ｍｌ溶液、ヘキサメチル
リン酸トリアミド１ｍｌを加えて３０分攪拌した。次
に、（Ｒ）−１，２−エポキシオクタン７６９ｍｇ
（６．０ミリモル）のＴＨＦ３ｍｌ溶液を加えて室温ま
で昇温した。３Ｍ塩酸で中和した後、反応生成物を酢酸
エチル６０ｍｌで２回抽出した。有機層を濃縮した後、
シリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル
＝１０／１）を用いて分離精製して、（４Ｒ）−２−
（４−ブロモフェニル）−４−ヒドロキシデカンニトリ
ル９９６ｍｇ（収率６１％）を得た。

【００６６】無色液体 ＩＲ（ｎｅａｔ） ３４３０，２９５０，２９３０，２
８６０，２２４０，１４８５，１４０５，１０７０，１
０１０，８２０cm^-1 非極性成分¹ Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ ０．８９（ｔ，Ｊ＝
６．７Ｈｚ，３Ｈ），１．２４〜１．４０（ｍ，１０
Ｈ），１，７６〜１．８３（ｄｄｄ，Ｊ＝１３．９，１
０．８，ａｎｄ４．３Ｈｚ，１Ｈ），１．９４〜２．０
２（ｍ，１Ｈ），３．９２〜４．００（ｍ，１Ｈ），
４，１７（ｄｄ，Ｊ＝１１．６ａｎｄ４．３Ｈｚ，１
Ｈ），７．２４（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），７．５
１（ｄ．Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）

【００６７】極性成分¹ Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ ０．８６（ｔ，Ｊ＝
６．７Ｈｚ，３Ｈ），１．１９〜１．３８（ｍ，８
Ｈ），１．４１〜１．４９（ｍ，２Ｈ），１．９１〜
１．９８（ｍ，１Ｈ），２．１１（ｄｄｄ，Ｊ＝１３．
９，９．９，ａｎｄ５．３Ｈｚ，１Ｈ），３．３３〜
３．４０（ｍ，１Ｈ），４．０５（ｄｄ，Ｊ＝１０．０
ａｎｄ５．３Ｈｚ，１Ｈ），７．２５（ｄ，Ｊ＝８．６
Ｈｚ，２Ｈ），７．５２（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ） ＭＳ ｍ／ｚ ３２５（Ｍ⁺＋２，４），３２３（Ｍ⁺，
４），３０７（１５），３０５（１５），２２３（１
１），２１０（１５），２０９（７８），２０８（１
４），２０７（７８），１９６（３９），１９４（３
７），１１６（５４），７７（２２），６９（３８），
５５（１００）

【００６８】（１−ｂ） （１Ｒ，２Ｓ）−１−（４−
ブロモフェニル）−１−シアノ−２−ヘキシルシクロプ
ロパンの合成 上記（１−ａ）で得た（４Ｒ）−２−（４−ブロモフェ
ニル）−４−ヒドロキシデカンニトリル９９６ｍｇ
（３．１ミリモル）、４−Ｎ，Ｎジメチルアミノピリジ
ン２０ｍｇのピリジン３ｍｌ溶液に、塩化ｐ−トルエン
スルホニル１．１８ｇ（６．２ミリモル）を加え、室温
で２４時間攪拌した。反応液に酢酸エチル１００ｍｌを
加え、３Ｍ塩酸で洗浄した。有機層を濃縮した後、ジメ
チルホルムアミド１０ｍｌ、水素化ナトリウム（６０％
油性）２００ｍｇを加えて室温で３時間攪拌した。３Ｍ
塩酸で中和し、反応生成物をエーテル５０ｍｌで２回抽
出し、抽出液を濃縮した後、得られた残渣をシリカゲル
カラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル＝２
０／１）を用いて分離精製して、（１Ｒ，２Ｓ）−１−
（４−ブロモフェニル）−１−シアノ−２−ヘキシルシ
クロプロパン５４０ｍｇ（収率５７％）を得た。

【００６９】無色液体 ［α］_D ＋２９．８°（Ｃ＝１．６，ＣＨＣｌ₃，２０
℃） ＩＲ（ｎｅａｔ） ２９５０，２９２５，２８５０，２
２３０，１４９０，１４６０，１３８０，１１１５，１
０７０，１００５，８２０cm^{-1 1} Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ ０．８９（ｔ，Ｊ＝
６．９Ｈｚ，３Ｈ），１．２８〜１．５８（ｍ，１１
Ｈ），１．６６〜１．７５（ｍ，２Ｈ），７．１４
（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ），７．４６（ｄ，Ｊ＝
８．７Ｈｚ，２Ｈ） ＭＳ ｍ／ｚ ３０７（Ｍ⁺＋２，９），３０５（Ｍ⁺，
９），２１０（１５），２０９（９８），２０８（１５
９，２０７（１００），１４１（１４），１４０（１
３），１２８（２６），１１５（１６），７０（１
６），６９（１４），５６（２２），５５（２６），４
３（５３），４１（６９） 高分解能ＭＳ Ｃ₁₆Ｈ₂₀ＢｒＮとして ｍ／ｚ 計算値 Ｍ⁺ ３０５．０７７９， Ｍ⁺＋２ ３０７．
０７５９ 実測値 Ｍ⁺ ３０５．０７９５， Ｍ⁺＋２ ３０７．
０７５９

【００７０】（１−ｃ） （１Ｒ，２Ｓ）−１−シアノ
−２−ヘキシル−１−［４−（５−オクチルピリミジン
−２−イル）フェニル］シクロプロパンの合成 上記（１−ｂ）で得た（１Ｒ，２Ｓ）−１−（４−ブロ
モフェニル）−１−シアノ−２−ヘキシルシクロプロパ
ン２３０ｍｇ（０．７５ミリモル）、２−クロロ−５−
オクチルピリミジン１７０ｍｇ（０．７５ミリモル）、
ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル５３
ｍｇ（１０モル％）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２
ｍｌ溶液に、ヘキサブチルジチン３３６μｌを加え、８
０℃で４時間攪拌した。３Ｍ塩酸２ｍｌを加え、次いで
飽和炭酸水素ナトリウムを加えてｐＨ１０とし、反応生
成物を酢酸エチル５０ｍｌで２回抽出した。有機層を濃
縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキ
サン／酢酸エチル＝２０／１）を用いて分離し、更に、
分取用高速液体クロマトグラフィー（東ソー、Ｓｉｌｉ
ｃａｇｅｌ−６０，２１．５ｍｍＩＤ×３００ｍｍ，ヘ
キサン／酢酸エチル＝３０／１）を用いて精製して、
（１Ｒ，２Ｓ）−１−シアノ−２−ヘキシル−１−［４
−（５−オクチルピリミジン−２−イル）フェニル］シ
クロプロパン３１ｍｇ（収率１０％）を得た。

【００７１】無色板状晶 融点 ４２℃ ［α］_D ＋３３．５°（Ｃ＝０．９，ＣＨＣｌ₃，２０
℃） ＩＲ（ＫＢｒ） ２９５０，２９２５，２８５０，２２
４０，１５３５，１４３０，８００cm^{-1 1} Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ ０．８８（ｔ，Ｊ＝
７．０Ｈｚ，３Ｈ），０．８９（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，
３Ｈ），１．２４〜１．４３（ｍ，８Ｈ），１．４８
（ｄｄ，Ｊ＝７．２ａｎｄ５．１Ｈｚ，１Ｈ），１．５
２〜１．８１（ｍ，６Ｈ），２．６２（ｔ，Ｊ＝７．６
Ｈｚ，２Ｈ），７．３７（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２
Ｈ），８．３９（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ），８．６
２（ｓ，２Ｈ） ＭＳｍ／ｚ ４１８（Ｍ⁺＋１，３０），４１７（Ｍ⁺，
８８），３３５（１９），３３２（１７），３２０（４
８），３１９（１００），２６２（１７），２３５（２
３），２３４（７０），２２（１７），２２１（９
２），２２０（７２９，１９３（２２），５７（２
１），５５（３２），４３（８８），４１（８６） 元素分析：Ｃ₂₈Ｈ₃₉Ｎ₃として 計算値：Ｃ，８０．５３％；Ｈ，９．４１％；Ｎ，１
０．０６％ 実測値：Ｃ，８０．４３％；Ｈ，９．３８％；Ｎ，１
０．３５％

【００７２】（実施例２） ＳＣ^*液晶組成物の調製 以下の組成からなるＳＣ母体液晶（Ｈ−１）を調製し
た。

【００７３】

【化１５】

【００７４】この母体液晶の相転移温度は以下の通りで
あった。 相転移温度（℃） Ｃｒ１２．５ ＳＣ５５．５ ＳＡ６
４．５ Ｎ７０ Ｉ この母体液晶（Ｈ−１）９５％及び実施例１の（Ｎｏ．
１）の化合物５％からなるＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−１）
を調製した。その相転移温度は以下の通りであった。

【００７５】相転移温度（℃） ＳＣ^*４５ ＳＡ６１．
５ Ｎ^*６４ Ｉ なお、融点は明確でなかった。同様にして、ＳＣ母体液
晶（Ｈ−１）９０％及び（Ｎｏ．１）の化合物１０％か
らなるＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−２）を調製した。その相
転移温度は以下の通りであった。

【００７６】相転移温度（℃） ＳＣ^*３７ ＳＡ６０．
５ Ｎ^*６２ Ｉ

【００７７】（実施例３） 液晶表示素子の作製 実施例２で得られたＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−１）を等方
性液体（Ｉ）相まで加熱し、これを厚さ２μｍの２枚の
透明電極板（ポリイミドコーティング−ラビングによる
配向処理を施してある）からなるガラスセルに充填し
て、表示用素子を作製した。これを室温まで徐冷したと
ころ、均一に配向したＳＣ^*相のセルが得られた。この
セルに電界強度１０Ｖ_p-p／μｍ、５０Ｈｚの矩形波を
印加して、その電気光学的応答速度を測定したところ、
２５℃で５０μ秒という高速応答が確認できた。このと
きのチルト角は１９．０゜であり、コントラストは非常
に良好であった。また自発分極は＋６．８nC／cm²であ
った。

【００７８】同様にして、ＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−２）
を用いて液晶表示用素子を作製し、その特性を測定し
た。その結果は以下のとおりであった。 （Ｍ−２）：応答：２５μ秒、自発分極：＋１０．１nC
／cm²、チルト角：１１．２゜、コントラスト良好

【００７９】（比較例）ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）９５％
及び光学活性ラクトン環を有するエステル系の式（Ｒ）

【００８０】

【化１６】

【００８１】の化合物５％からなるＳＣ^*液晶組成物
（Ｎ−１）を調製した。その相転移温度は以下の通りで
あった。 相転移温度（℃） ＳＣ^*６３ ＳＡ７３ Ｎ^*７９．５
Ｉ 同様にしてセルを作製し、電気光学的特性を測定したと
ころ、応答は７９μ秒と（Ｍ−１）に比べて遅くなっ
た。自発分極は＋７．４nC／cm²であり、チルト角は２
５．５゜であった。

【００８２】

【発明の効果】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる光学
活性化合物は、他の液晶化合物との相溶性に優れ、キラ
ルドーパントとして少量添加するだけで、大きい自発分
極を誘起することができ、広い温度範囲で高速応答が可
能で、且つ配向性の優れた液晶組成物を得られる。

【００８３】また、本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、
工業的に容易に製造でき、無色で水、光等に対する化学
的安定性にも優れているので非常に実用的である。更
に、本発明におけるキラルスメクチック液晶組成物で
は、３０μ秒以下の高速応答を実現することも可能であ
り、表示用光スイッチング素子の構成材料として極めて
有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楠本 哲生 神奈川県相模原市南台１−９−２−102 (72)発明者 佐藤 健一 神奈川県相模原市上溝35−11 (72)発明者 中山 昭子 東京都町田市山崎町1380−Ｋ−702 (72)発明者 黄 利人 カナダ・アルバータ・エドモントン・26 −10525−83 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C07D 239/26 C07D 239/34 C09K 19/34 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ¹はフッ素原子又は炭素原子数１〜１０のア
   ルコキシル基により置換されていてもよい炭素原子数１
   〜１８のアルキル基を表わし、Ｘは単結合又は−Ｏ−を
   表わし、ｍは０又は１を表わし、環Ａはフッ素原子によ
   り置換されていてもよい１，４−フェニレン基又はトラ
   ンス−１，４−シクロヘキシレン基を表わし、Ｒ²は炭
   素原子数１〜１０のアルキル基を表わし、シクロプロパ
   ン環の１位及び２位の不斉炭素原子は各々独立的に、
   （Ｒ）又は（Ｓ）配置である。）で表わされる光学活性
   化合物。
2. 【請求項２】 ｍ＝０である請求項１記載の光学活性化
   合物。
3. 【請求項３】 請求項１記載の一般式（Ｉ）で表わされ
   る光学活性化合物を含有する液晶組成物。
4. 【請求項４】 強誘電性キラルスメクチック相を示す請
   求項３記載の液晶組成物。