JPH0248534B2 - - Google Patents
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- JPH0248534B2 JPH0248534B2 JP60245709A JP24570985A JPH0248534B2 JP H0248534 B2 JPH0248534 B2 JP H0248534B2 JP 60245709 A JP60245709 A JP 60245709A JP 24570985 A JP24570985 A JP 24570985A JP H0248534 B2 JPH0248534 B2 JP H0248534B2
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- liquid crystal
- derivatives
- optically active
- lactic acid
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
技術分野
本発明は、光学活性を有する乳酸誘導体及びそ
れを含有する液晶組成物に関するものである。
背景技術
光学活性を有することを特徴とする種々の光学
素子としては、以下に例示するように多くのもの
が知られている。
(1) 液晶状態においてコレステリツク・ネマテイ
ツク相転移効果を利用するもの(J.J.Wysoki、
A.Adams and W.Haas;Phys.Rev.Left.、20、
1024(1968))、
(2) 液晶状態においてホワイト・テイラー形ゲス
ト・ホスト効果を利用するもの(D.L.White
and G.N.Taylor;J.Appl.Phys.、45、4718
(1974))、
(3) 液晶状態においてカイラル・スメクチツクC
相、H相、F相、I相、G相、K相、J相の強
誘電性効果を利用するもの(N.A.Clark and
S.T.Lagerwall;Appl.Phys.Lett.、36、899
(1980))、
(4) 液晶状態においてコレステリツク相を持つも
のをマトリツクス中へ固定することにより、そ
の選択散乱特性を利用し、ノツチフイルターや
バンドフイルターとして利用するもの(F.J.
Kahn、Appl.Phys.Lett.、18、231(1971))、円
偏光特性を利用した円偏光ビームスプリツター
として利用するもの(S.D.Jacobs、SPIE、37、
98(1981));等。
個々の方式についての詳細な説明は省略する
が、いずれも表示素子や変調素子として重要であ
る。
これら光学素子を構成する機能性材料が主要成
分として、光学活性化合物が使用される。このよ
うな光学活性機能性材料の多くは、それ自体、光
学活性の中間体を経て合成される。
従来、光学活性を有することを特徴とする光学
素子に必要な機能性材料を合成するための光学活
性中間体としては、2−メチルブタノール、2級
オクチルアルコール、2級ブチルアルコール、塩
化p−(2−メチルブチル)安息香酸、2級フエ
ネチルアルコール、アミノ酸誘導体、シヨウノウ
誘導体、コレステロール誘導体等が知られてい
る。
しかし、これらは次のような欠点を有してい
る。光学活性な鎖状炭化水素誘導体は構造の変更
が困難で、しかも一部のものを除き非常に高価な
ものである。アミノ酸誘導体は比較的安価な上に
構造の変更も容易であるがアミンの水素基が化学
的に活性が強く、水素結合や化学反応を生じやす
いために機能性材料の特性を制限してしまいやす
い。シヨウノウ誘導体、コレステロール誘導体は
構造の変更が困難なうえに立体的な障害によつて
機能性材料の特性に悪影響を与えやすい。
また、光学活性を有することを特徴とする光学
素子のうち、液晶状態の電界応答光学効果を用い
る方法においては、応答性を高めるために極性基
を導入することが行なわれてきたが、上記従来の
光学活性中間体は極性の小さいものか、あるいは
極性基を有効に利用できないものがほとんどであ
つた。
とくに強誘電性液晶においては、応答速度は自
発分極に比例することが知られており、高速化の
ために自発分極を増加させることが望まれてい
る。このような点から、P.Kellerらは不斉炭素に
塩素基を導入することで自発分極を増加させ応答
速度の高速化が可能であることを示した(C.R.
Acad.Sc.Paris、282C、639(1976))。しかし、
不斉炭素に導入された塩素基は化学的に不安定で
あるうえに、原子半径が大きいことから液晶相の
安定性が低下するという欠点を有しているために
その改善が望まれている。
上記のような欠点は、種々の材料を開発する上
で大きな制約となつていた。
発明の目的
上述の事情に鑑み、本発明の主要な目的は、適
度な分子間力と形状をもつた機能性材料中間体と
光学活性を損なうことなく結合させることがで
き、分子設計を自由に行うことができる化合物を
提供することを目的とする。
また、本発明はアルキル基の長さを変更するこ
とが容易で、このことにより、H.Arnold、Z.
Phys.Chem.、226、146(1964)に示されるように
液晶状態において発現する液晶相の種類や温度範
囲を制御することが可能な液晶性化合物及びそれ
を少なくとも1種類配合成分として含有する液晶
組成物を提供することを目的とする。
更に本発明は、自発分極の大なる液晶性化合物
の配合により、特に強誘電性液晶として使用した
際には応答速度等の電界応答性の改善された液晶
組成物を提供することを目的とする。
更に本発明はLB(Langmuir−Blodgett)膜法
により単分子累積膜を作製する場合には容易に疎
水基を制御することが出来、安定に成膜すること
が可能な化合物の提供を目的とする。
発明の概要
本発明は、まず一般式()
(上記一般式中、Rは炭素数1〜16の直鎖状アル
キル基を示す。またnは1または2、C*は不斉
炭素原子を示す)
で表わされる光学活性な乳酸誘導体を提供するも
のである。
前記式(I)で示される化合物は、反応性のカ
ルボキシ基とフエニレン、ブフエニレンを介して
不斉炭素が存在しているため、その光学活性は非
常に安定である。そのために反応条件を特に選ぶ
ことなくエステル結合、アミド結合、カーボネー
ト結合等により容易に種々の誘導体を合成するこ
とができる。またカルボキシル基を還元したり、
グリニヤール反応により変換した場合においても
その光学活性を失うことはない。さらにフエニレ
ン基、ビフエニレン基を接触水添した場合にも光
学活性は安定であるため非常に巾広い誘導体に変
換することができる。
また、一般式()で表わされる乳酸誘導体
は、上記のように有用な光学活性中間体であるだ
けでなく、それ自体で有用な液晶成分となる。例
えば、ツイステツド・ネマチツク(TN)型表示
素子用のネマチツク液晶組成物にごく少量添加す
ることにより表示面のしま模様(リバースドメイ
ン)の発生を防止し、その表示の均一性を増大さ
せることも有効に利用することが出来る。
したがつて本発明は上記一般式()で表わさ
れる光学活性な乳酸誘導体を少なくとも1種類配
合成分として含有することを特徴とする液晶組成
物をも提供するものである。
発明の具体的説明
本発明の乳酸誘導体は、上記一般式中、Rが炭
素原子数1〜16の直鎖状アルキル基のものであ
る。17以上では最終的な機能材料としたときの粘
度やモル体積が増加するため好ましくない。ま
た、好ましいRの炭素原子数は2〜14である。
光学素子や変調素子等の用途に適した機能性材
料を合成するためには、本発明により提供される
光学活性な乳酸誘導体と、分子制御を行うことの
できる適度な分子間力と形状をもつた機能性材料
中間体とを光学活性を損なうことなく結合するこ
とが有効である。本発明の乳酸誘導体と組み合わ
せることの有効な機能性材料中間体としては、ア
ゾあるいはアゾキシ誘導体、環集合炭化水素誘導
体、縮合多環式炭化水素誘導体、複素環誘導体、
縮合複素環誘導体、環集合複素環誘導体等で、具
体的には、アゾベンゼン誘導体、アゾキシベンゼ
ン誘導体、ビフエニル誘導体、ターフエニル誘導
体、フエニルシクロヘキサン誘導体、安息香酸誘
導体、ピリミジン誘導体、プラジン誘導体、ピリ
ジン誘導体、スチルベン誘導体、トラン誘導体、
カルコン誘導体、ビシクロヘキサン誘導体、ケイ
皮酸誘導体等である。
本発明の一般式()で表わされるところの新
規な光学活性物質は、上記のように有用な光学活
性中間体であるだけでなく、それ自体で有用な液
晶成分となる。例えば、ツイステツドネマチツク
(TN)型表示素子用のネマチツク液晶組成物に
ごく少量添加することにより表示面のしま模様
(リバースドメイン)の発生を防止し、その表示
の均一性を増大させることにも有効に利用するこ
とが出来る。
次に、本発明の一般式()で示される光学活
性な乳酸誘導体の合成方法の例を示す。
すなわち、Rがアルキル基である上記式(a)の化
合物は、乳酸エステルと炭化水素ヨウ化物とを
Ag2O存在下に反応させることにより得られる。
この場合、乳酸エステルと炭化水素を容器に入れ
て混合しておき、この混合物中にAg2Oを添加す
る方法が好ましい。
さらに上記式(b)の化合物を合成するには、上記
式(a)の化合物にLiAlH4の如き還元剤を作用せし
める方法がとられる。
更に、OH基をハロゲン原子に置換する場合に
は、上記式(b)の化合物にPBr3、SOCl2、PCl5の
如きハロゲン化剤を作用せしめる方法が採用され
る。またトシル化する場合には、p−トルエンス
ルホン酸クロライドを上記式(b)の化合物に作用せ
しめる方法がとられる。
このようにして得られた上記式(c)(d)(e)の化合物
をアルカリ条件下にてp−ハイドロキシ安息香
酸、p−ハイドロキシビフエニルカルボン酸と反
応させることにより本発明の光学活性な乳酸誘導
体を得ることができる。
本発明の光学活性な乳酸誘導体は出発物質とし
てのRIを変化させることにより、Rを幅広く変
更することが可能であるが、本発明ではRとし
て、特に炭素数1〜16のものが与えられる。RI
の具体例としては、具体的にはヨードブタン、ヨ
ードペンタン、ヨードヘキサン、ヨードヘプタ
ン、ヨードオクタン、ヨードノナン、ヨードデカ
ン、ヨードウンデカン、ヨードドデカン、ヨード
トリデカン、ヨードトラデカン、ヨードペンタデ
カン、ヨードヘキサデカン等の直鎖状アルキルヨ
ウ化物がある。
このようにして得られた本発明の光学活性な乳
酸誘導体の例をその比旋光度データとともに下表
1に示す。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optically active lactic acid derivative and a liquid crystal composition containing the same. BACKGROUND ART There are many known optical elements, as exemplified below, as various optical elements characterized by having optical activity. (1) Those that utilize the cholesteric-nematic phase transition effect in the liquid crystal state (JJWysoki,
A.Adams and W.Haas; Phys.Rev.Left., 20,
1024 (1968)), (2) one that utilizes the White-Taylor type guest-host effect in the liquid crystal state (DLWhite
and GNTaylor; J.Appl.Phys., 45, 4718
(1974)), (3) Chiral smectic C in the liquid crystal state
Phase, H phase, F phase, I phase, G phase, K phase, J phase (NAClark and
STLagerwall;Appl.Phys.Lett., 36 , 899
(1980)), (4) By fixing a substance with a cholesteric phase in the liquid crystal state into a matrix, its selective scattering properties can be utilized to utilize it as a notch filter or band filter (FJ
Kahn, Appl.Phys.Lett., 18, 231 (1971)), a circularly polarized beam splitter using circular polarization characteristics (SD Jacobs, SPIE, 37,
98 (1981)); et al. Although a detailed explanation of each method will be omitted, all of them are important as display elements and modulation elements. Optically active compounds are used as the main component of the functional materials constituting these optical elements. Many of such optically active functional materials are themselves synthesized via optically active intermediates. Conventionally, optically active intermediates for synthesizing functional materials required for optical elements characterized by having optical activity include 2-methylbutanol, secondary octyl alcohol, secondary butyl alcohol, and p-(chloride). Known examples include 2-methylbutylbenzoic acid, secondary phenethyl alcohol, amino acid derivatives, synthetic derivatives, and cholesterol derivatives. However, these have the following drawbacks. It is difficult to change the structure of optically active chain hydrocarbon derivatives and, with the exception of some, they are very expensive. Amino acid derivatives are relatively inexpensive and their structures can be easily changed, but the hydrogen groups of amines are chemically active and easily cause hydrogen bonds and chemical reactions, which tends to limit the properties of functional materials. . It is difficult to change the structure of chemical derivatives and cholesterol derivatives, and they tend to adversely affect the properties of functional materials due to steric hindrance. Furthermore, among optical elements characterized by having optical activity, polar groups have been introduced in order to improve responsiveness in methods using electro-responsive optical effects in a liquid crystal state. Most of the optically active intermediates had low polarity or were unable to utilize polar groups effectively. Particularly in ferroelectric liquid crystals, it is known that the response speed is proportional to the spontaneous polarization, and it is desired to increase the spontaneous polarization in order to increase the speed. From this point of view, P. Keller et al. showed that it is possible to increase spontaneous polarization and speed up the response speed by introducing a chlorine group into an asymmetric carbon (CR
Acad.Sc.Paris, 282 C, 639 (1976)). but,
Chlorine groups introduced into asymmetric carbons are not only chemically unstable but also have the disadvantage of decreasing the stability of the liquid crystal phase due to their large atomic radius, so improvements are desired. . The above-mentioned drawbacks have been a major constraint on the development of various materials. Purpose of the Invention In view of the above-mentioned circumstances, the main object of the present invention is to be able to combine functional material intermediates with appropriate intermolecular force and shape without impairing optical activity, and to freely design molecules. The purpose is to provide compounds that can perform the following steps. Furthermore, the length of the alkyl group can be easily changed in the present invention, which makes it possible to easily change the length of the alkyl group.
Phys.Chem., 226, 146 (1964), a liquid crystal compound capable of controlling the type and temperature range of the liquid crystal phase developed in a liquid crystal state, and a liquid crystal containing at least one compound thereof as a compounding component. The purpose is to provide a composition. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal composition with improved electric field responsiveness such as response speed, especially when used as a ferroelectric liquid crystal, by blending a liquid crystal compound with a large spontaneous polarization. . Furthermore, the present invention aims to provide a compound whose hydrophobic groups can be easily controlled and which can be stably formed when a monomolecular cumulative film is produced by the LB (Langmuir-Blodgett) film method. . Summary of the Invention The present invention first describes the general formula () (In the above general formula, R represents a linear alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, n is 1 or 2, and C * represents an asymmetric carbon atom) It is something. The compound represented by the formula (I) has an asymmetric carbon via a reactive carboxy group and phenylene or buphenylene, so its optical activity is very stable. Therefore, various derivatives can be easily synthesized through ester bonds, amide bonds, carbonate bonds, etc. without particularly selecting reaction conditions. It also reduces carboxyl groups,
Even when converted by Grignard reaction, it does not lose its optical activity. Furthermore, even when a phenylene group or a biphenylene group is subjected to catalytic hydrogenation, the optical activity is stable, so that it can be converted into a very wide range of derivatives. Furthermore, the lactic acid derivative represented by the general formula () is not only a useful optically active intermediate as described above, but also a useful liquid crystal component by itself. For example, by adding a very small amount to a nematic liquid crystal composition for twisted nematic (TN) type display elements, it is effective to prevent the occurrence of striped patterns (reverse domains) on the display surface and increase the uniformity of the display. It can be used for. Therefore, the present invention also provides a liquid crystal composition containing at least one optically active lactic acid derivative represented by the above general formula () as a compounding component. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the lactic acid derivative of the present invention, R in the above general formula is a linear alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. If it is 17 or more, it is not preferable because the viscosity and molar volume of the final functional material will increase. Further, the preferable number of carbon atoms in R is 2 to 14. In order to synthesize functional materials suitable for applications such as optical elements and modulation elements, it is necessary to combine the optically active lactic acid derivative provided by the present invention with appropriate intermolecular forces and shapes that allow molecular control. It is effective to bond the functional material intermediate without impairing the optical activity. Functional material intermediates that are effective in combination with the lactic acid derivatives of the present invention include azo or azoxy derivatives, ring-assembled hydrocarbon derivatives, fused polycyclic hydrocarbon derivatives, heterocyclic derivatives,
Condensed heterocyclic derivatives, ring assembled heterocyclic derivatives, etc., specifically azobenzene derivatives, azoxybenzene derivatives, biphenyl derivatives, terphenyl derivatives, phenylcyclohexane derivatives, benzoic acid derivatives, pyrimidine derivatives, prazine derivatives, pyridine derivatives, stilbene derivatives, tolan derivatives,
These include chalcone derivatives, bicyclohexane derivatives, and cinnamic acid derivatives. The novel optically active substance represented by the general formula () of the present invention is not only a useful optically active intermediate as described above, but also a useful liquid crystal component by itself. For example, by adding a very small amount to a nematic liquid crystal composition for twisted nematic (TN) type display elements, it is possible to prevent the occurrence of striped patterns (reverse domains) on the display surface and increase the uniformity of the display. It can also be used effectively. Next, an example of a method for synthesizing the optically active lactic acid derivative represented by the general formula () of the present invention will be shown. That is, the compound of the above formula (a) in which R is an alkyl group has a lactic acid ester and a hydrocarbon iodide.
Obtained by reaction in the presence of Ag 2 O.
In this case, it is preferable to mix the lactic acid ester and the hydrocarbon in a container, and then add Ag 2 O to the mixture. Furthermore, in order to synthesize the compound of the above formula (b), a method is used in which the compound of the above formula (a) is treated with a reducing agent such as LiAlH 4 . Furthermore, in the case of substituting an OH group with a halogen atom, a method is employed in which a halogenating agent such as PBr 3 , SOCl 2 or PCl 5 is allowed to act on the compound of formula (b). In the case of tosylation, a method is used in which p-toluenesulfonic acid chloride is allowed to act on the compound of formula (b). The optically active compound of the present invention is obtained by reacting the thus obtained compound of formula (c), (d), and (e) with p-hydroxybenzoic acid and p-hydroxybiphenylcarboxylic acid under alkaline conditions. Lactic acid derivatives can be obtained. In the optically active lactic acid derivative of the present invention, R can be varied widely by changing RI as a starting material, but in the present invention, R is particularly given as R having 1 to 16 carbon atoms. R.I.
Specific examples include iodobutane, iodopentane, iodohexane, iodoheptane, iodooctane, iodononane, iododecane, iodoundecane, iodododecane, iodotridecane, iodotradecane, iodopentadecane, iodohexadecane, etc. There are chain alkyl iodides. Examples of the optically active lactic acid derivatives of the present invention thus obtained are shown in Table 1 below along with their specific optical rotation data.
【表】
このようにして得られた式()の光学活性な
乳酸誘導体は、先にも述べたように光学活性な鎖
状炭化水素誘導体、アミノ酸誘導体、シヨウノウ
誘導体、コレステロール誘導体等に代わりそのカ
ルボキシル基を利用してエステル結合、アミド結
合、カーボネート結合等により、他の中間体と結
合させることができ、これにより光学素子を形成
する機能性材料を製造するための中間体として有
用であるほか各種天然光学活性物質の合成の中間
体としても用いられる。
また式()の光学活性物質は、ネマチツク液
晶に添加することによりTN型セルにおけるリバ
ースドメインを防止することに有効である。この
場合、液晶組成物の0.1〜50重量%の割合で使用
することが好ましい。
またネマチツク液晶に添加することによりカイ
ラルネマチツク液晶として相層転移型液晶素子や
ホワイト・テイラー形ゲスト・ホスト型液晶素子
に液晶組成物として使用することが可能である。
この場合、液晶組成物の0.1〜80重量%の割合で
用いることが好ましい。
また前記式()光学活性物質は、それ自体で
強誘電性のカイラルスメクチツク液晶状態を呈す
る液晶組成物に、例えば0.1〜80重量%添加して
耐久性等の特性を改善することができる。更に
は、以下に構造式および相転移温度を(1)〜(5)とし
て示すようなスメクチツク液晶に添加して強誘電
性カイラルスメクチツク相を呈する液晶組成物を
与えることもできる。この場合、液晶組成物の
0.1〜80重量%の割合で添加することが好ましい。
(1)
(4−ノニルオキシフエニル)−4′−オクチ
ルオキシビフエニル−4−カルボキシレート
Cryst.107℃
――→
←――
74℃SmB117℃
←―→
SmC160℃
←―→
SmA195℃
←―→
Iso.
(2)
4,4−デシルオキシアゾキシベンゼン
Cryst.77℃
――→
SmC120℃
←―→
N123℃
←―→
Iso.
(3)
2−(4′−ヘキシルオキシフエニル)−5−
(4−ヘキシルオキシフエニル)ピリミジン
Cryst.120℃
――→
SmC189℃
←―→
SmA216℃
←―→
Iso.
(4)
2−(4′−オクチルオキシフエニル)−5−ノ
ニルピリミジン
Cryst.33℃
――→
SmC60℃
←―→
SmA75℃
←―→
Iso.
(5)
4′−ペンチルオキシフエニル−4−オクチル
オキシベンゾエート
Cryst.58℃
―→
SmC64℃
―→
SmA66℃
―→
N85℃
―→
Iso.
ここで、記号は、それぞれ以下の相を示す。
Cryst.:結晶相、SmA:スメクチツクA相、
SmB:スメクチツクB相、SmC:スメクチツ
クC相、
N:ネマチツク相、Iso.:等方相。
発明の効果
本発明の乳酸誘導体にあつては上記のように適
度な分子間力と形状をもつた機能性材料中間体と
光学活性を損なうことなく結合させることがで
き、分子設計を自由に行なうことができる。ま
た、本発明の乳酸誘導体のうち特定の化合物はア
ルキル基の長さを変更することができ、このこと
により、液晶状態において発現する液晶相の種類
や温度範囲は制御することが可能であり、優れた
液晶組成物を与える。このようにして得られた液
晶性化合物及びそれを少なくとも1種類配合成分
として含有する液晶組成物は一般式()に示さ
れるように不斉炭素原子に隣接して酸素原子が存
在するために酸素原子に起因する双極子モーメン
トを有効に利用することが可能となる。特に強誘
電性液晶として利用した場合は自発分極の増大が
可能で、応答速度等の電界応答性の改善が可能と
なる。
また、本発明の乳酸誘導体はLB膜法により単
分子累積膜を作製する場合にも容易に疎水基を制
御することが可能となる。
さらに本発明の光学活性な乳酸誘導体の少なく
とも一種類を配合することにより、TN型液晶組
成物のリバースドメインの発生防止あるいは、カ
イラルネマチツク液晶あるいはカイラルスメクチ
ツク液晶等の特性改善が可能である。
以下、実施例により本発明を、更に具体的に説
明する。
実施例 1
p−(2−エトキシ)プロピオルオキシ安息香
酸
2−エトキシプロパノール10gを59mlのピリジ
ンに溶解したものを5℃以下に冷却した。p−ト
ルエンスルホン酸クロライド22gを撹拌しつつ加
えた。その後室温で5hr撹拌したのち一夜放置し
た。冷水を加えエーテル抽出したものを、水洗し
たのち、エーテルを留去してp−トルエンスルホ
ン酸2−エトキシプロピルエステル24gを得た。
p−ハイドロキシ安息香酸10.7gをエタノール
85mlに溶解したものへ85%KOH10.2gと水12ml
を加え撹拌した。上記で得たp−トルエンスルホ
ン酸2−エトキシプロピルエステル24gを滴下し
た。
滴下終了後昇温し10hr還流した。エタノールを
回収して、10%KOH水溶液24gを加え2hr還流し
た。冷却後6N塩酸を加え析出した白色結晶を
過し、水洗後、ヘキサンで再結晶し、6gのp−
(2−エトキシ)プロピルオキシ安息香酸を得た。
比旋光度 [α]D−18.3゜。
実施例 2、3、4
実施例1の、2−エトキシプロパノールの代わ
りに、それぞれ2−オクチルオキシプロパノー
ル、2−ドデシルオキシプロパノール、2−ヘキ
サデシルプロパノールを用い、以下、実施例1と
同様な方法によりp−(2−オクチルオキシ)プ
ロピルオキシ安息香酸(実施例2)、p−(2−ド
デシルオキシ)プロピルオキシ安息香酸(実施例
3)、p−(2−ヘキサデシルオキシ)プロピルオ
キシ安息香酸(実施例4)を得た。比旋光度デー
タは、前記表1に記載の通りである。
実施例 5
p−(2−ドデシルオキシ)プロピルオキシビ
フエニルカルボン酸
2−ドデシルオキシプロパノール10gをピリジ
ン25mlに溶解したものを5℃以下に冷却し、p−
トルエンスルホン酸クロライド9.4gを加えた。
室温にて6hr撹拌したのち一夜放置した。冷水を
加えエーテル抽出したものを水洗しエーテルを回
収してp−トルエンスルホン酸2−ドデシルオキ
シプロピルエステル16gを得た。4−ヒドロキシ
−4′−ビフエニルカルボン酸7.2gを37mlのエタ
ノールに加え、さらに85%KOH4.4gと水5.3mlを
加えた。そこへ上記のp−トルエンスルホン酸2
−ドデシルオキシプロピルエステル16gを滴下
し、10hr還流した。エタノール16gを滴下し、
10hr還流した。エタノールを回収し、10%KOH
水溶液10gを加え、さらに2hr還流した。冷却後
6N−HCl水溶液を加え析出した白色結晶を過
し、水洗した。エタノールで再結晶しp−(2−
ドデシルオキシ)プロピルオキシビフエニルカル
ボン酸3.5gを得た。
比旋光度[α]D−25.2゜。
実施例 6
2−ドデシルオキシプロパノールの代わりに、
2−ペンチルオキシプロパノールを用い、以下、
実施例5と同様にして4−(2−ペンチルオキシ)
プロピルオキシ−4′−ビフエニルカルボン酸を得
た。
上記実施例で得られた本発明の乳酸誘導体の比
旋光度データは、まとめて前表1に示す通りであ
る。また実施例1、2、5で得られた乳酸誘導体
の赤外吸収チヤート(KBr法)を、それぞれ第
1図〜第3図に示す。
実施例 7
p,p′−ペンチルアゾキシベンゼン98重量部に
本発明の実施例5により得られたp−(2−ドデ
シルオキシ)プロピルオキシビフエニルカルボン
酸を2重量部加えた液晶混合物を使用したTNセ
ル(ツイステツド・ネマチツク・セル)はこの化
合物を添加しないで製造したTNセルに比較して
リバース・ドメインが大幅に減少していることが
観察された。[Table] As mentioned above, the optically active lactic acid derivative of the formula () obtained in this way can be used instead of optically active chain hydrocarbon derivatives, amino acid derivatives, synthetic derivatives, cholesterol derivatives, etc. The group can be used to bond with other intermediates through ester bonds, amide bonds, carbonate bonds, etc., and this makes it useful as an intermediate for producing functional materials that form optical elements, as well as various other intermediates. It is also used as an intermediate in the synthesis of natural optically active substances. Furthermore, the optically active substance of the formula () is effective in preventing reverse domains in a TN cell by adding it to a nematic liquid crystal. In this case, it is preferable to use it in a proportion of 0.1 to 50% by weight of the liquid crystal composition. Furthermore, by adding it to a nematic liquid crystal, it can be used as a liquid crystal composition in a phase transition type liquid crystal element or a White-Taylor type guest-host type liquid crystal element as a chiral nematic liquid crystal.
In this case, it is preferable to use it in a proportion of 0.1 to 80% by weight of the liquid crystal composition. Furthermore, the optically active substance of the formula () can be added, for example, from 0.1 to 80% by weight to a liquid crystal composition that exhibits a ferroelectric chiral smectic liquid crystal state by itself to improve properties such as durability. . Furthermore, they can be added to smectic liquid crystals whose structural formulas and phase transition temperatures are shown below as (1) to (5) to provide a liquid crystal composition exhibiting a ferroelectric chiral smectic phase. In this case, the liquid crystal composition
It is preferably added in a proportion of 0.1 to 80% by weight. (1) (4-nonyloxyphenyl)-4′-octyloxybiphenyl-4-carboxylate Cryst.107℃ --→ ←- 74℃SmB117℃ ←-→ SmC160℃ ←-→ SmA195℃ ←-→ Iso. (2) 4,4-Decyloxyazoxybenzene Cryst.77℃ ---→ SmC120℃ ←--→ N123℃ ←--→ Iso. (3) 2-(4'-hexyloxyphenyl)-5-
(4-hexyloxyphenyl)pyrimidine Cryst.120℃ ---→ SmC189℃ ←--→ SmA216℃ ←--→ Iso. (4) 2-(4'-octyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidine Cryst.33℃ ---→ SmC60℃ ←--→ SmA75℃ ←--→ Iso. (5) 4'-Pentyloxyphenyl-4-octyloxybenzoate Cryst.58℃ ―→ SmC64℃ ―→ SmA66℃ ―→ N85℃ ―→ Iso. Here, the symbols indicate the following phases, respectively. Cryst.: Crystal phase, SmA: Smectic A phase, SmB: Smectic B phase, SmC: Smectic C phase, N: Nematic phase, Iso.: Isotropic phase. Effects of the Invention As mentioned above, the lactic acid derivative of the present invention can be combined with a functional material intermediate having an appropriate intermolecular force and shape without impairing optical activity, allowing for free molecular design. be able to. Furthermore, in certain compounds of the lactic acid derivatives of the present invention, the length of the alkyl group can be changed, thereby making it possible to control the type and temperature range of the liquid crystal phase that appears in the liquid crystal state. Provides an excellent liquid crystal composition. The liquid crystal compound thus obtained and the liquid crystal composition containing at least one of it as a compounding component have an oxygen atom due to the presence of an oxygen atom adjacent to an asymmetric carbon atom, as shown in the general formula (). It becomes possible to effectively utilize dipole moments caused by atoms. Particularly when used as a ferroelectric liquid crystal, it is possible to increase spontaneous polarization and improve electric field responsiveness such as response speed. Furthermore, the lactic acid derivative of the present invention allows hydrophobic groups to be easily controlled even when a monomolecular cumulative film is produced by the LB film method. Furthermore, by blending at least one optically active lactic acid derivative of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of reverse domains in TN liquid crystal compositions or to improve the characteristics of chiral nematic liquid crystals, chiral smectic liquid crystals, etc. . Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 p-(2-ethoxy)propioloxybenzoic acid A solution of 10 g of 2-ethoxypropanol in 59 ml of pyridine was cooled to below 5°C. 22 g of p-toluenesulfonic acid chloride was added with stirring. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 5 hours and then left overnight. After adding cold water and extracting with ether, the mixture was washed with water and the ether was distilled off to obtain 24 g of p-toluenesulfonic acid 2-ethoxypropyl ester. 10.7g of p-hydroxybenzoic acid in ethanol
10.2g of 85% KOH and 12ml of water dissolved in 85ml
was added and stirred. 24 g of p-toluenesulfonic acid 2-ethoxypropyl ester obtained above was added dropwise. After the dropwise addition was completed, the temperature was raised and the mixture was refluxed for 10 hours. Ethanol was collected, 24 g of a 10% KOH aqueous solution was added, and the mixture was refluxed for 2 hours. After cooling, 6N hydrochloric acid was added and the precipitated white crystals were filtered, washed with water, recrystallized with hexane, and 6 g of p-
(2-Ethoxy)propyloxybenzoic acid was obtained. Specific optical rotation [α]D-18.3°. Examples 2, 3, 4 The same method as in Example 1 was carried out using 2-octyloxypropanol, 2-dodecyloxypropanol, and 2-hexadecylpropanol in place of 2-ethoxypropanol in Example 1, respectively. p-(2-octyloxy)propyloxybenzoic acid (Example 2), p-(2-dodecyloxy)propyloxybenzoic acid (Example 3), p-(2-hexadecyloxy)propyloxybenzoic acid (Example 4) was obtained. The specific rotation data is as described in Table 1 above. Example 5 p-(2-dodecyloxy)propyloxybiphenylcarboxylic acid A solution of 10 g of 2-dodecyloxypropanol in 25 ml of pyridine was cooled to below 5°C, and p-
9.4 g of toluenesulfonic acid chloride was added.
After stirring at room temperature for 6 hours, it was left to stand overnight. Cold water was added and the mixture was extracted with ether, washed with water, and the ether was recovered to obtain 16 g of 2-dodecyloxypropyl p-toluenesulfonic acid. 7.2 g of 4-hydroxy-4'-biphenylcarboxylic acid was added to 37 ml of ethanol, followed by 4.4 g of 85% KOH and 5.3 ml of water. There, the above p-toluenesulfonic acid 2
16 g of -dodecyloxypropyl ester was added dropwise, and the mixture was refluxed for 10 hours. Drop 16g of ethanol,
Refluxed for 10 hours. Collect ethanol and 10% KOH
10 g of an aqueous solution was added, and the mixture was further refluxed for 2 hours. After cooling
A 6N-HCl aqueous solution was added, and the precipitated white crystals were filtered and washed with water. Recrystallize with ethanol and p-(2-
3.5 g of dodecyloxy)propyloxybiphenylcarboxylic acid was obtained. Specific optical rotation [α] D-25.2°. Example 6 Instead of 2-dodecyloxypropanol,
Using 2-pentyloxypropanol, the following
4-(2-pentyloxy) in the same manner as in Example 5
Propyloxy-4'-biphenylcarboxylic acid was obtained. The specific optical rotation data of the lactic acid derivatives of the present invention obtained in the above Examples are summarized in Table 1 above. Further, infrared absorption charts (KBr method) of the lactic acid derivatives obtained in Examples 1, 2, and 5 are shown in FIGS. 1 to 3, respectively. Example 7 A liquid crystal mixture was used in which 2 parts by weight of p-(2-dodecyloxy)propyloxybiphenylcarboxylic acid obtained in Example 5 of the present invention was added to 98 parts by weight of p,p'-pentylazoxybenzene. It was observed that the reverse domain was significantly reduced in the TN cells (twisted nematic cells) prepared by adding this compound compared to the TN cells produced without the addition of this compound.
第1図〜第3図は、それぞれ上記実施例1、
2、5で得られた本発明の乳酸誘導体の赤外吸収
チヤート(KBr法)である。
FIGS. 1 to 3 show the above-mentioned Example 1 and FIG.
This is an infrared absorption chart (KBr method) of the lactic acid derivative of the present invention obtained in steps 2 and 5.
Claims (1)
キル基を示す。またnは1または2、C*は不斉
炭素原子を示す。) で表わされる光学活性な乳酸誘導体。 2 下記一般式() (上記一般式中、Rは炭素数1〜16の直鎖状アル
キル基を示す。またnは1または2、C*は不斉
炭素原子を示す。) で表わされる光学活性な乳酸誘導体を少なくとも
1種類配合成分として含有することを特徴とする
液晶組成物。[Claims] 1. The following general formula () (In the above general formula, R represents a linear alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, n is 1 or 2, and C * represents an asymmetric carbon atom.) An optically active lactic acid derivative represented by: 2 General formula below () (In the above general formula, R represents a linear alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, n is 1 or 2, and C * represents an asymmetric carbon atom.) A liquid crystal composition containing one type of compounded component.
Priority Applications (5)
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| DE19863637084 DE3637084A1 (en) | 1985-11-01 | 1986-10-31 | PROPYLENE GLYCOL DIETHER DERIVATIVES, LIQUID CRYSTAL MIXTURE AND LIQUID CRYSTAL DEVICE |
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