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JPH0533942B2 - - Google Patents
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JPH0533942B2 - - Google Patents

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JPH0533942B2
JPH0533942B2 JP61173921A JP17392186A JPH0533942B2 JP H0533942 B2 JPH0533942 B2 JP H0533942B2 JP 61173921 A JP61173921 A JP 61173921A JP 17392186 A JP17392186 A JP 17392186A JP H0533942 B2 JPH0533942 B2 JP H0533942B2
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JP
Japan
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liquid crystal
formula
alkyl group
carbon atoms
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JP61173921A
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Kazuo Yoshinaga
Kazuharu Katagiri
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は分子構造の変更が容易でかつ光学活性
を有する乳酸誘導体、それを含有する組成物に関
するものである。 本発明の化合物は、光学活性を有することを特
徴とする種々の光学素子を形成する場合に必要な
機能性材料を合成するための光学活性中間体とし
て特に有用である。光学活性を有することを特徴
とする光学素子としては、具体的には、 (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ウイソキ、
A.アダムス及びW.ハース;フイジカル・レビ
ユー・レターズ、20、1024(1968)(J.J.
Wysoki、A.Adams and W.Haas;Phys.Rev.
Lett.、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.ホワイト
及びG.N.テイラー;ツアイトシユリフト・フ
エア・フイジカリツシエ・ヘミー.、45、4718
(1974)(D.L.White and G.N.Taylor;Z.
Appl.Phys.、45、4718(1974))〕、 (3) 液晶状態においてカイラル・スメクチツクソ
相、H相、F相、I相、G相の強誘電性効果を
利用するもの〔N.A.クラーク及びS.T.ラガー
ウオール;アプライド・フイジツクス・レター
ズ.、36、899(1980)(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
ドンドパスフイルターとして利用するもの〔F.
J.カーン、アプライド・フイジツクス、レター
ズ、18、231(1971)(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.ヤコブス、エス・ピー・アイ・イー、
37、98(1981)(S.D.Jacobs、SPIE、37、98
(1981))〕 等が知られている。個々の方式についての詳細な
説明は省略するが、表示素子・変調素子として重
要である。 また、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
させることにも利用することが出来る。 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。 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。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明は、上記の点に鑑みなされたものであ
る。すなわち、本発明は、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。 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.アーノルド、ジヤー
ナル・オブ・フイジカル・ケミストリー(H.
Arnold、J.Phys.Chem.、226、146(1964))〕に示
されるように液状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。またLB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。 [問題点を解決するための手段及び作用] 本発明は、一般式(): (上記一般式中Rは炭素数1〜18の直鎖状アルキ
ル基を示す。又、*は不斉炭素数原子を示す。A
は化学的に活性な置換基を示す。) で表わされる光学活性な乳酸誘導体から誘導され
る、 一般式() (上記一般式中Rは炭素数1〜18の直鎖状アルキ
ル基を示す。R′は炭素数4〜18のアルキル基も
しくはアルコキシ基を示す。Bは
【式】
【式】を表わす。) で表わされる光学活性な液晶性の乳酸誘導体及び
それを少なくとも1種類配向成分として含有する
液晶組成物を提供する。 上記一般式中、Rは炭素数原子数1〜18の直鎖
状アルキル基であり、19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4〜
16である。又、*は不斉炭素原子を示す。 AはOH基、ハロゲン原子、アルコキシ基、フ
エノキシ基トルエンスルホン酸基、チオール基等
の着脱可能な化学的に活性な置換基を示す。すな
わち、Rは、適当な反応条件下で、反応試薬と反
応して他の基によつて容易に置き換えることがで
きる。この場合反応試薬を種々変化させることに
より、液晶性化合物その他の機能性化合物を得る
ことができる。 光学素子・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
−、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、ピラジン誘導体、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。 次に、一般式()で示される光学活性な乳酸
誘導体のうち、Aが着脱可能な化学的に活性な置
換基である化合物の合成方法の例を示す。 上記反応式におけるRIは炭素数の広い範囲に
わたつて選択することが可能であり、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
デカン、ヨードトリデカン、ヨードテトラデカ
ン、ヨードペンタデカン、ヨードヘキサデカン、
ヨードヘプタデカン、ヨードオクタデカン、ヨー
ドノナデカン、ヨードエイコサン等の直鎖状飽和
炭化水素ヨウ化物;2−ヨードブタン、1−ヨー
ド−2−メチルプロパン、1−ヨード−3−メチ
ルブタン等の分岐状飽和炭化水素ヨウ化物;ヨー
ドベンジル、ヨードフエナシル、3−ヨード−1
−シクロヘキセン等の環状不飽和炭化水素ヨウ化
物;ヨードシクロペンタン、ヨードシクロヘキサ
ン、1−ヨード−3−メチルシクロヘキサン、ヨ
ードシクロヘプタン、ヨードシクロオクタン等の
環状飽和炭化水素ヨウ化物がある。 以上のようなヨウ化物から自由に選択すること
により光学活性な乳酸誘導体を得ることができ
る。 表1にこのようにして得られた光学活性な乳酸
誘導体の旋光度を示す。
【表】
【表】 このような方法により得られた種々の乳酸誘導
体より次に示す合成経路によつて下記一般式
()〜()に示される本発明の液晶性の乳酸
誘導体を得た。 [但し、上記一般式()において、Rは炭素原
子数1〜18の直鎖状アルキル基を示し、R′は炭
素原子数4〜18のアルキル基またはアルコキシ基
を示す。] 表2に、このようにして得られた液晶性化合物
の相転移温度を示す。
【表】 表中、相転移温度の欄における記号は、それぞ
れ以下の相を示す。 Cryst.:結晶相、SmA:スメクチツクA相、
SmC*:カイラルスメクチツクC相、N:ネマチ
ツク相、Ch:コレステリツク相、Iso:等方相、
Sm1、Sm2:SmA、SmC*以外のスメクチツク相
(未同定)。 [但し、上記一般式()において、Rは炭素原
子数1〜18の直鎖状アルキル基を示し、R′は炭
素原子数4〜18のアルキル基またはアルコキシ基
を示す。] 本発明の液晶組成物は、 一般式() (上記一般式中Rは炭素数1〜18の直鎖状アルキ
ル基を示す。R′は炭素数4〜18のアルキル基も
しくはアルコキシル基を示す。Bは
【式】
【式】を表わす。) で表わされる光学活性な液晶性の乳酸誘導体を少
なくとも1種類配合成分として含有するものであ
る。 本発明の乳酸誘導体を少なくとも1種類配合成
分として含有するネマチツク液晶はツイステツド
ネマチツク(TN)型セルにして使用する場合に
リバースドメインの発生を防止することができ好
ましい。 また本発明の乳酸誘導体の少なくとも1種類と
強誘電性液晶化合物とを含有する組成物は、強誘
電性液晶の性質の改良という観点から本発明にお
ける殊に好ましい態様をなすものである。この液
晶組成物において使用される強誘電性液晶化合物
の具体例を表2に掲げる。 また本発明の光学活性基を持つ液晶性化合物を
少なくとも1種類配合成分として含有する液晶組
成物に対して表3に示すようなコレステリツク液
晶化合物もしくは光学活性基を含む液晶性化合物
を添加することにより組成物のスメクチツク相も
しくはコレステリツク相におけるらせんピツチを
最適値に制御することは実用上好ましい。 一般式()の化合物を少なくとも1種類配合
成分として含有する液晶組成物においては、一般
式()の化合物を0.1〜99重量%含有するのが
好ましい。
【表】
【表】
【表】 結晶 コレステリツク相 等方相



74.3℃ 81.0℃



SmC

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式() (上記一般式中Rは炭素数1〜18の直鎖状アルキ
    ル基を示す。R′は炭素数4〜18のアルキル基も
    しくはアルコキシ基を示す。Bは
    【式】 【式】を表わす。) で表わされる光学活性な液晶性の乳酸誘導体。 2 一般式() (上記一般式中Rは炭素数1〜18の直鎖状アルキ
    ル基を示す。R′は炭素数4〜18のアルキル基も
    しくはアルコキシル基を示す。Bは
    【式】 【式】を表わす。) で表わされる光学活性な液晶性の乳酸誘導体を少
    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。
JP61173921A 1985-08-13 1986-07-25 乳酸誘導体およびこれを含有する液晶組成物 Granted JPS62123141A (ja)

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US07/291,325 US4882085A (en) 1985-08-13 1988-12-28 Lactic acid derivative and liquid crystal composition containing same
US07/406,541 US5114613A (en) 1985-08-13 1989-09-13 Lactic acid derivative and liquid crystal composition containing same

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