JPH0739579B2 - 液晶材料 - Google Patents
液晶材料Info
- Publication number
- JPH0739579B2 JPH0739579B2 JP61227970A JP22797086A JPH0739579B2 JP H0739579 B2 JPH0739579 B2 JP H0739579B2 JP 61227970 A JP61227970 A JP 61227970A JP 22797086 A JP22797086 A JP 22797086A JP H0739579 B2 JPH0739579 B2 JP H0739579B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal material
- carboxylic acid
- phase
- general formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、新規な液晶材料に関し、特にキラルスメクテ
ックＣ相を有する強誘電性液晶に適した液晶材料に係
る。
ックＣ相を有する強誘電性液晶に適した液晶材料に係
る。
（従来の技術） 液晶は、従来より小型クラットパネルディスプレーの本
命として電卓，時計等に広く用いられている。また、最
近では自動車用ディスプレー，パーソナルコンピュータ
用ディスプレーとしても用いられてきている。更に、小
型液晶テレビのような動画用ディスプレーにも応用され
始じめている。
命として電卓，時計等に広く用いられている。また、最
近では自動車用ディスプレー，パーソナルコンピュータ
用ディスプレーとしても用いられてきている。更に、小
型液晶テレビのような動画用ディスプレーにも応用され
始じめている。
ところで、従来、電卓、時計等に用いられる液晶として
はツィストネマテック液晶が知られている。しかしなが
ら、前記液晶を用いた表示方式では応答速度が不十分で
あることや、クロストークが発生すること等の問題があ
った。このため、かかる表示方式では動画用の大画面デ
ィスプレー等の速い応答速度が要求されるものへの応用
は困難であった。こうした問題を解決するためにthin f
ilm transistor （TFT）を用いたアクティブマトリック
スのような方式も開発されているが、製造コストが高い
等の問題があった。
はツィストネマテック液晶が知られている。しかしなが
ら、前記液晶を用いた表示方式では応答速度が不十分で
あることや、クロストークが発生すること等の問題があ
った。このため、かかる表示方式では動画用の大画面デ
ィスプレー等の速い応答速度が要求されるものへの応用
は困難であった。こうした問題を解決するためにthin f
ilm transistor （TFT）を用いたアクティブマトリック
スのような方式も開発されているが、製造コストが高い
等の問題があった。
このようなことから、ツイストネマチック液晶を用いた
表示方式に代るものとして、強誘電液晶による表示方式
が注目されている。この方式は、1975年にR.B.Mayerら
によって発表されたもので、従来方式に比べて応答速度
が速いこと、メモリ効果を持つこと等の特徴を有してい
る。かかる強誘電性液晶は、液晶形態がキラルスメクテ
ックＣ相をとる。こうした強誘電性液晶となり得る液晶
材料としては、従来より多数のものが知られている。し
かしながら、従来の液晶材料は空気中の水分や光等に対
して不安定であり、しかもキラルスメクテックＣ相をと
る温度範囲が狭く、使用上の制約が大きいという問題が
あった。
表示方式に代るものとして、強誘電液晶による表示方式
が注目されている。この方式は、1975年にR.B.Mayerら
によって発表されたもので、従来方式に比べて応答速度
が速いこと、メモリ効果を持つこと等の特徴を有してい
る。かかる強誘電性液晶は、液晶形態がキラルスメクテ
ックＣ相をとる。こうした強誘電性液晶となり得る液晶
材料としては、従来より多数のものが知られている。し
かしながら、従来の液晶材料は空気中の水分や光等に対
して不安定であり、しかもキラルスメクテックＣ相をと
る温度範囲が狭く、使用上の制約が大きいという問題が
あった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、強誘電性液晶に適用する上で必要なキラルスメ
クテックＣ相の温度範囲を拡大でき、かつ熱力学的な安
定性の優れた液晶材料を提供しようとするものである。
もので、強誘電性液晶に適用する上で必要なキラルスメ
クテックＣ相の温度範囲を拡大でき、かつ熱力学的な安
定性の優れた液晶材料を提供しようとするものである。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段及び作用） 本発明は、一般式 〔但し、式中のＲはアルキル基、R*は不整合炭素原子を
有する光学活性基を示す〕にて表わされる７−アルコキ
シフルオレン−２−カルボン酸エステルからなる液晶材
料である。
有する光学活性基を示す〕にて表わされる７−アルコキ
シフルオレン−２−カルボン酸エステルからなる液晶材
料である。
上記一般式（Ａ）中のＲはキラルスメクテックＣ相の温
度範囲の拡大の観点から炭素数３〜18の直鎖アルキル基
で選定することが望ましく、より好ましいＲは炭素数４
〜14の直鎖状アルキル基である。
度範囲の拡大の観点から炭素数３〜18の直鎖アルキル基
で選定することが望ましく、より好ましいＲは炭素数４
〜14の直鎖状アルキル基である。
上記一般式（Ａ）中のR*としては、キラルスメクテック
Ｃ相の温度範囲の拡大等の観点から一般式 〔但し、式中のR1〜R3はアルキル基、ハロゲン基、シア
ノ基、トリフルオルアルキル基、水素原子のいずれか
で、R1≠R2，R2≠R3，R3≠R1を満足し、ｎは０〜15の整
数（好ましくは０〜８の整数）を示す〕にて表わされる
不整炭素原子を有するアルキル基を用いることが望まし
い。より好ましいR*は、光学活性な２−メチルブチル
基、２−オクチル基である。
Ｃ相の温度範囲の拡大等の観点から一般式 〔但し、式中のR1〜R3はアルキル基、ハロゲン基、シア
ノ基、トリフルオルアルキル基、水素原子のいずれか
で、R1≠R2，R2≠R3，R3≠R1を満足し、ｎは０〜15の整
数（好ましくは０〜８の整数）を示す〕にて表わされる
不整炭素原子を有するアルキル基を用いることが望まし
い。より好ましいR*は、光学活性な２−メチルブチル
基、２−オクチル基である。
本発明の液晶材料となる７−アルコキシフルオレン−２
−カルボン酸エステルは、以下に説明する合成方法によ
り製造される。
−カルボン酸エステルは、以下に説明する合成方法によ
り製造される。
上記合成方法において、原料（Ｉ）の製造及び（Ｉ）〜
（III）までの反応は公知の方法である。即ち、原料
（Ｉ）は、例えばOrg.Synth.1933,13,74に開示されてい
るように市販のフルオレンから３段階の反応を経て得ら
れる。また、前記（Ｉ）〜（II）までの反応はC.H.Coak
等によるJ.Org.Chem.1954,19,626で発表された方法、前
記（II）〜（III）までの反応はG.W.Gray等によるJ.,19
57,3228で発表された方法、に夫々従った。一方、（I
V）の７−アルコキシフルオレン−２−カルボン酸エス
テルは（III）を塩化チオニルにより酸塩化物とした
後、ピリジン中で光学活性アルコールを反応させること
により得られる。
（III）までの反応は公知の方法である。即ち、原料
（Ｉ）は、例えばOrg.Synth.1933,13,74に開示されてい
るように市販のフルオレンから３段階の反応を経て得ら
れる。また、前記（Ｉ）〜（II）までの反応はC.H.Coak
等によるJ.Org.Chem.1954,19,626で発表された方法、前
記（II）〜（III）までの反応はG.W.Gray等によるJ.,19
57,3228で発表された方法、に夫々従った。一方、（I
V）の７−アルコキシフルオレン−２−カルボン酸エス
テルは（III）を塩化チオニルにより酸塩化物とした
後、ピリジン中で光学活性アルコールを反応させること
により得られる。
しかして、本発明の液晶材料である一般式にて表わされ
る７−アルコキシフルオレン−２−カルボン酸エステル
はキラルスメクテックＣ相の温度範囲が拡大され、かつ
熱力学的な安定性が優れているため、これらの２種以上
を混合するか、又は他のキラルスメクテックＣ相を示す
化合物と混合することにより従来に比べて広い温度範囲
でキラルスメクテックＣ相を有する強誘電性液晶を実現
できる。
る７−アルコキシフルオレン−２−カルボン酸エステル
はキラルスメクテックＣ相の温度範囲が拡大され、かつ
熱力学的な安定性が優れているため、これらの２種以上
を混合するか、又は他のキラルスメクテックＣ相を示す
化合物と混合することにより従来に比べて広い温度範囲
でキラルスメクテックＣ相を有する強誘電性液晶を実現
できる。
（発明の実施例） 以下、本発明の合成例及び実施例を詳細に説明する。
合成例１ まず、公知の方法で合成した７−ヘプチルオキシ−フル
オレン−２−カルボン酸38.2g（0.1mol）と塩化チオニ
ル60mlを攪拌しながら５時間還流させた。つづいて、過
剰の塩化チオニルを留去した後、残留物をｎ−ヘキサン
により再結晶化して26.4g（収率80％）の白色結晶（酸
塩化物）を得た。
オレン−２−カルボン酸38.2g（0.1mol）と塩化チオニ
ル60mlを攪拌しながら５時間還流させた。つづいて、過
剰の塩化チオニルを留去した後、残留物をｎ−ヘキサン
により再結晶化して26.4g（収率80％）の白色結晶（酸
塩化物）を得た。
次いで、上記酸塩化物20g（0.06mol）の80mlピリジン溶
液に（−）−２−メチル−１−ブタノール4.8g（0.065m
ol）の10mlピリジン溶液を10分間かけて滴下した後、攪
拌しながら油浴を用いて90℃で４時間加熱した。つづい
て、室温まで冷却した後、得られたピリジン溶液を500m
lのイオン交換水中に注ぎ、生成された沈殿物をろ取し
た。ひきつづき、この沈殿物をエタノールにより２回再
結晶化して白色結晶19.5g（収率85％）を得た。
液に（−）−２−メチル−１−ブタノール4.8g（0.065m
ol）の10mlピリジン溶液を10分間かけて滴下した後、攪
拌しながら油浴を用いて90℃で４時間加熱した。つづい
て、室温まで冷却した後、得られたピリジン溶液を500m
lのイオン交換水中に注ぎ、生成された沈殿物をろ取し
た。ひきつづき、この沈殿物をエタノールにより２回再
結晶化して白色結晶19.5g（収率85％）を得た。
得られた白色結晶を重アセトンで溶解し、NMRで分析し
たところ、図面に示すNMRスペクトルが得られた。更
に、白色結晶の元素分析を行なったところ、C:79.4,H:
8.3,O:12.2（計算値C:79.19,H:8.63,O:12.18）であっ
た。これら図示したNMRスペクトル及び元素分析から白
色結晶が前記一般式ＡのＲにC7H15，R*に が導入された７−ヘプチルオキシフルオレン−２−カル
ボン酸−２−メチルブチルエステルであることが確認さ
れた。
たところ、図面に示すNMRスペクトルが得られた。更
に、白色結晶の元素分析を行なったところ、C:79.4,H:
8.3,O:12.2（計算値C:79.19,H:8.63,O:12.18）であっ
た。これら図示したNMRスペクトル及び元素分析から白
色結晶が前記一般式ＡのＲにC7H15，R*に が導入された７−ヘプチルオキシフルオレン−２−カル
ボン酸−２−メチルブチルエステルであることが確認さ
れた。
合成例２〜５ ７−オクチルオキシ−フルオレン−２−カルボン酸、７
−ノニルオキシ−フルオレン−２−カルボン酸、７−デ
シルオキシ−フルオレン−２−カルボン酸、７−ウンデ
シルオキシ−フルオレン−２−カルボン酸を夫々0.1mol
用意し、これらを合成例１と同様な反応を行なうことに
より光学活性な７−オクチルオキシフレオレン−２−カ
ルボン酸−２−メチルブチルエステル、７−ノニルオキ
シフルオレン−２−カルボン酸−２−メチルブチルエス
テル、７−デシルオキシフルオレン−２−カルボン酸−
２−メチルブチルエステル及び７−ウンデシルオキシフ
ルオレン−２−カルボン酸−２−メチルブチルエステル
を得た。これらの化合物は、NMRスペクトル分析及び元
素分析により前記構造であることを確認した。
−ノニルオキシ−フルオレン−２−カルボン酸、７−デ
シルオキシ−フルオレン−２−カルボン酸、７−ウンデ
シルオキシ−フルオレン−２−カルボン酸を夫々0.1mol
用意し、これらを合成例１と同様な反応を行なうことに
より光学活性な７−オクチルオキシフレオレン−２−カ
ルボン酸−２−メチルブチルエステル、７−ノニルオキ
シフルオレン−２−カルボン酸−２−メチルブチルエス
テル、７−デシルオキシフルオレン−２−カルボン酸−
２−メチルブチルエステル及び７−ウンデシルオキシフ
ルオレン−２−カルボン酸−２−メチルブチルエステル
を得た。これらの化合物は、NMRスペクトル分析及び元
素分析により前記構造であることを確認した。
しかして、合成例１〜５により得た化合物の融点及び各
相転移温度を調べた。その結果を下記表に示す。
相転移温度を調べた。その結果を下記表に示す。
上表において、Ｃは結晶相、SmC*はキラルスメクテック
Ｃ相、SmAはスメクテックＡ相、Ｉは等方性液体相、を
夫々示す。また、（ ）はモノトロピック相転移温度を
示す。
Ｃ相、SmAはスメクテックＡ相、Ｉは等方性液体相、を
夫々示す。また、（ ）はモノトロピック相転移温度を
示す。
実施例１ 前記合成方法により得た光学活性な７−ヘプチルオキシ
フルオレン−２−カルボン酸−２−メチルブチルエステ
ル及び７−オクチルオキシフルオレン−２−カルボン酸
−２−メチルブチルエステルを1:1の割合で混合して混
合物を調製した。
フルオレン−２−カルボン酸−２−メチルブチルエステ
ル及び７−オクチルオキシフルオレン−２−カルボン酸
−２−メチルブチルエステルを1:1の割合で混合して混
合物を調製した。
得られた混合物の各相転移温度を測定したところ、Ｃ→
SmC* 35.5℃，SmC*→SmA 42℃,SmA→170.5℃であった。
この結果から、前記化合物の混合によりSmC*の安定化が
図られた液晶組成物が得られることがわかった。
SmC* 35.5℃，SmC*→SmA 42℃,SmA→170.5℃であった。
この結果から、前記化合物の混合によりSmC*の安定化が
図られた液晶組成物が得られることがわかった。
実施例２ 前記方法により合成した光学活性な７−ヘプチルオキシ
フルオレン−２−カルボン酸−メチルブチルエステル、
７−オクチルオキシフルオレン−２−カルボン酸−２−
メチルブチルエステル、７−デシルオキシフレオレン−
２−カルボン酸−２−メチルブチルエステルを当モル混
合して混合物を調製した。
フルオレン−２−カルボン酸−メチルブチルエステル、
７−オクチルオキシフルオレン−２−カルボン酸−２−
メチルブチルエステル、７−デシルオキシフレオレン−
２−カルボン酸−２−メチルブチルエステルを当モル混
合して混合物を調製した。
得られた混合物の各相転移温度を測定したところ、Ｃ→
SmC* 27.5℃，SmC*→SmA 44℃,SmA→I 75℃であった。
この結果から、前記各化合物の混合により実施例１と同
様、SmC*の安定化が図られた液晶組成物が得られること
がわかった。
SmC* 27.5℃，SmC*→SmA 44℃,SmA→I 75℃であった。
この結果から、前記各化合物の混合により実施例１と同
様、SmC*の安定化が図られた液晶組成物が得られること
がわかった。
［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によればキラルスメクテック
Ｃ相の温度範囲が拡大され、かつ熱力学的な安定性が優
れた一般式（Ａ）に示す化合物からなる液晶材料を得る
ことができ、ひいてはこれら液晶材料の混合又は他のキ
ラルスメクテックＣ相を示す液晶材料との混合により広
い温度範囲で安定的にキラルスメクテックＣ相を有する
強誘電性液晶を実現できる等顕著な効果を有する。
Ｃ相の温度範囲が拡大され、かつ熱力学的な安定性が優
れた一般式（Ａ）に示す化合物からなる液晶材料を得る
ことができ、ひいてはこれら液晶材料の混合又は他のキ
ラルスメクテックＣ相を示す液晶材料との混合により広
い温度範囲で安定的にキラルスメクテックＣ相を有する
強誘電性液晶を実現できる等顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】 図面は、合成例１で合成された７−ヘプチルオキシフル
オレン−２−カルボン酸−２−メチルブチルエステルの
NMR−スペクトルを示す図である。
オレン−２−カルボン酸−２−メチルブチルエステルの
NMR−スペクトルを示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】一般式 〔但し、式中のＲはアルキル基、R*は不整炭素原子を有
する光学活性基を示す〕にて表わされる７−アルコキシ
フルオレン−２−カルボン酸エステルからなる液晶材
料。 - 【請求項２】一般式（Ａ）中のＲが炭素数３〜18の直鎖
アルキル基であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の液晶材料。 - 【請求項３】一般式（Ａ）中のR*が光学活性な２−メチ
ルブチル基であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の液晶材料。 - 【請求項４】一般式（Ａ）中のR*が光学活性な２−オク
チル基であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の液晶材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227970A JPH0739579B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 液晶材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227970A JPH0739579B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 液晶材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6383191A JPS6383191A (ja) | 1988-04-13 |
| JPH0739579B2 true JPH0739579B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=16869107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61227970A Expired - Lifetime JPH0739579B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 液晶材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739579B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4976887A (en) * | 1988-01-21 | 1990-12-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optically active liquid crystal compound and method of manufacturing the same, liquid crystal composition containing the same and liquid crystal display device |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP61227970A patent/JPH0739579B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6383191A (ja) | 1988-04-13 |
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