JPH0796530B2 - 光学活性化合物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な光学活性化合物に関する。

さらに詳しくは、新規な光学活性液晶化合物の中間体と
して有用な光学活性化合物に関する。

〔従来の技術〕

現在、各種液晶表示素子が実用化されている。なかで
も、ネマティック液晶を用いたTN（Twisted Nematic）
型表示方式は消費電力が極めて少ないという優れた性能
を持ち、広く利用されている。しかし、この表示方式は
応答速度が遅いという欠点がある。

最近の産業技術の進展は、液晶表示素子にも高速応答性
が強く要望され、このような要求に対しては、液晶材料
の改良による種々の試みがなされている。

既に上記要望に応えるものとして、光学活性スメクチッ
ク液晶を用いた強誘電性液晶の光スイッチング現象を利
用した表示デバイスが提案されている（アプライド・フ
ィジクス・レター（Appl.Phys.Lett.,36,899（198
0）））。

公知の強誘電性液晶の代表的なものとして第１表に示す
ものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕 第１表に示した公知の強誘電性液晶化合物は、光により
短時間の内に異性化を起こしたり、また水分により加水
分解を起こし液晶相を示さなくなるという不安定要素を
持ち、表示素子としては好ましくない。

本発明の課題はこのような不安定要素をなくし た光化学的および化学的安定性を有し、強誘電相を有す
る強誘電性液晶の中間体として有用な新規な化合物を提
供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上述の問題点を解決するために種々の化
合物を探索し本発明に到達した。

すなわち、本発明は一般式（Ｉ） （式中、Ｒは炭素数１〜20のアルキル基を示し、＊印は
不斉炭素原子を示す。）で表わされる光学活性化合物に
関する。

（Ｉ）式の化合物は種々の方法で製造できるが代表的に
は下記の合成経路により製造できる。

（但し、R,＊印は前記に同じ、Bzはベンジル基を表わ
す。） すなわち、2,6−ヒドロキシナフタレンカルボン酸
（ａ）をベンジル化し、化合物（ｂ）とした後、さらに
チオニルクロライド、シュウ酸塩化物などを用い、酸ク
ロライド誘導体（ｃ）とする。

そして（ｃ）と種々の光学活性２−アルコキシプロパノ
ールとを反応させて、エステル体（ｄ）とする。その後
パラジウム／炭素の存在下、水素により脱ベンジル化し
化合物（Ｉ）を製造することができる。

本発明の化合物（Ｉ）の製造に用いられる2,6−ヒドロ
キシナフタレンカルボン酸は、例えばジャーナル・オブ
・ケミカル・ソサエティ（J.Chem.Soc.,1954,678）に記
載の通り公知の物質である。

また光学活性２−アルコキシプロパノールとしては、具
体的には光学活性２−メトキシプロパノール、光学活性
２−エトキシプロパノール、光学活性２−プロポキシプ
ロパノール、光学活性２−ブトキシプロパノール、光学
活性２−ペンチルオキシプロパノール、光学活性２−ヘ
キシルオキシプロパノール、光学活性２−ヘプチルオキ
シプロパノール、光学活性２−オクチルオキシプロパノ
ール、光学活性２−ノニルオキシプロパノール、光学活
性２−デシルオキシプロパノール、光学活性２−ドデシ
ルオキシプロパノール、光学活性２−テトラデシルオキ
シプロパノール、光学活性２−ヘキサデシルオキシプロ
パノール、光学活性２−オクタデシルオキシプロパノー
ル、光学活性２−（２′−メチルプロポキシ）プロパノ
ール、光学活性２−（３′−メチルブトキシ）プロパノ
ール等を挙げることができる。

一般に液晶化合物はベンゼン環、複素環、シクロヘキサ
ン環などからなる核の部分と、アルキル鎖などからなる
棒状構造をしている。

その中でもアルキル鎖の炭素数がある程度以上のものは
スメクチック相を示しやすいことがよく知られている。

すなわち、一般式（Ｉ）で表される化合物を例えばアル
キルカルボン酸、アルコキシカルボン酸、４−アルキル
安息香酸、４−アルコキシ安息香酸、４−アルキルカル
ボニルオキシ安息香酸、４−アルコキシカルボニル安息
香酸、４−アルコキシカルボニルオキシ安息香酸、６−
アルキルナフタレン−２−カルボン酸、６−アルコキシ
ナフタレン−２−カルボン酸、６−アルキルカルボニル
オキシ−ナフタレン−２−カルボン酸、６−アルコキシ
カルボニル−ナフタレン−２−カルボン酸、６−アルコ
キシカルボニルオキシ−ナフタレン−２−カルボン酸、
４−（４′−アルキルフェニル）安息香酸、４−（４′
−アルコキシフェニル）安息香酸、４−（４′−アルキ
ルカルボニルオキシフェニル）安息香酸、４−（４′ア
ルコキシカルボニルフェニル）安息香酸、４−（４′−
アルコキシカルボニルオキシフェニル）安息香酸、トラ
ンス−４−（４′−アルキルフェニル）シクロヘキシル
カルボン酸、トランス−４−（４′−アルコキシフェニ
ル）シクロヘキシルカルボン酸、トランス−４−（４′
−アルキルカルボニルオキシフェニル）シクロヘキシル
カルボン酸、トランス−４−（４′−アルコキシカルボ
ニルフェニル）シクロヘキシルカルボン酸、トランス−
４−（４′−アルコキシカルボニルオキシフェニル）シ
クロヘキシルカルボン酸、４−（トランス−４′−アル
キルシクロヘキシル）安息香酸、４−（５′−アルキル
ピリミジン−２′−イル）安息香酸、４−（５′−アル
コキシピリミジン−２′−イル）安息香酸、４−（トラ
ンス−５′−アルキル−１′,3′−ジオキサン−２′−
イル）安息香酸、４−（トランス−５′−アルキル−
１′,3′−ジチアオキサン−２′−イル）安息香酸、４
−（トランス−５′−アルキル−１′,3′−ジチアン−
２′−イル）安息香酸、４−（５′−アルキル−１′,
3′,2′−ジオキサボリナン−２′−イル）安息香酸ま
たはこれらの化合物のベンゼン環あるいはナフタレンに
環にハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メチル基、エ
チル基を置換した誘導体と反応させることにより、非常
に有用な強誘電性液晶を得ることができる。

例えば、本発明の化合物（Ｉ）と４−アルコキシ安息香
酸あるいは４−（４′−アルコキシフェニル）安息香酸
から製造される一般式（II）で示される化合物 （式中、R₁は炭素数１〜20のアルキル基、ｍは１または
２の整数を示し、R₂は炭素数１〜20のアルキル基を示
し、＊印は不斉炭素原子を示す。）は第２表中の具体例
で示されるようにカイラルスメクチックＣ相を示し、室
温付近で動作する強誘電性液晶混合物を調製する際の構
成成分として非 常に重要である。

第２表中、Ｃは結晶相、SC^＊はカイラルスメクチックＣ
相、SAはスメクチックＡ相、Ｉは等方性液体を表し、各
相の・印とその右側の数字がその相から右側の相への転
移温度を示す。

なお（ ）内の値はモノトロピック相転位温度である。

〔作 用〕

本発明の化合物は光学活性液晶化合物の製造における中
間体として非常に有用である。本発明の化合物は分子内
に光学活性基を有しており、特に強誘電性液晶、カイラ
ルネマチック液晶の製造における中間体として特に有用
である。

また本発明の化合物を高分子液晶に導入すると電気光学
効果を示す高分子液晶を製造することもできる。

〔実施例〕

以下実施例により、本発明の化合物につき更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。

実施例１ ６−ヒドロキシナフタレン−２−カルボン酸−（２′−
プロポキシ）プロピルエステル（式（Ｉ）においてＲ＝
C₃H₇の化合物）の製造 （ｉ）６−ベンジルオキシナフタレン−２−カルボン酸
の製造。

2,6−ヒドロキシナフタレンカルボン酸100g、85％水酸
化カリウム70gを水100ml、エタノール700mlに溶解さ
せ、これに110gのベンジルブロマイドを加え８時間加熱
還流した。その後さらに35gの水酸化カリウムを加え５
時間加熱還流を続けた。

室温まで冷却後、濃塩酸で酸性とし析出した固体を濾別
した。さらに水、エタノール、ベンゼンの順で洗浄し、
目的物を得た。このものをさらに精製することなく次の
反応に用いた。

（ii）６−ベンジルオキシナフタレン−２−カルボン酸
塩化物の製造 （ｉ）で得た化合物６−ベンジルオキシナフタレン−２
−カルボン酸65gを50mlのトルエン中30mlの塩化チオニ
ルと３時間加熱還流し過剰の塩化チオニルとトルエンを
減圧下留去し、酸塩化物を得た。この粗生成物は次の反
応に精製することなく用いた。

（iii）（ｓ）−６−ベンジルオキシナフタレン−２−
カルボン酸−（２′−プロポキシ）プロピルエステルの
製造 （ii）で得た酸塩化物を100mlのトルエンに溶解させ、
この溶液に（ｓ）−２−プロポキシプロパノール27gを
ピリジン30mlに溶解した溶液を加え、室温で８時間放置
した。析出したピリジン塩酸塩を濾別した後、有機層を
2N−塩酸で洗浄しさらに2N−水酸化ナトリウム水溶液で
洗い、さらに中性になるまで水洗した。

有機層を分離し、トルエンを減圧下留去し目的物を65g
得た。

′Ｈ−NMR（in CDCl₃） δ（ppm）0.9〜1.8（8H）、3.4〜4.4（5H） 5.2（2H）、7.2〜8.5（11H） （iv）（iii）で得た（ｓ）−６−ベンジルオキシナフ
タレン−２−カルボン酸−（２′−プロポキシ）プロピ
ルエステル60gを200mlのエタノールに溶解し、５％パラ
ジウム／炭素4gの存在下、常圧、40℃で水素化した。パ
ラジウム／炭素を濾別後、溶媒を減圧下に留去し、目的
とする（ｓ）−６−ヒドロキシナフタレン−２−カルボ
ン酸−（２′−プロポキシ）プロピルエステル44gを得
た。

′Ｈ−NMR（in CDCl₃） δ（ppm）0.9〜1.8（8H）、3.4〜4.4（5H） 7.2〜8.5（7H） また、この化合物の元素分析値は表３に示すように理論
値とよく一致した。

実施例２〜９ 実施例１の（iii）において、（ｓ）−２−プロポキシ
プロパノールの代わりに種々の光学活性２−アルコキシ
プロパノールを使用した以外は、実施例１の（iii）に
記載した方法に従い種々の光学活性６−ベンジルオキシ
ナフタレン−２−カルボン 酸−（２′−アルコキシ）プロピルエステルを製造し
た。

さらに実施例１の（iv）において（Ｓ）−６−ベンジル
オキシナフタレン−２−カルボン酸−（２′−プロポキ
シ）プロピルエステルの代わりに種々の光学活性６−ベ
ンジルオキシナフタレン−２−カルボン酸−（２′−ア
ルコキシ）プロピルエステルを使用した以外は実施例１
の（iv）に記載した方法に従い、種々の光学活性６−ヒ
ドロキシナフタレン−２−カルボン酸−（２′−アルコ
キシ）プロピルエステルを製造した。

これらの化合物の元素分析値は第３表に示すように理論
値とよく一致した。

〔発明の効果〕

本発明の化合物を中間体として用いて製造した化合物は
非常に優れた強誘電性液晶となり、しかも光化学的、化
学的に非常に安定である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式（Ｉ） （式中、Ｒは炭素数１〜20のアルキル基を示し、＊印は
   不斉炭素原子を示す。）で表わされる光学活性化合物。