DE3880066T2 - Optisch aktive Flüssigkristallverbindungen und Zusammensetzungen, die diese enthalten. - Google Patents

Optisch aktive Flüssigkristallverbindungen und Zusammensetzungen, die diese enthalten.

Info

Publication number
DE3880066T2
DE3880066T2 DE88308607T DE3880066T DE3880066T2 DE 3880066 T2 DE3880066 T2 DE 3880066T2 DE 88308607 T DE88308607 T DE 88308607T DE 3880066 T DE3880066 T DE 3880066T DE 3880066 T2 DE3880066 T2 DE 3880066T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid crystal
crystal composition
compound
optically active
group
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 - Fee Related
Application number
DE88308607T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3880066D1 (de
Inventor
Masakazu Kaneoya
Kazutoshi Miyazawa
Naoyuki Yoshida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chisso Corp filed Critical Chisso Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE3880066D1 publication Critical patent/DE3880066D1/de
Publication of DE3880066T2 publication Critical patent/DE3880066T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K19/126—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K19/2021—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/123—Ph-Ph-Ph

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige flüssigkristallverbindung sowie eine diese enthaltende flüssigkristallzusammensetzung. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Flüssigkristallverbindung mit einer optisch aktiven Gruppe und eine diese enthaltende Flüssigkristallzusammensetzung.
  • Die hierin genannte Flüssigkristallverbindung umfaßt nicht nur solche, bei denen festgestellt werden kann, daß sie von sich aus den flüssigkristallinen Zustand zeigen, sondern solche, bei denen nicht festgestellt werden kann, daß sie von sich aus den flüssigkristallinen Zustand zeigen, wohl aber eine chemische Struktur ähnlich derjenigen flüssigkristalliner Verbindungen haben und ebenfalls Eigenschaften aufweisen, mit denen sie als Bestandteil flüssigkristalliner Zusammensetzungen verwendbar sind.
  • Gegenwärtig verbreitet ist der verdrillte nematische Anzeigemodus (TN-Modus), der jedoch in bezug auf die Ansprechgeschwindigkeit gegenüber Anzeigeelementen im Strahlungsmodus unterlegen ist, wie beispielsweise Elektrolumineszenzanzeige, Plasmaanzeige, usw., so daß in dieser Hinsicht zahlreiche Verbesserungen angestrebt wurden, es jedoch den Anschein hat, daß bisher die Möglichkeit einer merklichen Verbesserung ausgeblieben ist.
  • So wurden zahlreiche Versuche mit Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen unternommen, die auf einem anderen Prinzip als dem des Anzeigeelements im TN-Modus beruhen, unter welchen Versuchen es einen Anzeigemodus gibt, bei dem ferroelektrische Flüssigkristalle eingesetzt werden (N.A. Clark et al; Applied Phys. lett., 36, 899 (1980)). Dieser Modus nutzt ferroelektrische flüssigkristalle mit chiraler smektischer C- Phase (nachfolgend abgekürzt als SC*-Phase) oder chiraler smektischer H-Phase (nachfolgend abgekürzt als SH*-Phase) und hat im Vergleich zum TN-Anzeigemodus die drei nachfolgenden besonderen überlegenen Merkmale:
  • Ein erstes besonderes Merkmal besteht darin, daß der Modus eine sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit hat, die bis zum 100fachen derjenigen des TN-Anzeigeelementes beträgt. Ein zweites besonderes Merkmal besteht darin, daß der Modus einen Speichereffekt aufweist und die Multiplexansteuerung leicht mit den vorgenannten Eigenschaften des Hochgeschwindigkeitsansprechens gekoppelt wird. Ein drittes besonderes Merkmal besteht darin, daß die Graureihe leichter erhalten werden kann als beim TN-Anzeigemodus, indem lediglich die Umkehrdauer der Polarität eingestellt wird, weshalb der Modus als für die graphische Anzeige geeignet betrachtet wird.
  • Trotz derartiger überlegener besonderer Merkmale haben die gegenwärtig bekannten ferroelektrischen flüssigkristalle und Flüssigkristallzusammensetzungen noch nicht völlig zufriedenstellende Ergebnisse hinsichtlich der Ansprechgeschwindigkeit erbracht, so daß es den Anschein hat, daß sie noch vor ihrer praktischen Nutzung auf einem toten Punkt angelangt sind. Die Ursache dafür kann darauf zurückgeführt werden, daß die Entwicklung von Verbindungen mit einem grossen Wert, Ps, für die spontane Polarisation zu spät erfolgte.
  • Die EP-A-0110299 und EP-A-0136725 offenbaren jeweils optisch aktive Ester von Biphenylcarbonsäuren, die ferner mit einem Ether oder etherisierten Benzoyloxygruppe substituiert wurden. Keine der darin offenbarten Komponenten verfügt über die im Zusammenhang mit dem Wert für die spontane Polarisation gewünschten Eigenschaften.
  • Von den Anmeldern der vorliegenden Erfindung wurde umfangreiche Forschungsarbeit geleistet, um eine optisch aktive flüssigkristalline Verbindung zu entwickeln, die zur Nutzung des vorgenannten Anzeigemodus geeignet ist, und im Ergebnis festgestellt, daß durch Einführung einer optisch aktiven 1-Ethylalkylgruppe oder einer optisch aktiven 1-Propylalkylgruppe in eine Verbindung die resultierende Verbindung über einen wesentlich erhöhten Wert der spontanen Polarisation verfügt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer Flüssigkristallverbindung mit besonderen Merkmalen, die zur Verwendung für den vorgenannten Anzeigemodus geeignet ist, insbesondere einen hohen Wert Ps für die spontane Polarisation aufweist, eine Flüssigkristallzusammensetzung unter Verwendung der o.g. Flüssigkristallverbindung und ein elektrooptisches Element unter Verwendung der o.g. Zusammensetzung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt zugrunde:
  • eine optisch aktive Flüssigkristallverbindung, dargestellt durch die Formel
  • worin L und m jeweils 0 oder 1 darstellen, mindestens eines von R¹ und R² eine optisch aktive Alkoxygruppe darstellt, dargestellt durch die Formel
  • worin R³ eine Alkylgruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen und R&sup4; eine Alkylgruppe mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen, jedoch R³ verschieden R&sup4; sind, und die übrigen davon eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe oder eine Alkanoyloxygruppe mit jeweils 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, ein Halogenatom oder Cyanogruppe sind und A darstellt:
  • worin X, Y und Z jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Cyanogruppe darstellen;
  • eine Flüssigkristallzusammensetzung, umfaßend mindestens zwei Bestandteile, von denen mindestens eines die vorgenannte Verbindung ist; und ein elektrooptisches Element, bestehend in der Verwendung der vorgenannten Flüssigkristallzusammensetzung.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Diagramm für die Infrarotabsorption einer nach Beispiel 2 erhaltenen Verbindung,
  • Fig. 2 ein Diagramm einer NMR-Messung der Verbindung.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Verbindung der Formel (I) der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung eines optisch aktiven 3-Alkanols oder eines optisch aktiven 4-Alkanols als Ausgangssubstanz dafür und entsprechend einem allgemeinen Verfahren der organischen Synthese hergestellt werden. Beispielsweise können die folgenden Verbindungen hergestellt werden:
  • worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, X, Y und Z jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder Cyanogruppe darstellen und R* eine optisch aktive Gruppe darstellt, die ausgedrückt wird durch die Formel
  • worin R³ und R&sup4; wie vorstehend festgelegt sind.
  • Keine der Verbindungen der Formel (I) zeigt eine flüssigkristalline Phase, wobei jedoch die Verbindung potentiell eine sehr hohe und spontane Polarisierbarkeit aufweist. Es ist bekannt, daß eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung mit einem hohen Wert der spontanen Polarisation eine höhere Ansprechgeschwindigkeit hat, d.h. eine Geschwindigkeit, mit der Moleküle in einem elektrischen Feld umgeklappt werden, als eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung mit einem kleinen Wert der spontanen Polarisation und, wie anhand der Beispiele noch beschrieben wird, eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung, die durch Zugabe der Verbindung der Formel (I) der vorliegenden Erfindung mit 10 Gew.% zu einer Flüssigkristallzusammensetzung mit einem Wert für die spontane Polarisation von Null erhalten wird, einen Wert für die spontane Polarisation von 6,1 nC/cm² aufweist. Dieses zeigt, daß, wenn man von dem vorgenannten Wert zurückrechnet, der Wert für die spontane Polarisation, den die Verbindung der Formel (I) potentiell aufweist, mindestens 61 nC/cm² beträgt, womit ersichtlich wird, daß die Verbindung der Formel (I) der vorliegenden Erfindung potentiell einen sehr hohen Wert der spontanen Polarisation hat. Dieses ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß sich das asymmetrische Kohlenstoffatom in der optisch aktiven Gruppe an einer Stelle befindet, die sehr dicht an dem zentralen Kern des Moleküls ist, um einen hohen Wert der spontanen Polarisation aufgrund der Wechselwirkung zwischen ihnen zu erzeugen. Beispielsweise beträgt in der folgenden Verbindung, bei der das asymmetrische Kohlenstoffatom von dem zentralen Kern entfernt ist:
  • (JP-A-Sho 53-22883/1978, Offenlegung) einen niedrigen Wert der spontanen Polarisation, der von den Anmeldern der vorliegenden Erfindung mit nicht mehr als etwa 1 nC/cm² gemessen wurde, so daß auch angesichts dieser Tatsache zu erkennen ist, daß die Verbindung der Formel (I) der vorliegenden Erfindung eine überlegene Charakteristik aufweist. Verkürzt kann gesagt werden, daß ein derartig hoher Wert für die spontane Polarisation von einer optisch aktiven 1-Ethylalkylgruppe oder einer optisch aktiven 1-Propylalkylgruppe herrührt und eine Verbindung mit einer derartigen optisch aktiven Gruppe unabhängig von der Struktur an einer anderen Stelle einen hohen Wert der spontanen Polarisation aufweist.
  • Da die Verbindung der Formel (I) ein optisch aktives Kohlenstoffatom hat, verfügt die Verbindung darüber hinaus über eine Fähigkeit zur Erzeugung einer verdrillten Struktur, wenn sie einem nematischen Flüssigkristall zugegeben wird. Nematische Flüssigkristalle mit einer verdrillten Struktur, d.h. chiralische nematische Flüssigkristalle, bilden die sogenannte Umkehrdomäne von Anzeigeelementen mit TN-Modus nicht, so daß die Verbindung der Formel (I) auch als ein Mittel zur Verhütung der Bildung einer Umkehrdomäne verwendet werden kann.
  • Ferner wurde allgemein ein Verfahren eingesetzt, bei dem durch Zusatz einer geringen Menge einer optisch aktiven Substanz zu einer Flüssigkristallzusammensetzung die Umkehrverdrillung der Flüssigkristallmoleküle zurückgehalten wird, um den Flüssigkristallmolekülen eine rechts- oder linksspiralige Struktur zu verleihen und dadurch die Anzeigequalität zu erhalten, wobei die Ganghöhe einer chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung mit der darin zugemischten Verbindung der vorliegenden Erfindung bei 25ºC lediglich 27,9 um betrug, wenn die Verbindung mit 1 Gew.% einer flüssigkristallzusammensetzung ZLI-1132 (Handelsbezeichnung des von der Merck Company hergestellten Erzeugnisses) zugesetzt und die resultierende Zusammensetzung gemessen wurde, d.h. es wird durch Zugabe einer geringen Menge davon mühelos eine erforderliche Ganghöhe erhalten, so daß die Verbindung als ein Mittel für die Einstellung der Ganghöhe von chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzungen als sehr nützlich angesehen wird.
  • Darüber hinaus ist ihre Temperaturcharakteristik unvergleichbar gut, wobei die Temperaturcharakteristik δP dargestellt wird durch die Gleichung
  • und P(t) die Ganghöhe bei tºC und t die Temperatur sind und mit -0,033 (t&sub1; = 20ºC und t&sub2; = 70ºC) sehr klein ist. Dieses weist darauf hin, daß für die Ganghöhe keine Temperaturabhängigkeit besteht und kein Phänomen auftritt, durch das die Ganghöhe mit steigender Temperatur unter nachteiliger Einflussnahme auf die Ausrichtung usw. erhöht wird wie im Fall der allgemein bekannten und praktisch verwendeten, optisch aktiven Verbindungen.
  • Angesichts der Tatsache, daß δP von (S)-4'-Cyano-4-(2- methylbutyl)biphenyl als einem der gegenwärtig bekannten Mittel zur Einstellung der Ganghöhe chiraler nematischer Flüssigkristallzusammensetzungen unter den gleichen Bedingungen 0,584 beträgt, kann dieses als eine überraschende Eigenschaft betrachtet werden.
  • Die Verbindung der Formel (I) der vorliegenden Erfindung wird anhand von Beispielen detaillierter beschrieben.
    • Beispiel 1
  • Herstellung von R-4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl-4-carbonsäure-4- octyloxyphenylester (eine Verbindung der Formel (I), worin
    • (Erster Schritt)
  • Es wurde eine Lösung von p-Toluolsulfonsäurechlorid (250 g, 1,4 mol) in Toluol (400 ml) aufgelöst und tropfenweise unter Kühlen mit Eis zu einer Lösung von S-(+)-3-Nonal (180 g, 1,3 mol), aufgelöst in wasserfreiem Pyridin (800 ml), zugegeben, wonach die Mischung bei 40ºC für 2 Stunden gerührt wurde, Toluol und Wasser zugegeben wurde, die Mischung ausreichend geschüttelt wurde, die organische Schicht abgetrennt und mit 6n HCl und sodann mit 2n wässriger NaOH-Lösung und ferner mit Wasser gewaschen wurde, die resultierende organische Schicht über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und Toluol abdestilliert wurde, um farblose, ölige S-p-Toluolsulfonsäure-1-ethylheptylester (306 g) zu erhalten.
    • (Zweiter Schritt)
  • Es wurde eine Mischung von 4'-Hydroxybiphenyl-4-carbonsäureethylester (54,5 g, 0,23 mol), S-p-Toluolsulfonsäure-1-ethylheptylester (82 g, 0,27 mol), Ethanol (350 ml) und KOH (15 g, 0,27 mol) für 4 Stunden unter dem Rückfluß gehalten, wonach Toluol und Wasser zugesetzt wurden, die Mischung ausreichend geschüttelt wurde, die organische Schicht abgetrennt wurde, die Schicht mit 6n HCl und sodann mit 2n wässriger NaOH-Lösung und ferner mit Wasser gewaschen wurde, die resultierende organische Schicht über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet wurde, Toluol abdestilliert wurde, um eine farblose, ölige Substanz (83 g) zu erhalten, und zu dieser Substanz NaOH (92 g, 2,3 mol), Wasser (300 ml) und Ethanol (300 ml) zugesetzt wurden, die Mischung für 1 Stunde refluxiert, zum Ansäuern des resultierenden Materials portionsweise 6n HCl zugesetzt, die abgeschiedenen Kristalle aufgenommen und aus Essigsäure umkristallisiert wurden, um R-4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl-4-carbonsäure (43 g) zu erhalten.
  • Fp.: 144,4 - 146,3ºC.
    • (Dritter Schritt)
  • Die im zweiten Schritt erhaltene R-4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl-4- carbonsäure wurde mit Thionylchlorid in üblicher Weise behandelt, um R-4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl-4-carbonsäurechlorid (11 g, 0,03 mol) zu erhalten, die sodann zu einer Mischung von p-Octyloxyphenol (8,2 g, 0,04 mol) mit Pyridin (100 ml) zugesetzt wurde, wonach die resultierende Mischung bei 55ºC für 2 Stunden gerührt wurde, Toluol und Wasser zugegeben wurde, die Mischung ausreichend geschüttelt wurde, die resultierende organische Schicht abgetrennt wurde, ausreichend mit 6n HCl und sodann mit 2n wässriger NaOH-Lösung und weiter mit Wasser gewaschen wurde, die resultierende organische Schicht über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet wurde, Toluol abdestilliert wurde und der Rückstand aus Ethanol umkristallisiert wurde, um R-4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl-4-carbonsäure-4- octyloxyphenylester (8,2 g) zu erhalten.
  • Fp.: 68,0ºC.
  • Ferner wurde dieses Produkt mit 1 Gew.% zu einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, ZLI-1132 (Handelsbezeichnung des von der Merck Company hergestellten Erzeugnisses), zugesetzt und die Ganghöhe der resultierenden chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung mit 29,6 um bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 2
  • Herstellung von R-4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl-carbonsäure-4- decyloxyphenylester (eine Verbindung der Formel (I), worin
  • Unter Verwendung von p-Decyloxyphenol anstelle des im dritten Schritt von Beispiel 1 verwendeten p-Octyloxyphenols wurde in der gleichen Weise R-4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl-4-carbonsäure-4-decyloxyphenylester (Fp. 82,0ºC) erhalten.
  • Ferner wurde dieses Produkt mit 1 Gew.% zu einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, ZLI-1132 (Handelsbezeichnung des von der Merck Company hergestellten Erzeugnisses), zugesetzt und die Ganghöhe der resultierenden chiralen nematischen Flüssigkristall-zusammensetzung mit 27,9 um bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 3
  • Herstellung von R-4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl-4-carbonsäurepentylester (eine Verbindung der Formel (I), worin
  • Unter Verwendung von n-Pentanol anstelle des im dritten Schritt von Beispiel 1 verwendeten p-Octyloxyphenols wurde R-4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl-4-carbonsäurepentylester in Form einer öligen Substanz bei Raumtemperatur in der gleichen Weise mit der Ausnahme erhalten, daß die Reinigung nicht durch Umkristallisation sondern durch Trennungsreinigung unter Anwendung der Chromatographie vorgenommen wurde.
  • Ferner wurde das Produkt mit 1 Gew.% zu einer chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, ZLI-1132 (Handelsbezeichnung des von der Merck Company hergestellten Erzeugnisses), zugesetzt und die Ganghöhe der resultierenden chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung mit 30,0 um bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 4
  • Herstellung von R-4'-(1-Ethylheptyloxy)benzoesäure-4- pentylphenylester (eine Verbindung der Formel (I), worin
    • (Erster Schritt)
  • Es wurde eine Mischung von p-Hydroxybenzoesäuremethylester (61 g, 0,4 mol), KOH (22 g, 0,4 mol), Ethanol (400 ml) und S-p-Toluolsulfonsäure- 1-ethylheptylester (100 g, 0,34 mol), hergestellt in Beispiel 1, für 4 Stunden am Rückfluss gehalten, wonach Toluol und Wasser zugesetzt wurden, die Mischung ausreichend geschüttelt wurde, die organische Schicht abgetrennt wurde, diese ausreichend mit 6n HCl, sodann mit 2n wässriger NaOH-Lösung und ferner mit Wasser gewaschen wurde, die resultierende organische Schicht über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet wurde, Toluol abdestilliert wurde, NaOH (80 g, 2 mol), Wasser (300 ml) und Ethanol (100 ml) zugesetzt wurden, die Mischung für eine Stunde refluxiert wurde, portionsweise 6n HCl zur Ansäuerung des resultierenden Materials zugegeben wurde, zur Extraktion Ether zugesetzt wurde, das Extrakt über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und der Ether abdestilliert wurde, um R-4-(1-Ethylheptyloxy)benzoesäure (33 g) zu erhalten.
    • (Zweiter Schritt)
  • Unter Verwendung von R-4-(1-Ethylheptanoxy)benzoesäure (11 g, 0,04 mol) und p-pentylphenol (13,7 g, 0,08 mol) wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 (Dritter Schritt) R-4-(1-Ethylheptyloxy)benzoesäure-4- pentylphenylester (14 g) erhalten. Dieses Produkt war bei Raumtemperatur eine ölige Substanz.
  • Ferner wurde dieses Produkt mit 1 Gew.% zu einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, ZLI-1132 (Handelsbezeichnung des von der Merck Company hergestellten Erzeugnisses), zugesetzt und die Ganghöhe der resultierenden chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung mit 32,2 µm bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 5
  • Herstellung von S-4'-Pentyloxybiphenyl-4-carboxylsäure-1-ethylheptylester (eine Verbindung der Formel (I), worin
  • Es wurde eine Mischung von 4'-pentyloxybiphenyl-4-carbonsäurechlorid (9,5 g, 0,032 mol), S-(+)-3-Nonal (5 g, 0,035 mol) und Pyridin (100 ml) bei etwa 55ºC für 2 Stunden gerührt, wonach Toluol und Wasser zugesetzt wurden, die resultierende Mischung ausreichend geschüttelt wurde, die resultierende organische Schicht abgetrennt wurde, diese mit 6n HCl gewaschen und danach mit 2n wässriger NaOH-Lösung und weiter mit Wasser gewaschen wurde, die organische Schicht über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet wurde, Toluol abdestilliert und der Rückstand aus Ethanol umkristallisiert wurde, um S-4'-Pentyloxybiphenyl-4-carbonsäure-1-ethylheptylester (8,1 g) zu erhalten. Fp.: 25,8ºC.
  • Ferner wurde dieses Produkt mit 1 Gew.% zu einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, ZLI-1132, hergestellt von der Merck Company, zugesetzt und die Ganghöhe der resultierenden chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung mit 11,0 um bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 6
  • Herstellung von S-4'-pentyloxybiphenyl-4-carbonsäure-1-propylheptylester (eine Verbindung der Formel (I), worin
  • Beispiel 5 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß das in Beispiel 5 verwendete S-(+)-3-Nonal durch S-(+)-4-Decanol ([α)p23,8 = +0,63 (rein)), hergestellt in der gleichen Weise wie in dem Verfahren der JP-A-Sho 61-8997/1986 (Yoshida et al), ersetzt wurde, um S-4'-pentyloxybiphenyl- 4-carbonsäure-1-propylheptylester ([α]p23,0 = +4,0 (C = 1,50, CHCl&sub3;) zu erhalten. Dieses Produkt war eine ölige Substanz bei Raumtemperatur.
  • Ferner wurde dieses Produkt mit 1 Gew.% zu einer nematischen Flüssigkristallzusammsetzung, ZLI-1132, hergestellt von der Merck Company, zugesetzt und die Ganghöhe der resultierenden chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung mit 36,1 um bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 7
  • Herstellung von R-4'-Decyloxy-4-(1-ethylheptyloxy)-biphenyl (eine Verbindung der Formel (I), worin
  • Es wurde eine Mischung von 4'-Decyloxy-4-hydroxybiphenyl (6 g, 0,02 30 mol), KOH (1,0 g, 0,02 mol)' Ethanol (160 ml) und S-p-Toluolsulfonsäure-1- ethylheptylester (5,6 g, 0,02 Mol), hergestellt in Beispiel 1, für 4 Stunden am Rückfluss gehalten, wonach Toluol und Wasser zugesetzt wurden, die Mischung ausreichend geschüttelt wurde, die organische Schicht abgetrennt wurde, diese ausreichend mit 6n HCl und sodann mit 2n wässriger NaOH-Lösung und ferner mit Wasser gewaschen wurde, die resultierende organische Schicht über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet wurde, Toluol abdestilliert und der Rückstand aus Ethanol umkristallisiert wurde, um R-4'-Decyloxy-4-(1-ethylheptyloxy)biphenyl (7,1 g) zu erhalten. Fp.: 19,2ºC.
  • Ferner wurde dieses Produkt mit 1 Gew.% einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, ZLI-1132, hergestellt von der Merck Company, zugesetzt und die Ganghöhe der resultierenden chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung mit 26,4 um bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 8
  • Herstellung von R-4'-Cyano-4-(1-ethylheptyloxy)-biphenyl (eine Verbindung der Formel (I), worin
  • Beispiel 7 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß das in Beispiel 7 verwendete 4'-Decyloxy-4-hydroxybiphenyl durch 4'-Cyano-4-hydroxybiphenyl ersetzt wurde, um R-4'-Cyano-4-(1-ethylheptyloxy)biphenyl zu erhalten. Dieses Produkt war eine ölige Substanz bei Raumtemperatur.
  • Ferner wurde dieses Produkt mit 1 Gew.% zu einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, ZLI-1132, hergestellt von der Merck Company, zugesetzt und die Ganghöhe der resultierenden chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung mit 23,3 um bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 9
  • Herstellung von R,R-4,4'-di-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl (eine Verbindung der Formel, bei der
  • Beispiel 7 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß das in Beispiel 7 verwendete 4'-Decyloxy-4-hydroxybiphenyl durch 4,4'-Biphenol ersetzt wurde, um R,R-4,4'-(1-Ethylheptyloxy)biphenyl zu erhalten. Dieses Produkt war eine ölige Substanz bei Raumtemperatur.
  • Ferner wurde dieses Produkt mit 1 Gew.% zu einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, ZLI-1132, hergestellt von der Merck-Company, zugesetzt und die Ganghöhe der resultierenden chiralen nematischen Flüssigkristallzusammensetzung mit 16,1 µm bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 10 (Verwendung von Beispiel 1)
  • Es wurde eine aus den folgenden Verbindungen bestehende Flüssigkristallzusammensetzung hergestellt:
  • Der Wert für die spontane Polarisation der vorgenannten Zusammensetzung betrug 0 nC/cm² und für die Phasenumwandlungspunkte: Iso-SA-Punkt: 58,0ºC, SA-SC*-Punkt: 53,0ºC.
  • Zu der vorgenannten Zusammensetzung (90 Gew.%) wurde die Verbindung von Beispiel 5 (10 Gew.%) zugesetzt:
  • um eine chirale smektische Flüssigkristallzusammensetzung herzustellen.
  • Die Phasenumwandlungspunkte dieser Zusammensetzung waren folgende: Iso-SA-Punkt: 50,0ºC, SA-SC*-Punkt: 39,8ºC.
  • Ferner wurde der Wert für die spontane Polarisation mit 6,1 nC/cm² bei 25ºC gemessen.
    • Beispiel 11 (Verwendung von Beispiel 2)
  • In eine Zelle mit einem Abstand zwischen den Elektroden von 10 um wurde eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung eingefüllt, bestehend aus
  • um eine Anzeigezelle im TM-Modus herzustellen, die sodann unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet wurde. Als Ergebnis wurde die Bildung einer umkehrverdrillungsdomäne beobachtet. Ferner wurde die verwendete Zelle durch Anwendung von Polyvinylalkohol als ein Ausrichtungsmittel erhalten, gefolgt durch Reiben der resultierenden Oberfläche, um sie einer Behandlung zur parallelen Ausrichtung zu unterziehen.
  • Zu der vorgenannten nematischen Flüssigkristallzusammensetzung wurde die Verbindung von Beispiel 6
  • mit 0,1 Gew.% zugesetzt, wonach die resultierende Zusammensetzung mit der gleichen Zelle im TN-Modus beobachtet wurde. Als Ergebnis wurde die Umkehrverdrillungsdomäne aufgelöst und eine ungleichförmige nematische Phase festgestellt.
    • Beispiel 12 (Verwendung von Beispiel 3)
  • Die Verbindung von Beispiel 2
  • wurde mit 1 Gew.% zu einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung (ZLI-1132, Handelsbezeichnung des von der Merck Company hergestellten Produkts) zugesetzt, um eine chirale nematische Flüssigkristallzusammensetzung herzustellen.
  • Die chirale nematische Flüssigkristallzusammensetzung wurde in eine Zelle mit einem Abstand zwischen den Elektroden von 10 um eingefüllt, um die Temperaturänderung in der helikalen Steighöhe zu beobachten. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt. Temperatur in (ºC) Steighöhe (um)
  • Wie bereits beschrieben, wurde festgestellt, daß die Temperaturabhängigkeit der helikalen Steighöhe sehr gering war und die Verbindung als ein Mittel zur Einstellung der Steighöhe chiraler nematischer Flüssigkristallzusammensetzung eine überlegene Charakteristik aufwies.

Claims (5)

1. Optisch aktive Flüssigkristallverbindungen mit der Formel
in der l und m jeweils 0 oder 1 ist; mindestens eine der Gruppen R¹, R² eine optisch aktive Alkoxygruppe mit der Formel
ist (wobei R³ eine C&sub2;-C&sub3;-Alkylgruppe, und R&sup4; eine C&sub3;-C&sub1;&sub8;-Alkylgruppe ist, sofern R³ nicht identisch mit R&sup4; ist), und die andere Gruppe von R¹, R² eine C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl-, C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkoxy- oder C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkanoyloxy-Gruppe, oder ein Halogenatom, oder eine Cyangruppe ist; und A eine der folgenden Gruppen ist:
(bei der X, Y und Z unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoff- oder Halogenatom, oder eine Cyangruppe sind).
2. Flüssigkristallzusammensetzung, die mindestens zwei Komponenten aufweist, von denen mindestens eine eine optisch aktive Flüssigkristallverbindung gemäß Anspruch 1 ist.
3. Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Anspruch 2, die eine chirale, smektische Phase aufweist.
4. Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Anspruch 2, die eine chirale, nematische Phase aufweist.
5. Elektrooptisches Bauelement, bei dem eine Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Anspruch 2 verwendet wird.
DE88308607T 1987-10-15 1988-09-16 Optisch aktive Flüssigkristallverbindungen und Zusammensetzungen, die diese enthalten. Expired - Fee Related DE3880066T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62260209A JP2678604B2 (ja) 1987-10-15 1987-10-15 新規光学活性液晶性化合物及び組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3880066D1 DE3880066D1 (de) 1993-05-13
DE3880066T2 true DE3880066T2 (de) 1993-10-21

Family

ID=17344859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE88308607T Expired - Fee Related DE3880066T2 (de) 1987-10-15 1988-09-16 Optisch aktive Flüssigkristallverbindungen und Zusammensetzungen, die diese enthalten.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0312210B1 (de)
JP (1) JP2678604B2 (de)
KR (1) KR960000871B1 (de)
DE (1) DE3880066T2 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0825958B2 (ja) * 1987-11-24 1996-03-13 株式会社ジャパンエナジー 新規エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物
EP0402110B1 (de) * 1989-06-07 1994-12-14 Wako Pure Chemical Industries Ltd Optisch aktive Verbindungen und sie enthaltende Flüssigkristallzusammensetzungen
DE4026223A1 (de) * 1989-08-26 1991-02-28 Merck Patent Gmbh 5-oxy-2-phenylpyridine und fluessigkristallines medium
DE4034122A1 (de) * 1990-10-26 1992-04-30 Merck Patent Gmbh Optisch aktive 5-oxypyridin-2-yl-derivate

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0110299B2 (de) * 1982-11-26 1993-06-09 Hitachi, Ltd. Smektische Flüssigkristallverbindungen und Flüssigkristallzusammensetzungen
US4614609A (en) * 1983-06-14 1986-09-30 Chisso Corporation Liquid crystalline biphenyl derivatives and mixtures thereof
JPS6090290A (ja) * 1983-10-05 1985-05-21 Chisso Corp カイラルスメクチツク液晶組成物
JPS61229833A (ja) * 1985-04-05 1986-10-14 Asahi Glass Co Ltd カイラルエ−テル化合物およびそれを用いた液晶組成物
JPS62187421A (ja) * 1986-02-13 1987-08-15 Alps Electric Co Ltd 液晶性化合物
JPS62190134A (ja) * 1986-02-13 1987-08-20 Alps Electric Co Ltd 液晶性化合物
GB8703103D0 (en) * 1987-02-11 1987-03-18 Secr Defence Terphenyl derivatives

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01102040A (ja) 1989-04-19
KR890006789A (ko) 1989-06-16
EP0312210A2 (de) 1989-04-19
EP0312210A3 (en) 1990-05-23
KR960000871B1 (ko) 1996-01-13
JP2678604B2 (ja) 1997-11-17
DE3880066D1 (de) 1993-05-13
EP0312210B1 (de) 1993-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0056501B1 (de) Flüssigkristallmischung
DE3789151T2 (de) Fluoralkanderivat und Flüssigkristallmischung.
EP0205503B1 (de) Flüssigkristalline phase
EP0019665B1 (de) Flüssigkristalline Verbindungen
EP0207975B1 (de) Flüssigkristalline phase
EP0474062B1 (de) Matrix-Flüssigkristallanzeige
DE2937700C2 (de) 2,3-Dicyano-hydrochinon-Derivate und Flüssigkristallmaterialien, die diese Derivate enthalten
DE3627443C2 (de)
DE3872410T2 (de) Optisch aktive verbindungen mit mehreren asymmetrischen kohlenstoffatomen.
DE3873180T2 (de) Smektische fluessigkristallmischung.
DE3685569T2 (de) Ferroelektrische pyridinverbindungen und sie enthaltende fluessigkristalline zusammensetzungen.
DE69213565T2 (de) Flüssigkristallzusammensetzung
DE69107646T2 (de) Flüssigkristalline Verbindung und Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
DE3783213T2 (de) Optisch aktive fluessigkristallverbindungen mit einer cyanogruppe.
DE3888036T2 (de) Optisch aktive Verbindung, Verfahren zur ihrer Herstellung und sie enthaltende flüssigkristalline Zusammensetzung.
DE3874633T2 (de) Ferroelektrische fluessigkristallzusammensetzung.
DE3885864T2 (de) Kondensate von optisch aktiven 4-(1-Hydroxy-äthyl)-biphenylen mit optisch aktiven organischen Säuren.
DE3318533C2 (de) 1-[trans-(äquatorial-äquatorial)-4-Alkylcyclohexyl]-2-[trans-(äquatorial-äquatorial)-4-alkylcyclohexancarbonyloxyphenyl]-äthane und deren Verwendung als elektrooptische Anzeigematerialien
DE3852422T2 (de) Optisch aktive 2-Biphenylpyrimidinderivate und diese enthaltende Flüssigkristallmischungen.
DE3886959T2 (de) 1,2-Propandiolderivate.
DE3888431T2 (de) Optisch aktive 2,5-Diphenylpyridine.
DE69114730T2 (de) Flüssigkristallverbindung.
DE69608013T2 (de) Flüssigkristallzusammensetzung und Flüssigkristallanzeigevorrichtung
DE3872277T2 (de) Fluessigkristallverbindungen mit 4-(optisch aktiven alkyl)-3-cyanophenylgruppen.
DE3880066T2 (de) Optisch aktive Flüssigkristallverbindungen und Zusammensetzungen, die diese enthalten.

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee