JP2620544B2 - 強誘電性液晶混合物 - Google Patents

強誘電性液晶混合物

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は強誘電性スメクチッ
ク液晶混合物に使用するのに適した新規のキラル化合
物、そのような混合物及びそれらを含有する装置に関す
る。
【０００２】
【従来技術】強誘電性スメクチック液晶材料は、キラル
傾斜スメクチック（chiral tiltedsmectic)なＣ，Ｆ，
Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ及びＫ相（ＳC * などと表わし、＊はキ
ラル性を示している）の強誘電性特性を使用している。
ＳC 相が最も流体であるために一般に最も有用であり、
液晶装置中での表面整列を助けるためにキラルスメクチ
ック相以上の温度で、材料がＳA 又はネマチック（Ｎと
表わす）相を示すことが特に望ましい。強誘電性液晶材
料は低い粘度、室温を含む広い温度域で存在するＳ
C 相、化学的及び光化学的安定性を有しているのが望ま
しく、特に、 nＣcm-2で測定した自発分極係数（sponta
neous polarisation coefficient）ＰS が良好なことが
望ましい。このような材料は、非常に迅速にスウィッチ
できる液晶表示装置を可能にする。
【０００３】いくつかの単一化合物が上記に概説した所
望特性の全てを示すにもかかわらず、今日使用されてい
る強誘電性スメクチック液晶材料は一般に一緒になって
キラルに傾斜スメクチック相を示す化合物の混合物から
なっている。このような混合物中の化合物のいくつか
は、一緒でも個々にでもスメクチック相（必ずしもキラ
ルスメクチック相でなくてもよい）を示す型の「スメク
チックホスト」と呼ばれるものであり、いくつかは混合
物の特性を改善する、例えば、望ましくないスメクチッ
ク相を抑制する添加剤であり、１つ又はそれ以上のもの
は、混合物を理想的には良好なＰS を有するキラルスメ
クチックにする光学的に活性な化合物である。このよう
な光学活性化合物を当業者は「キラルドーパント(chira
l dopants)」と呼んでいる。
【０００４】ＰＣＴ特許出願WO 86/00087 はキラル基：
【０００５】
【化１３】
【０００６】〔式中、ＸはＣｌ，ＣＮ又はＣＨ3 を表わ
し、Ｒ1 及びＲ2 は分子の残基を表わす〕を含有する一
連の光学活性な液晶化合物を記している。記載された化
合物の全部はメソゲニックな単位としてフェニル−ピリ
ミジン基
【０００７】
【化１４】
【０００８】を必ず含有している。記載された短かい分
子では特にピリミジン環が有用であると云われている。
何故ならば、その分子配列が塊の中では分子間距離を増
加させ、従って粘度を低下させるからである。多くの化
合物中、
【０００９】
【化１５】
【００１０】が記載されている。これらの２つの化合物
はそれらだけでスメクチック相を示すのではない。
【００１１】ＰＣＴ出願ＷＯ87／05015 は一般式
【００１２】
【化１６】
【００１３】〔式中、ＸはＣＮ、ハロゲン又はＣＨ3 で
ありえ、Ｒ1 及びＲ2 はアルキル又はアルコキシであり
え、Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｚ1 及びＺ2 は結合基であり、Ａ1 ，
Ａ2 及びＡ3 は環状基（例えばフェニル等）である〕を
有する一連の化合物を記載している。ＸがＣＮである化
合物の例は記載されておらず、Ｘがハロゲンであるのが
好ましいとしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、強誘
電性スメクチック液晶混合物に使用するに有利な特性を
有する化合物を提供することである。本発明の他の目的
及び利点は以下の記載から明らかになるであろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の面によれ
ば、下記の一般式Ｉ：
【００１６】
【化１７】
【００１７】［式中、Ｘは一般式：
【００１８】
【化１８】
【００１９】（式中、Ｒは水素、Ｃ1 〜12アルキルまた
はアルコキシであり、環
【００２０】
【化１９】
【００２１】は同じでも異なっていてもよく各々は独立
してフェニル，ハロゲン置換フェニルまたはトランス−
シクロヘキシルから選択され、Ａは一重結合，ＣＯＯま
たはＯＯＣから選択され、ａは０または１である）の基
を示し、ＹはＣＯＯまたはＯから選択され、Ｂは 1〜12
の炭素原子を有するアルキル，シクロヘキシル又は
【００２２】
【化２０】
【００２３】（ここでｄは０または１であり、Ｒ′は水
素、Ｃ1 〜12アルキルまたはアルコキシから選択され
る）の基を示す］で表わされる光学活性化合物を提供す
る。
【００２４】式Ｉの多くの化合物が、ホスト成分との強
誘電性スメクチック液晶混合物中でキラルドーパントと
して有用である。
【００２５】従って、本発明のもう１つの面では、少く
とも１つが式Ｉの化合物である少なくとも２つの化合物
を含有する強誘電性スメクチック液晶混合物を提供す
る。
【００２６】種々の式Ｉの化合物の相対的な有用性は本
明細書中で検討されている構造及び他の好適性を決定す
る因子の１つである。
【００２７】
【発明の実施の形態】式Ｉにおいて、Ｒは好ましくは 1
〜20の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシであ
り、特に 7〜10の炭素原子を有するｎ−アルキルまたは
アルコキシであるのが好ましい。アルコキシはより好ま
しい。
【００２８】−Ｙ−ＣＨ（ＣＮ）−が−ＣＯＯ−ＣＨ
（ＣＮ）−として存在する場合、Ｂがシクロヘキシルま
たはアルキルであるのが特に好ましい。
【００２９】Ｂがアルキルのときには、n-アルキル、分
枝アルキル又は光学活性なアルキルでありうる。Ｂが分
枝又は光学活性であるときには構造Ｂ′：
【００３０】
【化２１】
【００３１】〔式中、ｔは 0又は 1〜6 の整数であり
え、ｎとｍとは同じでも異っていてもよく、 1〜6 の値
でありうる〕を有しうるのであれば、どの点で分枝アル
キル鎖の分枝が起っていてもよい。好ましくは、ｔは 0
又は1 であり、ｎ又はｍの少なくとも１つは1 である。
【００３２】Ｂが選択しうる好ましいアルキルを第１表
に下記する。
【００３３】
【表１】
【００３４】第１表中、特に好ましいアルキル基には下
線を付した。
【００３５】特に−Ｙ−ＣＨ（ＣＮ）−が−ＣＯＯＣＨ
（ＣＮ）−であり、好ましいＢ基を有する式Ｉ中の好ま
しいＸ基のいくつかの例を下記第２表に表す：
【００３６】
【表２】
【００３７】〔式中、Ｒはn-アルキル又はn-アルコキ
シ、特に炭素原子を 3〜12個有するものである〕。これ
らの構造中、 2.1〜2.7 が好ましい。
【００３８】式Ｉの化合物の特に好ましい全体の構造の
いくつかを下記第３表に示す：
【００３９】
【表３】
【００４０】〔式中、Ｒ1 はＣ3 〜Ｃ12のn-アルキル又
はn-アルコキシであり、Ｒ2 はＣ1 〜Ｃ12のn-アルキル
又は、構造式Ｂ′の分枝又は光学活性なアルキル基、特
に第１表に示した構造式のものであり、（Ｆ）はフッ素
置換基が存在しうることを示している〕。
【００４１】式Ｉの化合物のキラル中心は（Ｒ）又は
（Ｓ）配置のものであってもよく、化合物が１つ以上の
キラル中心を有しているときには、それらを含有する強
誘電性スメクチック混合物中で同じようなＰS を有する
Ｓ* 相を形成させるようなものが好ましい。
【００４２】単位−Ｙ−ＣＨ（ＣＮ）−がＣＯＯＣＨ
（ＣＮ）である式Ｉの化合物は、例えば、第１図〜第５
図に図式的に示した多く広く適応しうる経路１〜５で製
造しうる。−Ｙ−ＣＨ（ＣＮ）−が−ＯＣＨ（ＣＮ）で
ある式Ｉの化合物は、例えば、第６図の経路６により製
造しうる。
【００４３】経路１〜６では、ある場合には、式
【００４４】
【化２２】
【００４５】のα−ヒドロキシカルボン酸、又は式：
【００４６】
【化２３】
【００４７】のα−アミノ酸を用いて、基Ｂを式Ｉの化
合物に導入する。
【００４８】経路１〜６は一般に好適なものであるが、
特にＢがアルキル、フェニル又はシクロヘキシルである
場合に適している。
【００４９】これら酸の内のいくつかは光学的に純粋な
光学的対掌体として市販されており、例えば、ヒドロキ
シカルボン酸の乳酸（Ｂ＝ＣＨ3 ）及びマンデル酸（Ｂ
＝フェニル）、一連の市販又は天然のアミノ酸、例え
ば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、ブチ
リン、アロイソロイシン、ノルバリン、ノルロイシン及
びフェニルアラニンがある。このような酸の多くは生化
学的起源のものなので、それらはしばしば光学的に純粋
な１つ以上の光学的対掌体、又は対掌体として入手さ
れ、そのため、比較的安価に光学的に純粋な生成物が得
られる。従って、可能であればこれらの酸を使用するの
が好ましい。
【００５０】又、これらの酸を合成してより広い範囲の
Ｂ基を導くことができる。実際、α−ヒドロキシ酸は、
低温でアミノ酸を亜硝酸と反応させることにより対応の
アミノ酸から製造しうる：
【００５１】
【化２４】
【００５２】（例えば、「Tetrahedron 」(1979), 35,
1603及びJ. A. C. S．（1956) 78, 2428）。
【００５３】α−ヒドロキシカルボン酸の他の製法も公
知であり、例えば、Ｂが直鎖、分枝又は光学活性なアル
キルでありうるものを含む、11種の製法を挙げた「Chem
istry of Carbon Compounds 」D H Dodd(pvb Elsevier)
編 (1952）, IB, p780〜781(Ref 1) に記載されたよう
なものがある。
【００５４】同様に、例えば、Ｂが直鎖、分枝又は光学
活性なアルキルであるものを含む、広範囲のアミノ酸を
合成する13種の方法が記載されているRef 1 のp813〜81
7 にあるような一般的な公知の方法により、適当なＢ基
を有するアミノ酸を合成しうる。
【００５５】従って、有能な化学者にとっては、好適な
α−ヒドロキシ又はアミノ酸の製造に何ら困難は生じな
い。これら製法では光学対掌体又は対掌体のラセミ混合
物が得られるので、公知の方法で、例えば、ブルシン又
は立体特異性酵素反応を使用して分解することができ
る。
【００５６】α−ヒドロキシ酸の製造に使用する、又は
例えば経路４に直接使用するアミノ酸がその側鎖Ｂに官
能基を有しているときには、それらを使用して基Ｂの構
造を変化させることができる。
【００５７】例えば、セリン、スレオニン及びチロシン
は側鎖に−ＯＨ基を有しており、それによりエステル又
はエーテル結合を導入することができる。アスパラギン
酸及びグルタミン酸は側鎖に−ＣＯＯＨ基を有してお
り、これも又、エステル又は他の結合を導入させること
ができる。
【００５８】側鎖に官能基を持つアミノ酸を使用して式
Ｉの化合物に導入しうる種の単位の例には次のものを含
んでいる。
【００５９】
【化２５】
【００６０】同様に、下記の経路１〜６に、一般式Ｒ−
Ｘ−ＣＯ2 Ｈ（式中、Ｘは式Ｉについて定義したものと
同義である）のカルボン酸を使用する必要があるときに
は、それらの多くは市販されており、あるいは、例えば
対応のシアノ化合物Ｒ−Ｘ−ＣＮの加水分解のような良
く知られている一般的な方法で製造しうる。
【００６１】経路１〜６の各々のステップを下記に示
す。
【００６２】経路 １ ステップを下記に示す。
【００６３】(1)(i) 20％のＣｓ2 ＣＯ3 又はＫ2 ＣＯ
3 水溶液、メタノール−水(9：1) pH7.0 (ii)ＰｈＣＨ2 Ｂr ，ＤＭＦ (2) N,N-ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣ
Ｃ）、4-（Ｎ−ピロリジノ）ピリジン (Ｎ−ＰＰy)、Ｃ
Ｈ2 Ｃｌ2 (3) 5％Ｐｄ／ｃ、水素、エタノール (4)(i) 塩化オキサリル、ベンゼン、ジメチルホルムア
ミド（ＤＭＦ） (ii)アンモニア水溶液、ジグリム（diglyme) (5) ＳＯＣｌ2 ，ＤＭＦ。
【００６４】4-アルキル又はアルコキシ−ビフェニル-
4'-カルボン酸と共に使用するための説明をしている
が、経路１は一般に式Ｒ−Ｘ−ＣＯ2 Ｈの全ての酸に適
しており、特に一重結合で結合されている環
【００６５】
【化２６】
【００６６】を含むような基Ｘに適している。ステップ
(1) で乳酸を使用することにより、Ｂはメチルになる
が、他の同族のα−ヒドロキシカルボン酸を使用してＢ
を他のアルキル基にすることもできる。マンデル酸、す
なわち
【００６７】
【化２７】
【００６８】を使用することにより、Ｂをフェニルとし
うる。
【００６９】経路 ２ (1)
【００７０】
【化２８】
【００７１】酢酸エチル、塩化水素 (2) ＫＯＨ、エタノール、水 (3) 経路１のステップ (1)及び(2) と同様 (4) 蓚酸、90％エタノール水溶液 (5) 経路１のステップ(2) と同様 (6) 経路１のステップ (3)〜(5) と同様の一連のステ
ップ。
【００７２】経路１に関すると同様に、この経路は、一
般に、Ｘ中の基Ａの１つがＣＯＯである式Ｉの化合物に
適用しうる。他のα−ヒドロキシ酸を使用することによ
り、上記のように異なる基Ｂを分子内に導入することが
できる。
【００７３】経路 ３ (1) 水素、 5％Ｐｈ／Ａｌ2 Ｏ3 、メタノール (2) メタノール溶媒を使用する経路１のステップ(1)
と同様 (3)
【００７４】
【化２９】
【００７５】（Ｒ＝アルキル又はアルコキシ）、ＤＣ
Ｃ、Ｎ−ＰＰy 、ＣＨ2 Ｃｌ2 (4) 水素、 5％Ｐｄ−ｃ、エタノール (5)(i) （ＣＯＣｌ）2 、ベンゼン、ＤＭＦ (ii)アンモニア水溶液、ジグリム (6) ＳＯＣｌ2 ，ＤＭＦ。
【００７６】経路 ４ (1) 亜硝酸ナトリウム、Ｈ2 ＳＯ4 (2) ＰｈＣＨ2 Ｂr ，ＤＭＦ（Ｐｈ＝フェニル） (3) ＤＣＣ，Ｎ−ＰＰy ，ＣＨ2 Ｃｌ2 (4) Ｈ2 ／Ｐｄ−ｃ (5) 塩化オキサリル、ＤＭＦ；ＮＨ3 (6) ＳＯＣｌ2 ，ＤＭＦ。
【００７７】経路４は、ＸがＲ−ビフェニル基である場
合について示してあるが、ステップ(3) で任意の適当な
カルボン酸を使用しても同等に良好に方法は実施され
る。
【００７８】経路４において、出発アミノ酸中の基Ｂは
最終産物の基Ｂである。アミノ酸はどの光学対掌体の形
で使用してもよい（ラセミ型のアミノ酸からはラセミ体
の生成物が得られる）。例えばイソロイシンの場合のよ
うに、出発アミノ酸中の残基Ｂはそれ自身不斉炭素原子
を有していてよい。
【００７９】単位−ＹＷＣＨ（Ｚ）が−ＣＯＯＣＨ（Ｃ
Ｎ）−である種々の他の化合物は上記の経路１〜４から
派生した経路を介して製造される。例えば、構造式３，
４の化合物は、ステップ２(2) で製造された酸で、ステ
ップ３(2) の生成物をエステル化して、ステップ２(3)
〜２(6) と同様の経路を行うことにより製造しうる。
【００８０】構造式３，５の化合物は、市販のビフェニ
ル及びブロム安息香酸とから出発し、第５図に示す経路
５を介して製造される。
【００８１】経路 ５ (1) Ｆが存在するとき：n-ＢｕＬｉ、エーテル、−35
℃、20分、ＺｎＣｌ2 、ＴＨＦ、Ｎ2 Ｆが存在しないとき：n-ＢｕＬｉ、エーテル、−5 〜−
10℃、45分；ＺｎＣｌ2 、ＴＨＦ、Ｎc (2) 適当なアルコール又はフェノール、例えばステッ
プ４(2）又は３(2) の生成物、ＤＣＣ、Ｎ−ＰＰy 、Ｃ
Ｈ2 Ｃｌ2 (3) Ｐｄ〔Ｐｈ3 Ｐ〕2 Ｃｌ2 、水素化ジイソブチル
アルミニウム、ＴＨＦＮ2 。
【００８２】ステップ４ (4)〜４(6) と同様の方法によ
り、ステップ５(3）の生成物を次に例えば構造式3.5 の
シアノ化合物に変換することができる。
【００８３】経路 ６ (1) 例えばＤＣＣ法を使用するα−ヒドロキシ酸のエ
ステル化 このようなエステルのいくつか、例えば、乳酸エチルは
市販されている。
【００８４】(2) トルエン-4- スルホニルクロリド、
ピリジン (3) Ｋ2 ＣＯ3 、アセトニトリル (4) ＫＯＨ、エタノール、Ｈ2 Ｏ (5)及び(6) ステップ４(5) 及び(6) と同様。
【００８５】式Ｉの化合物は、強誘電性スメクチック液
晶混合物の光学活性成分として、すなわちキラルドーパ
ントとして使用しうる。式Ｉの化合物をこのような混合
物の成分として使用するときに、特に上記の好ましい化
合物により次の利点が得られる。
【００８６】(i) それらは非常に高い自発分極係数
（ＰS ）を示しうる。これは、式Ｉの化合物 100％と推
定した混合物のＰS である、推定ＰS として表わしうる
のが便利である。これは、混合物に極めて少量の式Ｉの
化合物を含むことが必要であることを意味している。
【００８７】(ii) それらは、非常に長いらせんピッチ
を有している混合物中で、キラルスメクチック相を出現
させうる。このことは、ネマチック液晶材料と混合した
ときに誘導するキラルネマチックＮ* ピッチを測定する
ことにより、より便利に評価しうる。ある種の強誘電性
スメクチック液晶装置ではピッチはできるだけ電極の間
隔に近くあるべきであり、実際には電極の間隔が狭くな
る程製造が難しいので、長いピッチが望ましい。
【００８８】(iii)それらを含有するキラルスメクチッ
ク混合物は、室温を含む広い温度域で存続するＳC * 相
を示しうる。
【００８９】(iv) それらは、例えば下記のような多く
のホスト及び添加剤と相容性である。
【００９０】(v) それらは、例えばビデオスクリーン
型の適応に有利である非常に高いスウィッチ速度を可能
にしうる。これは、多くの公知のキラルドーパントが粘
性であり、それらを含有する混合物を粘性にするという
点で上記の(i) に一部起因する。式Ｉの化合物により良
好なＰS が得られることは、比較的少量しか使う必要が
なく、そのために粘度に対してはほとんど悪影響を与え
ないことを意味している。
【００９１】(vi) それらを製造するための出発物質で
あるアミノ酸はＤ(+) 及びＬ(+) の両方の光学的対掌体
で市販されているので、しばしば光学的対掌形の両方の
形の式Ｉの化合物が得られる可能性がある。このことに
より、混合物中に式Ｉの化合物の反対方向にねじれてい
る光学的対掌体を含有させることによる、それらを含有
する混合物のピッチの「補償」（下記参照）を特に容易
にする。
【００９２】本発明の強誘電性スメクチック液晶混合物
は式Ｉの化合物を少なくとも１つ含有している。典型的
には、混合物は式Ｉの化合物を 1〜20重量％、例えば約
10％又はそれ以下含有していよう。一般に混合物のＰS
は存在するキラルドーパントの量に比例する。
【００９３】混合物は、個々であるいは一緒になってＳ
C 相を示す化合物を１つ以上含有している。このような
化合物はスメクチックホストとして知られている。
【００９４】スメクチックホストとして使用しうる多く
の種類の化合物が知られており、好適な種のいくつかの
例を第４表に示す。これら化合物の内、式4.1 ，4.2 ，
4.3及び4.8 の化合物、特にＲA とＲB とが各々独立し
て 5〜10個の炭素原子を含んでいるものが好ましい。同
じ種類の２つ以上のもの、例えば同族体を使用して、例
えば融点を下げることが特に好ましい。
【００９５】これらの好ましいホストにより、ＳC 混合
物は、室温を含む広い温度域に亘り存在するＳC 相とＳ
C 以上の温度でのＳA 相を示し、液晶材料の整列を促進
させることができる。典型的に、混合物は40〜99％、例
えば約80％のホスト化合物を含有するであろう。
【００９６】
【表４】
【００９７】〔式中、ＲA 及びＲB はＣ1-12のn-アルキ
ル又はn-アルコキシである〕 このような混合物中の添加剤は多くの機能を果すことが
できる。このような機能の１つは「ピッチ補償物質」と
してのものである。「ピッチの補償」とは、反対にねじ
った方向のらせんスメクチック相の出現を誘導する２つ
以上の化合物を強誘電性スメクチック混合物中に含むこ
とである。このような場合、化合物は、他のものにより
誘導されたらせん相をほどくであろう。これは長いピッ
チのらせんスメクチック相の製造に使用でき、２つの化
合物を調整した適当な量で使用して混合物のピッチを近
密に調整することができる。
【００９８】本発明混合物において、種々の式Ｉの化合
物又は光学的対掌体、例えば化合物：
【００９９】
【化３０】
【０１００】のＬ(+) 及びＳ(+) 型である上記のような
式Ｉの反対にねじれた化合物を使用することによって、
ピッチの補償を便利に行うことができる。
【０１０１】一方又はそれに加え、例えば、ＰＣＴ／Ｇ
Ｂ87／00223 に記載されたアミド例えばその第６表に示
したもの、又は、英国特許出願 8703103に記載されたタ
ーフェニルのような他の光学活性添加剤も使用でき、後
者のターフェニルは、ホストが式4.3 の化合物を１つ以
上含有しているときに特に適している。
【０１０２】これらの２つの型のピッチ補償物質の例に
は、化合物：
【０１０３】
【化３１】
【０１０４】〔式中、ＲとＲ′とは独立してＣ1-12のn-
アルキル又はn-アルコキシである〕を含んでいる。Ｒ′
は好ましくはＣＨ3 である。多くの他のピッチ補償用添
加剤は当業者には明らかであろう。例えば、ホストが式
4.1 又は4.2 の化合物を１つ以上含んでいるときには、
好適なピッチ補償物質はＲB 又は／及びＲA が光学活性
なアルキル又はアルコキシである式4.1 又は4.2 の化合
物でありうる。
【０１０５】ＳC * 相が存在する温度以上の温度でのＳ
A 相の出現を助けるために添加剤を使用して、集合体使
用中のＳC * 相の整列を補助することができる。ホスト
がほとんど式4.1 又は4.2 の化合物からなるときには、
このことを達成する好ましい添加剤は式：
【０１０６】
【化３２】
【０１０７】〔式中、Ｒ及びＲ1 は独立して、炭素原子
を 1〜12、特に 5〜9 個含有するn-アルキル又はn-アル
コキシである〕を有している。
【０１０８】添加剤は、ＳA 又はＳB のような望ましく
ないスメクチック相を抑制し、もし出現するにしても、
作用温度からできるだけ離れた温度で出現するようにす
る機能も有している。この機能を満たす好ましい種類の
添加剤は式：
【０１０９】
【化３３】
【０１１０】〔式中、Ｒ及びＲ1 は独立して、炭素原子
を 1〜12個、特に 5〜9 個含有するn-アルキル又はn-ア
ルコキシである〕のエステルである。式4.8 の化合物
も、それらをホストとして使用していない混合物中で、
望ましくないスメクチック相を抑える添加剤として使用
できる。
【０１１１】添加剤は混合物の他の特性も改善でき、例
えばスウィッチ速度を増加させる。これを実施する化合
物は
【０１１２】
【化３４】
【０１１３】基を含有するもの、例えば一般式：
【０１１４】
【化３５】
【０１１５】〔式中、Ｒ及びＲ1 は独立して、特に、炭
素原子数 3〜10個のアルキル基である〕を含んでいる。
【０１１６】例えば、粘度、融点又は他の特性を改善す
るために他の公知の添加剤を含有しうる。
【０１１７】典型的には、本発明の混合物は添加剤を 0
〜50重量％、好ましくは 0〜20％含有していてよい。極
少量のピッチ補償物質、例えば、 1重量％未満の、Ｒが
Ｃ10H21であり、Ｒ1 がＣＨ3 であるきつくねじれた化
合物5.1 、及び好ましくは約10重量％未満の 6， 7，
8.1又は 8.2のような化合物が必要でありうる。
【０１１８】本発明の混合物は、公知の型の強誘電性ス
メクチック液晶装置のいずれにも使用でき、このような
混合物を含有する装置は本発明のもう１つの面である。
【０１１９】ここで、添付図面を単に参照しながら、実
施例により本発明を説明しよう。
【０１２０】式Ｉの化合物の製法、それらを含む強誘電
性スメクチック液晶材料及びそれらを使用する液晶電気
光学表示装置の実施例は次の通りである。
【０１２１】
【実施例】実施例１ 経路１を使用する
【０１２２】
【化３６】
【０１２３】の製造ステップ１(1) （市販品から予め再蒸留した）Ｓ-(+)- 乳酸（18ｇ）を
メタノール(360ml）に溶解し、水（40ml）を加えた。溶
液を20％炭酸セシウム水溶液（約160 ml）でpH7.0 に滴
定した。50℃、減圧下で溶媒を除去し、同じ温度で２
回、残渣をＤＭＦ(2×100 ml) から再蒸発させた。得ら
れた白色固体のセシウム塩を、ＤＭＦ(300ml) 中の臭化
ベンジル（34.2ｇ）と共に15時間撹拌した。次に、Ｃｓ
Ｂｒを濾別し、濾液を濃縮し、次に残渣(150ml) にエー
テルを加えた。水(100ml) 、飽和ＮａＨＣＯ3 (500ml)
及び水(100ml) で連続的に有機相を洗い、最後に（Ｍｇ
ＳＯ4 で）乾燥させた。溶媒を除去した後、減圧下で残
りの液体を蒸留し、無色の液体として生成物を得た（収
量28.8ｇ；80％）bp96℃／0.05mmHg〔α〕D 24−12.9
°。
【０１２４】ステップ１(2) ふるい乾燥させた（sieve-dried)ＣＨ2 Ｃｌ2 (250ml）
中の4-Ｒ−ビフェニル-4'-カルボン酸（10.8ｇ）、上記
ステップ１(1) で製造したＳ-(-)- ベンジルラクテート
(5.9ｇ）及びＮ−ＰＰy （0.49ｇ）の撹拌混合物に、ふ
るい乾燥させたＣＨ2 Ｃｌ2 （50ml）中のＤＤＣ(7.5
ｇ) 溶液をゆっくりと加えた。混合物を室温で５時間撹
拌した。N,N-ジシクロヘキシル尿素を濾別し、水(100m
l) 、 5％酢酸水溶液(100ml) 、水(2×100 ml) で連続
的に濾液を洗い、最後に乾燥させた（ＭｇＳＯ4 ）。溶
媒除去後、シリカゲルと溶出液としての(4：1)ジクロロ
メタン：石油留分（bp60〜80℃）を用いるカラムクロマ
トグラフィーで粗製ジエステルを精製した。生成物をエ
タノールから再結晶させた。
【０１２５】この方法で製造した化合物の特性は以下の
通りであった： Ｒ＝Ｃ9 Ｈ19 mp60.5℃；〔α〕D 24＋21.6° Ｒ＝Ｃ10Ｈ21Ｏ mp85℃；〔α〕D 24＋24.2° Ｒ＝Ｃ8 Ｈ17Ｏ mp62.5℃；〔α〕D 24＋24.7°ステップ１(3) ステップ１(2) の生成物（10〜12ｇ）を酢酸エチル(150
ml) に溶解した。炭上の 5％Ｐｂ(200mg) を加え、混合
物を水素雰囲気下で一晩撹拌した。(500mlの水素を消費
させて）水素添加を完了させた後、触媒を濾別し、濾液
を蒸発乾固させた。無色の固体残渣を石油留分（bp60〜
80℃）から再結晶化させて無色の針状結晶としてカルボ
ン酸を得た。
【０１２６】 Ｒ＝Ｃ9 Ｈ19 mp 106℃；〔α〕D 24＋32.3° Ｒ＝Ｃ10Ｈ21Ｏ mp 115℃；〔α〕D 24＋35.0° Ｒ＝Ｃ8 Ｈ17Ｏ mp 126℃；〔α〕D 24＋40.8°ステップ１(4) ステップ１(3) のカルボン酸（0.01モル）を、ナトリウ
ム乾燥させたベンゼン（50ml）中の塩化オキサリル(0.0
2mol) 及びふるい乾燥させたＤＭＦ（３滴）と室温で３
時間反応させることにより、先ず酸クロリドに変換し
た。減圧下で蒸留して、過剰の塩化オキサリル及び溶媒
を除去した。粗製酸クロリド残渣をジグリム（20ml）に
溶解し、次に、激しく撹拌しながら、アンモニア水溶液
（25ml，ｄ＝0.88）を滴加した。添加後、反応混合物を
室温で１時間半撹拌した。次に、反応混合物を冷水(200
ml) で希釈し、生成物を濾別し、過剰の水で洗浄してか
ら、最後に空気乾燥させた。生成物を石油留分（bp80〜
100 ℃）から結晶化させ、白色粉末としてアミドを得
た。
【０１２７】Ｒ＝Ｃ9 Ｈ19 収量＝ 2.6ｇ（66％）；mp
145℃〔α〕D 24＋48° Ｒ＝Ｃ10Ｈ21Ｏ 収量＝ 1.8ｇ（47％）； Ｃ1 130 Ｃ2 143Ｉ〔α〕D 24＋43.4°ステップ１(5) 再蒸留した塩化チオニル（0.063 モル）及びふるい乾燥
させたＤＭＦ（10ml）の混合物を、ＤＭＦ（30ml）中の
ステップ１(4) の生成物（0.0063ml）の激しく撹拌した
溶液に加えた。添加後に、反応混合物を室温で２時間撹
拌し、氷水(200ml) 上に注ぎ、生成物をエーテル(2×10
0 ml) 中に抽出した。エーテル抽出物を合せ、炭酸水素
ナトリウム飽和水溶液(2×100 ml) 、次に水(100ml）で
洗い、最後に乾燥させた（ＭｇＳＯ4 ）。溶媒を除去し
た後に、クロロホルム：石油留分（bp60〜80℃）の3:1
混合物で溶出するシリカゲル上のクロマトグラフィーで
生成物を精製した。生成物を含有する適当な画分を濃縮
し、95％エタノール水溶液から再結晶させると、白色の
結晶性固体として最終的なニトリル生成物を得た。
【０１２８】Ｒ＝Ｃ9 Ｈ19 収量＝ 1.7ｇ（71％），mp
55.0℃ D 24＋55° Ｒ＝Ｃ10Ｈ21Ｏ収量＝0.92ｇ（62％），mp98.5℃ D 24
＋6.5 °実施例２ 経路２を使用する
【０１２９】
【化３７】
【０１３０】の製造ステップ２(1) 酢酸エチル（80ml）中のエチル4-ヒドロキシベンゾエー
ト(0.063mol)及び2,3-ジヒドロピラン(0.25mol) の撹拌
混合物に、酢酸エチル(5ml) 中の塩化水素飽和溶液を滴
加した。添加後、反応混合物を室温で24時間撹拌した。
次に、混合物を10％水酸化ナトリウム水溶液(2×50ml)
、次いで水(2×50ml) で洗い、最後に乾燥させた（Ｍ
ｇＳＯ4 ）。減圧下での蒸留により溶媒を除去した後、
減圧下での蒸留により油状残渣を精製して無色の液体を
得た。
【０１３１】収量＝10.4ｇ（66％） bp 120〜125 ℃／ 0.1mmHg（短経路蒸留）ステップ２(2) Ｃ2 Ｈ50Ｈ（50ml）中のステップ２(1) の生成物（0.03
8mol）の溶液に、水（10ml）中の水酸化カリウム（0.07
6mol）の溶液を加えた。還流下で、３時間、混合物を加
熱した。冷却しながら、減圧下で蒸留して溶媒を除去し
た。残渣に氷水(100ml) を加え、激しく撹拌し、10℃以
下に冷却しながら、混合物の酸性度が約pH3 となるまで
50％塩酸水溶液を加えた。生成物を酢酸エチル(2×100
ml) 中に抽出し、合せた有機抽出物を水(2×100 ml) で
洗浄し、乾燥させた（ＭｇＳＯ4）。溶媒除去後、粗製
物質を 2：1 トルエン：石油留分（bp80〜100 ℃）から
結晶化し、白色結晶としてカルボン酸を得た。
【０１３２】 収量＝ 5.8ｇ（69％）、 145℃で加熱すると分解ステップ２(3) このステップは、ステップ２(2) で製造したカルボン酸
を使用し、ステップ１(2) （乳酸α−ヒドロキシ基のエ
ステル化）と類似の方法で、ステップ１(1) の生成物
（Ｓ-(+)- 乳酸のベンジルエステル）を使用して実施し
た。カラムクロマトグラフィーで得た生成物は更に精製
することなく次のステップに使用した。
【０１３３】生成物の融点は20℃以下；〔α〕D 24＋18
°ステップ２(4) ステップ２(3) の生成物(0.0156mol) に水(8ml) 中の蓚
酸(0.0031mol) の溶液を加え、全体を緩和に２時間還流
した。溶液を冷却し、減圧下での蒸留により溶媒を除去
した。残渣を水（50ml）と共に加熱し、生成物をエーテ
ル(2×50ml）中に抽出し、エーテル抽出物を合せて、水
（50ml）で洗い、乾燥させた（ＭｇＳＯ4 ）。（tlc 上
で単一のスポットである）油状の粗生成物は、更に精製
することなくステップ２(5) に使用した。
【０１３４】収量＝ 4.5ｇ（95％）；〔α〕D 24＋15°ステップ２(5) ステップ１(2) に使用したものと類似であるが、4-Ｒ−
ビフェニル-4'-カルボン酸でのエステル化用に乳酸ベン
ジルの代りにステップ２(4) のフェノール生成物を使用
するＤＣＣエステル化法を使用してこのステップを実施
した。
【０１３５】 Ｒ＝Ｃ9 Ｈ19Ｏ；Ｃ 104°（ＳC 90°）ＳA 133.5° Ｃｈ 135.5°Ｉ〔α〕D 24＋ 6.9°ステップ２(6) このステップは、ステップ１(3) ，１(4) 及び１(5) と
類似の３つの別々なステップ（(a),(b) 及び(c) と下記
する）を含んでいた。Ｒ＝Ｃ9 Ｈ19Ｏについての、これ
ら別々のステップの各々の生成物の特性は次の通りであ
る： (a) Ｃ149 ＳA 198 Ｉ； 〔α〕D 24＋17.6° (b) Ｃ180 ＳA 189 Ｉ； 〔α〕D 24＋15.0° (c) Ｃ121 ＳC 132 ＳA 181 Ｉ；〔α〕D 24−2.3 °実施例３
【０１３６】
【化３８】
【０１３７】の製造ステップ３(1) （Stocker J Org Chem 27, 2288, (1962)参照） 水素の取り込みが完了するまで、メタノール（70ml）中
のＬ-(+)- マンデル酸（10ｇ）、酢酸(1ml）及び 5％Ｒ
ｈ／Ａｌ2 Ｏ3 （1.95ｇ）の混合物を水素下（30atm)で
撹拌した。触媒を濾別し、溶媒を除去した。四塩化炭素
から再結晶させると、白色の結晶性固体としてシクロヘ
キシル化合物を得た。
【０１３８】収量＝85％；mp＝128 ℃ステップ３(2) （ＳＳ Wang J−Org −Chem, 41, 3258 (1976) 参照） 最少量の 4：1 エタノール：水中のステップ３(1) の生
成物(5ｇ) の溶液を炭酸セシウム水溶液（20％w/v)でpH
7 に滴定した。次に、溶液を蒸発乾固させ、ナトリウム
乾燥させたベンゼン(2×100 ml) で共蒸留することによ
り最後に極微量残った水を除去した。残渣をふるい乾燥
させたＤＭＦ(100ml) に溶かし、撹拌しながら臭化ベン
ジル(5.3ｇ) を加えた。12時間撹拌を続け、その後、沈
殿した臭化セシウムを濾別し、減圧下で溶媒を除去し
た。残渣に水を加え、生成物を酢酸エチル(100ml) 中に
抽出し、抽出物を乾燥させた（ＭｇＳＯ4 ）。溶出液と
して1:3 酢酸エチル／石油留分（bp60〜80℃）を使用す
るシリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーにかけ、
次に石油留分（bp40〜60℃）から再結晶させることによ
り精製した。
【０１３９】収率＝79％；mp47℃ステップ３(3) （Ａ Hassner, Ｖ Alexanian, Tetrahedron, 46, 4475
（1978）参照） ふるい乾燥させたジクロロメタン（50ml）中の適当なカ
ルボン酸、この場合はn-4-オクチルオキシビフェニル-
4'-カルボン酸（10mmol）、ステップ３(2) の生成物（1
1mmol）、ＤＣＣ（11mmol）及びＮ−ＰＰｙ(1mmol) の
溶液を湿気を排除しながら撹拌した。次に、 2：1 クロ
ロホルム：石油留分（bp60〜80℃）で溶出するシリカゲ
ル上のtlc を行った。混合物を濾別し、水(3×50ml) 、
5％酢酸（3 ×50ml）及び再び水(3×50ml) で順次濾液
を洗浄し、最後に乾燥させた（ＭｇＳＯ4 ）。 2：1 ク
ロロホルム：石油留分（bp60〜80℃）で溶出する、シリ
カゲル上のカラムクロマトグラフィーで生成物（油）を
精製し、無色の液体として生成物を得た。
【０１４０】収率＝67％；〔α〕D 25＋ 5.3°ステップ３(4) エタノール（25ml）中のステップ３(3) の生成物と 5％
Ｐｄ−Ｃとの混合物を、ガスの取り込みが終るまで、水
素雰囲気下で撹拌した。触媒を濾別し、減圧下で蒸留す
ることにより溶媒を除去した。 5：1 クロロホルム：メ
タノールで溶出するシリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーで粗生成物を精製した。石油留分（bp60〜80℃）から
再結晶させると、白色の結晶性固体としてカルボン酸が
得られた。
【０１４１】 収率＝86％；mp＝83℃；〔α〕D 25−39.5°ステップ３（５） ナトリウム乾燥させたベンゼン（２５ｍｌ）、塩化オキ
サリル（0.25ｇ）及びＤＭＦ（１滴）の混合物中のステ
ップ３(4) (0.5ｇ) の生成物の懸濁液を２時間撹拌し
た。減圧下で蒸留することにより溶媒を除去し、残渣を
乾燥ジグリム（50ml）に溶解させた。30分間激しく撹拌
しながら、この溶液にアンモニア水溶液（ｄ＝0.88，10
ml）を加え、更に30分間撹拌を続けた。混合物を水(100
ml）で希釈し、沈殿したアミドを濾別した。4:1 エタノ
ール：水から再結晶させると白色粉末として生成物を得
た。
【０１４２】収率＝82％；mp 126℃ステップ３(6) ステップ３(5) の生成物（0.47ｇ）、塩化チオニル(1.2
ｇ）及び乾燥ＤＭＦ（30ml）の溶液を８時間撹拌した。
次に、反応混合物を水（50ml）に注ぎ、エーテル(3×50
ml) 中にニトリルを抽出した。エーテル抽出物を飽和炭
酸水素ナトリウム溶液で洗い、乾燥させた（ＭｇＳ
Ｏ4 ）。1:5 酢酸エチル：石油留分（bp60〜80℃）で溶
出する、シリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーに
かけ粗生成物を精製した。4:1 エタノール：水から再結
晶させると、白色の結晶性固体としてニトリルが得られ
た。
【０１４３】 収率＝78％；mp58.5℃；〔α〕D 25−10.5°実施例４ 式4.1 の化合物であるホスト中に式Ｉの化合物を含有す
る強誘電性スメクチック液晶混合物。
【０１４４】混合物Ａ： ホスト：
【０１４５】
【化３９】
【０１４６】ドーパント：
【０１４７】
【化４０】
【０１４８】転移温度；Ｓ ? ca. 40 ＳC 66.8 ＳA 11
1.8 Ｎ 134.7 Ｉ
【０１４９】
【表５】
【０１５０】混合物のＳC 相の推定ピッチは 0.201μｍ
であった。
【０１５１】混合物Ｂ： ホスト：混合物Ａと同じホスト混合物と10重量％の
【０１５２】
【化４１】
【０１５３】ドーパント：
【０１５４】
【化４２】
【０１５５】転移温度：Ｓ? 45 ＳC 56.1 ＳA 115
Ｎ 134.8 Ｉ
【０１５６】
【表６】
【０１５７】混合物のＳC 相の推定ピッチは 0.201μｍ
であった。
【０１５８】下記の混合物Ｃ〜Ｇはいずれも組成：
【０１５９】
【化４３】
【０１６０】を有するスメクチックなホストを基として
いた。
【０１６１】混合物Ｃ：90重量％のホスト混合物 10重量％の
【０１６２】
【化４４】
【０１６３】転移温度：ＳC −ＳA 64°，ＳA −Ｃｈ 1
09.6°，Ｃｈ−Ｉ 135.2〜136.8 °（ＳC 室温）
【０１６４】
【表７】
【０１６５】混合物Ｄ：90重量％のホスト混合物 10重量％の
【０１６６】
【化４５】
【０１６７】転移温度：Ｓ−ＳC 32°，ＳC −ＳA 81
°，ＳA −Ｃｈ 118.8°，Ｃｈ−Ｉ 139.2〜140.5 °
【０１６８】
【表８】
【０１６９】混合物Ｅ：60重量％のホスト混合物
【０１７０】
【化４６】
【０１７１】転移温度：Ｓ−ＳC 11°，ＳC −ＳA 58.7
°，ＳA −Ｎ 100°，Ｃｈ−Ｉ 124〜125.4 °
【０１７２】
【表９】
【０１７３】混合物Ｆ：75重量％のホスト混合物
【０１７４】
【化４７】
【０１７５】転移温度：ＳC −ＳA 62.5°，ＳA −Ｃｈ
81.4°，Ｃｈ−Ｉ 121〜123.2 °（室温ＳC）
【０１７６】
【表１０】
【０１７７】混合物Ｇ：61重量％のホスト混合物
【０１７８】
【化４８】
【０１７９】この混合物中では、２つの光学活性化合物
が反対のらせんのねじりの方向のＣｈ相の出現を誘導
し、従って、混合物はピッチを補償されている。
【０１８０】転移温度：ＳC −ＳA 63.4°，ＳA −Ｎ8
4.2°，Ｎ−Ｃｈ 100°，Ｃｈ−Ｉ 120.4〜122.2 °
（室温ＳC ）
【０１８１】
【表１１】
【０１８２】実施例５
【０１８３】
【化４９】
【０１８４】を製造する経路４の実施例ステップ４(1) 温度を 0℃〜−2 ℃に維持しながら、３時間、 0.5Ｍ硫
酸(390ml) 中のＬ−バリン（30.0ｇ，0.256mol）の撹
拌、冷却溶液に、水(105ml) 中の亜硝酸ナトリウム（2
6.4ｇ，0.384mol）の冷い溶液を滴加した。反応混合物
を室温で一晩撹拌し続け、次に固体の重炭酸ナトリウム
を加えてpHを6 に調整した。50℃、減圧下で溶液を約 1
50mlまで濃縮した。40％Ｈ3 ＰＯ4 で溶液をpH3 に酸性
化し、粗生成物をＴＨＦ(2×200 ml) 中に抽出した。Ｔ
ＨＦ溶液を食塩水で洗い、乾燥させ（ＭｇＳＯ4 ）、50
℃の減圧下で濃縮して油とした。
【０１８５】粗生成物を水(105ml）に取り、室温で活性
炭で脱色した。pHを 4.5〜5 に調整した冷い溶液に、濃
い水酸化ナトリウム溶液を滴加した。（水溶液の３容
の）アセトンを加え、形成された沈殿を濾別し、乾燥さ
せた（真空下、ＣａＣｌ2 ）。
【０１８６】収量＝22ｇ（61％）；〔α〕D 24＝−13.9
5 °（Ｈ2 Ｏ）。
【０１８７】ステップ４(2) ステップ４(1) 生成物（10.0ｇ，72mmol）、臭化ベンジ
ル（12.2ｇ，72mmol）及びふるい乾燥させたＤＭＦ(120
ml) の混合物を室温で24時間撹拌した。減圧下（50〜55
℃）でＤＭＦを除去し、残りの懸濁液をエーテル(100m
l) で希釈し、濾過した。濾液を水、重炭酸ナトリウム
溶液、水で順次洗い、乾燥させた（ＭｇＳＯ4 ）。溶媒
の留去後（55℃以下）、粗生成物を得た。
【０１８８】収量＝14.4ｇ（96％） 135〜140 ℃／ 0.6〜0.65mmHgで蒸留して粗生成物を精
製した。
【０１８９】ステップ４(3) ふるい乾燥させたジクロロメタン中の 4'-オクチルオキ
シ-4- カルボン酸（10.8ｇ，0.33mol)、ステップ４(2)
の生成物(6.9ｇ，0.033mol）及びＮ−ＰＰｙ（0.49ｇ，
0.033mol）の撹拌混合物に、ふるい乾燥させたジクロロ
メタン中のＤＤＣ（17.5ｇ，0.036mol）の溶液を20分間
かけてゆっくりと加えた。
【０１９０】反応混合物を室温で６時間撹拌した。N,N-
ジクロロヘキシル尿素を濾別し、濾液を水、 5％酢酸水
溶液、水で順次洗浄し、最後に乾燥させた（ＭｇＳ
Ｏ4 ）。溶媒除去後、溶出液として4:1 ジクロロメタ
ン：軽油（bp60〜80°）を使用するシリカゲルカラムク
ロマトグラフィーで粗製ジエステルを精製して粘性の液
体生成物を得た。
【０１９１】収量＝12.5ｇ（74％）ステップ４(4) ステップ４(3) の生成物（12.5ｇ，24.2mmol）を酢酸エ
チル(160ml）に溶解し、炭上の 5％Ｐｄ(200mg) を加え
た。水素雰囲気下で一晩、混合物を撹拌した（ＴＬＣで
反応をモニターした）。水素添加分解完了後（ca 550ml
のＨ2 ）、触媒を濾別し、濾液を蒸発乾固させて固体生
成物を得た。固体はＴＬＣで単一のスポットを示し、更
に精製することなく使用した。
【０１９２】収量＝ 9.7ｇ（95％）；mp＝80〜83℃ステップ４(5) ステップ４(4) からのカルボン酸(9.4ｇ，22.06mmol)を
ナトリウム乾燥させたベンゼン（25ml）中の塩化オキサ
リル（5.75ｇ，44mmol）及びふるい乾燥させたＤＭＦ
（２滴）と室温で３時間反応させて、先ず酸クロリドに
変換した。過剰な塩化オキサリルと溶媒とを減圧下の蒸
留により除去した。粗製酸クロリドをジグリム（10ml）
に溶解し、撹拌しながらアンモニアの水溶液(5ｇ＝0.8
8， 100ml)に加えた。添加後、反応混合物を室温で30分
撹拌し、次に生成物を濾別し、水洗し、乾燥させた（真
空下ＣａＣｌ2 ）。
【０１９３】収量＝ 9.4ｇ(100％) ；mp＝95〜97℃ステップ４(6) ふるい乾燥させたＤＭＦ(100ml) 中のステップ４(5) か
らのアミド（9.0 ｇ，22.1mmol）の激しく撹拌した溶液
に、塩化チオニル（26.3ｇ,221mmol）とふるい乾燥させ
たＤＭＦ(100ml) との混合物を30分かけて滴加した。添
加後、反応混合物を室温で８時間撹拌し続け、次に氷水
上に注ぎ、生成物をエーテル(2×300 ml) 中に抽出し
た。エーテル抽出物を重炭酸ナトリウム飽和溶液及び水
で順次洗浄し、次いで乾燥させた（ＭｇＳＯ4 ）。溶媒
除去後、生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
にかけ、1:3 酢酸エチル：軽油（bp40〜60℃）で溶出し
て精製した。
【０１９４】収量＝ 8.3ｇ（97％） カラムからの生成物を軽油（bp40〜60℃）から再結晶さ
せると白色の結晶性の固体が得られた。
【０１９５】 mp＝66.9℃；〔α〕D 20＝−3.1 °（ＣＨＣｌ3 ） ステップ４(3) の適当なカルボン酸及びステップ４(1)
に示したアミノ酸を用い、同様な方法を行うことにより
下記の化合物を製造した。
【０１９６】
【表１２】
【０１９７】実施例６ 経路６を用いる
【０１９８】
【化５０】
【０１９９】の製造ステップ６(3) 激しく撹拌しながら、20時間、ふるい乾燥させたアセト
ニトリル(100ml) 中の4-n-デシル-4'-ヒドロキシビフェ
ニル(0.02mol) 、乳酸トシル（0.024mol）及び無水炭酸
カリウム（0.024mol）を緩和に還流した。冷却した反応
混合物を冷水（200 ml）に注ぎ入れ、エーテル(2×150
ml) 中に抽出した。エーテル抽出物を合せて、水(100m
l) 、冷い 5％ＮａＯＨ水溶液(100ml) 、水(2×100 ml)
で洗い、乾燥させた（ＭｇＳＯ4 ）。溶媒の除去後、9
5％エタノール水溶液から固体残渣を再結晶させると無
色の結晶として生成物が得られた。
【０２００】収量＝ 5.5ｇ（67％）；mp＝38℃；〔α〕
D 24＋19.1°（ＣＨＣｌ3 ）ステップ６(4) ステップ６(3) の生成物(0.012mol)、水（15ml）中のＫ
ＯＨ(0.0144mol) 及びエタノール（50ml）を１時間緩和
に還流した。減圧下に過剰な溶媒を除去し、残渣を冷水
（50ml）で希釈し、次にpHが約2 になるまで希ＨＣｌを
加えて注意深く酸性化した。混合物をエーテル(3×50m
l) で抽出し、エーテル抽出物を合せて水（50ml）で洗
い、乾燥させた（ＭｇＳＯ4 ）。溶媒の除去後、固体残
渣を石油エーテル（80〜100 ℃）から再結晶させた。
【０２０１】収量＝ 4.3ｇ（93％）；mp＝ 110.5℃；
〔α〕D 24＋8.4 °（ＣＨＣｌ3 ）ステップ６(5) 経路１のステップ４と同様の方法で実施した。出発物質
はステップ６(4) の生成物（0.011mol）、ベンゼン（60
ml）中の塩化オキサリル（0.021mol）、ＤＭＦ（２滴）
及びジグリム(100ml) 中の35％ＮＨ3 水溶液であった。
粗生成物を石油エーテル(100〜120 ℃）から結晶化し
た。
【０２０２】収量＝ 3.6ｇ（88％）；mp＝ 171℃ステップ６(6) 経路１のステップ５と同様の方法で実施した。出発物質
はステップ６(5) の生成物(0.0087mol) とＤＭＦ（80m
l）中の塩化チオニル(0.0087mol) であった。粗生成物
をシリカゲルクロマトグラフィーにかけ、ＣＨ2 Ｃｌ2
で溶出した。精製した物質をエタノールから結晶化し
た。
【０２０３】収量＝ 2.6ｇ（84％）；mp66℃；〔α〕D
24＋96.8°（ＣＨＣｌ3 ）実施例７ 上記に概説した方法を使用して次の化合物も製造した：
【０２０４】
【表１３】
【０２０５】それらの特性のいくつかを下記に示す。
【０２０６】 A. 固体 −等方性84.3°，〔α〕D 20−23.1°（ＣＨＣｌ3 ） B. 固体1 −固体2 29.4°，固体−等方性32.2° 〔α〕D 20−4.8 °（ＣＨＣｌ3 ） C. 液体，mp−20℃以下〔α〕D 20−16.8°（ＣＨＣｌ3 ） D. 固体−ＳC 102°，ＳC −ＳA 145°，ＳA −Ｉ154.6 〔α〕D 20−9.35°（ＣＨＣｌ3 ）実施例８ 式Ｉの化合物と4.1 を含む強誘電性スメクチック液晶混
合物。
【０２０７】下記のデータ中、物質Ｈ１は次の組成：
【０２０８】
【化５１】
【０２０９】を有し、ネマチック物質Ｅ７は組成：
【０２１０】
【化５２】
【０２１１】を有している。
【０２１２】式Ｉの化合物とＨ１を含有する混合物の特
性を第５表及び第６表に示す。表中、次の記号及び略号
を使用した。
【０２１３】ＰS ＝推定の自発分極（ｎＣcm-2） ＮP * ＝Ｅ７中のキラルネマチックピッチ（μｍ）P ＰS ＝ＮP * ×ＰS ＳＯＰ／ＳＯＮ＝Ｎ* らせんピッチの方向及びＳC * 相
の分極 Ｃ9 ，Ｃ9 Ｏ等はＣ9 Ｈ19，Ｃ9 Ｈ19Ｏ等の略である。
【０２１４】
【表１４】
【０２１５】下記第６表は次の物質：
【０２１６】
【表１５】
【０２１７】を基とする迅速にスウィッチする強誘電性
スメクチック液晶混合物の特性を示している。
【０２１８】第６表中、ホスト等の割合は重量％、相転
移は℃、傾斜は°で示しＰＷはスウィッチするための最
小のパルス幅（μs ）意味し、ＡＣはラッチ(latch) す
るためのピーク電圧を意味する。ＰS 及び傾斜は25℃の
ものである。
【０２１９】第６表は、スウィッチするための最小パル
ス幅の低い値により、混合物の迅速なスイッチ時間を示
している。
【０２２０】第７図は、第６表に示す種々の混合物につ
いて、温度（℃）に対するＰS グラフを示している。第
６表中の記号はグラフのものと一致する。
【０２２１】実施例９ 式Ｉの化合物と4.3 を含有する強誘電性スメクチック液
晶混合物。
【０２２２】組成：
【０２２３】
【化５３】
【０２２４】を有するスメクチックホストＨ２を製造し
た。
【０２２５】
【表１６】
【０２２６】混合物Ｈ
【０２２７】
【化５４】
【０２２８】の相転移（℃） Ｉ 128 Ｎ* 84 ＳA 64 ＳC * ＜−20であった。
【０２２９】混合物Ｉ
【０２３０】
【化５５】
【０２３１】２つの光学活性化合物の配置は、反対のら
せんのねじれ方向のキラルスメクチック相の出現を誘導
するよう選択した。
【０２３２】混合物の相転移（℃）は Ｉ 145 Ｎ* 114 ＳA 59.7 ＳC * 10Ｓ？ であった。
【０２３３】ここで、本発明を具体化する液晶材料及び
装置における式Ｉの化合物の使用例を第８図を参照して
示そう。
【０２３４】第８図において、液晶セルは、その表面上
に例えば酸化スズ又は酸化インジウムの透明伝導層３
を有するガラススライド2 と、その表面上に透明伝導層
5 を有するガラススライド4 との間にはさまれた、キラ
ルスメクチック相を示す液晶物質層1 からなる。層3,5
を有するスライド2,4 は各々、ポリイミドポリマーのフ
ィルム6,7 で被覆されている。セルを構成する前に、フ
ィルム 6及び7 を所与の方向に軟い紙でこする。こする
方向はセルの構成に際し平行となるようにする。例えば
ポリメチルメタクリレートのスペーサ8 は、必要な距
離、例えば 5ミクロン、スライド2,4 を離す。
【０２３５】スライド2,4 とスペーサー8 との間の空間
を満たし、公知の方法で真空下にスペーサー8 を密封す
ることにより、液晶材料1 をスライド2,4 の間に導入す
る。スライド2,4 上のこすった方向で液晶分子の整列を
促進するために、スライド2,4 の間に導入するときに液
晶物質がスメクチックＡ、ネマチック又は（物質の加熱
により得られる）等方性液晶であるのが好ましい。
【０２３６】ポーラライザ9 はフィルム6,7 のこすり方
向に平行に分極軸を有するようにし、アナライザ（交差
したポーラライザー）10はこすり方向に垂直な分極軸を
有するようにする。
【０２３７】層3 と5 とに接触させることにより、約＋
10ボルトから−10ボルトの間に変化する矩形波電圧（慣
用の源からのもの、図示せず）を、セルを横切って適応
すると、上記に説明したように暗い状態と明るい状態と
の間の電圧の徴候の変化に際し、セルはす速くスウィッ
チが入る。
【０２３８】第８図に示すセル構造を基とする別の装置
（図示せず）では、層3 及び5 は、公知の方法、例えば
光エッチング又はマスクを通した沈積により、例えば１
つ以上の表示記号、例えば文字、数字、言葉又は図及び
ディスプレイ上に慣用に見られるものなどを提供して選
択的に形作る。それにより、形成される電極部分は多様
な操作を含む種々の方法により処理される。
【０２３９】液晶物質1 は前記実施例に記載のどの１つ
であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明化合物の製造経路を示す。
【図２】本発明化合物の製造経路を示す。
【図３】本発明化合物の製造経路を示す。
【図４】本発明化合物の製造経路を示す。
【図５】本発明化合物の製造経路を示す。
【図６】本発明化合物の製造経路を示す。
【図７】本発明の混合物の温度に対するＰS のグラフで
ある。
【図８】液晶装置の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケンネス・ジヨンソン・トイン イギリス国、ノース・ハムバーサイド・ エイチ・ユー・６・８・キユー・ダブリ ユ、ハール、ホール・ロード・25 (72)発明者 リチヤード・マイクル・スクロウストン イギリス国、ノース・ハムバーサイド、 ビバリー、ウオーキントン、ソーンダー ズ・クロフト・11 (72)発明者 アダム・ジヤクソン イギリス国、ノース・ハムバーサイド・ エイチ・ユー・３・６・キユー・テイ ー、ハール、アナルビー・ロード、デイ ー・ラ・ポウル・アベニユー・10 (72)発明者 ロウレンス・カム・ミング・チヤン イギリス国、ノース・ハムバーサイド、 ハール、ホールダーネス・ロード、リ ー・ストリート・112 (72)発明者 イブラヒーム・ジンデイ・シエノウダ イギリス国、ノース・ハムバーサイド・ エイチ・ユー・52・イー・ダブリユ、ハ ール、ニユーランド・アベニユー、トリ ントン・ストリート、13 (72)発明者 マダリン・ジヨウン・ブラツドシヨー イギリス国、グロスター・ジー・エル・ 18・１・イー・ジエイ、ニア・ニユーエ ント、アツプリードン、“アンダーリー フ”（番地なし) (72)発明者 ビクトリア・ブリムメル イギリス国、ウスターシヤー・ダブリ ユ・アール・８・９・デイー・ビー、ア ールズ・クルーム、キーレイン・コテイ ジ（番地なし) (72)発明者 ジエニフアー・コンスタント イギリス国、ウスターシヤー、ポウイツ ク、ボウリング・グリーン・ロード・８ (72)発明者 エドワード・ピーター・レインズ イギリス国、ウスター・ダブリユ・アー ル・14・２・エツクス・テイー、モール バーン、ホール・グリーン、リードン・ ロウド・23 (56)参考文献 特開 昭61−243055（ＪＰ，Ａ)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 式１： 【化１】 （式中、Ｒは水素、又はＣ1-12アルキルもしくはアルコ
    キシであり、Ｂはｎ−Ｃ1 -12 アルキルである）を有す
    る少なくとも１種の光学活性な化合物を含み、さらに次
    の式： 【化２】 （式中、Ｒ1 はＣ1-12アルキルもしくはアルコキシであ
    り、Ｒ2 はＣ1-12アルキルである）を有する化合物を少
    なくとも１種含むことを特徴とする強誘電性液晶混合
    物。
  2. 【請求項２】 混合物がさらに次の式： 【化３】 （式中、ＲはＣ1-12アルキルである）を有する化合物を
    含むことを特徴とする請求項１に記載の混合物。
  3. 【請求項３】 混合物がさらに次の式： 【化４】 を有する化合物を含むことを特徴とする請求項１に記載
    の混合物。
  4. 【請求項４】 混合物がさらに次の式： 【化５】 （式中、ＲはＣ1-12アルキルである）を有する化合物を
    含むことを特徴とする請求項１に記載の混合物。
  5. 【請求項５】 式１： 【化６】 （式中、Ｒは水素、又はＣ1-12アルキルもしくはアルコ
    キシであり、Ｂはｎ−Ｃ1-12アルキルである）を有する
    少なくとも１種の光学活性な化合物を含み、さらに次の
    式： 【化７】 （式中、Ｒ1 はＣ1-12アルキルもしくはアルコキシであ
    る）を有する化合物を少なくとも１種含むことを特徴と
    する強誘電性液晶混合物。
  6. 【請求項６】 式１： 【化８】 （式中、Ｒは水素、又はＣ1-12アルキルもしくはアルコ
    キシであり、Ｂはｎ−Ｃ1-12アルキルである）を有する
    少なくとも１種の光学活性な化合物を含み、さらに次の
    式： 【化９】 （式中、Ｒ1 はＣ1-12アルキルもしくはアルコキシであ
    り、Ｒ2 はＣ1-12アルキルである）を有する化合物を少
    なくとも１種含むことを特徴とする強誘電性液晶混合
    物。
  7. 【請求項７】 混合物がさらに次の式： 【化１０】 （式中、ＲはＣ1-12アルキルである）を有する化合物を
    含むことを特徴とする請求項６に記載の混合物。
  8. 【請求項８】 混合物がさらに次の式： 【化１１】 （式中、ＲはＣ1-12アルキルである）を有する化合物か
    ら選択されることを特徴とする請求項６に記載の混合
    物。
  9. 【請求項９】 混合物がさらに少なくとも１種のピッチ
    補償剤を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか
    に記載の混合物。
  10. 【請求項１０】 ピッチ補償剤が次の式： 【化１２】 （式中、ＲはＣ1-12アルキルである）を有する化合物か
    ら選択されることを特徴とする請求項９に記載の混合
    物。
  11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の混
    合物を含む液晶表示装置。
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