JPH06256337A - 光学活性な環状エーテル化合物及びそれを含有する液晶組成物 - Google Patents

光学活性な環状エーテル化合物及びそれを含有する液晶組成物

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JPH06256337A
JPH06256337A JP4971293A JP4971293A JPH06256337A JP H06256337 A JPH06256337 A JP H06256337A JP 4971293 A JP4971293 A JP 4971293A JP 4971293 A JP4971293 A JP 4971293A JP H06256337 A JPH06256337 A JP H06256337A
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liquid crystal
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JP4971293A
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Sadao Takehara
貞夫 竹原
Kayoko Nakamura
佳代子 中村
Tamejirou Hiyama
爲次郎 檜山
Tetsuo Kusumoto
哲生 楠本
Kenichi Sato
健一 佐藤
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Sagami Chemical Research Institute
Original Assignee
Sagami Chemical Research Institute
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 一般式(I) (R1:アルキル、X:単結合、−O−、−COO−、
−OCO−、Y:−COO−、−CH2O−、m:0、
1、n:1、2、Z:H、ハロゲン、−OCHF2、−
OCH3、−OCF3、−CN、−NO2、R2:アルキ
ル、環A、環B:1、4−フェニレン、トランス−1、
4−シクロヘキシレン等)で表わされる光学活性化合物
及びこれを含有する液晶組成物。 【効果】 この化合物はスメクチックC相を示す母体液
晶に少量添加することにより、大きな自発分極を誘起し
て、高速応答性強誘電性液晶組成物を得ることができ
る。得られた組成物は、水、光等に対する化学的安定性
にも優れており、約100μ秒の高速応答が可能である
ので、表示用液晶光スイッチング素子の材料として有用
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な光学活性環状エー
テル化合物に関し、更に詳しくは、クロマン誘導体、ジ
ヒドロベンゾフラン誘導体及びそれらを含有する液晶材
料に関し、主として、応答性、メモリー性に優れた強誘
電性液晶表示用材料に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、その優れた特徴(低電
圧作動、低消費電力、薄型表示が可能、明るい場所でも
使用でき、目が疲れない。)によって、現在広く用いら
れている。しかしながら、そのうち最も一般的な表示方
式であるTN型においては、CRT等の他の発光型表示
方式と比較すると応答が極めて遅く、且つ印加電場を切
った場合の表示の記憶(メモリー効果)が得られないた
め、高速応答の必要な光シャッター、プリンターヘッ
ド、あるいは更に時分割駆動の必要なテレビなど動画面
への応用には多くの制約があり、必ずしも適した表示方
式とはいえなかった。
【0003】最近になって、強誘電性液晶を用いる表示
方式が報告され、これによるとTN型液晶の100〜1
000倍という高速応答とメモリー効果とが得られるた
め、次世代液晶表示素子として期待され、現在盛んに研
究開発が進められている。
【0004】強誘電性液晶の液晶相は、チルト系のキラ
ルスメクチック相に属するものであるが、そのうちキラ
ルスメクチックC(以下、SC*と省略する)相が最も
低粘性であり最も望ましい。
【0005】SC*相を示す液晶化合物は既に数多く合
成され検討されているが、強誘電性液晶素子として用い
るための以下の条件、即ち、(イ)室温を含む広い温度
範囲でSC*相を示すこと、(ロ)良好な配向性を得る
ためにSC*相の高温側に適当な相系列を有し、且つそ
の螺旋ピッチが大きいこと、(ハ)適当なチルト角を有
すること、(ニ)粘性が小さいこと、(ホ)自発分極が
ある程度大きいこと、(ヘ)高速応答を示すこと等を単
独で満足するような化合物は知られていない。そのた
め、数種あるいはそれ以上の化合物を混合してSC*
を示す液晶組成物(以下、SC*液晶組成物と省略す
る)として用いる必要がある。
【0006】SC*液晶組成物の調製方法としてはアキ
ラルな化合物からなり、スメクチックC(以下、SCと
省略する)相を示す母体液晶(以下、SC母体液晶と省
略する)に、光学活性化合物からなるドーパントをいわ
ゆるキラルドーパントとして添加する方法が、より低粘
性の組成物を得ることができ、高速応答が可能となるの
で、最も一般的に用いられている。
【0007】キラルドーパントとして用いる化合物は単
独では必ずしもSC*相を示す必要はなく、また液晶相
すら示す必要もないが、少量の添加で液晶組成物に充分
な自発分極を誘起することや、キラルドーパントとして
誘起する螺旋のピッチが充分大きいことなどの性質を示
すことが必要である。
【0008】キラルドーパントとして大きな自発分極を
誘起するためには、強い双極子モーメントを有する基が
化合物分子の中心骨格(コア)及び不斉炭素原子になる
べく近接し、固定されていることが必要であることは既
に知られている。こうした条件をある程度満足し、比較
的大きい自発分極を示す化合物として、例えば、一般式
(III)
【0009】
【化3】
【0010】(式中、R’は炭素原子数2以上のアルキ
ル基を表わし、C*は不斉炭素原子を表わす。)で表わ
される光学活性基を有する液晶化合物が以前から知られ
ている。(第11回液晶討論会講演予稿集P174等に
記載)
【0011】しかしながら、この化合物をキラルドーパ
ントの主成分としてSC母体液晶に添加しても、高速応
答性のSC*液晶組成物を得ることは難しい。即ち、誘
起する自発分極の大きさがあまり大きくないので、キラ
ルドーパントとしての添加量が少ないと誘起する自発分
極が充分大きくなく、逆に添加量を多くすると組成物の
粘性を大きく上昇させてしまうためである。この化合物
の自発分極が充分大きくない原因のひとつとしては、双
極子(この場合、酸素原子上の不対電子対)の固定が充
分でないことが挙げられる。固定化するためには炭素−
酸素結合における自由回転を阻害する必要があるわけで
あるが、そのためには、例えば、フェニル基のオルト位
にハロゲン原子やシアノ基などの置換基を導入すること
も有力な手段である。この場合には置換基による双極子
モーメントも加算されるので、自発分極を非常に大きく
することが可能である。しかしながら、このような置換
基の導入は、化合物の粘性を著しく大きくしてしまうと
いう問題点があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、強い双極子モーメントを有する基が化合物
分子の中心骨格及び不斉炭素原子に近接し、固定されて
おり、しかも粘性の低い光学活性化合物を提供し、更
に、その化合物を含有し、高速応答の可能な強誘電性液
晶組成物を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、一般式(I)
【0014】
【化4】
【0015】(式中、R1はフッ素原子又は炭素原子数
1〜10のアルコキシル基により置換されていてもよい
炭素原子数1〜18のアルキル基を表わし、好ましくは
炭素原子数3〜12の直鎖状アルキル基を表わす。Xは
単結合、−O−、−COO−又は−OCO−を表わす
が、好ましくは単結合又は−O−を表わす。mは0又は
1を表わし、環A及び環Bはそれぞれ独立的に、1個又
は2個のフッ素原子により置換されていてもよい1,4
−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン
基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,5
−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基又はトランス
−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表わすが、
好ましくは1個又は2個のフッ素原子により置換されて
いてもよい1,4−フェニレン基又はトランス−1,4
−シクロヘキシレン基を表わし、m=1である場合、環
A及び環Bの少なくとも一方は1,4−フェニレン基で
あることが好ましい。Yは−COO−又は−CH2O−
を表わすが、好ましくは−COO−を表わし、Yが−C
2O−である場合、Xは単結合又は−O−を表わす。
nは1又は2を表わし、Zは水素原子、ハロゲン原子、
−OCHF2、−OCH3、−OCF3、−CN又は−N
2を表わすが、好ましくは水素原子、フッ素原子、−
CN又は−NO2を表わす。R2は炭素原子数1〜10の
アルキル基を表わすが、好ましくは炭素原子数1〜10
の直鎖状アルキル基を表わす。*はその炭素原子が
(R)又は(S)配置の不斉炭素原子であることを表わ
す。)で表わされる光学活性な環状エーテル化合物を提
供する。
【0016】一般式(I)において、n=1である化合
物はジヒドロベンゾフラン誘導体であり、n=2である
化合物はクロマン誘導体である。
【0017】本発明の一般式(I)の化合物は、前述の
一般式(III)の基において、メチル基がメチレン鎖
によりフェニル基のオルト位に連結した構造を有するの
で、酸素原子の双極子モーメントを、液晶分子の分子長
軸に垂直な方向に固定でき、しかも前述のような置換基
の導入による粘性の増大もない。また、場合によっては
置換基を他のオルト位に導入し、自発分極を更に大きく
することも可能である。
【0018】本発明はまた、一般式(I)で表わされる
光学活性化合物の製造中間体として重要な一般式(I
I)
【0019】
【化5】
【0020】(式中、n、Z、R2及び*は一般式
(I)におけると同じ意味を表わす。)で表わされる光
学活性化合物を提供する。本発明はまた、一般式(I)
又は一般式(II)で表わされる光学活性化合物を含有
する液晶組成物を提供する。
【0021】本発明の液晶組成物は、一般式(I)又は
(II)の化合物の少なくとも1種を構成成分として含
有するものであり、特に強誘電性液晶表示用として、主
成分であるSC母体液晶に、一般式(I)又は(II)
の化合物の少なくとも1種を、キラルドーパントの一部
又は全部として添加してなるSC*液晶組成物が最も望
ましい。また、本発明の一般式(I)の化合物は、ネマ
チック液晶に少量添加することにより、TN型液晶とし
ていわゆるリバースドメインの防止に、あるいはSTN
型液晶としての用途などに利用することもできる。
【0022】更に本発明は、上記液晶組成物を用いた液
晶素子をも提供する。本発明の液晶素子は主として強誘
電性液晶表示素子であるが、これ以外にも通常のネマチ
ック(コレステリック)液晶を用いたTN型、STN
型、あるいは相転移型の液晶表示素子、光変調素子、非
線形光学素子、光コンピューター用素子等をも包含す
る。
【0023】本発明の一般式(I)の化合物は、例え
ば、以下の製造方法に従って製造することができる。
【0024】[一般式(I)において、Zが水素原子で
ある化合物の場合] 1) 一般式(Ia)のジヒドロベンゾフラン誘導体
(一般式(I)において、Z=Hであり、n=1である
化合物)
【0025】
【化6】
【0026】(式中、Rはアルキル基を表わし、R2
び*は一般式(I)におけると同じ意味を表わす。) 式(IV)の1−ブロモ−2,5−ジメトキシベンゼン
をアルキルリチウムでリチオ化し、ヨウ化銅(I)等の
銅(I)塩存在下に、あるいは銅アート錯体とした後
に、一般式(V)で表わされる光学活性なオキシラン誘
導体と反応させることにより、光学活性な2−ヒドロキ
シアルキル基を有する一般式(VIa)で表わされる
1,4−ジメトキシベンゼン誘導体が得られる。
【0027】
【化7】
【0028】(式中、R2及び*は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わす。) 次に、一般式(VIa)の化合物をジメチルスルフィド
−塩化アルミニウム等で脱メチル化して一般式(VII
a)のトリオール体とし、更に酸触媒存在下に環化させ
ることにより、一般式(IIa)の化合物を得ることが
できる。
【0029】あるいは、この一般式(IIa)の化合物
は光学異性体分離カラムで(R)体及び(S)体の分離
が可能であるので、上記工程において、一般式(V)の
光学活性オキシラン誘導体に代えて、ラセミ体を用いて
同様に反応させ、得られた化合物をカラムを用いて分取
することによっても、一般式(IIa)の化合物を得る
ことが可能である。
【0030】
【化8】
【0031】(式中、R1、X、m、環A、環B、R2
び*は一般式(I)におけると同じ意味を表わす。) この一般式(IIa)の化合物を、縮合剤存在下に一般
式(VIII)で表わされるカルボン酸誘導体と反応さ
せることにより、(Ia)の化合物のうち、Yが−CO
O−である一般式(Ia−1)の化合物を得ることがで
きる。
【0032】
【化9】
【0033】(式中、R1、X、m、環A及び環Bは一
般式(I)におけると同じ意味を表わす。) あるいは、一般式(VIII)のカルボン酸誘導体を塩
化チオニル等の塩素化剤により一般式(IX)の酸クロ
リドとした後、ピリジン等の塩基性物質存在下に一般式
(IIa)の化合物と反応させることによっても、一般
式(Ia−1)の化合物を得ることができる。
【0034】
【化10】
【0035】(式中、R1、X、m、環A、環B、R2
び*は一般式(I)におけると同じ意味を表わし、Wは
塩素原子、臭素原子、沃素原子又はp−トルエンスルホ
ニル(トシル)基等の脱離基を表わす。) また、一般式(IX)の酸クロリドのうち、Xが単結合
又は−O−である化合物を水酸化アルミニウムリチウム
等で還元し、得られた一般式(X)のアルコール体をハ
ロゲン化あるいはトシル化して一般式(XI)の化合物
とした後、塩基存在下で一般式(IIa)の化合物と反
応させることにより、一般式(Ia)においてYが−C
2O−である一般式(Ia−2)の化合物を得ること
ができる。
【0036】ここで、一般式(VIII)のカルボン酸
誘導体は液晶化合物の合成中間体としてよく知られてい
る化合物であり、一部は市販されており、それ以外の化
合物も市販の化合物から公知の方法により容易に製造す
ることができる。
【0037】また、一般式(V)の光学活性オキシラン
誘導体も、一部は市販されており、市販されていない化
合物も、市販の光学活性なエピクロロヒドリンから、容
易に合成することができる。
【0038】2)一般式(Ib)のクロマン誘導体(一
般式(I)において、Z=Hであり、n=2である化合
物)
【0039】
【化11】
【0040】(式中、R2及び*は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わす。) 市販の式(XII)の2,5−ジメトキシベンズアルデ
ヒドをプロパンジチオールでチオアセタール化し、得ら
れた式(XIII)のジチアン誘導体を強塩基によりア
ニオンとし、次いで光学活性な一般式(V)のオキシラ
ン誘導体と反応させて、光学活性な一般式(XIV)の
(2−ヒドロキシアルキル)ジチアン誘導体が得られ
る。
【0041】
【化12】
【0042】(式中、R2及び*は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わす。) 次に、一般式(XIV)の化合物をラネーニッケルで還
元的に脱硫して、光学活性な3−ヒドロキシアルキル基
を有する一般式(VIb)の1,4−ジメトキシベンゼ
ン誘導体を得る。更に水酸基をトシル化した後、上記
1)の場合と同様にして脱メチル化して環化させ、一般
式(IIb)の化合物を得ることができる。
【0043】
【化13】
【0044】(式中、R1、X、m、環A、環B、R2
び*は一般式(I)におけると同じ意味を表わす。) この一般式(IIb)の化合物と一般式(VIII)の
カルボン酸あるいは一般式(IX)の酸クロリドを反応
させることにより、一般式(Ib)の化合物のうち、Y
が−COO−である一般式(Ib−1)の化合物を得る
ことができる。
【0045】
【化14】
【0046】(式中、R1、X、m、環A、環B、R2
び*は一般式(I)におけると同じ意味を表わす。) 更に、一般式(IIb)の化合物と一般式(XI)の化
合物から、同様に一般式(Ib)においてYが−CH2
O−である一般式(Ib−2)の化合物を得ることがで
きる。
【0047】[一般式(I)において、Zが水素原子以
外の基である化合物の場合]
【0048】
【化15】
【0049】(式中、n、R2及び*は一般式(I)に
おけると同じ意味を表わす。) 上記1)及び2)で得られた一般式(IIa)あるいは
(IIb)の化合物の水酸基をアセチル化し、得られた
一般式(XV)のアセチル体をニトロ化することによ
り、一般式(XVI)のニトロ体を得ることができる。
これを脱アセチル化して、Zがニトロ基である一般式
(IIc)を得ることができる。
【0050】ここで一般式(XVI)あるいは一般式
(IIc)の化合物のニトロ基を還元してアミノ基と
し、亜硝酸ナトリウムでジアゾ化した後、分解すること
により一般式(II)においてZがハロゲン原子又は−
CNである各化合物、あるいはそのアセチル体を得るこ
とができる。
【0051】同様にして、一般式(II)においてZが
−OHである化合物のアセチル体も得ることができる
が、これを常法によりメチル化あるいはトリフルオロメ
チル化し、次いで脱アセチル化することにより、一般式
(II)においてZが−OCH 3、−OCF3である各化
合物を得ることができる。
【0052】上記のようにして本発明の一般式(I)及
び(II)で表わされる化合物を得ることができるが、
これらに属する個々の具体的な化合物は、融点などの相
転移温度、赤外吸収スペクトル(IR)、核磁気共鳴ス
ペクトル(NMR)、質量スペクトル(MS)等の手段
により確認することができる。
【0053】斯くして得られた一般式(I)の化合物の
代表的なものの例を第1表に示す。
【0054】
【表1】
【0055】(表中、Crは結晶相、SC*はキラルネ
マチック相、SAはスメクチックA相、N*はキラルネ
マチック相、Iは等方性液体相を各々表わす。) また、一般式(I)の化合物の中間体である一般式(I
I)の化合物の代表的なものの例を第2表に示す。
【0056】
【表2】
【0057】本発明の一般式(I)の化合物を、SC相
を示す母体液晶に少量添加することにより充分な自発分
極を誘起し、高速応答が可能となる。
【0058】例えば、第1表のNo.(I−1)の化合物
わずか10重量%及びフェニルピリミジン系の母体液晶
90重量%からなるSC*液晶組成物の、25℃におけ
る自発分極は+2.58nC/cm2であり、それを用いて
作製した表示用セルでは、200μ秒の高速応答が確認
された。
【0059】更に、Zがニトロ基であるNo.(I−3)
の化合物10重量%及び同じ母体液晶90重量%からな
るSC*液晶組成物の、25℃における自発分極は+
7.17nC/cm2と更に大きくなった。また、n=2で
あるNo.(I−4)の化合物15重量%及び同じ母体液
晶85重量%からなるSC*液晶組成物の、25℃にお
ける自発分極は絶対値が0.1nC/cm2以下と小さかっ
たが、その応答は670μ秒と自発分極が小さい割には
高速であった。これはNo.(I−4)の化合物の粘性が
かなり小さいことを示している。
【0060】第1表から、本発明の一般式(I)の化合
物は広い温度範囲で液晶相を示し、高い温度域までSC
*相を示す傾向を有するものが多い。従って、母体液晶
に添加することにより、組成物のSC*相の上限温度
(Tc)を高くすることが可能である。本発明の一般式
(I)の化合物の中にはSC*相を示さない化合物も存
在するが、そのような化合物を母体液晶に添加してもT
cを低下させることはほとんどない。
【0061】また、一般式(I)の化合物に代えて、あ
るいは一般式(I)の化合物と併用して、一般式(I
I)で表わされる化合物もキラルドーパントとして用い
ることができる。ただし、一般式(II)の化合物は、
添加により組成物の液晶相温度範囲を狭くする傾向が強
いので、その添加量は少量に制限される。
【0062】例えば、第2表中のNo.(II−1)の化
合物わずか2重量同%及び同じ母体液晶98重量%から
なるSC*液晶組成物では、1m秒以下の高速応答が確
認された。
【0063】一般式(I)の化合物の多くは広い温度範
囲でN*相を示すので、添加により母体液晶のN相温度
範囲を拡大する傾向を有する。
【0064】一般的に、少量の添加でも大きい自発分極
を誘起する光学活性化合物は、N*相の温度範囲を狭く
するか、あるいは消失させやすく、SA相の温度範囲を
拡大する傾向の強いものが多い。このような化合物をキ
ラルドーパントとして用いた場合、得られたSC*液晶
組成物の相系列は高温域から、(I−SA−SC*)と
なることが多い。また、母体液晶の粘性を低下させるた
めに、母体液晶の構成成分として、シクロヘキサン環あ
るいは両側鎖にアルキル基を有する化合物を用いること
があるが、この化合物はやはりSA相を拡大し、N*
を消失させやすい傾向を有する。
【0065】ところが、現在の配向技術では、SC*
晶組成物は高温域から(I−N*−SA−SC*)の相系
列を示すことが最も望ましいとされている。本発明の一
般式(I)の化合物をキラルドーパントとして用いる
と、上記の望ましい相系列を得ることは極めて容易であ
る。
【0066】優れた配向性を得るためには、上記の(I
−N*−SA−SC*)の相系列に加えて、N*及びSC*
相、特にN*相における螺旋のピッチが大きいことが重
要である。螺旋ピッチを大きくするためには、誘起する
螺旋の向きが逆の光学活性化合物を添加すればよい。
【0067】一般式(V)の光学活性オキシランとし
て、絶対配置が(R)の化合物を用いると、得られる一
般式(IIb)、(Ib)の化合物の*の絶対配置は
(S)となる。
【0068】一般式(IIa)又は(Ia)の化合物を
母体液晶に添加し、誘起する自発分極の極性が+である
場合、ネマチック(キラルネマチック)相の誘起する螺
旋の向きは左であり、自発分極の極性が−である場合に
は、螺旋の向きは右である。従って、一般式(I)の化
合物と誘起する自発分極の極性が等しく、螺旋の向きが
逆である化合物、具体的には、自発分極の極性が−で螺
旋の向きが左、あるいは自発分極の極性が+で螺旋の向
きが右であるような化合物を、キラルドーパントとして
併用することが好ましい。
【0069】本発明のSC*液晶組成物中の一般式
(I)の化合物の含有量は組成物全体の5〜50重量%
が好ましいが、他の光学活性化合物を併用する場合に
は、本発明の一般式(I)の化合物の使用量は更に少な
くてもよい。また、一般式(II)の化合物は組成物全
体の5重量%以下であることが好ましい。
【0070】本発明の一般式(I)の化合物をドーパン
トとして添加する母体液晶に用いられるSC化合物とし
ては、例えば下記一般式(A)
【0071】
【化16】
【0072】(式中、Ra及びRbは直鎖状又は分岐状の
アルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル
基、アルカノイルオキシ基又はアルコキシカルボニルオ
キシ基を表わし、互いに同一であっても異なっていても
よい。)で表わされるフェニルベンゾエート系化合物や
一般式(B)
【0073】
【化17】
【0074】(式中、Ra及びRbは一般式(A)におけ
ると同じ意味を表わす。)で表わされるピリミジン系化
合物をあげることができる。また一般式(A)、(B)
を含めて一般式(C)
【0075】
【化18】
【0076】(式中、Ra及びRbは一般式(A)におけ
ると同じ意味を表わし、環L及び環Mはそれぞれ1,4
−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジ
ン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル
基、ピラジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6
−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基あ
るいはこれらのハロゲン置換体を表わし、互いに同一で
あっても異なっていてもよく、Zaは−COO−、−O
CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、
−C≡C−又は単結合を表わす。)で表わされる化合物
も同様の目的に使用することができる。また、SC相の
温度範囲を高温域に拡大する目的には一般式(D)
【0077】
【化19】
【0078】(式中、Ra及びRbは一般式(A)におけ
ると同じ意味を表わし、環L、環M及び環Nは前記一般
式(C)における環L、環Mと同じ意味を表わし、互い
に同一であっても異なっていてもよく、Za及びZbはそ
れぞれ前記一般式(C)におけるZaと同じ意味を表わ
し、互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表
わされる3環の化合物を用いることができる。
【0079】これらの化合物は混合してSC液晶組成物
として用いるのが効果的であるが、組成物としてSC相
を示せばよいのであって、個々の化合物については必ず
しもSC相を示す必要はない。
【0080】本発明の一般式(I)の化合物を、上記S
C母体液晶に添加して得られたSC *液晶組成物は、例
えば、2枚の透明ガラス電極間に1〜20μm程度の薄
膜として封入することにより、表示用セルとして使用で
きる。良好なコントラストを得るためには均一に配向し
たモノドメインとする必要があるが、前述のように本発
明の一般式(I)の化合物を用いることにより、配向性
に優れた組成物が得られるので、そのようなセルを得る
ことも容易である。
【0081】
【実施例】以下に実施例をあげて、本発明を具体的に説
明するが、勿論本発明の主旨、及び適用範囲は、これら
の実施例により制限されるものではない。
【0082】なお、化合物の構造はNMR、IR、MS
及び元素分析により確認した。相転移温度の測定は温度
調節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計
(DSC)を併用して行った。IRにおける(KBr)
は錠剤成形による、(neat)は液膜による測定を表
わす。NMRにおけるCDCl3は溶媒を表わし、sは
1重線、dは2重線、tは3重線、quintetは5
重線を、mは多重線を、また例えば、dtは2重の3重
線を表わし、bは幅広い線を表わす。Jはカップリング
定数を表わす。MSにおけるM+は親ピークを表わし、
( )内の数値はそのピークの相対強度を表わす。組成
物中における「%」はすべて「重量%」を表わす。
【0083】 (実施例1) 一般式(II)の化合物の合成(1) (+)−2−ヘキシル−2,3−ジヒドロベンゾフラン
−5−オールの合成
【0084】
【化20】
【0085】(1−a) (R)−1−(2,5−ジメ
トキシフェニル)−2−オクタノールの合成 1−ブロモ−2,5−ジメトキシベンゼン8.7g(4
0ミリモル)のエーテル50ml溶液に、−78℃で
1.6Mブチルリチウム−ヘキサン溶液25mlを加え
て30分間攪拌した。これにヨウ化銅(I)3.81g
(20ミリモル)を加え、2時間かけて0℃まで昇温し
た後、(R)−1,2−エポキシオクタン2.56g
(20ミリモル)のエーテル10ml溶液を滴下し、更
に2時間攪拌した。反応液を飽和塩化アンモニウム水溶
液で処理し、セライト濾過した後、反応生成物をエーテ
ルで抽出した。抽出液を濃縮し、得られた残渣をカラム
クロマトグラフィー(Kieselgel60,トルエ
ン/エーテル=20/1)を用いて精製して、(R)−
1−(2,5−ジメトキシフェニル)−2−オクタノー
ル3.1g(収率58%,89%ee)を得た。
【0086】無色油状物質 Rf値:0.2(ヘキサン/酢酸エチル=5/1) [α]D 20 −10.0゜(C=1.3,CHCl3) IR(KBr) 3200〜3700,2940,15
00,1470,1220,1050,805,720
cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=
7.0Hz,3H),1.23〜1.55(m,13
H),2.11(d,J=3.7Hz,1H),2.6
5(dd,J=13.6and8.3Hz,1H),
2.85(dd,J=13.6and3.7Hz,1
H),3.76(s,3H),3.79(s,3H),
3.78〜3.87(m,1H),6.72〜6.81
(m,3H) MS m/z 266(M+,16),152(10
0),137(46) 元素分析:C16263として 計算値:C,72.14%;H,9.84% 実測値:C,71.86%;H,9.87%
【0087】(1−b) (R)−(2−ヒドロキシオ
クチル)ヒドロキノンの合成 上記(1−a)で得た(R)−1−(2,5−ジメトキ
シフェニル)−2−オクタノール1.2g(4.5ミリ
モル)のジクロロメタン20ml溶液に、0℃でジメチ
ルスルフィド3.3ml(45ミリモル)と塩化アルミ
ニウム3g(23ミリモル)を加えた後、室温で6時間
攪拌した。反応液を減圧濃縮し、ジクロロメタン100
mlを加えた後、1M塩酸300mlに注いだ。有機層
を分離した後、反応生成物をジクロロメタン50mlで
3回抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮
した後、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(K
ieselgel60,ヘキサン/酢酸エチル=5/
1)を用いて精製して、(R)−(2−ヒドロキシオク
チル)ヒドロキノン1.1g(収率95%)を得た。
【0088】無色粉末 融点 80℃ [α]D 20 +4.1゜(C=0.58,CHCl3) IR(KBr) 3000〜3700,2940,15
05,1470,1210,1040,1010,81
0cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=7
Hz,3H),1.2〜1.6(m,10H),2.2
3(d,J=2.8Hz,1H),2.73(dd,J
=14.5and7.5Hz,1H),2.80(d
d,J=14.5and2.8Hz,1H),3.95
〜4.03(m,1H),4.30(s,1H),6.
55(d,J=3.0Hz,1H),6.62(dd,
J=8.6and3.0Hz,1H),6.79(d,
J=8.6Hz,1H),7.66(s,1H) MS m/z 238(M+,18),124(10
0),55(34) 高分解能MS(M+):C14223として 計算値:238.1568 実測値:238.1573
【0089】(1−c) (+)−2−ヘキシル−2,
3−ジヒドロベンゾフラン−5−オールの合成(その
1) 上記(1−b)で得た(R)−(2−ヒドロキシオクチ
ル)ヒドロキノン575mg(2.4ミリモル)のベン
ゼン15ml溶液にp−トルエンスルホン酸140mg
を加え、2時間加熱還流した。反応液を1M塩酸50m
lに注ぎ、反応生成物を酢酸エチル30mlで3回抽出
し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧濃縮した。
残渣をカラムクロマトグラフィー(Kieselgel
60,ヘキサン/酢酸エチル=10/1)を用いて精製
して、(+)−2−ヘキシル−2,3−ジヒドロベンゾ
フラン−5−オール380mg(収率71%,67%e
e)を得た。これを(ヘキサン/エタノール=500/
1,200/1)から再結晶させて、精製物135mg
(収率25%,90%ee)得た。
【0090】無色針状晶 融点 57℃ [α]D 20 +33.7゜(C=0.54,CHCl3) IR(KBr) 3000〜3600,2940,28
70,1480,1225,1210,850,820
cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=7
Hz,3H),1.25〜1.54(m,8H),1.
60〜1.69(m,1H),1.77〜1.86
(m,1H),2.81(dd,J=15.6and
8.0Hz,1H),3.20(dd,J=15.6a
nd8.8Hz,1H),4.41(s,1H),4.
73(quintet,J=8.2Hz,1H),6.
54(dd,J=8.4and2.6Hz,1H),
6.59(d,J=8.4Hz,1H),6.67
(d,J=2.6Hz,1H) MS m/z 220(M+,67),123(10
0) 元素分析:C14202として 計算値:C,76.33%;H,9.15% 実測値:C,76.10%;H,9.11%
【0091】 (実施例2) 一般式(II)の化合物の合成(2) (−)−2−ヘキシル−7−ニトロ−2,3−ジヒドロ
ベンゾフラン−5−オールの合成
【0092】
【化21】
【0093】(2−a) (+)−2−ヘキシル−2,
3−ジヒドロベンゾフラン−5−オールの合成(その
2) 実施例1と同様に合成した2−ヘキシル−2,3−ジヒ
ドロベンゾフラン−5−オール(ラセミ体)を、光学異
性体分離カラム(ダイセル社,CHIRALCEL O
D,1×25cm,ヘキサン/2−プロパノール=9/
1)を用いて、高速液体クロマトグラフィーにより
(+)−2−ヘキシル−2,3−ジヒドロベンゾフラン
−5−オールを分取した。
【0094】(2−b) (+)−5−アセトキシ−2
−ヘキシル−2,3−ジヒドロベンゾフランの合成 上記(2−a)で得た(+)−2−ヘキシル−2,3−
ジヒドロベンゾフラン−5−オール405mg(1.8
ミリモル)のジクロロメタン溶液5mlに室温で無水酢
酸0.9ml(9ミリモル)とピリジン0.7ml(9
ミリモル)を加え、一晩攪拌した。反応液を1M塩酸5
0mlに注ぎ、反応生成物をエーテル30mlで3回抽
出し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した後、無
水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。得られた残
渣をカラムクロマトグラフィー(Kieselgel6
0,ヘキサン/酢酸エチル=20/1)を用いて精製し
て、(+)−5−アセトキシ−2−ヘキシル−2,3−
ジヒドロベンゾフラン456mg得た。(収率95%)
【0095】無色油状物質 Rf値:0.4(ヘキサン/酢酸エチル=5/1) [α]D 20 +44.4゜(c=1.27,CHCl3) IR(KBr) 2980,2900,1770,15
00,1220cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=7
Hz,3H),1.23〜1.55(m,8H),1.
60〜1.70(m,1H),1.78〜1.88
(m,1H),2.26(s,3H),2.85(d
d,J=15.6and8.0Hz,1H),3.25
(dd,J=15.6and8.9Hz,1H),4.
78(quintet,J=8.0Hz,1H),6.
69(d,J=8.5Hz,1H),6.76(dd,
J=8.5and2.4Hz,1H),6.86(d,
J=2.4Hz.1H) MS m/z 262(M+,13),220(10
0),123(73) 元素分析:C16223として 計算値:C,73.25%;H,8.45% 実測値:C,72.99%;H,8.37%
【0096】(2−c) (−)−5−アセトキシ−2
−ヘキシル−7−ニトロ−2,3−ジヒドロベンゾフラ
ンの合成 上記(2−b)で得た(+)−5−アセトキシ−2−ヘ
キシル−2,3−ジヒドロベンゾフラン420mg
(1.6ミリモル)の無水酢酸5ml溶液に、発煙硝酸
0.2mlと濃硫酸1滴の無水酢酸2ml溶液を、−5
0℃で(+)−5−アセトキシ−2−ヘキシル−2,3
−ジヒドロベンゾフランが消失するまで滴下した。飽和
食塩水50mlを加え、反応生成物をエーテル10ml
で3回抽出した。飽和食塩水10mlで洗浄した後、無
水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。得られた残
渣をカラムクロマトグラフィー(Kieselgel6
0,ヘキサン/酢酸エチル=8/1〜4/1)を用いて
精製して、(−)−5−アセトキシ−2−ヘキシル−7
−ニトロ−2,3−ジヒドロベンゾフラン380mg
(収率77%)を得た。
【0097】黄色油状物質 Rf値:0.25(ヘキサン/酢酸エチル=5/1) [α]D 20 −13.6゜(c=1.1,CHCl3) IR(KBr) 2950,1770(CO),153
8,1470,1370,1200cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=7
Hz,3H),1.25〜1.57(m,8H),1.
69〜1.79(m,1H),1.89〜1.99
(m,1H),2.30(s,3H),2.95(dd
t,J=16.2,7.5,and1.0Hz,1
H),3.38(ddt,J=16.2,9.0,an
d0.9Hz,1H),5.07(ddt,J=9.
0,7.5,and6.9Hz,1H),7.17(d
t,J=2.4and1.2Hz,1H),7.64
(dt,J=2.4and0.8Hz,1H) MS m/z 307(M+,5),265(61),
43(100) 元素分析:C1621NO5として 計算値:C,62.53%;H,6.89%;N,4.
56% 実測値:C,62.49%;H,7.04%;N,4.
41%
【0098】(2−d) (−)−2−ヘキシル−7−
ニトロ−2,3−ジヒドロベンゾフラン−5−オールの
合成 上記(2−c)で得た(−)−5−アセトキシ−2−ヘ
キシル−7−ニトロ−2,3−ジヒドロベンゾフラン3
43mg(1.1ミリモル)のアセトン溶液10ml
に、0℃で2M水酸化ナトリウム水溶液3mlを滴下
し、0.5時間攪拌した。反応液を1M塩酸50mlに
注ぎ、反応生成物を酢酸エチル20mlで3回抽出し、
無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧濃縮した。得ら
れた残渣をカラムクロマトグラフィー(Kieselg
el60,ヘキサン/酢酸エチル=3/1)を用いて精
製して、(−)−2−ヘキシル−7−ニトロ−2,3−
ジヒドロベンゾフラン−5−オール215mg(収率7
4%,100%ee)を得た。
【0099】黄色針状晶 融点 56℃ [α]D 20 −44.1゜(c=0.63,CHCl3) IR(KBr) 3100〜3600,2940,15
15,1463,1330,1260,850,775
cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=7
Hz,3H),1.25〜1.56(m,8H),1.
67〜1.77(m,1H),1.86〜1.97
(m,1H),2.91(ddt,J=16.1,7.
4,and1.0Hz,1H),3.33(ddt,J
=16.1,8.9,and0.9Hz,1H),4.
89(s,1H),5.01(ddt,J=8.9,
7.4,and6.7Hz,1H),6.99(dt,
J=2.6and1.2Hz,1H),7.34(d
t,J=2.6and0.8Hz,1H) MS m/z 265(M+,41),55(10
0),41(76) 元素分析:C1419NO4として 計算値:C,63.38%;H,7.22%;N,5.
28% 実測値:C,63.33%;H,7.17%;N,5.
22%
【0100】 (実施例3) 一般式(II)の化合物の合成(2) (S)−2−ヘキシルクロマン−6−オールの合成
【0101】
【化22】
【0102】(3−a) 2−(2,5−ジメトキシフ
ェニル)−1,3−ジチアンの合成 2,5−ジメトキシベンズアルデヒド5g、プロパンジ
チオール3.3ml、ポリリン酸トリメチルシリル(P
PSE)−ジクロロメタン溶液45mlを室温で15時
間攪拌した。反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液3
00mlに注ぎ、反応生成物をエーテル400mlで抽
出した。抽出液を濃縮した後、ヘキサン/エーテル/ジ
クロロメタン(4/2/1)混合溶媒から再結晶させ
て、2−(2,5−ジメトキシフェニル)−1,3−ジ
チアン6.0g(収率78%)を得た。
【0103】無色針状晶 融点 130℃ IR(KBr) 2960,2930,2850,16
08,1500,1450,1420,1318,12
72,1233,1200,1040,808,74
3,684cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 1.80〜2.40
(m,2H),2.77〜3.30(m,4H),3.
80(s,3H),3.87(s,3H),5.72
(s,1H),6.84(s,2H),7.22(s,
1H) MS m/z 256(M+,100),182(7
4),149(93),121(48) 元素分析:C121622として 計算値:C,56.22%;H,6.29%;S,2
5.01% 実測値:C,56.06%;H,6.20%;S,2
4.98%
【0104】(3−b) (R)−2−(2,5−ジメ
トキシフェニル)−2−(2−ヒドロキシオクチル)−
1,3−ジチアンの合成 上記(3−a)で得た2−(2,5−ジメトキシフェニ
ル)−1,3−ジチアン1.54g(6ミリモル)のT
HF12ml溶液に、−78℃で1.5Mブチルリチウ
ム−ヘキサン溶液4.5mlを加え10分間攪拌した。
これに(R)−1,2−エポキシオクタン1.1ml
(7.2ミリモル)を加え、6時間かけて0℃まで昇温
した。反応液を1M塩酸で処理し、生成物を酢酸エチル
で抽出した後、抽出液を濃縮し、残渣をカラムクロマト
グラフィー(Kieselgel60,ヘキサン/酢酸
エチル=5/1)を用いて精製して、(R)−2−
(2,5−ジメトキシフェニル)−2−(2−ヒドロキ
シオクチル)−1,3−ジチアン1.7g(収率71
%,91%ee)を得た。
【0105】無色油状物質 Rf値:0.2(ヘキサン/酢酸エチル=5/1) [α]D 20 +29.0゜(C=1.0,CHCl3) IR(neat) 3500,2940,1490,1
280,1225,1050,810cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.85(t,J=
7.0Hz,3H),1.18〜1.48(m,10
H),1.90〜2.06(m,2H),2.48
(d,J=2.2Hz,1H),2.57(dd,J=
14.9and8.4Hz,1H),2.64(dd,
J=14.9and2.2Hz,1H),2.79(d
dd,J=14.3,8.3,and4.3Hz,1
H),2.84〜2.93(m,3H),3.63〜
3.70(m,1H),3.80(s,3H),3.8
1(s,3H),6.81(dd,J=8.8and
3.0Hz,1H),6.88(d,J=8,8Hz,
1H),7.55(d,J=3.0Hz,1H) MS m/z 384(M+,24),255(2
8),163(61),113(100),55(3
7),43(53) 元素分析:C203232として 計算値:C,62.46%;H,8.39%;S,1
6.67% 実測値:C,62.52%;H,8.26%;S,1
6.56%
【0106】(3−c) (R)−1−(2,5−ジメ
トキシフェニル)−3−ノナノールの合成 上記(3−b)で得た(R)−2−(2,5−ジメトキ
シフェニル)−2−(2−ヒドロキシオクチル)−1,
3−ジチアン2.0g(5.2ミリモル)のアセトン2
0ml溶液に、ラネーニツケル(W−4)エタノール懸
濁液60mlと2−プロパノール2mlを加え、30分
加熱還流した。反応液をセライト濾過した後、濾液を濃
縮し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(Ki
eselgel60,ヘキサン/酢酸エチル=5/1)
を用いて精製して、(R)−1−(2,5−ジメトキシ
フェニル)−3−ノナノール1.1g(収率74%,8
4%ee)を得た。
【0107】無色油状物質 Rf値:0.25(ヘキサン/酢酸エチル=5/1) [α]D 20 −19.6゜(C=1.1,CHCl3) IR(neat) 3500,2950,1500,1
225,1050cm-1 1H NMR(CDCl3) δ
0.87(t,J=7Hz,3H),1.22〜1.
35(m,7H),1.38〜1.50(m,3H),
1.64〜1.77(m,2H),2.05(d,J=
4.0Hz,1H),2.67(ddd,J=13.
6,7.9,and5.6Hz,1),2.76(d
t,J=13.6and8.1Hz,1H),3.46
〜3.56(m,1H),3.76(s,3H),3.
79(s,3H),6.70(dd,J=8.8and
3.0Hz,1H),6.74(d,J=3.0Hz,
1H),6.78(d,J=8.8Hz,1H) MS m/z 280(M+,71),152(10
0),121(48) 高分解能MS(M+):C17283として 計算値:280.2037 実測値:280.2050
【0108】(3−d) (R)−1−(2,5−ジメ
トキシフェニル)−3−(p−トルエンスルホニルオキ
シ)ノナンの合成 上記(3−c)で得た(R)−1−(2,5−ジメトキ
シフェニル)−3−ノナノール1.04g(3.7ミリ
モル)のピリジン溶液に塩化p−トルエンスルホニル
1.1g(5.6ミリモル)と少量の4−(N,N−ジ
メチルアミノ)ピリジン(DMAP)を加え、室温で一
晩攪拌した。反応液をセライト濾過した後、濾液を1M
塩酸に注ぎ、反応生成物をエーテル抽出し、抽出液を飽
和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥した
後、減圧濃縮し、得られた残渣をカラムクロマトグラフ
ィー(Kieselgel60,ヘキサン/酢酸エチル
=5/1)を用いて精製して、(R)−1−(2,5−
ジメトキシフェニル)−3−(p−トルエンスルホニル
オキシ)ノナン1.2g(収率76%)を得た。
【0109】無色油状物質 Rf値:0.4(ヘキサン/酢酸エチル=5/1) [α]D 20 +11.4゜(C=1.3,CHCl3) IR(neat) 2950,1500,1360,1
227,1180,1050,900cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.86(t,J=
7.2Hz,3H),1.13〜1.29(m,8
H),1.62(quartet,J=6.1Hz,2
H),1.79〜1.90(m,2H),2.43
(s,3H),2.44〜2.61(m,2H),3.
74(s,3H),3.75(s,3H),4.60
(quintet,J=5.9Hz,1H),6.61
(d,J=2.9Hz,1H),6.69(dd,J=
8.8and2.9Hz,1H),6.74(d,J=
8.8Hz,1H),7.31(d,J=8.0Hz,
2H),2.78(d,J=8.0Hz,2H) MS m/z 434(M+,19),262(5
7),151(100),121(39),91(3
1),57(45),41(45) 元素分析:C24345Sとして 計算値:C,66.33%;H,7.89%;S,7.
38% 実測値:C,66.15%;H,7.74%;S,7.
37%
【0110】(3−e) (S)−2−ヘキシルクロマ
ン−6−オールの合成 上記(3−d)で得た(R)−1−(2,5−ジメトキ
シフェニル)−3−(p−トルエンスルホニルオキシ)
ノナン1.03g(2.4ミリモル)の塩化メチレン1
5ml溶液に、−20℃でジメチルスルフィド1.4m
l(19ミリモル)と塩化アルミニウム1.3g(10
ミリモル)を加え、0℃まで昇温しながら、3時間攪拌
した後、減圧濃縮した。エーテル20mlと1M塩酸5
0mlを加え、セライト濾過した後、反応生成物をエー
テル20mlで3回抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥
した。濾過した後、減圧濃縮し、得られた残渣をカラム
クロマトグラフィー(Kieselgel60,ヘキサ
ン/酢酸エチル=5/1)を用いて精製して、(S)−
2−ヘキシルクロマン−6−オール0.39g(収率7
0%,78%ee)を得た。更に(ヘキサン/エーテル
=100/1)から再結晶させて精製した。(0.14
g,収率26%,94%ee)
【0111】無色針状晶 融点 51℃ [α]D 20 −83.2゜(C=0.57,CHCl3) IR(KBr) 3400,2950,1500,13
80,1200,810cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=
6.8Hz,3H),1.25〜1.77(m,11
H),1.96(dddd,J=13.5,6.2,
3.2and2.2Hz,1H),2.68(ddd,
J=16.6,5.6and3.3Hz,1H),2.
80(ddd,J=16.6,11.2and6.2H
z,1H),3.87〜3.93(m,1H),4.3
1(s,1H),6.52(d,J=3.0Hz,1
H),6.57(dd,J=8.6and3.0Hz,
1H),6.67(d,J=8.6Hz,1H) MS m/z 234(M+,49),123(10
0),41(18) 元素分析:C15222として 計算値:C,76.88%;H,9.46% 実測値:C,76.59%;H,9.50%
【0112】 (実施例4) 一般式(I)の化合物の合成(1) (+)−2−ヘキシル−5−(4−オクチルオキシフェ
ニル)カルボニルオキシ−2,3−ジヒドロベンゾフラ
ン(No.(I−1)の化合物)の合成 4−オクチルオキシ安息香酸63mg(0.25ミリモ
ル)のジクロロメタン2ml溶液に、ジシクロヘキシル
カルボジイミド(DCC)62mg(0.3ミリモル)
を加え、室温で10分間攪拌した。実施例1で得られた
(+)−2−ヘキシル−2,3−ジヒドロベンゾフラン
−5−オール55mg(0.25ミリモル)とDMAP
15mgを加え、更に室温で一晩攪拌した。反応液を減
圧濃縮した後、エーテル30mlを加えてセライト濾過
し、濾液を減圧濃縮した後、得られた残渣をカラムクロ
マトグラフィー(Kieselgel60,ヘキサン/
酢酸エチル=80/1)を用いて精製して、(+)−2
−ヘキシル−5−(4−オクチルオキシフェニル)カル
ボニルオキシ−2,3−ジヒドロベンゾフラン78mg
(収率69%,90%ee)を得た。更にヘキサンから
再結晶させて、精製物45mg(収率40%,91%e
e)を得た。
【0113】無色粉末 相転移温度 53℃(Cr→N*)、59℃(N−I) [α]D 20 +30.5゜(c=0.57,CHCl3) IR(KBr) 2940,2860,1730,16
10,1490,1260,1170,1130cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=
6.2Hz,3H),0.90(t,J=5.8Hz,
3H),1.25〜1.54(m,18H),1.63
〜1.72(m,1H),1.80〜1.89(m,1
H),1.82(quintet,J=6.6Hz,2
H),2.88(dd,J=15.6and8.0H
z,1H),3.28(dd,J=15.6and8.
9Hz,1H),4.03(t,J=6.6Hz,2
H),,4.81(quintet,J=8.0Hz,
1H),6.74(d,J=8.5Hz,1H),6.
88(dd,J=8.5and2.5Hz,1H),
6.95(d,J=9Hz,2H),6.98(dd,
J=2.4and1.5Hz,1H),8.11(d,
J=9.0Hz,2H) MS m/z 452(M+,4),233(10
0),121(56) 元素分析:C29404として 計算値:C,76.95%;H,8.91% 実測値:C,76.74%;H,8.96%
【0114】(実施例5) 一般式(I)の化合物の合
成(2) (+)−2−ヘキシル−5−[4−(4−オクチルオキ
シフェニル)フェニル]カルボニルオキシ−2,3−ジ
ヒドロベンゾフラン(No.(I−2)の化合物)の合成 実施例4と同様にして、(+)−2−ヘキシル−2,3
−ジヒドロベンゾフラン−5−オール50mgと4−
(4−オクチルオキシフェニル)安息香酸75mgか
ら、(+)−2−ヘキシル−5−[4−(4−オクチル
オキシフェニル)フェニル]カルボニルオキシ−2,3
−ジヒドロベンゾフラン54mg(収率44%,88%
ee)を得た。更に(ヘキサン/エタノール=10/
1)から再結晶させて、精製物27mg(収率22%,
90%ee)を得た。
【0115】無色粉末 相転移温度 115℃(Cr→SC*)、140℃(S
*−SA)、183℃(SA−N*)、185℃(N*
−I) [α]D 20 +30.7゜(c=0.3,CHCl3) IR(KBr) 2940,2860,1730,16
05,1490,1280,1190,825cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=7
Hz,3H),0.90(t,J=7Hz,3H),
1.24〜1.55(m,18H),1.64〜1.7
3(m,1H),1.80〜1.90(m,1H),
1.81(quintet,J=6.6Hz,2H),
2.89(dd,J=15.7and8.0Hz,1
H),3.29(dd,J=15.7and8.9H
z,1H),4.01(t,J=6.6Hz,2
H),,4.82(quintet,J=8.0Hz,
1H),6.76(d,J=8.5Hz,1H),6.
91(dd,J=8.5and2.5Hz,1H),
7.00(d,J=8.8Hz,2H),7.00〜
7.02(m,1H),7.59(d,J=8.8H
z,2H),7.68(d,J=8.6Hz,2H),
8.21(d,J=8.6Hz,2H) MS m/z 528(M+,8),309(10
0),197(12) 高分解能MS(M+):C35444として 計算値:528.3237 実測値:528.3266
【0116】 (実施例6) 一般式(I)の化合物の合成(3) (+)−2−ヘキシル−7−ニトロ−5−[4−(4−
オクチルオキシフェニル)フェニル]カルボニルオキシ
−2,3−ジヒドロベンゾフラン(No.(I−3)の化
合物)の合成 4−(4−オクチルオキシフェニル)安息香酸308m
g(0.94ミリモル)の塩化メチレン10ml溶液
に、DCC214mg(1.0ミリモル)を加え、室温
で0.5時間攪拌した後、実施例2で得られた(−)−
2−ヘキシル−7−ニトロ−2,3−ジヒドロベンゾフ
ラン−5−オール250mg(0.94ミリモル)とD
MAP60mgを加え、更に室温でー晩攪拌した。反応
液を減圧濃縮した後、エーテル30mlを加えてセライ
ト濾過し、濾液を減圧濃縮した。得られた残渣をカラム
クロマトグラフィー(Kieselgel60,ヘキサ
ン/酢酸エチル=10/1〜3/1)を用いて精製し
て、(+)−2−ヘキシル−7−ニトロ−5−[4−
(4−オクチルオキシフェニル)フェニル]カルボニル
オキシ−2,3−ジヒドロベンゾフラン380mg(収
率70%)を得た。
【0117】黄色針状晶 相転移温度 111℃(Cr→SC*)、112℃(SC
*−SA)、180℃(SA−I) [α]D 20 +2.4゜(c=0.51,CHCl3) IR(KBr) 2900,1730(CO),160
0,1522,1250,1180,820,760cm
-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.90(t,J=
6.9Hz,3H),0.91(t,J=7Hz,3
H),1.25〜1.57(m,18H),1.65〜
1.80(m,1H),1.82(quintet,J
=6.7Hz,2H),1.90〜2.02(m,1
H),2.99(dd,J=16.2and7.4H
z,1H),3.42(dd,J=16.2and8.
9Hz,1H),4.02(t,J=6.6Hz,2
H),5.11(ddt,J=8.7,7.4,and
6.8Hz,1H),7.01(d,J=8.8Hz,
2H),7.33(dt,J=2.4and1.1H
z,1H),7.60(d,J=8.8Hz,2H),
7.70(d,J=8.6Hz,2H),7.79
(d,J=2.4Hz,1H),8.20(d,J=
8.6Hz,2H) MS m/z 573(M+,1),309(100) 元素分析:C3543NO6として 計算値:C,73.27%;H,7.55%;N,2.
44% 実測値:C,73.13%;H,7.51%;N,2.
29%
【0118】(実施例7) 一般式(I)の化合物の合
成(4) (S)−2−ヘキシル−6−(4−オクチルオキシフェ
ニル)カルボニルオキシクロマン(No.(I−4)の化
合物)の合成 4−オクチルオキシ安息香酸50mg(0.2ミリモ
ル)のジクロロメタン溶液に、DCC49mg(0.2
4ミリモル)を加えて10分間攪拌した後、実施例3で
得られた(S)−2−ヘキシルクロマン−6−オール4
7mg(0.2ミリモル)と少量のDMAPを加えて室
温で1晩攪拌した。反応液を減圧濃縮した後、エーテル
50mlを加えてセライト濾過した。濾液を減圧濃縮
し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(Kie
selgel60,ヘキサン/酢酸エチル=5/1)を
用いて精製して、(S)−2−ヘキシル−6−(4−オ
クチルオキシフェニル)カルボニルオキシクロマン66
mg(収率70%)を得た。更に(ヘキサン/エーテル
=10/1)から再結晶させて、精製物52mg(収率
56%,98%ee)を得た。
【0119】無色針状晶 相転移温度 72℃(Cr→N*)、79℃(N*−I) [α]D 20 −54.6゜(C=0.52,CHCl3) IR(KBr) 2940,1730(CO),160
2,1495,1280,1260,1175cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.89(t,J=7
Hz,3H),0.90(t,J=7Hz,3H),
1.25〜1.79(m,21H),1.82(qui
ntet,J=6.6Hz,2H),1.95〜2.0
2(m,1H),2.75(ddd,J=16.6,
5.3,and3.2Hz,1H),2.86(dd
d,J=16.6,11.1,and6.1Hz,1
H),3.98(dddd,J=9.7,7.4,5.
4,and2.1Hz,1H),4.03(t,J=
6.5Hz,2H),6.81(dd,J=7.0an
d2.3Hz,1H),6.86〜6.91(m,2
H),6.95(d,J=9Hz,2H),8.11
(d,J=9Hz,2H) MS m/z 466(M+,5),233(10
0),121(55) 元素分析:C30424として 計算値:C,77.22%;H,9.07% 実測値:C,76.99%;H,8.95%
【0120】(実施例8) 一般式(I)の化合物の合
成(5) (S)−2−ヘキシル−6−[4−(4−オクチルオキ
シフェニル)フェニル]カルボニルオキシクロマン(N
o.(I−5)の化合物)の合成 実施例7と同様にして、(S)−2−ヘキシルクロマン
−6−オール45mg(0.19ミリモル)と4−(4
−オクチルオキシフェニル)安息香酸81mgから、
(S)−2−ヘキシル−6−[4−(4−オクチルオキ
シフェニル)フェニル]カルボニルオキシクロマン74
mg(収率71%)を得た。更に(ヘキサン/エタノー
ル=4/1)から再結晶させて、精製物56mg(収率
54%,96%ee)を得た。
【0121】無色針状晶 相転移温度 116℃(Cr−SC*)、159℃(S
*−SA)、178℃(SA−N*)、198℃(I−
*) [α]D 20 −52.0゜(C=0.68,CHCl3) IR(KBr) 2940,1730(CO),160
2,1500,1280,1198,1080,830
cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.90(t,J=7
Hz,3H),0.91(t,J=6.9Hz,3
H),1.25〜1.79(m,21H),1.82
(quintet,J=6.7Hz,2H),1.96
〜2.04(m,1H),2.76(ddd,J=1
6.7,5.5,and3.3Hz,1H),2.87
(ddd,J=16.7,11.1,and6.0H
z,1H),3.99(dddd,J=9.6,7.
3,5.4,and2.1Hz,1H),4.02
(t,J=6.6Hz,2H),6.33(dd,J=
7.0and2.2Hz,1H),6.90〜6.94
(m,2H),7.00(d,J=8.8Hz,2
H),7.59(d,J=8.8Hz,2H),7.6
7(d,J=8.7Hz,2H),8.21(d,J=
8.7Hz,2H) MS m/z 542(M+,6),309(100) 元素分析:C36464として 計算値:C,79.67%;H,8.54% 実測値:C,79.52%;H,8.42%
【0122】 (実施例9) 一般式(I)の化合物の合成(6) (S)−6−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキシ
ル)カルボニルオキシ−2−ヘキシルクロマン(No.
(I−6)の化合物)の合成 実施例7と同様にして、(S)−2−ヘキシルクロマン
−6−オール40mg(0.17ミリモル)とトランス
−4−ヘプチルシクロヘキサンカルボン酸39mgか
ら、(S)−6−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキ
シル)カルボニルオキシ−2−ヘキシルクロマン55m
g(収率73%,95%ee)を得た。
【0123】無色針状晶 相転移温度 51℃(Cr→N*)、45℃(SA−
*)、74℃(N*−I) [α]D 20 −56.4゜(C=1.0,CHCl3) IR(KBr) 2930,1740(CO),149
0,1220cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=7
Hz,3H),0.89(t,J=7Hz,3H),
0.93〜1.02(m,2H),1.16〜1.78
(m,26H),1.85(d,J=13.9Hz,2
H),1.96(dddd,J=13.5,6.0,
3.2and2.4Hz,1H),2.10(d,J=
13.9Hz,2H),2.43(tt,J=12.5
and3.3Hz,1H),2.71(ddd,J=1
6.7,5.5and3.2Hz,1H),2.82
(ddd,J=16.7,11.2and6.2Hz,
1H),3.95(dddd,J=9.7,7.3,
5.3and2.1Hz,1H),6.71〜6.78
(m,3H) MS m/z 443(M++1,2),234(10
0) 元素分析:C29463として 計算値:C,78.68%;H,10.47% 実測値:C,78.42%;H,10.51%
【0124】(実施例10) SC*液晶組成物の調製 以下の組成からなるSC母体液晶(H−1)を調製し
た。
【0125】
【化23】
【0126】この母体液晶の相転移温度は以下の通りで
あった。 12.5℃(Cr→SC)、55.5℃(SC−S
A)、64.5℃(SA−N)、70℃(N−I) このSC母体液晶(H−1)95%及びNo.(I−1)
の化合物5%からなるSC*液晶成物(M−1)を調製
した。その相転移温度は以下の通りであった。
【0127】52℃(SC*−SA)、61.5℃(S
A−N*)、67℃(N*−I) なお、融点は明確でなかった。
【0128】同様にして、母体液晶(H−1)90%及
びNo.(I−1)の化合物10%からなるSC*液晶組成
物(M−2)を調製した。その相転移温度は以下の通り
であった。
【0129】48.5℃(SC*−SA)、58℃(S
A−N*)、66℃(N*−I)
【0130】同様にして、母体液晶(H−1)90%及
びNo.(I−2)の化合物10%からなるSC*液晶組成
物(M−3)を調製した。その相転移温度は以下の通り
であった。
【0131】51℃(SC*−SA)、67.5℃(S
A−N*)、75℃(N*−I)
【0132】同様にして、母体液晶(H−1)95重量
%及びNo.(I−3)の化合物5%からなるSC*液晶組
成物(M−4)を調製した。その相転移温度は以下の通
りであった。
【0133】54.5℃(SC*−SA)、68℃(S
A−N*)、71.5℃(N*−I)
【0134】同様にして、母体液晶(H−1)90%及
びNo.(I−3)の化合物10%からなるSC*液晶組成
物(M−5)を調製した。その相転移温度は以下の通り
であった。
【0135】48.5℃(SC*−SA)、71.5℃
(SA−N*)、74℃(N*−I)
【0136】同様にして、母体液晶(H−1)85%及
びNo.(I−4)の化合物15%からなるSC*液晶組成
物(M−6)を調製した。その相転移温度は以下の通り
であった。
【0137】48℃(SC*−SA)、53.5℃(S
A−N*)、66℃(N*−I)
【0138】同様にして、母体液晶(H−1)75%及
びNo.(I−5)の化合物25%からなるSC*液晶組成
物(M−7)を調製した。その相転移温度は以下の通り
であった。
【0139】54℃(SC*−SA)、70℃(SA−
*)、79.5℃(N*−I)
【0140】同様にして、母体液晶(H−1)90%及
びNo.(I−6)の化合物10%からなるSC*液晶組成
物(M−8)を調製した。その相転移温度は以下の通り
であった。
【0141】45℃(SC*−SA)、58℃(SA−
*)、65.5℃(N*−I)
【0142】同様にして、母体液晶(H−1)98%及
びNo.(II−1)の化合物2%からなるSC*液晶組成
物(M−9)を調製した。その相転移温度は以下の通り
であった。
【0143】49℃(SC*−SA)、56℃(SA−
*)、64.5℃(N*−I)
【0144】(実施例11) 液晶表示素子の作製 実施例10で得られたSC*液晶組成物(M−1)を等
方性液体(I)相まで加熱し、これを厚さ2μmの2枚
の透明電極板(ポリイミドコーティング−ラビングによ
る配向処理を施してある)からなるガラスセルに充填し
て、表示用素子を作製した。これを室温まで徐冷したと
ころ均一に配向したSC*相のセルが得られた。このセ
ルに電界強度10Vp-p/μm、50Hzの矩形波を印
加して、その電気光学的応答を測定したところ、25℃
で360μ秒という高速応答が確認できた。このときの
チルト角は18.8゜であった。また自発分極は+0.
49nC/cm2であった。
【0145】同様にして、SC*液晶組成物(M−2)
〜(M−8)を用いて液晶表示用素子を各々作製し、そ
の特性を測定した。結果を以下に示す。 (M−2):応答206μ秒、チルト角22.2゜、自
発分極+2.58nC/cm 2 (M−3):応答250μ秒、自発分極+1.37nC/
cm2 (M−4):応答156μ秒、チルト角21.4゜、自
発分極+3.74nC/cm 2 (M−5):応答100μ秒、チルト角20.2゜、自
発分極+7.17nC/cm 2 (M−6):応答670μ秒、チルト角19.2゜、自
発分極+0.1nC/cm2 (M−7):応答800μ秒、チルト角16.5゜ (M−8):応答515μ秒、チルト角17.0゜、自
発分極−0.44nC/cm 2 (M−9):応答940μ秒、チルト角15.8゜
【0146】次に、No.(I−2)の化合物を用いて同
様にして表示用セルを作製した。100℃でその特性を
測定したところ、応答は45μ秒で、自発分極は+64
nC/cm2、チルト角は21.4゜であった。
【0147】
【発明の効果】本発明の一般式(I)、一般式(II)
で表わされる光学活性な環状エーテル骨格を有する化合
物は、SC相を示す母体液晶にキラルドーパントとして
少量添加するだけで、充分な自発分極を誘起することが
でき、広い温度範囲で高速応答が可能で、且つ配向性の
優れた液晶組成物を提供することができる。
【0148】また、工業的にも容易に製造でき、無色で
水、光等に対する化学的安定性にも優れているので非常
に実用的である。更に、本発明の強誘電性液晶組成物
は、約100μ秒の高速応答を実現することも可能であ
り、表示用光スイッチング素子の構成材料として極めて
有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07D 407/12 307 7602−4C 311 7602−4C C09K 19/34 9279−4H G09F 9/35 303 7244−5G (72)発明者 楠本 哲生 神奈川県相模原市南台1−9−2−102 (72)発明者 佐藤 健一 神奈川県相模原市上溝35−11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1はフッ素原子又は炭素原子数1〜10のア
    ルコキシル基により置換されていてもよい炭素原子数1
    〜18のアルキル基を表わし、Xは単結合、−O−、−
    COO−又は−OCO−を表わし、mは0又は1を表わ
    し、環A及び環Bはそれぞれ独立的に、1個又は2個の
    フッ素原子により置換されていてもよい1,4−フェニ
    レン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基、ピリ
    ミジン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル
    基、ピラジン−2,5−ジイル基又はトランス−1,3
    −ジオキサン−2,5−ジイル基を表わし、Yは−CO
    O−又は−CH2O−を表わすが、Yが−CH2O−を表
    わす場合、Xは単結合又は−O−を表わし、nは1又は
    2を表わし、Zは水素原子、ハロゲン原子、−OCHF
    2、−OCH3、−OCF3、−CN又は−NO2を表わ
    し、R2は炭素原子数1〜10のアルキル基を表わし、
    *はその炭素原子が(R)又は(S)配置の不斉炭素原
    子であることを表わす。)で表わされる光学活性化合
    物。
  2. 【請求項2】 R1が炭素原子数3〜12のアルキル基
    であり、Xが単結合又は−O−であり、環A及び環Bが
    それぞれ独立的に、フッ素原子により置換されていても
    よい1,4−フェニレン基又はトランス−1,4−シク
    ロヘキシレン基であり、Yが−COO−であり、Zが水
    素原子、フッ素原子、−CN又は−NO2である請求項
    1記載の光学活性化合物。
  3. 【請求項3】 一般式(II) 【化2】 (式中、nは1又は2を表わし、Zは水素原子、ハロゲ
    ン原子、−OCHF2、−OCH3、−OCF3、−CN
    又は−NO2を表わし、R2は炭素原子数1〜10のアル
    キル基を表わし、*はその炭素原子が(R)又は(S)
    配置の不斉炭素原子であることを表わす。)で表わされ
    る光学活性化合物。
  4. 【請求項4】 請求項1又は3記載の光学活性化合物を
    含有する液晶組成物。
  5. 【請求項5】 強誘電性キラルスメクチック相を示す請
    求項4記載の液晶組成物。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の液晶組成物を構成材料と
    する液晶素子。
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