JPH0782261A - Optically active dihydrobenzofuranone derivative and liquid crystal composition - Google Patents

Optically active dihydrobenzofuranone derivative and liquid crystal composition

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Publication number
JPH0782261A
JPH0782261A JP23155393A JP23155393A JPH0782261A JP H0782261 A JPH0782261 A JP H0782261A JP 23155393 A JP23155393 A JP 23155393A JP 23155393 A JP23155393 A JP 23155393A JP H0782261 A JPH0782261 A JP H0782261A
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JP
Japan
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liquid crystal
compound
general formula
optically active
formula
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Pending
Application number
JP23155393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
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
Akiko Nakayama
昭子 中山
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.)
DIC Corp
Sagami Chemical Research Institute
Original Assignee
Sagami Chemical Research Institute
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a new optically active dihydrobenzofuranone derivative capable of inducing large spontaneous polarization when added to a mother liquid crystal, giving a liquid crystal composition having broad liquid crystal temperature range and high response speed and useful for liquid crystal display element, etc. CONSTITUTION:A new compound expressed by the formula I [R<1> is 1-18C alkyl, 2-18C alkenyl, etc.; X is single bond or O; m is 0 or 1; ring A and ring B are (substituted) 1,4-phenylene, trans-1,4-cyclohexylene, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, etc.; R<2> is 2-10C alkyl; * and ** represent asymmetric carbon atom having (R) or (S) configuration]. This compound is produced by reacting an optically active hydroxydihydrobenzofuranone derivative of the formula II with an acid chloride of the formula III. The compound induces sufficiently large spontaneous polarization when added to a mother liquid crystal exhibiting SC phase to give a liquid crystal composition having broad liquid crystal temperature range and high response speed and useful as a constituent material for ferroelectric liquid crystal display element, etc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規な光学活性ジヒド
ロベンゾフラノン誘導体及びそれを含有する液晶材料、
更に前記誘導体の製造中間体に関し、特に応答性、メモ
リー性に優れる強誘電性液晶表示用材料に関する。
The present invention relates to a novel optically active dihydrobenzofuranone derivative and a liquid crystal material containing the same,
Further, it relates to a production intermediate of the above derivative, and more particularly to a ferroelectric liquid crystal display material excellent in responsiveness and memory property.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子は、その優れた特徴(低電
圧駆動、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。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used at present due to their excellent features (low voltage driving, low power consumption, thin display, and can be used in bright places without eye strain). However, in the TN type, which is the most general display method, the response is extremely slow compared with other light emitting display methods such as CRT, and the display memory (memory effect) is obtained when the applied electric field is cut off. Therefore, there are many restrictions on the application to moving screens such as an optical shutter that requires high-speed response, a printer head, or a television that requires time-division driving, and it cannot be said that it is a suitable display method.

【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。
Recently, a display method using a ferroelectric liquid crystal has been reported, and according to this, a TN type liquid crystal display of 100-1 is used.
Since a high-speed response of 000 times and a memory effect can be obtained, it is expected as a next-generation liquid crystal display device, and research and development are being actively conducted at present.

【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。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
表示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*相を示す液晶組成物(以下、SC*液晶
組成物と省略する)として用いる必要がある。
The liquid crystal phase of the ferroelectric liquid crystal belongs to the tilt type chiral smectic phase, but the chiral smectic C (hereinafter abbreviated as SC * ) phase has the lowest viscosity and is most desirable. A large number of liquid crystal compounds exhibiting the SC * phase have already been synthesized and studied, but the following conditions for use as a ferroelectric liquid crystal display element, namely, (a)
Show SC * phase in a wide temperature range including room temperature, (b)
In order to obtain good orientation, the SC * phase has an appropriate phase series on the high temperature side, and its spiral pitch is large.
There is no known compound that alone has an appropriate tilt angle, (d) a small viscosity, (e) a large spontaneous polarization, and (f) a high-speed response. Therefore, it is necessary to mix several or more compounds and use them as a liquid crystal composition exhibiting an SC * phase (hereinafter, abbreviated as SC * liquid crystal composition).

【0005】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、最も一般的である。
The SC * liquid crystal composition is prepared by using an achiral compound and smectic C (hereinafter referred to as SC
To a matrix liquid crystal exhibiting a phase (hereinafter, abbreviated as SC matrix liquid crystal), a dopant composed of an optically active compound,
The method of adding as a so-called chiral dopant is the most general method because a composition having a lower viscosity can be obtained and a high-speed response is possible.

【0006】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。
The compound used as the chiral dopant is
It is not necessary to exhibit the SC * phase alone or even the liquid crystal phase by itself, but it is sufficient to induce a sufficient spontaneous polarization in the liquid crystal composition with a small amount of addition and to have a sufficient helical pitch as a chiral dopant. It is necessary to show properties such as being large.

【0007】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。このような考えに基づき、本発明者らは一
般式(III)
In order to induce a large spontaneous polarization as a chiral dopant, it is necessary that a group having a strong dipole moment is fixed as close as possible to the central skeleton (core) and asymmetric carbon of the compound molecule. This is already known. Based on such an idea, the inventors of the present invention have general formula (III)

【0008】[0008]

【化3】 [Chemical 3]

【0009】(式中、R3はアルキル基又はアルコキシ
ル基を表わし、環C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、R4はアル
キル基を表わす。)で表わされる光学活性ラクトン誘導
体を合成し、この化合物を母体液晶に少量添加すること
により、充分大きな自発分極を誘起し、高速応答性のS
*液晶組成物の調製が可能となることを見いだした。
(J.Chem.Soc.,Chem.Commun., 1991, 311及び特開平2
−286673号公報に記載)
(In the formula, R 3 represents an alkyl group or an alkoxyl group, and the ring C is a 1,4-phenylene group which may be substituted with one or two fluorine atoms or trans-1,4-cyclohexyl. A silene group and R 4 represents an alkyl group), and an optically active lactone derivative represented by the formula:
It has been found that a C * liquid crystal composition can be prepared.
(J.Chem.Soc., Chem.Commun., 1991, 311 and JP-A-2
(Described in JP-A-286673)

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、一般式
(III)の光学活性ラクトン誘導体はキラルドーパン
トとして優れた性質を有することが既に知られていた
が、その特性においては改善の余地がないわけではなか
った。
As described above, it has been already known that the optically active lactone derivative represented by the general formula (III) has excellent properties as a chiral dopant, but there is room for improvement in the properties. It wasn't without it.

【0011】即ち、一般式(III)の光学活性ラクト
ン誘導体は、母体液晶に添加することにより、極めて大
きい自発分極を誘起すると同時に、そのネマチック(キ
ラルネマチック)相に強い螺旋構造を誘起するため、螺
旋ピッチは短くなる傾向があった。
That is, the optically active lactone derivative of the general formula (III) induces a very large spontaneous polarization by adding it to the host liquid crystal and at the same time induces a strong helical structure in its nematic (chiral nematic) phase. The spiral pitch tended to be shorter.

【0012】ところが、現在の強誘電性液晶の配向方法
によって良好な配向状態を得るためには、キラルネマチ
ック相における螺旋のピッチが充分大きい液晶材料を用
いる必要がある。螺旋ピッチを大きく調整するために
は、誘起する螺旋の向きが逆の光学活性な液晶性化合物
をキラルドーパントとして併用すればよいわけである
が、この場合に誘起する自発分極の極性を同じにして、
打ち消しあうことがないようにしなければならない。従
って、一般式(III)の光学活性ラクトン誘導体と自
発分極の極性が等しく、螺旋ピッチの向きが逆の光学活
性な液晶化合物が必要である。具体的には、一般式(I
II)の光学活性ラクトン誘導体においては、自発分極
が+の場合螺旋ピッチは左であり、−の場合は右である
ので、併用すべき光学活性化合物としては、自発分極と
螺旋ピッチの関係が+で右、あるいは−で左の光学活性
化合物が必要である。そのような光学活性化合物自体は
既に多数知られている。しかしながら、一般式(II
I)の光学活性ラクトン誘導体によって誘起される螺旋
ピッチは非常に短くなり、それに見合うほどの螺旋ピッ
チを有し、且つ自発分極も充分大きい化合物はほとんど
知られていない。
However, in order to obtain a good alignment state by the current ferroelectric liquid crystal alignment method, it is necessary to use a liquid crystal material having a sufficiently large helical pitch in the chiral nematic phase. In order to greatly adjust the spiral pitch, an optically active liquid crystalline compound having a reversed spiral direction may be used in combination as a chiral dopant. In this case, the polarities of the spontaneous polarization to be induced should be the same. ,
We must make sure that they do not cancel each other out. Therefore, an optically active liquid crystal compound having the same spontaneous polarization as the optically active lactone derivative represented by the general formula (III) but having the opposite helical pitch is required. Specifically, the general formula (I
In the optically active lactone derivative of II), the spiral pitch is on the left when the spontaneous polarization is +, and on the right when the spontaneous polarization is −, and therefore the optically active compound to be used in combination has a relationship between the spontaneous polarization and the helical pitch of +. The right-hand side is required, and the left-hand side is an optically active compound. Many such optically active compounds themselves are already known. However, the general formula (II
The helical pitch induced by the optically active lactone derivative of I) becomes extremely short, and a compound having a helical pitch commensurate with it and having a sufficiently large spontaneous polarization is hardly known.

【0013】従って一般式(III)の光学活性ラクト
ン誘導体を用いて螺旋ピッチを調整する場合、併用すべ
き光学活性化合物の量は一般式(III)の光学活性ラ
クトン誘導体の量よりはるかに多くなり、結果的にキラ
ルドーパント全体としての自発分極はやや小さくなり、
一般式(III)の光学活性ラクトン誘導体の優れた特
性は失われてしまう。
Therefore, when the helical pitch is adjusted by using the optically active lactone derivative of the general formula (III), the amount of the optically active compound to be used in combination becomes much larger than the amount of the optically active lactone derivative of the general formula (III). As a result, the spontaneous polarization of the chiral dopant as a whole becomes slightly smaller,
The excellent properties of the optically active lactone derivative of the general formula (III) are lost.

【0014】そのため、非常に大きい自発分極を有しな
がらその螺旋ピッチが充分大きいか、あるいは一般式
(III)の光学活性ラクトン誘導体と併用できるよう
な、自発分極の極性と螺旋ピッチの向きの関係が一般式
(III)の化合物とは逆の光学活性化合物が望まれて
いた。
Therefore, the spiral pitch has a sufficiently large spontaneous polarization and is sufficiently large, or the relationship between the polarity of the spontaneous polarization and the direction of the spiral pitch is such that it can be used in combination with the optically active lactone derivative of the general formula (III). However, an optically active compound opposite to the compound of the general formula (III) has been desired.

【0015】本発明が解決しようとする課題は、キラル
ドーパントとして、単独であるいは従来の光学活性ラク
トン誘導体等と併用して、母体液晶に少量添加すること
により、高速応答が可能で且つ配向性に優れた強誘電性
液晶表示用材料を提供することにある。更にその製造中
間体として有用な、ベンゾフラノン誘導体をも提供する
ことにある。
The problem to be solved by the present invention is that a chiral dopant, alone or in combination with a conventional optically active lactone derivative, is added to a host liquid crystal in a small amount to enable a high-speed response and an alignment property. An object is to provide an excellent ferroelectric liquid crystal display material. Another object of the present invention is to provide a benzofuranone derivative useful as a production intermediate thereof.

【0016】[0016]

【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)
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the general formula (I)

【0017】[0017]

【化4】 [Chemical 4]

【0018】(式中、R1は炭素原子数1〜18のアル
キル基又は炭素原子数2〜18のアルケニル基を表わ
し、これらの基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く、分岐が生
じる場合には光学活性であってもあるいはラセミであっ
てもよいが、好ましくはアルキル基を表わし、炭素原子
数5〜12の直鎖状アルキル基が特に好ましい。Xは単
結合又は−O−を表わす。mは0又は1を表わすが、m
=1の場合には液晶性が向上するものの、粘性が大きく
なるので、m=0であることがより好ましい。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、ピリダジン−2,5−ジイル基又
は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表わすが、
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
キシレン基が好ましく、1,4−フェニレン基が更に好
ましい。R2は炭素原子数2〜10のアルキル基を表わ
し、*及び**はその炭素原子がそれぞれ独立的に、
(R)又は(S)配置である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ジヒドロベンゾフラ
ノン誘導体を提供する。
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and these groups are substituted with a fluorine atom or an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms. When it is branched, it may be optically active or racemic, but preferably represents an alkyl group, and a linear alkyl group having 5 to 12 carbon atoms is particularly preferable. X represents a single bond or -O-, m represents 0 or 1, and m
When = 1, the liquid crystallinity improves, but the viscosity increases, so m = 0 is more preferable. Ring A and ring B are each independently a 1,4-phenylene group optionally substituted by 1 or 2 fluorine atoms, a trans-1,4-cyclohexylene group, a pyrimidine-2,
5-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, pyridazine-2,5-diyl group or 1,3-dioxane-2,5-diyl group,
A 1,4-phenylene group and a trans-1,4-cyclohexylene group which may be substituted with one or two fluorine atoms are preferable, and a 1,4-phenylene group is more preferable. R 2 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and * and ** are the carbon atoms each independently,
Represents an asymmetric carbon atom having the (R) or (S) configuration. ) The optically active dihydrobenzofuranone derivative represented by

【0019】本発明はまた、これらの一般式(I)で表
わされる光学活性なジヒドロベンゾフラン誘導体を含有
する液晶組成物を提供する。本発明の液晶組成物は、上
記一般式(I)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、上記一般式(I)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)の化合物をネマチッ
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。
The present invention also provides a liquid crystal composition containing these optically active dihydrobenzofuran derivatives represented by the general formula (I). The liquid crystal composition of the present invention contains at least one compound of the above-mentioned general formula (I) as a constituent component, and particularly for a ferroelectric liquid crystal display, the main component of the SC matrix liquid crystal is the above-mentioned general component. Most preferred is a SC * liquid crystal composition comprising at least one compound of formula (I) added as part or all of the chiral dopant. Further, by adding a small amount of the compound of the general formula (I) of the present invention to a nematic liquid crystal, it can be used as a TN type liquid crystal for preventing so-called reverse domain, or used as an STN type liquid crystal.

【0020】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。即
ち、一般式(II)
The compound of the general formula (I) of the present invention can be produced, for example, according to the following production method. That is, the general formula (II)

【0021】[0021]

【化5】 [Chemical 5]

【0022】(式中、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なヒ
ドロキシジヒドロベンゾフラノン誘導体と、一般式(I
V)
(Wherein R 2 , * and ** have the same meanings as in formula (I)) and an optically active hydroxydihydrobenzofuranone derivative represented by the formula (I)
V)

【0023】[0023]

【化6】 [Chemical 6]

【0024】(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。)で表わされ
る酸クロリドとを、塩基等の存在下に反応させることに
より、本発明の一般式(I)の化合物を得ることができ
る。このとき、一般式(I)の *の不斉炭素原子におい
て、ラセミ化が生じて異性体が生成することがあるが、
これらのジアステレオマーは分離が可能である。
(In the formula, R1, X, m, ring A and ring B are
It has the same meaning as in formula (I). )
Acid chloride in the presence of a base etc.
Thereby, the compound of the general formula (I) of the present invention can be obtained.
It At this time, in the general formula (I) *Asymmetric carbon atom odor
Then, racemization may occur and an isomer may be produced.
These diastereomers can be separated.

【0025】ここで原料として用いられる一般式(I
I)で表わされる光学活性なヒドロキシジヒドロベンゾ
フラノン誘導体も新規な化合物であって、一般式(I)
の化合物の製造中間体として有用であり、本発明はこの
化合物をも提供する。
The general formula (I
The optically active hydroxydihydrobenzofuranone derivative represented by the formula (I) is also a novel compound and has the general formula (I)
The present invention also provides this compound, which is useful as an intermediate for the production of the compound.

【0026】一般式(II)の化合物は、例えば、以下
のようにして製造できる。
The compound of the general formula (II) can be produced, for example, as follows.

【0027】[0027]

【化7】 [Chemical 7]

【0028】(式中、R2及び**は一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わし、*****と逆の絶対配置を表わ
し、Tsはトシル基を表わす。) 即ち、2,4−ジメトキシフェニル酢酸をブチルリチウ
ム等の強塩基でジアニオンとし、これを一般式(V)で
表わされる光学活性2級アルコールのトシル酸エステル
と反応させ、次いでジアゾメタン等でメチルエステルと
して、一般式(VI)の化合物を得ることができる。
(Wherein R 2 and ** have the same meanings as in formula (I), *** represents the absolute configuration opposite to **, and Ts represents a tosyl group.) , 4-Dimethoxyphenylacetic acid is converted into a dianion with a strong base such as butyllithium, and this is reacted with a tosylate ester of an optically active secondary alcohol represented by the general formula (V), and then converted to a methyl ester with a general formula such as diazomethane. The compound of (VI) can be obtained.

【0029】[0029]

【化8】 [Chemical 8]

【0030】(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(VI)の化合物を塩化アルミニウム−ジメ
チルスルフィド等で脱メチル化すると、同時に環化が進
行し、一般式(II)において、*が(R)及び(S)
配置のジアステレオマー混合物である一般式(IIa)
の混合物を得る。これらを分離することによって、一般
式(II)の化合物を得ることができる。
(In the formula, R 2 , * and ** have the same meanings as in formula (I).) Next, when the compound of formula (VI) is demethylated with aluminum chloride-dimethyl sulfide, At the same time, cyclization proceeds, and in the general formula (II), * represents (R) and (S)
A compound of general formula (IIa), which is a mixture of diastereomers of the configuration
To obtain a mixture of. The compound of general formula (II) can be obtained by separating these.

【0031】ここで、一般式(V)の光学活性2級アル
コールのトシル酸エステルは、市販の光学活性な2級ア
ルコールから容易に合成することができる。また、一般
式(IV)の酸クロリドは液晶化合物の合成原料として
よく知られており、市販品もあるが、必要に応じて既知
の方法により製造が可能である。
The tosylate ester of the optically active secondary alcohol of the general formula (V) can be easily synthesized from commercially available optically active secondary alcohol. Further, the acid chloride of the general formula (IV) is well known as a raw material for synthesizing a liquid crystal compound, and there are commercially available products, but if necessary, it can be produced by a known method.

【0032】上記のようにして、本発明の一般式(I)
及び(II)の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。
As described above, the general formula (I) of the present invention is used.
The compounds (II) and (II) can be obtained, and the specific compounds belonging to these compounds include the phase transition temperature such as melting point, infrared absorption spectrum (IR), nuclear magnetic resonance spectrum (NMR), mass spectrum ( It can be confirmed by means such as MS).

【0033】斯くして得られる一般式(I)の化合物の
代表的なものの例を第1表に掲げる。
Typical examples of the compounds of the general formula (I) thus obtained are shown in Table 1.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】(表中、Crは結晶相を、Iは等方性液体
相をそれぞれ表わす。) 本発明の一般式(I)の化合物を、SC母体液晶に少量
添加することにより、充分に大きい自発分極を誘起し
て、高速応答が可能となる。例えば、第1表の(No.
1)の化合物わずか5重量%及びフェニルピリミジン系
の母体液晶95重量%からなるSC*液晶組成物(M−
1)を調製したところ、25℃における自発分極は+
5.8nC/cm2であり、それを用いて作製した表示
用セルでは69μ秒の高速応答が確認された。しかも、
そのキラルネマチック相における螺旋ピッチは15μm
以上と大きく、セルの配向性は非常によく、コントラス
トは極めて良好であった。
(In the table, Cr represents a crystalline phase, and I represents an isotropic liquid phase.) The compound of the general formula (I) of the present invention is added to the SC host liquid crystal in a small amount to sufficiently increase the size. High-speed response is possible by inducing spontaneous polarization. For example, (No.
An SC * liquid crystal composition (M- containing only 5% by weight of the compound 1) and 95% by weight of a phenylpyrimidine-based host liquid crystal.
When 1) was prepared, the spontaneous polarization at 25 ° C was +
It was 5.8 nC / cm 2 , and a high-speed response of 69 μsec was confirmed in a display cell manufactured using it. Moreover,
The helical pitch in the chiral nematic phase is 15 μm
The above was large, the cell orientation was very good, and the contrast was extremely good.

【0036】これに対し、前述の一般式(III)の光
学活性ラクトン誘導体のなかの代表的な化合物である式
(R)
On the other hand, a compound represented by the formula (R), which is a typical compound among the above-mentioned optically active lactone derivatives of the formula (III), is used.

【0037】[0037]

【化9】 [Chemical 9]

【0038】の化合物わずか2.3重量%及び同じSC
母体液晶97.7重量%からなるSC *液晶組成物(N
−1)を調製したところ、25℃における自発分極は+
6.0nC/cm2と(M−1)とほぼ同程度であり、
その応答も72μ秒と大きな変化はなかった。しかしな
がら、組成物(N−1)のキラルネマチック相における
螺旋ピッチは約3μmと小さく、セルの配向性は(M−
1)の場合よりも悪く、そのコントラストも低下した。
このことから、本発明の一般式(I)の化合物は、単独
でキラルドーパントとして用いる場合、一般式(II
I)のラクトン誘導体に比べて、より良好な配向性が得
られることがわかる。更に、組成物(N−1)の螺旋ピ
ッチの向きが左であるのに対し、(M−1)の螺旋ピッ
チの向きは右である。従って、一般式(I)の化合物に
加えて、一般式(III)の化合物を少量用いることに
より、応答性を低下することなく、そのキラルネマチッ
ク相における螺旋ピッチを大きくすることが可能であ
り、より配向性に優れたSC*液晶組成物を得ることも
可能である。
Only 2.3% by weight of the compound of the same SC
SC consisting of 97.7% by weight of base liquid crystal *Liquid crystal composition (N
-1) was prepared, the spontaneous polarization at 25 ° C was +
6.0 nC / cm2And (M-1) are almost the same,
The response was 72 μs, which was not significantly changed. But
In the chiral nematic phase of the composition (N-1)
The spiral pitch is as small as about 3 μm, and the orientation of the cell is (M-
The contrast was worse than in the case of 1), and the contrast was also lowered.
From this, the compound of the general formula (I) of the present invention is
When used as a chiral dopant in
Better orientation is obtained as compared with the lactone derivative of I).
You can see that Furthermore, the spiral pie of composition (N-1)
While the orientation of the switch is on the left, the spiral pitch of (M-1)
The direction of Ji is right. Therefore, the compound of general formula (I)
In addition, using a small amount of the compound of general formula (III)
More, its chiral nematic
It is possible to increase the spiral pitch in the phase
SC with better orientation*To obtain a liquid crystal composition
It is possible.

【0039】前述のように、本発明の一般式(I)の化
合物は少量の添加でも充分大きい自発分極を誘起するの
で、母体液晶に対する添加量は、得られるSC*液晶組
成物中に、一般式(I)の化合物を総量で1重量%以上
含有すればよく、他のキラルドーパントと併用する場合
には更に少量でも可能である。
As described above, the compound of the general formula (I) of the present invention induces a sufficiently large spontaneous polarization even if added in a small amount. Therefore, the amount added to the host liquid crystal is generally the same as that of the SC * liquid crystal composition to be obtained. The compound of formula (I) may be contained in a total amount of 1% by weight or more, and when used in combination with another chiral dopant, a smaller amount is also possible.

【0040】第1表からも明かなように、一般式(I)
の化合物は単独ではSC*相はもとより液晶相すら示さ
ない化合物もあるが、SC*液晶組成物を得るために必
要な添加量は少量であるので、得られる液晶組成物のS
*相の温度範囲を狭くすることはほとんどない。
As is clear from Table 1, the general formula (I)
There are some compounds which do not show a liquid crystal phase as well as an SC * phase by themselves, but the addition amount necessary for obtaining the SC * liquid crystal composition is small, so that S of the liquid crystal composition obtained is
It rarely narrows the temperature range of the C * phase.

【0041】また、一般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には、キラルネマチック
(N*)相の温度範囲を狭くするか、あるいは消失させ
やすく、スメクチックA(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には、得られたSC*液晶組
成物はその相系列が高温域から、I(等方性液体相)−
SA−SC*となることが多い。
In general, an optically active compound which induces a large spontaneous polarization even when added in a small amount is liable to narrow the temperature range of the chiral nematic (N * ) phase or to eliminate the chiral nematic (N * ) phase easily, and the temperature of the smectic A (SA) phase. Many have a strong tendency to expand the range. When such a compound is used as a chiral dopant, the obtained SC * liquid crystal composition has a phase sequence of I (isotropic liquid phase)-
It is often SA-SC * .

【0042】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。一般式(I)の
化合物は、その添加によりN*相の温度範囲を狭くした
り、SA相の温度範囲を拡大する傾向はあまり強くない
ので、上記の望ましい相系列を得ることは極めて容易で
ある。
However, in the current alignment technology, it is said that it is most desirable that the SC * liquid crystal composition exhibits a phase series of IN * -SA-SC * from a high temperature range. The compound of the general formula (I) is not so strongly prone to narrow the temperature range of the N * phase or to widen the temperature range of the SA phase by its addition, so that it is extremely easy to obtain the above desirable phase series. is there.

【0043】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)
The SC compound used in the host liquid crystal to which the compound of the general formula (I) of the present invention is added as a dopant is, for example, the following general formula (A).

【0044】[0044]

【化10】 [Chemical 10]

【0045】(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)
(In the formula, R a and R b represent a linear or branched alkyl group, an alkoxyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxy group or an alkoxycarbonyloxy group, which may be the same or different from each other. Phenylbenzoate compound represented by the formula (B)

【0046】[0046]

【化11】 [Chemical 11]

【0047】(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
合物を挙げることができる。また一般式(A)、(B)
を含めて一般式(C)
A pyrimidine compound represented by the formula (wherein R a and R b have the same meanings as in formula (A)) can be given. In addition, general formulas (A) and (B)
Including general formula (C)

【0048】[0048]

【化12】 [Chemical 12]

【0049】(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。
(In the formula, R a and R b have the same meanings as in the general formula (A), and the ring L and the ring M are 1, 4 respectively.
-Phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, pyridazine-3,6
Represents a -diyl group, a 1,3-dioxane-2,5-diyl group or a halogen-substituted product thereof, which may be the same or different, and Z a is -COO-, -O.
CO -, - CH 2 O - , - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 -,
-C = C- or represents a single bond. The compound represented by () can be used for the same purpose.

【0050】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)
For the purpose of expanding the temperature range of the SC phase to a high temperature range, the general formula (D)

【0051】[0051]

【化13】 [Chemical 13]

【0052】(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)の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。
(Wherein R a and R b have the same meanings as in formula (A), and ring L, ring M and ring N have the same meanings as ring L and ring M in formula (C). Which may be the same or different from each other, Z a and Z b each have the same meaning as Z a in the general formula (C), and may be the same or different from each other). The represented tricyclic compounds can be used.

【0053】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。
It is effective that these compounds are mixed and used as an SC liquid crystal composition, but it is only necessary to exhibit the SC phase as the composition, and it is not always necessary for each compound to exhibit the SC phase. .

【0054】こうして得られるSC液晶組成物に、本発
明の一般式(I)の化合物、及び必要とあれば他の光学
活性化合物をキラルドーパントとして加えることによ
り、室温を含む広い温度範囲でSC*相を示すような液
晶組成物を容易に得ることができる。
By adding the compound of the general formula (I) of the present invention and, if necessary, other optically active compound as a chiral dopant to the SC liquid crystal composition thus obtained, SC * in a wide temperature range including room temperature . A liquid crystal composition exhibiting a phase can be easily obtained.

【0055】本発明の一般式(I)の化合物を、上記S
C液晶組成物に添加して得られる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り、このため多くの方
法が試みられている。良好な配向性を示すためには、液
晶材料としては、高温側からI−N*−SA−SC*の相
系列を示し、N*相及びSC*相における螺旋ピッチを大
きくすることが必要であるが、前述のように本発明の一
般式(I)の化合物を用いた場合、そのような組成物を
得ることは容易である。
The compound of the general formula (I) of the present invention is prepared by converting the above S
The SC * liquid crystal composition obtained by adding to the C liquid crystal composition is
For example, it can be used as a display cell by enclosing a thin film of about 1 to 20 μm between two transparent glass electrodes. In order to obtain a good contrast, it is necessary to make the monodomain uniformly oriented, and many methods have been tried for this reason. In order to exhibit good orientation, it is necessary for the liquid crystal material to exhibit a phase sequence of IN * -SA-SC * from the high temperature side and to increase the helical pitch in the N * phase and SC * phase. However, as described above, when the compound of the general formula (I) of the present invention is used, it is easy to obtain such a composition.

【0056】[0056]

【実施例】以下に実施例を挙げて、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。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but of course the gist and scope of the present invention are not limited by these examples.

【0057】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、mは多重線を、また例えば、ddは2重の2重線
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%」を意味する。
The structures of the compounds are NMR, IR and MS.
And confirmed by elemental analysis. The phase transition temperature was measured by using a polarization microscope equipped with a temperature control stage and a differential scanning calorimeter (DSC) together. (KBr) in IR
Means tableting, and (neat) means liquid film measurement. CDCl 3 in NMR represents a solvent, s is a singlet, d is a doublet, t is a triplet, and quintet is 5
A heavy line, m represents a multiple line, and, for example, dd represents a double double line. M + in MS represents the parent peak,
The numerical value in parentheses represents the relative intensity of the peak. All "%" in the composition mean "% by weight".

【0058】(実施例1) 2,3−ジヒドロ−6−ヒ
ドロキシ−3−[(R)−1−メチルヘプチル]ベンゾ
フラン−2−オンの合成
Example 1 Synthesis of 2,3-dihydro-6-hydroxy-3-[(R) -1-methylheptyl] benzofuran-2-one

【0059】[0059]

【化14】 [Chemical 14]

【0060】2,4−ジメトキシフェニル酢酸0.93
g(4.7mmol)のテトラヒドロフラン(THF)
30ml溶液に、−78℃で1.6Mブチルリチウム−
ヘキサン溶液9.0ml(14.4mmol)を加え、
30分攪拌した。ヘキサメチルリン酸トリアミド(HM
PA)5ml、p−トルエンスルホン酸(S)−1−メ
チルへプチル1.71g(6.0mmol)のTHF1
0ml溶液を加え、室温まで昇温した。反応液がpH1
となるまで3M塩酸を加え、反応生成物を酢酸エチル1
00mlで2回抽出し、抽出液を濃縮した。得られた残
渣にエーテル20mlを加え、ジアゾメタンのエーテル
溶液を氷冷下加え、3時間攪拌した。反応液を濃縮した
後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/
酢酸エチル=5/1)を用いて分離精製して、(R,
R)−2−(2,4−ジメトキシフェニル)−3−メチ
ルノナン酸メチルとp−トルエンスルホン酸(S)−1
−メチルへプチルの約5対2の混合物1.35gを得
た。これを塩化アルミニウム3.3g(24.8mmo
l)、ジメチルスルフィド0.5mlのジクロロメタン
15ml溶液に加え、室温で3時間攪拌した。飽和炭酸
水素ナトリウム溶液を加え、中和しセライト濾過した
後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/
酢酸エチル=5/1)を用いて分離して、2,3−ジヒ
ドロ−6−ヒドロキシ−3−[(R)−1−メチルヘプ
チル]ベンゾフラン−2−オン(非極性成分と極性成分
の比が約3:1の混合物)458mg(収率:43%)
を得た。これを分取用高速液体クロマトグラフィー(東
ソー,Silikagel−60,21.5mmID×
300mm,ヘキサン/酢酸エチル=6/1)を用いて
精製して、非極性成分80mg、極性成分93mgを得
た。
2,4-dimethoxyphenylacetic acid 0.93
g (4.7 mmol) of tetrahydrofuran (THF)
1.6M butyl lithium at -78 ° C in 30 ml solution.
Add 9.0 ml (14.4 mmol) of hexane solution,
Stir for 30 minutes. Hexamethylphosphoric triamide (HM
PA) 5 ml, 1.71 g (6.0 mmol) of THF 1 in (S) -1-methylheptyl p-toluenesulfonate.
A 0 ml solution was added and the temperature was raised to room temperature. PH of reaction solution is 1
3M hydrochloric acid was added until
It was extracted twice with 00 ml and the extract was concentrated. 20 ml of ether was added to the obtained residue, an ether solution of diazomethane was added under ice cooling, and the mixture was stirred for 3 hours. After concentrating the reaction solution, silica gel column chromatography (hexane /
Separation and purification using ethyl acetate = 5/1), (R,
R) -2- (2,4-dimethoxyphenyl) -3-methylnonanoate and p-toluenesulfonic acid (S) -1
1.35 g of a mixture of about 5 to 2 of methylheptyl was obtained. 3.3 g of aluminum chloride (24.8 mmo)
l) and 0.5 ml of dimethyl sulfide were added to a 15 ml solution of dichloromethane, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. Saturated sodium hydrogen carbonate solution was added to neutralize and filtered through Celite, followed by silica gel column chromatography (hexane / hexane).
2,3-dihydro-6-hydroxy-3-[(R) -1-methylheptyl] benzofuran-2-one (ratio of non-polar component to polar component, separated using ethyl acetate = 5/1). Is about 3: 1) 458 mg (yield: 43%)
Got This is preparative high performance liquid chromatography (Tosoh, Silicagel-60, 21.5 mm ID x
Purification using 300 mm, hexane / ethyl acetate = 6/1) gave 80 mg of non-polar component and 93 mg of polar component.

【0061】2,3−ジヒドロ−6−ヒドロキシ−3−
[(R)−1−メチルヘプチル]ベンゾフラン−2−オ
ン非極性成分 無色板状晶 融点:82℃ [α]D 20 −27.4°(c=0.92,CHCl3) IR(KBr) 3400,2920,2860,17
90,1630,1510,1460,1280,10
50,955,845cm-1 1 H NMR(CDCl3)δ 0.81(d,J=6.
8Hz,3H),0.89(t,J=6,9Hz,3
H),1.24−1.51(m,10H),2.24−
2.34(m,1H),3.68(d,J=3.5H
z,1H),5.06(s,1H),6.60(dd,
J=8.1and2.4Hz.1H),6.64(d,
J=2,4Hz,1H),7.08(dd,J=8.1
and0.8Hz,1H) MSm/z 262(M+,2),150(100) 元素分析:C16223として 計算値:C,73.25%;H,8.45% 実測値:C,73.17%;H,8.50%
2,3-dihydro-6-hydroxy-3-
[(R) -1-Methylheptyl] benzofuran-2-one Non-polar component Colorless plate crystal Melting point: 82 ° C. [α] D 20 −27.4 ° (c = 0.92, CHCl 3 ) IR (KBr) 3400, 2920, 2860, 17
90, 1630, 1510, 1460, 1280, 10
50,955,845 cm -1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.81 (d, J = 6.
8Hz, 3H), 0.89 (t, J = 6, 9Hz, 3
H), 1.24-1.51 (m, 10H), 2.24-
2.34 (m, 1H), 3.68 (d, J = 3.5H
z, 1H), 5.06 (s, 1H), 6.60 (dd,
J = 8.1 and 2.4 Hz. 1H), 6.64 (d,
J = 2,4 Hz, 1H), 7.08 (dd, J = 8.1
and 0.8 Hz, 1 H) MSm / z 262 (M + , 2), 150 (100) Elemental analysis: C 16 H 22 O 3 Calculated value: C, 73.25%; H, 8.45% Measured value: C, 73.17%; H, 8.50%

【0062】2,3−ジヒドロ−6−ヒドロキシ−3−
[(R)−1−メチルヘプチル]ベンゾフラン−2−オ
ン極性成分 無色板状晶 融点:107℃ [α]D 20 −4.9°(c=1.18,CHCl3) IR(KBr) 3400,2950,2930,28
50,1790,1620,1505,1460,13
70,1280,1045,960,845cm -1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.87(t,J=
7.0Hz,3H),0.89(d,J=6.9Hz,
3H),1.20−1.47(m,10H),2.17
−2.26(m,1H),3.64(d,J=3.2H
z,1H),4.96(s,1H),6.60(dd.
J=8.1and2.3Hz,1H),6.63(d,
J=2.3Hz,1H),7.09(dd,J=8.1
and0.8Hz,1H) MSm/z 262(M+,5),150(100) 元素分析:C16223として 計算値:C,73.25%;H,8.45% 実測値:C,73.14%;H,8.55%
2,3-dihydro-6-hydroxy-3-
[(R) -1-Methylheptyl] benzofuran-2-o
Polar component, colorless plate, melting point: 107 ° C [α]D 20 -4.9 ° (c = 1.18, CHCl3) IR (KBr) 3400, 2950, 2930, 28
50, 1790, 1620, 1505, 1460, 13
70, 1280, 1045, 960, 845cm -1 1 1 H NMR (CDCl3) Δ 0.87 (t, J =
7.0Hz, 3H), 0.89 (d, J = 6.9Hz,
3H), 1.20-1.47 (m, 10H), 2.17.
-2.26 (m, 1H), 3.64 (d, J = 3.2H
z, 1H), 4.96 (s, 1H), 6.60 (dd.
J = 8.1 and 2.3 Hz, 1H), 6.63 (d,
J = 2.3 Hz, 1H), 7.09 (dd, J = 8.1)
and 0.8Hz, 1H) MSm / z 262 (M+, 5), 150 (100) Elemental analysis: C16Htwenty twoO3Calculated value: C, 73.25%; H, 8.45% Actual value: C, 73.14%; H, 8.55%

【0063】(実施例2) 2,3−ジヒドロ−3−
[(R)−1−メチルヘプチル]−6−(4−オクチル
オキシフェニルカルボニルオキシ)ベンゾフラン−2−
オンの合成
(Example 2) 2,3-dihydro-3-
[(R) -1-Methylheptyl] -6- (4-octyloxyphenylcarbonyloxy) benzofuran-2-
On synthesis

【0064】[0064]

【化15】 [Chemical 15]

【0065】2,3−ジヒドロ−6−ヒドロキシ−3−
[(R)−1−メチルヘプチル]ベンゾフラン−2−オ
ン非極性成分50mg(0.19mmol)、4−オク
チルオキシ安息香酸クロリド40mgのジクロロメタン
2ml溶液にピリジン0.2mlを加え、3時間加熱還
流した。酢酸エチル50mlを加え、3M塩酸で洗浄濃
縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキ
サン/酢酸エチル=30/1)を用いて分離し、更に分
取用高速液体クロマトグラフィー(東ソー,Silik
agel−60,21.5ID×300mm,ヘキサン
/酢酸エチル=20/1)を用いて精製して、2,3−
ジヒドロ−3−[(R)−1−メチルヘプチル]−6−
(4−オクチルオキシフェニルカルボニルオキシ)ベン
ゾフラン−2−オン非極性成分18mg(収率:19
%)及び極性成分23mg(収率:25%)を得た。
2,3-dihydro-6-hydroxy-3-
[(R) -1-Methylheptyl] benzofuran-2-one Non-polar component 50 mg (0.19 mmol) and 4-octyloxybenzoic acid chloride 40 mg were added to a solution of dichloromethane (2 ml) in pyridine (0.2 ml) and heated under reflux for 3 hours. . After adding 50 ml of ethyl acetate and washing and concentrating with 3 M hydrochloric acid, the mixture was separated using silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate = 30/1), and further preparative high performance liquid chromatography (Tosoh, Silik).
agel-60, 21.5 ID × 300 mm, hexane / ethyl acetate = 20/1), and 2,3-
Dihydro-3-[(R) -1-methylheptyl] -6-
(4-octyloxyphenylcarbonyloxy) benzofuran-2-one non-polar component 18 mg (yield: 19
%) And 23 mg of a polar component (yield: 25%).

【0066】(3H)−3−[(1R)−1−メチルヘ
プチル]−5−(4−オクチルオキシフェニルカルボニ
ルオキシ)ベンゾフラノン(非極性成分) 融点:61.3℃ [α]D 20 −25.6°(c=0.57,CHCl3) IR(KBr)3430,2950,2925,280
0,1790,1730,1600,1260,117
0,1070,970cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.86(d,J=
6.8Hz,3H),0.896(t,J=6.1H
z,3H),0.899(t,J=5.7Hz,3
H),1.25−1.54(m,20H),1.82
(quintet,J=7.9Hz,2H),2.30
−2.40(m,1H),3.76(d,J=3.5H
z,1H),4.05(t,J=6.6Hz,2H),
6.98(d,J=9.0Hz,2H),6.99(d
d,J=8.2and2.1Hz,1H),7.03
(d,J=2.1Hz,1H),7.28(dd,J=
8,2and0.6Hz,1H),8.13(d,J=
9.0Hz,2H) MSm/z 494(M+,trace),233(1
00),121(45) 元素分析:C31425として 計算値:C,75.27%;H,8.56% 実測値:C,75.22%;H,8.56%
[0066] (3H) -3 - [(1R ) -1- methyl heptyl] -5- (4-octyloxy phenyl carbonyloxy) benzofuranone (nonpolar component) mp: 61.3 ℃ [α] D 20 -25 .6 ° (c = 0.57, CHCl 3 ) IR (KBr) 3430, 2950, 2925, 280
0,1790,1730,1600,1260,117
0,1070,970 cm -1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.86 (d, J =
6.8 Hz, 3H), 0.896 (t, J = 6.1H
z, 3H), 0.899 (t, J = 5.7 Hz, 3
H), 1.25-1.54 (m, 20H), 1.82.
(Quintet, J = 7.9 Hz, 2H), 2.30
-2.40 (m, 1H), 3.76 (d, J = 3.5H
z, 1H), 4.05 (t, J = 6.6Hz, 2H),
6.98 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 6.99 (d
d, J = 8.2 and 2.1 Hz, 1H), 7.03
(D, J = 2.1 Hz, 1H), 7.28 (dd, J =
8,2 and 0.6 Hz, 1 H), 8.13 (d, J =
9.0 Hz, 2H) MSm / z 494 (M + , trace), 233 (1
00), 121 (45) Elemental analysis: Calculated as C 31 H 42 O 5 : C, 75.27%; H, 8.56% Found: C, 75.22%; H, 8.56%

【0067】(3H)−3−[(1R)−1−メチルヘ
プチル]−5−(4−オクチルオキシフェニルカルボニ
ルオキシ)ベンゾフラノン(極性成分) 融点:96℃ [α]D 20 −2.1°(c=0.66,CHCl3) IR(KBr)3420,2950,2930,285
0,1790,1720,1605,1250,117
0,1070,960cm-1 1 H NMR(CDCl3) δ 0.88(t,J=
7.0Hz,3H),0.90(t,J=6.7Hz,
3H),1.01(d,J=6.9Hz,3H),1.
22−1.42(m,17H),1.43−1.51
(m,3H),1.82(quintet,J=7.0
Hz,2H),2.22−2.32(m,1H),3.
73(d,J=3.3Hz,1H),4.05(t,J
=6.6Hz,2H),6.95−7.03(m,4
H),7.29(d,J=7.9Hz,1H),8.1
3(d,J=8.7Hz,2H) MSm/z 494(M+,trace),233(1
00),121(45) 元素分析;C31425として 計算値;C,75.27%;H,8.56% 実測値;C,74.97%;H,8.59%
(3H) -3-[(1R) -1-Methylheptyl] -5- (4-octyloxyphenylcarbonyloxy) benzofuranone (polar component) Melting point: 96 ° C. [α] D 20 -2.1 ° (C = 0.66, CHCl 3 ) IR (KBr) 3420, 2950, 2930, 285
0,1790,1720,1605,1250,117
0,1070,960 cm −1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.88 (t, J =
7.0 Hz, 3 H), 0.90 (t, J = 6.7 Hz,
3H), 1.01 (d, J = 6.9 Hz, 3H), 1.
22-1.42 (m, 17H), 1.43 to 1.51
(M, 3H), 1.82 (quintet, J = 7.0)
Hz, 2H), 2.22-2.32 (m, 1H), 3.
73 (d, J = 3.3 Hz, 1 H), 4.05 (t, J
= 6.6 Hz, 2H), 6.95-7.03 (m, 4
H), 7.29 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 8.1
3 (d, J = 8.7 Hz, 2H) MSm / z 494 (M + , trace), 233 (1
00), 121 (45) Elemental analysis; Calculated as C 31 H 42 O 5 ; C, 75.27%; H, 8.56% Measured value; C, 74.97%; H, 8.59%

【0068】(実施例3) SC*液晶組成物の調製Example 3 Preparation of SC * Liquid Crystal Composition

【0069】[0069]

【化16】 [Chemical 16]

【0070】からなるSC相を示す母体液晶(H−1)
を調製した。この母体液晶の相転移温度は以下の通りで
あった。 相転移温度:12.5℃(Cr→SC)、55.5℃
(SC−SA)、64.5℃(SA−N)、70℃(N
−I) この母体液晶(H−1)95%及び実施例2の(No.
1)の化合物5%からなるSC*液晶組成物(M−1)
を調製した。この組成物(M−1)の相転移温度は以下
の通りであった。 相転移温度:46℃(SC*−SA)、64℃(SA−
*)、67℃(N*−I) なお、融点は明確でなかった。またこの組成物のN*
における螺旋の向きは右巻きで、螺旋ピッチは15μm
以上と大きいものであった。
A matrix liquid crystal (H-1) having an SC phase consisting of
Was prepared. The phase transition temperature of this host liquid crystal was as follows. Phase transition temperature: 12.5 ° C (Cr → SC), 55.5 ° C
(SC-SA), 64.5 ° C (SA-N), 70 ° C (N
-I) 95% of the base liquid crystal (H-1) and (No.
SC * liquid crystal composition (M-1) comprising 5% of the compound of 1)
Was prepared. The phase transition temperature of this composition (M-1) was as follows. Phase transition temperature: 46 ° C (SC * -SA), 64 ° C (SA-
N * ), 67 ° C. (N * -I) The melting point was not clear. The spiral direction in the N * phase of this composition is right-handed, and the spiral pitch is 15 μm.
It was a big thing.

【0071】同様にして、母体液晶(H−1)95%及
び(No.2)の化合物5%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。 相転移温度:50.5℃(SC*−SA)、65.5℃
(SA−N*)、68℃(N*−I) なお、融点は明確でなかった。またこの組成物のN*
における螺旋の向きは左巻きで、螺旋ピッチは10.2
μmであった。
Similarly, an SC * liquid crystal composition (M-2) comprising 95% of the base liquid crystal (H-1) and 5% of the compound of (No. 2) was prepared. The phase transition temperature was as follows. Phase transition temperature: 50.5 ° C (SC * -SA), 65.5 ° C
(SA-N * ), 68 ° C (N * -I) The melting point was not clear. The spiral direction in the N * phase of this composition is left-handed, and the spiral pitch is 10.2.
was μm.

【0072】(実施例4) 液晶表示素子の作製 実施例3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、電気光学的応答速度を測定したところ、25
℃で69μ秒という高速応答が確認できた。このときの
チルト角は19.0゜であり、コントラストは非常に良
好であった。また、自発分極は+5.8nC/cm2
あった。
Example 4 Preparation of Liquid Crystal Display Device The SC * liquid crystal composition (M-1) obtained in Example 3 was heated to the isotropic liquid (I) phase, and this was heated to 2 μm in thickness. A glass cell made of a sheet of transparent electrode plate (polyimide coating-aligned by rubbing) was filled to prepare a display element. When this was gradually cooled to room temperature, uniformly oriented SC * phase cells were obtained. A rectangular wave of 50 Hz with an electric field strength of 10 V pp / μm was applied to this cell, and the electro-optical response speed was measured.
A high-speed response of 69 μsec at ℃ was confirmed. At this time, the tilt angle was 19.0 °, and the contrast was very good. The spontaneous polarization was +5.8 nC / cm 2 .

【0073】同様にして、SC*液晶組成物(M−2)
を用いて液晶表示用素子を作製し、その特性を測定した
ところ、結果は以下の通りであった。 (M−2):応答71μ秒、チルト角20.8゜、自発
分極−6.4nC/cm 2、コントラスト良好
Similarly, SC*Liquid crystal composition (M-2)
A liquid crystal display element was manufactured using and its characteristics were measured.
However, the results were as follows. (M-2): Response 71 μs, tilt angle 20.8 °, spontaneous
Polarization-6.4 nC / cm 2, Good contrast

【0074】(比較例)母体液晶(H−1)97.7%
及び一般式(II)で表わされる光学活性ラクトン誘導
体のうち代表的な化合物である式(R)
(Comparative Example) Base liquid crystal (H-1) 97.7%
And a formula (R) which is a typical compound among the optically active lactone derivatives represented by the general formula (II)

【0075】[0075]

【化17】 [Chemical 17]

【0076】の化合物2.3%からなるSC*液晶組成
物(N−1)を調製した。その相転移温度は以下の通り
であった。 相転移温度:56℃(SC*−SA)、62℃(SA−
*)、68℃(N*−I) また、融点は明確でなかった。この組成物のN*相にお
ける螺旋の向きは左蒔きで、螺旋ピッチは約3μmであ
った。
A SC * liquid crystal composition (N-1) comprising 2.3% of the compound of the above was prepared. The phase transition temperature was as follows. Phase transition temperature: 56 ° C (SC * -SA), 62 ° C (SA-
N * ), 68 ° C. (N * -I) Further, the melting point was not clear. The direction of the helix in the N * phase of this composition was left-handed, and the helix pitch was about 3 μm.

【0077】同様にしてセルを作製して電気光学特性を
測定したところ、応答は72μ秒、自発分極は+6.0
nC/cm2と(M−1)と同程度であり、チルト角は
25.4゜であった。しかしながら、配向性は(M−
1)より悪くなっており、セルのコントラストも低下し
た。
When a cell was prepared in the same manner and the electro-optical characteristics were measured, the response was 72 μsec and the spontaneous polarization was +6.0.
It was about the same as nC / cm 2 and (M-1), and the tilt angle was 25.4 °. However, the orientation is (M-
It was worse than 1) and the contrast of the cell was also lowered.

【0078】[0078]

【発明の効果】本発明の一般式(I)で表わされる光学
活性なジヒドロベンゾフラノン誘導体は、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、大きい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。更に、大きい自発分極を誘起
できる従来のラクトン誘導体と比較して、自発分極の極
性と螺旋ピッチの向きの関係が逆であるので、両者を混
合することにより、応答性を損なうことなく螺旋ピッチ
を更に大きくし、より配向性に優れた組成物を得ること
が可能である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The optically active dihydrobenzofuranone derivative represented by the general formula (I) of the present invention can induce a large spontaneous polarization by adding a small amount as a chiral dopant to a host liquid crystal exhibiting an SC phase. It is possible to provide a liquid crystal composition capable of high-speed response in a wide temperature range and having excellent alignment. Furthermore, as compared with the conventional lactone derivative that can induce a large spontaneous polarization, the relationship between the polarity of the spontaneous polarization and the direction of the spiral pitch is opposite, so by mixing the two, the spiral pitch can be obtained without impairing the responsiveness. It is possible to obtain a composition having a larger size and more excellent orientation.

【0079】また、一般式(I)の化合物は工業的にも
製造が容易であり、無色で水、光等に対する化学的安定
性にも優れている。更に、この化合物を含有する強誘電
性液晶組成物では、70μ秒以下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。
Further, the compound of the general formula (I) is industrially easy to produce, is colorless and has excellent chemical stability against water, light and the like. Furthermore, a ferroelectric liquid crystal composition containing this compound can realize a high-speed response of 70 μsec or less, and is extremely useful as a constituent material of a display optical switching element.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年12月21日[Submission date] December 21, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0027[Name of item to be corrected] 0027

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0027】[0027]

【化7】 [Chemical 7]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0059[Correction target item name] 0059

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0059】[0059]

【化14】 [Chemical 14]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 中山 昭子 東京都町田市山崎町1380−K−702 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuo Kusumoto 1-9-2-102 Minamidai, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Kenichi Sato 35-11 Kamimizo, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Akiko Nakayama Tokyo 1380 Yamazaki-cho, Machida-shi-K-702

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1は炭素原子数1〜18のアルキル基又は炭
素原子数2〜18のアルケニル基を表わすが、これらの
基中の隣接しない−CH2−はフッ素原子又は酸素原子
により置換されていてもよく、Xは単結合又は−O−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、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、ピリ
ダジン−3,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−
2,5−ジイル基を表わし、R2は炭素原子数2〜10
のアルキル基を表わし、*及び**はその炭素原子がそれ
ぞれ独立的に、(R)又は(S)配置である不斉炭素原
子であることを表わす。)で表わされる化合物。
1. A compound represented by the general formula (I): (In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and non-adjacent —CH 2 — in these groups are substituted with a fluorine atom or an oxygen atom. Optionally, X represents a single bond or -O-, m represents 0 or 1, and ring A and ring B are each independently a 1,4-phenylene group optionally substituted by a fluorine atom. , Trans-1,4-cyclohexylene group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyridine-
2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, pyridazine-3,6-diyl group or 1,3-dioxane-
It represents a 2,5-diyl group, and R 2 has 2 to 10 carbon atoms.
Represents an alkyl group, and * and ** each independently represent an asymmetric carbon atom having a (R) or (S) configuration. ) The compound represented by.
【請求項2】 一般式(I)において、R1が炭素原子
数5〜12のアルキル基であり、環Aがフッ素原子によ
り置換されていてもよい1,4−フェニレン基であり、
m=0であり、R2が炭素原子数2〜8の直鎖状アルキ
ル基である請求項1記載の化合物。
2. In the general formula (I), R 1 is an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms, and ring A is a 1,4-phenylene group optionally substituted with a fluorine atom,
The compound according to claim 1, wherein m = 0 and R 2 is a linear alkyl group having 2 to 8 carbon atoms.
【請求項3】 請求項1記載の一般式(I)で表わされ
る化合物を含有する液晶組成物。
3. A liquid crystal composition containing the compound represented by the general formula (I) according to claim 1.
【請求項4】 強誘電性キラルスメクチック相を示す請
求項3記載の液晶組成物。
4. The liquid crystal composition according to claim 3, which exhibits a ferroelectric chiral smectic phase.
【請求項5】 一般式(II) 【化2】 (式中、R2は炭素原子数2〜10のアルキル基を表わ
し、*及び**はその炭素原子がそれぞれ独立的に、
(R)又は(S)配置である不斉炭素原子であることを
表わす。)で表わされる化合物。
5. A compound represented by the general formula (II): (In the formula, R 2 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and * and ** are each independently a carbon atom,
Represents an asymmetric carbon atom having the (R) or (S) configuration. ) The compound represented by.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008508200A (en) * 2004-07-29 2008-03-21 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング Difluoro-substituted heterocyclic compounds and their use as building blocks in liquid crystal media
CN110922985A (en) * 2018-09-20 2020-03-27 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 Liquid crystal composition containing novel dibenzofuran polymerizable monomer and application thereof

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