JPH0533943B2 - - Google Patents
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- JPH0533943B2 JPH0533943B2 JP61287730A JP28773086A JPH0533943B2 JP H0533943 B2 JPH0533943 B2 JP H0533943B2 JP 61287730 A JP61287730 A JP 61287730A JP 28773086 A JP28773086 A JP 28773086A JP H0533943 B2 JPH0533943 B2 JP H0533943B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- formula
- liquid crystal
- group
- acid
- benzene
- Prior art date
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- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
技術分野
本発明は、新規な液晶性化合物およびそれを含
有する液晶組成物に関するもので、更に詳しくは
光学活性なフルオロアルカン誘導体であるところ
の液晶性化合物およびそれを含有するカイラル液
晶組成物に関するものである。 背景技術 従来の液晶素子としては、例えばエム・シヤツ
ト(M.Schadt)とダブリユー・ヘルフリツヒ
(W.Helfrich)著“アプライド・フイジツクス・
レターズ”(“Applied Physics Letters”)第18
巻、第4号(1971年2月15日発行)、第127頁〜
128頁の“ボルテージ・デイペンダント・オプテ
イカル・アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステ
ツド・ネマチツク・リキツド・クリスタル”
(“Voltage Dependent Optical Activity of a
Twisted Nematic Liiquid Crystal”)に示さ
れたツイステツド・ネマチツク(twisted
nematic)液晶を用いたものが知られている。こ
のTN液晶は、画素密度を高くしたマトリツクス
電極構造を用いた時分割駆動の時、クロストーク
を発生する問題点があるため、画素数が制限され
ていた。 また電界応答が遅く視野角特性が悪いためにデ
イスプレイとしての用途は限定されていた。 また、各画素に薄膜トランジスタによるスイツ
チング素子を接続し、各画素毎をスイツチングす
る方式の表示素子が知られているが、基板上に薄
膜トランジスタを形成する工程が極めて煩雑な
上、大面積の表示素子を作成することが難しい問
題点がある。 この様な従来型の液晶素子の欠点を改善するも
のとして、双安定性を有する液晶素子の使用が、
クラーク(Clark)およびラガウエル
(Lagerwall)により提案されている(特開昭56
−107216号公報、米国特許第4367924号明細書
等)。双安定性を有する液晶としては、一般に、
カイラルスメテイツクC相(SmC*)またはH相
(SmH*)を有する強誘電性液晶が用いられる。 この強誘電性液晶は、自発分極を有するために
非常に速い応答速度を有する上に、メモリー性の
ある双安定状態を発現させることができ、さらに
視野角特性にもすぐれていることから大容量大画
面のデイスプレイ用材料として適している。 また強誘電性液晶として用いられる材料は不斉
を有しているために、そのカイラルスメクチツク
相を利用した強誘電性液晶として使用する以外
に、次のような光学素子としても使用することが
できる。 (1) 液晶状態においてコレステリツク・ネマテイ
ツク相転移効果を利用するもの(J.J.Wysoki,
A.Adams and W.Haas;Phys.Rev.Lett.、20、
1024(1968))、 (2) 液晶状態においてホワイト・テイラー形ゲス
ト・ホスト効果を利用するもの(D.L.White
and G.N.Taylor;J.Appl.Phys.、45、4718
(1974))、等が知られている。個々の方式につ
いての詳細な説明は省略するが、表示素子や変
調素子として重要である。 このような液晶の電界応答光学効果を用いる方
法においては液晶の応答性を高めるために電極基
を導入することが好ましいとされている。とくに
強誘電性液晶においては応答速度は自発分極に比
例することが知られており、高速化のためには自
発分極を増加させることが望まれている。このよ
うな点からP.Kellerらは、不斉炭素に直接塩素基
を導入することで自発分極を増加させ応答速度の
高速化が可能であることを示した(C.R.Acad.
Sc.Paris、282C、369(1976))。しかしながら、
不斉炭素に導入された塩素基は化学的に不安定で
あるうえに、原子半径が大きいことから液晶相の
安定性が低下するという欠点を有しており、その
改善が望まれている。 他方、光学活性を有することを特徴とする光学
素子に必要な機能性材料は、それ自体光学活性の
中間体を経て合成されることが多いが、従来から
用いられる光学活性中間体としては、2−メチル
ブタノール、2級オクチルアルコール、2級ブチ
ルアルコール、塩化p−(2−メチルブチル)安
息香酸、2級フエネチルアルコール、アミノ酸誘
導体、シヨウノウ誘導体、コレステロール誘導体
等が挙げられるのみで、この光学活性中間体に極
性基を導入されることはほとんどなかつた。この
ためもあつて、不斉炭素原子に直接極性基を導入
することにより自発分極を増加する方法は、余り
有効に利用されていなかつた。 発明の目的 本発明は上記の点に鑑みなされたものである。
すなわち、本発明は不斉炭素原子に直接、安定で
且つ双極子モーメントの大きいフツ素基を導入す
ることにより極性を高め、液晶の電界応答性を高
めた液晶化合物及びそれを少なくとも1種類含有
する液晶組成物を提供することを目的とする。 本発明はアルキル基の長さを変更することが容
易で、このことによりH.Arnold、Z.Phys.
Chem.、226、146(1964)に示されるように液晶
状態において発現する液晶相の種類や温度範囲を
制御することが可能な液晶性化合物及びそれを少
なくとも1種類配合成分として含有する液晶組成
物を提供することを目的とする。 発明の概要 本発明は、上述の目的を達成するたになされた
ものであり、一般式() [ここで、Rは炭素数1〜16のアルキル基を示
し、C*は不斉炭素原子を示す。またR1は炭素数
1〜16のアルキル基またはアルコキシ基であり、
有する液晶組成物に関するもので、更に詳しくは
光学活性なフルオロアルカン誘導体であるところ
の液晶性化合物およびそれを含有するカイラル液
晶組成物に関するものである。 背景技術 従来の液晶素子としては、例えばエム・シヤツ
ト(M.Schadt)とダブリユー・ヘルフリツヒ
(W.Helfrich)著“アプライド・フイジツクス・
レターズ”(“Applied Physics Letters”)第18
巻、第4号(1971年2月15日発行)、第127頁〜
128頁の“ボルテージ・デイペンダント・オプテ
イカル・アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステ
ツド・ネマチツク・リキツド・クリスタル”
(“Voltage Dependent Optical Activity of a
Twisted Nematic Liiquid Crystal”)に示さ
れたツイステツド・ネマチツク(twisted
nematic)液晶を用いたものが知られている。こ
のTN液晶は、画素密度を高くしたマトリツクス
電極構造を用いた時分割駆動の時、クロストーク
を発生する問題点があるため、画素数が制限され
ていた。 また電界応答が遅く視野角特性が悪いためにデ
イスプレイとしての用途は限定されていた。 また、各画素に薄膜トランジスタによるスイツ
チング素子を接続し、各画素毎をスイツチングす
る方式の表示素子が知られているが、基板上に薄
膜トランジスタを形成する工程が極めて煩雑な
上、大面積の表示素子を作成することが難しい問
題点がある。 この様な従来型の液晶素子の欠点を改善するも
のとして、双安定性を有する液晶素子の使用が、
クラーク(Clark)およびラガウエル
(Lagerwall)により提案されている(特開昭56
−107216号公報、米国特許第4367924号明細書
等)。双安定性を有する液晶としては、一般に、
カイラルスメテイツクC相(SmC*)またはH相
(SmH*)を有する強誘電性液晶が用いられる。 この強誘電性液晶は、自発分極を有するために
非常に速い応答速度を有する上に、メモリー性の
ある双安定状態を発現させることができ、さらに
視野角特性にもすぐれていることから大容量大画
面のデイスプレイ用材料として適している。 また強誘電性液晶として用いられる材料は不斉
を有しているために、そのカイラルスメクチツク
相を利用した強誘電性液晶として使用する以外
に、次のような光学素子としても使用することが
できる。 (1) 液晶状態においてコレステリツク・ネマテイ
ツク相転移効果を利用するもの(J.J.Wysoki,
A.Adams and W.Haas;Phys.Rev.Lett.、20、
1024(1968))、 (2) 液晶状態においてホワイト・テイラー形ゲス
ト・ホスト効果を利用するもの(D.L.White
and G.N.Taylor;J.Appl.Phys.、45、4718
(1974))、等が知られている。個々の方式につ
いての詳細な説明は省略するが、表示素子や変
調素子として重要である。 このような液晶の電界応答光学効果を用いる方
法においては液晶の応答性を高めるために電極基
を導入することが好ましいとされている。とくに
強誘電性液晶においては応答速度は自発分極に比
例することが知られており、高速化のためには自
発分極を増加させることが望まれている。このよ
うな点からP.Kellerらは、不斉炭素に直接塩素基
を導入することで自発分極を増加させ応答速度の
高速化が可能であることを示した(C.R.Acad.
Sc.Paris、282C、369(1976))。しかしながら、
不斉炭素に導入された塩素基は化学的に不安定で
あるうえに、原子半径が大きいことから液晶相の
安定性が低下するという欠点を有しており、その
改善が望まれている。 他方、光学活性を有することを特徴とする光学
素子に必要な機能性材料は、それ自体光学活性の
中間体を経て合成されることが多いが、従来から
用いられる光学活性中間体としては、2−メチル
ブタノール、2級オクチルアルコール、2級ブチ
ルアルコール、塩化p−(2−メチルブチル)安
息香酸、2級フエネチルアルコール、アミノ酸誘
導体、シヨウノウ誘導体、コレステロール誘導体
等が挙げられるのみで、この光学活性中間体に極
性基を導入されることはほとんどなかつた。この
ためもあつて、不斉炭素原子に直接極性基を導入
することにより自発分極を増加する方法は、余り
有効に利用されていなかつた。 発明の目的 本発明は上記の点に鑑みなされたものである。
すなわち、本発明は不斉炭素原子に直接、安定で
且つ双極子モーメントの大きいフツ素基を導入す
ることにより極性を高め、液晶の電界応答性を高
めた液晶化合物及びそれを少なくとも1種類含有
する液晶組成物を提供することを目的とする。 本発明はアルキル基の長さを変更することが容
易で、このことによりH.Arnold、Z.Phys.
Chem.、226、146(1964)に示されるように液晶
状態において発現する液晶相の種類や温度範囲を
制御することが可能な液晶性化合物及びそれを少
なくとも1種類配合成分として含有する液晶組成
物を提供することを目的とする。 発明の概要 本発明は、上述の目的を達成するたになされた
ものであり、一般式() [ここで、Rは炭素数1〜16のアルキル基を示
し、C*は不斉炭素原子を示す。またR1は炭素数
1〜16のアルキル基またはアルコキシ基であり、
【式】
【式】は、それぞれフエニレン基
【式】シクロヘキシレン基
【式】ピリミジニレン基
【式】を示す。pは0または1であ
り、p=1のときqは1または2である。rは0
または1である。またl、m、nは、l+m+n
≧1の関係を満たす0または正の整数である。] で表わされるフルオロアルカン誘導体を提供する
ものである。 また、本発明は上記光学活性フルオロアルカン
誘導体を少なくとも1種類配合成分として含有す
る液晶組成物を提供する。 発明の具体的説明 上記一般式()で示される光学活性フルオロ
アルカン誘導体は、好ましくは、特願昭60−
232886号や、特願昭61−40793号の明細書に示さ
れる2−フルオロ−1−アルカノール、p−ハイ
ドロキシ安息香酸(2−フルオロアルキル)エス
テル、p−ハイドロキシビフエニルカルボン酸
(2−フルオロアルキル)エステル、ハイドロキ
ノン(2−フルオロアルキル)エーテル、4−
[4′−(2−フルオロアルキル)オキシフエニル]
フエノール等の光学活性中間体から合成される。 例えばこれらの光学活性中間体から次に示す合
成経路により、一般式()に示される液晶性化
合物が得られる。 (R、R1、
または1である。またl、m、nは、l+m+n
≧1の関係を満たす0または正の整数である。] で表わされるフルオロアルカン誘導体を提供する
ものである。 また、本発明は上記光学活性フルオロアルカン
誘導体を少なくとも1種類配合成分として含有す
る液晶組成物を提供する。 発明の具体的説明 上記一般式()で示される光学活性フルオロ
アルカン誘導体は、好ましくは、特願昭60−
232886号や、特願昭61−40793号の明細書に示さ
れる2−フルオロ−1−アルカノール、p−ハイ
ドロキシ安息香酸(2−フルオロアルキル)エス
テル、p−ハイドロキシビフエニルカルボン酸
(2−フルオロアルキル)エステル、ハイドロキ
ノン(2−フルオロアルキル)エーテル、4−
[4′−(2−フルオロアルキル)オキシフエニル]
フエノール等の光学活性中間体から合成される。 例えばこれらの光学活性中間体から次に示す合
成経路により、一般式()に示される液晶性化
合物が得られる。 (R、R1、
【式】
【式】p、q、r、l、m、nは、前
記定義の通りである。)
次表1にこのようにして得られたフルオロアル
カン誘導体の例を示す。 表中および以下の記載において相転移温度の記
載における記号は、それぞれ以下の相を示す。 Cryst.:結晶相、SmA:スメクチツクA相、
SmC*:カイラルスメチツクC相、N:ネマチツ
ク相、Ch:コレステリツク相、Iso:等方相、
Sm3:SmA、Sm*以外のスメチツク相(未同
定)。
カン誘導体の例を示す。 表中および以下の記載において相転移温度の記
載における記号は、それぞれ以下の相を示す。 Cryst.:結晶相、SmA:スメクチツクA相、
SmC*:カイラルスメチツクC相、N:ネマチツ
ク相、Ch:コレステリツク相、Iso:等方相、
Sm3:SmA、Sm*以外のスメチツク相(未同
定)。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
また、本発明の液晶組成物は、一般式()で
表わされるフルオロアルカン誘導体を少なくとも
1種類配合成分として含有するものである。例え
ば、このフルオロアルカン誘導体を、下式(1)〜(13)
で示されるような強誘電性液晶と組合わせると、
自発分極が増大し、応答速度を改善することがで
きる。 このような場合においては、一般式()で示
される本発明のフルオロアルカン誘導体を、得ら
れる液晶組成物の0.1〜99重量%、特に1〜90重
量%となる割合で使用することが好ましい。
表わされるフルオロアルカン誘導体を少なくとも
1種類配合成分として含有するものである。例え
ば、このフルオロアルカン誘導体を、下式(1)〜(13)
で示されるような強誘電性液晶と組合わせると、
自発分極が増大し、応答速度を改善することがで
きる。 このような場合においては、一般式()で示
される本発明のフルオロアルカン誘導体を、得ら
れる液晶組成物の0.1〜99重量%、特に1〜90重
量%となる割合で使用することが好ましい。
【表】
【表】
【表】
また下式(1)〜(5)で示されるような、それ自体は
カイラルでないスメチツク液晶に配合することに
より、強誘電性液晶として使用可能な組成物が得
られる。 この場合、一般式()で示される本発明のフ
ルオロアルカン誘導体を、得られる液晶組成物の
0.1〜99重量%、特に1〜90重量%で使用するこ
とが好ましい。 このような組成物は、本発明のフルオロアルカ
ン誘導体の含有量に応じて、これに起因する大き
な自発分極を得ることができる。
カイラルでないスメチツク液晶に配合することに
より、強誘電性液晶として使用可能な組成物が得
られる。 この場合、一般式()で示される本発明のフ
ルオロアルカン誘導体を、得られる液晶組成物の
0.1〜99重量%、特に1〜90重量%で使用するこ
とが好ましい。 このような組成物は、本発明のフルオロアルカ
ン誘導体の含有量に応じて、これに起因する大き
な自発分極を得ることができる。
【表】
【表】
以下実施例により、本発明を更に具体的に説明
する。 実施例 1 上記式で表わされるp−オクチルオキシビフエ
ニルカルボン酸2−フルオロオクチルエステルを
以下の反応工程により製造した。 すなわち、p−オクチルオキシビフエニルカル
ボン酸0.74g(2.3mmol)を塩化チオニル5mlと
共に2時間30分加熱還流したのち、未反応の塩化
チオニルを留去して対応する酸塩化物を得た。 次にトリエチレンジアミン0.50g(4.5mmol)
を乾燥ベンゼン5mlに溶かし水酸化カリウムを加
え、約30分間かけて乾燥した。この溶液を、(−)
2−フルオロ1−オクタノール0.40g(2.7m
mol)の入つた容器に入れ振とう攪拌した。この
溶液を、上記酸塩化物中に攪拌下で滴下し、終了
後50℃で2時間攪拌した。 反応終了後1N塩酸および水を加えベンゼン抽
出した。さらにこのベンゼン層に1N炭酸ナトリ
ウム水溶液を加えベンゼン抽出した。 このベンゼン溶液に無水硫酸ナトリウムを入れ
一晩乾燥した。 ベンゼンを留去してこれをベンゼン:ヘキサン
=1:1混合物を溶離液としてシリカゲルカラム
クロマトグラフイーにより分離して、p−オクチ
ルオキシビフエニルカルボン酸2−フルオロオク
チルエステルの0.53g(収率50%)を得た。生成
物について、以下の比旋光度およびIR(赤外吸
収)データが得られた。 比旋光度[α]26.4 D+13.1°
する。 実施例 1 上記式で表わされるp−オクチルオキシビフエ
ニルカルボン酸2−フルオロオクチルエステルを
以下の反応工程により製造した。 すなわち、p−オクチルオキシビフエニルカル
ボン酸0.74g(2.3mmol)を塩化チオニル5mlと
共に2時間30分加熱還流したのち、未反応の塩化
チオニルを留去して対応する酸塩化物を得た。 次にトリエチレンジアミン0.50g(4.5mmol)
を乾燥ベンゼン5mlに溶かし水酸化カリウムを加
え、約30分間かけて乾燥した。この溶液を、(−)
2−フルオロ1−オクタノール0.40g(2.7m
mol)の入つた容器に入れ振とう攪拌した。この
溶液を、上記酸塩化物中に攪拌下で滴下し、終了
後50℃で2時間攪拌した。 反応終了後1N塩酸および水を加えベンゼン抽
出した。さらにこのベンゼン層に1N炭酸ナトリ
ウム水溶液を加えベンゼン抽出した。 このベンゼン溶液に無水硫酸ナトリウムを入れ
一晩乾燥した。 ベンゼンを留去してこれをベンゼン:ヘキサン
=1:1混合物を溶離液としてシリカゲルカラム
クロマトグラフイーにより分離して、p−オクチ
ルオキシビフエニルカルボン酸2−フルオロオク
チルエステルの0.53g(収率50%)を得た。生成
物について、以下の比旋光度およびIR(赤外吸
収)データが得られた。 比旋光度[α]26.4 D+13.1°
【式】
IR(cm-1):2900、1715、1605、1300、1200、
1120、830、770。 実施例 2、5および13 実施例1においてp′−オクチルオキシビフエニ
ルカルボン酸および2−フルオロ−1−オクタノ
ールの代りに、それぞれ前記表1に示す基R1、
1120、830、770。 実施例 2、5および13 実施例1においてp′−オクチルオキシビフエニ
ルカルボン酸および2−フルオロ−1−オクタノ
ールの代りに、それぞれ前記表1に示す基R1、
【式】
【式】l、m、nを与えるカルボン
酸、および基Rを与える2−フルオロ−1−アル
カノールを用いる以外は、実施例1と同様にし
て、それぞれ前記表1に示すような本発明のフル
オロアルカン誘導体を得た。 生成物の比旋光度および相転移温度特性データ
を、実験例1のそれとまとめて前記表1に示す。 実施例 3 5−オクチル−2−[4−(2−フルオロヘプチ
ルオキシ)フエニル]ピリミジンの製造 十分に窒素置換された容器に、(−)−2−フル
オロヘプタノール0.40g(3.0mmol)と乾燥ピリ
ジン1.00g(13mmol)を入れ氷冷下で30分間攪
拌した。その溶液にp−トルエンスルホン酸クロ
リド0.69g(3.6mmol)を加え、そのまま5時間
攪拌を続けた。反応終了後、1NHCl10mlを加え、
塩化メチレン10mlで2回抽出を行った後、その抽
出液を蒸留水10mlで1回洗浄した。得られた塩化
メチレン溶液に無水硫酸ナトリウムを適宜加えて
乾燥したのち、溶媒を留去し(+)−2−フルオ
ロヘプチルp−トルエンスルホン酸エステル0.59
g(2.0mmol)を得た。 収率は66%である。生成物の比旋光度および
IRデータは下記の通りである。 比旋光度[α]26.4 D+2.59°(c=1、CHCl3)。 比旋光度[α]23.6 435+9.58°(c=1、CHCl3)。 IR(cm-1):2900、2850、1600、1450、1350、
1170、1090、980、810、660、550。 上記のようにして得られた(+)−2−フルオ
ロヘプチルp−トルエンスルホン酸エステル0.43
g(1.5mmol)と5−オクチル−2−(4−ヒド
ロキシフエニル)ピリミジン0.28g(1.0mmol)
に1−ブタノール0.2mlを加えよく攪拌した。そ
の溶液に、あらかじめ1−ブタノール1.0mlに水
酸化ナトリウム0.048g(1.2mmol)を溶解させ
て調製しておいたアルカリ溶液を速やかに注ぎ5
時間半、加熱還流した。反応終了後蒸留水10mlを
加え、ベンゼン10mlおよび5mlでそれぞれ1回づ
つ抽出を行なつた後、その抽出液に無水硫酸ナト
リウムを適宜加えて乾燥した。乾燥後、溶媒を留
去し、シリカゲルカラム(クロロホルム)により
目的物である(+)−5−オクチル−2−[4−
(2−フルオロヘプチルオキシ)フエニル]ピリ
ミジン0.17g(0.43mmol)を得た。 収率は43%であり、以下のような比旋光度およ
びIRデータが得られた。 比旋光度[α]25.6 D+0.44°(c=1、CHCl3)。 比旋光度[α]22.4 435+4.19°(c=1、CHCl3)。 IR(cm-1):2900、2850、1600、1580、1420、
1250、1160、800、720、650、550。 実施例 4、24、25、26および27 実施例3において、2−フルオロヘプタノー
ル、5−オクチル−2−(4−ヒドロキシフエニ
ル(ピリミジンの代りに、それぞれ前記表1に示
す基Rを与える2−フルオロ−1−アルカノール
および基R1、
カノールを用いる以外は、実施例1と同様にし
て、それぞれ前記表1に示すような本発明のフル
オロアルカン誘導体を得た。 生成物の比旋光度および相転移温度特性データ
を、実験例1のそれとまとめて前記表1に示す。 実施例 3 5−オクチル−2−[4−(2−フルオロヘプチ
ルオキシ)フエニル]ピリミジンの製造 十分に窒素置換された容器に、(−)−2−フル
オロヘプタノール0.40g(3.0mmol)と乾燥ピリ
ジン1.00g(13mmol)を入れ氷冷下で30分間攪
拌した。その溶液にp−トルエンスルホン酸クロ
リド0.69g(3.6mmol)を加え、そのまま5時間
攪拌を続けた。反応終了後、1NHCl10mlを加え、
塩化メチレン10mlで2回抽出を行った後、その抽
出液を蒸留水10mlで1回洗浄した。得られた塩化
メチレン溶液に無水硫酸ナトリウムを適宜加えて
乾燥したのち、溶媒を留去し(+)−2−フルオ
ロヘプチルp−トルエンスルホン酸エステル0.59
g(2.0mmol)を得た。 収率は66%である。生成物の比旋光度および
IRデータは下記の通りである。 比旋光度[α]26.4 D+2.59°(c=1、CHCl3)。 比旋光度[α]23.6 435+9.58°(c=1、CHCl3)。 IR(cm-1):2900、2850、1600、1450、1350、
1170、1090、980、810、660、550。 上記のようにして得られた(+)−2−フルオ
ロヘプチルp−トルエンスルホン酸エステル0.43
g(1.5mmol)と5−オクチル−2−(4−ヒド
ロキシフエニル)ピリミジン0.28g(1.0mmol)
に1−ブタノール0.2mlを加えよく攪拌した。そ
の溶液に、あらかじめ1−ブタノール1.0mlに水
酸化ナトリウム0.048g(1.2mmol)を溶解させ
て調製しておいたアルカリ溶液を速やかに注ぎ5
時間半、加熱還流した。反応終了後蒸留水10mlを
加え、ベンゼン10mlおよび5mlでそれぞれ1回づ
つ抽出を行なつた後、その抽出液に無水硫酸ナト
リウムを適宜加えて乾燥した。乾燥後、溶媒を留
去し、シリカゲルカラム(クロロホルム)により
目的物である(+)−5−オクチル−2−[4−
(2−フルオロヘプチルオキシ)フエニル]ピリ
ミジン0.17g(0.43mmol)を得た。 収率は43%であり、以下のような比旋光度およ
びIRデータが得られた。 比旋光度[α]25.6 D+0.44°(c=1、CHCl3)。 比旋光度[α]22.4 435+4.19°(c=1、CHCl3)。 IR(cm-1):2900、2850、1600、1580、1420、
1250、1160、800、720、650、550。 実施例 4、24、25、26および27 実施例3において、2−フルオロヘプタノー
ル、5−オクチル−2−(4−ヒドロキシフエニ
ル(ピリミジンの代りに、それぞれ前記表1に示
す基Rを与える2−フルオロ−1−アルカノール
および基R1、
【式】
【式】l、m、nを与える4−置換フ
エノール誘導体を用いる以外は、実施例3と同様
にして、それぞれ前記表1に示すような本発明の
フルオロアルカン誘導体を得た。 実施例 7 下記(1)、(2)、(3)に示す反応工程により、上記式
のp′−オクチルオキシビフエニルカルボン酸−
p″−(2−フルオロオクチルオキシカルボニル)
フエニルエステルを製造した。 (1) p−アセチルオキシ安息香酸2−フルオロオ
クチルエステルの製造 p−アセトキシ安息香酸(上記1)0.68g
(3.7mmol)を塩化チオニル7mlと共に2時間
30分加熱還流した後、未反応の塩化チオニルを
留去して、酸塩化物を得た。 次にトリエチレンジアミン0.83g(7.4m
mol)を乾燥ベンゼン5mlに溶かし、水酸化カ
リウムを加え、約30分間かけて乾燥させた。こ
の溶液を、(−)2−フルオロ−1−オクタノ
ール0.66g(4.5mmol)の入った容器に入れ、
振とう攪拌した。この溶液を、上記酸塩化物中
に攪拌下で滴下し、終了後50℃で2時間攪拌し
た。 反応終了後1N塩酸を8ml、水を30ml加えた。
この溶液をベンゼンで抽出し、水層をさらにベ
ンゼン8mlで2回抽出した。このベンゼン層に
1N炭酸ナトリウム水溶液を15ml加え、先と同
様にベンゼン抽出し、水層をベンゼン8mlで2
回抽出した。このベンゼン層に無水硫酸ナトリ
ウムを入れ一晩乾燥した。 ベンゼンを留去して粗生成物を得た。これを
ベンゼン:ヘキサン=1:1でシリカゲルクロ
マトグラフイーにより分離しp−アセチルオキ
シ安息香酸(2−フルオロオクチル)エステル
を0.80g(収率69%)得た。 比旋光度[α]24 D+11.2°(c=2、ベンゼン)。 IR(cm-1):2850〜2950、1760、1720、1600、
1265、1190。 (2) p−ハイドロキシ安息香酸2−フルオトオク
チルエステルの製造 上記(1)で得られた3の精製物0.750g(2.5m
mol)をエーテル1.5mlに溶かした。その中に
ベンジルアミン0.27g(2.5mmol)をエーテル
1.5mlに溶かした溶液を加え、室温で一晩放置
した。 その後エーテルを留去してp−ハイドロキシ
安息香酸(2−フルオロオクチル)エステル
(4)とN−アセチルベンジルアミン(5)の
混合物を得た。これを酢酸エチル:塩化メチレ
ン=1:9の混合液を用いてシリカゲルカラム
クロマトグラフイーにより分離し、上記4の精
製物の0.53g(収率78%)を得た。生成物の比
旋光度およびIRデータは以下の通りである。 比旋光度[α]27.6 D+12.6°(c=2、ベンゼ
ン)。 IR(cm-1):3390、2850〜2940、1675、1605、
1590、1590、1265。 (3) p′−オクチルオキシビフエニルカルボン酸−
p″−(2−フルオロオクチルオキシカルボニル)
フエニルエステルの製造 p′−オクチルオキシビフエニルカルボン酸
0.65g(2mmol)を塩化チオニル4mlと共に
2時間30分加熱還流したのち、未反応の塩化チ
オニルを留去して酸塩化物を得た。 次にトリエチレンジアミン0.44g(4m
mol)を乾燥ベンゼン5mlに溶かし、水酸化カ
リウムを加え、約30分間かけて乾燥させた。こ
の溶液を上記(2)で得られたp−アセチルオキシ
安息香酸(2−フルオロオクチル)エステル
0.53g(2mmol)の入った容器に入れ振とう
攪拌した。この溶液を上記酸塩化物中に攪拌下
で滴下し終了後50℃で2時間攪拌した。 反応終了後1N塩酸および水を加えベンゼン
抽出し、さらに1N炭酸ナトリウム水溶液を加
えベンゼン抽出した。このベンゼン溶液に無水
硫酸ナトリウムを入れ一晩乾燥した。 ベンゼンを留去し、これを生成物について更
にベンゼンを溶離液としてシリカゲルカラムク
ロマトグラフイーにより分離し、p′−オクチル
オキシビフエニルカルボン酸−p″−(2−フル
オロオクチルオキシカルボニル)フエニルエス
テルの0.58g(収率50%)を得た。生成物の比
旋光度およびIRデータは以下の通りである。 比旋光度[α]26.4 D+8.7°(c=2、ベンゼン)。 IR(cm-1):2950〜2850、1740、1730、1610、
1295、1285、1120、1080、830、760。 実施例 6、12および16 実施例7において、p−アセトキシ安息香酸、
2−フルオロ−1−オクタノールおよびp′−オク
チルオキシビフエニルカルボン酸の代りに、p、
q、rを与えるカルボン酸、基Rを与える2−フ
ルオロ−1−アルカノールおよび基R1、
にして、それぞれ前記表1に示すような本発明の
フルオロアルカン誘導体を得た。 実施例 7 下記(1)、(2)、(3)に示す反応工程により、上記式
のp′−オクチルオキシビフエニルカルボン酸−
p″−(2−フルオロオクチルオキシカルボニル)
フエニルエステルを製造した。 (1) p−アセチルオキシ安息香酸2−フルオロオ
クチルエステルの製造 p−アセトキシ安息香酸(上記1)0.68g
(3.7mmol)を塩化チオニル7mlと共に2時間
30分加熱還流した後、未反応の塩化チオニルを
留去して、酸塩化物を得た。 次にトリエチレンジアミン0.83g(7.4m
mol)を乾燥ベンゼン5mlに溶かし、水酸化カ
リウムを加え、約30分間かけて乾燥させた。こ
の溶液を、(−)2−フルオロ−1−オクタノ
ール0.66g(4.5mmol)の入った容器に入れ、
振とう攪拌した。この溶液を、上記酸塩化物中
に攪拌下で滴下し、終了後50℃で2時間攪拌し
た。 反応終了後1N塩酸を8ml、水を30ml加えた。
この溶液をベンゼンで抽出し、水層をさらにベ
ンゼン8mlで2回抽出した。このベンゼン層に
1N炭酸ナトリウム水溶液を15ml加え、先と同
様にベンゼン抽出し、水層をベンゼン8mlで2
回抽出した。このベンゼン層に無水硫酸ナトリ
ウムを入れ一晩乾燥した。 ベンゼンを留去して粗生成物を得た。これを
ベンゼン:ヘキサン=1:1でシリカゲルクロ
マトグラフイーにより分離しp−アセチルオキ
シ安息香酸(2−フルオロオクチル)エステル
を0.80g(収率69%)得た。 比旋光度[α]24 D+11.2°(c=2、ベンゼン)。 IR(cm-1):2850〜2950、1760、1720、1600、
1265、1190。 (2) p−ハイドロキシ安息香酸2−フルオトオク
チルエステルの製造 上記(1)で得られた3の精製物0.750g(2.5m
mol)をエーテル1.5mlに溶かした。その中に
ベンジルアミン0.27g(2.5mmol)をエーテル
1.5mlに溶かした溶液を加え、室温で一晩放置
した。 その後エーテルを留去してp−ハイドロキシ
安息香酸(2−フルオロオクチル)エステル
(4)とN−アセチルベンジルアミン(5)の
混合物を得た。これを酢酸エチル:塩化メチレ
ン=1:9の混合液を用いてシリカゲルカラム
クロマトグラフイーにより分離し、上記4の精
製物の0.53g(収率78%)を得た。生成物の比
旋光度およびIRデータは以下の通りである。 比旋光度[α]27.6 D+12.6°(c=2、ベンゼ
ン)。 IR(cm-1):3390、2850〜2940、1675、1605、
1590、1590、1265。 (3) p′−オクチルオキシビフエニルカルボン酸−
p″−(2−フルオロオクチルオキシカルボニル)
フエニルエステルの製造 p′−オクチルオキシビフエニルカルボン酸
0.65g(2mmol)を塩化チオニル4mlと共に
2時間30分加熱還流したのち、未反応の塩化チ
オニルを留去して酸塩化物を得た。 次にトリエチレンジアミン0.44g(4m
mol)を乾燥ベンゼン5mlに溶かし、水酸化カ
リウムを加え、約30分間かけて乾燥させた。こ
の溶液を上記(2)で得られたp−アセチルオキシ
安息香酸(2−フルオロオクチル)エステル
0.53g(2mmol)の入った容器に入れ振とう
攪拌した。この溶液を上記酸塩化物中に攪拌下
で滴下し終了後50℃で2時間攪拌した。 反応終了後1N塩酸および水を加えベンゼン
抽出し、さらに1N炭酸ナトリウム水溶液を加
えベンゼン抽出した。このベンゼン溶液に無水
硫酸ナトリウムを入れ一晩乾燥した。 ベンゼンを留去し、これを生成物について更
にベンゼンを溶離液としてシリカゲルカラムク
ロマトグラフイーにより分離し、p′−オクチル
オキシビフエニルカルボン酸−p″−(2−フル
オロオクチルオキシカルボニル)フエニルエス
テルの0.58g(収率50%)を得た。生成物の比
旋光度およびIRデータは以下の通りである。 比旋光度[α]26.4 D+8.7°(c=2、ベンゼン)。 IR(cm-1):2950〜2850、1740、1730、1610、
1295、1285、1120、1080、830、760。 実施例 6、12および16 実施例7において、p−アセトキシ安息香酸、
2−フルオロ−1−オクタノールおよびp′−オク
チルオキシビフエニルカルボン酸の代りに、p、
q、rを与えるカルボン酸、基Rを与える2−フ
ルオロ−1−アルカノールおよび基R1、
【式】
【式】l、m、nを与えるカルボン酸
を用いる以外は、実施例7と同様にして、それぞ
れ前記表1に示すような本発明のフルオロアルカ
ン誘導体を得た。 生成物の比旋光度および相転移温度特性データ
を、実施例7のそれとまとめて前記表1に示す。 実施例 11 下記(1)、(2)に示す反応工程により上記式のp−
オクチルオキシ安息香酸−p′−(2−フルオロデ
シルオキシ)フエニルエステルを製造した。 (1) p−ハイドロキノンモノ(2−フルオデシ
ル)エーテルの製造。 すなわち2−フルオロデカノール(6)3.15
g(18mmol)と乾燥ピリジン4.25g(54m
mol)を共に窒素雰囲気の容器に入れ攪拌し
た。この容器を氷で冷却し、塩化p−トルエン
スルホニル3.75g(20mmol)を2回に分けて
加え3時間攪拌した。反応終了後2N塩酸で中
和し塩化メチレン10mlで抽出し、さらに水層を
塩化メチレン5mlで2回抽出した。この塩化メ
チレン層に水を加え先と同様に塩化メチレンに
より抽出した。この塩化メチレン溶液に無水硫
酸ナトリウムを加え一晩乾燥した。 塩化メチレンを留去し、2フルオロデシルp
−トルエンスルホン酸エステル(7)の5.60g
(収率94%)を得た。その比比旋光度およびIR
データは以下の通りである。 比旋光度[α]22.0 D+4.2°(c=2、塩化メチレ
ン)。 IR(cm-1):2850〜2900、1600、1350、1170、
1100、660、550。 上記で得た7の5.60g(17mmol)、ハイドロ
キノン3.74g(34mmol)1−ブタノール5mlを
加え攪拌した。そこに水酸化ナトリウム1.02g
(25mmol)を1−ブタノール13mlに溶かした溶
液をゆつくり加え、滴下後130℃で7時間反応さ
せた。反応終了後、水40mlを加え、エーテル抽出
した。このエーテル溶液に無水硫酸ナトリウムを
加え一晩乾燥した。溶媒を留去し、これを塩化メ
チレンによりシリカゲルクロマトグラフイーによ
り分離しp−ハイドロキノンモノ(2−フルオロ
デシル)エーテル(8)の精製物2.57g(収率56%)
を得た。生成物の比旋光度およびIRデータは以
下の通りである。 比旋光度[α]24.0 D+1.8°(c=2、塩化メチレ
ン)。 IR(cm-1):3600〜3200、2900、1680、1590、
1280、1160、700。 (2) p−オクチルオキシ安息香酸−p′−(2−フ
ルオロデシルオキシ)フエニルエステルの製
造。 p−オクチルオキシ安息香酸0.93g(3.7m
mol)を塩化チオニル8mlと共に2時間加熱還
流した後、未反応の塩化チオニルを留去して酸
塩化物を得た。 別途、トリエチレンジアミン0.81g(7.4m
mol)を乾燥ベンゼン5mlに溶かし水酸化カリ
ウムを加え約30分間かけて乾燥した。この溶液
を上記(1)で得られたp−ハイドロキノンモノ
(2−フルオロデシル)エーテル1.0g(3.7m
mol)の入った容器に入れ振とう攪拌した。こ
の溶液を上記酸塩化物中に攪拌下で滴下し終了
後50℃で2時間加熱した。 反応終了後1N塩酸および水を加えベンゼン
抽出し、さらに1N炭酸ナトリウム水溶液を加
えベンゼン抽出した。このベンゼン溶液に無水
硫酸ナトリウムを入れ一晩乾燥した。 ベンゼンを留去し、生成物をベンゼンを溶離
液としてシリカゲルクロマトグラフイーにより
分離し、p−オクチルオキシ安息香酸−p′−
(2−フルオロデシルオキシ)フエニルエステ
ル1.49g(収率81%)を得た。生成物の比旋光
度およびIRデータは、以下の通りである。 比旋光度[α]23.2 D−1.5°(c=0.94、ベンゼ
ン)。 IR(cm-1):2900、1740、1610、1520、1280、
1250、1210、1170、1130、760、690。 実施例 8、9、10、14、17、18、19、20、21、
22、23、28、29、30および31 実施例11において2−フルオロデカノール、p
−ハイドロキノンおよびp−オクチルオキシ安息
香酸の代りに、それぞれ前記表1に示す基Rを与
える2−フルオロ−1−アルカノール、p−ハイ
ドロキノン又はp,p′−ジドロキシビフエニルお
よび基R1、
れ前記表1に示すような本発明のフルオロアルカ
ン誘導体を得た。 生成物の比旋光度および相転移温度特性データ
を、実施例7のそれとまとめて前記表1に示す。 実施例 11 下記(1)、(2)に示す反応工程により上記式のp−
オクチルオキシ安息香酸−p′−(2−フルオロデ
シルオキシ)フエニルエステルを製造した。 (1) p−ハイドロキノンモノ(2−フルオデシ
ル)エーテルの製造。 すなわち2−フルオロデカノール(6)3.15
g(18mmol)と乾燥ピリジン4.25g(54m
mol)を共に窒素雰囲気の容器に入れ攪拌し
た。この容器を氷で冷却し、塩化p−トルエン
スルホニル3.75g(20mmol)を2回に分けて
加え3時間攪拌した。反応終了後2N塩酸で中
和し塩化メチレン10mlで抽出し、さらに水層を
塩化メチレン5mlで2回抽出した。この塩化メ
チレン層に水を加え先と同様に塩化メチレンに
より抽出した。この塩化メチレン溶液に無水硫
酸ナトリウムを加え一晩乾燥した。 塩化メチレンを留去し、2フルオロデシルp
−トルエンスルホン酸エステル(7)の5.60g
(収率94%)を得た。その比比旋光度およびIR
データは以下の通りである。 比旋光度[α]22.0 D+4.2°(c=2、塩化メチレ
ン)。 IR(cm-1):2850〜2900、1600、1350、1170、
1100、660、550。 上記で得た7の5.60g(17mmol)、ハイドロ
キノン3.74g(34mmol)1−ブタノール5mlを
加え攪拌した。そこに水酸化ナトリウム1.02g
(25mmol)を1−ブタノール13mlに溶かした溶
液をゆつくり加え、滴下後130℃で7時間反応さ
せた。反応終了後、水40mlを加え、エーテル抽出
した。このエーテル溶液に無水硫酸ナトリウムを
加え一晩乾燥した。溶媒を留去し、これを塩化メ
チレンによりシリカゲルクロマトグラフイーによ
り分離しp−ハイドロキノンモノ(2−フルオロ
デシル)エーテル(8)の精製物2.57g(収率56%)
を得た。生成物の比旋光度およびIRデータは以
下の通りである。 比旋光度[α]24.0 D+1.8°(c=2、塩化メチレ
ン)。 IR(cm-1):3600〜3200、2900、1680、1590、
1280、1160、700。 (2) p−オクチルオキシ安息香酸−p′−(2−フ
ルオロデシルオキシ)フエニルエステルの製
造。 p−オクチルオキシ安息香酸0.93g(3.7m
mol)を塩化チオニル8mlと共に2時間加熱還
流した後、未反応の塩化チオニルを留去して酸
塩化物を得た。 別途、トリエチレンジアミン0.81g(7.4m
mol)を乾燥ベンゼン5mlに溶かし水酸化カリ
ウムを加え約30分間かけて乾燥した。この溶液
を上記(1)で得られたp−ハイドロキノンモノ
(2−フルオロデシル)エーテル1.0g(3.7m
mol)の入った容器に入れ振とう攪拌した。こ
の溶液を上記酸塩化物中に攪拌下で滴下し終了
後50℃で2時間加熱した。 反応終了後1N塩酸および水を加えベンゼン
抽出し、さらに1N炭酸ナトリウム水溶液を加
えベンゼン抽出した。このベンゼン溶液に無水
硫酸ナトリウムを入れ一晩乾燥した。 ベンゼンを留去し、生成物をベンゼンを溶離
液としてシリカゲルクロマトグラフイーにより
分離し、p−オクチルオキシ安息香酸−p′−
(2−フルオロデシルオキシ)フエニルエステ
ル1.49g(収率81%)を得た。生成物の比旋光
度およびIRデータは、以下の通りである。 比旋光度[α]23.2 D−1.5°(c=0.94、ベンゼ
ン)。 IR(cm-1):2900、1740、1610、1520、1280、
1250、1210、1170、1130、760、690。 実施例 8、9、10、14、17、18、19、20、21、
22、23、28、29、30および31 実施例11において2−フルオロデカノール、p
−ハイドロキノンおよびp−オクチルオキシ安息
香酸の代りに、それぞれ前記表1に示す基Rを与
える2−フルオロ−1−アルカノール、p−ハイ
ドロキノン又はp,p′−ジドロキシビフエニルお
よび基R1、
【式】
【式】l、m、nを与えるカルボン酸
を用いる以外は、実施例1と同様にして、それぞ
れ前記表1に示すような本発明のフルオロアルカ
ン誘導体を得た。 生成物の比旋光度および相転移温度特性データ
を、実施例11のそれとともに前記表1に示す。 実施例 32 実施例1で製造した液晶性化合物(p−オクチ
ルオキシビフエニルカルボン酸2−フルオロオク
チルエステル)を配合成分とする液晶組成物を調
製した。 下記に液晶組成物の組成と相転移温度を示す。
この組成物は8.8nC/cm2の自発分極を有しており
MORA−8単独の0.45nC/cm2に比較して約20倍
の自発分極を示した。 13.3重量% MORA−8 86.7重量% Cryst.−21℃ ←――― SmC*81℃ ←―― Iso. 実施例 33 実施例11で製造した液晶性化合物を使用して液
晶素子を形成した。高精度研摩した10×20mmのガ
ラスへ約1000ÅのITO膜を電極として設け、さら
に約1000ÅのSiO2をイオンビーム法により蒸着
した。同様の加工を行つたガラス基板に実施例11
で製造した液晶性化合物(p−オクチルオキシ安
息香酸−p′−(2−フルオロデシルオキシ)フエ
ニルエステル)を滴下し、対向して上記ガラス基
板を重ね合せた。80℃にて基板をおさえつけなが
ら平行運動を行なつたところ水平配向したモノド
メインが得られた。その時の膜厚は1.2μmであ
り、65℃にて駆動電圧±10V、パルス巾200μsec
で駆動したところ、コントラスト18で良好なスイ
ツチング状態が得られた。
れ前記表1に示すような本発明のフルオロアルカ
ン誘導体を得た。 生成物の比旋光度および相転移温度特性データ
を、実施例11のそれとともに前記表1に示す。 実施例 32 実施例1で製造した液晶性化合物(p−オクチ
ルオキシビフエニルカルボン酸2−フルオロオク
チルエステル)を配合成分とする液晶組成物を調
製した。 下記に液晶組成物の組成と相転移温度を示す。
この組成物は8.8nC/cm2の自発分極を有しており
MORA−8単独の0.45nC/cm2に比較して約20倍
の自発分極を示した。 13.3重量% MORA−8 86.7重量% Cryst.−21℃ ←――― SmC*81℃ ←―― Iso. 実施例 33 実施例11で製造した液晶性化合物を使用して液
晶素子を形成した。高精度研摩した10×20mmのガ
ラスへ約1000ÅのITO膜を電極として設け、さら
に約1000ÅのSiO2をイオンビーム法により蒸着
した。同様の加工を行つたガラス基板に実施例11
で製造した液晶性化合物(p−オクチルオキシ安
息香酸−p′−(2−フルオロデシルオキシ)フエ
ニルエステル)を滴下し、対向して上記ガラス基
板を重ね合せた。80℃にて基板をおさえつけなが
ら平行運動を行なつたところ水平配向したモノド
メインが得られた。その時の膜厚は1.2μmであ
り、65℃にて駆動電圧±10V、パルス巾200μsec
で駆動したところ、コントラスト18で良好なスイ
ツチング状態が得られた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 下記一般式() [ここで、Rは炭素数1〜16のアルキル基を示
し、C*は不斉炭素原子を示す。またR1は炭素数
1〜16のアルキル基またはアルコキシ基であり、
【式】【式】 【式】は、それぞれフエニレン基 【式】シクロヘキシレン基 【式】ピリミジニレン基 【式】を示す。pは0または1であ り、p=1のときqは1または2である。rは0
または1である。またl、m、nは、l+m+n
≧1の関係を満たす0または正の整数である。] で表わされるフルオロアルカン誘導体。 2 下記一般式() [ここで、Rは炭素数1〜16のアルキル基を示
し、C*は不斉炭素原子を示す。またR1は炭素数
1〜16のアルキル基またはアルコキシ基であり、
【式】【式】 【式】は、それぞれフエニレン基 【式】シクロヘキシレン基 【式】ピリミジニレン基 【式】を示す。pは0または1であ り、p=1のときqは1または2である。rは0
または1である。またl、m、nは、l+m+n
≧1の関係を満たす0または正の整数である。] で表わされるフルオロアルカン誘導体を少なくと
も1種類配合成分として含有することを特徴とす
る液晶組成物。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/022,928 US4867903A (en) | 1986-03-10 | 1987-03-06 | Fluoroalkane derivative |
CA000531404A CA1341038C (en) | 1986-03-10 | 1987-03-06 | Fluoroalkaned derivative |
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