JPH06100551A - 光学活性な２，５置換テトラヒドロフラン誘導体、その製造方法、その誘導体を含む液晶組成物及び液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式（Ｉ） 【化１】 で表わされる光学活性な２，５置換テトラヒドロフラン
誘導体、その中間体、その製造方法、その誘導体を含有
する液晶組成物、及び液晶表示素子。 【効果】 一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、キラル
ドーパントとして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することができ、かつ広い温度範囲
で高速応答を可能な光学活性組成物を得ることができ
る。又、水、光等に対する化学安定性に非常に優れてい
るので、表示液晶スイッチング素子の材料としても有用
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、新規の光学活性な２，
５置換テトラヒドロフラン誘導体及びそれを含有する液
晶材料に関し、特に高速応答性、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
であるツイスティド・ネマティッック（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、か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〜
１０００倍という高速応答とメモリー効果とが得られる
ため、次世代の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
低粘性であるので最も望ましい。ＳＣ^* 相を示す液晶化
合物（以下、ＳＣ^* 化合物と略称する。）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
いるためには、以下の条件を満たすことが必要である。
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、か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の条件を満たす必要があ
る。しかしながら、これらの条件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。

【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成るスメクチックＣ（以下、ＳＣと
省略する。）相を示す母体液晶に、光学活性化合物から
成るドーパントを、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。ここ
で、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、又、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。

【０００６】キラルドーパントとして液晶組成物に大き
な自発分極を誘起せしめるためには、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（ＩＶ）

【０００７】

【化６】

【０００８】（式中、Ｍｅｓは液晶骨格を表わし、Ｒは
アルキル基を表わす。）で表わされる光学活性ラクトン
誘導体を合成した。更に、この化合物は少量の添加で充
分大きな自発分極を誘起せしめるので、高速応答性のＳ
Ｃ^* 液晶組成物の調製が可能となることを見いだした。
（第１６回液晶討論会予稿集４４ページ、及び特開平２
−２８６６７３号公報）

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記一
般式（ＩＶ）で表わされる化合物においては、ラクトン
環のカルボニル基がその化合物自身に大きい双極子モー
メントを与えているものの、同時に化合物の粘度を非常
に大きくしているという問題点があった。そのため、母
体液晶に少量添加することにより大きい自発分極を誘起
するが、同時に組成物の粘度も上昇させてしまい、高速
応答の点では必ずしも充分なものとはいえなかった。

【００１０】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せしめ、かつ高速応答が可能となる
ような光学活性化合物及び合成中間体、及び該光学活性
化合物を含有する強誘電性液晶表示用材料を提供するこ
とにある。

【００１１】

【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）

【００１２】

【化７】

【００１３】（式中、Ｒ¹ は置換基を有していてもよい
炭素原子数１〜１８のアルキル基を表わすが、好ましく
は炭素原子数２〜１４のアルキル基を表わし、Ｘは単結
合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、又は−ＯＣＯＯ
−を表わすが、好ましくは−Ｏ−又は単結合を表わし、
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
イル基又は１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表
わすが、少なくとも一方は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−フェニレン基を表わ
し、好まし環Ａ及び環Ｂ共に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−フェニレン基を表
わし、特に好ましくは環Ａ及び環Ｂ共に１，４−フェニ
レン基を表わし、Ｒ² は炭素原子数１〜１８のアルキル
基を表わすが、好ましくは炭素原子数１〜１０のアルキ
ル基を表わし、テトラヒドロフラン環の２位及び５位の
不斉炭素原子は各々独立的に、（Ｒ）又は（Ｓ）配置で
ある。）で表わされる光学活性な２，５置換テトラヒド
ロフラン誘導体を提供する。

【００１４】本発明は、又、これらの一般式（Ｉ）で表
わされる化合物の合成中間体として、一般式（ＩＩ）

【００１５】

【化８】

【００１６】（式中、Ｒ² は式（Ｉ）におけると同じ意
味をもち、テトラヒドロフラン環の５位の不斉炭素原子
は（Ｒ）又は（Ｓ）配置である。）で表わされる光学活
性ラクトール誘導体を提供する。

【００１７】本発明は、更に、この一般式（Ｉ）で表わ
される光学活性なテトラヒドロフラン誘導体の製造方法
を提供する。

【００１８】本発明に係わる一般式（Ｉ）で表わされる
化合物は、次の製造方法に従って製造することができ
る。即ち、前述の一般式（ＩＩ）で表わされる光学活性
なラクトール誘導体と一般式（ＩＩＩ）

【００１９】

【化９】

【００２０】（式中、Ｒ¹ 、Ｘ、環Ａ及び環Ｂは一般式
（Ｉ）におけると同じ意味をもつ。）で表わされるアル
コール誘導体とを、無水塩化水素等の酸存在下で縮合さ
せ、次いで得られたジアステレオマーを通常の分離方法
を用いて分離することにより、容易に製造できる。

【００２１】一般式（ＩＩ）で表わされる光学活性ラク
トール誘導体は新規な化合物であり、例えば、以下のよ
うにして製造することができる。即ち、一般式（Ｖ）

【００２２】

【化１０】

【００２３】（式中、Ｒ² は一般式（Ｉ）におけると同
じ意味をもつ。）で表わされる光学活性なオキシラン誘
導体と酢酸のジアニオンとを反応させることにより、一
般式（ＶＩ）

【００２４】

【化１１】

【００２５】（式中、Ｒ² は一般式（Ｉ）におけると同
じ意味をもち、ラクトン環の５位の不斉炭素原子は、
（Ｒ）又は（Ｓ）配置である。）で表わされる光学活性
なラクトン誘導体を得る。

【００２６】この光学活性なラクトン誘導体を水素化ジ
イソプロピルアルミニウムで還元することにより、一般
式（ＩＩ）で表わされる光学活性ラクトール誘導体を得
る。

【００２７】又、一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物
は既に知られているものが多いが、必要とあれば対応す
るカルボン酸あるいはアルデヒドを還元することにより
容易に得ることができる。

【００２８】上記のようにして、本発明の一般式（Ｉ）
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、
元素分析、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。

【００２９】このようにして得られた一般式（Ｉ）で表
わされる化合物の代表的なものの例を第１表に掲げる。

【００３０】

【表１】 （第１表中、Ｃは結晶相を、Ｉは等方性液体相を各々表
わす。）

【００３１】本発明は、又、これらの一般式（Ｉ）で表
わされる光学活性テトラヒドロフラン誘導体を用いた液
晶組成物を提供する。

【００３２】本発明の液晶組成物は、上記一般式（Ｉ）
で表わされる化合物の少なくとも１種を構成成分として
含有するものである。特に強誘電性液晶表示用材料とし
ては、主成分であるＳＣ相を示す母体液晶（以下、ＳＣ
^* 母体液晶と省略する。）中に、上記一般式（Ｉ）で表
わされる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含有するＳＣ^* 液晶組成物が適して
いる。又、本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物を
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Ｓ
ＴＮ型液晶としての用途などに利用できる。

【００３３】一般式（Ｉ）で表わされる化合物の優れた
特徴の１つとしては、強誘電性液晶用のキラルドーパン
トとして用いた場合に、前述の一般式（ＶＩ）で表わさ
れる光学活性ラクトン誘導体には及ばないものの、かな
り大きい自発分極を誘起できることを挙げることができ
る。例えば、後述の実施例４にも示したように、第１表
中のNo. ２の化合物を２０重量％及びＳＣ相母体液晶に
８０重量％から成るＳＣ^* 液晶組成物では、２５℃にお
ける自発分極の値は２．０９nC／cm² であるが、これは
液晶における不斉源として最も普通に用いられる（Ｓ）
−２−メチルブタノール由来のＳＣ^* 化合物、例えば、
４−デシルオキシ安息香酸４−［（Ｓ）−２−メチルブ
トキシ］フェニルの自発分極が、母体液晶に添加するこ
となく単独で測定しても同程度であることと比較すると
かなり大きいことがわかる。このため、非キラルの母体
液晶に１０重量％程度以上添加すれば、高速応答に充分
な程度の自発分極を誘起することが可能となる。

【００３４】又、一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、
例えば、一般式（ＶＩ）で表わされる光学活性ラクトン
誘導体と比較すると、カルボニル基が存在しないために
その粘性が小さい。そのため、一般式（Ｉ）で表わされ
る化合物を用いたＳＣ^* 液晶組成物は、その自発分極の
大きさの割には高速の応答が可能となる。

【００３５】一般式（Ｉ）で表わされる化合物は単独で
はＳＣ^* 相はもとより、液晶相も示さないが、少量添加
する程度では液晶組成物のＳＣ^* 相や他の液晶相の温度
範囲をあまり狭くすることはないので、広い温度範囲で
ＳＣ^* 相を示す強誘電性液晶組成物を得ることは容易で
ある。

【００３６】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物
をドーパントとして添加すべき母体液晶に用いられるＳ
Ｃ相を示す液晶化合物（以下、ＳＣ化合物と省略す
る。）としては、例えば、下記一般式（Ａ）

【００３７】

【化１２】

【００３８】（式中、Ｒ^a 及びＲ^b はアルキル基、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、こ
れらは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）

【００３９】

【化１３】

【００４０】（式中、Ｒ^a 及びＲ^b は一般式（Ａ）にお
けると同じ意味をもつ。）で表わされるフェニルピリミ
ジン系化合物を挙げることができる。又、一般式
（Ａ）、一般式（Ｂ）を含めて一般式（Ｃ）

【００４１】

【化１４】

【００４２】（式中、Ｒ^a 及びＲ^b は一般式（Ａ）にお
けると同じ意味をもち、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、これらは互い
に同一であっても異なっていてもよく、Ｚ^a は−ＣＯＯ
−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ₂ Ｏ−、−ＯＣＨ₂ −、−ＣＨ
₂ ＣＨ₂ −、−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。

【００４３】又、ＳＣ相の温度範囲を高温域に拡大する
目的には、一般式（Ｄ）

【００４４】

【化１５】

【００４５】（式中、Ｒ^a 及びＲ^b は一般式（Ａ）にお
けると同じ意味をもち、環Ｌ、環Ｍ及び環Ｎは前記一般
式（Ｃ）における環Ｌ、環Ｍと同じ意味をもち、これら
は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｚ^a 及び
Ｚ^b はそれぞれ前記一般式（Ｃ）のＺ^a と同じ意味をも
ち、これらは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環式化合物を用いることができ
る。

【００４６】これらの化合物は混合してＳＣ母体液晶と
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。

【００４７】こうして得られたＳＣ液晶組成物に本発明
の一般式（Ｉ）で表わされる化合物、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。

【００４８】本発明は、又、これらの一般式（Ｉ）で表
わされる光学活性テトラヒドロフラン誘導体を含有する
液晶組成物を構成要素とする液晶表示素子をも提供す
る。

【００４９】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物
を、上記ＳＣ母体液晶に添加して得られたＳＣ^* 液晶組
成物を、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。このため多くの方
法が試みられているが、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相−Ｎ^* （キラルネマチ
ック）相−ＳＡ （スメクチックＡ）相−ＳＣ^*相の相系
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といわれている。螺旋ピッチ
を大きくするには、一般には互いに捩れの向きが逆のキ
ラル化合物を適量混合する方法が用いられているが、本
発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物では誘起する螺
旋のピッチは適度に大きいので、その調整は容易であ
る。

【００５０】

【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。

【００５１】なお、化合物の構造は元素分析、ＮＭＲ、
ＩＲ、及びＭＳ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）
は錠剤成形による測定を表わし、（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、ｍは多
重線を表わし、又、例えばｄｄは２重の２重線を表わ
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。液晶組成物中における「％」はすべて
「重量％」を表わす。

【００５２】（実施例１） （５Ｒ）−５−ヘキシル−
２−ヒドロキシテトラヒドロフラン（一般式（ＩＩ）
で表わされる化合物）の合成 （１−ａ） （Ｒ）−４−デカノリドの合成

【００５３】

【化１６】

【００５４】ジイソプロピルアミン１５．４ml（１１０
ミリモル）のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ml溶
液に、−７８℃で１．５Ｍブチルリチウム−ヘキサン溶
液７１．０ml（１１０ミリモル）を加え、３０分撹拌し
た。続いて、酢酸３．０ｇ（５０ミリモル）のＴＨＦ５
０ml溶液を加え、１時間撹拌し、更に（Ｒ）−１，２−
エポキシオクタン６．４ｇ（５０．０ミリモル）のＴＨ
Ｆ５０ml溶液を加えて室温まで昇温した。反応終了後、
反応液のｐＨが１となるまで、３Ｍ塩酸を加え、反応生
成物を酢酸エチル１００mlで３回抽出し、抽出液を濃縮
した後、得られた残渣にトルエン２００ml、ｐ−トルエ
ンスルホン酸５０mgを加え、２時間加熱還流した。反応
液を濃縮した後、得られた残さを減圧蒸留して、（Ｒ）
−４−デカノリド１．２３ｇ（収率１４％）を得た。

【００５５】無色油状物質 沸点 １６０℃／０．２mmHg IR(neat) 2940,2870,1780,1180cm^{-1 1} Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ） δ ０．８９（ｔ，Ｊ＝
６．８Hz，３Ｈ），１．２５−１．５２（ｍ，８Ｈ），
１．５５−１．６４（ｍ，１Ｈ），１．７０−１．７９
（ｍ，１Ｈ），１．８５（ｄｔｄ，Ｊ＝１２．７，９．
５，ａｎｄ８．０Hz，１Ｈ），２．２８−２．３６
（ｍ，１Ｈ），２．５１−２．５５（ｍ，２Ｈ），４．
４５−４．５２（ｍ，１Ｈ） ＭＳ ｍ／ｚ １７１（Ｍ⁺ ＋１，０．４），８５（１
００），５６（１２）

【００５６】（１−ｂ） （５Ｒ）−５−ヘキシル−２
−ヒドロキシテトラヒドロフランの合成

【００５７】

【化１７】

【００５８】実施例（１−ａ）で得られた（Ｒ）−４−
デカノリド５７５mg（３．４ミリモル）のジクロロメタ
ン５ml溶液に、−７８℃で１．０Ｍ水素化ジイソブチル
アルミニウム−トルエン溶液４．１ml（４．１ミリモ
ル）を加え、２時間撹拌した。反応終了後、３Ｍ塩酸５
mlを加え、セライト濾過した後、反応生成物を酢酸エチ
ル５０mlで３回抽出し、カラムクロマトグラフィー（シ
リカゲル，トルエン／エーテル＝５／１）を用いて分離
精製して、（５Ｒ）−５−ヘキシル−２−ヒドロキシテ
トラヒドロフラン５２５mg（収率９０％）を得た。

【００５９】無色油状物質 ＩＲ（ｎｅａｔ） ３４３０，２９３０，２８６０，１
４６０，１０１０cm^{-1 1} Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ） δ ０．８８（ｔ，Ｊ＝
６．７Hz，３Ｈ），１．２５−１．６１（ｍ，１０
Ｈ），１．６５−１．７７（ｍ，１Ｈ），１．８０−
２．００（ｍ，２Ｈ），２．０１−２．１６（ｍ，１
Ｈ），２．８６（ｓ，０．４Ｈ），２．９２（ｓ，０．
６Ｈ），３．９４−４．０１（ｍ，０．４Ｈ），４．１
６−４．２３（ｍ，０．６Ｈ），５．５６（ｔ，Ｊ＝
３．４Hz，０．４Ｈ），５．５３−５．５６（ｍ，０．
６Ｈ） ＭＳ ｍ／ｚ １７１（Ｍ⁺ −１，１），１５５（６
２），１３７（１１），９７（１４），８８（１０
０），８２（１９）

【００６０】（実施例２） （５Ｒ）−５−ヘキシル−
２−［４−（４−オクチルオキシフェニル）フェニルメ
チルオキシ］テトラヒドロフラン（一般式（Ｉ）で表わ
される化合物）の合成

【００６１】

【化１８】

【００６２】実施例（１−ｂ）で得られた（５Ｒ）−５
−ヘキシル−２−ヒドロキシテトラヒドロフラン１２０
mg（０．７０ミリモル）、４−ヒドロキシメチル−４′
−オクチルオキシビフェニル２６１mg（０．８４ミリモ
ル）のジクロロメタン５ml溶液に、０℃で、乾燥塩化水
素を吹き込み、−２０℃で一晩放置した。この反応液を
減圧下で濃縮した後、得られた残さをカラムクロマトグ
ラフィー（シリカゲル、ヘキサン／酢酸エチル＝２０／
１）を用いて分離精製して、（５Ｒ）−５−ヘキシル−
２−［４−（４−オクチルオキシフェニル）フェニルメ
チルオキシ］テトラヒドロフラン非極性成分（第１表中
のNo．１の化合物）１０７mg（収率３４％）、及び極性
成分（第１表中のNo．２の化合物）８３mg（収率２６
％）を得た。

【００６３】非極性成分 無色結晶 融点 ６３℃ ［α］_D ＋４４°（ｃ＝１．１１，ＣＨＣｌ₃ ，２０
℃） ＩＲ（ＫＢｒ） ２９４０，１８６０，１６１０，１５
００，１２５０，１０５０，８１０cm^{-1 1} Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ） δ ０．８８９（ｔ，Ｊ
＝６．１Hz，３Ｈ），０．８９１（ｔ，Ｊ＝５．７Hz，
３Ｈ），１．２５−１．５２（ｍ，２０Ｈ），１．５８
−１．６６（ｍ，１Ｈ），１．７６−１．８３（ｍ，２
Ｈ），１．８９−１．９７（ｍ，１Ｈ），２．０２−
２．１４（ｍ，２Ｈ），３．９９（ｔ，Ｊ＝６．６Hz，
２Ｈ），４．０７−４．１３（ｍ，１Ｈ），４．５０
（ｄ，Ｊ＝１１．８Hz，１Ｈ），４．７５（ｄ，Ｊ＝１
１．８Hz，１Ｈ），５．２５（ｄｄ．Ｊ＝５．０ａｎｄ
１．６Hz，１Ｈ），６．９５（ｄ，Ｊ＝８．８Hz，２
Ｈ），７．３８（ｄ，Ｊ＝８．３Hz，２Ｈ），７．４９
（ｄ，Ｊ＝８．８Hz，２Ｈ），７．５１（ｄ，Ｊ＝８．
３Hz，２Ｈ） ＭＳ ｍ／ｚ ４６６（Ｍ⁺ ，２９），３１３（１
０），３１２（４０），２９５（２０），２００（６
９），１９９（１７），１８４（２２），１８３（４
８），１５３（１５），９５（１７），８１（１９），
６９（３０），４１（１００） 元素分析 Ｃ₃₁Ｈ₄₆Ｏ₃ として 計算値：Ｃ，７９．７８；Ｈ，９．９４％ 実測値：Ｃ，７９．５１；Ｈ，１０．１０％

【００６４】極性成分 無色結晶 融点 ３２℃ ［α］_D −１６°（ｃ＝０．８２，ＣＨＣｌ₃ ，２０
℃） ＩＲ（ＫＢｒ） ２９５０，１６１０，１５１０，１４
７０，１２５０，１０４０，８１０cm^{-1 1} Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃ ） δ ０．８８（ｔ，Ｊ＝
７．０Hz，３Ｈ），０．８９（ｔ，Ｊ＝６．８Hz，３
Ｈ），１．２４−１．５２（ｍ，１９Ｈ），１．６７−
１．８３（ｍ，４Ｈ），１．８７−２．０７（ｍ，３
Ｈ），４．００（ｔ，Ｊ＝６．６Hz，２Ｈ），４．０４
−４．１１（ｍ，１Ｈ），４．４７（ｄ，Ｊ＝１１．７
Hz，１Ｈ），４．７６（ｄ，Ｊ＝１１．７Hz，１Ｈ），
５．１７（ｄ，Ｊ＝４．６Hz，１Ｈ），６．９５（ｄ，
Ｊ＝８．８Hz，２Ｈ），７．３８（ｄ，Ｊ＝８．３Hz，
２Ｈ），７．５０（ｄ，Ｊ＝８．８Hz，２Ｈ），７．５
２（ｄ，Ｊ＝８．３Hz，２Ｈ） ＭＳ ｍ／ｚ ４６６（Ｍ⁺ ，２９），３１３（１
０），３１２（４０），２９５（２０），２００（６
９），１９９（１７），１８４（２２），１８３（４
８），１５３（１５），９５（１７），８１（１９），
６９（３０），４１（１００） 元素分析 Ｃ₃₁Ｈ₄₆Ｏ₃ として 計算値：Ｃ，７９．７８；Ｈ，９．９４％ 実測値：Ｃ，７９．６３；Ｈ，１０．１６％

【００６５】（実施例３） 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。

【００６６】

【化１９】

【００６７】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−ＳＡ
）、６４．５℃（ＳＡ−Ｎ）、７０℃（Ｎ−Ｉ）。 このＳＣ母体液晶（Ｈ−１）９０％及び実施例２で得ら
れた第１表中のNo．１の化合物１０％から成るＳＣ^* 液
晶組成物（Ｍ−１）を調製した。その相転移温度は以下
の通りであった。 ４７℃（ＳＣ^* −ＳＡ）、５９℃（ＳＡ−Ｎ^* ）、６
３．５℃（Ｎ^* −Ｉ）。 融点は明瞭ではなかった。

【００６８】同様にして、ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）８０
％及び第１表中のNo．１の化合物２０％から成る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。 ４６℃（ＳＣ^* −ＳＡ）、５８．５℃（ＳＡ−Ｎ^* ）、
６３℃（Ｎ^* −Ｉ）。

【００６９】同様にして、ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）９０
％及び実施例２で得られた第１表中の１No．２の化合物
１０％から成る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。 ４３℃（ＳＣ^* −ＳＡ）、５５．５℃（ＳＡ−Ｎ^* ）、
６１℃（Ｎ^* −Ｉ）。

【００７０】同様にして、ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）８０
％及び実施例２で得られた第１表中のNo．２の化合物２
０％から成る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。 ３１℃（ＳＣ^* −ＳＡ）、５０．５℃（ＳＡ−Ｎ^* ）、
５７℃（Ｎ^* −Ｉ）。

【００７１】（実施例４） 液晶表示素子の作成 実施例３で得られたＳＣ^* 液晶組成物（Ｍ−２）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。）から成るガラスセルに充填し
て、表示用素子を作成した。これを室温まで徐冷したと
ころ、均一に配向したＳＣ^* 相の液晶表示用素子を得
た。

【００７２】このセルに電界強度１０Ｖ_p-p ／μｍ、５
０Hzの矩形波を印加して、その電気光学的応答速度を測
定したところ、２５℃で１８６μ秒という高速応答が確
認できた。このときのチルト角は１５．５°であり、コ
ントラストは良好であった。又、この自発分極は−２．
０９nC／cm² であった。

【００７３】同様にして、ＳＣ^* 液晶組成物（Ｍ−
１），（Ｍ−３）及び（Ｍ−４）を用いてそれぞれ液晶
表示素子を作成し、その特性を測定した。結果を第２表
に示した。

【００７４】

【表２】

【００７５】

【発明の効果】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる光学
活性化合物は、他の母体液晶にキラルドーパントとして
添加することにより、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な液晶組成物を提
供することができる。又、本発明の一般式（Ｉ）で表わ
される化合物は、工業的にも容易に製造でき、無色で
水、光、特に酸、塩基等に対する化学的安定性に非常に
優れており、実用的である。更に、本発明におけるキラ
ルスメクチック液晶組成物では約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 8829−4Ｃ Ｃ０９Ｋ 19/34 7457−4Ｈ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ 9225−2Ｋ (72)発明者 檜山 為次郎 神奈川県相模原市上鶴間４−29−３−101 (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

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ¹ は置換基を有し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−、−ＯＣＯ−、又は−ＯＣＯＯ−を表わし、環
   Ａ及び環Ｂは各々独立的に、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
   又は１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表わす
   が、少なくとも一方は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−フェニレン基を表わし、
   Ｒ² は炭素原子数１〜１８のアルキル基を表わし、テト
   ラヒドロフラン環の２位及び５位の不斉炭素原子は各々
   独立的に、（Ｒ）又は（Ｓ）配置である。）で表わされ
   る光学活性な２，５置換テトラヒドロフラン誘導体。
2. 【請求項２】 環Ａ及び環Ｂが１，４−フェニレン基で
   ある請求項１記載の光学活性なテトラヒドロフラン誘導
   体。
3. 【請求項３】 Ｘが−Ｏ−である請求項２記載の光学活
   性なテトラヒドロフラン誘導体。
4. 【請求項４】 Ｒ¹ が炭素原子数２〜１４のアルキル基
   である請求項３記載の光学活性なテトラヒドロフラン誘
   導体。
5. 【請求項５】 Ｒ² が炭素原子数１〜１０のアルキル基
   である請求項４記載の光学活性なテトラヒドロフラン誘
   導体。
6. 【請求項６】 一般式（ＩＩ） 【化２】 （式中、Ｒ² は炭素原子数１〜１８のアルキル基を表わ
   し、テトラヒドロフラン環の５位の不斉炭素原子は、
   （Ｒ）又は（Ｓ）配置である。）で表わされる光学活性
   なラクトール誘導体。
7. 【請求項７】 一般式（ＩＩ） 【化３】 （式中、Ｒ² は炭素原子数１〜１８のアルキル基を表わ
   し、テトラヒドロフラン環の５位の不斉炭素原子は、
   （Ｒ）又は（Ｓ）配置である。）で表わされる光学活性
   なラクトール誘導体と一般式(ＩＩＩ） 【化４】 （式中、Ｒ¹ は置換基を有し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−、−ＯＣＯ−、又は−ＯＣＯＯ−を表わし、環
   Ａ及び環Ｂは各々独立的に、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
   又は１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表わす
   が、少なくとも一方は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−フェニレン基を表わ
   す。）で表わされるアルコール誘導体とを酸存在下で縮
   合させ、次いで、得られたジアステレオマーを分離する
   ことによる一般式（Ｉ） 【化５】 （式中、Ｒ¹ は置換基を有し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−、−ＯＣＯ−、又は−ＯＣＯＯ−を表わし、環
   Ａ及び環Ｂは各々独立的に、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
   又は１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表わす
   が、少なくとも一方は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−フェニレン基を表わし、
   Ｒ² は炭素原子数１〜１８のアルキル基を表わし、テト
   ラヒドロフラン環の２位及び５位の不斉炭素原子は各々
   独立的に、（Ｒ）又は（Ｓ）配置である。）で表わされ
   る光学活性な２，５置換テトラヒドロフラン誘導体の製
   造方法。
8. 【請求項８】 請求項１記載の光学活性な２，５置換テ
   トラヒドロフラン誘導体を含有する液晶組成物。
9. 【請求項９】 強誘電性キラルスメクチック相を示す請
   求項８記載の液晶組成物。
10. 【請求項１０】 請求項８又は請求項９記載の液晶組成
    物を用いた液晶表示素子。