(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）（化１）で表されるナフタレン化合物。
【化１】
0003830185.tif 000040
〔式中、Ｒ1 はハロゲン原子で置換された炭素数１〜２４の直鎖のアルキル基を表し、Ｒ2 は炭素数１〜２４の直鎖または分岐鎖のアルキル基を表し、Ａは置換基を有していてもよい芳香族または非芳香族の炭素同素環あるいは複素環を表し、Ｘは−ＯＣＨ2 −基または−ＯＣ（＝Ｏ）−基を表し、Ｙは単結合、エーテル結合およびエステル結合から選ばれる結合基を表し、Ｃ＊は不斉炭素を表す〕
【請求項２】
Ａで表される置換基を有していてもよい芳香族または非芳香族の炭素同素環あるいは複素環が、下記の群（化２）から選ばれるものである請求項１記載のナフタレン化合物。
【化２】
0003830185.tif 000041
〔式中、Ｌ1 およびＬ2 は水素原子、ハロゲン原子または水酸基を表し、１，４−シクロヘキシレン環はトランス配置である〕
【請求項３】
不斉炭素が（Ｓ）配置または（Ｒ）配置で光学活性である請求項１または２記載のナフタレン化合物。
【請求項４】
一般式（２）（化３）で表されるヒドロキシナフタレン化合物。
【化３】
0003830185.tif 000042
〔式中、Ｒ1 はハロゲン原子で置換された炭素数１〜２４の直鎖のアルキル基を表す〕
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載のナフタレン化合物を少なくとも１種含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項６】
請求項５記載の液晶組成物を使用することを特徴とする液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なナフタレン化合物に関する。さらに詳しくは、液晶表示素子などに用いる液晶組成物の成分として有用な新規なナフタレン化合物、該化合物を含有する液晶組成物および該液晶組成物を使用した液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、液晶表示素子としてはＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型表示方式が最も広汎に使用されている。このＴＮ型表示方式は、応答速度の点において発光型素子（陰極管、エレクトロルミネッセンス、プラズマディスプレイ等）と比較して劣っている。ねじれ角を１８０〜２７０゜にしたＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）型表示素子も開発されているが、応答速度はやはり劣っている。この様に種々の改善の努力が行われているが、応答速度の速いＴＮ型表示素子は実現には到っていない。
しかしながら、近年、盛んに研究が進められている強誘電性液晶を用いる新しい表示方式に於いては、著しい応答速度の改善の可能性がある〔Applied Phys.lett.,36,899(1980) 〕。
【０００３】
この方式は強誘電性を示すカイラルスメクチックＣ相等のカイラルスメクチック相を利用する方法である。強誘電性を示す相はカイラルスメクチックＣ相のみではなく、カイラルスメクチックＦ、Ｇ、Ｈ、Ｉ等の相も強誘電性を示すことが知られている。これらのスメクチック液晶相は、チルト系のカイラルスメクチック相に属するものであるが、実用的には、その中で低粘性であるカイラルスメクチックＣ相が好ましい。
カイラルスメクチックＣ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条件としては、（イ）室温を含む広い温度範囲でカイラルスメクチックＣ相を示すこと、（ロ）良好な配向性を得るために、カイラルスメクチックＣ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などが挙げられるが、これらを単独で満足するものは知られていない。
【０００４】
このため、カイラルスメクチックＣ相を示す液晶化合物は、他のカイラルスメクチックＣ相またはスメクチックＣ相を示すいくつかの液晶化合物と混合されてカイラルスメクチックＣ相を示す液晶組成物として用いられるが、いずれにせよカイラルスメクチックＣ相を示す液晶化合物としては、粘性が小さいことと、ある程度以上大きな自発分極を有することが、特に高速応答を実現するためには必要である。
また、化合物単体でカイラルスメクチックＣ相を示さない化合物も、スメクチックＣ相を示す液晶化合物または液晶組成物にカイラルドーパントとして混合することによりカイラルスメクチックＣ相を示す液晶組成物として使用することができるが、この場合にも上記（イ）〜（ホ）と同様の性質を有する化合物が必要とされる。
以上のように、従来のカイラルスメクチックＣ相を示す化合物は、その粘性および自発分極において不十分であり、高速応答性の液晶材料を提供するには問題があり、その改善が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、液晶表示素子などに用いる液晶組成物の成分として、自発分極が大きく、かつ粘性が小さい化合物を提供し、高速応答の可能な強誘電性液晶表示材料の提供を可能にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために、新規なナフタレン化合物について鋭意検討を行った結果、ある種のナフタレン化合物を見出し、本発明を完成するに到った。すなわち、本発明は、一般式（１）（化４）で表されるナフタレン化合物に関するものである。
【０００７】
【化４】
0003830185.tif 000002
〔式中、Ｒ1 はハロゲン原子で置換された炭素数１〜２４の直鎖のアルキル基を表し、Ｒ2 は炭素数１〜２４の直鎖または分岐鎖のアルキル基を表し、Ａは置換基を有していてもよい芳香族または非芳香族の炭素同素環あるいは複素環を表し、Ｘは−ＯＣＨ2 −基または−ＯＣ（＝Ｏ）−基を表し、Ｙは単結合、エーテル結合およびエステル結合から選ばれる結合基を表し、Ｃ＊は不斉炭素を表す〕
【０００８】
また、一般式（１）において、Ａで表される置換基を有していてもよい芳香族または非芳香族の炭素同素環あるいは複素環が、下記の群（化５）から選ばれるものである前記のナフタレン化合物、不斉炭素が（Ｓ）配置または（Ｒ）配置で光学活性である前記のナフタレン化合物に関するものであり、さらに、これらのナフタレン化合物を少なくとも１種含有する液晶組成物、この液晶組成物を使用した液晶表示素子に関するものである。
【０００９】
【化５】
0003830185.tif 000003
〔式中、Ｌ1 およびＬ2 は水素原子、ハロゲン原子または水酸基を表し、１，４−シクロヘキシレン環はトランス配置である〕
本発明は、さらにまた、一般式（２）（化６）で表されるヒドロキシナフタレン化合物に関するものである。
【００１０】
【化６】
0003830185.tif 000004
〔式中、Ｒ1 はハロゲン原子で置換された炭素数１〜２４の直鎖のアルキル基を表す〕
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関し詳細に説明する。
本発明のナフタレン化合物において、Ｒ1 はハロゲン原子で置換された炭素数１〜２４の直鎖のアルキル基を表し、好ましくは、ハロゲン原子で置換された炭素数４〜１６の直鎖のアルキル基を表す。また、Ｒ1 は、好ましくは、一般式（３）（化７）で表される基である。
【００１２】
【化７】
0003830185.tif 000005
一般式（３）において、Ｘ1 〜Ｘ11は水素原子またはハロゲン原子を表し、好ましくは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子を表し、より好ましくは、水素原子、フッ素原子または塩素原子である。但し、Ｘ1 〜Ｘ11の全てが同時に水素原子となることはなく、Ｘ1 〜Ｘ11の少なくとも一つはハロゲン原子である。
ｓ、ｔ、ｕおよびｖは０〜１５の整数を表すが、一般式（３）において、ｓ、ｔ、ｕおよびｖの総和は０〜２３である。
【００１３】
Ｒ1 の具体例としては、例えば、
フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、１，２−ジフルオロエチル基、２−フルオロ−ｎ−プロピル基、３−フルオロ−ｎ−プロピル基、１，３−ジフルオロ−ｎ−プロピル基、２，３−ジフルオロ−ｎ−プロピル基、２−フルオロ−ｎ−ブチル基、３−フルオロ−ｎ−ブチル基、４−フルオロ−ｎ−ブチル基、３−フルオロ−２−メチルプロピル基、２，３−ジフルオロ−ｎ−ブチル基、２，４−ジフルオロ−ｎ−ブチル基、３，４−ジフルオロ−ｎ−ブチル基、２−フルオロ−ｎ−ペンチル基、３−フルオロ−ｎ−ペンチル基、５−フルオロ−ｎ−ペンチル基、２，４−ジフルオロ−ｎ−ペンチル基、２，５−ジフルオロ−ｎ−ペンチル基、２−フルオロ−３−メチルブチル基、
２−フルオロ−ｎ−ヘキシル基、３−フルオロ−ｎ−ヘキシル基、４−フルオロ−ｎ−ヘキシル基、５−フルオロ−ｎ−ヘキシル基、６−フルオロ−ｎ−ヘキシル基、２−フルオロ−ｎ−ヘプチル基、４−フルオロ−ｎ−ヘプチル基、５−フルオロ−ｎ−ヘプチル基、２−フルオロ−ｎ−オクチル基、３−フルオロ−ｎ−オクチル基、６−フルオロ−ｎ−オクチル基、４−フルオロ−ｎ−ノニル基、７−フルオロ−ｎ−ノニル基、３−フルオロ−ｎ−デシル基、６−フルオロ−ｎ−デシル基、４−フルオロ−ｎ−ドデシル基、８−フルオロ−ｎ−ドデシル基、５−フルオロ−ｎ−テトラデシル基、９−フルオロ−ｎ−テトラデシル基、
【００１４】
２−クロロエチル基、３−クロロ−ｎ−プロピル基、２−クロロ−ｎ−ブチル基、４−クロロ−ｎ−ブチル基、２−クロロ−ｎ−ペンチル基、５−クロロ−ｎ−ペンチル基、５−クロロ−ｎ−ヘキシル基、４−クロロ−ｎ−ヘプチル基、６−クロロ−ｎ−オクチル基、７−クロロ−ｎ−ノニル基、３−クロロ−ｎ−デシル基、８−クロロ−ｎ−ドデシル基、
トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロ−ｎ−プロピル基、パーフルオロ−ｎ−ブチル基、パーフルオロ−ｎ−ペンチル基、パーフルオロ−ｎ−ヘキシル基、パーフルオロ−ｎ−ヘプチル基、パーフルオロ−ｎ−オクチル基、パーフルオロ−ｎ−ノニル基、パーフルオロ−ｎ−デシル基、パーフルオロ−ｎ−ウンデシル基、パーフルオロ−ｎ−ドデシル基、パーフルオロ−ｎ−テトラデシル基、
１−ヒドロパーフルオロエチル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−プロピル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−ブチル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−ペンチル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−ヘキシル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−ヘプチル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−オクチル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−ノニル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−デシル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−ウンデシル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−ドデシル基、１−ヒドロパーフルオロ−ｎ−テトラデシル基、
【００１５】
１，１−ジヒドロパーフルオロエチル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−プロピル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−ブチル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−ペンチル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−ヘキシル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−ヘプチル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−オクチル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−ノニル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−デシル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−ウンデシル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−ドデシル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−テトラデシル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−ペンタデシル基、１，１−ジヒドロパーフルオロ−ｎ−ヘキサデシル基、
１，１，２−トリヒドロパーフルオロエチル基、１，１，３−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−プロピル基、１，１，３−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ブチル基、１，１，４−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ブチル基、１，１，４−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ペンチル基、１，１，５−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ペンチル基、１，１，３−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ヘキシル基、１，１，６−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ヘキシル基、１，１，５−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ヘプチル基、１，１，７−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ヘプチル基、１，１，８−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−オクチル基、１，１，９−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ノニル基、１，１，１１−トリヒドロパーフルオロ−ｎ−ウンデシル基、
【００１６】
２−（パーフルオロエチル）エチル基、２−（パーフルオロ−ｎ−プロピル）エチル基、２−（パーフルオロ−ｎ−ブチル）エチル基、２−（パーフルオロ−ｎ−ペンチル）エチル基、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）エチル基、２−（パーフルオロ−ｎ−ヘプチル）エチル基、２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル基、２−（パーフルオロ−ｎ−デシル）エチル基、２−（パーフルオロ−ｎ−ノニル）エチル基、２−（パーフルオロ−ｎ−ドデシル）エチル基、
２−トリフルオロメチルプロピル基、３−（パーフルオロ−ｎ−プロピル）プロピル基、３−（パーフルオロ−ｎ−ブチル）プロピル基、３−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）プロピル基、３−（パーフルオロ−ｎ−ヘプチル）プロピル基、３−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）プロピル基、３−（パーフルオロ−ｎ−デシル）プロピル基、３−（パーフルオロ−ｎ−ドデシル）プロピル基、
４−（パーフルオロエチル）ブチル基、４−（パーフルオロ−ｎ−プロピル）ブチル基、４−（パーフルオロ−ｎ−ブチル）ブチル基、４−（パーフルオロ−ｎ−ペンチル）ブチル基、４−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）ブチル基、４−（パーフルオロ−ｎ−ヘプチル）ブチル基、４−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）ブチル基、４−（パーフルオロ−ｎ−デシル）ブチル基、
【００１７】
５−（パーフルオロ−ｎ−プロピル）ペンチル基、５−（パーフルオロ−ｎ−ブチル）ペンチル基、５−（パーフルオロ−ｎ−ペンチル）ペンチル基、５−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）ペンチル基、５−（パーフルオロ−ｎ−ヘプチル）ペンチル基、５−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）ペンチル基、
６−（パーフルオロエチル）ヘキシル基、６−（パーフルオロ−ｎ−プロピル）ヘキシル基、６−（パーフルオロ−ｎ−ブチル）ヘキシル基、６−（パーフルオロ−ｎ−ヘキシル）ヘキシル基、６−（パーフルオロ−ｎ−ヘプチル）ヘキシル基、６−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）ヘキシル基、
７−（パーフルオロエチル）ヘプチル基、７−（パーフルオロ−ｎ−プロピル）ヘプチル基、７−（パーフルオロ−ｎ−ブチル）ヘプチル基、７−（パーフルオロ−ｎ−ペンチル）ヘプチル基等を挙げることができる。
一般式（１）で表されるナフタレン化合物において、Ａは置換基を有していてもよい芳香族または非芳香族の炭素同素環あるいは複素環を表し、好ましくは、下記の群（化８）の６種の芳香族または非芳香族の炭素同素環あるいは複素環を表す。
【００１８】
【化８】
0003830185.tif 000006
式中、Ｌ1 およびＬ2 は水素原子、ハロゲン原子または水酸基を表し、１，４−シクロヘキシレン環はトランス配置である。
本発明の一般式（１）で表されるナフタレン化合物は、Ａの種類に応じ、下記式（１−１）〜（１−６）（化９）で表される６種類の構造に大別される。
【００１９】
【化９】
0003830185.tif 000007
【００２０】
Ｒ2 は、炭素数１〜２４の直鎖または分岐鎖のアルキル基を表し、好ましくは、炭素数４〜１８の直鎖または分岐鎖のアルキル基を表す。
Ｒ2 の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基、ｎ−ヘネイコシル基、ｎ−ドコシル基、ｎ−トリコシル基、ｎ−テトラコシル基、１−メチルエチル基、１，１−ジメチルエチル基、１−メチルプロピル基、１−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、１−メチルヘキシル基、１−メチルヘプチル基、１−メチルオクチル基、１−メチルノニル基、１−メチルデシル基、２−メチルプロピル基、２−メチルブチル基、２−エチルブチル基、２−メチルペンチル基、２−メチルヘキシル基、２−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２−メチルノニル基、２−メチルデシル基、２，３−ジメチルブチル基、２，３，３−トリメチルブチル基、３−メチルブチル基、３−メチルペンチル基、３−エチルペンチル基、４−メチルペンチル基、４−エチルヘキシル基、２，３−ジメチルペンチル基、２，４−ジメチルペンチル基、２，４，４−トリメチルペンチル基、２，３，３，４−テトラメチルペンチル基、３−メチルヘキシル基、２，５−ジメチルヘキシル基、３−エチルヘキシル基、３，５，５，−トリメチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、６−メチルヘプチル基、３，７−ジメチルオクチル基、６−メチルオクチル基等を挙げることができる。
Ｒ2 が分岐鎖を有するアルキル基の場合は、該アルキル基は、不斉炭素を有していてもよく、該不斉炭素は、光学活性であってもよく、非光学活性であってもよい。
【００２１】
一般式（１）で表されるナフタレン化合物において、Ｃ＊は不斉炭素を表し、不斉炭素は、光学活性であってもよく、非光学活性であってもよい。Ｃ＊が光学活性である場合、その絶対配置は、（Ｓ）配置であってもよく、また（Ｒ）配置であってもよい。Ｃ＊は、好ましくは、（Ｓ）配置または（Ｒ）配置の光学活性炭素である。
一般式（１）で表されるナフタレン化合物において、Ｘは、−ＯＣＨ2 −基または−ＯＣ（＝Ｏ）−基を表す。
また、Ｙは単結合、エーテル結合、エステル結合から選ばれる結合基を表し、エステル結合は、−ＯＣ（＝Ｏ）−基および−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−基を意味する。
本発明のナフタレン化合物の具体例としては、例えば、以下に示すような化合物（化１０〜化３１）を挙げることができる。尚、具体例中の（−Ｃm Ｈ2m+1−ｎ）は直鎖のアルキル基を表し、ｍは１〜２４の整数を表す。
【００２２】
【化１０】
0003830185.tif 000008
【００２３】
【化１１】
0003830185.tif 000009
【００２４】
【化１２】
0003830185.tif 000010
【００２５】
【化１３】
0003830185.tif 000011
【００２６】
【化１４】
0003830185.tif 000012
【００２７】
【化１５】
0003830185.tif 000013
【００２８】
0003830185.tif 000014
【００２９】
【化１７】
0003830185.tif 000015
【００３０】
【化１８】
0003830185.tif 000016
【００３１】
【化１９】
0003830185.tif 000017
【００３２】
【化２０】
0003830185.tif 000018
【００３３】
【化２１】
0003830185.tif 000019
【００３４】
【化２２】
0003830185.tif 000020
【００３５】
【化２３】
0003830185.tif 000021
【００３６】
【化２４】
0003830185.tif 000022
【００３７】
【化２５】
0003830185.tif 000023
【００３８】
【化２６】
0003830185.tif 000024
【００３９】
【化２７】
0003830185.tif 000025
【００４０】
【化２８】
0003830185.tif 000026
【００４１】
【化２９】
0003830185.tif 000027
【００４２】
【化３０】
0003830185.tif 000028
【００４３】
【化３１】
0003830185.tif 000029
【００４４】
本発明の一般式（１）で表されるナフタレン化合物は、例えば、一般式（２）で表されるヒドロキシナフタレン化合物から製造することができる。
本発明の一般式（１）で表されるナフタレン化合物および一般式（２）で表されるヒドロキシナフタレン化合物は、例えば、以下の工程を経て製造することができる。
・一般式（２）で表されるヒドロキシナフタレン化合物の製造工程（化３２）
【００４５】
【化３２】
0003830185.tif 000030
【００４６】
式（４）で表される２−（6'−メトキシ−2'−ナフチル）プロピオン酸に、臭化水素、または三臭化ホウ素等を作用させ、脱メチル化して、式（５）で表される２−（6'−ヒドロキシ−2'−ナフチル）プロピオン酸を製造する。
次ぎに、▲１▼２−（6'−ヒドロキシ−2'−ナフチル）プロピオン酸と、一般式（６）で表されるハロゲン原子を有するアルコールとを、酸触媒（例えば、ｐ−トルエンスルホン酸、硫酸等）の存在下に、トルエン、キシレン等の溶媒中で共沸脱水し、一般式（２）で表されるヒドロキシナフタレン化合物を製造することができる。
また、▲２▼２−（6'−ヒドロキシ−2'−ナフチル）プロピオン酸に、予め、アセチル基、ベンジル基、テトラヒドロピラニル基等の保護基を導入し、その後、塩化チオニル、オギザリルクロライド等の塩素化剤により、カルボン酸をカルボン酸クロライドへと誘導し、その後、一般式（６）で表されるハロゲン原子を有するアルコールを、塩基（例えば、ピリジン、トリエチルアミン等）の存在下に作用させ、その後、保護基を除去し、一般式（２）で表されるヒドロキシナフタレン化合物を製造することができる。
・一般式（１）で表されるナフタレン化合物の製造工程（化３３）
【００４７】
【化３３】
0003830185.tif 000031
【００４８】
一般式（１）において、Ｘが−ＯＣＨ2 −基で表される化合物は、▲１▼一般式（２）で表されるヒドロキシナフタレン化合物と、一般式（７）で表されるブロモメタン誘導体とを、塩基（水素化ナトリウム、水素化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等）の存在下に反応させることにより製造することができる。
また、▲２▼一般式（２）で表されるヒドロキシナフタレン化合物と、一般式（８）で表されるヒドロキシメタン誘導体を、トリフェニルホスフィンおよびジエチルアゾジカルボン酸（ＤＥＡＤ）の存在下に反応させることにより製造することもできる。
【００４９】
一般式（１）において、Ｘが−ＯＣ（＝Ｏ）−基で表される化合物は、▲１▼一般式（２）で表されるヒドロキシナフタレン化合物と、一般式（９）で表されるカルボン酸ハライドとを、塩基（トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基または、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基）の存在下に反応させることにより製造することができる。
また、▲２▼一般式（２）で表されるヒドロキシナフタレン化合物と一般式（１０）で表されるカルボン酸誘導体とを、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）および塩基触媒（４−ピロリジノピリジン、４−ジメチルアミノピリジン等）の存在下に反応させることにより製造することができる。
【００５０】
本発明のナフタレン化合物には、それ自体で液晶性を示すナフタレン化合物、およびそれ自体では液晶性を示さないナフタレン化合物がある。また、液晶性を示すナフタレン化合物には、スメクチックＣ相（以下、Ｓｃ相と略記する）を示す液晶化合物、カイラルスメクチックＣ相（以下、Ｓｃ＊相と略記する）を示すナフタレン化合物、および、液晶性を示すがＳｃ相およびＳｃ＊相を示さないナフタレン化合物がある。これらの化合物は、それぞれ液晶組成物の構成成分として有効に使用することができる。
【００５１】
次に、本発明の液晶組成物について説明する。液晶組成物は、一般に２種以上の成分からなるが、本発明の液晶組成物は、必須成分として、本発明のナフタレン化合物を少なくとも１種含有するものである。
本発明の液晶組成物に用いる本発明のナフタレン化合物としては、液晶性を示さないナフタレン化合物、Ｓｃ相を示すナフタレン化合物、Ｓｃ＊相を示すナフタレン化合物、および、液晶性を示すがＳｃ相およびＳｃ＊相を示さないナフタレン化合物であり、好ましくは、Ｓｃ相を示すナフタレン化合物またはＳｃ＊相を示すナフタレン化合物である。
【００５２】
本発明の液晶組成物としては、好ましくは、カイラルスメクチックＣ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ等の相を示す液晶組成物であり、より好ましくは、Ｓｃ＊相を示す液晶組成物である。
本発明のＳｃ＊相を示す液晶組成物は、本発明のナフタレン化合物、本発明のナフタレン化合物以外のＳｃ＊相を示す液晶化合物、本発明のナフタレン化合物以外のＳｃ相を示す液晶化合物および光学活性化合物から選ばれる化合物を複数組み合わせることにより調製される組成物であり、本発明のナフタレン化合物を少なくとも一種含有する。
【００５３】
本発明のナフタレン化合物以外のＳｃ＊相を示す液晶化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、光学活性フェニルベンゾエート系液晶化合物、光学活性ビフェニルベンゾエート系液晶化合物、光学活性ナフタレン系液晶化合物、光学活性フェニルナフタレン系液晶化合物、光学活性トラン系液晶化合物、光学活性フェニルピリミジン系液晶化合物、光学活性ナフチルピリミジン系液晶化合物を挙げることができる。
本発明のナフタレン化合物以外のＳｃ相を示す液晶化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェニルベンゾエート系液晶化合物、ビフェニルベンゾエート系液晶化合物、ナフタレン系液晶化合物、フェニルナフタレン系液晶化合物、トラン系液晶化合物、フェニルピリミジン系液晶化合物、ナフチルピリミジン系液晶化合物を挙げることができる。
また、光学活性化合物とは、それ自体では液晶性を示さないが、Ｓｃ相を示す液晶化合物またはＳｃ相を示す液晶組成物と混合することにより、Ｓｃ＊相を発現する能力を有する化合物を示し、光学活性化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、光学活性フェニルベンゾエート系非液晶化合物、光学活性ビフェニルベンゾエート系非液晶化合物、光学活性ナフタレン系非液晶化合物、光学活性フェニルナフタレン系非液晶化合物、光学活性フェニルピリミジン系非液晶化合物、光学活性トラン系非液晶化合物を挙げることができる。
【００５４】
また、本発明の液晶組成物には、上記の成分の他に、任意成分としてＳｃ相を示さないスメクチックおよびネマチック液晶化合物、本発明のナフタレン化合物以外の液晶性を示さない化合物（例えば、アントラキノン系色素、アゾ系色素等の２色性色素、および導電性付与剤、寿命向上剤等）を含有していてもよい。本発明の液晶組成物中の本発明のナフタレン化合物の含有量は特に限定されるものではないが、通常、５〜９９重量％である。
【００５５】
本発明の液晶組成物において、カイラルスメクチックＣ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ相を示す液晶組成物は強誘電性を示す液晶組成物である。
強誘電性を示す液晶組成物は、電圧印加によりスイッチング現象を起こし、これを利用した応答速度の速い液晶表示素子を作製することができる〔例えば、特開昭５６−１０７２１６号公報、特開昭５９−１１８７４４号公報、アプライド・フィジックス・レター｛ Applied Phys. Lett., 36, 899(1980) ｝など〕。
【００５６】
次に、本発明の液晶素子に関して説明する。
本発明の液晶素子は、本発明の液晶組成物を１対の電極基板間に配置してなる。（図１）は強誘電性を利用した液晶素子の構成を説明するためのカイラルスメクチック相を有する液晶素子の一例を示す断面概略図である。
液晶素子は、それぞれ透明電極３および絶縁性配向制御層４を設けた１対のガラス基板２間にカイラルスメクチック相を示す液晶層１を配置し、かつ、その層厚をスペーサー５で設定してなるものであり、１対の透明電極３間にリード線６を介して電源７より電圧を印加可能なように接続する。
また、１対のガラス基板２は、１対のクロスニコル状態に配置された偏光板８により挟持され、その一方の外側には光源９が配置される。
２枚のガラス基板２に設けられる透明電極３としては、例えば、Ｉｎ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 またはＩＴＯ（インジウム・チン・オキサイド；Ｉｎｄｉｕｍ  ＴｉｎＯｘｉｄｅ）の薄膜からなる透明電極が挙げられる。
【００５７】
絶縁性配向制御層４は、ポリイミド等の高分子の薄膜をガーゼやアセテート植毛布等でラビングし、液晶を配向させるためのものである。絶縁性配向制御層４の材質としては、例えば、シリコン窒化物、水素を含有するシリコン窒化物、シリコン炭化物、水素を含有するシリコン炭化物、シリコン酸化物、ホウ素窒化物、水素を含有するホウ素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、チタン酸化物やフッ化マグネシウムなどの無機物質絶縁層、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリパラキシレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂などの有機絶縁層が挙げられる。
【００５８】
絶縁性配向制御層４は、無機絶縁層の上に有機絶縁層を形成した２層構造の絶縁性配向制御層であってもよく、無機絶縁層または有機絶縁層のみからなる絶縁性配向制御層であってもよい。
絶縁性配向制御層が無機絶縁層である場合には、蒸着法などで形成することができる。また、有機絶縁層である場合には、その前駆体溶液をスピンナー塗布法、浸透塗布法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法、ロール塗布法等で塗布し、所定の硬化条件下（例えば、加熱下）で硬化させて形成することができる。絶縁性配向制御層４の層厚は、通常、１０オングストローム〜１μｍ、好ましくは、１０〜３０００オングストローム、さらに好ましくは、１０〜１０００オングストロームである。
【００５９】
２枚のガラス基板２は、スペーサ５により任意の間隔に保たれている。例えば、所定の直径を持つシリカビーズ、アルミナビーズをスペーサとしてガラス基板２で挟み、２枚のガラス基板２の周囲をシール材（例えば、エポキシ系接着剤）を用いて密封することにより、任意の間隔に保つことができる。また、スペーサーとして高分子フィルムやガラスファイバーを使用してもよい。
この２枚のガラス基板の間に、カイラルスメクチック相を示す液晶を封入する。液晶層１は、一般には、０．５〜２０μｍ、好ましくは、１〜５μｍの厚さに設定する。
透明電極３は、リード線によって外部の電源７に接続されている。また、ガラス基板２の外側には、互いの偏光軸を、例えば、クロスニコル状態とした１対の偏光板８が配置されている。なお、（図１）の例は透過型であり、光源９を備えている。
【００６０】
本発明の液晶組成物を使用する液晶素子の表示方式に関しては、特に限定されるものではないが、例えば、（ａ）ヘリカル変歪型、（ｂ）ＳＳＦＬＣ（サーフェス・スタビライズド・フェロエレクトリック・リキッド・クリスタル）型、（ｃ）ＴＳＭ（トランジェント・スキャッタリング・モード）型、（ｄ）Ｇ−Ｈ（ゲスト−ホスト）型の表示方式を使用することができる。
また、本発明のナフタレン化合物および該化合物を含有してなる液晶組成物は、表示用液晶素子以外の分野（例えば、▲１▼非線形光機能素子、▲２▼コンデンサー材料等のエレクトロニクス材料、▲３▼リミッター、メモリー、増幅器、変調器などのエレクトロニクス素子、▲４▼熱、光、圧力、機械変形等と電圧の変換素子やセンサー、▲５▼熱電発電素子等の発電素子）への応用が可能である。
【００６１】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の記号Ｉ、Ｃｈ、ＳＡ、Ｓｃ＊、ＳｘおよびＣは以下の意味を表す。
Ｉ：等方性液体
Ｃｈ：コレステリック相
ＳＡ：スメクチックＡ相
Ｓｃ＊：カイラルスメクチックＣ相
Ｓｘ：未同定のスメクチック相
Ｃ：結晶相
【００６２】
製造例１：〔（Ｓ）−２−（6'−ヒドロキシ−2'−ナフチル）プロピオン酸の製造〕
（Ｓ）−２−（6'−メトキシ−2'−ナフチル）プロピオン酸２０ｇを、２５０ｍｌの酢酸に溶解し、この溶液に４８重量％臭化水素酸１００ｍｌを加え、２０時間加熱還流した。その後、室温に冷却し、水４５０ｍｌ中に排出し、さらに食塩１５０ｇを添加した。析出物を濾別後、水洗、乾燥し、（Ｓ）−２−（6'−ヒドロキシ−2'−ナフチル）プロピオン酸１７ｇを得た。
【００６３】
製造例２：〔（Ｓ）−（２−パーフルオロ−ｎ−オクチルエチル）−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネートの製造〕
製造例１で得た（Ｓ）−２−（6'−ヒドロキシ−2'−ナフチル）プロピオン酸２．０ｇ、２−パーフルオロ−ｎ−オクチルエタノール５．５８ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸３０ｍｇおよびトルエン３０ｍｌを、水分離器を備えたフラスコに装入し、副生する水を除去しながら、１９時間加熱還流した。トルエンを留去し、（Ｓ）−（２−パーフルオロ−ｎ−オクチルエチル）−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネート４．７ｇを得た（融点：１１６〜１１９℃）。
【００６４】
製造例３：〔（Ｓ）−〔３−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）プロピル〕−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネートの製造〕
製造例２において、２−パーフルオロ−ｎ−オクチルエタノールを使用する代わりに、３−パーフルオロ−ｎ−オクチルプロパノール５．７５ｇを使用した以外は、製造例２に記載の方法に従い、（Ｓ）−〔３−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）プロピル〕−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネート５．７ｇを得た（融点：１２０〜１２１℃）。
【００６５】
実施例１：〔例示化合物４７において、ｍが１２である化合物の製造〕
（Ｓ）−〔３−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）プロピル〕−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネート６７７ｍｇ、４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸３０６ｍｇ、ジシクロヘキシルカルボジイミド２０６ｍｇおよび４−ピロリジノピリジン２０ｍｇを、６ｍｌのクロロホルムに溶解し、室温で１２時間撹拌した。次ぎに、クロロホルムを留去し、無色の固体を得た。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：トルエン）により分離精製し、さらにメタノールから２回再結晶し、例示化合物４７において、ｍが１２である化合物を無色の結晶として６３４ｍｇ得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．４（ｍ，３０Ｈ）、３．９０（ｑ，１Ｈ）、
４．１０（ｔ，２Ｈ）、４．２１（ｔ，２Ｈ）、
７．１〜８．４（ｍ，１０Ｈ）
この化合物の相転移温度は、昇温過程では８３℃で等方性液体（Ｉ）となり、降温過程では８３℃でＳＡ相を示した。
【００６６】
実施例２：〔例示化合物４７においてｍが１４である化合物の製造〕
実施例１において、４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸を使用する代わりに、４−ｎ−テトラデシルオキシ安息香酸３２０ｍｇを使用した以外は、実施例１に記載の操作に従い、例示化合物４７においてｍが１４である化合物６９２ｍｇを得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．４（ｍ，３４Ｈ）、３．９２（ｑ，１Ｈ）、
４．１１（ｔ，２Ｈ）、４．２１（ｔ，２Ｈ）、
７．１〜８．４（ｍ，１０Ｈ）
この化合物の相転移温度は、昇温過程では９０℃で等方性液体（Ｉ）となり、降温過程では８０℃でＳＡ相を示した。
【００６７】
実施例３：〔例示化合物５４においてｍが１２である化合物の製造〕
実施例１において、（Ｓ）−〔３−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）プロピル〕−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネートを使用する代わりに、（Ｓ）−（２−パーフルオロ−ｎ−オクチルエチル）−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネート６６３ｍｇを使用した以外は、実施例１に記載の操作に従い、例示化合物５４においてｍが１２である化合物６２２ｍｇを得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．４（ｍ，２８Ｈ）、３．９０（ｑ，１Ｈ）、
４．０８（ｂｔ，２Ｈ）、４．２０（ｔ，２Ｈ）、
７．１〜８．４（ｍ，１０Ｈ）
この化合物の相転移温度を以下に示した。
0003830185.tif 000032
【００６８】
実施例４：〔例示化合物７１においてｍが１２である化合物の製造〕
（Ｓ）−〔３−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）プロピル〕−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネート６７７ｍｇ、３−フルオロ−４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸３２３ｍｇ、ジシクロヘキシルカルボジイミド２０６ｍｇおよび４−ピロリジノピリジン２０ｍｇを、６ｍｌのクロロホルムに溶解し、室温で１２時間撹拌した。次ぎに、クロロホルムを留去し、無色の固体を得た。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：トルエン）により分離精製し、さらにメタノールから２回再結晶し、例示化合物７１において、ｍが１２である化合物を無色の結晶として６０９ｍｇ得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．４（ｍ，３０Ｈ）、３．９０（ｑ，１Ｈ）、
４．１０（ｔ，２Ｈ）、４．２０（ｔ，２Ｈ）、
７．１〜８．４（ｍ，９Ｈ）
この化合物の相転移温度を以下に示した。
0003830185.tif 000033
【００６９】
実施例５：〔例示化合物７６においてｍが１２である化合物の製造〕
実施例４において、（Ｓ）−〔３−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）プロピル〕−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネートを使用する代わりに、（Ｓ）−（２−パーフルオロ−ｎ−オクチルエチル）−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネート６６３ｍｇを使用した以外は、実施例４に記載の操作に従い、例示化合物７６においてｍが１２である化合物５８７ｍｇを得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．４（ｍ，２８Ｈ）、３．９０（ｑ，１Ｈ）、
４．１０（ｔ，２Ｈ）、４．２０（ｔ，２Ｈ）、
７．１〜８．４（ｍ，９Ｈ）
この化合物の相転移温度は、昇温過程では９０℃で等方性液体（Ｉ）となり、降温過程では８０℃でＳＡ相を示した。
【００７０】
実施例６：〔例示化合物１０９においてｍが９である化合物の製造〕
実施例１において、４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸を使用する代わりに、４−（4'−ｎ−ノニル）ビフェニルカルボン酸３２４ｍｇを使用した以外は、実施例１に記載の操作に従い、例示化合物１０９においてｍが９である化合物６６３ｍｇを得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．１（ｍ，２４Ｈ）、２．７２（ｔ，２Ｈ）、
３．９０（ｑ，１Ｈ）、４．２０（ｔ，２Ｈ）、
７．２〜８．５（ｍ，１４Ｈ）
この化合物の相転移温度（℃）を以下に示した。
0003830185.tif 000034
なお、（  ）内の数字は降温過程での相転移温度を示す。
【００７１】
実施例７：〔例示化合物１１０においてｍが８である化合物の製造〕
実施例１において、４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸を使用する代わりに、４−（4'−ｎ−オクチルオキシ）ビフェニルカルボン酸３２６ｍｇを使用した以外は、実施例１に記載の操作に従い、例示化合物１１０においてｍが８である化合物６６３ｍｇを得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．４（ｍ，２２Ｈ）、３．８〜４．３（ｍ，５Ｈ）、
６．９〜８．５（ｍ，１４Ｈ）
この化合物の相転移温度（℃）を以下に示した。
0003830185.tif 000035
【００７２】
実施例８：〔例示化合物１１１においてｍが８である化合物の製造〕
実施例１において、（Ｓ）−〔３−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）プロピル〕−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネートおよび４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸を使用する代わりに、（Ｓ）−（２−パーフルオロ−ｎ−オクチルエチル）−2'−（6"−ヒドロキシ−2"−ナフチル）プロピオネート６６３ｍｇおよび４−（４’−ｎ−オクチルオキシ）ビフェニルカルボン酸３２６ｍｇを使用した以外は、実施例１に記載の操作に従い、例示化合物１１１においてｍが８である化合物６２５ｍｇを得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．４（ｍ，２０Ｈ）、３．８〜４．３（ｍ，５Ｈ）、
６．９〜８．５（ｍ，１４Ｈ）
この化合物の相転移温度（℃）を以下に示した。
0003830185.tif 000036
【００７３】
実施例９：〔例示化合物１３６においてｍが１２である化合物の製造〕
実施例１において、４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸を使用する代わりに、２−（６−ｎ−ドデシルオキシ）ナフタレンカルボン酸３２８ｍｇを使用した以外は、実施例１に記載の操作に従い、例示化合物１３６においてｍが１２である化合物７６５ｍｇを得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．３（ｍ，２３Ｈ）、３．９０（ｑ，１Ｈ）、
４．１０（ｔ，２Ｈ）、４．２０（ｔ，２Ｈ）、
７．１〜８．８（ｍ，１２Ｈ）
この化合物の相転移温度（℃）を以下に示した。
0003830185.tif 000037
【００７４】
実施例１０：〔例示化合物１９４においてｍが１０である化合物の製造〕
実施例１において、４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸を使用する代わりに、６−ｎ−デシルオキシニコチン酸２６３ｍｇを使用した以外は、実施例１に記載の操作に従い、例示化合物１９４においてｍが１０である化合物５６９ｍｇを得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．３（ｍ，２３Ｈ）、３．８〜４．４（ｍ，５Ｈ）、
６．６０（ｄ，１Ｈ）、７．２〜８．５（ｍ，８Ｈ）
この化合物の融点は８９℃であった。
【００７５】
実施例１１：〔例示化合物２２３においてｍが５である化合物の製造〕
実施例１において、４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸を使用する代わりに、４−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸１９８ｍｇを使用した以外は、実施例１に記載の操作に従い、例示化合物２２３においてｍが５である化合物５８８ｍｇを得た。
・ 1Ｈ−ＮＭＲ  （ＣＤＣｌ3 ；ｐｐｍ）
δ＝０．８〜２．５（ｍ，２９Ｈ）、３．９０（ｑ，１Ｈ）、
４．１４（ｔ，２Ｈ）、７．１〜７．９（ｍ，６Ｈ）
この化合物の融点は１０３℃であった。
【００７６】
実施例１２：〔液晶組成物の調製〕
下記の化合物群（化３４）を、下記に示した割合で混合し、１００℃で加熱溶融し、液晶組成物（強誘電性液晶組成物）を調製した。
【００７７】
【化３４】
0003830185.tif 000038
この液晶組成物の相転移温度（℃）を以下に示した。
0003830185.tif 000039
【００７８】
実施例１３：〔液晶素子の作製〕
２枚の０．７ｍｍ厚のガラス板に、透明電極、ポリイミド製の絶縁性配向制御層を設け、平均粒径２μｍのアルミナビーズを一方のガラス板に散布した後、シール剤を用いてガラス板を貼り合わせ、（図１）に示すセルを作製した。このセルに実施例１２で調製した液晶組成物を注入し、液晶素子を作製した。この液晶素子をクロスニコル状態に配置した２枚の偏光板に挟持し、電圧を印加したところ、明瞭なスイッチング現象が観察された。
【００７９】
【発明の効果】
本発明により、液晶組成物の構成成分として有用なナフタレン化合物を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】カイラルスメクチック相を示す液晶を用いた液晶素子の一例の断面概略図。
【符号の説明】
１：カイラルスメクチック相を有する液晶層
２：ガラス基板
３：透明電極
４：絶縁性配向制御層
５：スペーサー
６：リード線
７：電源
８：偏光板
９：光源
Ｉo ：入射光
Ｉ：透過光
【図１】
0003830185.tif 000043