JPH04178370A

JPH04178370A - フェニルピリミジン化合物及びこれを含有する液晶組成物

Info

Publication number: JPH04178370A
Application number: JP2284006A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Nigorikawa; 和則濁川; Mitsuyoshi Ichihashi; 光芳市橋
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1990-06-07
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1992-06-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は強誘電性液晶材料として有用な新規な液晶化合
物及びこれを含む液晶組成物に関する。

（従来の技術）液晶表示素子の表示方式として現在広く案用化されてい
る代表的なものとしてねじれネマチック（ＴＮ）型があ
る。しかしながらネマチック液晶相を利用するこの方式
では、ＣＲＴなどの表示方式と比較して応答速度が遅い
、視野角特性に劣る等の問題がありデイスプレィとして
の用途は限定されていた。

最近、クラーク及びラガウェルらにより強誘電性液晶を
用いる表示方式が報告されている（特開昭５６−１０７
２１６号、米国特許第４３６７９２４号等）か、これに
よると強誘電性液晶は高速応答やメモリー性のある双安
定状態を出現させることが可能であり、また視野角特性
も優れるなどの点から次世代の液晶表示素子として注目
を集めている。

強誘電性液晶の液晶相のひとつとして、カイラルスメク
チックＣ（以下、Ｓｃ”と省略する。）相がある。表示
素子として用いるためには、幅広いＳｃ”相を有し高速
応答すること等、多くの特性が要求されるが単一化合物
でこれらを満足するものはなく、数種の化合物から成る
液晶組成物で対応しているのが現状である。その組成物
の構成方法のひとつとして強誘電性を示さないスメクチ
ックＣ（以下、Ｓｃと省略する。）相を示す液晶化合物
もしくは液晶組成物（以下、ベース液晶という。）に光
学活性化合物を添加する方法がある（Ｍｏ１．Ｃｒｙｓ
ｔ、Ｌｉｑ、Ｃｒｙｓｔ、、８９．３２７　（１９８２
））。ここで用いられるＳｃ相を示すベース液晶の成分
としては、フェニルベンゾエート系、シッフ塩基系、ビ
フェニル系、フェニルピリミジン系、フェニルピリジン
系等の液晶化合物が挙げられる。近年、Ｓｃ性、低粘性
などの観点から以下のようなフェニルピリミジン系液晶
化合物が精力的に検討されている。

（ＪｏｕＩｎａｌ　　ｆ、ｐｒａｋｊ、Ｃｈｅｍｉｅ、
Ｂａｎｄ　　３１？、１９７５．Ｓ、６１了−６３０）
しかしながら、上記ベース液晶においても粘性の点では
いまだ充分満足のゆくレベルではなく、さらなる低粘化
が望まれていた。

（発明の目的）本発明の目的は、高速応答を実現できる強誘電性液晶材
料の成分として有用な新規な液晶化合物を提供すること
である。

（問題点を解決するだめの手段）本発明の目的は、一般式（１）〔（１）式中、Ｒ’　、Ｒ’は炭素数７〜２０の直鎖ア
ルキル基を表す。ただし、Ｒ’　、Ｒ’のどちらか一方
は炭素数１１以上のアルキル基を表す。

〕で表されるフェニルピリミジン化合物、及び−般式（
１）の化合物の少なくとも１種類以上を含有することを
特徴とする液晶組成物を開発する事により解決された。

（１）式の化合物はいろいろな合成法が考えられるが、
例えば以下の様なルートで製造できる。

即ち、アミジン塩酸塩（１）とアルキルマロン酸ジエス
テル（２）とをナトリウムアルコラード存在下に反応さ
せてジヒドロキシ体（３）とし、さらにこれをオキシ塩
化リン等によりハロゲン置換してジクロル体（４）とし
、塩基存在下に脱ハロゲン化して（１）の化合物を製造
できる。

Ｆｌｉｉｓｓｉｇｅ　Ｋｒ１ｓｔａｌｌｅ　ｉｎ　Ｔａ
ｂｅｌｌｅｎ　　ＩＩ　　（ＶＥＢＤｅｕｔｓｃｈｅｒ
　Ｖｅｒｌａｇ　ｆ’ｕｒ　Ｇｒｕｎｄｓｔｏｆｆｉｎ
ｄｕｓｔｒｉｅ。

Ｌｅｉｐｚｉｇ　、１９８４）には、具体的に以下の化
合物が示されている。

５−へキシル−２−（４−ペンチルフェニル）ピリミジ
ンＣ，＋０　Ｓａ　　２６．５　１５−へキシル−２−（４−へキシルフェニル）ピリミジ
ンＣ，２９１５−へキシル−２−（４−へブチルフェニル）ピリミジ
ンＣ，＋５５Ａ２９　１５−へキシル−２−（４−オクチルフェニル）ピリミジ
ンＣ１１８９，２９，５１５−へキシル−２−（４−ノニルフェニル）ピリミジンＣ，２３，５Ｓ、　　３０．５　Ｎ　３３　１５−へキ
シル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジンＣ，３１（ｓａ　　２９．３　Ｎ　３１）　１この報告
の結果からは、（１）式の骨格構造がＳｃ相を有するこ
とは予想出来なかった。

本発明者らは低粘性のＳｃ相液晶の探索において鋭意研
究した結果、（１）式の両方の側鎖が長鎖のアルキル基
を有する化合物において、意外にも、その中の一部はＳ
ｃ相を示し、またＳｃ相を示さないものをも含めて該化
合物を、強誘電性液晶組成物のベース液晶の一部分と置
き換えることにより該組成物のＳｃ性を大きく損なうこ
となく高速応答化に寄与することを見出し、本発明の完
成に至った。後記の比較例に示されるように本発明の液
晶化合物を強誘電性液晶材料と混合することにより得ら
れる強誘電性液晶組成物は、応答性が著しく改善される
。即ち本発明の液晶化合物は、強誘電性液晶材料として
有用な液晶材料である。

本発明の化合物としては、例えば以下に示すような化合
物を挙げることができる。

５−ウンデシル−２−（４−へブチルフェニル）ピリミ
ジン５−ウンデシル−２−（４−オクチルフェニル）ピリミ
ジン５−ドデシル−２−（４−オクチルフェニル）ピリミジ
ン５−トリデシル−２−（４−オクチルフェニル）ピリミ
ジン５−ウンデシル−２−（４−ノニルフェニル）ピリミジ
ン５−ドデシル−２−（４−ノニルフェニル）ピリミジン５−トリデシル−２−（４−ノニルフェニル）ピリミジ
ン５−テトラデシル−２−（４−ノニルフェニル）ピリミ
ジン５−ウンデシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジ
ン５−ドデシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジン５−トリデシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジ
ン５−テトラデシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミ
ジン５−へブチル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリミ
ジン５−オクチル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリミ
ジン５−デシル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリミジ
ン５−ウンデシル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリ
ミジン５−ドデシル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリミ
ジン５−トリデシル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリ
ミジン５−オクチル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジ
ン５−ノニル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジン５−デシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジン５−ウンデシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミ
ジン５−ドデシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジ
ン５−トリデシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミ
ジン５−テトラデシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリ
ミジン５−ドデシル−２−（４−トリデシルフェニル）ピリミ
ジン５−トリデシル−２−（４−１−リゾシルフェニル）ピ
リミジン５−テトラデシル−２−（４−トリデシルフエニル）ピ
リミジン５−ペンタデシル−２−（４−トリデシルフェニル）ピ
リミジン５−デシル−２−（４−テトラデシルフェニル）ピリミ
ジン５−ウンデシル−２−（４−テトラデシルフェニル）ピ
リミジン５−ドデシル−２−（４−テトラデシルフェニル）ピリ
ミジン５−ペンタデシル−２−（４−テトラデシルフェニル）
ピリミジン５−デシル−２−（４−ペンタデシルフェニル）ピリミ
ジン５−ウンデシル−２−（４−ペンタデシルフェニル）ピ
リミジン５−ドデシル−２−（４−ペンタデシルフェニル）ピリ
ミジン５−トリデシル−２−（４−ペンタデシルフェニル）ピ
リミジンまた、本発明の一般式（１）で表される化合物は、例え
ば以下に示す様な化合物の少なくとも一種類以上と組み
合わせる事により、巾広いＳｃ相を有する液晶組成物を
得る事が出来る。

この場合、−形式（１）で表される化合物は、得られる
液晶組成物の１〜９９％重量使用するのか望ましい。

５−オクチルオキシ−２−（４−へブチルフェニル）ピ
リミジン５−ノニルオキシ−２−（４−へブチルフェニル）ピリ
ミジン５−へブチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン５−オクチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン５−ノニル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピリ
ミジン５−へブチル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピリ
ミジン５−へキシル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン５−へブチル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン５−オクチル−２−（４−へブチルビフェニル）ピリミ
ジン５−へブチル−２−（４−へブチルオキシフェニル）ピ
リジン５−へブチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リジン５−へブチル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピリ
ジン５−へブチル−２−（３−フルオｏ−４−オクチルオキ
シフェニル）ピリジン５−（４−へブチルオキシフェニル）−２〜（４−へブ
チルフェニル）ピリジン５−デシル−２−（４−デカノイルオキシフェニル）ピ
リミジン４−オクチルオキシフェニル−４２−デシルオキシベン
ゾエート４−オクチルオキシフェニル−４２−デシルベンゾエー
ト４−へキシルオキシフェニル−４′−オクチルベンゾエ
ートまた、Ｓｃ相を有する一般式（１）で表される一化合物
及び上記液晶組成物は、例えば以下に示す様な光学活性
化合物の少なくとも一種類以上と組み合わせる事により
、強誘電性液晶組成物を得ることが出来る。

この場合、以下に示す様な光学活性化合物は、得られる
液晶組成物の０．１〜９０重量％使用するのが望ましい
。

５−オクチル−２−Ｃ４−（（２５）−２−フルオロオ
クチルオキシ）フェニル〕ピリミジン５−　［（２Ｓ）
　−２−（（２Ｓ）　−２−プロピルオキシーブロバノ
イルオキシ）−プロピルオキシ）−２−（４−オクチル
オキシフェニル）ピリミジン５−（（２Ｓ）−２−（（２Ｓ）　−２−プロピルオキ
シーブロバノイルオキシ）−プロピルオキシ）−２−（
４−へブチルビフェニル）ビリミジン５−　（（２Ｓ）−２−メチルブチル）−２−（４−へ
ブチルビフェニル）ピリミジン（実施例）以下に実施例を示すが本発明はこれに限定されるもので
はない。

実施例１゜５−デシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジン
（（１）式に於いてＲ’＝Ｃ、、Ｈ、、、Ｒ’＝ＣＩ　
＊　ＨＩ　１のもの）ナトリウムメトキサイド２３．ａｇ　（０，４４モル）
のメタノール溶液４００ｍ１に、４−ドデシルフェニル
アミジン塩酸塩４１．６ｇ　（０，１３モル）とデシル
マロン酸ジメチルエステル３５゜４９（０，１３モル）
を加え８時間還流した。反応混合物を酢酸水溶液にあけ
析出した結晶を濾別し、水洗した後乾燥し、４．６−シ
ヒドロキシー５−デシル−２−（４−ドデシルフェニル
）ピリミジン６０．０９を得た。

次いでこの化合物６０．０９　（０，１２モル）にオキ
シ塩化リン１１０９（０，７２ル）及びＮ、Ｎ−ジエチ
ルアニリン２０ｇ（０，１３モル）を加え２０時間還流
した。減圧下に過剰のオキシ塩化リンを留去した後、残
留物を水酸化ナトリウム−水溶液に加えアルカリ性とし
た後にトルエンと酢酸エチルの混合溶媒により抽出し、
有機層を水洗後、溶媒を留去した。残留物をカラムクロ
マトグラフィーにより精製し、エタノールと酢酸エチル
の混合溶媒から再結晶して、４．６−ジクロロ−５−デ
シル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジン３８．
５ｇを得た。

次いでこの化合物３８．５９　（０，０７モル）を酢酸
エチル３００ｍ１とトルエン６００ｍ１の混合溶媒に溶
解し、１０％パラジウムカーボン１゜６９及びトリエチ
ルアミン３０ｍ１を加えて水素圧（２０”／ａｍ’）下
に室温で攪拌した。パラジウムカーボンを濾別後、水洗
し、溶媒を留去し、残留物をエタノールと酢酸エチルの
混合溶媒から再結晶して、５−デシル−２−（４−ドデ
シルフェニル）ピリミジン３０９を得た。

このものは液晶相を有し、その相転移温度は次のとおり
であった。

Ｃｒ　　４９．８　　Ｓａ　　５８．２　１実施例２〜
６゜実施例１において、デシルマロン酸ジエチルエステル、
４−ドデシルフェニルアミジン塩酸塩を使用する代わり
に種々のアルキルマロン酸ジエステル、４−アルキルフ
ェニルアミジン塩酸塩を使用した他は、実施例１と同様
に反応を行い種々の目的とする化合物を得た。これらの
化合物の相転移温度を実施例１の結果と共に表１に示し
た。

実施例７本発明の化合物である実施例５の５−ドデシル−２−（
４−デシルフェニル）ピリミジン１６１゛量％とから成る混合物（以下、組成物Ａと省略する。）は、Ｓ
Ｃ”　　　　ＳＡ　　：　５０．５　　°Ｃ，Ｓ、−ｌ
ニア２．１　　°Ｃの相転移温度を示した。この組成物
Ａを配向処理剤としてポリイミドを塗布し、表面をラビ
ングして平行処理を施した透明電極を備えた厚さ２μｍ
のセルに注入し、この素子を２枚の直交する偏光子の間
に設置し、電界を印加し１’７９９たところ、＋５ｖの印加によって透過光強度の変化が観
察された。この時の透過光強度の変化から応答時間及び
三角波法により自発分極の値Ｐｓを求めると以下のよう
になった。

Ａａ（”Ｃ）　　　応答時間（μ５ｅｃ）　　ＰＳ（ｎ
Ｃ／ｃｍ’）２５　　　　４４．５　　　２２．９比較例以下の化合物から成る組成物Ｂは、Ｓｃ”ＳＡ　：５６
．５　°Ｃ，Ｓ　、　−１：　７４　、　　＋　　’Ｃ
の相転移温度を示した。

また、この組成物Ｂの応答時間、Ｐｓを求めると以下の
ようになった。

温度（”Ｃ）　　　応答時間（μ５ｅｃ）　　Ｐ　Ｓ　
（ｎＣ／ａｍ’　ｉ２５　　　　６２．０　　　２８．
４（発明の効果）本発明により新規な液晶化合物が提供され、該液晶化合
物を強誘電性液晶材料と併せて用いることにより該組成
物のＳｃ性を大きく損なうことなく、応答性の改善され
た強誘電性液晶組成物が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）〔（ I ）式中、Ｒ＾１、Ｒ＾２は炭素数７〜２０の直
鎖アルキル基を表す。ただし、Ｒ＾１、Ｒ＾２のどちら
か一方は炭素数１１以上のアルキル基を表す。〕で表されるフェニルピリミジン化合物。
（２）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）〔（ I ）式中、Ｒ＾１、Ｒ＾２は炭素数７〜２０の直
鎖アルキル基を表す。ただし、Ｒ＾１、Ｒ＾２のどちら
か一方は炭素数１１以上のアルキル基を表す。〕で表されるフェニルピリミジン化合物を少なくとも１
種類以上含有することを特徴とする液晶組成物。