JPH04211680A

JPH04211680A - ピリジ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: JPH04211680A
Application number: JP2322050A
Authority: JP
Inventors: Hisao Yamada; 尚郎山田; 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: 1990-05-24
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1992-08-03

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実用化されてい
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ィスプレイとして
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）が、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（Ｍｏｌ．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。これらのベース液晶は、
Ｓｃ性、高速応答化等、上記要求特性への寄与の点では
いまだ充分満足のゆくレベルではなく、さらなる改善が
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化合物及び液晶組成物を提
供することである。

（問題点を解決するための手段）本発明の目的は、一般式（Ｉ）す。Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立に炭素数６〜２０の直鎖
もしくは分岐のアルキル基を表し、これらの基中に存在
する１個もしくは隣接しない２個以上のＣＨ２、基は、
−Ｏ−又は−Ｓ−で置換されていてもよい。〕で表され
るピリジルピリミジン化合物及び一般式（Ｉ）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。

（Ｉ）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、置換シアノピリジン（１）を塩化水素ガス、次い
でアンモニアガスと反応させることによりアミジン塩酸
塩（３）とする。次いでナトリウムアルコラート存在下
、置換マロン酸ジエステルと反応させ、ジオール（４）
とし、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（５）とし、塩基存在下に脱ハロゲン化させ
る事により（Ｉ）の化合物を製造できる。

特開昭６１−２８０４８９号には、該公開特許に係わる
液晶化合物の中間体として具体的に以下に示す化合物が
開示されている。

この報告の結果からは、（Ｉ）式の骨格構造が液晶相を
有する可能性については不明であった。

本発明者らは新規なＳｃ相液晶の探索において鋭意研究
した結果、（Ｉ）式の両末端のアルキル基の炭素数を増
加した化合物が液晶相を有し、さらにその中の一部は、
Ｓｃ相を示す化合物であ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−ヘプチル−２−（６−ヘプチルオキシ−３−ピリジ
ニル）ピリミジン５−ヘプチルオキシ−２−（６−オクチル−３−ピリジ
ニル）ピリミジン５−ヘプチルオキシ−２−（６−ノニルオキシ−３−ピ
リジニル）ピリミジン５−オクチル−２−（６−オクチル−３−ピリジニル）
ピリミジン５−オクチル−２−（６−ノニル−３−ピリジニル）ピ
リミジン５−オクチル−２−（６−デシル−３−ピリジニル）ピ
リミジン５−ノニル−２−（６−オクチル−３−ピリジニル）ピ
リミジン５−ノニル−２−（６−ノニル−３−ピリジニル）ピリ
ミジン５−ノニル−２−（６−デシル−３−ピリジニル）ピリ
ミジン５−ノニル−２−（６−ウンデシル−３−ピリジニル）
ピリミジン５−デシル−２−（６−オクチル−３−ピリジニル）ピ
リミジン５−デシル−２−（６−ノニル−３−ピリジニル）ピリ
ミジン５−デシル−２−（６−デシル−３−ピリジニル）ピリ
ミジン５−デシル−２−（６−ウンデシル−３−ピリジニル）
ピリミジン５−デシル−２−（６−ドデシル−３−ピリジニル）ピ
リミジン５−ウンデシル−２−（６−ノニル−３−ピリジニル）
ピリミジン５−ウンデシル−２−（６−デシル−３−ピリジニル）
ピリミジン５−ウンデシル−２−（６−ウンデシル−３−ピリジニ
ル）ピリミジン５−ウンデシル−２−（６−ドデシル−３−ピリジニル
）ピリミジン５−ドデシル−２−（６−デシル−３−ピリジニル）ピ
リミジン５−ドデシル−２−（６−ウンデシル−３−ピリジニル
）ピリミジン５−ドデシル−２−（６−ドデシル−３−ピリジニル）
ピリミジン５−（８−メチルノニル）−２−（６−オクチル−３−
ピリジニル）ピリミジン５−（７−メチルオクチル）−２−（６−ノニル−３−
ピリジニル）ピリミジン５−デシル−２−〔６−（８−メチルノニル）−３−ピ
リジニル〕ピリミジン５−ウンデシル−２−〔６−（９−メチルデシル）−３
−ピリジニル〕ピリミジン５−（８−メチルノニル）−２−〔６−（７−メチルオ
クチル）−３−ピリジニル〕ピリミジン５−（１０−メ
チルウンデシル）−２−〔６−（９−メチルデシル）−
３−ピリジニル〕ピリミジン５−ヘプチル−２−（５−ヘプチルオキシ−２−ピリジ
ニル）ピリミジン５−ヘプチルオキシ−２−（５−オクチル−２−ピリジ
ニル）ピリミジン５−ヘプチルオキシ−２−（５−ノニルオキシ−２−ピ
リジニル）ピリミジン５−オクチル−２−（５−オクチル−２−ピリジニル）
ピリミジン５−オクチル−２−（５−ノニル−２−ピリジニル）ピ
リミジン５−オクチル−２−（５−デシル−２−ピリジニル）ピ
リミジン５−ノニル−２−（５−ヘプチル−２−ピリジニル）ピ
リミジン５−ノニル−２−（５−オクチル−２−ピリジニル）ピ
リミジン５−ノニル−２−（５−ノニル−２−ピリジニル）ピリ
ミジン５−ノニル−２−（５−デシル−２−ピリジニル）ピリ
ミジン５−デシル−２−（５−オクチル−２−ピリジニル）ピ
リミジン５−デシル−２−（５−ノニル−２−ピリジニル）ピリ
ミジン５−デシル−２−（５−デシル−２−ピリジニル）ピリ
ミジン５−デシル−２−（５−ウンデシル−２−ピリジニル）
ピリミジン５−デシル−２−（５−ドデシル−２−ピリジニル）ピ
リミジン５−ウンデシル−２−（５−ノニル−２−ピリジニル）
ピリミジン５−ウンデシル−２−（５−デシル−２−ピリジニル）
ピリミジン５−ウンデシル−２−（５−ウンデシル−２−ピリジニ
ル）ピリミジン５−ウンデシル−２−（５−ドデシル−２−ピリジニル
）ピリミジン５−ドデシル−２−（５−デシル−２−ピリジニル）ピ
リミジン５−ドデシル−２−（５−ウンデシル−２−ピリジニル
）ピリミジン５−ドデシル−２−（５−ドデシル−２−ピリジニル）
ピリミジン５−（８−メチルノニル）−２−（５−オクチル−２−
ピリジニル）ピリミジン５−（９−メチルデシル）−２−（５−オクチル−２−
ピリジニル）ピリミジン５−デシル−２−〔５−（８−メチルノニル）−２−ピ
リジニル〕ピリミジン５−ウンデシル−２−〔５−（９−メチルデシル）−２
−ピリジニル〕ピリミジン５−ドデシル−２−〔５−（９−メチルデシル）−２−
ピリジニル〕ピリミジン５−（９−メチルデシル）−２−〔５−（８−メチルノ
ニル）−２−ピリジニル〕ピリミジン５−（１０−メチ
ルウンデシル）−２−〔５−（９−メチルデシル）−２
−ピリジニル〕ピリミジンまた、本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物は、他の
液晶化合物と組み合わせる事が可能であるが、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、一般式（Ｉ）で表される化合物は、得られる
液晶組成物の１〜９９重量％使用するのが望ましい。

５−オクチルオキシ−２−（４−ヘプチルフェニル）ピ
リミジン５−ノニルオキシ−２−（４−ヘプチルフェニル）ピリ
ミジン５−ヘプチル−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−ヘプチル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピリ
ミジン５−ヘキシル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン５−ヘプチル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン５−オクチル−２−（４−ヘプチルビフェニル）ピリミ
ジン５−ヘプチル−２−（４−ヘプチルオキシフェニル）ピ
リジン５−ヘプチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リジン５−ヘプチル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピリ
ジン５−ヘプチル−２−（３−フルオロ−４−オクチルオキ
シフェニル）ピリジン５−（４−ヘプチルオキシフェニル）−２−（４−ヘプ
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−４−デシルオキシベンゾ
エート４−オクチルオキシフェニル−４−デシルベンゾエート４−ヘ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（Ｉ）で表される化合物及
び上記液晶組成物は、種々の光学活性基と組み合わせる
事が可能であるが、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−〔４−（（２Ｓ）−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−プロパノイルオ
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
−プロパノイルオキシ）−プロピルオキシ〕−２−（４
−ヘプチルビフェニル）ピリミジン５−（（２Ｓ）−２−メチルブチル）−２−（４−ヘプ
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−オクチル−２−（６−ノニル−３−ピリジニル）ピ
リミジン（（Ｉ）式に於いて（ｉ）２−ノニル−５−ピリジニルアミジン塩酸塩の製
造６−ノニルニコチノニトリル５８ｇ（０．２５モル）、
特級メタノール１２．２ｇ（０．３８モル）、特級トル
エン２００ｍｌを攪拌しながら−５℃まで冷却した。次
いで−５℃以下で塩化水素ガスを３０分間導入後０〜１
０℃で６時間攪拌し、さらに同温度で２日間放置した。

次いで結晶の析出した反応溶液にエーテルを加え瀘過す
ることにより、２−ノニル−５−ピリジニルイミノエー
テル塩酸塩７２ｇを得た。次に２−ノニル−５−ピリジ
ニルイミノエーテル塩酸塩７２ｇ（０．２４モル）、特
級エタノール８００ｍｌを室温で攪拌しながら、アンモ
ニアガスを３０分間導入後室温で３時間攪拌し、さらに
室温で３日間放置し、反応溶液を瀘過して瀘液から溶媒
を減圧留去することにより、２−ノニル−５−ピリジニ
ルアミジン塩酸塩６４ｇを得た。

（ｉｉ）４、６−ジヒドロキシ−５−オクチル−２−（
６−ノニル−３−ピリジニル）−ピリミジンの製造ナトリウムメトキサイド１１．３ｇ（０．２１モル）の
メタノール溶液１５０ｍｌに、２−ノニル−５−ピリジ
ニルアミジン塩酸塩１７．９ｇ（０．０６３モル）とオ
クチルマロン酸ジエチルエステル１７．１ｇ（０、０６
３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−ジヒドロキシ−５−オクチル−２−（６−ノニル
−３−ピリジニル）−ピリミジン２５．２ｇを得た。

（ｉｉｉ）４、６−ジクロロ−５−オクチル−２−（６
−ノニル−３−ピリジニル）−ピリミジンの製造４、６−ジヒドロキシ−５−オクチル−２−（６−ノニ
ル−３−ピリジニル）−ピリミジン２１．４ｇ（０．０
５モル）にオキシ塩化リン４５．９ｇ（０．３モル）及
びＮ、Ｎ−ジエチルアニリン８．２ｇ（０．０５５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
ノールから再結晶して、４、６−ジクロロ−５−オクチ
ル−２−（６−ノニル−３−ピリジニル）−ピリミジン
７．７ｇを得た。

（ｉｖ）５−オクチル−２−（６−ノニル−３−ピリジ
ニル）ピリミジンの製造４、６−ジクロロ−５−オクチル−２−（６−ノニル−
３−ピリジニル）−ピリミジン７．０ｇ（０．０１５モ
ル）を酢酸エチル１００ｍｌに溶解し、１０％パラジウ
ムカーボン０．７ｇ及びトリエテルアミン６．７ｍｌを
加えて水素圧（２０ｋｇ／ｃｍ２）下に室温で攪拌した
。パラジウムカーボンを瀘別後、水洗し、酢酸エチルを
留去し、残留物をエタノールから再結晶して、５−オク
チル−２−（６−ノニルー３−ピリジニル）ピリミジン
５．２ｇ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。

得られた５−オクチル−２−（６−ノニル−３−ピリジ
ニル）ピリミジンの３００ＭＨｚ１Ｈ−ＮＭＲスペクト
ル（溶媒：ＣＤＣｌ３、内部標準物質：ＴＭＳ）を第１
図に示す。

実施例２〜８、実施例１において、オクチルマロン酸ジエチルエステル
、６−ノニルニコチノニトリルを使用する代わりに種々
の置換マロン酸ジエステル、置換シアノピリジンを使用
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９、本発明の化合物である実施例１の５−オクチル−２−（
６−ノニル−３−ピリジニル）ピリミジン１６重量％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℃、ＳＡ■ｌ：７４．９℃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。

比較例以下の化合物から成る組成物Ｂは、Ｓｃ゜■ＳＡ：５０
．５℃、ＳＡ■ｌ：７４．９℃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。

（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応答性
の改善された強誘電性液晶組成物が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１で得た５−オクチル−２−（６−ノニ
ル−３−ピリジニル）ピリミジンの１Ｈ−ＮＭＲスペク
トルを示す。横軸は、ケミカルシフトを表す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）す。Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立に炭素数６〜２０の直鎖
もしくは分岐のアルキル基を表し、これらの基中に存在
する１個もしくは隣接しない２個以上のＣＨ２基は、−
Ｏ−又は−Ｓ−で置換されていてもよい。〕で表される
ピリジルピリミジン化合物。
【請求項２】請求項１記載のピリジルピリミジン化合物
を含有することを特徴とする液晶組成物。