JPH04501574A - 5―オキシ―2―フェニルアジン類および液晶媒体 - Google Patents
5―オキシ―2―フェニルアジン類および液晶媒体Info
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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】
5−オキシ−2−フェニルアジン類および液晶媒体本発明は、式I
Rは12個までのC原子を有するアルキル、アルケニルまたはオキサアルキルで
あり、
Aは未置換または弗素置換1.4−フェニレン、トランス1.4−シクロヘキシ
レンまたは1.3−シクロブチレンであり、
Z′は=CH2CH2−1−CH20−1OCH2−1−CO−O−もしくは−
〇−CO−または単結合であり、Qは=CH2−t、たは−c o −テあり、
XはNまたはCHであり、
Eは=CH,、CH2−5−c=c−または単結合であり、nは0または1であ
り、
mはO51または、nが0の場合に、2でもあり、L 、L およびL3は、そ
れぞれ互いに独立して、HまたはFであり、そして
Yは−CN、−NC3,F、CI、−cF3、−CHF2、−0CHF2または
一〇cF3である)の5−オキシ−2−フェニルアジン類に関する。
式Iの化合物は、特にねじれセルの原理、ゲスト/ホスト効果、整列相の変形効
果または動的散乱効果に基づくディスプレイ用の液晶媒体成分として使用するこ
とができる。
また、式Iの化合物は大きなねじれ(例えば、18o。
〜270°)のTNディスプレイ、すなわちSTNディスプレイ用の液晶媒体中
の成分として使用するのにもより適している。
同様な化合物が、例えばDO33,315,295に開示されている。
さらに、式I (X=N)のピリミジン類のあるものはEP−0,193,19
1−Aの一般式に含まれる。しかしながら、そこにミジンの製造だけが記載され
ている。
しかしながら、この化合物は液晶特性を有せず、液晶媒体の成分として適してい
ない。
式I (X=CH)のピリジン類は国際特許出願−086100760の広範な
一般式に含まれる。しかしながら、そこには5−オキシ−2−フェニルピリジン
類は記載されていないし、それらの有利な特性も当業者に開示されていない。
本発明の目的は、比較的高い複屈折性を有する液晶相の成分として適した新規の
安定した液晶性化合物またはメソゲニック化合物を見出すことである。この目的
は、式Iの化合物を提供することによって達成された。
式Iの化合物が液晶相の成分として非常に適し、ていることを見出した。特に、
これらの化合物は比較的大きな光学異方性および正の誘電異方性を有する安定な
液晶媒体を製造することを可能とする。
式Iの物質は、例えばSTNディスプレイ用の混合物に使用するのが特に好まし
い。
驚くべきことに、式■の化合物を添加することによって、しきい電圧に対する低
い温度依存性、高い電気抵抗、良好な他の液晶との混和性および良好な低温安定
性を有する液晶媒体が提供されることを見出した。さらに、それらの化合物はS
TNディスプレイに重要であるd/pウィンドーに正の影響を及ぼす。
さらに、式Iの化合物を供給することによって、工業的用途の種々の観点の下に
ネマチック混合物の製造に適した液晶性物質の範囲がまったく普遍的に著しく拡
大される。
式■の化合物は広い分野に適用される。置換基を選択することによって、液晶媒
体を主として構成する基材としてこれらの化合物を使用することができ、また、
例えば、そのような媒体の誘電および/または光学異方′性を最適にするために
式■の化合物を他の群の化合物から成る液晶基材に加えることも可能である。さ
らに、式Iの化合物は液晶媒体の成分として使用することができる他の物質を製
造するための中間体として適している。
式Iの化合物は純粋な状態で無色であり、そして電気光学的に使用するために都
合よく配設される温度範囲で液晶メン相を形成する。これらは非常に良好な化学
、熱および光安定性を有している。
したがって、本発明は、式Iの化合物およびこれらの化合物を液晶媒体成分と1
7て使用することに関する0本発明は、さらに式Iの少なくとも1種の化合物を
含有する液晶媒体およびそのような媒体を含有する液晶ディスグレイに関する。
以上および以下において、R,A、Z′、Q、L’、L2、L3.E、n、m、
XおよびYは別に特別に示さない限り1述の意味である。
XがCHであり、およびYがF、CI、CF3または0CF3である式Iの化合
物が好ましい。池の好ましい化合物は、m −+−nの総計が1または2であり
、YがCNである式Iのものである5
したかって、式Iの化合物は以下の下位式の好ましい化合物を包含する。
式1aにおいて、Qは−CH2−であるのが好ましい。YがF、CI、−0CF
3またはCF3である式1aの化合物が特に好ましい。
XがNである式Ia−,−Tcの化合物も好ましい、YがF、CI、−QCF3
またはCF3である式1aおよびIb(X=CH)の化合物も同様に好ましい。
1つのCH2基を0原子によって置き換えてもよい(([オキサアルキル])基
Rとしてのアルキル基は直tj!または枝分れ鎖でありうる。好ましくは、これ
らの基は直鎖てあり、2.3.4.5.6または7個のC原子を有し、したがっ
てエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、10
ボキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソシキ、ヘプトキシ、2−オキサ10ピル
(−メトキシメチル)、2−オキサブチル(=エトキシメチル)または3−オキ
サブチル(=2−メトキシエチル)、2−53−または4−オキサペンチル、2
−13−54−または5−オキサヘキシル、2−13−14−15−または6−
オキサヘプチルであるのが好ましく、さらにメチル、オクチル、ノニル、デシル
、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ
、オクトキシ、ツノキシ、デクキシ、ウンデクキシ、ドデクキシ、トリデクキシ
、テトラデシルシ、ペンタデシルシ、2−53−14−15−56−または7−
オキサオクチル、2−13−14−15−16−17−または8−オキサノニル
、2−13−14−55−56−27−18−または9−オキサデシル、1.3
−ジオキサブチル(−メトキシメトキシ)、1.3−−21.4−または2.4
−ジオキサペンチル、1゜3−51.4−21.5−52.4−52.5−また
は3゜5−ジオキサヘキシル、1,3−21,4−11,5−11.6−52.
4−12,5−12,6−13,5−23゜6−、tたは4,6−ジオキサへブ
チルでもある。
1つのCN基を1つの−CH=CH−基で置き換えるアルキル基も特に好ましい
。
mは0または1であるのが好ましい。
枝分れ末端基Rを有する式Iの化合物は、通常の液晶基材に対して良好な溶解性
を有しているので重要な場合があるが、それらが光学的に活性であるならば、キ
ラルドーピング物質として特に重要である。
この種の枝分れ基は一般に1つ以下の鎖枝を有している。
好ましい枝分れ基はイン10ビル、2−ブチル(:1−メチルプロピル)、イソ
ブチルに2−メチルプロピル)、2−メチルブチル、インペンチル(=3−メチ
ルブチル)、2−メチルペンチル、3−メチルペンチル、2−エチルヘキシル、
2−プロピルペンチル、2−オクチル、イン10ボキシ、2−メチル10ボキシ
、2−メチルブトキシ、3−メチルブトキシ、2−メチルペントキシ、3−メチ
ルペントキシ、2−エチルヘキシルシ、1−メチルヘキソキシ、1−メチルへメ
トキシ(=2−オクチルオキシ)、2−オキサ−3−メチルブチル、3−オキサ
−4−メチルペンチル、4−メチルヘキシル、2−ノニル、2−デシル、2−ド
デシル、6−メチルオクトキシ、6−メチルオクタノイルオキシ、5−メチルへ
ブチルオキシカルボニル、2−メチルブチリルオキシ、3−メチルバレリルオキ
シ、4−メチルヘキサノイルオキシ、2−メチル−3−オキサペンチルおよび2
−メチル−3−オキサヘキシルである。
枝分れ末端基を有する化合物において、式Iは光学対拳体ばかりでなくラセミ体
およびそれらの混合物も包含するものである。
本発明の特に好ましい小群の化合物は以下の下位式のものである。
XがCHであり、そしてYがF、CI、CF3または式Iおよびそれらの下位式
の化合物のうち、そこに含よ00F3である式11およびI2の化合物が特に好
ましい。
Aはトランス−1,4−シクロヘキシレンであるのが好ましい、XはNであるの
が好ましい、Zは単結合または−CH2CH2−であるのが好ましい。nは0で
あるのが好ましい、LはHであるのが好ましい。
い。Yは一〇N、F、CI、−CF または−〇〇F3であるのが好ましい。
X、YおよびZの幾つかの特に好ましい組合せを以下にH−CN f(
H−CN F
F −CN F
H−0CF、 H
F −0CF、 H
H−0CRF2H
F −0CHF H
F −0CHF、 F
H−N=C=S H
れる基の少なくとも1つが上述の好ましい意味の1つを有するものが好ましい。
式■の化合物は、文献[例えば、シュトラ1〜ガルトのゲオルグースイーメ(G
eorg−ThielWe)出版社発行のホーベン−ワイル(Houben−1
4ey I )、「有機化学の方法(H6thodender Organis
chen Chenie) J (7)ような定本]に記載されているようなそ
れ自体公知の方法によって、公知の前記反応に適した反応条件下に製造される。
また、それ自体公知であるが、ここではさらに詳細には説明しない異法ら使用す
ることができる。
所望ならば、反応混合物からそれらを単離せずに、即座にさらに反応させて式I
の化合物を得るように、出発物質を現場で生成することもできる。
例えば、式Iの化合物は式II
の化合物を式R−(A−Z′) 1I−COCIの酸塩化物でエステル化するこ
とによって、または、例えば式R−(A−Z ′) CH2Brのハロゲン化物
でエーテル化することによって製造することができる。対応する酸塩化物および
臭化物は公知であるか、または公知の化合物にまったく準じて製造することがで
きる。エーテル化およびエステル化は標準の方法によって行われる。
式11の化合物は新規であり、そしてまたこの発明により提供される。
XがNである式IIの化合物は以下の合成図式によって得ることができる。
乳武ユ
1e
ベンジルオキシアセトアルデヒドジエチルアセタールと、POCl3とDMFと
から得られるビルスマイヤー(Vilsneier)試薬とを反応させ、次に適
切な塩基(トリエチルアミン、Haアルコキシド)の存在下に粗生成物を対応す
るアミジンと縮合させることによって、本発明のベンジルエーテルを得る。
式■の化合物は、さらにDOS 3,608,502 、DOS 3,632,
410またはDOS 3,736,489に従うクロスカップリング、または対
応する塩化アリールアセチルおよび対応するベンゼンまたはビフェニル先駆物質
からフリーデル−クラフッアシル化によって順次に容易に得ることができる対応
するメチレンケトンのウォルフーキッシュナー還元によって製造することができ
る。
XがCHである式IIの化合物は以下の反応図式によって簡単に製造することが
できる。
ジャッブ(Jutz)等
Liebigs Ann、 Chen
図式3
本発明の化合物は、さらに独国特許公開公報第3,632.410号に従って有
機金属亜鉛化合物を適切なブロモピリジン誘導体とカップリングさせることによ
って得られる。
次に、幾つかの特に興味のあるヒドロキシ中間体の合成を説明する。
a) 5−ヒドロキシ−2−<4−Y−フェニル)ピリジンは4−Y−アセトフ
ェノンとの縮合、NH3/NH4Clマたは酢酸アンモニウムとの反応によって
2−ベンジルオキシトリメチニウム塩から得ることができる。
b> ch、ジャッブ等(Liebigs Ann、 Chen、 1975.
874−900)の手順に準じて、および引き続き水素化分解することによって
、またはスズキ(5uzuk i )等の研究(Synth、 Cownun、
、U、513−19 (1981)に従ってPd触媒の存在下に5−アセドキシ
ー2−ブロモピリジン(5−ヒドロキシ−2−ブロモピリジンをエステル化する
ことによって得ることができる)とカップリングさせることによって4−Y−フ
ェニルボロン酸から得ることができる。
本発明の液晶相は少なくとも1種は式■の化合物である2〜25、好ましくは3
〜12種の成分から成るものである。他の成分はネマチック又はネマチック形成
物質、特にアゾキシベンゼン類、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、テル
フェニル類、安息香酸フェニル類または安息香酸シクロヘキシル類、シクロヘキ
サンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、フェニルシクロヘ
キサン類、シクロへキシルビフェニル類、シクロへキシルシ゛ クロヘキサン類
、シクロへキシルナフタレン類、1.4−ビス(シクロヘキシル)ベンゼン順、
4.4′−ビス(シクロヘキシル)ビフェニル類、フェニルピリミジン類または
シクロへキシルピリミジン類、フェニルジオキサン類またはシクロへキシルジオ
キサン類、フェニル−1,3−ジチアン類またはシクロヘキシルT1.3−ジチ
アン類、1゜2−ジフェニルエタン類、1.2−ジシクロヘキシルエタン類、1
−フェニル−2−シクロヘキシルエタン類、ハロゲン化または未ハロゲン化スチ
ルベン類、ベンジルフェニルエーテル類および置換ゲイ皮酸類の群から成る公知
の物質から選択するのが好ましい。
その様な液晶相の成分として適している最も重要な化合物の特徴は次式IVによ
って示すことができる。
R−L−G−E−R71V
(式中、しおよびEは、それぞれ1.4−ジ置換ベンゼンおよびシクロヘキサン
環、4.4′−ジ置換ビフェニル、フェニルシクロヘキサンおよびシクロへキシ
ルシクロヘキサン系、2.5−ジ置換ピリミジンおよび1.3−ジオキサン環、
2.6−ジ置換ナフタレン、ジおよびテトラヒドロナフタレン、キナゾリン、お
よびテトラヒドロキナゾリンによって形成される群からの炭素または複素環系で
あり、Gは−CH=CH−1−N (0)=N−5−CH=CY−1−CH=N
(0)−1−c=c−1−CH2−CH2−1−co−o−1−CH2−0−
5−co−s−5CH2−S−5−CH=N−1−COO−Phe −Coo−
またはC−C単結合であり、Yはハロゲン、好ましくは塩素であるか、または−
CNであり、およびRおよびR7は18個、好ましくは8個までの炭素原子を有
するアルキル、アルコキシ、アルカノイルオキシまたはアルコキシカルボニルオ
キシであり、またこれらの基の1つはCN、NC1N02、CF3、F、C1ま
たはB「でもある)。
これらの化合物の大部分において、RとR7は互いに異なり、大抵の場合に、こ
れらの基の1つはアルキル又はアルコキシ基である。しかしながら、意図する置
換基の他の種類のものらまた普通に使われる。これらの物質の多くは、それらの
混合物でさえ市販されている。これらの物質は全て文献で知られている方法によ
って得ることができる。
本発明の液晶相は式■の少なくと61種の化合物を約0゜1〜99、好ましくは
10〜95%含んでいる。本発明の液晶相は0.1〜40、好ましくは0.5〜
30%の式Iの少なくとも1種の化合物を含んでいるのがさらに好ましい6式I
の化合物はスメクチックまたはキシルスメクチック液晶相の成分としても使用す
ることかできる。これらの相は、そのアキラル基材混合物が式!の化合物以外に
小さな絶対値の負または正の誘電異方性を有する少なくとも1種の他の成分を含
んでいるキシルスメクチック液晶相であるのが好ましい、アキラル基材混合物の
この(これらの)さらに別の成分(類)は基材混合物の1〜50%、好ましくは
10〜25%を占めることができる。
本発明の液晶相はそれ自体通常の方法で製造される。一般に、これらの成分は、
好ましくは高温で互いに溶される。
本発明の液晶相は、それらが全てのこれまでに知られた種類の液晶ディスグレイ
素子に使用できるように適切な添加剤によって改質することができる。
そのような添加剤は当業者に知られており、また文献に詳細に記載されている0
例えば、導電性塩、好ましくは4−へキシルオキシ安息香酸エチルジメチルドデ
シルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボラナートまたは
クラウンエーテルの錯塩[例えば、■、ハラー(Rafter) 、Mo1.
Cryst、 Liq、 Cryst、 24巻、249〜258頁(1973
)参照コを添加して導電性を改善し、2色性染料を添加して着色ゲスト−ホスト
系を製造し、またある種の物質を添加してネマチック相の誘電異方性、粘度およ
び/または配向を変えることができる。これらの種類の物質は、例えばDE−O
82,209,127,2,240,864,2,321,632,2,338
,281,2,450,088,2,637,430,2,853,728およ
び2.902.177に記載されている。
以下の実施例は本発明を説明するものと解するべきであって、本発明を限定する
ものと解するべきではない、H,p。
−融点、C3=透明点0以上および以下において、パーセントは重量基準であり
、温度は全て℃表示である。「通常の操作」とは、水を加え、生成物を塩化メチ
レンで抽出し、有機相を分離して乾燥および蒸発させ、そして生成物を結晶化お
よび/またはクロマトグラフィーによって精製することを意味する。
実施例1
5.6gの2−P−フルオロフェニルーラーヒドロキシビリミジン(図式Jに示
したようにW造)、4.9gのに2Co3.4.4gの1−ブロモベンタンおよ
び2201のメチルエチルゲトンの混合物を一晩還流する。通常の操作を行って
2−P−フルオロフェニル−5−n−ペントキシピリミジン、H,p、3Q°、
C,−10°、Δε+14゜9を得る。
実施例2〜24
対応する5−ヒドロキシピリミジンをエーテル化またはエステル化することによ
って式1aの以下の化合物を得る。
(2)ロープロピル CH2HF H
(3)エチル CH28P H
(4)メチル CH2HP H
〈5)ヘキシル CH2HF H
(6)エチル CH3I CI H
(7)n−7oビル CH3I CI H(8)n−ブチル CH3I CI
HH,り、96°、Δε+17.9
(9)エチル Co HF H
R−一一一史一一匹ん一工−−−」己−(10)n−プロピル Co HF H
H,0,100°、c、 −io’ 、Δε+25.3(11)n−ブチル C
o HF H
(12)メチル CH2F F H
(13)エチル CH2FF H
(14)n−プロピル CH2FF H(15)n−ブチル CH2F F F
り16)エチル CHHCF H
2S
(17)n−プロピル CH2HCF3 H(18)n−ブチル CH2HCF
3 H(19)エチル CHH0CF3 H
(20)n−プロピル CHH0CF3 H(21)n−ブチル CH2H0C
F3 H(22)エチル CH2HCNH
(23)r+−プロピル CH2HCNH(24)n−ブチル CH2HCNH
CN間25〜30
対応するヒドロキシピリミジンをエーテル化またはエステル化することによ−)
て式1bの以下の化合物を得る。
RA XY Z
H,p、126@、C,175°、Δε+13.3実施例31
0.1モルの2−(4−フルオロフェニル)−5−ヒドロキシピリジン[ジャッ
ツ等(図式2参照)に従って4−フルオロアセトフェノンを過塩素酸2−ベンジ
ルオキシトリメチニウムと縮合させ、次に得られるベンジルエーテルを水素化分
解することによって製造]を溶媒としてのジメチルホルムアミド中で0.1モル
の1−ブロモヘプタンと0.11モルの炭酸カリウムでエーテル化する0通常の
操作後、2−(4−フルオロフェニル)−5−ヘプチルオキシピリジンをイン1
0パノールから再結晶化する。
実施例32〜46
同様に、標準方法による対応するヒドロキシ化合物のエーテル化またはエステル
化によって、式I(XはCHである)の以下の化合物を製造する。
一−l亘zR’に−−虹 L2L3
(32) Ia n−プロピル CF CH2HH<33) Ia n−ペンチ
ル F CH2HH(34) Ia n−プロピル FCH2HH(35) I
a n−ブチル ClCH2HH(36) Ia xチル ClCH2HH(3
7) Ia n−ブチル CF3 CH2,HH(38) Ia n−ブチル
0CF3CH2HH(39) Ia n−ヘ4シル FCOHH(40) Ia
n−プロピル FCOHH(41) Ia メチル F CH2F H(42
) Ia エチル FCH2FH(43) Ja n−プロピル FCH2FH
<44) Ja n−ブチル FCH2FF(45) Ia xチル CN C
H2F H(46) Ia n−プロピル CN CH2F H以下の実施例は
液晶媒体に関するものである。
実施例47〜50
から成る液晶基材混合物(ZLI−1132、西独、ダルムシュタットのメルク
社製)は以下の特性を有している。
透明点 71℃
粘度(20℃> 28in25−1
種々の量の式Iの5−オキシ−2−フェニルピリミジン類をこの混合物に添加す
る。
このようにして製造した液晶媒体の物性は表Iから察知することができる。
国際調査報告
107“^1711″ PCT/EP 901013571°゛1“1”″°゛
11“°°′“°自^1°″″″”’PCT/EP90101357国際調査報
告
PCT/EP 90101357
SA 39564
国際調査報告
、PCT/EP 90101357
Claims (7)
- 1.式I ▲数式、化学式、表等があります▼I (式中、 Rは12個までのC原子を有するアルキル、アルケニルまたはオキサアルキルで あり、 Aは未置換または弗素置換1,4−フェニレン、トランス1,4−シクロヘキシ レンまたは1,3−シクロブチレンであり、 Z′は−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−もしくは −O−CO−または単結合であり、Qは−CH2−または−CO−であり、Xは NまたはCHであり、 Eは−CH2CH2−、−C≡C−または単結合であり、nは0または1であり 、 mは0、1または、nが0の場合に、2でもあり、L1、L2およびL3は、そ れぞれ互いに独立して、HまたはFであり、そして Yは−CN、−NCS、F、Cl、−CF3、−CHF2、−OCHF2または −OCF3である)の5−オキシ−2−フェニルアジン類。
- 2.式Ia ▲数式、化学式、表等があります▼Ia(式中、R、Q、X、Y、L2およびL 3は上述の意味である)であることを特徴とする請求項1記載の5−オキシ−2 −フェニルアジン類。
- 3.式Ib ▲数式、化学式、表等があります▼Ib(式中、R、A、Q、X、Y、L2およ びL3は上述の意味である)であることを特徴とする請求項1記載の5−オキシ −2−フェニルアジン類。
- 4.式Ic ▲数式、化学式、表等があります▼Ic(式中、R、A、Z′、Q、X、Y、L 2およびL3は上述の意味である)であることを特徴とする請求項1記載の5− オキシ−2−フェニルアジン頬。
- 5.液晶媒体の成分としての請求項1記載の式Iの化合物類の使用。
- 6.式Iの少なくとも1種の化合物を含んでいることを特徴とする少なくとも2 種の成分を含有する液晶媒体。
- 7.請求項6記載の液晶媒体を含んでいることを特徴とする液晶ディスアレイ。
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