JPH05239052A

JPH05239052A - 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: JPH05239052A
Application number: JP4041645A
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: 1992-02-27
Filing date: 1992-02-27
Publication date: 1993-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】幅広いＳｃ相領域、高速応答を実現できる液
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。【構成】下記一般式（１）で表されるピリジルピリミ
ジン化合物。一般式（１）【化１】式中、Ｙは、ピリジン環を表しＲ¹ 、Ｒ² はそれぞれ
独立に炭素数５〜１２のアルキル基を表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は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。

【０００２】

【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。

【０００３】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
５６−１０７２１６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。

【０００４】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、Ｓ_C ^*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Ｓ_C ^*
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、Ｓ_C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（Ｍ
ｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．、８９巻、３
２７（１９８２））。ここで用いられるＳ _C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。

【０００５】しかしながら、上記ベース液晶においても
巾広いＳ_C相領域、高速応答化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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、幅広いＳｃ
相を有し、高速応答を実現できる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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、下記一般式
（Ｉ）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。一般式（Ｉ）

【０００８】

【化２】

【０００９】式中、Ｙは、ピリジン環を表し、Ｒ¹、Ｒ
²はそれぞれ独立に炭素数５〜１２のアルキル基を表
す。

【００１０】（Ｉ）式の化合物はいろいろな合成法が考
えられるが、例えばアルキル置換シアノピリジンから導
かれるアミジン塩酸塩と、エトキシイミニウム塩とを反
応させることにより、目的とする（Ｉ）の化合物を製造
できる。

【００１１】

【化３】

【００１２】本発明者らは先に掲げた問題を解決するた
めに鋭意研究した結果、（Ｉ）式で表される新規な化合
物を開発し、該化合物を液晶組成物に組み込むことによ
り、それぞれの特性向上に寄与することを見出し、本発
明の完成に至った。特開昭６３−３０１８７２号には、
（Ｉ）においてＹがベンゼン環で表される以下の化合物
が開示されている。

【００１３】

【化４】

【００１４】一方、以下に示される様に、（Ｉ）式にお
いてＹがピリジン環で表される本発明の化合物は、極め
て高いＳ_C相の上限温度を示す。

【００１５】

【化５】

【００１６】即ち本発明の化合物は液晶材料として有用
な化合物である。

【００１７】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。

【００１８】２−（６−ペンチル−３−ピリジル）−５
−ペンチルオキシピリミジン２−（６−ペンチル−３−ピリジル）−５−ヘキシルオ
キシピリミジン２−（６−ペンチル−３−ピリジル）−５−ヘプチルオ
キシピリミジン２−（６−ヘキシル−３−ピリジル）−５−ヘキシルオ
キシピリミジン２−（６−ヘキシル−３−ピリジル）−５−ヘプチルオ
キシピリミジン２−（６−ヘキシル−３−ピリジル）−５−オクチルオ
キシピリミジン２−（６−ヘプチル−３−ピリジル）−５−ヘプチルオ
キシピリミジン２−（６−ヘプチル−３−ピリジル）−５−オクチルオ
キシピリミジン２−（６−ヘプチル−３−ピリジル）−５−ノニルオキ
シピリミジン２−（６−オクチル−３−ピリジル）−５−オクチルオ
キシピリミジン２−（６−オクチル−３−ピリジル）−５−ノニルオキ
シピリミジン２−（６−オクチル−３−ピリジル）−５−デシルオキ
シピリミジン２−（６−ノニル−３−ピリジル）−５−ノニルオキシ
ピリミジン２−（６−ノニル−３−ピリジル）−５−デシルオキシ
ピリミジン２−（６−ノニル−３−ピリジル）−５−ウンデシルオ
キシピリミジン２−（６−デシル−３−ピリジル）−５−デシルオキシ
ピリミジン２−（６−デシル−３−ピリジル）−５−ウンデシルオ
キシピリミジン２−（６−デシル−３−ピリジル）−５−ドデシルオキ
シピリミジン

【００１９】２−（６−オクチル−３−ピリジル）−５
−（８−メチルノニルオキシ）ピリミジン２−（６−オクチル−３−ピリジル）−５−（９−メチ
ルデシルオキシ）ピリミジン２−〔６−（７−メチルオクチル）−３−ピリジル〕−
５−ノニルオキシピリミジン

【００２０】２−（５−ペンチル−２−ピリジル）−５
−ペンチルオキシピリミジン２−（５−ペンチル−２−ピリジル）−５−ヘキシルオ
キシピリミジン２−（５−ペンチル−２−ピリジル）−５−ヘプチルオ
キシピリミジン２−（５−ヘキシル−２−ピリジル）−５−ヘキシルオ
キシピリミジン２−（５−ヘキシル−２−ピリジル）−５−ヘプチルオ
キシピリミジン２−（５−ヘキシル−２−ピリジル）−５−オクチルオ
キシピリミジン２−（５−ヘプチル−２−ピリジル）−５−ヘプチルオ
キシピリミジン２−（５−ヘプチル−２−ピリジル）−５−オクチルオ
キシピリミジン２−（５−ヘプチル−２−ピリジル）−５−ノニルオキ
シピリミジン２−（５−オクチル−２−ピリジル）−５−オクチルオ
キシピリミジン２−（５−オクチル−２−ピリジル）−５−ノニルオキ
シピリミジン２−（５−オクチル−２−ピリジル）−５−デシルオキ
シピリミジン２−（５−ノニル−２−ピリジル）−５−ノニルオキシ
ピリミジン２−（５−ノニル−２−ピリジル）−５−デシルオキシ
ピリミジン２−（５−ノニル−２−ピリジル）−５−ウンデシルオ
キシピリミジン２−（５−デシル−２−ピリジル）−５−デシルオキシ
ピリミジン２−（５−デシル−２−ピリジル）−５−ウンデシルオ
キシピリミジン２−（５−デシル−２−ピリジル）−５−ドデシルオキ
シピリミジン

【００２１】２−（５−オクチル−２−ピリジル）−５
−（８−メチルノニルオキシ）ピリミジン２−（５−オクチル−２−ピリジル）−５−（９−メチ
ルデシルオキシ）ピリミジン２−〔５−（７−メチルオクチル）−２−ピリジル〕−
５−ノニルオキシピリミジン

【００２２】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が出来る。

【００２３】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。

【００２４】５−（７−メチルオクチル）−２−（４−
オクチルフェニル）ピリミジン５−（８−メチルノニル）−２−（４−オクチルフェニ
ル）ピリミジン５−（９−メチルデシル）−２−（４−オクチルフェニ
ル）ピリミジン５−（８−メチルノニル）−２−（４−ノニルフェニ
ル）ピリミジン５−ノニル−２−（４−（８−メチルノニル）フェニ
ル）ピリミジン５−デシル−２−（４−（８−メチルノニル）フェニ
ル）ピリミジン５−デシル−２−（４−（９−メチルデシル）フェニ
ル）ピリミジン５−（９−メチルデシル）−２−（４−（８−メチルノ
ニル）フェニル）ピリミジン５−（９−メチルデシル）−２−（４−（９−メチルデ
シル）フェニル）ピリミジン５−（１０−メチルウンデシル）−２−（４−（９−メ
チルデシル）フェニル）ピリミジン

【００２５】５−ノニルオキシ−２−（４−ヘプチルフ
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−ペンチルビフェニリル−４^'
−）ピリミジン５−ヘプチル−２−（４−ペンチルビフェニリル−４^'
−）ピリミジン５−オクチル−２−（４−ヘプチルビフェニリル−４^'
−）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

【００２６】１−（トランス−４−ペンチルシクロヘキ
シル）−４−（５−ヘプチル−２−ピリミジニル）−ベ
ンゼン１−（４−ペンチルフェニル）−４−（５−ヘプチル−
２−ピリミジニル）−ベンゼン２−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）−５−
（５−ヘプチル−２−ピリミジニル）−ピリジン２−（４−ペンチルフェニル）−５−（５−ヘプチル−
２−ピリミジニル）−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

【００２７】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

【００２８】また、一般式（Ｉ）で表される化合物及び
上記化合物との組み合わせから成る液晶組成物は、種々
の光学活性化合物と組み合わせることが可能であるが，
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。

【００２９】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。

【００３０】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
プチルビフェニリル−４^'−）ピリミジン５−（（２Ｓ）−２−メチルブチル）−２−（４−ヘプ
チルビフェニリル−４ ^'−）ピリミジン２−〔４−（（２Ｓ）−２−フルオロ−７−メトキシヘ
プチルオキシ）フェニル〕−５−（５−ペンチル−２−
ピリミジニル）ピリジン２−（４−ヘプチルフェニル）−５−〔５−（（２Ｓ）
−２−フルオロ−７−メトキシヘプチルオキシ）−２−
ピリミジニル〕ピリジン（Ｓ）−２−（４−ヘプチルフェニル）−５−（３、７
−ジメチル−６−オクテニルオキシ）ピリミジン

【００３１】

〔（Ｉ）式においてＲ¹ ＝CH₃-(CH₂)₇- 、Ｙ＝３，６−ピリジン、Ｒ²＝-O(CH₂)₇-CH₃もの〕

【００３２】

【化６】

【００３３】ｔ−ブトキサイド２６．１ｇ（２３３
ミリモル）のｔ−ブタノール溶液２０ｍｌに、６−オク
チル−３−ピリジニルアミジン塩酸塩２１．０ｇ（７
７．９ミリモル）及び１−ジメチルアミノ−３−ジメチ
ルインモニノ−２−エトキシ−１−プロペンパークロ
レイト２１．１ｇ（７７．９ミリモル）を加え、７時
間還流した。反応混合物を氷水にあけ酢酸エチルで抽出
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２−（６−オクチル−３−ピリジル）−５−エ
トキシピリミジン１４．７ｇ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 69.5 Ｓ_A79.5 Ｉ

【００３４】２−（６−オクチル−３−ピリジル）−５
−エトキシピリミジン４．７ｇ（１５ミリモル）のジ
エチレングリコール溶液１００ｍｌに水酸化ナトリウ
ム３．６ｇ（９０ミリモル）を加え、２００℃で４時間
攪拌した。反応混合物を氷水にあけ、酢酸酸性とした。
析出した結晶を、ろ過、水洗、乾燥した後、ヘキサンと
酢酸エチルより再結晶する事により、２−（６−オクチ
ル−３−ピリジル）−５−ヒドロキシピリミジン４．
２０ｇを得た。

【００３５】炭酸カリウム０．５８ｇ（４．２ミリモ
ル）のジメチルアセトアミド溶液２０ｍｌに、２−（６
−オクチル−３−ピリジル）−５−ヒドロキシピリミジ
ン１．００ｇ（３．５ミリモル）及び１−ブロモオクタ
ン０．７５ｇ（３．９ミリモル）を加え、１００℃で
１時間攪拌した。反応混合物を氷水にあけ酢酸エチルで
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２−（６−オクチル−３−ピリジル）−５
−オクチルオキシピリミジン０．６０ｇを得た。

【００３６】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 62.3 Ｓ_C 80.0 Ｓ_A98.2 Ｉ

【００３７】実施例２−４実施例１において６−オクチル−３−ピリジニルアミジ
ン塩酸塩、１−ブロモオクタンを使用する代わりに、５
−オクチル−２−ピリジニルアミジン塩酸塩、１−ブロ
モノナンを使用した以外は、実施例１と同様に反応を行
い、以下の化合物を得た。２−（６−オクチル−３−ピリジル）−５−ノニルオキ
シピリミジンＣｒ 67.9 Ｓ_C 91.1 Ｓ_A97.6 Ｉ２−（５−オクチル−２−ピリジル）−５−オクチルオ
キシピリミジンＣｒ 69.6 Ｓ_C 85.5 Ｉ２−（５−オクチル−２−ピリジル）−５−ノニルオキ
シピリミジンＣｒ 72.3 Ｓ_C 87.5 Ｉ

【００３８】実施例５本発明の化合物である実施例２の２−（６−オクチル
−３−ピリジル）−５−ノニルオキシピリミジン１５重
量％と、以下の化７で表される化合物群とから成る液晶
組成物は、Ｓ_C ^*⇔Ｓ_A：５４．１，Ｓ_A⇔Ｉ：９
１．９℃の相転移温度を示した。

【００３９】

【化７】

【００４０】この組成物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。

【００４１】温度応答時間Ｐｓ２５℃ ７３．０μs １１．２nC／cm²

【発明の効果】本発明により新規な化合物が提供され、
該化合物を液晶材料と併せて用いることにより、応答速
度の速い液晶組成物が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）で表されるピリジルピ
リミジン化合物。一般式（Ｉ）【化１】式中、Ｙは、ピリジン環を表し、Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ
独立に炭素数５〜１２のアルキル基を表す。
【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。