JPH0759567B2 - ピリミジン化合物 - Google Patents

ピリミジン化合物

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JPH0759567B2
JPH0759567B2 JP62176720A JP17672087A JPH0759567B2 JP H0759567 B2 JPH0759567 B2 JP H0759567B2 JP 62176720 A JP62176720 A JP 62176720A JP 17672087 A JP17672087 A JP 17672087A JP H0759567 B2 JPH0759567 B2 JP H0759567B2
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俊博 柴田
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/26—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/345—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered aromatic ring containing two nitrogen atoms
    • C09K19/3458—Uncondensed pyrimidines
    • C09K19/3463—Pyrimidine with a carbon chain containing at least one asymmetric carbon atom, i.e. optically active pyrimidines

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気光学素子として有用な新規な液晶化合物
である、光学活性なピリミジン化合物に関するものであ
り、特に高温特性、高速応答性等に優れた液晶表示素子
への利用可能性を有する液晶化合物を提供するものであ
る。
液晶は、種々の電気光学素子として応用され、時計や電
卓等の表示に実用化されてきている。現在実用化されて
いる液晶表示素子は、ネマチック液晶やコレステリック
液晶の誘電的配列効果を利用したものが大部分である。
しかし、期待されている画素数の多い表示素子への応用
に当たっては応答性の点や、駆動マージンが取れないこ
とによるコントラスト、視角特性等の点で問題になって
いる。そのため、各画素毎にスイッチング素子を形成す
るMOSパネルやTFTパネルの研究開発が盛んに行われてい
る。
米国特許第4367924号には、かかる液晶素子の欠点を除
去するスメクチック相を用いた新しい表示原理による液
晶素子が開示されている。
又、光学的に活性な分子からなるスメクチックC*相あ
るいはH相を示す液晶化合物は、一般に電気双極子密度
Pを有し、強誘導的であることが知られている。これら
のカイラルスメクチック液晶には電気双極子が存在する
ので誘電異方性によるよりも電場の作用を強く受け、こ
の作用力はPの極性が電場と平行な方向を向くという性
質があるので、印加した電場の方向を反転させることに
より分子の方向を制御することができる。そしてこの分
子の平均的な長軸方向の変化を2枚の偏光板を用いて検
出することにより、電気光学素子として利用できる。
このスメクチックC*相またはH相の電界への応答を利
用した電気光学素子は、その自発分極と電界の及ぼす作
用力が、誘電異方性によるものより3〜4桁大きいの
で、TN型液晶素子に比べ優れた高速応答性を有し、か
つ、適当な配向制御を行うことによって記憶機能を持た
すことが可能であり、高速光学シャッター又は表示情報
量の多いディスプレイ等への応用が期待されるものであ
る。
この様な強誘電性を有するカイラルスメクチック液晶材
料については、これまでも種々の化合物が合成され、そ
の性質について研究されている。
例えば、特開昭61-93170号公報には光学活性な2−(4
−アルコキシフェニル)−5−アルキルピリミジン化合
物が、また、特開昭61-129169号公報には光学活性な2
−(4−置換アルコキシフェニル)−5−アルキルピリ
ミジン化合物が水分に対して安定であり、また広い温度
範囲でカイラルスメクチック相を呈する化合物として提
案されている。
しかしながら、該化合物においてもその使用可能温度域
は限定されており、特に高温側での特性が不十分であり
実用上は満足できるものではなかった。即ち、従来の液
晶組成物においては、その高温側で液晶相を示す温度は
せいぜい60℃程度に過ぎなかった。より高温域で液晶相
を示す液晶化合物をブレンドすることによって、高温側
での特性が改善されることが予測されるので、より高温
域で液晶相を示す液晶化合物を見出すことが要望されて
いた。
本発明者等は、より広い温度範囲にわたって液晶相を呈
するピリミジン系の液晶化合物について鋭意検討を重ね
た結果、特定の光学活性アルコキシ基を有する、次の一
般式で表される光学活性なピリミジン化合物が、特に高
温域を含む広い温度範囲にわたってカイラルネマチック
相(N*)及び/またはカイラルスメクチック相(SmC*)
を呈することを見出し、本発明を完成した。
(式中、nは3〜5を示し、Xは塩素原子を示し、R1は
水素原子または炭素原子数1〜12の直鎖アルキル基を示
し、R2は炭素原子数1〜18の直鎖アルキル基を示し、*
は不斉炭素原子を示す。) 本発明の上記一般式で表される化合物はフェニルピリミ
ジン化合物を合成する一般的な方法で製造することが可
能である。
例えば、5−アルキル−2−(4−ヒドロキシフェニ
ル)ピリミジンを対応する光学活性アルコキシ基を有す
る安息香酸化合物によりエステル化する方法、あるい
は、4−シアノフェノールを対応する光学活性アルコキ
シ基を有する安息香酸化合物によりエステル化した後こ
れを常法によりピリミジン化する方法によって製造する
ことができる。
5−アルキル−2−(4−ヒドロキシフェニル)ピリミ
ジン化合物はピリミジン化合物を製造する一般的な方
法、例えば、4−シアノフェノールを常法によりベンジ
ルエーテル化し、次いでこれを4−ベンジロキシベンズ
アミジン塩酸塩とし、次いでn−アルキルマロン酸ジエ
ステルと反応させて2−(4−ベンジロキシフェニル)
−4,6−ジヒドロキシ−5−n−アルキルピリミジンと
し、次いでクロル化、還元することによって製造するこ
とができる。
かくして得られる本発明の一般式で表される化合物は単
独で液晶材料として使用できる他、他の液晶化合物と混
合して用いることもできる。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。
実施例1 (R)−4−(6′−クロロ−4′−メチルヘキシロキ
シ)安息香酸−4−(5′−n−オクチル−2′−ピリ
ミジル)フェニルエステルの合成 〔α〕D=+5.00°(C=1、25℃、CHCl3溶液)の
(R)−4−(6′−クロロ−4′−メチルヘキシロキ
シ)安息香酸1.08g、4−(5′−n−オクチル−2′
−ピリミジル)フェノール1.14g、N,N′−ジシクロヘキ
シルカルボジイミド0.83g、4−ピロリジノピリジン0.0
8g及び塩化メチレン20mlをフラスコにとり、室温で3時
間撹拌した。
析出したジシクロヘキシル尿素をろ別後、ろ液を脱溶媒
し、2.59gの粗生成物を得た。
この粗生成物を、n−ヘキサン/酢酸エチル(85/15)
を展開溶媒としてシリカゲルカラムを用いて精製し、目
的物である(R)−4−(6′−クロロ−4′−メチル
ヘキシロキシ)安息香酸−4−(5′−n−オクチル−
2′−ピリミジル)フェニルエステル1.79gを得た。
赤外線分光分析の結果、得られた生成物は次の特性吸収
を有しており、目的物であることを確認した。
IR:(cm-1) 2900(s)、2850(s)、1725(s)、1600(s)、15
80(m)、1540(vw)、1510(m)、1460(m)、1430
(s)、1385(m)、1310(m)、1250(vs)、1200
(s)、1160(s)、1075(m)、1055(m)、1010
(m)、885(m)、845(m)、790(m)、760
(m)、720(w)、685(w)、650(m)、550(v
w)、505(vw)及び475(vw) また、得られた化合物の旋光度を次に示す。
〔α〕D=+3.64°(C−1、26℃、CHCl3溶液) この化合物を二枚のガラス板間に挟み、偏光顕微鏡によ
る相形態観察を行った結果、以下のような相転移を確認
した。
上記本発明の化合物は120℃以上の高温においてもN*相
を呈するこが確認され、高温において液晶温度を示す組
成物を得るのに適していることは明らかである。
実施例2 (R)−4−(6′−クロロ−4′−メチルノニロキ
シ)安息香酸−4−(5′−n−デシル−2′−ピリミ
ジル)フェニルエステルの合成 〔α〕D=+3.37°(C=1、23℃、CHCl3溶液)の
(R)−4−(6′−クロロ−4′−メチルノニロキ
シ)安息香酸1.25gと4−(5′−n−デシル−2′−
ピリミジル)フェノール1.26gを用いる他は実施例1と
同様の操作により、2.70gの粗生成物を得、これをn−
ヘキサン/酢酸エチル(90/10)を展開溶媒としてシリ
カゲルカラムを用いて精製し、目的物である(R)−4
−(6′−クロロ−4′−メチルノニロキシ)安息香酸
−4−(5′−n−デシル−2′−ピリミジル)フェニ
ルエステル2.08gを得た。
赤外線分光分析の結果、得られた生成物は次の特性吸収
を有しており、目的物であることを確認した。
IR:(cm-1) 2900(s)、2850(s)、1720(s)、1600(s)、15
85(m)、1545(w)、1510(w)、1460(m)、1425
(s)、1380(vw)、1310(vw)、1250(vs)、1200
(s)、1165(s)、1075(m)、1055(m)、1010
(m)、930(vw)、885(w)、845(m)、790
(m)、760(m)、720(vw)、690(vw)、650
(w)、610(vw)、550(vw)及び510(vw) また、得られた化合物の旋光度を次に示す。
〔α〕D=+2.64°(C=1、26℃、CHCl3溶液) この化合物を、ラビングにより配向処理を施した厚さ2
μmのガラス透明電極セルに注入した後140℃に加熱し
て等方性液体とした。
この液晶セルを直交ニコル下で±15V、1Hzの矩形波を印
加しながら冷却すると、66.1℃〜−3℃の間で明瞭なス
イッチング動作が確認された。
また、偏光顕微鏡による相形態観察により、以下のよう
な相転移を確認した。
上記本発明の化合物は100℃以上の高温においてN*を呈
し、また、66℃の高温でSmC*相を呈するので、上記化合
物は高温において液晶温度を示す組成物を得るのに適し
ていることが明らかである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次の一般式で表される光学活性なピリミジ
    ン化合物。 (式中、nは3〜5を示し、Xは塩素原子を示し、R1は
    水素原子または炭素原子数1〜12の直鎖アルキル基を示
    し、R2は炭素原子数1〜18の直鎖アルキル基を示し、*
    は不斉炭素原子を示す。)
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