JPS6210083A - ピリミジニルジオキサン誘導体 - Google Patents

ピリミジニルジオキサン誘導体

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JPS6210083A
JPS6210083A JP60147057A JP14705785A JPS6210083A JP S6210083 A JPS6210083 A JP S6210083A JP 60147057 A JP60147057 A JP 60147057A JP 14705785 A JP14705785 A JP 14705785A JP S6210083 A JPS6210083 A JP S6210083A
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JP
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formula
liquid crystal
formulas
tables
compound
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JP60147057A
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Yoshimasa Kitano
北野 喜誠
Tetsuya Ogawa
哲也 小川
Naoyuki Yoshida
尚之 吉田
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JNC Corp
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Chisso Corp
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Publication date
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    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
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    • C09K19/345Non-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
    • C09K19/3458Uncondensed pyrimidines
    • C09K19/3466Pyrimidine with at least another heterocycle in the chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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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】 [技術の分野] 本発明は、新規な液晶性化合物および該化合物を含有す
る液晶組成物に関する。
[従来の技術] 液晶物質およびその組成物は、その液晶相における誘電
率の異方性(Δεと略記する)および光の屈折率の異方
性(Δnと略記する)を利用して種々の表示装置に使用
され、その表示方式にはTN型(ねじれネマチック型)
 、 aS型(動的散乱型)、ゲスト・ホスト型、 D
AP型など各種の方式に分けられる。これらに用いる液
晶材料は単独ではその表示素子の諸特性すなわち液晶温
度範囲、動作電圧、応答性能などで実用的な使用に耐え
るものがなく、実用的には数種の液晶化合物あるいは液
晶化合物に非液晶化合物を混合して用いられる。
一般に任意のΔε値を持つ液晶材料はΔε値が異なるも
のを適宜混合することによって得られる。Δε値の大き
い液晶組成物を得るには、Δε値の出来るだけ大きい成
分の使用を要し、その場合能の成分との相溶性がよく、
かつ得られる組成物の粘度が低くなるような物が望まし
く、また。
液晶材料は水分、光、熱、空気等に対しても安定である
ことが必要である。現在のところ単一の化合物でその様
な条件をすべてみたす様なものはなく、数種の液晶化合
物または液晶類似化合物を混合して実用に供している。
また、特に最近は、低温から高温まで広い温度範囲で作
動する液晶表示素子が要求される様になってきた。
[発明の目的] 本発明の目的は、液晶組成物の成分に用いることにより
、表示素子の諸特性を向上できる化合物および該化合物
を含有する液晶組成物を提供することである。
[発明の構成] 本発明は、一般式 はシアノ基であり、Y2は−R,(Y  またはt X
2 のアルキル基であり、そのCI2基の1個または2個は
酸素原子でおきかえることができる。また、L 、 X
2 、 Xiおよび為は各々独立して、水素、フッ素、
塩素、臭素およびシアノ基から選択され、X5はフッ素
、塩素、臭素、シアノ基または炭素数1〜12のアルキ
ル基であり、そのCI2基の1個または2個は酸素原子
でおきかえることができる。) にで表わされる1、3−ジオキサン化合物および該化合
物を含有する液晶組成物である。
本発明の化合物は下記の反応式に従って製造される。
YI+Y2(I ) すなわち、化合物(!I)のアミジン塩酸塩誘導体と化
合物(m)の(2−((ジメチルアミノ)メチレン〕プ
ロパジリデン)ビス〔ジメチルアンモニウムバークロレ
ート〕を適当な塩基触媒(例えば、金属アルコラード、
水酸化ナトリウム、 1.8−ジアザビシクロ(5,4
,0)−7−ウンデセン等)の存在下にて縮合環化反応
を行ない、2−置換−5−ホルミルピリミジン(■)を
得る。
次に、この2−置換−5−ホルミルピリミジン(IV)
と2−置換−1,3−プロパンジオール(V)を不活性
有機溶媒中で触媒の存在下、常圧還流温度で反応させる
。有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、クロロホル
ム、四塩化炭素または塩化メチレン等が適しており、触
媒としては、塩化アルミニウム、四塩化スズ、四塩化チ
タンなどのルイス酸や硫酸、リン酸、トルエンスルホン
酸等の水素酸などが使用できる。この反応物はシス体と
トランス体の混合物であるが、シス体の方が融点が低く
溶解性が大きいので、再結晶を行なうことにより、シス
体と分離されたトランス体の化合物(I)を得ることが
できる。
また、(1)式におけるYzがシアノ基または炭素数1
−12のフルコキシ基である本発明の化合物は、前記の
過程で得られる化合物(Ia)から以下の様にして得ら
れる。
すなわち、本発明の化合物の一つである2−(2−メチ
ルチオ−5−ピリミジニル)−5−置換−!、3−ジオ
キサン(Ia)を過酸化水素水で処理することにより、
メチルチオ基をメチルスルホニル基に変換した後、この
2−(2−メチルスルホニル−5−ピリミジニル)−5
−1ifi−1,3−ジオキサン([)にシアン化ナト
リウムを反応させて2−(2−シアノ−5−ピリミニジ
ル)−5−置換−1,3−ジオキサン(!b)とするか
、または化合物(Vl)にナトリウムアルコキシドを反
応させて2−(2−アルコキシ−5−ピリミジニル)−
5−M換−1,3−ジオキサン(Ic)とすることによ
って目的の化合物を得ることができる。
〔発明の効果〕
本発明の化合物は、液晶相における誘電率異方性が大き
く、かつ低粘度な液晶性化合物であり、また、液晶表示
材料に必要な熱、光、電気、空気、水分などに対する安
定性にも優れた化合物である。さらに、本発明の化合物
は、他の液晶性化合物1例えば、エステル系、シッフ系
、アゾキシ系、ビフェニル系、シクロヘキサン系、ピリ
ミジン系等の液晶化合物との相溶性が良いので、それ等
の化合物またはそれ等の混合物と混合することのより各
種の液晶表示素子用に適した液晶組成物を構成すること
ができる0例えば、本発明の化合物を↑に表示素子用液
晶組成物の成分として、添加することにより、該液晶組
成物の誘電異方性を増加させ、該液晶組成物を用いるT
N表示素子の駆動電圧を低下させることができる。
〔実施例〕
以下に実施例により本発明の詳細な説明するが本発明は
これらの実施例に限られるものではない。
実施例1 2−(2°−(4”−フルオロフェニル)ビミジニル−
5′)−5−n−プロピル−1,3−ジオキサン[2−
((ジメチルアミノ)メチレン)プロパジリデン] ビ
ス(ジメチルアンモニウムパークロレ−) ) 88g
(0,18濡o1)と4−フルオロベンズアミジ°ン塩
酸塩をナトリウムメチラート11.5g(0,21++
+ol)を無水メタノール2001に溶解したナトリウ
ムメチラート溶液の中に加えた。ついで撹拌しながら反
応混合物を40℃にて8時間加熱した0反応液に氷酢酸
15m1をカルえ20℃にて30分間撹拌した後に1反
応混合物を減圧下にてエバポレーターで濃縮した。この
濃縮残液にトルエンl!Lを加え生成物を抽出し、抽出
液を水洗後、無水硫酸マグネシウムにてトルエン層を乾
燥し、その後にトルエンを留去し、残った残液をトルエ
ンから再結晶して精製し、2−(4°−フルオロフェニ
ル)−5−ホルミルピリミジン25g(0,12麿of
)を得た。この化合物の融点は 188℃であった。
次に、この2−(4°−フルオロフェニル)−5−ホル
ミルピリミジン 10g(0,05麿of)及び2−n
−プロピル−1,3−プロパンジオール5−8g(0,
05mol)を乾燥トルエン2001に溶解し、これに
p−)ルエンスルホン酸0.1gを加えて水抜き冷却管
を取り付けて加熱環流下3時間反応させる0反応終了後
冷却して。
5%炭酸水素ナトリウム水溶液及び水で洗浄した後、無
水硫酸マグネシウムにてトルエン層を乾燥し、その後ト
ルエンを留去すると残留物ts、sgを得る。このもの
をトルエンで再結晶して精製し、2−(2°−(4”−
フルオロフェニル)ピリミジニル−5゛)−5−n−プ
ロピル−1,3−ジオキサン7.0g(o、o23諧0
1)を得た。この化合物の09点は157℃、 SN点
は163”Ci、X1点は 173℃であった。
またこの化合物の元素分析値は、次の如く理論値とよく
一致した。
実施例2〜11 実施例1に準じた方法で合成した化合物とその物性値を
実施例1の結果とともに表1に示す。
表1の相転移点の欄において、Cは結晶相、Sはスメク
チック相、Nはネマチック相、■は等方性液体相を示し
、()で示したものは、モノトロピック転移点であるこ
とを示す、、また表1において、η2oは20℃におけ
る粘度を示す、さらに1表1におけるΔn、η2oおよ
びΔεは、フェニルシクロヘキサン系液晶組成物との混
合系の物性値から外挿法により求めた値である。
実施例12(使用例1) C3Hチー−i−ウ、<?巨>04         
     2 4 部(重量、以下同じ) Cs H++ 4G1       36部C7klc
+1       25部 CsH++−−べC()(D2”       ”部か
らなる液晶組成物AのN−1点(ネマチック−透明点)
は72.0℃、 20℃に於ける粘度η2oは27.8
cP、Δεは11.8 (ε、 slB、1. e 、
−4,5)で、Δnは0.140(n、−1,832,
n、−1,492)であり、これをセル厚10ILmの
TNセルに封入したもののしきい値電圧は1.75V 
、飽和電圧は2.40Vであった。
該液晶組成物A85重量部に実施例5で製造した本発明
の化合物2−(2’−n−ペンチルピリミジニル−5’
)−5−n−ペンチル−!、3−ジオキサン15重量部
加えた液晶組成物のN−1点は、60.7℃、Δnは0
.123(n、=1.814. n、−1,491)と
なり、η20は25.8と著しく減少し、Δεは11.
1 (ε、 m15.l]、 @よ−4,8)となり、
しきい値電圧は1.55V 、飽和電圧は2.08Vと
大きく減少した。
実施例13(使用例2) C3Hフ<】        30重量部C5Hn−8
gシ()−1)1        40重量部C7”<
”         30重量部からなる液晶組成物(
B)の11点は52.1℃、20”0に於ける粘度η2
oは23.4cP、誘電率異方性Δεは11.2 (e
 、 m15.9. ε、−4,7) テ、これをセル
厚10Bmの↑Nセルに封入したもののしきい値電圧は
1.54V、飽和電圧は2.13Vテあり、Δnは0.
119(n、1.809. n、=1.490) テあ
った。
該液晶組成物885重量部に実施例2で製造した本発明
の化合物2− (2’−(3”、じ−ジフルオロフェニ
ル)ピリミジニル−5’−)−5−n−プロピル−1,
3−ジオキサン15重量部加えた液晶組成物の11点は
、59.6℃と上昇し、?720は25.8cP、Δε
は13.8(ε、電19.2.εよ−5,4)と大きく
上昇し、しきい値電圧は、t、aev、飽和電圧は、2
.05と減少した。Δnは0.135(n−=1.83
2. n、−1,437) と大きくなった。
以  上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Y_1は−R、▲数式、化学式、表等がありま
    す▼、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、−SCH_3また はシアノ基であり、Y_2は−R、▲数式、化学式、表
    等があります▼または▲数式、化学式、表等があります
    ▼である。ここで、Rは炭素数1〜12のアルキル基で
    あり、そのCH_2基の1個または2個は酸素原子でお
    きかえることができる。また、X_1、X_2、X_3
    およびX_4は各々独立して、水素、フッ素、塩素、臭
    素およびシアノ基から選択され、X_5はフッ素、塩素
    、臭素、シアノ基または炭素数1〜12のアルキル基で
    あり、そのCH_2基の1個または2個は酸素原子でお
    きかえることができる。) で表わされる2−ピリミジニル−1,3−ジオキサン化
    合物。
  2. (2)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Y_1は−R、▲数式、化学式、表等がありま
    す▼、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、−SCH_3また はシアノ基であり、Y_2は−R、▲数式、化学式、表
    等があります▼または▲数式、化学式、表等があります
    ▼である。ここで、Rは炭素数1〜12のアルキル基で
    あり、そのCH_2基の1個または2個は酸素原子でお
    きかえることができる。また、X_1、X_2、X_3
    およびX_4は各々独立して、水素、フッ素、塩素、臭
    素およびシアノ基から選択され、X_5はフッ素、塩素
    、臭素、シアノ基または炭素数1〜12のアルキル基で
    あり、そのCH_2基の1個または2個は酸素原子でお
    きかえることができる。) で表わされる2−ピリミジニル−1,3−ジオキサン化
    合物を含有する液晶組成物。
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