CH645104A5

CH645104A5 - Nematische fluessig-kristalline 5-cyan-2-(4-acyloxy-phenyl)-pyrimidine und diese enthaltende gemische.

Info

Publication number: CH645104A5
Application number: CH309080A
Authority: CH
Inventors: Silvia Dipl-Chem Deresch; Horst Dr Dipl-Chem Zaschke; Dietrich Dr Dipl-Chem Demus
Original assignee: Werk Fernsehelektronik Veb
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1980-04-22
Publication date: 1984-09-14
Also published as: FR2456770B1; GB2049692B; US4358393A; FR2456770A1; GB2049692A; DE3014912A1

Description

645104

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Nematische flüssig-kristalline 5-Cyan-2-[4-acyloxy--phenyl]-pyrimidine der allgemeinen Formel wobei

R1 = R2"^§)"; R3 °der CnH^n+lO-

R2 = CnH2n+1; CnH2n+10; CnH2n+1S; F; Cl; Br; CF3;

CnH2u+1COO; CuH211+1OCOO; CN; N02; CnH2n+1NH; CnH2n+1(CH3)N; bedeuten mit n= 1 bis 10 sowie Rs = CnH2n+1; mit n= 1 bis 10 bedeuten.

Die erfindungsgemässen flüssig-kristallinen 5-Cyan-2--[4-acyloxy-phenyl]-pyrimidine, angewandt für elektroopti-sche Bauelemente zur Modulation des durchgehenden oder reflektierten Lichtes sowie zur schwarz-weissen oder farbi-5 gen Wiedergabe von Ziffern, Zeichen und Abbildungen, werden erfindungsgemäss in Gemischen eingesetzt, in denen mindestens eine der erfindungsgemässen Substanzen enthalten ist.

Die Vorteile der erfindungsgemässen Substanzen bestehen io in ihrer hohen dielektrischen Anisotropie, den hohen Klärpunkten sowie den niedrigen Schwell- und Betriebsspannungen. Ein Vorteil besteht in ihrer schwarz-weissen oder farbigen Darstellung der Ziffern, Zeichen oder Symbole in elek-trooptischen Anordnungen.

15 Die Erfindung soll nachstehend anhand von fünf Beispielen näher erläutert werden.

2. Nematisches flüssig-kristallines Substanzgemisch für elektrooptische Bauelemente zur Modulation des durchgehenden oder reflektierten Lichtes sowie zur schwarzweissen oder farbigen Wiedergabe von Ziffern, Zeichen und Abbildungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch mindestens eine Verbindung gemäss Anspruch 1 enthält.

Beispiel 1

20 Die folgende Tabelle enthält für die 5-Cyan-2-[4-acyl-oxy-phenyl]-pyrimidine Beispiele.

TABELLE 1

Die Erfindung betrifft nematische flüssig-kristalline 5-Cyan-2-[4-acyloxy-phenyl]-pyrimidine, die in elektroopti-schen Anordnungen zur Modulation des durchgehenden oder auffallenden Lichtes sowie zur schwarz-weissen oder farbigen Wiedergabe von Ziffern, Zeichen und Abbildungen eingesetzt werden.

Nematische flüssig-kristalline Substanzen mit positiver dielektrischer Anisotropie werden für optoelektronische Anordnungen auf der Basis der Feldeffekte, insbesondere des Schadt-Helfrich-Effektes, verwendet (G. Meier, E. Sackmann, J. G. Grabmaier, Applications of Liquid Crystals, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1975). Die bisher verwendeten Substanzen, die stets aus Gemischen mehrerer Verbindungen bestehen, besitzen teilweise zu hohe Schwell- und Betriebsspannungen sowie andererseits zu niedrige Klärpunkte, so dass sie für Anwendungen bei höheren Temperaturen nicht geeignet sind.

Ziel der Erfindung ist der Einsatz nematischer flüssig--kristalliner Substanzen mit hoher positiver dielektrischer Anisotropie, niedrigen Schwell- und Betriebsspannungen und hohen Klärpunkten. Verfahren zu ihrer Herstellung sind beschrieben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass neue, nematische, flüssig-kristalline Substanzen geschaffen werden nach bisher nicht bekannten Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es wurden flüssig-kristalline 5-Cyan-2-[4-acyloxy-phenyl]--pyrimidine der allgemeinen Formel gefunden,

R1—C00

wobei oder CnH,n, ,0-

R1 = R2 ; R3

R2 CnH2ll+1; CnH2n+10; CnH2n+1S; F; Cl; Br; CF3;

C„H2ll+1COO; CnH2ll+1OCOO; CN; N02; C„H2n+1NH; CnH2n+1(CH3)N; bedeuten mit n=l bis 10 sowie Rs = CnH2n+1; mit n= 1 bis 10 bedeuten.

30

R1

IC

N I

c4hoo c6h13o

6**13-©-

c6h i

CH3O Cr-H

. 121

. 83

. 106

96 112

« 5**11°-©-

224 — —

.130 — —

o5hii-{H>-

. 117

192

. 129

. 121

. 249

. 334

. 278

. 248

Beispiel 2

55 Ein Gemisch der Zusammensetzung

4-n-Propylcyclohexancarbonsäure-4-cyanphenylester 30 %

4-n-Butylcyclohexancarbonsäure-4-cyanphenylester 30 %

4-n-Pentylcyclohexancarbonsäure-4-cyanphenylester 3 0 %

60 5-Cyan-2-[4-hexyloxycarbonyloxy-phenyl]-pyrimidin 10%

ist für optoelektrische Bauelemente auf der Basis des Schadt-Helfrich-Effektes geeignet und besitzt folgende Eigenschaften:

65 Schmelzpunkt: 0 bis 10°C Klärpunkt: 73 °C Schwellspannung: 1,3 V; 50 Hz Betriebsspannung: 2,6 V

3

645104

Beispiel 3

Herstellung von 5-Cyan-2-[4-hydroxy-phenyl]-pyrimidin

Die Herstellung erfolgt nach dem allgemeinen Schema I, wobei R = OH bedeutet.

50 ml abs. Triethylamin, 50 ml abs. Pyridin, 17,3 g (0,1 Mol) 4-Hydroxybenzamidin-hydrochlorid und 11 g (0,1 Mol) a-Cyan-ß-dimethylamino-acrolein werden unter Rühren sechs Stunden auf 80 °C erwärmt. Die dunkelbraun gefärbte Reaktionsmischung wird auf Eis/konz. H2S04 (500 g/ 50 ml) gegossen, der Niederschlag abgesaugt, gründlich mit Wasser gewaschen und aus Methanol/Aktivkohle umkristallisiert. Die Ausbeute beträgt 12,8 g (65% der Theorie). F: 260 bis 262 (sublimiert).

Beispiel 4

Herstellung der 5-Cyan-2-[4-acyl-phenyl]-pyrimidine

Die Herstellung erfolgt durch Umsetzung des 5-Cyan-2--[4-hydroxy-phenyl]-pyrimidins mit Säurechloriden nach den Varianten von Einhorn oder Schotten-Baumann nach dem aligemeinen Schema II:

R1-C0C1 + H0W>N -^R^COO-^-Z^VcN+HCl

N N""'

Ii

1,97 g (0,01 Mol) 5-Cyan-2-[4-hydroxy-phenyl]-pyrimi-din und 0,015 Mol entsprechendes Säurechlorid werden in 25 ml abs. Pyridin sechs Stunden bei Raumtemperatur gerührt, danach fünf Minuten am Rückfluss erhitzt und über Nacht stehengelassen. Das Reaktionsprodukt wird auf Eis/ konz. H2S04 (300 g/20 ml) gegossen, in Äther aufgenommen und die ätherische Phase mit 1 n KOH-Lösung und Wasser gewaschen. Anschliessend wird mit Na^SC^ getrocknet, das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert und der Rückstand mehrmals aus n-Hexan umkristallisiert. Die Ausbeute beträgt 70 bis 90% der Theorie.

TABELLE 1

R2-C00-<g)-/^\-CN N

Beispiel 5

30 Herstellung der 5-Cyan-2-[4-Alkyl bzw. Alkyloxy-phenyl]-

-pyrimidine

Die Herstellung erfolgt nach dem allgemeinen Schema I, wobei R = CnH2ll+1- bzw. CnH2n+10- bedeutet.

35 40 ml abs. Triäthylamin, 1,1 g (0,01 Mol) a-Cyan-ß-di-methylamino-acrolein und 0,01 Mol substituiertes Benzami-din-hydrochlorid bzw. die freie Base werden unter Rühren sechs Stunden auf 80°C erwärmt. Die abgekühlte Reaktionsmischung wird auf 150 g Eis/30 ml konz. H2S04 gegossen,

40 der Niederschlag abgesaugt, mit Wasser gründlich gewaschen und anschliessend in n-Hexan mehrmals umkristallisiert. Die Ausbeute beträgt 75 bis 95 % der Theorie. Beispiele enthält Tabelle 2.

r2

k s

n i c5hu

. 107

— —

. 123 .

c4h9o

. 121

— —

. 129 .

c6Hi3o

. 83

96

. 121 .

. 106

. 112

. 249 .

CHJO-®-

. 224

— —

. 334 .

°5H11°-<§>-

. 130

— —

. 278 .

C5hii-<H>.

. 117

. 192

. 248 .

R

K

N

c4h9o

. 119

—

139

55 c5hno

. 97

. 102,5 .

133

Qh13o

. 92,5

. 122

134,5

c7h15o

. 102

. 127

129

6°c4h9

. 109

— — (•

101)

c5hu

. 94

(. 93,5) .

109

c,h15

. 94

. 107 —

—

65 cghig

. 90

. 107 —

—