DE3873181T2 - Smektische fluessigkristallverbindung. - Google Patents

Smektische fluessigkristallverbindung.

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DE3873181T2 DE8888108417T DE3873181T DE3873181T2 DE 3873181 T2 DE3873181 T2 DE 3873181T2 DE 8888108417 T DE8888108417 T DE 8888108417T DE 3873181 T DE3873181 T DE 3873181T DE 3873181 T2 DE3873181 T2 DE 3873181T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine neue, smektische Flüssigkristallverbindung, die als Komponente von ferroelektrischen Flüssigkristallmaterialien geeignet ist.
  • Gegenwärtig wird der gedreht nematische Anzeigemodus (TN) am häufigsten für Flüssigkristallanzeigeelemente verwendet. Dieser TN-Anzeigemodus hat eine Reihe von Vorteilen, wie eine niedrige Betriebspannung und einen kleinen Stromverbrauch, jedoch ist er noch im Hinblick auf die Ansprechgeschwindigkeit gegenüber emittierenden Anzeigeelementen, wie Kathodenstrahlröhren, elektroluminiszierenden Anzeigen und Plasmaanzeigen, unterlegen. Ein neues TN-Anzeigeelement mit einem Drehwinkel bis zu 180 bis 270º wurde auch schon entwickelt, jedoch ist seine Ansprechgeschwindigkeit noch unterlegen. Es wurden, wie oben beschrieben, Anstrengungen für zahlreiche Verbesserungen vorgenommen, jedoch wurde bis jetzt ein Anzeigeelement mit einem TN-Modus mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit noch nicht realisiert. Jedoch besteht im Falle eines neuen Anzeigemodus, der einen ferroelektrischen Flüssigkristall verwendet und der seit kurzem Gegenstand von intensiven Forschungen ist, die Möglichkeit einer deutlichen Verbesserung in der Ansprechgeschwindigkeit (Clark et al, Applied Phys. Lett., 36, 899 (1980)). Dieser Modus verwendet chiral smektische Phasen, die ferroelektrische Eigenschaften aufweisen, wie eine chiral smektische C-Phase (im folgenden als SC* abgekürzt). Es ist bekannt, daß Phasen mit ferroelektrischen Eigenschaften nicht nur auf die SC*-Phase beschränkt sind, sondern auch chiral smektische F-, G-, H-, I-Phasen einschließen.
  • Verschiedene spezielle Merkmale wurden für ferroelektrische Flüssigkristallmaterialien, die für den praktischen Einsatz von ferroelektrischen Flüssigkristallanzeigeelementen verwendet werden, gefordert, jedoch gibt es im Augenblick keine einzelne Verbindung, die alle diese Forderungen erfüllt. Damit ist es notwendig, ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzungen zu verwenden, die durch Mischen mehrerer Flüssigkristallverbindungen und/oder nicht flüssigkristalliner Verbindungen erhalten werden.
  • Weiterhin ist nicht nur über ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzungen, die sich nur aus ferroelektrischen Flüssigkristallverbindungen zusammensetzen, berichtet worden, sondern es wird auch in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 61-195187/1986 offenbart, daß, wenn eine oder mehrere Verbindungen mit ferroelektrischen Flüssigkristallphasen mit Verbindungen oder Zusammensetzungen, die eine achiral smektische C-, F-, G-, H-, I-Phase oder dergleichen (im folgenden als SC-Phase oder dergleichen abgekürzt) aufweisen, als Basissubstanzen vermengt werden, die erhaltene Mischung eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung als Ganzes bilden kann.
  • Weiterhin wurde auch offenbart, daß unter Verwendung einer Verbindung oder einer diese Verbindung enthaltenden Zusammensetzung, die jeweils eine SC-Phase oder dergleichen aufweisen, als Grundsubstanz eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung als Ganzes gebildet wird, wenn man mindestens eine Verbindung, die optisch aktiv ist, aber keine ferroelektrische Flüssigkristallphase aufweist, mit der obigen Verbindung oder Zusammensetzung vermengt (Mol. Cryst. Liq. Cryst. 89, 327 (1982)).
  • Fäßt man die obigen Ergebnisse zusammen, so stellt man fest, daß, wenn man ein oder mehrere optisch aktive Verbindungen mit Basissubstanzen vermengt, die erhaltene Mischung eine ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung bilden kann, unabhängig davon, ob oder ob nicht die optisch aktiven Verbindungen ferroelektrische Flüssigkristallphasen aufweisen.
  • Als solche Basissubstanzen können verschiedene Verbindungen, die eine achiral smektische Flüssigkristallphase, wie eine SC-Phase oder dergleichen, aufweisen, eingesetzt werden, jedoch sind unter praktischen Gesichtspunkten Flüssigkristallverbindungen, die eine smektische C-Phase innerhalb eines breiten Temperaturbereichs, einschießlich Raumtemperatur, aufweisen, oder Mischungen hieraus bevorzugt.
  • Beispiele von Komponenten dieser smektischen C-Flüssigkristallmischungen sind Flüssigkristallverbindungen wie Phenylbenzoate, Schiff'sche Basen, Biphenyle, Phenylpyridine, 5-Alkyl-2-(4-alkoxyphenyl)pyrimidine.
  • Zum Beispiel offenbaren die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. Sho 61-291679/1986 und die internationale Anmeldung WO 86/06401, daß Mischungen von 5-Alkyl-2-(4-alkoxyphenyl)pyrimidin Verbindungen mit einer SC-Phase mit optisch aktiven Verbindungen als ferroelektrische Flüssigkristallmaterialien verwendet werden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neue smektische C-Flüssigkristallverbindung zu schaffen, die als Komponente von ferroelektrischen Flüssigkristallmaterialien geeignet ist, die in der Lage sind, Hochgeschwindigkeitsansprechzeiten zu bewirken.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine smektische, flüssigkristalline 5-Alkoxy-2-(4-alkylphenyl)pyrimidinverbindung bereit, die durch die folgende Formel wiedergegeben ist:
  • wobei R¹ eine lineare Alkylgruppe von 4 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, und R² eine lineare Alkylgruppe von 7 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet.
  • Die Verbindung der Formel (I) kann durch den folgenden Reaktionsweg hergestellt werden:
  • In den obigen Gleichungen bedeutet R³ eine Alkylgruppe wie Methyl, Ethyl, und X bedeutet eine zu eliminierende Gruppe, wie Chlor, Brom, Iod, p-Toluolsulfonyloxy, Benzolsulfonyloxy, Methansulfonyl.
  • Dementsprechend wird ein p-Alkylbenzamidinhydrochlorid (1) mit einem Methoxymalonsäurediester in Gegenwart eines Natriumalkoholats umgesetzt, um ein Diol (2) herzustellen, und anschließend wird das Diol mit einem Halogenierungsmittel, wie Phosphoroxychlorid, halogensubstituiert, um eine Verbindung (3) zu erhalten, die in Gegenwart einer Base unter Erhalt einer Verbindung (4) dehalogeniert wird, in Gegenwart von Alkali in Diethylenglycol unter Erhalt einer Verbindung (5) hitzebehandelt wird und unter Erhalt einer Verbindung (I) verethert wird.
  • Weiterhin kann die Verbindung der Formel (I) auch durch den folgenden Reaktionsweg hergestellt werden:
  • Dementsprechend wird ein p-Alkylbenzamidinhydrochlorid (1) mit einer Verbindung (6), die in der Literatur (Collection Czechoslov. Chem. Commun., 38 (1973), 1168) offenbart ist, in Gegenwart von Natriumalkoholat unter Erhalt einer Verbindung (7) umgesetzt, die dann mit Alkali behandelt wird, um eine Verbindung (5) herzustellen, die in eine Verbindung (I) gemäß dem letzten Schritt des vorigen Reaktionsweges umgewandelt wird.
  • Als Verbindung der vorliegenden Erfindung können die folgenden 5-Alkoxy-2-(alkylphenyl)pyrimidinverbindungen beispielhaft aufgeführt werden:
  • 5-Heptyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin
  • 5-Heptyloxy-2-(4-pentylphenyl)pyrimidin
  • 5-Heptyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
  • 5-Heptyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
  • 5-Heptxyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • 5-Heptyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
  • 5-Heptyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
  • 5-heptyloxy-2-(4-undecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Heptyloxy-2-(4-dodecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Heptyloxy-2-(4-tridecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Heptyloxy-2-(4-tetradecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-pentylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-undecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-dodecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-tridecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Octyloxy-2-(4-tetradecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-pentylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-undecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-dodecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-tridecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Nonyloxy-2-(4-tetradecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-pentylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-undecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-dodecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-tridecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Decyloxy-2-(4-tetradecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-pentylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-undecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-dodecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-tridecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Undecyloxy-2-(4-tetradecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-pentylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-undecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-dodecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-tridecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Dodecyloxy-2-(4-tetradecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-pentylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-undecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-dodecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-tridecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tridecyloxy-2-(4-tetradecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-pentylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-undecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-dodecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-tridecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Tetradecyloxy-2-(4-tetradecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-pentylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-undecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-dodecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-tridecylphenyl)pyrimidin
  • 5-Pentadecyloxy-2-(4-tetradecylphenyl)pyrimidin
  • Bei den oben aufgeführten Verbindungen bedeuten C, SC, SA und I jeweils eine kristalline Phase, eine smektische C-Phase, eine smektische A-Phase und eine isotrope Flüssigphase; SX bedeutet eine nicht identifizierte smektische Phase neben der SC-Phase, wobei die Flüssigkristallmoleküle bei der SX-Phase schräg gestellt sind; und die Zahlen bedeuten die Phasenübergangspunkte (ºC).
  • Die Verbindung der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch die smektische C-Flüssigkristallphase. Die smektische C-Flüssigkristallphase ist sehr verschieden von der smektischen A-, der cholesterischen oder nematischen Phase im Hinblick auf die spezielle Eigenschaft, daß sie in der Lage ist, ferroelektrische Eigenschaften zu entwickeln, wenn man eine geeignete Menge einer optisch aktiven Verbindung zu einer Verbindung oder einer Mischung, die die obige smektische C-Phase aufweist, hinzugibt. Weiterhin liegt die SC-Phase in einem höchsten Temperaturbereich vor, im Vergleich zu Flüssigkristallphasen, die ferroelektrische Eigenschaften aufweisen oder entwickeln. In anderen Worten ausgedrückt, sind die Flüssigkristalle mit einer SC-Phase die bedeutendsten Substanzen im Hinblick auf eine Komponente der ferroelektrischen Flüssigkristallmaterialien im Vergleich mit Flüssigkristallen, die andere smektische Phasen aufweisen, bei denen die Flüssigkristallmoleküle schräg gestellt sind.
  • Die westdeutsche Patentveröffentlichung Nr. DT 2257588 offenbart ein nematisches, flüssig kristallines Pyrimidinderivat, dargestellt durch die Formel:
  • wobei R&sub1; und R&sub2; jeweils eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe mit jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen, und eine elektrooptische Vorrichtung mit einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, die das obige Derivat umfaßt.
  • Die Formel, die die nematischen Pyrimidinderivate in dem obigen westdeutschen Patent ausdrückt, beinhaltet ersichtlich einen Teil der 5-Alkoxy-2-(4-alkylphenyl)-pyrimidinverbindungen der Formel (I). Jedoch stellt die in dem obigen deutschen Patent konkret offenbarte Verbindung nur eine Verbindung der Formel (I) dar, bei der R¹ n-C&sub6;H&sub1;&sub3;- und R² n-C&sub4;H&sub9; bedeuten, und das deutsche Patent hebt nicht klar auf die smektischen Phasen ab. Zusätzlich werden in dem später ausgegebenen Bericht der Erfinder des obigen deutschen Patents gemäß "Flüssige Kristalle in Tabellen II" (1984) die folgenden drei Verbindungen konkret aufgeführt:
  • 5-Butoxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin (Verbindung A)
  • 5-Hexyloxy-2-(4-butylphenyl)pyrimidin (Verbindung B)
  • 5-Hexyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin (Verbindung C) Phasenübergangspunkte Verbindung
  • In Anbetracht der Ergebnisse dieses Berichts konnte das Vorliegen einer SC-Phase in der Verbindung mit der Kernstruktur der Formel (I) nicht erwartet werden.
  • Während ausgedehnter Untersuchungen durch die vorliegenden Erfinder über Flüssigkristalle mit SC-Phasen und einer niedrigen Viskosität wurde überraschend gefunden, daß eine Zahl von Verbindungen mit einer SC-Phase unter den Verbindungen der Formel (I) vorkommen, bei denen die endständige lineare Alkylgruppe eine hohe Zahl von Kohlenstoffatomen aufweist. Darauf aufbauend wurde die vorliegende Erfindung geschaffen.
  • Wenn man das flüssigkristalline 5-Alkoxy-2-(4-alkylphenyl)pyrimidin gemäß der vorliegenden Erfindung mit der smektischen C-Phase alleine oder in Form einer Mischung mit smektischer C-Phase, bestehend aus einer Vielzahl von Pyrimidinen, mit mindestens einer optisch aktiven Verbindung mischt, ist es möglich, ein ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial zu schaffen, und das erhaltene chirale Flüssigkristallmaterial mit der smektischen C-Phase hat eine sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit.
  • Diese Ergebnisse werden durch die später beschriebenen Bezugsbeispiele direkt erläutert. Ein ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial, das aus einer Flüssigkristallverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer smektischen C-Phase und einer optisch aktiven Verbindung besteht, weist eine Ansprechgeschwindigkeit auf, die ungefähr dreimal so hoch ist wie die eines ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials, das aus einem 5-Alkyl-2-(4-alkoxyphenyl)pyrimidin, dargestellt durch die Formel
  • wobei R¹ und R² jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, wobei das Pyrimidin einen bislang verwendeten Flüssigkristall mit einer smektischen C-Phase und einer niedrigen Viskosität darstellt, und einer optisch aktiven Verbindung besteht. Dieses Ergebnis wurde von Terashima et al zum ersten Mal gefunden, und sie stellten zum ersten mal eine überlegene Flüssigkristallmischung mit einer smektischen C-Phase, die die flüssigkristalline 5-Alkoxy-2-(4-alkylphenyl)pyrimidinverbindung mit der smektischen C-Phase gemäß der Formel (I) als eine Komponente hiervon enthält und ein ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial, das die obige Mischung enthält und überlegene Ansprecheigenschaften aufweist, her (japanische Patentanmeldung Nr. Sho 62-137883/1987).
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine neue Flüssigkristallverbindung mit einer smektischen C-Phase, und wenn diese smektische Flüssigkristallverbindung zusammen mit einer optisch aktiven Verbindung verwendet wird, dann wird ein ferroelektrisches Flüssigkristallmaterial mit verbesserten Ansprecheigenschaften geschaffen.
  • Die Erfindung wird im Detail mit Hilfe der Beispiele beschrieben.
  • Zusätzlich ist ein Teil der Verbindungen der vorliegenden Erfindung, die in der gleichen Weise wie in den Beispielen hergestellt sind, schon oben mit den zugehörigen Phasenübergangspunkten aufgeführt.
  • Weiterhin wird in den später beschriebenen Bezugsbeispielen ein Vergleich der Verbindung der vorliegenden Erfindung mit üblichen Flüssigkristallen mit smektischer C-Phase in ferroelektrischen Flüssigkristallmaterialien, die diese enthalten, gezeigt.
    • Beispiel 1 Herstellung von 5-Octyloxy-2-(4-octylphenyl)-pyrimidin (Eine Verbindung der Formel (I) mit R¹=n-C&sub8;H&sub1;&sub7;- und R²=n-C&sub8;H&sub1;&sub7;) (i) Herstellung von 4,6-Dihydroxy-5-methoxy-2-(4- octylphenyl) pyrimidin
  • Metallisches Natrium (23,4g; 1,02 Mol) wurde zu Methanol (500 ml) gegeben, um Natriummethoxid zu erhalten, und anschließend wurde hierzu 4-Octylbenzamidinhydrochlorid (84g; 0,31 Mol) und Dimethylmethoxymalonat (55 g; 0,31 Mol) gegeben, und die Mischung wurde 8 Stunden lang refluxiert und dann in Essigsäure (500 ml) gegossen, die ausgeschiedenen Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei man 4,6-Dihydroxy-5-methoxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin (91,5g) erhielt.
    • (ii) Herstellung von 4,6-Dichloro-5-methoxy-2-(4-octylphenyl)- pyrimidin
  • Zu 4,6-Dihydroxy-5-methoxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin (91,5g; 0,28 Mol) wurden Phosphoroxychlorid (258g; 1,68 Mol) und N,N-diethylanilin (46g; 0,31 Mol) gegeben, und anschließend wurde die Mischung 30 Stunden lang refluxiert, und überschüssiges Phosphoroxychlorid wurde unter reduziertem Druck abdestilliert, der Rückstand wurde in Toluol gelöst, die Lösung wurde ausreichend mit einer wässrigen 2N-NaOH Lösung gewaschen, anschließend mit Wasser gewaschen, Toluol wurde abdestilliert, und der Rückstand wurde aus einem Mischlösungsmittel von Ethanol (280 ml) und Ethylacetat (10 ml) umkristallisiert, wobei man 4,6-Dichloro-5-methoxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin in Form von farblosen, nadelförmigen Kristallen (24,2 g) (Schmelzpunkt: 36,8 - 37.9ºC) erhielt.
    • (iii) Herstellung von 5-Methoxy-2-(4-octylphenyl)-pyrimidin
  • Zu 4,6-Dichloro-5-methoxy-2-(4-octylphenyl)-pyrimidin (74,2 g; 0,202 Mol) wurden Ethanol (310 ml), Wasser (15,5 ml), 5%iger, Palladium-aktivierter Kohlenstoff (5,7 g) und Triethylamin (61,3 g; 0,606 Mol) hinzugegeben, und die Mischung wurde anschließend bei ungefähr 40ºC unter Wasserstoff-Strom gerührt, der Palladium-aktivierte Kohlenstoff wurde abfiltriert, es wurde Toluol hinzugegeben, die Mischung wurde ausreichend mit einer wässrigen 2N-NaOH-Lösung und weiterhin mit Wasser gewaschen, Toluol wurde abdestilliert und der Rückstand wurde aus Ethanol (70 ml) umkristallisiert, wobei man 5-Methoxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin in Form von farblosen, nadelförmigen Kristallen (54,9 g) mit einem Schmelzpunkt von 40,1 bis 41,8ºC erhielt.
    • (iv) Herstellung von 5-Hydroxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
  • Zu 5-Methoxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin (53,9g;0,18 Mol) wurden Diethylenglycol (500 ml) und NaOH (43,4g; 1,08 Mol) hinzugegeben, die Mischung wurde anschließend bei ungefähr 200ºC zwei Stunden lang gerührt, das erhaltene Material wurde in Essigsäure (700 ml) gegeben, die ausgeschiedenen Kristalle wurden gesammelt und aus einem Mischlösungsmittel von Heptan (100 ml) mit Ethylacetat (10 ml) umkristallisiert, wobei man 5-Hydroxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin (45,2 g) (Schmelzpunkt: 147,3 bis 148,7ºC) erhielt.
    • (v) Herstellung der Titelverbindung
  • Zu 5-Hydroxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin (5 g; 0,018 Mol) wurden Ethanol (50 ml), Octyliodid (12,6 g;, 0,053 Mol) und Diazabicyclo- (5.4.0)undec-7-en (0,053 Mol) gegeben, die Mischung wurde anschließend 4 Stunden lang refluxiert und anschließend in Toluol gelöst, ausreichend mit einer wässrigen 2N-NaOH-Lösung und anschließend mit Wasser gewaschen, das Toluol wurde abdestilliert und der Rückstand wurde aus Ethanol (75 ml) umkristallisiert, wobei man 5-Octyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin (5g) erhielt. Dieses Produkt wies flüssigkristalline Eigenschaften auf, und seine Phasenübergangspunkte werden im folgenden dargestellt:
    • Bezugsbeispiel 1
  • Eine Mischung, bestehend aus 5-Octyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin als Verbindung der vorliegenden Erfindung (80 Gew.%) und eine, Verbindung (A), dargestellt durch die Formel:
  • (20 Gew.%), wurde als Zusammensetzung A hergestellt, die die folgenden Phasenübergangspunkte aufwies:
  • und bei 5ºC kristallisierte. Diese Zusammensetzung A wurde in eine Zelle mit einer Dicke von 2um gegeben, die mit transparenten Elektroden ausgestattet war, die jeweils erhalten wurden, indem man die Oberfläche mit PVA (Polyvinylalkohol) als Orientierungsmittel beschichtete und die erhaltene Oberfläche rieb, um sie einer paralellen Orientierungsbehandlung zu unterziehen, und anschließend plaziert man das erhaltene Element zwischen zwei gekreuzte Polarisatoren plazierte und ließ ein elektrisches Feld darauf wirken. Als Ergebnis einer aufgeprägten Spannung von ± 10 V wurde eine Änderung in der Intenstität des Transmissionslichtes beobachtet. Die Ansprechzeit wurde aus der Änderung der Intensität des transmittierten Lichtes zu dieser Zeit bestimmt, und der spontane Polarisationswert Ps wurde gemäß dem Verfahren von Sawyer-Tower bestimmt. Die Ergebnisse waren wie folgt: Temperatur (ºC) Ansprechzeit
    • Bezugsbeispiel 2
  • Es wurde eine Mischung aus einer bekannten Verbindung, 5-Octyl-2-(4-hexyloxyphenyl)pyrimidin (80 Gew.%), und der oben genannten Verbindung (A) (20 Gew.%), d.h. eine Zusammensetzung B hergestellt, die die folgenden Phasenübergangspunkte
  • aufwies und bei 10ºC kristallisierte.
  • Die Ansprechzeit und die Ps-Werte der Zusammensetzung B wurden gemessen. Die Ergebnisse waren wie folgt: Temperatur (ºC) Ansprechzeit
  • Wie oben beschrieben, kann, wenn die Verbindung der Formel (I) als eine smektische Grundverbindung mit der Verbindung der obigen Formel (II) verglichen wird, der Ps-Wert der Zusammensetzung, die die Verbindung der Formel (I) erhält, bis ungefähr das dreifache gegenüber der Zusammensetzung, die die Verbindung der Formel (II) enthält, gesteigert werden. Die Ansprechzeit ist dementsprechend auf ungefähr 1/3 verkürzt. Damit ist gezeigt, daß die Verbindung der vorliegenden Erfindung eine bemerkenswerte Wirkung besitzt.

Claims (5)

1. Smektische, flüssigkristalline 5-Alkoxy-2-(4-alkylphenyl)pyrimidinverbindung, dargestellt durch die Formel:
wobei R¹ eine lineare Alkylgruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen und R² eine lineare Alkylgruppe mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellen.
2. Smektische, flüssigkristalline 5-Alkoxy-2-(4-alkylphenyl)pyrimidinverbindung nach Anspruch 1, wobei in der Formel (I) R¹ eine lineare Alkylgruppe mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen und R² eine lineare Alkylgruppe mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen darstellen.
3. Smektische, flüssigkristalline 5-Alkyl-2-(4-alkylphenyl)pyrimidinverbindung nach Anspruch 1, wobei in der Formel (I) R¹ eine lineare Alkylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und R² eine lineare Alkylgruppe mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen darstellen.
4. Smektische, flüssigkristalline 5-Alkoxy-2-(4-alkylphenyl)pyrimidinverbindung nach Anspruch 1, wobei die Verbindung aus der folgenden Reihe ausgewählt ist:
5-Heptyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
5-Heptyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
5-Heptyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
5-Octyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
5-Octyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
5-Octyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
5-Octyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
5-Octyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
5-Nonyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
5-Nonyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
5-Nonyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
5-Nonyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
5-Nonyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
5-Decyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
5-Decyloxy-2(4-heptylphenyl)pyrimidin
5-Decyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
5-Decyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
5-Decyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
5-Undecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
5-Undecyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
5-Undecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
5-Undecyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
5-Undecyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
5-Dodecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
5-Dodecyloxy-2-(4-heptylphenyl)pyrimidin
5-Dodecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
5-Dodecyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
5-Dodecyloxy-2-(4-decylphenyl)pyrimidin
5-Tridecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
5-Tridecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
5-Tridecyloxy-2-(4-nonylphenyl)pyrimidin
5-Tetradecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
5-Tetradecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
5-Pentadecyloxy-2-(4-hexylphenyl)pyrimidin
5-Pentadecyloxy-2-(4-octylphenyl)pyrimidin
5. Verwendung einer 5-Alkoxy-2-(4-alkylphenyl)pyrimidinverbindung der allgemeinen Formel
wobei R¹ eine lineare Alkylgruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen und R² eine lineare Alkylgruppe mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, als Komponente eines ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3515374C2 (de) * 1985-04-27 1998-02-26 Hoechst Ag Chirale getilte smektische flüssigkristalline Phasen und deren Verwendung in elektrooptischen Anzeigeelementen
US5279762A (en) * 1985-04-27 1994-01-18 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Smectic liquid crystal phases
JPH01306493A (ja) * 1988-06-03 1989-12-11 Chisso Corp 強誘電性液晶組成物
JP2728702B2 (ja) * 1988-11-28 1998-03-18 チッソ株式会社 強誘電性液晶組成物とその液晶表示素子
US5196141A (en) * 1989-08-26 1993-03-23 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung 5-oxy-2-phenylpyridines, and a liquid-crystalline medium
DE4030579A1 (de) * 1990-09-27 1992-04-02 Hoechst Ag Cyclohexylphenylpyrimidine, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in fluessigkristallinen mischungen

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH593495A5 (de) * 1971-12-22 1977-12-15 Werk Fernsehelektronik Veb
DE3268611D1 (en) * 1981-02-25 1986-03-06 Hitachi Ltd Colorless liquid crystalline compounds
GB8400665D0 (en) * 1984-01-11 1984-02-15 Secr Defence Disubstituted ethanes
DE3404116A1 (de) * 1984-02-07 1985-08-08 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Stickstoffhaltige heterocyclen
EP0167912B1 (de) * 1984-07-12 1990-01-03 F. Hoffmann-La Roche Ag Flüssigkristalline Gemische enthaltend Komponenten mit einer 4-Alkenyl- oder 2Z-Alkenyl-Seitenkette
JPS61197563A (ja) * 1985-02-27 1986-09-01 Chisso Corp トリフルオロメチルフエニル基をもつピリミジン誘導体
JPH0825957B2 (ja) * 1985-03-12 1996-03-13 チッソ株式会社 ジフルオロ芳香族化合物
DE3515374C2 (de) * 1985-04-27 1998-02-26 Hoechst Ag Chirale getilte smektische flüssigkristalline Phasen und deren Verwendung in elektrooptischen Anzeigeelementen
JPH07113112B2 (ja) * 1985-06-18 1995-12-06 チッソ株式会社 強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物
JPH0784411B2 (ja) * 1986-08-12 1995-09-13 チッソ株式会社 光学活性−２−メチル−１，３−プロパンジオ−ル誘導体
JPH0747581B2 (ja) * 1986-06-11 1995-05-24 帝国化学産業株式会社 ２−フエニルピリミジン誘導体
JPH0684358B2 (ja) * 1986-06-11 1994-10-26 帝国化学産業株式会社 アルキルチオフエニルピリミジン誘導体
JPS62294664A (ja) * 1986-06-13 1987-12-22 Alps Electric Co Ltd 液晶性化合物
GB8615316D0 (en) * 1986-06-23 1986-07-30 Secr Defence Chiral liquid crystal compounds
JPH0794446B2 (ja) * 1986-06-25 1995-10-11 帝国化学産業株式会社 ２−フエニルピリミジン誘導体
JPH062751B2 (ja) * 1986-07-14 1994-01-12 チッソ株式会社 ２−（トランス−４−アルキルシクロヘキシル）−５−アルコキシピリミジン
JPS6337187A (ja) * 1986-08-01 1988-02-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JPS6348270A (ja) * 1986-08-15 1988-02-29 Fujisawa Pharmaceut Co Ltd フエニルピリミジン誘導体
JPS6360972A (ja) * 1986-08-29 1988-03-17 Chisso Corp ピリミジン化合物
JPS6363664A (ja) * 1986-09-02 1988-03-22 Teikoku Chem Ind Corp Ltd α−メチルカルボン酸フエニルエステル誘導体
JP2508125B2 (ja) * 1986-09-09 1996-06-19 味の素株式会社 フェニルピリミジン化合物及びこれを含有してなる液晶組成物

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