JPH01113373A - ５−アルコキシ−２−（４−アルコキシフエニル）ピリミジン - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は強誘電性液晶材料として好適な新規なスメクチ
ック液晶化合物に関する。

（従来の技術） 現在、液晶表示素子としてＴＮ（ねじれネマチック）型
表示方式が最も広汎に使用されている。このＴＮ液晶表
示は、駆動電圧が低い、消費電力が少ないなど、多くの
利点を持っている。

しかしながら、応答速度の点においては、陰極線管、エ
レクトロルミネッセンス、プラズマデイスプレィ等の発
光型表示素子に劣っている。

ねじれ角を１８０〜２７０°にした新しいＴＮ型表示素
子も開発されているが、応答速度はやはり劣っている。

このように種々の改善の努力は行なわれているが、応答
速度の早いＴＮ型表示素子は実現には至っていない。し
かしながら最近、盛んに研究が進められている強誘電性
液晶を用いる新しい表示方式においては、著しい応答速
度の改善の可能性がある（　Ｃ１ａｒｋら；ＡｐｐＨｉ
ｅｄ　Ｐｈｙｓ、　１ｅｔｔ、、　３６　、８９９　（
１９８０）　）　。この方式は強誘電性を示すカイラル
スメクチックＣ相（以下、ＳＣ＊と略称する）等のカイ
ラルスメクチック相を利用する方法である。強誘電性を
示す相はＳＣ相のみではなく、カイラルスメクチックＦ
、Ｇ、Ｈ，Ｉ等の相が強誘電性を示すことが知られてい
る。

実際に利用される強誘電性液晶表示素子に使用される強
誘電性液晶材料には多くの特性が要求されるが、それら
を満たすには現在のところ、１つの化合物では応じられ
ず、いくつかの液晶化合物または非液晶化合物を混合し
て得られる強誘電性液晶組成物を使用する必要がある。

また、強誘電性液晶化合物のみからなる強誘電性液晶組
成物ばかりではなく、特願昭６０−３６００３号公報に
は非カイラルなスメクチックＣ，Ｆ、Ｇ％Ｈ，Ｉ等の相
（以下、ＳＣ等の相と略称する）を呈する化合物および
組成物を基本物質として、これに強誘電性液晶相を呈す
る１種または複数の化合物を混合して全体を強誘電性液
晶組成物とし得ることが報告されている。さらにＳＣ等
の相を呈する化合物および組成物を基本物質として、光
学活性ではあるが強誘電性液晶相は呈しない１種あるい
は複数の化合物を混合して全体を強誘電性液晶組成物と
する報告も見受けられる（　Ｍｏ１．　Ｃｒｙｓｔ、　
Ｌｉｑ−Ｃｒｙｓｔ、　８９．３２７　（１９８２）　
）。

これらのことを総合すると強誘電性液晶相を呈するか否
かにかかわらず光学活性である化合物の１８または複数
を基本物質と混合して強誘電性液晶組成物を構成できる
ことがわかる。

これらの基本物質としては、ＳＣ等の非カイラルなスメ
クチック液晶相を示す種々の化合物が用いられるが、実
用的には室温を含む広い温度範囲でスメクチック相（Ｓ
Ｃ相と略記する）を呈する液晶化合物もしくは混合物が
望ましい。

これらのスメクチックＣ液晶混合物の成分として、フェ
ニルベンゾエート系、シッフ塩基系、ビフェニル系、フ
ェニルピリジン系および５−アルキル−２−（４−アル
コキシフェニル）ピリミジン等の液晶化合物が挙げられ
る。

例えば、特開昭６１−２９１６７９およびＷＯ８６１０
６４０１にはＳＣ相を有する５−アルキル−２−（４−
アルコキシフェニル）ピリミジン化合物と光学活性化合
物との混合物が強誘電性液晶材料として用いられること
が示されている。

西ドイツ特許出願公告ＤＴ２２５７５８８にはが炭素数
１−１２のアルキル基もしくはアルコキシ基であるネマ
チック液晶性ピリミジン誘導体および該誘導体からなる
ネマチック液晶混合物の電気光学装［ぺへの応用につい
て記載がある。

具体的に開示された前記一般式のピリミジン誘導体は５
−ブトキシ−２−（４−ペンチルオキシフェニル）ピリ
ミジン（化合物Ａと略記する）が唯一つであり、ネマチ
ック相を示す化合物であることが記載されている。

その後該ＤＴの発明者等の報告を採録したハンドブック
Ｆｌｉ；　ｓｓｉｇｅ　Ｋｒ１ｓｔａｌｌｅ　ｉｎ　Ｔ
ａｂｅｌｌｅｎ　ＩＩ（１９８４）には、具体的化合物
として５−へキシルオキシ−２−（４−へキシルオキシ
フェニル）ピリミジン（化合物Ｂと略記する）が加わシ
、これらの相転移温度（’Ｃ）が次表のように記載され
ている。

ＣＳＡ　　　Ｎ　　　　Ｉ 化合物Ａ　　＠８２−　　　・８８　　・化合物Ｂ　　
・６２　−６８　　・８９　　・以上の記載からは５−
アルコキシ−２−（４−アルコキシフェニル）ピリミジ
ン化合物の骨格構造にはスメクチックＣ相の存在は期待
しえないと考えられていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、高速応答を実現できる強誘電性液晶材
料の成分として有用な新規なスメクチックＣ液晶化合物
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、一般式 （式中、ｌは３−１８の整数を、ｍは６−１８の整数を
それぞれ示す。但し、ｌが３または６であるときはｍは
７−１８であることを条件とする。）にて表わされる。

スメクチックＣ液晶性５−アルコキシ−２−（４−アル
コキシフェニル）ピリミジン化合物である。

本発明の化合物はスメクチックＣ液晶相を有することで
特徴づけられる。スメクチックＣ液晶相はスメクチック
人相、コレステリック相およびネマチック相等の液晶相
とは異なり、適量の光学活性物質を混合することにより
強誘電性を発現し得る液晶相であり、また、ＳＣ相は強
誘電性を示す液晶相の中では最も高い温度傾城に在る物
である。言い換えると、先にも記したように、ＳＣ相を
有する液晶は他の傾いたスメクチック相をもつ液晶と比
べると、強誘電性液晶材料の成分という見地からは最も
重要な物である。

本発明ハ代表的な化合物およびその相転移温度を表１に
示す。表１においてＣ％ＳＣ，ＳＡ。

ＮおよびＩはそれぞれ結晶、スメクチックＣ相、スメク
チック人相、ネマチック相および等方性液体相を意味し
、その下の欄の・印および一印は上欄に記載の相の存在
および欠如を意味する。

表１から明らかなように、（１）式のピリミジン化合物
においては、ピリミジン環に結合しているアルキルオキ
シ基の鎖長が長いほどスメクチックＣ性が大きい。そし
て驚くべきことに、ピリミジン環に結合するアルキルオ
キシ基鎖長の長い物には、ネマチック相を示さない液晶
が数多くある。これは、前記したＤＴおよびハンドブッ
クの記載からは殆んど予測できなかったことである。

本発明者等は、既にスメクチックＣ液晶性を有する５−
アルコキシ−２−（４−アルキルフェニル）ピリミジン
化合物を見出している（特願昭６２−１３７８８４参照
）。これは５−アルコキシピリミジン化合物の特異性に
着目したものである。この化合物には、そのアルキル鎖
長が大きくなるとＳＣ相の低温側に別のスメクチック相
が出現しやすく、そのためＳＣ相領域がせまくなる傾向
があることが判った。この欠点は本発明のスメクチック
Ｃ液晶性５−アルコキシ−２−（４−アルコキシフェニ
ル）ピリミジン化合物によって相当に改善されている。

すなわち本発明により、ＳＣ相の熱力学的安定性をより
向上したピリミジン化合物が提供され、よシ実用的なス
メクチックＣ液晶混合物および強誘電性スメクチックＣ
液晶混合物が得られる。

本発明のスメクチックＣ液晶性５−アルコキシ−２−（
４−アルコキシフェニル）ピリミジンは単独または複数
個からなるスメクチックＣ混合物の形で少くとも一つの
光学活性化合物と混合することによシ強誘電性液晶材料
を構成でき、また得られるカイラルスメクチックＣ液晶
材料は非常に大きな応答速度を持っている。

本発明の化合物は例えば以下の合成ルートに従って製造
することができる。

（２）　　　　ＵＦ″ （３）　　　” （上図に於いてＲはメチル、エチル等のアルキル基、Ｘ
は塩季、臭素、ヨウ素、ｐ−トルエンスルホニルオキシ
基、ベンゼンスルホニルオキシ基、メタンスルホニル基
等の脱離基をそれぞれ示す。） 即ちｐ−アルキルベンズアミジン塩酸塩（１）をナトリ
ウムアルコラード存在下、メトキシマロン酸ジエステル
と反応させジオール（２）とし、これをオキシ塩化リン
の如きハロゲン化剤によりハロゲン置換して（３）とし
、塩基存在下に脱ハロゲン化して（４）とし、これをア
ルカリ存在下、ジエチレングリコール中で加熱処理して
（５）とし、これをエーテル化することにより（１）の
化合物を製造できる。又、（１）式の化合物は以下の如
き方式にても製造できる。

即ち文献（Ｃｏｌ　１ｅｃｔｉｏｎ　Ｃｚｅｃｈｏａｌ
ｏｖ、　Ｃｈｅｍ。

Ｃｏｍｍｕｎ、　、　３８　（１９７３）、　１１６８
　）に記載の１，３−ビス（ジメチルアミノ）−２−エ
トキシトリメチニウム過塩素酸塩（６）とナトリウムア
ルコラード存在下で、ｐ−アルキルベンズアミジン塩酸
塩（１）とを反応させ化合物（力を製造し、これをアル
カリ処理することによシ（５）を製造できる。以下は前
図の後段に従って製造できる。又あるいは以下の如くし
ても製造できる。

即ち、化合物（６）とナトリウムアルコラード存在下で
、ｐ−ヒドロキシベンズアミジン塩酸塩（８）とを反応
させ化合物（９）を製造し、これをエーテル化して（７
）を製造する。以下は前図と同様にして（Ｉ）を製造で
きる。

（実施例） 以下に実施例および応用例によυ本発明を詳述する。

実施例１ ５−へブチルオキシ−２−（４−オクチルオキシフェニ
ル）ピリミジン 囚　５−エトキシ−２−（４−ヒドロキシフェニル）ピ
リミジンの製造 ナトリウムメトキシド１９４．６１１のメタノール２０
００ｍ／！溶液に、ｐ−ヒドロキシベンズアミジン塩酸
塩２００．９および前記の文献に記載の方法に準じて調
製した１、３−ビス（ジメチルアミノ）−２−エトキシ
トリメチニウム過塩素酸塩３１３．５．９とを加えて６
．５時間加熱還流した。

反応混合物を放冷後、水および酢酸を加えて析出した結
晶を戸別して５−エトキシ−２−（４−ヒドロキシフェ
ニル）ピリミジン２０５．９を得た。この物は融点２０
１．５−２０２．３℃を示した。

（Ｂ）５−エトキシ−２−（４−オクチルオキシフェニ
ル）ピリミジンの製造 ５−エトキシ−２−（４−ヒドロキシフェニル）ピリミ
ジン４Ｃ１’をエタノール３４０−に溶解し、水酸化カ
リウム１１．２ｇとオクチルプロミド３５．８　Ｉ！と
を加え、３時間加熱還流した。

次いで反応混合物から約３００Ｍのエタノールを留去し
た後、トルエンと水を加えて目的物をトルエン層に抽出
し、次いでトルエン層を２Ｎ水酸化す）　ＩＪウム溶液
で洗滌し、次に洗滌液炉′中性になるまで水洗した。こ
のトルエン溶液からトルエンおよび低沸物を留去した残
渣をエタノール溶媒から再結晶して、５−エトキシ−２
−（４−オクチルオキシフェニル）ピリミジン４６．９
Ｆを得た。この物の相転移８度は８６．３℃　　　９３
．０°Ｃ Ｃ←−−−→Ｎ←−−−→■ であった。

（Ｃ）５−ヒドロキシ−２−（４−オクチルオキシフェ
ニル）ピリミジンの製造 ５−エトキシ−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン４８ｇをジエチレングリコール３００ｍＡ！に
溶解し、水酸化ナトリウム５８．４１を加えて２２０℃
で３時間撹拌した。放冷後、水および酢酸を加え、析出
した結晶を戸別した後、エタノールから再結晶して、５
−ヒドロキシ−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン２９ｇを得之。

（Ｄ）５−へブチルオキシ−２−（４−オクチルオキシ
フェニル）ピリミジンの製造 ５−ヒドロキシ−２−（４−オクチルオキシフェニル）
ピリミジン４１をエタノール２０ｒｎｌに溶解し、水酸
化カリウム０．８９とへブチルプロミド２．４ｇを加え
て６時間加熱還流した。放冷後、トルエンと水を加えて
分離した有機層をンおよび低沸物を留去した残渣をエタ
ノールから再結晶して、５−へブチルオキシ−２−（４
−オクチルオキシフェニル）ピリミジン１．５１を得た
。この物は下記の相転移を示した。

５３．４°Ｇ　　　８１．５℃　　８８．３℃　　９５
．４℃ＣＳＣ−−→ＳＡ←−−Ｎ←−→工 （発明の効果） 本発明の５−アルコキシ−２−（４−アルコキシフェニ
ル）ピリミジンに光学活性化合物を溶解することによシ
、広いスメクチックＣ相温度範囲を有する強誘電性スメ
クチックＣ液晶混合物を得ることができる。さらに得ら
れる強誘電性スメクチックＣ液晶を用いて極めて応答の
早い液晶表示素子を得ることができる。

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、ｌは３−１８の整数を、ｍは６−１８の整数を
   それぞれ示す。但し、ｌが３または６であるときはｍは
   ７−１８であることを条件とする。） にて表わされる、スメクチツクＣ液晶性５−アルコキシ
   −２−（４−アルコキシフェニル）ピリミジン化合物。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項において、ｌが３−１
   ２の整数であり、ｍが６−１２の整数である、スメクチ
   ツクＣ液晶性５−アルコキシ−２−（４−アルコキシフ
   ェニル）ピリミジン化合物。