JPH04159264A - ピリミジン化合物及びこれを含有する液晶組成物 - 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有用な新規な液晶化合
物及びこれを含む液晶組成物に関する。

（従来の技術） 液晶表示素子の表示方式として現在広く莫用化されてい
る代表的なものとしてねじれネマチック（ＴＮ）型があ
る。しかしながらネマチック液晶相を利用するこの方式
では、ＣＲＴなどの表示方式と比較して応答速度が遅い
、視野角特性に劣る等の問題がありデイスプレィとして
の用途は限定されていた。

最近、クラーク及びラガウエルらにより強誘電性液晶を
用いる表示方式が報告されている（特開昭５６−１０７
２１６号、米国特許第４３６７９２４号等）が、これに
よると強誘電性液晶は高速応答やメモリー性のある双安
定状態を出現させることが可能であり、また視野角特性
も優れるなどの点から次世代の液晶表示素子として注目
を集め′ている。

強誘電性液晶の液晶・相のひとつとして、カイラルスメ
クチックＣ（以下、Ｓｃ”と省略する。）相がある。表
示素子として用いるためには、幅広いＳｃ”相を有し高
速応答すること等、多くの特性が要求されるが単一化合
物でこれらを満足するものはなく、数種の化合物から成
る液晶組成物で対応しているのが現状である。その組成
物の構成方法のひとつとして強誘電性を示さないスメク
チックＣ（以下、Ｓｃと省略する。）相を示す液晶化合
物もしくは液晶組成物（以下、ヘース液晶という。）に
光学活性化合物を添加する方法がある（Ｍｏ１．Ｃｒｙ
ｓｔ、Ｌｉｑ、Ｃｒｙｓｔ、、８９．３２７　（１９８
２））。ここて用いられるＳｃ相を示すヘース液晶の成
分としては、フェニルベンゾエート系、シ・ンフ塩基系
、ヒフェニル系、フェニルピリミジン系、フェニルピリ
ジン系等の液晶化合物が挙げられる。近年、Ｓｃ性、低
粘性などの観点から以下のようなフェニルピリミジン系
液晶化合物が精力的に検討されている。

（Ｊｏｕ「ｎａｌ　ｆ、　ｐ「ａｋｔ、　Ｃｈｅｍｉｅ
、　Ｂａｎｄ　３１７．　＋９７５．　Ｓ、　６１７−
６３０）しかしながら、上記ヘース液晶においても粘性
の点てはいまだ充分満足のゆくレベルではなく、さらな
る低粘化が望まれていた。

（発明の目的） 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液晶化合物゛を提供するこ
とである。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明の目的は、以下の（１）式 で表されるピリミジン化合物、及び（１）式を含有する
ことを特徴とする液晶組成物を開発する事により解決さ
れた。

（１）式の化合物はいろいろな合成法が考えられるが、
例えば以下の様なルートで製造できる。

即ち、アミジン塩酸塩（１）とアルキルマロン酸ジエス
テル（２）とをナトリウムアルコラード存在下に反応さ
せてジヒドロキシ体（３）とし、さらにこれをオキシ塩
化リン等によりハロゲン置換してジクロル体（４）とし
、塩基存在下に脱ハロゲン化して（１）の化合物を製造
できる。

Ｆｌｉｊｓｓｉｇｅ　Ｋｒ１ｓｔａｌｌｅ　ｉｎ　Ｔａ
ｂｅｌｌｅｎ　　Ｉｆ　　（ＶＥＢＤｅｕｔｓｃｈｅｒ
　Ｖｅｒｌａｇ　ｆｊｉｒ　Ｇｒｕｎｄｓｔｏｆｆｉｎ
ｄｕｓｔｒｉｅ。

Ｌｅｉｐｚｉｇ　、　１９８４）には、具体的に以下の
化合物が示されている。

５−へキシル−２−（４−ペンチルフェニル）ピリミジ
ン Ｃ，１０Ｓ、　　２６．５　１ ５−へキシル−２−（４−へキシルフェニル）ピリミジ
ン Ｃ，２９１ ５−へキシル−２−（４−へブチルフェニル）ピリミジ
ン Ｃ１１５乳　２９１ ５−へキシル−２−（４−オクチルフェニル）ピリミジ
ン Ｃ，１８５Ａ２９．５　１ ５−へキシル−２−（４−ノニルフェニル）ピリミジン Ｃ，２３，５５Ａ３０．５　　Ｎ　　３３　１５−へキ
シル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジン Ｃ２３１（Ｓ、　　２９．３　　　Ｎ　　　３１）１こ
の報告の結果からは、（１）式の骨格構造がＳｃ相を有
することは予想出来なかった。

本発明者らは低粘性のＳｃ相液晶の探索において鋭意研
究した結果、上記骨格の側鎖アルキル基を長鎖にした（
１）式の化合物が、意外にもＳｃ相を示し、該化合物を
強誘電性液晶組成物のへ一゛−ス液晶の一部分と置き換
えることにより該組成物のＳｃ性を犬きく損なうことな
く高速応答化に寄与することを見出し、本発明の完成に
至った。後記の比較例に示されるように本発明の液晶化
合物を強誘電性液晶材料と混合することにより得られる
強誘電性液晶組成物は、応答性が著しく改善される。即
ち本発明の液晶化合物は、強誘電性液晶材料として有用
な液晶材料である。

本発明の（１）式で表される化合物は、例えば以下に示
す様な化合物の少なくとも一種類以上と組み合わ甘る事
により、巾広いＳｃ相を有する液晶組成物を得る事が出
来る。

この場合、（１）式で表される化合物は、得られる液晶
組成物の１〜９９％重量使用するのが望ましい。

５−ウンデシル−２−（４−へブチルフェニル）ピリミ
ジン ５−ウンデンルー２−（４−オクチルフェニル）ピリミ
ジン ５−ドデシル−２−（４−オクチルフェニル）ピリミジ
ン ５−トリデシル−２−（４−オクチルフェニル）ピリミ
ジン ５−ウンデシル−２−（４−ノニルフェニル）ピリミジ
ン ５−ドデシル−２−（４−ノニルフェニル）ピリミジン ５−トリデシル−２−（４−ノニルフェニル）ピリミジ
ン ５−テトラデージルー２−（４−ノニルフェニル）ピリ
ミジン ５−ウンデシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジ
ン ５−ドデシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジン ５−トリデシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジ
ン ５−テトラデシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミ
ジン ５−へブチル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリミ
ジン ５−オクチル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリミ
ジン ５−デシル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリミジ
ン ５−ウンデシル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリ
ミジン ５−ドデシル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリミ
ジン ５−トリデシル−２−（４−ウンデシルフェニル）ピリ
ミジン ５−オクチル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジ
ン ５−ノニル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジン ５−デシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジン ５−ウンデシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミ
ジン ５−ドデシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミジ
ン ５−トリデシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリミ
ジン ５−テトラデシル−２−（４−ドデシルフェニル）ピリ
ミジン ５−ドデシル−２−（４−トリデシルフェニル）ピリミ
ジン ５−トリデシル−２−（４−）リゾシルフェニル）ピリ
ミジン ５−テトラデシル−２−（４−トリデシルフェニル）ピ
リミジン ５−ペンタデシル−２−（４−トリデシルフェニル）ピ
リミジン ５−デシル−２−（４−テトラデシルフェニル）ピリミ
ジン ５−ウンデシル−２−（４−テトラデシルフェニル）ビ
リミジン ５−Ｆ：デシルー２−（４−テトラデシルフェニル）ピ
リミジン ５−ペンタデシル−２−（４−テトラデシルフェニル）
ピリミジン ５−デシル−２−（４−ペンタデシルフェニル）ピリミ
ジン ５−ウンデシル−２−（４−ペンタデシルフェニル）ピ
リミジン ５−ドデシル−２−（４−ペンタデシルフェニル）ピリ
ミジン ５−トリデシル−２−（４−ペンタデシルフェニル）ピ
リミジン ５−オクチルオキシ−２−（４−へブチルフェニル）ピ
リミジン ５−ノニルオキシ−２−（４−へブチルフェニル）ピリ
ミジン ５−へブチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン ５−オクチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リミジン ５−ノニル−２−（４−オクチルオキシフエニ□　ル）
ピリミジン ５−へブチル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピリ
ミジン ５−へキシル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン ５−へブチル−２−（４−ペンチルビフェニル）ピリミ
ジン ５−オクチル−２−（４−へブチルビフェニル）ピリミ
ジン ５−ヘプチル−２−（４−へプチルオ牛ジフェニル）ピ
リジン ５−へブチル−２−（４−オクチルオキシフェニル）ピ
リジン ５−へブチル−２−（４−ノニルオキシフェニル）ピリ
ジン ５−へブチル−２−（３−フルオロ−４−オクチルオキ
シフェニル）ピリジン ５−（４−へブチルオキシフェニル）−２−（４−へブ
チルフェニル）ピリジン ５−デンルー２−（４−デカノイルオキシフェニル）ピ
リミジン ４−オクチルオキシフェニル−４−アンルオキシヘンゾ
エート ４−才クチルオキシフェニル−４９−デシルベンゾエー
ト ４−へキシルオキシフェニル−４２−オクチルベンゾエ
ート また、Ｓｃ相を有する（１）式で表される化合物及び上
記化合物との組み合わせから成る液晶組成物を、例えば
以下に示す様な光学活性化合物の少なくとも一種類以上
と組み合わせる事により、強誘電性液晶組成物を得るこ
とが出来る。

この場合、以下に示す様な光学活性化合物は、得られる
液晶組成物の０．１〜９０重量％使用するのが望ましい
。

５−才クチル−２−（４−（（２５）−２−フルオロオ
クチルオキシ）フェニル〕ピリミジン５−　Ｃ（２５）
−２−（（２５）−２−プロピルオキシーブロバノイル
オキシ）−プロピルオキシ）−２−（４−オクチルオキ
シフェニル）ピリミジン ５−　Ｃ（２Ｓ）　−２−（（２Ｓ）　−２−プロピル
オキシーブロバノイルオキシ）−プロピルオキシ］　−
２−（４−へブチルビフェニル）ピリミジン ５ニ（（２Ｓ）　−２−メチルブチル）−２−（４−へ
ブチルビフェニル）ピリミジン（実施例） 以下に実施例を示すが本発明はこれに限定されるもので
はない。

実施例１゜ ５−デシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジン ナトリウムメトキサイド２３．ａｇ　（０，４４モル）
のメタノール溶液４００ｍ１に、４−デシルフェニルア
ミジン塩酸塩３８．５９　（０，１３モル）とデシルマ
ロン酸ジメチルエステル３５゜４９（０，１３モル）を
加え８時間還流した。反応混合物を酢酸水溶液にあけ析
出した結晶を濾別し、水洗した後乾燥し、４．６−シヒ
ドロキンー５−デシル−２−（４−デシルフェニル）ピ
リミジン５６．０ｇを得た。

次いてこの化合物５６．０９　（０，１２モル）にオキ
シ塩化リン１１０９　（０，７２ル）及びＮ、Ｎ−ジエ
チルアニリン２０ｃ＋（０，１３モル）を加え２０時間
還流した。減圧下に過剰のオキシ塩化リンを留去した後
、残留物を水酸化ナトリウム水溶液に加えアルカリ性と
した後にトルエンと酢酸エチルの混合溶媒により抽出し
、有機層を水洗後、溶媒を留去した。残留物をカラムク
ロマトグラフィーにより精製し、エタノールと酢酸エチ
ルの混合溶媒から再結晶して、４．６−シクロロー５−
デシル−２−（４−デシルフェニル）ピリミジン３５．
０９を得た。

次いでこの化合物３５．０９　（０，０７モル）を酢酸
エチル３００ｍ１とトルエン６００ｍ１の混合溶媒に溶
解し、１０％パラジウムカーボン１゜６９及びトリエチ
ルアミン３０ｍ１を加えて水素圧（２０”／ｃｍ’）下
に室温で攪拌した。パラジウムカーボンを１別後、水洗
し、溶媒を留去し、残留物をエタノールと酢酸エチルの
混合溶媒から再結晶して、５−デシル−２−（４−デシ
ルフェニル）ピリミジン２８９を得た。

このものは液晶相を有し、その相転移温度は次のとおり
てあった。

Ｃ，３５，６（Ｓ、　３４．１）　Ｓ、　４１．５　　
Ｓ、　５８．９　１実施例２ 本発明の化合物である実施例１の５−デシル−２−（４
−デシルフェニル）ピリミジン８０重量％と で表される化合物２０重量％から成る混合物（以下、組
成物Ａと省略する。）は、Ｓｃ”◆−◆ＳＡ：３８．０
　　°Ｃ，Ｓ、　−１：　５８．　６　　°Ｃの相転移
温度を示した。この組成物Ａを配向処理剤としてポリイ
ミドを塗布し、表面をラビングして平行処理を施した透
明電極を備えた厚さ２μｍのセルに圧入し、この素子を
２枚の直交する偏光子の間に設置し、電界を印加したと
ころ、±５■の゛印加によって透過光強度の変化が観察
された。この時の透過光強度の変化から応答時間及び三
角波法により自発分極の値Ｐｓを求めると以下のように
なった。

温度（’Ｃ）　　　応答時間（μｓｅ　ｃ）　　Ｐ　Ｓ
　（ｎ　Ｃ／ｃｍ’　）２５　　　　２３．３　　　１
２．８ 実施例３ 本発明の化合物である実施例１の５−デシル−２−（４
−デシルフェニル）ピリミジン１６重量％と から成る混合物（以下、組成物Ｂと省略する。）は、Ｓ
ｃ”　　　　ＳＡ　：５０．０　　″’ｃ、ｓ、−ｌニ
ア０．４’Ｃの相転移温度を示した。また、この組成物
Ｂの応答時間、Ｐｓを求めると以下のようになった。

温度（”Ｃ）　　　応答時間（μ５ｅｃ）　　Ｐ　Ｓ　
（ｎＣ／ｃｍ’　）２５　　　　４２．３　　　２５．
６ 比較例 以下の化合物から成る組成物Ｂは、Ｓｃ”ＭＳ、：５６
．５　　°Ｃ，Ｓ、慢−ａ−ｌニア４．ｉ　　°Ｃの相
転移温度を示した。

また、この組成物Ｂの応答時間、Ｐｓを求めると以下の
ようになった。

温ＩＩｔ（”Ｃ）　　　応答時間（μ５ａｃ）　　ＰＳ
（ｍｃ／Ｃｍ’）２５　　　　６２．０　　　２８．４ （発明の効果） 本発明により新規な液晶化合物が提供され、該液晶化合
物を強誘電性液晶材料と併せて用いることにより該組成
物のＳｃ性を犬きく損なうことなく、応答性の改善され
た強誘電性液晶材料物が提供される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記（ I ）式で表されるピリミジン化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）
2. （２）下記（ I ）式で表されるピリミジン化合物を少
   なくとも１種類以上含有することを特徴とする液晶組成
   物。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）