JPS62138471A - ピリジン誘導体 - 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】 本発明は液晶組成物に有用な正の誘ｆｉｔ異方性を示す
新規な化合物および該化合物を含有する組成物に関する
。

光学異方性および誘電異方性を利用した液晶表示素子の
表示方式には、ねじれネマチック（ＴＮ）型、動的散乱
（ＤＳ）型、ゲスト−ホスト型、ＤＡＰ型など各種の方
式があり、それぞれの方式により使用される液晶組成物
に望まれる性質が異なる。いずれの液晶物質も水分、空
気、熱、光等に安定であることは共通してお９、室温を
中心として出来るだけ広い温度範囲で液晶相を示すもの
が求められている。現在のところ単一化合物でこのよう
な条件をすべて満たすものはなく、数種の液晶化合物や
非液晶化合物を）混合して実用に供している。

すなわち、表示素子に使用される液晶組成物には、前述
したように液晶相が実用の温度を含む広い温度範囲で存
在することのほかに、粘度が小さいこと、液晶表示素子
に用いたとき、その動作しきい値電圧が低く小電力で駆
動できること、動作の応答速度が大きいことなどが一般
に要求される。

本発明の目的は、液晶物質に添加してその液晶組成物に
要求されているいくつかの特性を改善できる新規な化合
物を提供することにある。

本発明の第一は （１）　　一般式 （式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基を示し、ｎは
１または２を示す。）で表わされるピリジン誘導体であ
る。

第一の発明の好ましい実施態様は以下の（２）〜（３）
項に示される。

（２）　　一般式（１）において、ｎが１で、Ｒが炭素
数１〜８の直鎖アルキル基である、５−アルキル−２−
（４−）化オロフェニル）ピリジン。

（３）一般式（１）において、ｎが２で、Ｒが炭素数１
〜８の直鎖アルキル基でおる、５−アルキルリ −２−（４’−フルオロビフエ；吊／−４）ピリジン。

本発明の第二は前記の一般式（１）において、ｎが１ま
たは２で、Ｒが炭素数１〜１０のアルキル基であるピリ
ジン誘導体を含有してなる液晶組成物である。

本発明の化合物の中、（１）式でｎ　＝２である３環の
化合物は液晶相を示し、正の誘電異方性（以下Δεと略
記する）を持つ。また、（Ｉ）式でｎ−１である２環の
化合物の、シクロヘキサン系液晶との混合物のΔε値か
ら外挿により求めたΔε値は１３程度である。

本発明により提供される化合物の粘性は低く、他の液晶
組成物との混合物の粘度を著しく減少させることができ
る。

特に本発明の化合物の中、２環の化合物は△ε〉Ｏの液
晶混合物の減粘剤として有用である。

以上のような特徴があるので、本発明の化合物を成分と
する液晶組成物を用いた表示素子におけるしきい値電圧
の低下および応答速度の改善は著しい。

また、本発明の化合物は安定なものなので、液晶表示素
子の構造要素において使用するのに非常に有利である。

本発明の化合物は相溶性に優れており、他の液晶化合物
例えばシック塩基系、アゾキシ系、エステル系、ビフェ
ニル系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルヒリミジ
ン系等の他のネマチック液晶または液晶組成物と混合さ
せることにより、前記したようにその、液晶組成物の特
性を大幅に改善することができる。

このように優れた特徴を有する本発明の化合物は、例え
ば下記の反応によって製造される。

す （ＩＩ　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｕ
＋　）Ｃ直尺　　　（１’／） （ただし、Ｒおよびｎは前記した意味をもつ。）先ずＮ
−（アルケニル−１）−ピベＩ）　シフ（ＩＩＬ！＝４
−フルオロフェニル−β−クロロビニルケトン（ｍ）　
ｈ−るいは（４−フルオロフェニル／−４’）　−１−
クロロビニルケトン（ｌ［ｌ）をトリエチルアミンなど
の塩基の存在下に反応させた後、過塩素酸を加えて加熱
し、ビリリウム塩（財）を得る。次いでこの化合物（■
）を酢酸アンモニウムと反応させることによυ目的の化
合物（１）を得る。

本発明の液晶組成物の成分に使用できる（１）式で表わ
されるピリジン誘導体以外の化合物の具体例としては、
エステル系液晶化合物としては、トランス−４−アルキ
ルシノロヘキサンカルポンｆｆ１−４−フルキルフェニ
ルエステル、トランス−４−フルキルシクロヘキサンカ
ルボン酸−４−アルコキシフェニルエステル、４−アル
コキシ安息香Ｒ−４−アルキルフェニルエステル、４−
アルキル安息香Ｍ−４−シアノフェニルエステル、４−
（トランス−４−アルキルシクロヘキシル）　安息香酸
−４−シアノフェニルエステル等を、シッフ塩基系液晶
化合物としては、４−アルコキシベンジリデン−４−ア
ルカノイルオキシアニリン、４−アルコキシベンジリチ
ン−４−アルキルアニリン、４−アルコキシベンジリデ
ン−４−シアノアニリン等を、ビフェニル系液晶化合物
としては、４′−アルキル−４−シアノビフェニル、４
′−アルコキシ−４−７アノビフエニル、４７−アルコ
キシ−４−アルキルビフェニル’４　ヲ、フェニルシク
ロヘキサン系化合物としては、トランス−４−アルキル
−（４−シアノフェニル）シクロヘキサン、トランス−
４−アルキル−（４−アルコキシフェニル）シクロヘキ
サン等を、複素環系液晶化合物としては、５−アルキル
−２−（４−シアノフェニル）−１，３−ジオキサン、
５−アルキル−２−（４−シアノフェニル）ピリミジン
、５−シアノ−２−（４−アルキルフェニル）ピリミジ
ン等をそれぞれあげることができる。

本発明の組成物における本発明の化合物の含有量は、混
合する他の成分の種類によって異なる。通常は、１〜３
０重ｆチ、好ましくは５〜１５重ｆ％である。具体例と
しては、例えばトラｙ　ス−４−アルキル−（４−シア
ノフェニル）シクロヘキサンの１種〜数種の混合物７０
〜９９重量％、本発明のピリジン誘導体１〜３０重量％
、好ましくは前者８９〜９５重！−％に対し、後者５〜
１５重量％のものである。

また、トランス−４−アルキル−（４−シアノフェニル
）シクロヘキサンの１種〜数種の混合物６０〜８４重量
％、４−（トランス−４−アルキルシクロヘキシル）−
４７−シアノビフェニルのＩＩ」〜数種の混合物１０〜
１５重量％、本発明のピリジン誘導体１〜３０重量％の
組成物をあげることができる。より好ましい組成として
は７２〜８１重−ｉチ、１２〜１５重量％、５〜１５重
量％である。

以下、実施例によシ、本発明の化合物（１）の製造方法
および応用例を詳細に説明する。

実施例１ ５−エチル−２−（４−フルオロフェニル）ビリジ／の
製造 Ｎ−（ブテニル−１）−ピペリジン２７．９　！ｊとト
リエチルアミン２０２ｇのエーテル溶液６０ＣＣに、４
−フルオロフェニル−β−クロロビニルケトン３６．９
　＆のエーテル溶液２０　ｏ　ｃｃを撹拌しながら滴下
し、１５時間室温で撹拌した。

反応混合物を水で希釈し、エーテル層を取り出し、２回
水洗した後溶媒を留去し残留物と７０チの過塩素酸水溶
液１００ＣＣ，水７０ｃｃとを混合し、３０分間還流下
で加熱した。冷却後析出した沈殿物を戸別し、冷水で２
回洗浄後、酢酸４ｏｏｃｃ、酢酸アンモニウム１３０Ｆ
の溶液と混合し、５時間還流後氷水１０００ｃｃに注さ
゛込みに溶解し、アルミナカラムを通しだ後トルエンを
留去し、残留物１７．９を得た。この残留物を減圧下に
蒸留した後エタノールから再結晶して目的ＬＤ５−工ｆ
ル−２−（４−フルオロフェニルピリジン１０，！ｉ’
を得た。

沸点１２０．００Ｃ／２朋ｆｉｇ　、融点２７．０’Ｃ
０実施例１におけるＮ−（ブテニル−１）−ピヘリジン
に替えて他のＮ−（アルケニル−１）−ヒヘリシンを、
ｔ＊は４−フルオロフェニル−β−クロロビニルケトン
に替えて（４−フルオロビフェニリル−４′）−β−ク
ロロビニルケトンをそれぞれ使用する他は実施例１に準
じて以下の化合物を製造した。

実施例２ ５−プロピル−２−（４−フルオロフェニル）ピリジン 沸点１２８．０℃／２玉Ｈｇ、融点２０４°Ｃ０実施例
３ ５−ブチル−２−（４−フルオロフェニル）ピリジン 沸点１３８０℃／　２　ｍｍＨｇ、融点１９．８℃。

実施例４ ５−ペンテルー２−（４−フルオロフェニル）ピリジン 沸点１５２．０℃／２朋Ｈｇ、融点２７．０℃。

実施例５ ５−ペンチルー２−（４−フルオロビフェニリル−４′
）ピリジン 融点１２８．１’Ｃ１透明点１９９．５℃。

応用例１ なる割合の液晶組成物（５）のネマチック−透明点は７
２．０℃、Δεは１１．６、粘度は２０℃で２７．８ｃ
Ｐであった。この液晶組成物をセル厚１０μｍのＴＮセ
ルに封入したものの動作しきい電圧は１．７５Ｖ、飽和
電圧は２．４０　Ｖであった。上記の液晶組成物（Ａ）
８５重量部に本発明の実施例１の化合物５−エチル−２
−（４−フルオロフェニル）ピリジン１５重量部を加え
たネマチック−透明点は５３．２℃、Δεは１１．８．
粘度は２０℃で２０．ｇｃＰであった。これを先と同じ
セル厚１０μｍのＴＮセルに封入したものの動作しきい
電圧は１．３３Ｖ、飽和電圧は１．８７Ｖであった。

応用例２〜４ ５−エチ／Ｌ／−２−（４−フルオロフェニル）ピリジ
ンに代えて、５−プロピル−２−（４−フルオロフェニ
ル）ヒリジン、ｓ−ブチル−２−（４−フルオロフェニ
ル）ピリジンおよび５−ペンチル−２−（４−フルオロ
フェニル）ピリジンをそれぞれ用いたほかは応用例１と
同様にして液晶組成物を調製した。これらの液晶組成物
の特性を応用例１の結果とともに第１表に示す。

以上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基を示し、ｎは
   １または２を示す。） で表わされるピリジン誘導体。
2. （２）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
   基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、またはオク
   チル基を示す。） で表わされる特許請求の範囲第（１）項記載のピリジン
   誘導体。
3. （３）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
   基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、またはオク
   チル基を示す。） で表わされる特許請求の範囲第（１）項記載のピリジン
   誘導体。
4. （４）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基を、ｎは１ま
   たは２を示す。） で表わされるピリジン誘導体を少なくとも一種含有する
   ことを特徴とする液晶組成物。