JPS63253074A - ピリミジン化合物 - 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】 本発明は、強誘電性スメクチック液晶の電界への応答を
利用した、電気光学素子として有用な液晶化合物である
、光学活性なピリミジン化合物に関するものである。

液晶は、種々の電気光学素子として応用され、時計や電
卓等の表示に実用化されてきている。現在実用化されて
いる液晶表示素子は、ネマチック液晶やコレステリック
液晶の誘電的配列効果を利用したものが大部分である。

しかし、期待されている画素数の多い表示素子への応用
に当たっては応答性の点や、駆動マージンが取れないこ
とによるコントラスト、視角特性等の点で問題になって
いる。そのため、各画素毎にスイッチング素子を形成す
るＭＯＳパネルやＴＰＴパネルの研究開発が盛んに行わ
れている。

米国特許第４３６７９２４号には、かかる液晶素子の欠
点を除去するスメクチック相を用いた新しい表示原理に
よる液晶素子が開示されている。

又、光学的に活性な分子からなるスメクチックＣ＊相あ
るいはＨ相を示す液晶化合物は、一般に電気双極子密度
Ｐを有し、強誘電的であることが知られている。これら
のカイラルスメクチック液晶には電気双極子が存在する
ので誘電異方性によるよりも電場の作用を強く受け、こ
の作用力はＰの極性が電場と平行な方向を向くという性
質があるので、印加した電場の方向を反転させることに
より分子の方向を制御することができる。そしてこの分
子の平均的な長軸方向の変化を２枚の偏光板を用いて検
出することにより、電気光学素子として利用できる。

このスメクチックＣ＊相またはＨ相の電界への応答を利
用した電気光学素子は、その自発分極と電界の及ぼす作
用力が、誘電異方性によるものより３〜４桁大きいので
、ＴＮ型液晶素子に比べ優れた高速応答性を有し、かつ
、適当な配向制御を行うことによって記憶機能を持たす
ことが可能であり、高速光学シャッター又は表示情報量
の多いディスプレイ等への応用が期待されるものである
。

この様な強誘電性を有するカイラルスメクチック液晶材
料については、これまでも種々の化合物が合成され、そ
の性質について研究されている。

例えば、特開昭６１−９３１７０号公報には光学活性な
２−（４−アルコキシフェニル）−５−アルキルピリミ
ジン化合物が、また、特開昭６１−１２９１６９号公報
には光学活性な２−（４−？＆換アルコキシフェニル）
−５−アルキルピリミジン化合物が水分に対して安定で
あり、また広い温度範囲でカイラルスメクチック相を呈
する化合物として提案されている。

しかしながら、該化合物においてもその使用可能温度域
は限定されており、特に低温側での特性が不十分であり
実用上は満足できるものではなかった。

本発明者等は、より広い温度範囲にわたってカイラルス
メクチック相を呈するピリミジン系の液晶化合物につい
て鋭意検討を重ねた結果、不斉炭素原子を有する特定の
アルケニルオキシ基またはアルケノイルオキシ基を有す
る、次の一般式で表される光学活性なフェニルピリミジ
ン化合物が、特に低温域を含む広い温度範囲にわたって
カイラルスメクチック相を呈することを見出し、本発明
を完成した。

（式中、ｎは４〜１８を示し、Ｘは−ＣＨ，−または−
ＣＯ−を示し、本は不斉炭素原子を示す。）本発明の上
記一般式で表される化合物はフェニルピリミジン化合物
を合成する一般的な方法で製造することが可能である。

例えば、５−ｎ−アルキル−２−（４−ヒドロキシフェ
ニル）ピリミジンを光学活性な３，７−ジメチル−６−
オクテノールによりエーテル化する方法またはＤ−シト
ロネリル酸（３，７−ジメチル−６−オクテン酸）によ
りエステル化する方法、あるいは、４−シアノフェノー
ルをエーテル化またはエステル化した後、これを常法に
よりピリミジン化する方法によって製造することができ
る。

５−アルキル−２−（４−ヒドロキシフェニル）ピリミ
ジン化合物はピリミジン化合物を製造する一般的な方法
、例えば、４−シアノフみノールを常法によりベンジル
エーテル化し、次いでこれを４−ベンジロキシベンズア
ミジン塩酸塩とし、次いでｎ−アルキルマロン酸ジエス
テルと反応させて２−（４−ベンジロキシフェニル）−
４，６−シヒドロキシー５−ｎ−アルキルピリミジンと
し、次いでクロル化、還元することによって製造するこ
とができる。

かくして得られる本発明の一般式で表される化金物は単
独で液晶材料として使用できる他、他の液晶化合物と混
合して用いることもできる。

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ ２−　（４−（３，７−ジメチル−６−オクテノキシ）
フェニル）−５−ｎ−オクチルピリミジンの合成（１）
３．７−ジメチル−６−オクテノールの製造１５．４　
ｇの光学活性な３，７−ジメチル−６−オクテナールを
エタノール５０ａ＋１に溶解し、室温で１９．０　ｇの
水素化ホウ素ナトリウムを５分を要して加え、その後室
温で２時間攪拌した。

反応混合物を充分に濃縮した後水５０ｍ１を加え、ジエ
チルエーテルで抽出した。飽和食塩水で洗浄後乾燥し、
溶媒を情夫することにより、１３．７ｇの光学活性な３
．７−ジメチル−６−オクテノールを得た。

（２）２−　（４−（３，７−ジメチル−６−オクテノ
キシ）フェニル）−５−ｎ−オクチルピリミジンの製造
５５％水素化ナトリウム０．３７ｇ及びジメチルホルム
アミド１０ｄをとり、水冷下に２−（４−ヒドロキシフ
ェニル）−５−ｎ−オクチルピリミジン２．０ｇとジメ
チルホルムアミド３ｍＺの溶液を滴下し、滴下後１時間
室温で攪拌した。ここに、（１）で得られた光学活性な
３．７−ジメチル−６−オクテノールのｐ−トルエンス
ルホン酸エステル２．４ｇとジメチルホルムアミド３ｍ
Ｚの溶液を滴下し、滴下後９０℃で２時間攪拌した。冷
却後、反応液を２００ＷＬＩの氷水中に注ぎ、ジエチル
エーテルで抽出し、乾燥後脱溶媒した。

残留物をシリカゲルカラムを用い、ヘキサン／エーテル
（９／１）を展開溶媒として精製し、光学活性な２−　
（４−（３，７−ジメチル−６−オクテノキシ）フェニ
ル）−５−ｎ−オクチルピリミジン２．０ｇを得た。

赤外線分光分析（ｃｍ−’） ２９４０　（ｓ）、２８７０　（ｍ）、１６１０　（ｍ
）、１５９０　（ｍ）、１４３０　（ｓ）、１２５０　
（ｓ）、１１７０　（＋＋）、８００　（ｍ）比旋光度 〔α〕。＝　＋４．１５＠（２８℃、ｃｍｉ、ＣＨＣｌ
３溶液）この化合物を、ラビングにより配向処理を施し
た厚さ２μｍのガラス透明電極セルに注入し、９０℃に
加熱して等方性液体とした。

゛この液晶セルを直交ニコル下で１５Ｖ、ＩＨｚの矩形
波を印加しながら冷却すると、２１．５℃〜−１２℃の
間で明瞭なスイッチング動作が確認された。

また、偏光顕微鏡による相形態観察により、以下のよう
な相転移をｆ！認した。

上記本発明の化合物は一１２℃という低温を含む３０℃
以上の広い温度範囲でＳｃ”相を呈することが確認され
、低温において液晶温度を示す組成物を得るのに適して
いることは明らかである。

実施例２ ２−（４−（３，７−ジメチル−６−オクテノキシ）フ
ェニル）−５−ｎ−デシルピリミジンの合成２−（４−
ヒドロキシフェニル）−５−ｎ−オクチルピリミジンに
代えて、２−（４−ヒドロキシフェニル）−５−ｎ〜デ
シルピリミジンを用いる他は実施例１と全く同様の操作
により、表記の化合物を合成した。

赤外線分光分析（ｃ＋ｍ−’） ２９４０　（ｓ）、２８５０　（ｓ＋）、１６１０　（
ｍ）、１５８５　（ｍ）、１４３０　　（ｓ）、１２５
０　　（ｓ）、１１７０　　（ｎ＋）、　８００　　（
ｍ）比旋光度 〔α〕。＝　＋２．２０°　（２８℃、ｃｍｉ、ＣＨＣ
ｌ５溶液）この化合物を、ラビングにより配向処理を施
した厚さ２Ｊｒ１ｍのガラス透明電極セルに注入し、９
０℃に加熱して等方性液体とした。

この液晶セルを直交ニコル下で１５Ｖ、ＩＨ２の矩形波
を印加しながら冷却すると、２８．３℃〜−１８℃の間
で明瞭なスイッチング動作が確認された。

また、偏光顕微鏡による相形態観察により、以下のよう
な相転移を確認した。

Ｉ３０　　　　ＳＡ　−→Ｓｃ”−一→Ｃｒｙ２９．８
　　２８．３　　−１８．０　　　（’Ｃ）上記本発明
の化合物は一１８℃という低温を含む４０℃以上の広い
温度範囲で５０ｄｓ相を呈することが確認され、低温に
おいて液晶温度を示す組成物を得るのに適していること
は明らかである。

実施例３ ２−　（４−（３，７−ジメチル−６−オクテノイルオ
キシ）フェニル）−５−ｎ−デシルピリミジンの合成り
一シトロネリル酸０．４７　ｇ　、　　２−　（４−ヒ
ドロキシフェニル）−５−ｎ−デシルピリミジン０．７
８　ｇ及びジシクロへキシルカルボジイミド０．５５　
ｇをジクロルメタン５−に熔解した。ここに、４−ピロ
リジノピリジン０．１ｇを加え、室温で５時間撹拌した
。

脱溶媒後、ヘキサンを加え、生成したジシクロヘキシル
尿素をろ別した後へキサンを情夫した。

残留物をシリカゲルカラムを用い、ヘキサン／エーテル
（８５／１５）を展開溶媒として精製し、光学活性な２
−（４−（３，７−ジメチル−６−オクテノイルオキシ
）フェニル）−５−ｎ−デシルピリミジン０．５ｇを得
た。

赤外線分光分析（ｃｍ−’） ２９２５　（ｓ）、１７６０　（ｓ）、１５９０　（ｍ
）、１４３０　（ｓ）、１２００　（ｍ）、８００　（
ｍ） 比旋光度 〔α〕　。・　＋３．７６＠　（２５℃、　Ｃ＝Ｌ　　
ＣＨＣｌ１　７容液）この化合物を、ラビングにより配
向処理を施した厚さ２７５ｍのガラス透明電極セルに注
入し、９０℃に加熱して等方性液体とした。

この液晶セルを直交ニコル下で１５ｖ、ＩＨｚの矩形波
を印加しながら冷却すると、２４．０℃〜Ｉ”Ｃの間で
明瞭なスイッチング動作が確認された。

また、偏光顕微鏡による相形態観察により、以下のよう
な相転移をｌ＋１！認した。

上記本発明の化合物は１℃という低温を含む２０℃以上
の広い温度範囲でＳｃ’″相を呈し、また、上記化合物
はＳｃ“相の下にＳＸ相を有しており、低温側は一４℃
までスメクチックドメイン状態を保持することが６１認
された。従って、上記化合物は低温において液晶温度を
示す組成物を得るのにも適していることが明らかである
。

実施例４ ２−　（４−（３，７−ジメチル−６−オクテノイルオ
キシ）フェニル）−５−ｎ−オクチルピリミジンの合成
２−（４−ヒドロキシフェニル）−５−ｎ−デシルピリ
ミジンに代えて、２−（４−ヒドロキシフェニル）−５
−ｎ−オクチルピリミジンを用いる他は実施例３と全く
同様の操作により、表記の化合物を合成した。

赤外線分光分析（ｃｍ−リ ２９２５　（ｓ）、１７６０　（ｓ）、１５９０　（ｍ
）、１４３０　（ｓ）、１２００　（ｍ）、８００　（
ｍ）　’比旋光度 〔α〕、・＋３゜７２°　（２５℃、Ｃ・１、ＣＨＣｌ
３　？８液）この化合物を、ラビングにより配向処理を
施した厚さ２−のガラス透明電極セルに注入し、９０℃
に加熱して等方性液体とした。

この液晶セルを直交ニコル下で１５Ｖ、ＩＨ２の矩形波
を印加しながら冷却すると、１２．５℃〜−３，８℃の
間で明瞭なスイッチング動作がＩｉ１！認された。

また、偏光顕微鏡による相形態観察により、以下のよう
な相転移を確認した。

上記本発明の化合物は−３，８℃という低温を含む１５
℃以上の広い温度範囲でＳｃ”相を呈することが確認さ
れ、低温において液晶温度を示す組成物を得るのに適し
ていることは明らかである。

以上のように、本発明の化合物は室温以下の低温に液晶
温度を示す組成物を得るのに適した液晶化合物として、
また、室温以下の低温に液晶温度を示す組成物を得るの
に適したブレンド剤として有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 次の一般式で表される光学活性なピリミジン化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｎは４〜１８を示し、Ｘは−ＣＨ＿２−または
   −ＣＯ−を示し、＊は不斉炭素原子を示す。）