KR20010089493A - 액정 화합물 - Google Patents

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KR20010089493A
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보러 롤란드
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Abstract

본 발명은 화학식 I의 화합물에 관한 것이다.
화학식 I
상기식에서,
R1은 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알킬 또는 C1-20알케닐이며;
R2는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알콕시, C1-20알케닐옥시, C1-20알킬카보닐옥시(알킬-COO-) 또는 C1-20알케닐카보닐옥시(알케닐-COO-)이며;
MG1은 화학식 Ia의 그룹이며;
Z1은 단일 결합, -COO- 또는 -OOC-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -OCH2- 또는 -CH2O-이며;
MG2는 할로겐, 시아노, 니트로 또는 R1그룹에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH- 그룹이 질소에 의해 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 그룹이다.
화학식 Ia
-(A-Z2)n-(B-Z3)m-
상기식에서,
A 및 B는 서로 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로 또는 R1그룹에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH- 또는 -CH2- 그룹이 각각 질소 또는 산소에 의해 임의로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 또는 1,4-사이클로헥실렌 그룹이며,
Z2및 Z3은 서로 독립적으로 단일 결합, -COO- 또는 -OOC-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -OCH2- 또는 -CH2O-이고,
m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
당해 화합물은 강유전성 액정 장치의 제조시 유용하다.

Description

액정 화합물{Liquid crystal compound}
본 발명은 액정 화합물, 특히 강유전성 액정 화합물 또는 강유전성 액정 혼합물의 제조시 사용하기 위한 화합물에 관한 것이다.
강유전성 액정 장치 제조시의 강유전성 액정 상의 용도는 공지되어 있다[참조: Clark and Largerwall, Appl. Phys. Lett. 1980, 36, 899]. 강유전성 액정 장치(FLCD)는 네마틱 액정(LC) 화합물 및 혼합물을 기본으로 하는 장치와 관련된 한계를 극복하는 것으로 밝혀졌다. 이들 한계는 제한된 범위의 시각 및 비교적 느린 스위칭 시간을 포함한다.
강유전성 액정(FLC) 상은 키랄 스메틱 액정 화합물을 포함한다. 스메틱 상에서, LC 분자는 층상으로 배열되어 있다. 지시기는 층에 직각(예: 스메틱-A 또는 SA)이거나 경사져(스메틱-C 또는 SC) 있다. 강유전성이 발생하기 위해서는, 액정 상을 포함하는 하나 이상의 성분이 키랄성이어야 한다. 키랄 SC-상은 SC *으로 나타낸다. FLC-혼합물은 일반적으로 하나 이상의 비키랄 성분 및 하나 이상의 키랄 도펀트를 포함한다. 비키랄 성분은 일반적으로 FLC 제조에 필요하지 않다. 그러나, 비키랄 성분을 함유하는 FLC 혼합물의 제조는 LCD의 제조에 유용한 고안의 융통성이 넓다는 것을 의미한다.
강유전성 액정 상과 관련된 자발적 편광 및 이러한 액정 상과 적용된 전기장과의 강한 상호작용은 이들 물질이 매우 신속한 전기-광학 반응을 제공할 수 있다는 것을 의미한다[참조: Meyer et al. J. Physique Lett. 1975, 36, L-69-L-71]. 또한, 네마틱 LC와는 대조적으로, 강유전성 액정은 전기장에서 선형 전기-광학 반응을 나타낼 수 있다. 이것은, 강유전체가 네마틱 LCD와는 대조적으로 적용된 전압의 신호를 역전시킴으로써 동일한 속도로 접속되거나 차단될 수 있다는 것을 의미하고 이러한 변화 둘 다는 전기장에 의해 행해진다.
액정 응용 분야에서 피리미디닐 화합물의 용도는 익히 공지되어 있다. 미국 특허 제4,774,020호는 피리미디닐디옥산 유도체를 포함하는 액정 물질이 기재되어 있다. 이들 화합물은 네마틱 액정 응용 분야에서 사용되어 왔다.
강유전성 액정 응용 분야에서의 용도가 밝혀져 있는 공지된 피리미디닐 화합물의 예는 WO 제96/30344호에 기술되어 있다. 이들은 할로겐 치환된 피리미디닐디옥산 유도체를 포함한다.
강유전성 액정(FLC) 디스플레이의 제조에 사용되는 LC 물질의 특성은 디스플레이의 기능에 강한 영향을 미친다. FLC가 전체 작동 온도 범위에서 강유전성 상을 나타내어야만 한다는 요구조건과는 별도로 FLC 물질에 의해 충족되어야만 하는 추가의 요구조건이 많다. 이들 중 몇개 지목한다면 저점도, 큰 전기 시각 효과 및 화학적 및 광화학적 안정성 등을 포함한다.
따라서, 상기한 요구 조건을 적어도 일부분 충족시킬 수 있고 강유전성 액정 상의 제조에 사용될 수 있는 추가의 액정 화합물이 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 필요성을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 국면은 화학식 I의 화합물을 제공하는 것이다:
상기식에서,
R1은 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알킬 또는 C1-20알케닐이며;
R2는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알콕시, C1-20알케닐옥시, C1-20알킬카보닐옥시(알킬-COO-) 또는 C1-20알케닐카보닐옥시(알케닐-COO-)이며;
MG1은 화학식 Ia의 그룹이며,
Z1은 단일 결합, -COO- 또는 -OOC-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -OCH2- 또는-CH2O-이며;
MG2는 할로겐, 시아노, 니트로 또는 R1그룹에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH- 그룹이 질소에 의해 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 그룹이다.
-(A-Z2)n-(B-Z3)m-
상기식에서,
A 및 B는 서로 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로 또는 R1그룹에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH- 또는 -CH2- 그룹이 각각 질소 또는 산소에 의해 임의로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 또는 1,4-사이클로헥실렌 그룹이며,
Z2및 Z3은 서로 독립적으로 단일 결합, -COO- 또는 -OOC-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -OCH2- 또는 -CH2O-이고,
m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
본 발명의 디옥산-피리딘 및 디옥산-피리미딘 유도체는 강유전성 LC 혼합물에 포함될 수 있다. 이것은 숙련가들이 선택적으로 특정 혼합물 파라메터를 최적화할 수 있도록 한다. 최적화될 수 있는 계수는 다음과 같다:
1. 광범위 Sc-상. 이것은 신규 성분의 첨가가 유용한 상 범위를 증가시킬 뿐만 아니라, Sc-범위를 감소시키지 않고 존재하는 Sc-성분(예를 들면, 안정하지 않음)을 대체하기 때문에 중요하다.
2. 큰 경사각. 이것은 광도가 높은 장치의 제조를 촉진시키기 때문에 DHF-LCD와 같은 응용 분야에서 중요하다.
3. SA-상의 억제. 이것은 간섭 SA-상 없이 N-SC* 전이를 필요로 하는 APD-LCD와 같은 응용 분야에서 중요하다.
4. 낮은 복굴절율(△n). 본 발명의 디옥산-페닐-피리미딘 화합물은 기타 통상적인 넓은 온도 범위 SC-성분보다 더 낮은 복굴절율을 갖는다. 더 낮은 복굴절율은 이것이 더 큰 전지 갭을 갖도록 장치가 제조되게 하여 생산의 어려움 및 이의 비용을 상당히 감소시키기 때문에 대부분의 FLC-LCD에 필요하다.
따라서, 이들 화합물 단독으로 사용하거나 기타 액정 성분과 합하여 사용함으로써 성능 특성이 우수한 LCD를 제조할 수 있는 것으로 인지된다.
R1그룹은 바람직하게 측쇄 또는 직쇄 C5-16알킬 그룹이다.
R2그룹은 바람직하게 측쇄 또는 직쇄 C5-16알콕시 또는 C5-16알케닐옥시 그룹이다.
R1및 R2그룹은 각각 독립적으로 키랄일 수 있다.
MG1그룹은 바람직하게 할로겐, 시아노, 니트로, 알킬 또는 알콕시 그룹에 의해 임의로 치환된 1,4-페닐렌 그룹이다.
Z1, Z2및 Z3은 각각 바람직하게 단일 결합이다.
용어 "알킬"은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실 및 도데실과 같은 그룹을 포함하는 것으로 이해되어야만 한다.
용어 "알케닐"은 E 또는 Z 알케닐과 같은 그룹 및 말단 이중 결합을 갖는 알케닐 그룹을 포함하는 것으로 이해되어야만 한다. 이러한 그룹의 예로 알릴, 2-부테닐, 2-펜테닐, 2-헥세닐, 2-헵테닐, 2-옥테닐, 2-노네닐, 2-데세닐, 3-부테닐, 3-펜테닐, 3-헥세닐, 3-헵테닐, 3-옥테닐, 3-노네닐, 3-데세닐, 4-펜테닐, 4-헥세닐, 4-헵테닐, 4-옥테닐, 4-노네닐, 4-데세닐, 5-헥세닐, 6-헵테닐, 7-옥테닐, 8-노네닐, 9-데세닐, 10-운데실, 11-도데세닐 등이 포함된다.
용어 "알콕시"는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시, 운데실옥시 및 도데실옥시과 같은 그룹을 포함하는 것으로 이해되어야만 한다.
용어 "알케닐옥시"는 말단 이중 결합을 갖는 2E-알케닐옥시, 3Z-알케닐옥시, 4E-알케닐옥시 및 알케닐옥시와 같은 그룹을 포함하는 것으로 이해되어야만 한다. 용어 "2E-알케닐옥시", "3Z-알케닐옥시" 및 "4E-알케닐옥시"는 이중 결합이 2위치, 3위치 및 4위치에 각각 존재하는, 탄소수 3 이상, 4 이상 및 5 이상의 직쇄 알케닐옥시 그룹을 각각 포함하며, E 및 Z는 이중 결합의 배열을 나타낸다. 이러한 그룹으로는 2E-부테닐옥시, 2E-펜테닐옥시, 2E-헥세닐옥시, 2E-헵테닐옥시, 2E-옥테닐옥시, 2E-노네닐옥시, 2E-데세닐옥시, 3-부테닐옥시, 3Z-펜테닐옥시, 3Z-헥세닐옥시, 3Z-헵테닐옥시, 3Z-옥테닐옥시, 3Z-노네닐옥시, 3Z-데세닐옥시, 4-펜테닐옥시, 4E-헥세닐옥시, 4E-헵테닐옥시, 4E-옥테닐옥시, 4E-노네닐옥시, 4E-데세닐옥시, 5-헥세닐옥시, 6-헵테닐옥시, 7-옥테닐옥시, 8-노네닐옥시, 9-데세닐옥시, 10-운데실옥시, 11-도데세닐옥시 등이 포함된다.
용어 "알킬카보닐옥시"는 메틸카보닐옥시, 에틸카보닐옥시, 프로필카보닐옥시, 부틸카보닐옥시, 펜틸카보닐옥시, 헥실카보닐옥시, 옥틸카보닐옥시, 노닐카보닐옥시, 데실카보닐옥시, 운데실카보닐옥시 및 도데실카보닐옥시와 같은 그룹을 포하는 것으로 이해되어야만 한다.
용어 "알케닐카보닐옥시"는 말단 이중 결합을 갖는 1E-알케닐카보닐옥시, 2Z-알케닐카보닐옥시, 3E-알케닐카보닐옥시, 4Z-알케닐카보닐옥시 및 알케닐카보닐옥시와 같은 그룹을 포함하는 것으로 이해되어야만 한다. 용어 "1E-알케닐카보닐옥시", "2Z-알케닐카보닐옥시", "3E-알케닐카보닐옥시" 및 "4Z-알케닐카보닐옥시"는 이중 결합이 2위치, 3위치 및 4위치에 각각 존재하는, 탄소수 3 이상, 4 이상 및 5 이상의 직쇄 알케닐 그룹을 각각 포함하며, E 및 Z는 이중 결합의 배열을 나타낸다. 이러한 그룹으로는 알릴카보닐옥시, 2Z-부테닐카보닐옥시, 2Z-펜테닐카보닐옥시, 2Z-헥세닐카보닐옥시, 2Z-헵테닐카보닐옥시, 2Z-옥테닐카보닐옥시, 2Z-노네닐카보닐옥시, 2Z-데세닐카보닐옥시, 3-부테닐카보닐옥시, 3E-펜테닐카보닐옥시, 3E-헥세닐카보닐옥시, 3E-헵테닐카보닐옥시, 3E-옥테닐카보닐옥시, 3E-노네닐카보닐옥시, 3E-데세닐카보닐옥시, 4-펜테닐카보닐옥시, 4Z-헥세닐카보닐옥시, 4Z-헵테닐카보닐옥시, 4Z-옥테닐카보닐옥시, 4Z-노네닐카보닐옥시, 4Z-데세닐카보닐옥시, 5-헥세닐카보닐옥시, 6-헵테닐카보닐옥시, 7-옥테닐카보닐옥시, 8-노네닐카보닐옥시, 9-데세닐카보닐옥시, 10-운데실카보닐옥시, 11-도데실카보닐옥시 등이 포함된다.
R1및 R2그룹과 관련된 용어 "측쇄"는 상기 알킬, 알케닐, 알콕시, 알케닐옥시, 카복시알킬 또는 카복시알케닐 그룹이 상기한 바와 같이 알킬 또는 알케닐 그룹으로 추가로 치환될 수 있음을 의미하는 것으로서, 치환된 그룹중의 하나 이상의 수소원자가 할로겐에 의해 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 치환될 수 있다고 이해되어야만 한다.
용어 할로겐은 불소, 염소, 브롬 및 요오드와 같은 그룹을 포함하는 것으로 이해된다.
본 발명의 제1 국면 중의 바람직한 양태에 있어서, 화학식 II의 화합물이 제공된다.
상기식에서,
R1은 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알킬 또는 C1-20알케닐이며;
R2는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알콕시, C1-20알케닐옥시, C1-20알킬카보닐옥시(알킬-COO-) 또는 C1-20알케닐카보닐옥시(알케닐-COO-)이며;
Z1은 단일 결합, -COO- 또는 -OOC-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -OCH2- 또는 -CH2O-이며;
L1내지 L5는 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, 또는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 측쇄 또는 직쇄 C1-20알킬 또는 C1-20알케닐이고,
X는 -CH- 또는 질소이다.
본 발명의 화합물은 반응식 1 및 2에 나타낸 바와 같은 공지된 방법을 사용하여 쉽게 합성될 수 있다. 본 발명의 제2 국면은 4-(5-하이드록시-2-피리미딜)벤즈알데하이드의 에테르를 2-알킬프로판-1,3-디올과 반응시켜 디옥산 환을 형성하는 단계를 포함하는, 본 발명의 화합물의 제조방법을 제공한다.
반응식 1의 출발 화합물의 에테르 산소를 벤질 그룹을 사용하여 보호할 필요가 없음을 인지해야 한다. 선택적인 제조방법으로 장쇄 알킬 유도체를 디올과 반응시켜 디옥산 환을 형성시킨 다음, 촉매 수소화에 의해 하이드록시 그룹을 탈보호할 필요성을 제거할 필요가 있다.
본 발명의 제2 국면중의 선택적인 양태에 있어서, 피리미딘-2-카복실산을 1,3-디옥산의 2-하이드록시 유도체와 반응시킴을 포함하는, 화학식 I 및 화학식 II의 화합물의 제조방법을 제공한다. 제조방법은 반응식 2에 예시되어 있다.
상기식에서,
THF는 테트라하이드로푸란이고,
DEAD는 디에틸 아조디카복실레이트이고,
TPP는 트리페닐포스핀이며,
PTS는 파라-톨루엔설폰산이다.
상기식에서,
EDC는 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카보디이미드 하이드로클로라이드이고,
DMAP는 4-디메틸아미노피리딘이며,
DCM은 디클로로메탄이다.
반응식 1에 사용된 출발 물질은 반응식 3에 제시한 과정을 사용하여 제조할 수 있다.
상기식에서,
DMF는 디메틸포름아미드이고,
POCl3은 옥시염화인이고,
Et3N은 트리에틸아민이고,
Py는 피리딘이고,
MesCl은 메실 클로라이드이고,
DIBAH는 디이소부틸알루미늄 하이드라이드이며,
Tol은 톨루엔이다.
반응식 1의 제1 단계에 사용된 측쇄 알킬-충전제는 반응식 4에 나타낸 바와 같이 포우퀘트 스콜서(Fouquet Schlosser) 커플링[참조: Angew Chem. 1974, 86(1), 50-51]에 의해 합성된다.
상기식에서,
BTSS는 비스(트리메틸실릴)설페이트이고,
DCM은 디클로로메탄이다.
본 발명의 화합물은 단독으로 사용될 수 있거나 강유전성 액정 혼합물의 성분으로서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 국면은 화학식 I의 화합물을 포함하는 강유전성 액정 혼합물 및 2개 이상의 성분을 포함하는 액정 혼합물을 제공한다. 액정 혼합물의 부가 성분 또는 성분은 화학식 I의 화합물 하나 이상을 포함할 수 있거나, 선택적으로는 기타 적합한 공지된 메소제닉 또는 비메소제닉 화합물을 포함할 수 있다. 추가의 액정 성분은 화학식 I의 화합물과 혼화성이어야 한다. 본 발명의 화합물과 함께 사용하기에 적합한 공지된 메소제닉 물질의 예는 하기에 기재되어 있다. 본 발명의 혼합물에 사용될 수 있는 추가 성분의 기타 예는 미국 특허 제4,898,455호, 미국 특허 제4,929,278호, 미국 특허 제5,082,589호, 미국 특허 제5,238,602호, 미국 특허 제5,100,577호 및 미국 특허 제5,242,619호에 밝혀져 있다.
강유전성 액정 혼합물은 화학식 I의 화합물을 하나 이상의 추가의 메소제닉 또는 비메소제닉 성분과 혼합함으로써 쉽게 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제4 국면은 화학식 I의 화합물을 추가의 메소제닉 또는 비메소제닉 화합물과 혼합하는 것을 포함하는 강유전성 액정 혼합물을 제조하는 방법을 제공한다. 하나 이상의 추가의 성분은 화학식 I의 화합물 또는 상기한 바와 같은 기타 적합한 메소제닉 또는 비메소제닉 성분을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 화합물은 강유전성 액정 장치 제조에 사용될 수 있다. 상기한 바와 같이, 이러한 장치는 우수한 광학 특성 및 전기 광학 특성을 나타내는 것으로 밝혀져있다. 화학식 I의 화합물은 단독으로 사용될 수 있지만, 상기한 바와 같이 대부분 액정 혼합물의 형태로 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명 또한 상기한 바와 같은 액정 혼합물을 포함하는 광학 장치 또는 전기 광학 장치 이외에 화학식 I의 화합물을 포함하는 광학 장치 또는 전기 광학 장치를 포함한다.
이제, 본 발명을 다음 실시예를 참고로 하여 설명하고자 한다. 본 발명의 범주내의 이들 실시예에서의 변형은 당해 기술분야의 숙련가들에게 명백해질 것이다.
실시예 1
(RS)-5-(8-메틸운데실옥시)-2-[4-(트란스-5-옥틸[1,3]디옥산-2-일)-페닐]피리미딘의 제조
5-하이드록시-2-[4-(트란스-5-옥틸[1,3]디옥산-2-일)-페닐]피리미딘 0.44g(1.20mmol) 및 (RS)-8-메틸 운데칸-1-올 0.25g(1.32mmol)을 테트라하이드로푸란(THF) 30mL에 용해시킨다. 트리페닐포스핀 0.35g(1.32mmol) 및 디에틸 아조디카복실레이트(DEAD) 0.23g(1.32mmol)을 첨가하고, 용액을 실온에서 밤샘 교반한다. 이 후, 반응 혼합물을 물 150mL에 부어넣고, 생성물을 에틸 아세테이트 50mL로 3회 추출한다. 합한 유기 층을 물로 2회 세척하고, 황산마그네슘상에서 건조시킨 다음, 여과하고, 용매를 증발시킨다. 조생성물을 용리액으로서 7:3의 사이클로헥산/에틸 아세테이트를 사용하여 실리카 겔상에서 칼럼 크로마토그래피로 정제한다. 에탄올로부터 재결정화시켜 (RS)-5-(8-메틸운데실옥시)-2-[4-(트란스-5-옥틸-1,3-디옥산-2-일)페닐]피리미딘 0.52g을 수득한다; 융점(C-Sc): 98.8℃, 상 전이점(Sc-N): 135.3℃, 투명점(N-I): 145.6℃.
출발 물질로서 사용한 5-하이드록시-2-[4-(트란스-5-옥틸)-[1,3]-디옥산-2-일)페닐]피리미딘은 다음 방법으로 제조된다:
(a) 2-하이드록시메틸데칸-1-올 10.35g(55mmol) 및 2-(4-포름페닐)-5-벤질옥시피리미딘 14.45g(55mmol)을 톨루엔 470mL에 현탁시킨다. 이 후, p-톨루엔설폰산 0.5g을 첨가하고, 반응수를 공비 혼합 증류로 제거한다. 용액을 약간 냉각시킨 후, 미온수 120mL로 3회 세척한다. 유기 층을 회전 증발기상에서 증발시킨다. 이 후, 디에틸 에테르를 첨가하고, 용액을 냉각 장소에서 결정화시킨다. 결정을 여과하고, 디에틸 에테르로 세척하여 5-(벤질옥시)-2-[4-(트란스-5-옥틸-1,3-디옥산-2-일)페닐]-피리미딘 22.0g(87%)을 백색 결정으로서 수득한다.
(b) 5-(벤질옥시)-2-[4-(트란스-5-옥틸-1,3-디옥산-2-일)페닐]-피리미딘 22.0g(47.7mmol)을 디옥산 500mL와 에탄올 500mL를 함유하는 혼합물에서 현탁시킨다. 트리에틸아민 2.2mL를 첨가한 후, 혼합물을 실온에서 90분 동안 10% Pd/C 2.2g을 수소화 촉매로서 사용하여 수소화시킨다. 수소 흡수가 완결되자 마자, 반응 혼합물을 디칼사이트(decalcite)를 통해 여과한다. 이 후, 용매를 제거한다. 에탄올로부터의 잔사를 결정화시켜, 5-하이드록시-2-[4-(트란스-5-옥틸[1,3]디옥산 -2-일)페닐]피리미딘 9.7g(66%)을 백색 결정으로서 제공한다.
다음 화합물들을 유사한 방식으로 제조할 수 있다:
---은 단일 결합에 의해 근접 원자의 결합을 나타낸다.
실시예 2
강유전성 액정 혼합물의 제조
표 I에 나타낸 조성물을 포함하는 강유전성 액정 혼합물, SC0-1014를 제조한다. 이러한 혼합물의 특성을 SC0-1014에서의 화학식 Ia의 화합물의 혼합물과 비교한다. 2가지 혼합물의 특성을 비교하고, 그 결과를 표 II에 나타낸다.
N, SA 및 Sc *는 상응하는 LC-상의 상한 온도이다.
A가 빠진 상은 "-"로 나타낸다.
2θ는 25℃에서 관찰된 스위칭 각으로서, 적용한 10Vpp/㎛2파장의 전지 크기에서 측정된다.
시험 전지는 전극이 ITO이며, 경사도 작으며, 평행-브러슁된 폴리이미드 뱅향 층을 가지며, 전지 갭이 10㎛이다.
표 II의 데이타는 시험 혼합물의 혼합물 매개변수에서 화학식 Ia의 디옥산-페닐-피리미딘 화합물의 영향이 우수하다는 것을 명백히 확신시킨다. 특히, Sc*-상의 상한은 5.6℃로 증가하고, 투명점은 5.5℃로 증가하며, 스위칭 각은 13.7°로 증가한다.

Claims (13)

  1. 화학식 I의 화합물.
    화학식 I
    상기식에서,
    R1은 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알킬 또는 C1-20알케닐이며;
    R2는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알콕시, C1-20알케닐옥시, C1-20알킬카보닐옥시(알킬-COO-) 또는 C1-20알케닐카보닐옥시(알케닐-COO-)이며;
    MG1은 화학식 Ia의 그룹이고,
    Z1은 단일 결합, -COO- 또는 -OOC-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -OCH2- 또는 -CH2O-이며;
    MG2는 할로겐, 시아노, 니트로 또는 R1그룹에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH- 그룹이 질소에 의해 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 그룹이다.
    화학식 Ia
    -(A-Z2)n-(B-Z3)m-
    상기식에서,
    A 및 B는 서로 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로 또는 R1그룹에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH- 또는 -CH2- 그룹이 각각 질소 또는 산소에 의해 임의로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 또는 1,4-사이클로헥실렌 그룹이며,
    Z2및 Z3은 서로 독립적으로 단일 결합, -COO- 또는 -OOC-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -OCH2- 또는 -CH2O-이고,
    m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
  2. 화학식 II의 화합물.
    화학식 II
    상기식에서,
    R1은 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알킬 또는 C1-20알케닐이며;
    R2는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 키랄 또는 비키랄, 측쇄 또는 직쇄 C1-20알콕시, C1-20알케닐옥시, C1-20알킬카보닐옥시(알킬-COO-) 또는 C1-20알케닐카보닐옥시(알케닐-COO-)이며;
    Z1은 단일 결합, -COO- 또는 -OOC-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -OCH2- 또는 -CH2O-이며;
    L1내지 L5는 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, 또는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있고 하나 이상의 인접하지 않은 -CH2- 그룹이 -CH=CH-, -O-, -CO-, -COO-, -OOC-, -O-OC-O- 또는 -S-에 의해 임의로 치환될 수 있는 측쇄 또는 직쇄 C1-20알킬 또는 C1-20알케닐이고,
    X는 -CH- 또는 질소이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1이 측쇄 또는 직쇄 C5-16알킬 그룹인 화합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, R1이 옥틸 그룹인 화합물.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, R2그룹이 직쇄 또는 측쇄 C5-16알콕시 또는 C5-16알케닐옥시 그룹으로부터 선택되는 화합물.
  6. 제5항에 있어서, R2가 2E-옥테닐옥시, 2E-노네닐옥시, 2E-데세닐옥시, 2E-운데세닐옥시, 2E-도데세닐옥시, 옥틸옥시, 데실옥시, 도데실옥시, 7-메틸데실옥시, 7-메틸운데실옥시, 8-메틸도데실옥시, 9-메틸도데실옥시 및 9-메틸트리데실옥시를포함하는 그룹으로부터 선택되는 화합물.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, R1및 R2그룹이 서로 독립적으로 키랄성인 화합물.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, Z1이 단일 결합인 화합물.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, L1, L2, L3, L4및 L5가 수소인화합물.
  10. 4-(5-하이드록시-2-피리미딜)벤즈알데하이드를 2-알킬-1,3-프로판디올과 반응시킴을 포함하는, 화학식 I 또는 화학식 II의 화합물의 제조방법.
  11. 성분 중의 하나가 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 따르는 화학식 I 또는 화학식 II의 화합물임을 특징으로 하는, 두개 이상의 성분을 포함하는 강유전성 액정 혼합물.
  12. 광학 장치 또는 전기 광학 장치의 제조시의 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 따르는 화학식 I 또는 화학식 II의 화합물 또는 제11항에 따르는 액정 혼합물의 용도.
  13. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 따르는 화학식 I 또는 화학식 II의 화합물 또는 제11항에 따르는 액정 혼합물을 포함하는 광학 장치 또는 전기 광학 장치.
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