SU675800A1

SU675800A1 - 5-Алкил-2-(4-цианофенил)-пиридины в качестве жидких кристаллов

Info

Publication number: SU675800A1
Application number: SU772521289A
Authority: SU
Inventors: А.И. Павлюченко; Н.И. Смирнова; Е.И. Ковшев; В.В. Титов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7850
Priority date: 1977-08-11
Filing date: 1977-08-11
Publication date: 1988-04-23

Abstract

5-алкил-2-

Description

о ел

00 Изобретен е относитс к новым химическим соединени м, конкретно к жидкокристаллическим 5-алкил-2- (4-цианофенш1)-пиридинам, которые могут быть исполйЗованы в качестве I низкоплавких компонент жидкокристаллических материалов (ЖКМ), примен емых в различных электрооптических устройствах, Известными наиболее перспективными жидкокристаллическими соединени ми вл ютс 4-апкил- или 4-алкокси4 -цианобифенилы . Они низкоплавки, химически ста бильны, бесцветны. Недо статок названных соединений заключаетс в том, что они имеют невысокие Тгёйкиературы перехода в изотропную жидкость (), а, следовательно, узкую область мезоморфного состо ни кроме того, их положительна диэлект рическа анизотропи не достаточно высока, () что ограничивает возмо сности их практического использовани . Целью данного предложени вл/1етс расширение ассортимента жид ких кристаллов с более высокой температурой просветлени и высокой положительной диэлектрической анизотро пией. Поставленна цель достигаетс Новыми жидкокристаллическими 5-алкил -2-(4-цианофенил)-пиридинами общей формулы ., It где п 4-8, которые сочетают в себе положительные свойства цианобифенилов (низкоплавность , химическа стабильность, бесцветность) с более высокими значе ни ми Тпр (на ) диэлектрической анизотропии. Соединени общей формулы получают по известной схеме синтеза 2,5-диза мёщенньпс йиридинов, котора -состоит в кетовинилировании N-1-алкенилпиперидинов п-бромфенил- |б-хлорвинилкетоном с последующей циклиза1| ей полученных 4-пиперидино-3-алкил-1-п-бромбензоилбутадиенов-1 ,3 .в.. перхлораты 5-алкил-2-п-бромфенилпирили , которые кип чением с уксуснокислым рас вором ацетата аммони перевод т в 5-ал кил-2- (4-бромфенил) -пиридины и а1ромат ческие галогениды превращают в нитрилы реакцией с цианидом меди.Ниже приведен примеры получени соединений общей формулы. , . Пример 1. 5-бутил-2-(4-цианофенил )-пиридин. а)4-пиперидино-3-бутил-1-(п-бромбензоил )-бутадиен-1,3. К раствору 10,2 г (0,06 мол ) N-(reKceHiin-l)-пиперидина и 8,34 Мл (0,06 мол.) триэтиламина в 10 мл абсолютного эфира прикапывают при перемешивании раствор 14,7 г (0,06 мол.) п-бромфенил-р-хлорвинилкетона в 20 мл абсолютного эфира и оставл ют при комнатной температуре на 12 ч. Реакционную массу разбавл ют водой, отгон ют в вакууме эфир, осадок отфильтровывают , промывают два раза водой и, не перекристаллизввыва , используют в следующей стадии. б)Перхлорат 5-бутил-2-(4-бромфенил ) -пирили . В раствор 25 мл 54% хлорной кислоты и 20 мл воды добавл ют 4-пиперидино-З-бутил-1- (п-бромбензоил)-бутадиена-1 ,3 из предыдущей стадии и кип Т т 15 мин. После охлаждени осадок отфильтровывают, тщательно отжимают на фильтре, к нему добавл ют 5 мл ле-, д ной уксусной кислоты и 100 мл абсолютного эфира, охлаждают при (-)30С. Осадок отфильтровывают, промывают абсолютным эфиром, и не перекристаллизовыва , примен ют в следующей стадии. Выдел ют 19 г (84%)... в)5-бутил-2-(4-бромфенил)-пиридин . .; В раствор 40 г Уксуснокислого аммони в 15р мл лед ной уксусной кислоты помещают 19 г (0,03 мол.) перхлората 5-бутил-2-(4-бромфенил)-ПИ-, рили и кип т т 4 ч, выливают в 300мл воды. Выпавший осадок экстрагируют бензолом. Бензольный экстракт промывают водой, сушат над сульфатом натри и отгон ют бензол на роторном испарителе . Остаток перекристаллизовыiitdtий гёксана с активированным углем . Выдел ют 6,7 г (46%) вещества с температурой плавлени (Т пл ) температурой перехода в смектическую мезофазу 65,5 С. Найдено: С 61,90; 61,96; Н 5,40; . 5,82«, N 4,63%-, 4,81% C,sH,tBrN. Вычислено: С 62,08, Н 5,55; N 4,82%. г)5-бутил-2-(4-цианофенил)-пиридин .

Кип т т 2 ч при перемешивании смесь 6 г (0,02 мол.) 5-бутил-2-(4бромфенил )-пиридина, 5,51 г (0,06 мол.) цианистой меди и 20 мл N-метилпирролидона. Охлаждают, выливают в 100 мл воды и 25 мл 25% водного аммиака, экстрагируют бензолом. Бензольный экстракт промывают до нейтральной реакции водой, сушат над сульфатом натри , пропускают через колонку. из окиси алюмини II степени активности, элюиру бензолом. Бензол отгон ют в вакууме, остаток перекристаллизовывают из гексана с активированным углем. Выдел ют 1 г (22%) вещества, Т 31 С и температура про снени (Tf,p.) 27°С. Найдено: С 81,54; 81,42; Н 6,69; 6,75; N 11,70; 11,58% C«H,,N,. Вычислено: С 81,32-, Н 6,82; N 11,82%. Аналогично получают соединени общей формулы I, указанные в табл.2 (приведены значени R, температуры фазовых переходов, данные элементарного анализа); соответствующие им 5-алкил-2-(4-бромфеншт)-пирИдины представлены в тйбл.1. Полученные соединени представл ют , собой в жидкокристаллическом сосг то нии бесцветные, мутные жидкости, устойчивые при хранении и эксплуатации в электрооптических чейках. 5-алкип-2-(4-бром

Соединени формулы I по сравнению с 4-алкил-4-цианобифенилами обладают большей термостабильностью мезбфазы , их температуры про снени увеличивают на 5-бс, Кроме того, соединени I обладают большей положительной диэлектрической анизотропией, что существенно важно дл снижени рабочего напр жени в электрических устройствах. Например, 4-амш1-4-циЛанобифенил имеет температуру про снени 35 с и диэлектрическую анизотропию вблизи температуры плавлени . 24 (t 3 5-амш1-2-(4-цианофенил )пиридин имеет температуру про снени и диэлектрическую анизотропию вблизи точки плавлени а.5,« (+) 17. Данные по диэлектрической анизотропии соединений 1 представлены в табл.3. Таким образом, предложенные соединени общей формулы вл ютс бесцветными , химически с табильными, низ соплавкими жидкими кристаллами с большей положительной диэлектрической анизотропией, превьшающей диэлектрическую анизотропию ближайших аналогов , и с более высокими . Соединени I представл ют интерес в качестве компонентов ЖКМ дл снижени порогового напр жени в приборах, работающих на полевом ориентационном эффекте. Та 6 л и q а 1 ) пиридины вт

Тр - температура плавлени твердого кристалла Т - температура про снени смектической мезофазы # - мойртроп.

5 в кил-2-(А-цианофенил)пиридииы -/V/VCN 1 С,Йр 31 4t2281,906,73

82,006,85 г (VN,j 27 33,5 25«1,66 81,837,61 ,, 28,5 472782,277.74 81,907,66 39,5 433581,088,36 82,158,25 Т р температура про снени нематической фазы Диэлектрические свойства 5-алкил | и - Диэлектрические посто нные дл направлений параллельного и перпендикул рного оптической оси ориентированного жидкого кристалла.

Таблица 2

11,25 11,ЗА C,,H,,N, 81,56 7,24 11,18 10,47 C,,Bj,Nj 81,77 7,26 №,59 10,54 9,94 CjjHj H, PI,97 7,96 10,06 9,90 9,48 CjgHj N, 82,14 8,27 9,57 9,50 Tia б л И ц а 3 (4-цианофенил)пиридинов

Claims

5-алкил-2-(4-цианофенил)-пиридины общей формулы

^ε«^Η2η·τΟ^ΗΌ~^σΝ

где η = 4-8,

в качестве жидких кристаллов.

С* δ

зи675800

675800
2

1