Производные пиридина в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств Советский патент 1992 года по МПК C07D213/30 C09K19/34 

Ј

Изобретение касается производных пиридина, в частности (4-бутоксифе- нил)(транс-4-бутил-или-2-этил-циклогексил)пиридинов в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств. Цель - создание новых более эффективных компонентов указанного класса. Синтез ведут гидрированием соответствующего ненасыщенного пи- ридинзамещенного соединения на никеле Ренея с помощью водорода при нагревании до 30-40°С и давлении в присутствии спирта БФ; a) C25H35NO, б) С2 Нз9МО; a)T-pas-N 61°С T-pac-s - 48°С, Т-рам-1 - 93°С; б) T-pac-s 41 °С, T-pas-i 119°С ( - т-ра перехода смектик-нематик, Tc-s - кристалл- смектик, TN-I - нематик-изотропная жидкость). Т-ра плавления и интервалы жидкокристаллической фазы у новых веществ лучше известных. 2 табл.

Изобретение относится к производным пиридина, обладающим жидкокристаллическими свойствами и предназначенным для использований в качестве компонентов жидкокристаллического материала (ЖКМ) для электрооптических устройств.

Производные пиридина имеют общую формулу

к,. (D

где Ri CnH2n+i;

R2 CmHjjfn-M,

,4;

m 4.

Целью изобретения является изыскание новых производных пиридина, позволяющих снизить температуру плавления и расширить интервал жидкокристаллической фазы по сравнению с известными соединениями, близкими по структуре.

Пример 1. Получение (4-алкилфе- нил- или -4-алкоксифенил)-этил -5-(транс-4- алкилциклогексил)пиридинов соединения (I).

Соединения формулы (I) получают по следующей схеме:

R-O HyR-O w - din«

- R tt aCH ®(0)

tin

w

b.

Ю Ю

«J

Ю

KD cHj-CH,- m

-(oka.,

где К- 1;

R CnH2n-n;

Rl CmH2m+i:

n 2,4;

m 4.

Получение (4-бутоксифенил) (транс-4-бутилциклогексил)пиридина.

Получение 1-(2-метил-5-пиридил)-4-бу- тилциклогексанола соединения (II).

К57,7г(0,21 моль) соединения (II) добавляют при перемешивании 1 моль) серной кислоты. Температуру реакционной массы поддерживают ниже 80°С. Эту смесь пере- мешивают при указанной температуре 0,5 ч, охлаждают, выливают на лед, подщелачивают, масляный слой экстрагируют хлороформом, сушат сульфатом натрия, отгоняют хлороформ и остаток перегоняют в вакууме. Тк 196/22 мм. Выделяют 85% соединения (III) в виде бесцветного масла. Аналогично выделяют 2-метил-5-(4-этилциклогексен-1- ил)пиридина. Т.к. 201/20,

Раствор (0,2 моль) соединения (ill) в 350 мл абсолютного этанола гидрируют при 20 атм водородом над 7 г 5% Pd/C до полного поглощения водорода (за полнотой поглощения следят с помощью ГЖХ). Осадок отфильтровывают, отгоняют спирт, остаток перегоняют в вакууме. Т.е. 145/2, выход 87%, Аналогично получают 2-метил-5-(4- этилциклогексил)пиридин. т.к. 130/2.

Смесь 0,01 моль соединения (IV) 30 мл уксусного ангидрида и 0,012 моль4-бутокси- бензальдсгидэ кипятят 24 ч. Отгоняют уксусный ангидрид в вакууме. Остаток разбавляют 25 мл воды, подщелачивают до рН 8 и экстрагируют бензолом. Бензольный экстракт фильтруют через SI02 (L 5/40, h 3 см) и упаривают. Осадок перекри- сталлизовывают из ацетона. Выделяют 25- 30% соединения (V) с Tc-s 78°C, TS-N 171°СТм-| 243°С.

Аналогично получен (транс-4-этил- циклогексил)пиридил-2-ил -2-(4-бутоксиф енил)этилен. Tc-s 90°С, TS-N 114°С, TN-I 230°С.

Смесь 0,01 моль соединения (V) в 50 мл спирта и 2 г Ni/Re гидрируют до полного поглощения водорода при давлении 10 атм и температуре 30-40°С, фильтруют, и фильтрат упаривают, Соединение перекриталли- зовывают из ацетона. Tc-s 41°C, TS-I 119°С.

Найдено, %: С 82,51; Н 9,97.

С2 Н39МО

Вычислено, %: С 82,39; Н 9,98.

Аналогично получают другое соединение формулы (I).

Так для (4-бутоксифенил) (транс-2-этилциклогексил)пиридина Tc-s 48°С, TS-N 61°С, TN-I 93°С.

Найдено, %: 82,26; Н 9,58.

C25H35NO

Вычислено, %: С 82,14; Н 9,65.

Температуры фазовых переходов предлагаемых и известных соединений представлены в табл.1.

Из представленных в табл. 1 данных видно, что предлагаемые соединения имеют значительно более низкие температуры плавления и боле широкие.интервалы жидкокристаллической фазы.

Пример 4, ЖКМ( включающий в качестве компонентов соединения формулы (I).

Состав ЖШ, мае. %:

csHn- OV 0 -CN

ОС2Н5

Сг,Н

В табл. 2 представлены свойства ЖКМ А, Б, В, Г, в которых в качестве компонента X используются предлагаемые и известные соединения.

Из табл. 2 видно, что ЖКМ, содержащие предлагаемые соединения, имеют значительно более низкие нижние пределы интервалов нематической фазы и более широкие интервалы нематической фазы, чем ЖКМ, содержащие такое же количество известных соединений.

Формула изобретения

Производные пиридина общей формулы

Известное

.н

CiHvO - H -CsH,, 137,

N

СзН7ОсгНч рн С6Н13 (12,0)

сч,)-с2Нц

Предлагаемое

CaHs-O jHr©,

СцНаО СгН - ос Нэ м,о)

Примечание.

TC-N температура перехода кристалл-нематик;

TC-S «ристалл-смектик;

Ts-cJ- смектик-нематик;

Т5, - смектик-изотропная жидкость;

Т.. , - нематик - изотропная жидкость.

где RI СпН2п-н;

R2 CmH2m+i;

n 2.4; m 4,

в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств.

Таблица 1

65,0

115

137,

5)

(12,0)

(139,5)

(159,5) (151,0) (155,0)

50,0 22,0 2, О 25,5

93,0

45,0 78,0

1

1ЖКМ IXI Интервал немаI тической фазы,°С

А C H9- CH2CH24QH C2H5(-)23-(+)59,8

N

Б Hs- Q-CHaCHz- -OC Hg(-)25-()58,7

в C3H7- H CH2CH24pKg -C5H11(-)э-(Обз;Г

r C4H9- Q-CH2CH2- -OC H9 -)25-()60,2

Таблица 2