2-(4-Карбокси-3-галогенфенил)-5-алкил-1,3,2-диоксаборинаны в качестве полупродуктов синтеза жидкокристаллических производных галогенфенил-5-алкил-1,3,2-диоксаборинанов Советский патент 1992 года по МПК C07F5/02 

Изобретение относится к новым соединениям, а именно к 2-(4-карбокси-3-галоген- фенил)-5-алкил-1,3,2-диоксаборинанам, которые могут найти применение в качестве полупродуктов синтеза новых жидкокристаллических соединений, предназначенных для использования в электрооптических устройствах отображения информации.

Цель изобретения - изыскание новых полупродуктов, которые обеспечивают получение жидкокристаллических соединений, обладающих более высокими значениями положительной диэлектрической анизотропии и более низкими температурами образования нематической фазы по сравнению с известными соединениями.

Пример 1. 2-(4-Карбокси-3-ф|Ср Ье- нил)-5-пропил-1,3,2-диоксаборинан.

Смесь 4,3 г (0,025 моль) 4-карбокси-З- фторфенилборной кислоты, 3,0 г (0,025 моль) 2-пропил-1,3-пропандиола в 70 мл ацетона кипятили в колбе с обратным холодильником 5 ч, Растаооитель отгоняли, продукт кристаллизовали из метилэтилкетсна. Выход 5,7 г (0,022 моль), 88%, т, пл. 195°С.

XI

О

Os Ю

hO

ю

Аналогично получены и другие кислоты, выходы и температуры фазовых переходов которых представлены втабл, 1.

Состав и строение полученных соединений подтверждены результатами элемент- ного анализа (табл 1). данными ИК-, ПМР-спектров.

Так, в спектрах JIMP предлагаемых соединений (10%-ный раствор в дейтероацето- не, эталон - ГМДС, прибор Tesla BS-467, б, м.д.) сигналы атомов водорода диоксабо- ринанового фрагмента наблюдаются в области 3, 4-4,3 (центры при 3,54, 3,70, 3,86, 4,00, 4,10, 4,16, 4,26). Сигналы атомов водорода бензольного кольца наблюдаются в области 7,10-7,83. В ИК-спектрах соединений (0,1 М растворы в CCI/j, хролоформе) интенсивный пик 1715 см соответствует валентным колебаниям карбонила карбоксильного фрагмента.

Синтезирование соединения - при комнатной температуре белые, без запаха кристаллы.J

На основе 2-(4-карбокси-3-галогенфе- нил)-5-алкил-1,3,2-диоксаборинанов были получены жидкокристаллические эфиры (табл. 2), величины положительной диэлектрической анизотропии и температуры образования нематической фазы которых были сопоставлены с аналогичными параметра- ми соответствующих эфиров аналога (табл. 2).

Пример 2. (4-Цианофенилокси- карбонил)-3-фторфенил -5-пропил-1,3,2-ди - оксаборинан.

Смесь 1 г (0,004 моль) 2-(4-карбокси-3- фторфенил)-5-пропил-1,3,2-диоксаборина - на, 0,32 мл пиридина, 0,32 мл тионила хлористого в 50 мл безводного диэтилового эфира перемешивали 1 ч. Затем добавляли 0,5 г (0,004 моль) 4-оксибензонитрила и 1 мл пиридина. Смесь оставляли на ночь, фильтровали. Остаток, полученный после отгонки растворителя, кристаллизовали из гексана, этилового спирта. Выход 1 г (0,0027 моль), 67,5%, температурная область существования немчтической фазы 89- 174°С.

Аналогично были получены и другие эфиры.

Определение температур образования нематической фазы, измерения положительной диэлектрической анизотропии эфиров, полученных на основе предлагаемых соединений, и сопоставление, приведенное в табл. 2, этих данных с результатами ана- логичных измерений соответствующих эфиров прототипа показало, что жидкокристаллические соединения, синтезированные на основе предлагаемых кислот, характеризуются более высокими

значениями положительной диэлектрической анизотропии, более низкими температурами образования нематической фазы, чем те же производные аналога.

Для дополнительного подтверждения преимущества предлагаемых кислот по сравнению с аналогом были приготовлены смеси, содержащие 15 мае. ч. (4-циано- фенилоксикарбонил)-3-галогенфенил -5-ал- кил-1,3,2-диоксаборинана (эфиры, полученные на основе предлагаемых кислот) и 85 мае. ч, состава (А), состоящего из 2 мае, ч. 4-бутил-4-метоксианизола и 1 мае. ч, 4-бу- тил-4-гексилкарбоксибензола, а также смеси, содержащие 15 мае. ч. (4-циано- фенилоксикарбонил)фенил -5-алкил-1,3,2- диоксаборинана (эфиры, полученные на основе прототипа) и 85 мае. ч. состава (А). Результаты измерений диэлектрической анизотропии полученных смесей подтвердили преимущество предлагаемых кислот по сравнению с аналогом.

рическая ания смесей, полуна основе эфилагаемых

80 5,9 6,4 5,5 3,8 4,5 4,0

Диэлектрическая анизотропия смесей, полученных на основе эфиров прототипа

6,2

4,7

3,8

3,0

2,3

Результаты даются в последовательностях, аналогичных приведенным в табл. 2 описания изобретения.

Таким образом, предлагаемые 2-(4-кар- бокси-3-галогенфенил)-5-алкил-1,3,2-диокс аборинаны по сравнению с аналогом обладают тем преимуществом, что на их основе могут быть получены жидкокристаллические соединения с более высокими значени- ями положительной диэлектрической анизотропии, более низкими температурами образования нематической фазы, которые с успехом найдут применение в электрооптических устройствах отображения информации.

Формула изобретения

2-(4-Карбокси-3-галогенфенил)-5-алкил- 1,3,2-диоксаборинаны формулы

х-0 /-Л

,-Г)В- ©ьсоэн ,

ЫЧ) х

СПН2П,

или 5, тогда X-CI или F: , б, 7, тогда X-F,

в качестве полупродуктов синтеза жидкокристаллических производных галогенфе- нил-5-алкил-1,3,2-диоксаборинанов.

Изобретение касается бороорганиче- ских веществ, в частности 2-(4-карбокси-3- галогенфенил)-5-алкил-1,3,2-диоксаборина- нов общей ф-лы с„На,-О-©-ск °н , О Х где п 3 или 5 при Х- CI; , 6, 7 при X-F-, полупродуктов синтеза жидкокристаллических производных галогенфенил-5-алкил- 1,3,2-диоксаборинанов, обладающих более высокими значениями положительной диэлектрической анизотропии и более низкими температурами образования нематической фазы. Цель - создание новых полупродуктов с достижением лучших указанных свойств для конечных веществ. Синтез ведут из 2-(4- карбокси-3-фторфенил)борной кислоты и 2- алкил-1,3-пропандиола в среде ацетона при кипячении. Выход, т пл. или т. интервал л существования нематической фазы °С; § брутто-ф-ла: а) 88; 186; CisHieBFCM; б) 73; iT 183; Ci3Hi6BCI04; в) 82; 164-169; СЛ Ci4Hi8BF04; г) 76; 156-174; CisHaoBFOo; д) Г 69; 118-123; Ci5H2oBCl04; e) 64; 158; Г С1бН22ВР04;ж)72-147-169; C17H24BFCM. 2 табл.

Элементный аналич,выходы, температуры фазовых переходов 2- Ct-карбокси-З-гало- генфенип)-5-аякил-1,3,2- диоксаОоринаноа

сЛ,Ј в-ф-сво о х

73 82 76 69 64 72

«6

183

164-169

156-174

118-123

15В-167

H7-I69

Wf jo, w. u,4J i 1,44

62,527,073,64 6,29 С„ 114JBFOt 62,387,15 3,51 6,17 63,20 7,69 3,18 6,13 Cy, HMBFO( 63,39 7,46 3,36 5,90

Таблица2

Величины положительной диэлектрической анизотропии эфиров предлагаемых кислот и известных соединений

Эфиры предлагаемых кислот

vvCV 00 Таблица 1

5,7 5.15

V

Эфиры известных соединений

CnH - CW-QcN