4-транс-н-алкенилфениловые эфиры 4ъ-транс-н- алкилциклогексанкарбоновой кислоты в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств и жидкокристаллический материал для электрооптических устройств
ИЗОБРЕТЕНИЕ КАСАЕТСЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, В ЧАСТНОСТИ 4-ТРАНС-Н-АЛКЕНИЛФЕНИЛОВЫХ ЭФИРОВ 4Ъ-ТРАНС-Н-АЛКИЛЦИКЛОГЕКСАНКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ ОБЩЕЙ Ф-ЛЫ CNH<SB POS="POST">2N+1</SB> - @ - C(O)O - @ - CH=CH-C<SB POS="POST">M</SB>H<SB POS="POST">2M+1</SB> ГДЕ N = 3, ИЛИ 4, ИЛИ 6 M = 1 ИЛИ 3, - КОМПОНЕНТОВ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ. ЦЕЛЬ - СОЗДАНИЕ МАТЕРИАЛОВ С БОЛЕЕ ШИРОКИМ ИНТЕРВАЛОМ НЕМАТИЧЕСКОЙ ФАЗЫ, ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ПРОЯСНЕНИЯ ПРИ НИЗКОЙ ВЯЗКОСТИ. СИНТЕЗ НОВЫХ ЭФИРОВ ВЕДУТ, НАПРИМЕР, ИЗ ВАЛЕРОИЛФЕНОЛА И ИЗОПРОПИЛАТА АЛЮМИНИЯ В БЕЗВОДНОЙ ИЗОПРОПАНОЛ-КСИЛОЛЬНОЙ СМЕСИ ПРИ 80°С. ВЫДЕЛЕННЫЙ ПОСЛЕ ЭКСТРАКЦИИ ПРОДУКТ РАСТВОРЯЮТ В ПИРИДИНЕ И ОБРАБАТЫВАЮТ ХЛОРАНГИДРИДОМ 4-ТРАНС-Н-БУТИЛЦИКЛОГЕКСАНКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ. ТЕМПЕРАТУРЫ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ: @ T<SB POS="POST">C-S</SB>, °C T<SB POS="POST">SB-SA</SB>, °C T<SB POS="POST">SA-N</SB>, °C T<SB POS="POST">N-J</SB>, °C брутто-ф-ла: а)72 нет нет 124 C<SB POS="POST">19</SB>H<SB POS="POST">26</SB>O<SB POS="POST">2</SB> б) 53,5 нет нет 118,6 C<SB POS="POST">20</SB>H<SB POS="POST">28</SB>O<SB POS="POST">2</SB> в) 51,7 нет нет 119,6 C<SB POS="POST">22</SB>H<SB POS="POST">32</SB>O<SB POS="POST">2</SB> г) 41,8 нет нет 98,2 C<SB POS="POST">22</SB>H<SB POS="POST">32</SB>O<SB POS="POST">2</SB> д) 46,7 67 73,2 99,3 C<SB POS="POST">24</SB>H<SB POS="POST">36</SB>O<SB POS="POST">2</SB>. Эти новые эфиры (от 1 до 5) входят в жидкокристаллический материал для электрооптических устройств в количестве 3-80 мас.%, а остальное жидкокристаллические вещества. Последние выбирают из производных бифенила, циклогексана, диоксана, пиримидина, пиридина, алкил(алкокси)фениловых эфиров, алкил(алкокси)бензойных кислот, алкилфениловых эфиров п-(4-алкил-транс-циклогексил)-бензойной кислоты, п-(4-алкил-транс-циклогексил-фениловых эфиров 4-алкил-транс-циклогексанкарбоновой кислоты. В этих материалах повышена температура прояснения до 73,7-108,1°С и более широкий интервал нематической фазы при низкой кинематической вязкости (18-24 мм<SP POS="POST">2</SP>/с) против 55-89,3°С в известном случае. 2 с.п. ф-лы, 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) О, ".411
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
С,„Н„,„, C(0)O OCH=CH — ÑùH,ù„
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБР(ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гннт сссР (21) 4280286/23-04 (22) 07.07.87 (46) 07. 12. 89. Бюл. У 45 (72) P.Х.Гейвандов, В.Ф.Петров, С.О.Ласточкина, А.Э.Рабинович и M.Ô.Ãðåáåíêèí (53) 532.78(088.8) (56) Патент ГДР У 105701, кл. 21 f 89/02, 1974.
Авторское свидетельство СССР
Р 1302684, кл, С 09 К 19/42, 1985. гдеп=3, или 4, или 6; m= 1 или
3, — компонентов жидкокристаллических материалов для электрооптических устройств ° Цель — создание материалов с более широким интервалом нематической фазы, повышенной температурой прояснения при низкой вязкости. Синтез новых эфиров ведут, например, из валероилфенола иизопропилата алюминия в безводной изопропанол-ксилольной смеси при 80 С. Выделенный после экстракции продукт растворяют в пиридине и обрабатывают хлопангидоидом 4транс-н-бутилциклогексанкарбоновой кислоты. Температуры фазовых перехоо
0 . .0С. дов: Тс 5þ C; T b зо, C; T> яв ю
T g,, С; брутто-ф-ла: а) 72; нет; нет; 1 24; С„ ) Нг Ог, б; 53,5; нет; нет 1 18,6; ,2; (51) 4 С 07 С 69/74 С 09 К 19/42
2 (54) 4-транс-н- АЛКЕНИЛФЕНИЛОВЫЕ ЭФИРЫ
4 — тр анс-н-АЛКИЛЦИКЛОГЕКСАНКАРБОНОВОИ
КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТОВ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ (57) Изобретение касается жидкокристаллических веществ, в частности 4I транс-н-алкенилфениловых эфиров 4— транс-н — алкилциклогексанкарбоновой кислоты общей ф-лы
С Н 60 . Эти новые эфиры (от 1 до 5) входят в жидкокристаллический материал для электрооптических устройств в количестве 3-80 мас.7, а остальное жидкокристаллические вещества. По следние выбирают из производных бифенила, циклогексана, диоксана, пиримидина, пиридина, алкил (алкокси) фениловых эфиров, алкил(алкокси) бензойных кислот, алкилфениловых эфиров п-(4-алкил-трансциклогексил)-бензойной кислоты, п-(4алкил †тра-циклогексил)фениловых эфиров 4-алкил-транс-циклогексанкарбоновой кислоты. В этих материалах повышена температура прояснения до
73,7-108,1 С и более широкий интервал нематической фазы при низкой кинематической вязкости (18-24 мм /с) против
55-89,3 С в известном случае. 2 с.п, ф-лы, 3 табл.
1527235!
}» м с(0»0 © сн=сн c H> „
CN
Изобретение относится к новым эфирам циклогексанкарбоновой кислоты, конкретно к 4-транс-н-алкенилфениловым где и — целые числа 3, 4,6;
m — целые числа 1, 3, которые могут быть использованы как компоненты жидкокристаллического материала, а также жидкокристаллическому материалу для электрооптических устройств, 15
Цель изобретения — изыскание новых соединений в ряду эфиров цикло гексанкарбоновой кислоты, обладающих жидкокристаллическими свойствами, и жидкокристаллический материал на их основе с повышенной температурой прояснения и более широким интервалом нематической фазы, Пример 1. Получение 4-трансн-пентенилфенилового эфира 4 -транс-нбутилциклогексанкарбоновой кислоты.
К 6,68 r (0,0375 моль) валероилфенола в 35 мл безводного ксилола добавляют раствор 7 r (0,035 моль) изопропилата алюминия в 40 мл безводного изопропилового спирта и смесь нагревают до 80 С до полной отгонки образующегося ацетона, Реакционную смесь охлаждают, выливают в смесь
12,5 мл концентрированной серной кислоты, 50 r льда и 25 мл воды и пере35 мешивают в течение 1 ч. Экстрагируют эфиром, промывают эфирный экстракт водой, сушат над безводным сульфатом натрия. После отгонки эфира 6,2 г ос- „ татка растворяют в 25 мл пиридина и к полученному раствору добавляют
8,1 г (0,04 моль) хлорангидрида 4 транс-н-бутилциклогексанкарбоновой кислоты и оставляют смесь на 24 ч при 20 С.
Реакционную смесь выливают на лед и подкисляют соляной кислотой, экстрагируют хлороформом, промывают экстракты водой, раствором бикарбоната натрия, водой. После отгонки раство50 рителя.остаток хроматографируют на колонке из силикагеля (высоте 20 см, 40/100, элюент бензол:петролейный эфир 1:2).
Вь(деляют 3 г 4-транс-н-пентенилфенилового эфира 4 -транс-бутилцик( логексанкарбоновой кислоты, выход
24Х. ( эфирам 4 -транс-н-алкилциклогексанкарбоновой кислоты общей формулы
1.,пл. 41 8 С, т пр ° 98 2 С, ИК- спектр (СС1о, см ): 1735 (C=O);
9)0,995 (СН=СН), IIMP (CDC1, В м.д.) l, :6,2м (2Н, CH=CH):7,25м (4Н,Ar).
Температуры фазовых переходов и данные элементного анализа соединений формулы (I) приведены в табл.11
Сравнительные данные по температурам фазовых переходов для известных соединений 4-н-алкилфениловых эфиров
4 -транс-*алкилциклогексанкарбоновой кислоты и предложенных соединений (I) а также интервалам нематической фазы приведены в табл.2.
Пример 2. Получение жидко кристаллического материала (ЖКМ).
0,1 г (10 мас.7) С5Н11
0,15 г (15 мас. Х) С„Н
О, 2 г (20 мас. Е) Ц»эОСбОООСН-СН-СНЗ
0,1 г (10 мас.Ж) Сф7 г (10 мас,7) t-Ð7 О ОС Н 0,15 г (15 мас. F)< С5Н1!
1 l
0,1 г (10 мас.Ж) О,1 г (10 мас.7) С5Н11 о помещают в сосуд, нагревают до 100 С,тща-, тельно перемешивают,-охлаждают и Ъолуча-, ют готовый к употреблению %KM с интервао лом нематической фазы от — 18 до +85,3 C.
Аналогично получают другие ЖКМ по примерам 3-8, Составы ЖКМ и интервалы нематической фазы ЖКМ (опыты 2-8), а также составы по известным компонентам, интервалы нематической фазы для ЖКМ, в которых соединения (I) заменены на равное количество известных соединений (опыты 2а-8а) приведень» в табл.3.
5 1527235 6
Таким образом, предложенный ЖК11 использовать его в электрооптических имеет более высокую температуру про- индикаторных устройствах широкого наяснения (73,7-108,1 С), чем известный значения. (55,1-89,3 С), и более широкий интерФормула изобретения вал нематической фазы. Кроме того предложенный ЖКМ обладает низкой кинематической вязкостью (1 = 18
24 мм /с при 20 С), что позволяет
2. о
1. 4-транс-н-Алкенилфениловые эфиры
Ф
4 -транс-н-алкилциклогексанкарбоновой кислоты общей формулы
С„Н,„„-()-СОО-©-СН=СН-С,дН, „(,) С Н „ -СОО- 0 «СН=СН вЂ” С Н,1 ловые эфиры 4 -трансн-алкилциклогексанкарбоновой кислоты
Жидкокристаллические вещества где и — целые числа 3, 4, 6;
m — целые числа 1,3; при следующем соотношении компонен" тов, мас.7:
4-транс-н;Алкенилфени3,0-80,0
Остальное где п — целые числа 3, 4, 6; . 15
m — - целые числа 1,3, в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств.
2. Жидкокристаллический материал для электрооптических устройств, состоящий из жидкокристаллических веществ, выбранных из классов: производных бифенила, циклогексана, диок- 25 сана, пиримидина, пиридина, алкил(алкокси)-фениловых эфиров, алкил(алкокси)";-бензойных кислот, алкилфениловых эфиров п-(4-алкил-транс-циклогексил)бенэойной кислоты, и-(4-алкил-трансциклогексил)-фениловых эфиров 4-алкил-транс-циклогексанкарбоновой кис" лоты, отличающийся тем, что, с целью повышения темнературы прояснения и расширения интервала нематической фазы, материал дополнительно содержит от 1 до 5 4-транс-нI алкилфениловых эфиров 4 -транс-н-алкилциклогексанкарбоновой кислоты общей формулы
1527235
1 в,о
I л о х
Х
E о
X
О
СО
СЧ
00 л о
О
Л О сЧ
CO л л
О О О1
) л О
СЧ о в л сч л л о
О в л
Л О с л л
)-» о л
° Ф 00
o o
00 СО
О О л л
0О
СЧ О л (4 в
О\ м в
О1
О
)0 о
Яю
О 0)
Е»
С0 с4 С4 о с с4 о х х с» с» о о
СЧ м л о а л л
С4 с \ л а
СО л л
СО л о
О1 е
Я х
Х о о
О О
СО л л
Ch л м м
1 и
; i xU
1 (-» о
N с 1 л
СО О
СЛ О
xU с-» о а I
С4 л м л
)0U
I I
<л
I .ю во
)-» о
X (.7 г
» о î !
1 л — — -! л л л
» № л сч м м
1 ! м
» ео
I o л в о
IA
vU 1 (-» о со л л в О а
1 ио (-» о
QI ) о
U 1
QI I о
)» 1 о
<)) 1
)О
С0 1 ь
»
СЧ 0 м м
C0 O сч м м м
1
1 Е!
1 !
Е
Х
I х о
Ц)Х
О 1 ) х 1
1 1
1 0-) 1 1
1 I о
) o
1 х о х
О
II I U
1 1
О х ) — — 1» с ) —
1 а Ю О » л л в
О О О л л 00 с4 с4 с4 с o o
10 Ю »4 с4 ф»»л х х х о с» н»» о о о л — л
О сЧ л л л
Cfl О
О 40 О л л л
00 О сЧ л л л л л
С 4 М ю л
1 а)»О Ш м
Ф 00
o o
0О 00
1, с4) II
I с01
1 х!
) х!
u0 I
1 с0) 1
)-» ) ф 1
Э I х
Х I
О) о о
Q) 1
1 х 1
Ql 1
K I о
СГ I
Q!
Р
I
)
1 х х х х
С) ÓU I о (I в ! о »о
)Е» О-- — ——
Х
И
1 I 1 1 о л а
1 1 + I
1 1 1 1
1527235
О1 с0с
I °
CV
С \ ! т
1 ° °
CO 1 00
". f**
Д Ф
m е
2 ф фо
1 ф)
Nl Ы
1
lO
cd!
И 1
3 1Ч
u u о ф
o z
D л 1 О
1 х,и!
° м v
t> !
Х и
Х о л .
Я\ О
I сЧ (Ч
Ш Х а 1ф cd
РЪ л
1 ° 1 °
I 1 и;ефо
I0
cd ВФ
l ф ф о ф
v й С) ФЧ г и ф
О о
Х Х
u u и и
И о и
1 о
1 о,3 о
d1
2 ! о
О О 0 О
СЧ
О О О и и и
С Ъ х к и о иХ Х
I ,Ф Ф Ф Я Я о
000 и o u
12 о о и о о
u U
7-
О о
С> о
О о
Х
О О
4 х
u u
Х
О и х о б с>
CO .О
I.
Г
1527235 х и х и
X
Х Х- Х
u o u
1527235
CO
Ю
+ (1
СЧ
<»\
Ch
Ю
СЧ
1„"
lO !!!
I»
1 у CO
x I
Ж т
C!J ! ц
Ю Ю
Х
ОХ
Х б
Х о
Х о
II
Х
Х
О
Х
Z о о 8
u u о о
o o
О
О
О!
Х и
Х о
Х о О
О .1. и
CV
CO .1 °
Е о.t х. В и v
7ФФ
gab г
Х и
1 !
1
1 о
Х и
О
О
Х
О б
Б ф
i ФФ о ФФ0 ф о о
О о
Х и
О
О оо
u u. и о
Х Х
Yii о Х
Х б ф ф .бО
Б
Ф
O д
)ь
C)
Х
Х и
О х
-с х
u u л л .1КР
CV
1 х и
Х и
Х I X и 0 х Х 0 и О
Х и
Х и
Х ь с) о Q и о
О ! ь и
Ю о
90!
1ъ
Х и и и
Х
О о
Х о
l (Q !
1 ! ! р
М 1 !
» !
1
Х о!
X
1 !
5 1 о а
u u!
u u о
o o о и
OФ
Х и
Iw
Х
1527235
X Х о и
Х о
Х
О
II
Х и
Х
О
Х
С >
II
О, Х и
X
О
II
О о о и>
) )
Х и ф
О и
Х Х
u o
Х о о о
С > о и! !
Х
u u
1 л л
