5-алкил-2-[4-(2-е-циановинил)-фенил]-пиридины в качестве компонентов жидкокристаллического материала и жидкокристаллический материал для электрооптических устройств

 

Изобретение относится к производным пиридина, в частности к 5-алкил-2- 4-(2-Е- циановинил)-фенил}-пиридинам формулы СпН2П+1 CH CH-CN где п - целые числа от 3 до 7, которые могут быть использованы как компоненты жидкокристаллического материала, а также к жидкокристаллическому материалу для электрооптических устройств. Цель изобретения - выявление новых соединений указанногокласса . обладающих жидкокристаллическими свойствами, и поИзобретение относится к производным пиридина, конкретно к 5-алкил-2- 4-(2-Е-циановинил)-фенил -пиридинам общей формулы CnH2n, CH CH-CN где п - целые числа от 3 до 7, которые могут быть использованы как компоненты жидкокристаллического материала (ЖКМ), а также к ЖКМ для электрооптических устройств . вышение температуры просветления материала , полученного на их основе. Получение целевого соединения ведут из амида 5-пропил-2- 4-(2-Е-карбоксивинил}-фенил}-пиридина (полученного из хлоргидрата 5-пропил-

СОЮЗ СОВЕ1СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РГСПУВЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ1ЕТ

ПО ИЗОЕРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СР2 +1

CH=CH — CN 3

О о с„н,„, CH=CH — CN (21) 4280285/04 (22) 07.07.87 (46) 07.01,92, Бюл, г» 1 (72) А.И.Павлюченко, Н.А. Бумагин, Н.П.Андрюхова, И.П, Белецкая, В.Ф.Петров, М.Ф.Гребенкин и В.В.Титов (53) 532.783(088.8) (54) 5-АЛ КИЛ-2-(4-(2-Е-ЦИА Н О В И Н ИЛ)-Ф ЕНИЛ)-ПИРИДИНЫ В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТОВ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО

МАТЕРИАЛА И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ (57) Изобретение относится к производным пиридина, в частности к 5-алкил-2-(4-(2-Ециановинил)-фенил)-пиридинам формулы где n — целые числа от 3 до 7, которые могут быть использованы как компоненты жидкокристаллического материала, а также к жидкокристаллическому материалу для электрооптических устройств. Цель изобретения — выявление новых соединений указанного класса, обладающих жидкокристаллическими свойствами, и поИзобретение относится к производным пиридина, конкретно к 5-алкил-2 (4 (2-Е-циановинил)-фенил)-пиридинам общей формулы где n — целые числа от 3 до 7, которые могут быть использованы как компоненты жидкокристаллического материала (ЖКМ), а также к ЖКМ для электрооптических устройств.

„„5U ÄÄ 1703643 А1 (я)з С 07 О 213/57, С 09 К 19/42 вышение температуры просветления материала, полученного на их основе. Получение целевого соединения ведут из амида 5-пропил-2 (4(2-Е-карбоксивинил)-фенил)-пиридина (полученного из хлоргидрата 5-пропил2-(4 (2-Е-карбоксивинил)-фенил)-пиридина и РС15) и РОС!з при кипячении. Смесь после охлаждения нейтрализуют МН4ОН. Выход

61 . Жидкокристаллический материал имеет следующее соотношение компонентов, мас. : соединения фор-лы от 1 до 5 3-40, жидкокристаллические вещества остальное. В качестве последних используют соединения класса производных бифенила, циклогексана, диоксана, пиримидина, цианили цианфенил-, или алкилпиридина, алкил(алкокси) фениловых эфиров, алкил(алкокси) бензойных кислот и/или транс-циклогексанкарбоновых кислот, алкилфениловых эфиров и-(4-ал кил-транс-циклогексил)-бенэойной кислоты, и-(4-алкин-транс-циклогексил)-фениловых эфиров 4-алкил-транс-циклогексан карбоновой кислоты. Температура просветления

73,6-118,2 С (против 70,8-80,1 С). 2 с,п. флы, 3 табл.

Целью изобретения является получение соединений в ряду производных пиридина, обладающих жидкокристаллическими свойствами, и ЖКМ на их основе с повышенной температурой просветления.

Пример 1. Получение 5-пропил-2-(4(2-Е-циановинил)-фенил)-пиридина (1а).

Получение хлоргидрата 5-пропил-2-(4(2-Е-карбоксивинил)-фенил)-пиридина (lla), В колбу, снабженную обратным холодильником, мешалкой и трубкой для ввода газа, помещают в токе аргона 4,14 г (15

1703643 м лол ь) 2-(4-бромфенил)-5-пропил пиридина, 0,183 г (0,6 ммоль) Р (о-СНзСгНл)з; 0,0345 г (0,15 ммоль) Pd(OAC)z; 7,65 мл Етой и 1,62 г (1,56 мл, 22,5 ммоль) акриловой кислоты.

Колбу нагревают до кипения и кипятят в токе аргона 1 ч. Реакционную смесь растворяют в 100 мл воды, фильтруют через стеклянный фильтр и фильтрат подкисляют

10 -ной соляной кислотой до рН - 6. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и ацетоном. Сушат на воздухе, Выделяют 4 г (99 ) соединения (lla). Хлоргидрат кислоты не перекристаллизовывают и не анализируют и направляют на следующую стадию.

Получение амида 5-пропил-2 (4(2-Екарбоксивинил)-фенил)-пиридина (Illa), К смеси 3,35 г (11,1 ммоль) соединения (I! а) в 10 мл сухого хлористого метилена прибавляют при перемешивании 3,5 г (16,5 ммоль) пятихлористого фосфора и перемешивание продолжают еще 3 ч, Реакционную смесь медленно выливают при 0 С в 30 мл водного аммиака, перемешивают 1 ч и упаривают хлористый метилен. Осадок отфильтровывают, промывают водой, ацетоном.

Выделяют 2,3 г (79,5 (,) амида (Illa) с т,пл.

240-245 С. Аналогично выделяют следующие соединения: (1/!б) с т.пл. 238-241 С, Ив с т.пл. 235-240 С; Vl г с т,пл. 230 — 234 С; VI д с т. пл, 229-234 С. Вещества, не анализируя. направляют на следующую стадию.

Получение 5-пропил-2-(4(2-Е-циановинил)-фенил)-пиридина (la).

Смесь неочищенного амида (Illa) 2,3 г (8,75 ммоль) и 10 мл хлорокиси фосфора кипятят 2 ч, отгоняют избыток хлорокиси фосфора в вакууме, К остатку добавляют 50 мл бензола и ней рализуют при охлаждении водным аммиаком. Бензольный слой промывают водой, сушат безводным сульфатом натрия и фильтруют через слой $!02 L 5140 (h - 2 см), Бензол отгоняют, остаток перекристаллизовывают иэ спирта. Выделяют

1,4 г (61 ) соединения (la).

Спектр ПМР (СС!4): 0,85 (ЗН, м, СНз);

1,3 — 1,6 (2Н, м, СН2); 2,65 (2Н, т, j = 6 Гц, СН2РЬ); 5,95 (1 Н, д,"J = 16,5 Гц, На ); 7,45 (1

Н, д, J = 16,5 Гц Н Р; 7.55 (2Н, д, 3 = 8 Гц, Н з, );

7,6 (1 Н, дд,"j/Ç ó = 8 Гq;)ay - 2 Гц, Ну) 7,7 (1 Н, дд,fgy =8 Гц, /За =1 Гц. HP); 8,05(2Н,! =

8 Гц, Hze); 8,55 (1H, n,J = 1 Гц, Н a) Аналогично получают соединения (!б-д), Температуры фазовых переходов и элементный анализ соединений (!) представлены в табл,1; сравнительные данные по температурам фазовых переходов для известных и предлагаемых соединений (i) — в табл.2.

Пример 2, Получение ЖКМ:

0,1 г (10 мас. ) 5-пропил-2-(4-(2-Е-циа5 новинил)-фенил)-пиридина;

0,15 г (15 мас. ф) 5-пентил-2-(4-(2-Е-циановинил)-фенил)пиридина;

0,2 г (20 Mac.%) 2-циано-5-(4-гептилфенил)-пиридина;

10 0,15 г (15 мас, ) 4-этоксифенил-транс-4пропилциклогексилкарбоксилата;

0,1 г (10 мас.7) 4-этоксифенил-транс-4бутилциклогексилкарбоксилата;

0,15 г (15 мас. 7ь) 4-этоксифенил-транс-415 гексилциклогексилкарбоксилата;

0,05 г (5 мас. ) 2(4(4-транс-пентилциклогексил)-фенил}-5-этилпиридина;

0,1 г (10 мас. ) 5-(4-пентилфенил)-2-(4цианофенил)-пиридина, 20 Компоненты помещают в сосуд, нагревают до температуры 90 С, тщательно перемешивают, охлаждают и получают готовый к употреблению ЖКМ с интервалом нематической фазы от -12 до 93,8 С, 25 Аналогично получают другие ЖКМ по примерам 3-8.

Предлагаемые составы приведены в табл.3 (для сравнения приведены составы по известным компонентам, интервалы не30 матической фазы ЖКМ, в которых предлагаемые соединения заменены на равное количество известных соединений, — примеры 2а-8а).

При повышении содержания соедине35 ний (!) происходит повышение нижнего предела температуры просветления (примеры 7 и 7а). Снижение содержания соединений (!) существенного влияния на температуру просветления не оказывает (Ти-1 по приме40 рам 8 и 8а сравнимы и невысоки — 69,1 и

68,5ОС соответственно).

Таким образом, предложенный ЖКМ обладает более высокой температурой просветления (73,6 — 118,2 С), чем известные

45 (70,8-80,1 С).

Формула изобретения

5-Ал кил-2(4 (2-Е-циановинил)фенил) пиридины формулы

Св) 2т1+

CH=CH — CN где n — целые числа от 3 до 7, в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств.

55 2, Жидкокристаллический материал для электрооптических устройств, включающий жидкокристаллические вещества, выбранные из класса производных бифенила, циклогексана, диоксана, пиримидина, циан-, или цианфенил-,или алкилпиридина, алкил

1703643

1Т 2 А!+1

СН=СН вЂ” CM

Остальное

Таблица! i

Выход,З

Брутто-формула Вычислено,Ф

Найдено,Ф

Соединение

Г н

С Н

84,2

73,5

65,7

Зг,!

48,0

6>50 61

6,92 59

7,29 55

7,64 57

7,95 53

8г,гг

82,40

82,57

82,71

82,85

110,0 162,0 82,13 6,49

С т Hre Np

С 6 1«е н2. с„н„н с о нр н с„н„н

82, 54

82,51

82,90

82,91

7,10

7,18

7,56

8,02

150,2 с41!я

155,1

146,2

143,0 с,н„

C6HI3 с,н

1В

123,1

133,0

Таблица2

С Н2л, о о сн=сн-сн rlНрла О. о сн сн-сн (известные соединения) (предлага мые соединенив) ьт„, т, „. TN-g с с т -и, с-и с т,, с

5 530

52,0

76,7

89,4

23,1

10,0

162,0

150,2

155,1

146,2

143,0

110,0

3 84,2

4 73,5

5 65,7

6 32,1

7 48,0

112,0 59 0

123,1

133,0 (алкокси) фениловых эфиров алкил(алкокси)бензойных кислот и/или транс-циклогексанкарбоновых кислот, алкилфениловых эфиров и-(4-алкилтранс-циклогексил-бензойной кис- 5 лоты, и†(4-алкил-транс-циклогексил)-фениловых эфиров 4-алкил-транс-циклогексанкарбоновой кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения температуры просветления, материал дополнительно со- 10 держит от 1 до 5 5 — алкил — 2-f4-(2-Š— циановинил) — фенил)-пиридинов формулы где и — целые числа от 3 до 7, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Соединения указанной формулы 3,0 — 40,0

Жидкокристаллические вещества

1703643

1703643

1703613

1703643

1703643

1Ь

15 о е

< и u o

l l 1 1

Х Х Х X Р- и и и и л и !! !! ll . !! ll

„! Х X Х(. u o v

o o

v u о Х

<) C)

1

СЧ

СЧ

СО

Ф

I

I а а,о о о

@ в м со о о

17036 43

1703643