4-транс-н-алкенилфениловые эфиры 4ъ-транс-н- алкилциклогексанкарбоновой кислоты в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств и жидкокристаллический материал для электрооптических устройств

4-транс-н-алкенилфениловые эфиры 4ъ-транс-н- алкилциклогексанкарбоновой кислоты в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств и жидкокристаллический материал для электрооптических устройств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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