Производные пиридина в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств

Производные пиридина в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается производных пиридина , в частности (4-бутоксифенил)(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 пиридинзамещенного 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 - кристаллсмектик, TN-I - нематик-изотропная жидкость ). Т-ра плавления и интервалы жидкокристаллической фазы у новых веществ лучше известных. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с2н4 © Оя (T l " () „снг-снг-©-(о)кК, (и (21) 4617052/04 (22) 19.12.88 (46) 23.07.92. Бюл. (Ф 27 (72) А. И. Павлюченко, Н. И. Смирнова, Л, B. Крючкова и В, Ф. Петров (56) Патент Англии М 2161808, кл, С 07 D 213/04, опублик. 1986.

Патент ФРГ М 3632411, кл. С 07 О 213/30, опублик. 1988. (54) ПРОИЗВОДНЫЕ ПИРИДИНА В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТОВ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ

ЭЛ Е КТРООПТИЧ ЕСКИХ УСТРОЙСТВ (57) Изобретение касается производных пиридина, в частности 2-(2-(4-бутоксифенил)этил)-5-(транс-4-бутил-или-2-этил-циклоИзобретение относится к производным пиридина. обладающим жидкокристаллическими свойствами и предназначенным для использоваййя в качестве компонентов жидкокристалл ического материала (ЖКМ) для электрооптических устройств.

Производные пиридина имеют общую формулу

Гдв R1 = CnH2n+1;

R2 = (m +1 и =2,4;

m 4.

Целью изобретения является изыскание новых производных пиридина, позволяющих снизить температуру плавления и расширить интервал жидкокристалличе. Й2» 1749219 А1 (я)з С 07 D 213/30, С 09 К 19/34 гексил)пиридинов в качестве компонентов жидкокристалвического материала для электрооптических устройств. Цель — создание новых более эффективных компонентов указанного класса. Синтез ведут гидрированием соответствующего ненасыщенного пиридинзамещенного соединения на никеле

Ренея с помощью водорода при нагревании до 30 — 40 С и давлении в присутствии спирта БФ; а) С2БНз5(ч О, б) С27Нз9МО; а) Т-раз-N=

= 61 С Т-рас-s - 48 С, Т-раич - 93 С: 6)

Т-pac-s-41 С, Т-pas-(= 119 С(где Ts-N-т-ра перехода смектик-нематик, Тс s — кристаллсмектик, TN-(— нематик-изотропная жидкость). Т-ра плавления и интервалы жидкокристаллической фазы у новых веществ лучше известных. 2 табл. г ской фазы по сравнению с известными соединениями, близкими по структуре.

Пример 1. Получение 2Е244-алкилфе- а нил- или -4-алкоксифенил)-этил)-5-(транс-4алкилциклогексил)пиридинов соединения (1).

Соединения формулы (I) получают по следующей схеме:

1 SOU

Вг.ф> ай1 Й ) ф - Н1» н г g. .(*о „ц маеав (И) О к-(Щ -сн;а-(;>он, в и (Ея) - От)

„.(Мн.сн-©-(о)к

tvl

1749219 где К=-1;

R = СпН2п+1;

R 1 = Сп>Н2в+1: и ==2,4;

m =4.

Получение 2-(2-(4-бутоксифенил)этил)-5(транс-4-бутил циклсгексил)пиридина.

Получение 1-(2-метил-5-пиридил)-4-бутилциклсгексанола соединения (II), 1,1, К раствору 0,504 моль бутиллития в

400 мл абсолютного эфира в токе аргона при

-70 С медленно при хорошем перемешивании прикапывают раствор 72,2 r (0,42 моль)

2-метил-5-бромпиридина в 500 мл эфира.

Перемешивают 1 ч при-70 С и затем прикапывают раствор (0,63 моль} 4-бутилциклогексанона в 27С мл эфира так, чтобы температура реакции не поднималась выше

-70оС, перемешивание прсдол>ка1от еще 1 ч при этой температуре, затем реакционную смесь оставляют на ночь без охлаждения;

Выливают на 1 л воды, эфирный слой отделяют, промывают дважды (по 300 мл) водой, сушат над Ne2S0<. Эфир отгоняют, а остаток либо перегоняют в вакуум (230 /3 мм рт.ст.}, либо перекристаллизовывают (вымора>киванием) из ацетона, Выделяют 63-65% соединения (II), Аналогично получают другие соединения (!!).

1.2. Получение 2-метил-5-(4-бутилциклогексен-1-ил}пиридина соединения (t l I).

К57,7 г(0,21 моль) соединения (!!)добавляют при перемешивании 1 моль) серной кислоты, Температуру реакционной массы поддер>кивают ниже 80 С. Эту смесь перемешивают 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». Выделяют 85% соединения (!!!) в виде бесцветного масла. Аналогично выделяют 2-метил-5-(4-этилциклогексен-1ил)пиридина. Т.к. 201/20, 1.3 Получение 2-метил-5-(цис/транс-4бутилциклогексил)пиридина оединения (и).

Раствор (0,2 моль) соединения (! !) в 350 мл абсолютного этанола гидрируют при 20 атм водородом над 7 r 5 g, Pd/С до полного . поглощения водорода (за r олнотой погпо. щения следят с помощью ГЖХ). Осадок отфильтровывают, отгоняют спирт, остаток перегоняют в вакууме. Т, <. 145/2, выход

87%, Аналогично получают 2-метил-5-(4этилциклогексил)пиридин, г.к, 130/2, 1,4. Получение 1-(5-(транс-4-бутилциклогексил)пиридил-4-ил)-2-(4 бутоксифенил) этилена — соединения (Ч).

Смесь 0,01 моль соединения (IV) 30 мл уксусного ангидрида и 0,012 моль 4-бутоксибензальдегида кипятят 24 ч. Отгоняют уксусный ангидрид в вакууме, Остаток

5 разбавляют 25 мл воды, подщелачивают до рН 8 и экстрагируют бензолсм. Бензольный экстракт фильтруют через SI02 (!

5/40, h = 3 cM} и упаривают. Осадок перекристаллизовывают из ацетона, Выделяют 25—

10 30% соединения (1/) с Тс-s = 78 C, Ts- =

=-171 С,TN- = 243 С, Аналогично получен 1-(5-(транс-4-этилциклсгексил)пиридил-2-ил)-2-(4-бутоксифенил)этилен. Tc s = 90 С, Ts-ö = 114 С, 15 Т1ч-1 = 230 С, 1,5, Получение 2-(2-(4-бутоксифенил)этил)-5-(транс-4-бутил циклогексил)пиридина — соединения (!).

Смесь 0,01 моль соединения (V} в 50 мл

20 спирта и 2 r Ni/Re гидрируют до полного поглощения водорода при давлении 10 атм и температуре 30 — 40 С, фильтруют, и фильтрат упаривают, Соединение перекриталлизовывают из ацетона. Тс-s = 41 С, Ts-I =

25 =119 С.

Найдено, %: С 82,51; Н 9,97.

С27Н39МО

Вычислено, %: С 82,39; Н 9,98.

Аналогично получают другое сседине30 ние формулы (!), Так для 2-(2-(4-бутоксифенил)этил)-5(транс-2-этилциклсгексил)пиридина Тс-s =

=48 С, Ts-ä = 61 С, Т!1-I = 93 С, Найдено, /: 82.26; Н 9,58.

35 С25Н351 О

Вычислено, %; С 82,14; 1-I 9,65, Температуры фазовых переходов предлагаемых и известных соединений представлены в табл. 1.

40 Из представленных в табл. 1 данных видно, что предлагаемые соединения имеют значительно более низкие температуры плавления и боле широкие интервалы жидкокристаллической фазы, 45 П р ui м е р 4; ЖКМ,включающий в качестве компонентов соединения формулы (I)

Состав ЖКМ, мас.%:

50 СH7 O O СМ

С ДАН!1 сцн9 Сн соо ©-оо2н5 о,н„-(Й)-ооо-©-Ос,н

1749219

8 табл. 2 представлены свойства ЖКМ

А, Б, В, Г, в которых в качестве компонента

Х используются предлагаемые и известные соединения.

Из табл, 2 видно, что ЖКМ. содержащие 5 предлагаемые соединения, имеют значительно более низкие нижние пределы интервалов нематической фазы и более широкие интервалы нематической фазы, чем ЖКМ, содержащие такое же количество 10 известных соединений.

Формула изобретения

Производные пиридина общей формулы

c,í (oOoR,, где R1= CnH2n+1:

R2 = СтН2е+1; и -2,4;

m=4, 15

Табли ца 1

««»»««

»»

67, С

Соединение

Известное

CgHg HC2H4

СЬН7 ) С Нц ("2 5 65,0

С5Н11 (137,5)

CgH 1> (12, О) (g 13 (139,5) 50,0

115 (159,5) 22,0

CgHy CgHg (151,0) (155,0) 25,5

Предлагаемое о с,н,-©-сс,н

Ü1,0

93,0 ч5,0

С нц-©-Осцн (, ц) (119,0) Смн9

- температура перехода кристалл-нематик;

- кристалл-смектик; смектик-нематик;

- смектик-изотропная жидкость;

- нематик - изотропная жидкость.

П р и м е ч а н и е. ТС

Тс-5

Tg-ì5-7, й-1 в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств.

1749219

Та бли ца 2

Интервал нематической фазы, С (21 15

CgHg H CHgCH, (-)23"(+)5g,8 сн,сн,-©-ос„н

Б С Н5 (-) 25- (1) 58,7 в cgHg HcHgcHg 0 0 с н11 н сн,сн,©-ос,н, (-) 9-(+) 63;1 .

Г СМН9 (-)25-(+)60,2

Составитель M.Ìåðêóëoâà

Редактор Н.Рогулич . Техред M.Mîðãåíòàë Корректор fl,ÃeðeUjè

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2563 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5