JPS63165371A - ピリミジン化合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、強誘電性スメクチック液晶の電界への応答を
利用した、電気光学素子として有用な液晶化合物である
、光学活性なピリミジン化合物に関するものである。

液晶は、種々の電気光学素子として応用され、時計や電
卓等の表示に実用化されてきている。現在実用化されて
いる液晶表示素子は、ネマチック液晶やコレステリック
液晶の誘電的配列効果を利用したものが大部分である。

しかし、期待されている画素数の多い表示素子への応用
に当たっては応答性の点や、駆動マージ、ンが取れない
ことによるコントラスト、視角特性等の点で問題になっ
ている。そのため、各画素毎にスイッチング素子を形成
するＭＯＳパネルやＴＦ’Ｔパネルの研究開発が盛んに
行われている。

米国特許第４３６７９２４号には、かかる液晶素子の欠
点を除去するスメクチック相を用いた新しい表示原理に
よる液晶素子が開示されている。

又、光学的に活性な分子からなるスメクチックＣ＊相あ
るいはＨ相を示す液晶化合物は、一般に電気双掻子密度
Ｐを有し、強誘電的であることが知られている。これら
のカイラルスメクチック液晶には電気双掻子が存在する
ので誘電異方性によるよりも電場の作用を強く受け、こ
の作用力はＰの極性が電場と平行な方向を向くという性
質があるので、印加した電場の方向を反転させることに
より分子の方向を制御することができる。そしてこの分
子の平均的な長軸方向の変化を２枚の偏光板を用いて検
出することにより、電気光学素子として利用できる。

このスメクチックＣ＊相またはＨ相の電界への応答を利
用した電気光学素子は、その自発分極と電界の及ぼす作
用力が、誘電異方性によるものより３〜４桁大きいので
、ＴＮ型液晶素子に比べ優れた高速応答性を有し、かつ
、適当な配向制御を行うことによって記憶機能を持たす
ことが可能であり、高速光学シャッター又は表示情報量
の多いディスプレイ等への応用が期待されるものである
。

この様な強誘電性を有するカイラルスメクチック液晶材
料については、これまでも種々の化合物が合成され、そ
の性質について研究されている。

例えば、特開昭６１−９３１７０号公報には光学活性な
２−（４−アルコキシフェニル）−５−アルキルピリミ
ジン化合物が、また、特開昭６１−１２９１６９号公報
には光学活性な２−（４−置換アルコキシフェニル）−
５−アルキルピリミジン化合物が水分に対して安定であ
り、また広い温度範囲でカイラルスメクチック相を呈す
る化合物として提案されている。

しかしながら、該化合物においてもその使用可能温度域
は限定されており、特に低温側での特性が不十分であり
実用上は満足できるものではなかった。

本発明者等は、より広い温度範囲にわたってカイラルス
メクチック相を呈するピリミジン系の液晶化合物につい
て鋭意検討を重ねた結果、不斉炭素原子に結合するアル
キル基のβ位に塩素原子を置換した特定のアルコキシ基
を有する、次の一般式で表される光学活性なピリミジン
化合物が、特に低温域を含む広い温度範囲にわたってカ
イラルスメクチック相を呈することを見出し、本発明を
完成した。

（式中、ｍは１−１２を示し、ｎは４〜１８を示し、＊
は不斉炭素原子を示す。） 本発明の上記一般式で表される化合物はフエニフェニル
ビリミジン化合物を合成する一般的な方法で製造するこ
とが可能である。

例えば、５−アルキル−２−（４−ヒドロキシフェニル
）ピリミジンを対応する光学活性アルコールによりエー
テル化する方法、あるいは、４−シアノフェノールを対
応する光学活性アルコールによりエーテル化した後これ
を常法によりピリミジン化する方法によって製造するこ
とができる。

５−アルキル−２−（４−ヒドロキシフェニル）ピリミ
ジン化合物はピリミジン化合物を製造する一般的な方法
、例えば、４−シアノフェノールを常法によりベンジル
エーテル化し、次いでこれを４−ベンジロキシベンズア
ミジン塩酸塩とし、次いでｎ−アルキルマロン酸ジエス
テルと反応させて２−（４−ベンジロキシフェニル）−
４，６−シヒドロキシー５−ｎ−アルキルピリミジンと
し、次いでクロル化、還元することによって製造するこ
とができる。

本発明の化合物を製造するための原料として用いられる
光学活性な６−クロロ−４−メチルアルカノール化合物
は、（Ｒ）−（＋）−シトロネル酸をアルキル化するこ
とによって得られる（Ｒ）−２，６−シメチルー８−オ
キソアルケン−２（本出願人の出願に係る特願昭６０−
２５１１２９号参照）を還元する方法、あるいは光学活
性な３．７−ジメチル−６−オクテナールを対応するア
ルキルマグネシウムハライドでアルキル化する方法によ
って得られる光学活性な２゜６−シメチルー８−ヒドロ
キシアルケン−２をクロロ化して２．６−シメチルー８
−クロロアルケン−２を製造し、次いで、酸化、還元す
る方法によって製造することができる。

かくして得られる本発明の一般式で表される化合物は単
独で液晶材料として使用できる他、他の液晶化合物と混
合して用いることもできる。

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ ２−　（４−（６−クロロ−４−メチルオクトキシ）フ
ェニル）−５−ｎ−デシルピリミジンの合成（１）６−
クロロ−４−メチルオクタツールの製造１８．２ｇの光
学活性な２．６−シメチルー８−オキソデセン−２をエ
タノール５０ｍ１に溶解し、室温で１．９ｇの水素化ホ
ウ素ナトリウムを５分を要して加えた後、室温で２時間
攪拌した。

反応混合物を充分に濃縮した汲水５０ｍ　ｌを加え、ジ
エチルエーテルで抽出し、飽和食塩水で洗浄後乾燥した
。溶媒を溜去した後蒸溜し、沸点７９〜８０’Ｃ／　ｌ
　ｍｍＨｇの溜置として１５．５　ｇの２．６−シメチ
ルー８−ヒドロキシデセン−２を得た。

１３．８　ｇの２，６−シメチルー８−ヒドロキシデセ
ン−２を７５ｍ１の四塩化炭素に溶解し、トリフェニル
ホスフィン２１．０ｇを加え３時間還流下に攪拌した。

溶媒を溜去した後ヘキサンで抽出した。ヘキサンを溜去
した後蒸溜し、沸点１１８〜１２０℃／１６ｍｎ＋Ｈｇ
の溜置として６．９ｇの２，６−シメチルー８−クロロ
デセン−２を得た。

５．０ｇの２．６−シメチルー８−クロロデセン−２、
メタノール１００ｍ１及びジクロロメタン１００ｍ１を
とり、−４０℃に冷却した。０．０４　ｇ　／　ｆｉの
オゾンを含有する酸素を１２Ｏｆ／時間の速度で３０分
間吹き込んだ後窒素ガスを通じて過剰のオゾンを除去し
た。

同温度で水素化ホウ素ナトリウム４．２ｇを加え、１時
間を要して室温まで昇温し、室温でさらに１時間攪拌し
た。−夜放置後反応液にトルエン１００ｍ１を加え、５
％塩酸水溶液２００ｍ　ｌ中にあけ、室温で１時間攪拌
した。トルエン層をとり、飽和食塩水で洗浄した後乾燥
した。溶媒を溜去した後萎溜し、沸点６９〜７０℃１０
．１　ｍｍＨｇの溜置として目的の６−クロロ−４−メ
チルオクタツール３．２ｇを得た。

（２）２−　（４−（６−クロロ−４−メチルオクトキ
シ）フェニル）−５−ｎ−デシルピリミジンの製造（１
）で得られた６−クロロ−４−メチルオクタツール１．
８ｇ、、ｐ−トルエンスルホニルクロライド２．１ｇ及
びトリエチルアミン１．２　ｇを用い、常法によりトシ
ル化を行い、６−クロロ−４−メチルオクチルトシレー
ト３．２ｇを得た。

２−（４−ヒドロキシフェニル）−５−ｎ−デシルピリ
ミジン１．０ｇ、、ｍ粉末の水酸化ナトリウム０．１９
ｇ及び１０ｍ１のメチルエチルケトンをとり、還流下に
１時間攪拌した。ここに、上記のトシレート１．６ｇを
添加し、還流下に８時間攪拌した。脱溶媒した後ジエチ
ルエーテルを加え、５％塩酸水溶液で中和し、水洗乾燥
後、脱溶媒し１．５ｇの微黄色油状の生成物を得た。シ
リカゲルカラムを用い、ヘキサン／エーテル（９／１）
を展開溶媒として精製し、純度９９．８％の２−（４−
（６−クロロ−４−メチルオクトキシ）フェニル）−５
−ｎ−デシルピリミジン１．４ｇを得た。

赤外線分光分析（ｃｍ−’） ２９４０　（ｖｓ）、２８６０　（ｓ）、１６１０　（
ｓ）、１５８５　（ｓ）、１５４０、　（ｗ）、１５１
５　（ｗ）、１４６０　（ｍ）、１４３０　（ｖｓ）、
１３８０　（ｗ）、１３３０　（ｗ）、１３３０　（ｗ
）、１２５５　（ｖｓ）、１１７０　（ｓ）、１１０５
　（ｗ）、１０２０　（ｍ）、９３０（ｖｗ）、８４５
　（ｗ）、８００　（ｍ）及び６１０（賀）この化合物
を、ラビングにより配向処理を施した厚さ２μｍのガラ
ス透明電極セルに注入した後９０℃に加熱して等方性液
体とした。

この液晶セルを直交ニコル下で１５　Ｖ％　　ｌ　Ｈｚ
の矩形波を印加しながら冷却すると、２８．５℃〜−５
°Ｃの間で明瞭なスイッチング動作が確認された。

また、偏光顕微鏡による相形態観察により、以下のよう
な相転移を確認した。

上記本発明の化合物は一５℃という低温を含む３０℃以
上の広い温度範囲でＳｃ”相を呈することが確認され、
低温において液晶温度を示す組成物を得るのに適してい
ることは明らかである。

これに対し、不斉炭素原子に結合するアルキル基として
エチル基を用いる、前記特開昭６１−９３１７０号公報
及び特開昭６１−１２９１６９号公報記載の化合物は、
単独で用いた場合のＳｃ”相を呈する温度範囲が約１５
℃以上であり、低温側における物性が全く不十分である
。

実施例２ ２−　（４−（６−クロロ−４−メチルオクトキシ）フ
ェニル）−５−ｎ−デシルピリミジンの合成６−クロロ
−４−メチルオクタツールに代えて、６−クロロ−４−
メチルノナノールを用いる他は実施例１と全く同様の操
作により、表記の化合物を合成した。

赤外線分光分析（ａｍ−’） ２９４０（ｖｓ）、２８６０　（ｓ）、１６１０　（ｓ
）、１５８５　（ｓ）、１５４０　（ｗ）、１５１５　
（Ｗ）、１４６０　（ｍ）、１４３０（ｖｓ）、１３８
０　（ｗ）、１３３０　（ｗ）、１３３０　（Ｗ）、１
２５５（ｖｓ）、１１７０　（ｓ）、１１０５　（ｗ）
、１０２０　（ｍ）、９３０　（ｖｗ）、８４５（讐）
、８００　（＋ｎ）及び６１０　（ｗ）この化合物を、
ラビングにより配向処理を施した厚さ２μｍのガラス透
明電極セルに注入した後９０℃に加熱して等方性液体と
した。

この液晶セルを直交ニコル下で１５Ｖ、ｌＨｚの矩形波
を印加しながら冷却すると、２７．５℃〜−７，５℃の
間で明瞭なスイッチング動作が確認された。

また、偏光顕微鏡による相形態観察により、以下のよう
な相転移を確認した。

上記本発明の化合物は−７，５℃という低温を含む３５
℃の広い温度範囲でＳｃ”相を呈し、また、上記化合物
はＳｃ′″相の下に島を有しており、低温側は一１５℃
以下までスメクチックドメイン状態を保持することがｆ
ｉｌ’　Ｌｍされた。従って、上記化合物は低温におい
て液晶温度を示す組成物を得るのに適していることが明
らかである。

実施例３ ２−　（４−（６−クロロ−４−メチルオクトキシ）フ
ェニル）−５−ｎ−オクチルピリミジンの合成２−（４
−ヒドロキシフェニル）−５−ｎ−デシルピリミジンに
代えて、２−（４−ヒドロキシフェニル）−５−ｎ−オ
クチルピリミジンを用いる他は実施例１と全く同様の操
作により、表記の化合物を合成した。

赤外線分光分析（ｃｍ−’） ２９４０　（ｖｓ）、２８６０　（ｓ）、１６１０　（
ｓ）、１５８５　（ｓ）、１５４０　（ｗ）、１５１５
　（ｗ）、１４６０　（ｍ）、１４３０（ｖｓ）、１３
８０　（ｗ）、１３３０　（ｗ）、１３３０　（ｗ）、
１２５５（ｖｓ）、１１７０　（ｓ）、１１０５　（ｗ
）、１０２０　（ｍ）、９３ｏ（ν匈）、８４５　（ｗ
）、８００　（ｍ）及び６１０　（ｗ）また、偏光顕微
鏡による相形態観察により、以下のような相転移を確認
した。

以上のように、本発明の化合物は室温以下の低温に液晶
温度を示す組成物を得るのに適した液晶化合物として、
また、室温以下の低温に液晶温度を示す組成物を得るの
に適したブレンド剤として有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 次の一般式で表される光学活性なピリミジン化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｍは１〜１２を示し、ｎは４〜１８を示し、＊
   は不斉炭素原子を示す。）