JPS60149564A - 2-(beta-substituted ethyl)-5-substituted pyridine - Google Patents

Abstract

NEW MATERIAL:A compound expressed by formula I (R and R' are 1-15C alkyl and alkoxyl; X is phenylene, biphenylene or expressed by formulas V-VIII). EXAMPLE:2-[beta-(4-Propyloxyphenyl)ethyl]-5-pentyloxypyridine. USE:A component which is a liquid crystal substance for liquid crystal compositions, having improved compatibility with another liquid crystal compound, and capable of reducing the driving voltage of liquid crystal display elements by the compositions prepared from a mixture thereof. PREPARATION:A 3-substituted-6-methylpyridine expressed by formula II is reacted with a 4-substituted benzaldehyde or trans-4-substituted cyclohexylaldehyde expressed by formula III in a solution of LiN (i-propyl)2 in tetrahydrofuran to form a compound expressed by formula IV, which is then dehydrated with KHSO4 and catalytically reduced with H2 in the presence of Pd/C catalyst to afford the aimed compound expressed by formula I .

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規な液晶物質およびそれを含有する液晶組
成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel liquid crystal material and a liquid crystal composition containing the same.

液晶物質が有する光学異方性及び誘電異方性を利用した
液晶表示素子の表示方式には、ＴＮ型、Ｄ８型、ゲスト
・ホスト型、二周波法型、ＤＡＰ型、ホワイト・ティラ
ー型など各種の方式があり、それぞれの方式により使用
される液晶物質に要求される性質が異なる。例えば表示
素子の種類によって、液晶物質として誘電異方性が正の
ものを必要としたり、負のものを必要としたり、或いは
、その中間的な値のものが適したりする。そして使用さ
れる液晶物質はできるだけ広い温度範囲で液晶相を示し
、また、水分、熱、空気、光などに対して安定であるこ
とが必要である。現在のところ、単一化合物でこの様な
条件をすべて満たすものはなく、数種の液晶化合物や非
液晶化合物を混合して実用に供している。There are various display methods of liquid crystal display elements that utilize the optical anisotropy and dielectric anisotropy of liquid crystal materials, such as TN type, D8 type, guest-host type, dual frequency method type, DAP type, and white tiller type. There are several methods, and each method requires different properties of the liquid crystal material used. For example, depending on the type of display element, a liquid crystal material with positive or negative dielectric anisotropy may be required, or a material with an intermediate value may be suitable. The liquid crystal material used must exhibit a liquid crystal phase over as wide a temperature range as possible and be stable against moisture, heat, air, light, etc. At present, there is no single compound that satisfies all of these conditions, and several types of liquid crystal compounds and non-liquid crystal compounds are mixed and put into practical use.

最近、広い温度範囲、すなわち低温から高温にわたって
動作する液晶表示素子がますます要求されるようになっ
てきた。更に表示素子を駆動させるのに必要な、しきい
値電圧、飽和電圧をより低くできる液晶組成物がめられ
ている。Recently, there has been an increasing demand for liquid crystal display elements that operate over a wide temperature range, that is, from low temperatures to high temperatures. Furthermore, there is a need for a liquid crystal composition that can lower the threshold voltage and saturation voltage required to drive a display element.

本発明の目的は、この様な要求を満たす液晶組成物の成
分として有用な化合物を提供することである。An object of the present invention is to provide a compound useful as a component of a liquid crystal composition that satisfies such requirements.

すなわち、本発明は一般式 （（Ｉ）式中・ＲまたはＲ′は炭素数１〜１５のアルま
たはＸ）（）−を示す。）で表わされる２−（β−置換
エチル）−５−置換ピリジンおよびそれを含有する液晶
組成物である。That is, in the present invention, in the general formula ((I), R or R' represents alkyl having 1 to 15 carbon atoms or X)()-. ) 2-(β-substituted ethyl)-5-substituted pyridine and a liquid crystal composition containing the same.

本発明の（１）式におけるＸが２環の化合物は液晶相を
有する。本発明の化合物は、他の液晶化などの液晶化合
物との相溶性に優れ、他の液晶化合物と混合した組成物
を用いた液晶表示素子の駆動電圧を降下させることがで
きる。The compound of the present invention in which X in formula (1) is two rings has a liquid crystal phase. The compound of the present invention has excellent compatibility with other liquid crystal compounds, and can lower the driving voltage of a liquid crystal display element using a composition mixed with other liquid crystal compounds.

、次に本発明の化合物の製造法について述べる。Next, a method for producing the compound of the present invention will be described.

３−置換−６−メチルビリジン（１）をリチウムジイソ
プロピルアミドのテトラハイドロフラン溶液に加えて、
４−置換ベンズアルデヒドｃ厘）もしくはトランス−４
−置換ンクロヘキシルアルデヒド（１）と反応させ・２
−（β−（４−置換フェニル）−β−ヒドロキシエチル
）−５−置換ピリジン（ｆｆ）もしくは２−（β−（ト
ランス−４−置換シクロヘキシル）−β−ヒドロキシエ
チル）−δ−置換ピリジン（ＩＶ）を得る。次いでこの
化合物を硫酸水素カリウムで脱水した後、パラジウム−
カーボンを用いて接触還元することにより、目的の２−
（β−（４−置換フェニル）エチル）−５−置換ピリジ
ン（璽）もしくは２−（β−（トランス−４−１換νク
ロヘキシル）エチル）−δ−置換ピリジン（１）が得ら
れる。Adding 3-substituted-6-methylpyridine (1) to a solution of lithium diisopropylamide in tetrahydrofuran,
4-substituted benzaldehyde c) or trans-4
-React with substituted chlorohexyl aldehyde (1) ・2
-(β-(4-substituted phenyl)-β-hydroxyethyl)-5-substituted pyridine (ff) or 2-(β-(trans-4-substituted cyclohexyl)-β-hydroxyethyl)-δ-substituted pyridine ( IV). This compound was then dehydrated with potassium hydrogen sulfate and then treated with palladium-
By catalytic reduction using carbon, the desired 2-
(β-(4-substituted phenyl)ethyl)-5-substituted pyridine (1) or 2-(β-(trans-4-1-substituted ν-chlorohexyl)ethyl)-δ-substituted pyridine (1) is obtained.

これは化学式で次のように示される。This is shown in the chemical formula as follows.

（璽）　（Ｉ） （Ｖ） 以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。(Seal) (I) (V) The present invention will be explained in more detail below using Examples.

実施例１ ２−（β−（４−７’ロホキシフエニル）エテル）−５
−ペンチルオキシビリジン ３−ベンチルオキシ−６−メチルピリジン４．（ｆ　（
０，０２モル）をリチウムジイソプロピルアミド（０，
０３モル）のテトラハイドロフラン溶液４０−に、−７
０℃に保ちながら加え、次いで４−ブロボキνペンズア
ルデヒＦ３．７ｔ（０，０２モル）を滴下し、以後１時
間この温度で攪拌を続けた。さらに室温にて２時間攪拌
した後、水５０ｔａｔ！を加え、トルエン１００ｄで抽
出する。このトルエン層を分離し、２Ｎ−塩酸で洗滌し
、次いで炭酸ナトリウム水溶液で洗滌した後・水洗水が
中性になるまで水洗した。次いでトルエン層を減圧留去
した後、残った固体をメタノールで再結晶して、２−（
β−（４−プロボキシフエニル）−β−ヒドロキシエテ
ル）−５−ペンチルオキシピリジン１．Ｏｆを得たく融
点１２８℃）。次にこの化合物に硫酸水素カリウム０．
３　Ｆを加え、１８０℃で２時間撹拌した。Example 1 2-(β-(4-7′lohoxyphenyl)ether)-5
-Pentyloxypyridine 3-bentyloxy-6-methylpyridine4. (f (
0.02 mol) to lithium diisopropylamide (0.02 mol)
03 mol) in tetrahydrofuran solution 40-, -7
The mixture was added while maintaining the temperature at 0° C., and then 3.7 t (0.02 mol) of 4-broboxypenzaldehye F was added dropwise, and stirring was continued at this temperature for the next 1 hour. After further stirring at room temperature for 2 hours, 50 tat of water was added! and extracted with 100 d of toluene. This toluene layer was separated, washed with 2N hydrochloric acid, then washed with an aqueous sodium carbonate solution, and then washed with water until the washing water became neutral. Next, the toluene layer was distilled off under reduced pressure, and the remaining solid was recrystallized from methanol to give 2-(
β-(4-proboxyphenyl)-β-hydroxyether)-5-pentyloxypyridine 1. Melting point: 128°C). Next, add 0.0% potassium hydrogen sulfate to this compound.
3F was added and stirred at 180°C for 2 hours.

反応終了後、水５０−、クロロホルム５０７！を加えて
クロロホルムで抽出した後、抽出液を水洗水が中性にな
るまで洗滌した。このクロロホルム層を減圧留去して２
−（β−（４−プロポキンプエニル）ビニル）−５−ペ
ンチルオキＶピリジン０．６２を得た。この化合物をト
ルエン５０−に溶かし、パラジウム−カーボン０，２　
ｆを加えて常温常圧で接触還元を行なった。反応終了後
、触媒を０別し、溶媒を減圧留去した後、エタノールで
再結晶し、目的物である２−（β　、−（４−７’口ビ
ルオキシフェニル）エチル）−５−ペンチルオキシピリ
ジンを得た。収量０，４℃１融点４８．０℃であった。After the reaction is completed, 50% of water, 507% of chloroform! After extraction with chloroform, the extract was washed with water until the washing water became neutral. This chloroform layer was distilled off under reduced pressure and
-(β-(4-Propoquinpuenyl)vinyl)-5-pentylox Vpyridine 0.62 was obtained. Dissolve this compound in toluene 50- and palladium-carbon 0,2
f was added and catalytic reduction was carried out at room temperature and pressure. After the reaction was completed, the catalyst was removed, the solvent was distilled off under reduced pressure, and then recrystallized with ethanol to obtain the target product, 2-(β,-(4-7'-methyloxyphenyl)ethyl)-5-pentyl. Oxypyridine was obtained. The yield was 0.4°C and the melting point was 48.0°C.

実施例２．３ ４−プロポキンベンズアルデヒドに代えて、４−　（４
’−ペンチルフェニル）ベンズアルデヒドマたは４−（
）ランス−４′−プロピルシクロヘキシル）ベンズアル
デヒドをそれぞれ用いたほかは実施例１と同様にして、
２−（β−（４“−ペンチルビフェニリル−４′）エテ
ル）−５−ペンチルオキシピリジンまたは２−（ｐ−（
）ランス−４′−プロピルシクロヘキシル）フェネチル
）−５−ペンチルオキシピリジンをそれぞれ合成した。Example 2.3 Instead of 4-propoquine benzaldehyde, 4-(4
'-pentylphenyl)benzaldehydoma or 4-(
) Lance-4'-propylcyclohexyl)benzaldehyde was used in the same manner as in Example 1,
2-(β-(4“-pentylbiphenyl-4′) ether)-5-pentyloxypyridine or 2-(p-(
) trans-4'-propylcyclohexyl) phenethyl)-5-pentyloxypyridine were synthesized.

これらの物性を実施例１の結果とともに第１表に示す。These physical properties are shown in Table 1 together with the results of Example 1.

表中Ｃ，８１Ｎおよび工はそれぞれ結晶、スメクチック
相、ネマチック相および等方性液相を表わし、番印はそ
の上欄の相が存在することを示し、−印はその上欄の相
が存在しないことを示し、数字はこれをはさむ・印の相
の間の相転移温度（Ｃ）を示す。In the table, C, 81N, and E represent crystal, smectic phase, nematic phase, and isotropic liquid phase, respectively, and the number mark indicates that the phase in the column above it exists, and the - mark indicates that the phase in the column above it exists. The number indicates the phase transition temperature (C) between the sandwiched phases.

実施例４（応用例） トランス−４−プロピル−（４′−シアノフェニル）シ
クロヘキサン　２４％ トランス−４−ペンチル−（４′−シアノフェニル）シ
クロヘキサン　３６％ トランス−４−へブチル−（４′−シアノフェニル）シ
クロヘキサン　２５％ ４−シアノ−４’−（）ランス−４−ペンチルシクロヘ
キシル）ピフェニル　１５％ なる組成の液晶混合物のネマチック−透明点は７２．０
℃、粘度は２０℃で２８Ｃ９ｓ誘電異方性値（以下Δ６
と略す）は＋１１．６・光学異方性値（以下△ｎと略す
）は０．１４０である。これをセル厚１０μ惰のＴＮセ
ルに封入した液晶セルのしきい値電圧は１，７５　Ｖ　
、飽和電圧は２．４０Ｖであった。この混合物９０Ｍ＠
部と本発明の実施例１の２−（β−（４−プロピルオキ
シフェニル）エチル）−５−ペンチルオキシピリジ７１
０重量部とから成る液晶組成物のネマチック−透明点は
５９．６℃、粘度は２０℃で２９ｃｐｓΔ６は＋１０．
２、Δｎは０，１３１　、　Ｌ、きい値電圧は１．５４
　Ｖ・飽和電圧は２．１６　Ｖであった。Example 4 (Application example) Trans-4-propyl-(4'-cyanophenyl)cyclohexane 24% Trans-4-pentyl-(4'-cyanophenyl)cyclohexane 36% Trans-4-hebutyl-(4'- The nematic clearing point of a liquid crystal mixture having the following composition: cyanophenyl)cyclohexane 25% 4-cyano-4'-()lans-4-pentylcyclohexyl)piphenyl 15%
℃, viscosity is 28C9s dielectric anisotropy value (hereinafter Δ6
) is +11.6 and the optical anisotropy value (hereinafter abbreviated as Δn) is 0.140. The threshold voltage of the liquid crystal cell, which is sealed in a TN cell with a cell thickness of 10 μm, is 1.75 V.
, the saturation voltage was 2.40V. This mixture 90M@
and 2-(β-(4-propyloxyphenyl)ethyl)-5-pentyloxypyridi 71 of Example 1 of the present invention
The nematic clearing point of the liquid crystal composition consisting of 0 parts by weight is 59.6°C, the viscosity is 29cpsΔ6 at 20°C, and +10.
2, Δn is 0,131, L, threshold voltage is 1.54
The saturation voltage was 2.16V.

このように本発明を適用して液晶表示素子のしきい値電
圧、飽和電圧を降下させることができた。As described above, by applying the present invention, it was possible to lower the threshold voltage and saturation voltage of a liquid crystal display element.

以上 特許出願人　チ　ッ　ソ　株　代金　社手続補正書 昭和６０年λ月又／日 特許庁長官　志　賀　学　殿 Ｚ　発明の名称 ２−（β−置換エチル）−５−置換ビリ）シン＆　補正
をする者 事件との関係　特許出願人 大阪府大阪市北区中之島三丁目６番３２号（〒５３０）
（ｚｏ’７）チッソ株式会社 代表者野木貞雄 駄代理人 東京都新宿区新宿２丁目８番１号（〒１６０）α　補正
の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 Ｉ　補正の内容 （１）明細書第７頁第９行〜最終行、「実施例２．３・
・・・・・第１表に示す。」を ［実施例２〜７ 実施例１に準じた方法によシ次の化合物を合成した。Patent applicant Chisso Corporation Proceeding Amendment 1985/1985 Commissioner Manabu Shiga Z Name of the invention 2-(β-Substituted ethyl)-5-substituted biry) Syn & Amendment Relationship with the case of the person who did the patent application: 3-6-32 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture (530)
(zo'7) Chisso Co., Ltd. Representative Sadayuta Nogi Agent 2-8-1 Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo (160) α Column I of "Detailed Description of the Invention" of the Specification Subject to the Amendment Contents of the Amendment (1) Page 7, line 9 to last line of the specification, “Example 2.3.
...shown in Table 1. ” [Examples 2 to 7 The following compounds were synthesized by a method similar to Example 1.

２−（β−Ｃｅ−ペンチルビフェニリル−４′）エチル
）−５−ペンチルオキシピリジン２−（ｐ−（）９ンス
ー４１−グロビルシクロヘキシル）フェネチル１−５−
ペンチルオキシピリジン２−（β−（４１−ペンチルビ
フェニリル−４７）エチル）−５−エチルピリジン ２−（ｐ−（）ランス−４′−ペンチルシクロヘキシル
）フェネチル）−５−エチルピリジン２−（β−←ｅ−
エチルビフェニリルー４１）エチル）−５−プロピルピ
リジン ２−（β−（４′−プロピルとフェニリル−４′）エチ
ル）−５−プロピルピリジン これらの化合物の物性を実施例１の結果とともに第１表
に示す。」　と訂正する。2-(β-Ce-pentylbiphenyl-4')ethyl)-5-pentyloxypyridine 2-(p-()9-41-globylcyclohexyl)phenethyl 1-5-
Pentyloxypyridine 2-(β-(41-pentylbiphenyl-47)ethyl)-5-ethylpyridine 2-(p-()lans-4'-pentylcyclohexyl)phenethyl)-5-ethylpyridine 2-(β −←e−
Ethyl biphenylyl (41) ethyl)-5-propylpyridine 2-(β-(4'-propyl and phenylyl-4')ethyl)-5-propylpyridine The physical properties of these compounds are shown in Table 1 along with the results of Example 1. Shown below. ” he corrected.

（２）回書第８頁、第１表を別紙の通シ訂正する。(2) Table 1 on page 8 of the circular is revised in the attached circular.

（３）同゛書第９頁第７行「実施例４」を「実施例８」
と訂正する。(3) "Example 4" on page 9, line 7 of the same book was changed to "Example 8"
I am corrected.

ａ添付書類 別紙（第１表） 以上a Attached documents Attachment (Table 1) that's all

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）一般式 （式中、ＲまたはＲ′は炭素数１〜ｌ　５．のアルキル
基またはアルコキン基を示し、Ｘはわされる２−（β−
置換エチル）−５−置換ピリジン。(1) General formula (wherein R or R' represents an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and X is omitted 2-(β-
Substituted ethyl)-5-substituted pyridine. （２）一般式 （式中、几またはＲ′は炭素数１〜１５のアルキル基ま
たはアルコキシ基を示し％Ｘはべ」８ごＸまたはべ」８
コＸを示す。）で表わされる２−（β−置換エチル）−
５−置換ピリジンを含有する液晶組成物。(2) General formula (in the formula, 几 or R' represents an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms.
Shows koX. ) 2-(β-substituted ethyl)-
A liquid crystal composition containing a 5-substituted pyridine.