Производные этана в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств

 

Изобретение относится к производным этана ф-лы где при т 0; 1 1 А.В - 1,4-фенилен; R - Н-алкил-С2 Сю или А -1,4-трансциклогексан, В-1,4-фенилен; R-н-алкил С2, С4, Cs- С, Сю, или А- 1,4-бицикло 2,2.2 октан; В - 1,4-фенилен; R - , н - CsHu, или при , (0 А - 1,4-фенилен; В-1,4-трансциклогексан; R-H-Ci,Cg, или А-1,4-бицикло-(2.2.2) октан; В-1,4-фенилен; R - н-СеНтз, или при т 0; НО А - 1,4-бицикло 2.2.2 октан; R - , н - CeHi3, которые могут быть использованы в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств. Цель - выявление соединений, обеспечивающих снижение вязкости. Получение ведут обработкой соответствующего амина тиофосгеном в среде органического растворителя в присутствии основания. 2 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУCH2СН2 В / NCЯ (21) 4202716/04 (62) 4028651/04 (22) 12.06.87 (23) 15.12.86 (31) Р-256832 (32) 16.12.85 (33) Р3 (46) 15.06.91. Бюл. ¹ 22 (71) Войскова Академия Технична им. Ярослава Дабровского, Заклады Кинескопов

"Унитра-Польколор", Заклад Кинескопов

Коларовых (Р1) (72) Роман Домбровски, Ежи Дзядушек, Томаш Шчуциньски, Витольд Джевиньски, Софья Столаж, Юзеф Жмия, Януш Парка и

Божена Сосновска (PL) (53) 547,239(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1376949, кл. С 09 К 19/42, 1984.

Патент Великобритании ¹ 1433130, кл, С 2 С, 1972, (54) ПРОИЗВОДНЫЕ ЭТАНА В КАЧЕСТВЕ

КОМПОНЕНТОВ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Изобретение касается новых производных этана общей формулы

R A)+®--1-,сн,cll Яв) —,(с в которой при m= 0; I= 1 А,  — 1,4-фенилен; R — н-алкил-С2-С10 или А — 1,4 — трансциклогексан;  — 1,4-фенилен; R — н-алкил-С2, С4, С5 — С7, С10, или А — 1,4-бицикло(2,2,2)октан;

„„Я „„1655962 А1 (sl)5 С 07 С 331/28, С 09 К 19/12. 19/14, 19/30 (57) Изобретение относится к производным этана ф-лы где при m= 0; I= 1 А, — 1,4-фенилен; R—

Н-алкил-Сг-С10 или А -1,4-трансциклогексан, В-1,4-фенилен; R — н-алкил Сг, С4, С5С7, С10, или А — 1,4-бицикло(2.2.2)октан; B—

1,4-фенилен; R — н-С7Н15, н — С5Н11, или при

m-=1, 1=0 А — 1,4-фенилен; В-1,4-трансциклогексан; R-н — СьСд, или А — 1,4-бицикло-(2.2.2) октан;  — 1,4-фенилен; R — í-С5Н1з, или при

m= 0; l=O А — 1,4-бицикло(2.2.2)октан; R— н-C4Hg, н — С5Н1з, которые могут быть использованы в качестве компонентов жид- ) кокристаллического материала для электрооптических устройств. Цел ь — вы я вление соединений, обеспечивающих снижение вязкости. Получение ведут обработкой соответствующего амина тиофосгеном в среде органического растворителя в присутствии основания, 2 табл,  — 1,4-фенилен; R — í-С7 Н15, í-С5Н11, или при m- 1,1= 0 А — 1,4-фенилен;  — 1,4-трансциклогексан; R — í-C4Hg, или А — 1.4-бицикло(2,2,2)октан,  — 1,4-фенилен, R — í-С5Н13, или при m=0, 1=0 А — 1,4-бицикло(2,2,2)октан;

R — н-C4Hg, н-С5Н1з, которые могут быть использованы в качестве компонентов жидкокристаллического материала для электрооптического устройства.

Цель изобретения — изыскание новых производных, которые обеспечивают снижение вязкости при включении их в жидкок1655962 ристеллический материал„используемый в электрооптических устройствах, Изобретение иллюстрируется приведенными примерами,. где Cr — означает ,твердую фазу, S — смектическую, N — нематическую, 1 — изотропную.

Пример 1. 1-(и -(транс-4-н-гептилцикf логексил)фенил)-2-(n-изотиоцианатфенил) этан.

В смесь, состоящую иэ 50 см воды,,50 см хлороформа, 4 г карбоната кальция и

3,5 г (0,03 моль) тиофосгена вводят по каплям при комнатной температуре раствор, состоящий из 50 см хлороформа и 10 r (0,026 моль) 1-(и -(транс-4-и-гептилциклоf гексил)фенил)-2-(n-аминофенил)этана при энергичном перемешивании. Затем все перемешивают в течение 2 ч, причем вводят по каплям 20 см 5; -ный Н С(. Слои разделяютз ся, Слой хлороформа промывают водой и высушивают над MgS04. После отделения хлороформа дистилляцией твердый остаток перекристаллизовывают из изопропанола, Э затем двухкратно из н-гексана и однократно из смеси метанол-хлороформ. Получено

r 27 (1-(n -транс-4-н-гептилциклогекСил)фенил)-2-(изотиоцианатфенил)этана с температурой перехода Cr — 53,5; К171;

N 138,1, Пример 2, 1-(n-н-Гексилбифенил)-2(n-изотиоцианатфенил этан.

18 г (0,05 мол ь) 1-(n -н-гексил 6 и фен ил)-2(и-аминфенил)этана растворяют в 200 см з бензола и поочередно добавляют 25 см из гексана; 14 см (0,1 моль) триэтиламина и з

6 см (0,1 моль) сероуглерода. Компоненты з тщательно перемешивают и смесь оставля т в холодильнике на 48 ч. За ем осажденная желтая соль триэтиламмониевого дитиокарбамата отфильтровывают и промывают эфиром.

Полученный продукт растворяют в

100 см хлороформа, к нему добавляют расз твор 10,5 см триэтиламина и после охлажз дения до О С при перемешивании по каплям вводят 7 г (0075 моль) этиловый эфир хлормуравьиной кислоты. После перемешивания в течение 1 ч в смесь вливают

100 см 3 н. раствора соляной кислоты, раз 3 деляют слои и хлороформовый слой двухкратно промывают водой и высушивают над

MgS0<. После отдистиллирования хлороформа твердый осадок кристаллизуют из изопропанола, затем двухкратно из и-гексана и однократно из смеси метанол-хлороформ, Было получено 5 г (25 )

1-(n -н-гексилбифенил)-2-(n-изотиоцианатфенил)этана с температурами фазовых переходов Сг 56, S 99,5; N 133,1, Пример 3. 1(n -н-Гептилбифенил)-21 (п-изотиоцианатфенил)этан, 10,2 r (0,05 моль) дициклогексилкарбодиимида (DCC) растворяют в 50 см сухого

5 эфира и затем в этот раствор добавляют 60 г сероуглерода и раствор, содержащий 16,7 г (0,945 моль) 1-(n-н-гептилбифенил)-2-(рI аминфенил)этана и 50 см эфира. Смесь осз тавляют не больше 10 ч, а затем

10 отфильтровывают кристаллы дициклогексилмочевины, фильтрат концентрируют, остаток растворяют в бензоле и фильтруют через слой силикагеля. Фильтрат концентрируют досуха и твердое тело перекристал15 лизовывают из изопропанола и затем двухкратно из и-гексана. Получено 4 г (21® 1-(n -н-гептилбифенил)-2-(n-изотиоцианатфенил)этана с температурами фазовых переходов Cr 70, S 103, N 135,1.

20 В табл. 1 представлены данные элементного анализа.

Нижеследующий пример иллюстрирует использование полученных соединений в качестве компонентов жидкокристалличе25 ского материала. Полученные результаты сравнивают с базовой смесью А, в которую дополнительно вводили известные соединения, близкие по структуре.

30 Базовая смесь А имеет состав, мас. :

4-(Транс-4 -пропилциклогексил)изотиоцианатобензол 40

4-(Транс-4 -гексилциклогексил)изотиоцианатобензол 42

35 4-(Транс-4 -октилциклогексил)изотиоцианатобензол 18

Смесь А имеет при 20 С вязкость

f7 =10 9, Л е = + 7,5 Л и= 0,17, Т.пр,= 41,5 С.

Полученные результаты при 20 С при40 ведены в табл. 2.

Предлагаемые производные этана обеспечивают снижение вязкости для композиций, включающих их, по сравнению с известными соединениями.

Формула изобретения

Производные этана общей формулы

50 -Я B)- CH,. Н,:, В, 1-- >-хсs, 55 где при fn=O, I=1 А,  — 1,4-фенилен; R— н-алкил-С2 — С1о или А — 1,4-тргнсциклогек- сан,  — 1,4-фенилен; R н-алкил-Сг, С, С5—

Ст, С1о или А — 1,4-бицикло(2.2.2)октан; В—

1,4-фенилен; R — н-С7С1.,: н-С Н11, или при

m=1, I=0 А — 1,4-фенилен;  — 1,4-трансцик1655962

Та блица 1

Соединение

Температура фазового перехода

Сг89/NBB/I (7,99)

7,68 (79, 03)

79,14 (4,01)

3,97 (9,17)

9,28 (79,29) 79>42

Cr105 N120I (8 04) 7,84 (3,85) 4,01 (B, 82) 8,64

Сг61 N113,5I (79,52)

80, 00 (8, 19)

8,20

Cr65 !11261 (79, 74)

79,54 (8, 49) (3, 58)

8>42 3,67

Сг60,5

N117N (80,13)

80,!4 (8,89) (3,34)

8,93 3, 51 (7,64)

7,57

Cr 53,5

С 71

N31 8I (80>63)

80,61

Cr58 N110I (80,42)

80, 47 (6, 16?

6,26 (4,08)

4,07 (9,34)

9,65

Сг129 N134I (8,97)

8,95 (6,49)

6,52 (80, 63)

80, 64 (3,92)

3,87

Сг113 N143I (6,78)

6,80 (8,63)

8> 97 (80, 82)

80, 63 (3,77)

3,26

CrB7 N131I (8,32)

8,25 (7 > 06)

7,02 (80> 99) 80,58 (3>63)

3>60

Cr96,5 N140I (8, 03)

8, 18 (7,32)

7, 15 (3,51)

3,68 (81, 15)

81> 73

Сг56 $699,5

N133 5I (81, 31) (7, 56)

81,ЗО . 7,64

Cr 70 S8103

N135I (3, 39)

3,62

1 — (n -н-Гептилб»фенил)-2-(и-изотиоциакатофекил)этак (7>75)

7, 78 логексан; R — í-C4Hg, или А — 1,4-бицикло(2.2.2)октан;  — 1,4-фенилен; R — í-С8Н1з, или и ри m=0, l=0 А — 1,4-бицикло(2.2.2)октан;

1- п -(Транс-4-нэтн. циклогексил) фен ил7 -2- (и-из отиоцианатофенил)этан ю 1

1-fn -(Транс-4-нпропилциклогексил) фенин"1"2-(и-иэотиоциапатофенил)этан !

1- fii -(Транс-4-нбутилциклогексил) фенил) "2-(и-изотиоцианауофенил)этан

1-fn -(Транс-4-нl пентилциклогексил) фенил/ -2- (п-из отиоцианатофенил)этан

1 (п †(Транс-4-нгексилциклогексил) фенин)-2- (и-иэотиоцианатофенил)этан

l.

1- fn - (Трап с-4- нгептилциклогексил) фенил -2-(и-изотиоцианатофенил)этан

1-(и †(Транс-4-ндецилциклогексил) фекил) -2-(и-иэотиоцианатофенил)этан

1-1 п -(Этилбифенил)

-2-(n-иэотиоцианатофенил)этак

1- (n -н-11ропилби1 фсннл)-2-(п-иэотиоцианатофенил)этан

1- (n -к-Б утил бифенил)-2-(и-иэотиоцианатофенил)этан

> 1- (п -н-11ентнлбифенил)-2-(и-изотиоцианатофекил)этан

1-(и-РГексилбифенил)-2-(и-кзотиоцианатофенил)этан

R — í-C4Hg, н-С8РН!3, в качестве компонен- -тов жидкокристаллического материала для электрооптических устройств, Элементарный анализ, 7>> (найдено)вычислено

С Н N Ь (8,28) (3,71) (8,49)

8,31 3,81 8,49 (79, 94) (8, 70) (3, 45) (7, 91 )

80,02 8,72 3>40 7,67 (9, 39) (3 > 03) (6, 94)

9,38 3,12 Б,aS

1655962

Темпззратура фазового перехода

1-(и -НонилбифеI нил)-2-(п-изотиоцианатофеыил)этан

Сг54 S105

Н1291

Cr5a SJ5104yS

0129 г

Сг38 Spl01

N122I

81,58 7,99

81,70 8,15

3,17

3,28

7,26

7,38

1-(n-Октилбифенил)

-2-(n-изоцианатофенол)этан

1-(n -и-Децилбифенил)"2-(п"изотио«ианатофенил)этан

81,45

81,55

7,77

7,98

3,28

3,42

1,3 (81,71)

81, 42 (8,18)

8,25 (3, 07)

3,21 (7,04)

7,25

Сг95,5 N190I (79, 74)

79, 84 (8,49)

8,35 (3,58)

3,42 (8,19)

8,21

Cr133 N153I (80,36)

80,25 (8,24) (3,47)

8,32 3,49 (7,94)

7,51

Cr62 N105I (8,23)

7,94 (8, 02) (3, 60).

7, 77 .3,58 (80, 15)

80,27

Сг153,5

/N152 5/I

1- jn -4-н-(Гексилбицикло(2,2,2 октил) фенмл)-2-(п-изотиоцианатофенил) этан (7,42)

7,55

Сг106

N156 5I (80, 70)

80 40 (8,64) (3,24)

8,55 3,02

1"14-н-Гексилбицикло1.2,,2, 2J -октил)

-2-(и-изотноцнаиятобифеннл)этан

1-(и "н-бутилфенил

-2-транс-4-(п-изотноцианатофенилцнклогексил)этан (80,70)

80, 65 (8,64) . (3,25)

8,31 3,12

Сг128,5

N248I (7, 43)

7, 12 (79,52)

79, 40 (8,28) (3, 71)

8,35 3,51

Cr58

N110I (8,49)

8,29

1-(Транс-4-н-пентилциклогексил)"

2-(п "иэотиоцианатобнфенил)этан

1-Г4-н-(Бутилби- циклоf2,2,21 октил) фенил)-2-(n-иэотиоцианатофенил)этан ! — 14-н (Гексилбицикло P,2,21 октил -2-(n-изотиоцианатофенил)этан

1-fn -4-н-(Пропилбициклб1.2,2,2J октнл) фенил -2-(п-изотиоцианатофенил)этан

«4ь веде» ю

Элементарный анализ, Х, (найдено) вычислено, Л (77э 71) (9 ° 36) (3э 94) (9> 02)

77;75 8,93 3,52 8,67

1655962

)

Е -" <3

Т. пр., Ос

11,О

О, 18

8,4

49,5

11,3

8,4

50 0

0i 18

11>1

0,18

8,0 49,0

8,4 51,0

О, 19

10> 9

О,!8

8>2

50 0

8,4

11,2

0>19

49,0

11>4

0>19

S I

50,5

8,3

5 1,0

0,18

8,1

48,5

11>4

0,18

0,18

8,5

44,5!

1,2

11,3

8,4 500

11,6

О, 18

11,0

0,18

8,1 48,5

11,6

О,!8

8,1 50,0

11>4

0,19

8>6 60,0

10,8

0>17

8,8 47,5

11>8

11,5

О, 17

8,6 47,5

11,6

11,5

0>19

8,3 66,0

12,2

11,6

9,5 52,5

О, 18

0,19

10,0 60 0

А (902) + 102 соединения формулв> (1) или соединение сравнительное

1-(п -Этилбнфенил)-2-(и-! из о тиоциана тофенил) э тан

1-(и -Пропилбнфенил)-2-(ииэотиоцианвтофенил)этан

1-(n> -Вутилбифенил)-2-(ииэотиоцианатофенил)этан

1-(и -Пентилбифенил)-2-(пиэотиоцивнато4>ения)этан

1-(и "Гексипби4енил)-2-(иизотиацпанатофзнил) этан

1" (и -Гептилбифенил)-2-{иI изотиоцизнатафенил) этан

1-(n -Октилбнфеннл)-2-(и1 нзотиоцианатофенил)этан

1-(и -Нонилбифенил)-2-(ииэотиоцианатофенил)этан

1 †(и -Децилбифенил)-2-(иизотиовнвнатофенил)этан г >

1-(n (Транс-4-и-этилциклогекснл)фенин) -2-(и-иэотиацивнвтафеннл)этан

1-4п -(Транс- >-и-бутилцикпогексил)фенин! -2-(n-иэотиоцианатофенил)этан

1-4п -(Транс-4-н-пентилциклогексил)фенил) -2-(и-изотиоцианатофеыил)этан

1-4 и — (Транс-4-н-гексилцнклогексил)фенил(-2-(и-изотиоцианатофенил)этан г >

1-1 п -(Транс-4-н-гептигциклогексил)4>енил1-2-(n-изотиоцианатафеннл) этан

1-1 и — (Tpa нс-4- н-децилциклогексил)фенин-2-(и-изотиоцивнвтоф ннл)этан

1-(Транс-4-пентилциклогексил)"2-(и-изотиоцианатобифенил)этан

1-(4-Бутилбицнкло(2>2,21

Октил 1) (пенэотиоцн&нвто фенил)этан

1-(4-Гексилбицикло(2,2,2) октил-1) -2-(n-изотиоцианатофеннл)этан

1-(и-Бутилфенил)-2-(4-транс{и-изотиоцивнатофенил)циклогексил„"этан

1-(4-Гекснлбнцикло(2>2,2) октил-1)-2-(n-изатиоцианатобифенил)этан

1 †(4-гептилбнцнкло 2>2,2) октилфенил)-2-(и-иэотиоциапатофеннл)этан

1 — (n-4-Пе атил бицикло 12, 2 > 2) октилфе пил) -2-(и-изатиацианвтофенил)этан

4-1 ентнл-4 -цианотерфейил

Таблица 2

О, 18 8, 7 47,5

0 18 7,7 48>0

0,18 8,3 46,5

0,18 9,0 51,0