Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СЛОЖНЫЕ ДИЭФИРЫ АРОМАТИЧЕСКИХ ТРЕХКОЛЬЧАТЫХ КИСЛОТ В КАЧЕСТВЕ ХИРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ
ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СЛОЖНЫЕ ДИЭФИРЫ АРОМАТИЧЕСКИХ ТРЕХКОЛЬЧАТЫХ КИСЛОТ В КАЧЕСТВЕ ХИРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ

ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СЛОЖНЫЕ ДИЭФИРЫ АРОМАТИЧЕСКИХ ТРЕХКОЛЬЧАТЫХ КИСЛОТ В КАЧЕСТВЕ ХИРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: хиральные компоненты для жидкокристаллических сегнетоэлектриков. Сущность: оптически активные сложные эфиры трехкольчатых кислот формулы при X C6H4 , R1 = R2 -CH-(CH3)(C6H4CH3-n CH2CH(Y)R при Y-Cl, R-C3H7, C4H9 Y-CN, R - C2H5, C3H7, C4H9, CH(CH3)CH3 -CH2CH(CH3)CH3 *CH(CH3) C2H5-X при X - R1=R2- CH-(CH3)C6H13 CH(CH3)C6H5 X- C6H4 R1-CH (CH3)C6H5 R2 R1 R2- (CH3)CH3 (CH2HC(CN)CH2CH(CH3CH3 Условия реакции: реагент 1 - S-2-хлоралканол; реагент 2 - хлорангидрид 4,4ʺ-терфенилдикарбоновой кислоты, или 2,5-бис-(4-оксикарбонилфенил)пиримидина, или 4-S-1-метилгептилоксикарбонил-4ʹ-терфенилкарбоновой кислоты. Температура 20 - 60°С, в присутствии пиридина. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2030390
Класс(ы) патента: C07C69/773, C09K19/34, C09K19/12, C07D239/26
Номер заявки: 4663266/04
Дата подачи заявки: 17.03.1989
Дата публикации: 10.03.1995
Заявитель(и): Московское научно-производственное объединение "Ниопик" (SU); Хоффман-Ля Рош АГ (CH)
Автор(ы): Лосева М.В.[SU]; Чернова Н.И.[SU]; Петрашевич О.С.[SU]; Иващенко А.В.[SU]; Пожидаев Е.П.[SU]; Рабинович А.З.[SU]; Шадт Мартин[CH]; Бухеккер Рихард[CH]
Патентообладатель(и): Московское научно-производственное объединение "Ниопик" (SU)
Описание изобретения: Изобретение относится к оптически активным соединениям в качестве компонентов сегнетоэлектрических жидкокристаллических материалов (ЖКМ) для устройств регистрации оптического отображения информации и модуляции излучений.
Наиболее близким к предлагаемым соединениям по химической структуре и назначению является оптически активный 1-метилгептиловый эфир 4-н-октилоксидифенилкарбоновой кислоты (I)
H17C8OCOO-H
в качестве хиральной компоненты для жидкокристаллических сегнетоэлектрических материалов.
Недостатком известных добавок к жидкокристаллическим сегнетоэлектрикам является сравнительно невысокое значение спонтанной поляризации - Рс.
Величина спонтанной поляризации Рс, индуцируемая веществом I в нехиральном смектическом С жидком кристалле 4-н-гексилоксифениловом эфире 4-н-октилоксибензойной кислоты (ГОФЭОБК), составляет для 5%-ного раствора 4,5 нк/см2 (при 40оС), что в пересчете на 100% равно 90 нк/см2.
Целью изобретения является изыскание новых оптических активных соединений в качестве хиральных компонентов для жидкокристаллических сегнетоэлектриков с более высоким значением индуцированной ими спонтанной поляризации.
Поставленная цель достигается оптически активными диэфирами ароматических трехкольчатых кислот общей формулы
R*1OOCXCOOR*2
где Х - X или
R*1 = R*2- - H - H
R*1 = R*2 - CHHR ,
при X
R*1 = R*2 - H; ; - H ;
при X - или
R*1 - -(S)- H , R*2 - -(S)-HC3H7
R*1 = -(S)-H R*2 = -(R)-CHC3H7
R*1 = -(S)-H R*2 = -(S)-CHCH2CH
R*1 = -(R)-H R*2 = -(S)-CHCH2CH
Соединение формулы I представляют собой химически и фотохимически устойчивые вещества, не поглощающие свет в видимой области спектра; синтезированы впервые. Они обладают высокой закручивающей способностью и индуцируют в смектических СЖКМ спонтанную поляризацию по величине (от 176 до 496 нк/см2) (в пересчете на 100%). Получение и применение этих соединений описано в примерах 1-40.
П р и м е р 1. Получение S-ди(2-хлоргексилового)-эфира 4,4"-терфенилдикарбоновой кислоты.
К раствору 1,9 г (0,08 М) S-2-хлоргексанола-1 в 14 мл абсолютного пиридина прибавляют 1,42 г (0,004 М) хлорагидридa 4,4"-терфенилдикарбоновой кислоты. Полученную смесь нагревают до 60оС и оставляют на сутки при 20оС. Разложение реакционной смеси раствором разбавленной HCl при 0оС дает 1,35 г сырого продукта. После очистки на колонке с силикагелем и двухкратной кристаллизации из гексана получают 0,67 (30,2%) белого кристаллического вещества. Температуры фазовых переходов указаны в табл.1.
Соединения по примерам 2-21 получены из соответствующих оптически активных спиртов и хлорангидридов 4,4"-терфенилдикарбоновой кислоты и 2,5-бис(4-оксикарбонилфенил)пиримидина по аналогичной методике.
П р и м е р 2. Получение 4-(S)-1-метилгептилоксикарбонил-4"-(S)-2-цианпентило- ксикарбонил% терфенила.
К раствору 1,5 г (0,00334 М) хлорангидрида 4-(S)-1-метилгептилоксикарбонил-4"-терфенилкарбоновой кислоты в 15 мл абсолютного пиридина прибавляют 0,41 г (0,00334 М) (S)-2-хлорпентанола-1. Полученную смесь нагревают до 60оС и оставляют при комнатной температуре. После обработки и очистки по примеру 1 получают 0,48 г (27% от теории) белого кристаллического вещества. Температуры фазовых переходов указаны в табл.1. Соединения по примерам 22-28 получены по аналогичной методике.
Табл.1 содержит данные по выходам и элементному анализу синтезированных соединений. Кроме того, в табл.1 включены данные по величине Рс, индуцированной хиральными компонентами в индивидуальном нехиральном смектическом С-жидком кристалле (ГОФЭОБК) при концентрации хирального компонента 5 мас.% и температуре 40оС, величине Рс, пересчитанной на 100% хирального компонента; знаку Рс; температурам фазовых переходов; величине шага спирали (Ро), измеренного для 1%-ного раствора оптически активного вещества в нематической матрице и направлению закрутки геликоида. Данные табл.1 показывают, что оптически активные сложные диэфиры 4,4"-терфенилендикарбоновой кислоты и 2,5-бис(4-оксикарбонофенил)-пиримидина могут быть использованы для получения СЭЖКМ, величина Рс которых в пересчете на 100% оптически активного диэфира превышает 176 нк/см2, а также получены активные сложные диэфиры с величиной Рс, близкой к 176 нк/см2, и обладающие собственной хиральной смектической С фазой (примеры 1 и 4). Наличие у соединений по примерам 1 и 4 собственной хиральной смектической С*-фазы позволяет по сравнению с аналогом снизить нижний предел существования смектической С*-фазы смеси с 40 до 18оС. При этой температуре величины Рс составляют соответственно 10 нк/см2 для 5%-ного раствора для примера 1 и 9,2 нк/см2 для примера 4, что в пересчете на 100% хирального компонента составляет 200 нк/см2 и 184 нк/см2. Как было обнаружено, высокие величины Рс, превышающие 176 нк/см2 в пересчете на 100% хирального компонента, индуцируются оптически активными диэфирами согласно изобретению и в других смектических СЖКМ, а также в смесях смектических С жидких кристаллов, что позволяет получать СЭЖКМ с температурными интервалами хиральной Sm*C-фазы, включающим комнатные температуры. Ниже приведены примеры таких СЭЖКМ (табл.2).
Область существования SmC-фазы трехкомпонентной смеси на основе алкилалкоксипиримидинов расположена в интервале температур (+13,9)-(+54,7)оС. Как видно из приведенных в табл.2 данных, предлагаемые хиральные компоненты не сужают температурный интервал смектической С фазы матрицы, а 1-метилгептильные и 2-цианбутановые производные значительно его расширяют.
Таким образом, оптически активные диэфиры 4,4"-терфенилдикарбоновой кислоты и 2,5-бис-(4-оксикарбонилфенил)-пиримидина превосходят известные оптически активные соединения по величине индуцируемой ими спонтанной поляризации и позволяют получать сегнетоэлектрические ЖКМ с широким интервалом рабочих температур, включая комнатные температуры, с высокой величиной спонтанной поляризации. Такие ЖКМ открывают возможности конструирования быстродействующих устройств регистрации и модуляции излучений.
Формула изобретения: ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СЛОЖНЫЕ ДИЭФИРЫ АРОМАТИЧЕСКИХ ТРЕХКОЛЬЧАТЫХ КИСЛОТ В КАЧЕСТВЕ ХИРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ.
Оптически активные сложные диэфиры ароматических трехкольчатых кислот общей формулы

где



если y - Cl, R - C3H7; C4H9; y - CN, R - C2H5, C3H7,C4H9,








или


или


или


в качестве хиральных компонентов для жидкокристаллических сегнетоэлектриков.