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JPH04217665A - Branched phenylpyridine compound and liquid crystal composition containing the same - Google Patents

Branched phenylpyridine compound and liquid crystal composition containing the same

Info

Publication number
JPH04217665A
JPH04217665A JP3038730A JP3873091A JPH04217665A JP H04217665 A JPH04217665 A JP H04217665A JP 3038730 A JP3038730 A JP 3038730A JP 3873091 A JP3873091 A JP 3873091A JP H04217665 A JPH04217665 A JP H04217665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pyridine
liquid crystal
phenyl
compound
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3038730A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Nigorikawa
和則 濁川
Hisao Yamada
尚郎 山田
Mitsuyoshi Ichihashi
光芳 市橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Publication of JPH04217665A publication Critical patent/JPH04217665A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the title novel compound useful as a component for ferroelectric liquid crystal materials capable of realizing quick response. CONSTITUTION:The objective compound of formula I (X and Y are each H or methyl, except that they are H at the same time; m and n are each 4-20; Z is carbonyl or methylene), for example, 5-(6methylheptanoyl)-2-(4-heptylphenyl) pyridine. The present compound can be obtained by the following process: a reaction is made between a substituted acetophenone of formula II and a formate, and the resulting product is reacted with cyanoacetamide into a pyridone of formula III, which is then converted to its chlorinated modification followed by dechlorination into a cyano modification of formula IV, which is then reacted with a Grignard reagent.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は強誘電性液晶材料として
有用な新規な化合物及びこれを含む液晶組成物に関する
。 【0002】 【従来の技術】液晶表示素子の表示方式として現在広く
実用化されている代表的なものとしてねじれネマチック
(TN)型がある。しかしながらネマチック液晶相を利
用するこの方式では、CRTなどの表示方式と比較して
応答速度が遅い、視野角特性に劣る等の問題がありディ
スプレイとしての用途は限定されていた。 【0003】最近、クラーク及びラガウェルらにより強
誘電性液晶を用いる表示方式が報告されている(特開昭
56−107216号、米国特許第4367924号等
)が、これによると強誘電性液晶は高速応答やメモリー
性のある双安定状態を出現させることが可能であり、ま
た視野角特性も優れるなどの点から次世代の液晶表示素
子として注目を集めている。 【0004】強誘電性液晶の液晶相のひとつとして、カ
イラルスメクチックC(以下、SC * と省略する。 )相がある。表示素子として用いるためには、幅広いS
C * 相を有し高速応答すること等、多くの特性が要
求されるが単一化合物でこれらを満足するものはなく、
数種の化合物から成る液晶組成物で対応しているのが現
状である。その組成物の構成方法のひとつとして強誘電
性を示さないスメクチックC(以下、SC と省略する
。)相を示す液晶化合物もしくは液晶組成物(以下、ベ
ース液晶という。)に光学活性化合物を添加する方法が
ある(Mol.Cryst.Liq.Cryst.、8
9巻、327(1982))。ここで用いられるSC 
相を示すベース液晶の成分としては、フェニルベンゾエ
ート系、シッフ塩基系、ビフェニル系、フェニルピリミ
ジン系、フェニルピリジン系等の液晶化合物が挙げられ
る。近年、SC 性、低粘性などの観点から以下のよう
なフェニルピリミジン系液晶化合物が精力的に検討され
ている。 【0005】 【化2】 【0006】しかしながら、上記ベース液晶においても
高速応答化の点ではいまだ充分満足のゆくレベルではな
く、さらなる改善が望まれていた。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、高速応答を
実現できる強誘電性液晶材料の成分として有用な新規な
化合物及び液晶組成物を提供することである。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記課題は、下記一般式
(I)で表される分岐を有するフェニルピリジン化合物
、及び一般式(I)の化合物の少なくとも1種類以上を
含有することを特徴とする液晶組成物を開発する事によ
り解決された。一般式(I) 【0009】 【化3】 【0010】式中、X、Yは水素もしくはメチル基を表
す。ただし、XとYが、同時に水素の場合を除く。m,
nは,それぞれ独立に4〜20の整数を表し、Zはカル
ボニル基もしくはメチレン基を表す。 【0011】(I)式の化合物はいろいろな合成法が考
えられるが、例えば以下の様なルートで製造できる。 【0012】 【化4】 【0013】即ち、置換アセトフェノン(1)とぎ酸エ
ステル(2)とをナトリウムメトキサイド存在下に反応
させてエノレートとし、さらにこれをシアノアセトアミ
ドと反応させる事によりピリドン体(3)とする。次い
でこれをオキシ塩化リンと反応させてクロル体(4)と
した後、脱クロル化してシアノ体(5)とする。このシ
アノ体(5)とグリニャール試薬とを反応させてZがカ
ルボニル基で表される(I)の化合物を製造できる。ま
た、この化合物をヒドラジン還元する事により、Zがメ
チレン基で表される(I)の化合物を製造できる。 【0014】本発明者らは高速応答化に有用なベース液
晶の探索において鋭意研究した結果、(I)式の少なく
とも一方の側鎖が末端メチル分岐のアルキル基もしくは
アシル基を有する化合物のいくつかは、それ自身でSC
 相もしくはSF 相といった傾斜スメクチック相を示
し、該化合物を強誘電性液晶組成物のベース液晶の一部
分と置き換えることにより該組成物のSC 性を大きく
損なうことなく高速応答化に寄与することを見出し、本
発明の完成に至った。後記の実施例に示されるように本
発明の液晶化合物を強誘電性液晶材料と混合することに
より得られる強誘電性液晶組成物は、非常に良好な応答
性を示す。即ち本発明の化合物は、強誘電性液晶材料と
して有用な液晶材料である。 【0015】本発明の化合物としては、例えば以下に示
すような化合物を挙げることができる。 【0016】 5−(6−メチルヘプタノイル)−2−(4−ヘプチル
フェニル)ピリジン 5−(7−メチルオクタノイル)−2−(4−ヘプチル
フェニル)ピリジン 5−(8−メチルノナノイル)−2−(4−ヘプチルフ
ェニル)ピリジン 5−(9−メチルデカノイル)−2−(4−ヘプチルフ
ェニル)ピリジン 5−(7−メチルオクタノイル)−2−(4−オクチル
フェニル)ピリジン 5−(8−メチルノナノイル)−2−(4−オクチルフ
ェニル)ピリジン 5−(9−メチルデカノイル)−2−(4−オクチルフ
ェニル)ピリジン 5−(8−メチルノナノイル)−2−(4−ノニルフェ
ニル)ピリジン 5−(9−メチルデカノイル)−2−(4−ノニルフェ
ニル)ピリジン 5−(10−メチルウンデカノイル)−2−(4−ノニ
ルフェニル)ピリジン 5−(9−メチルデカノイル)−2−(4−デシルフェ
ニル)ピリジン 5−(10−メチルウンデカノイル)−2−(4−デシ
ルフェニル)ピリジン 5−(11−メチルドデカノイル)−2−(4−デシル
フェニル)ピリジン 【0017】 5−オクタノイル−2−(4−(6−メチルヘプチル)
フェニル)ピリジン 5−ノナノイル−2−(4−(7−メチルオクチル)フ
ェニル)ピリジン 5−デカノイル−2−(4−(7−メチルオクチル)フ
ェニル)ピリジン 5−ノナノイル−2−(4−(8−メチルノニル)フェ
ニル)ピリジン 5−デカノイル−2−(4−(8−メチルノニル)フェ
ニル)ピリジン 5−ウンデカノイル−2−(4−(8−メチルノニル)
フェニル)ピリジン 5−デカノイル−2−(4−(9−メチルデシル)フェ
ニル)ピリジン 5−ウンデカノイル−2−(4−(9−メチルデシル)
フェニル)ピリジン 5−ドデカノイル−2−(4−(9−メチルデシル)フ
ェニル)ピリジン 【0018】5−(7−メチルオクタノイル)−2−(
4−(6−メチルヘプチル)フェニル)ピリジン5−(
8−メチルノナノイル)−2−(4−(7−メチルオク
チル)フェニル)ピリジン5−(9−メチルデカノイル
)−2−(4−(7−メチルオクチル)フェニル)ピリ
ジン5−(9−メチルデカノイル)−2−(4−(8−
メチルノニル)フェニル)ピリジン5−(10−メチル
ウンデカノイル)−2−(4−(8−メチルノニル)フ
ェニル)ピリジン5−(9−メチルデカノイル)−2−
(4−(9−メチルデシル)フェニル)ピリジン5−(
10−メチルウンデカノイル)−2−(4−(9−メチ
ルデシル)フェニル)ピリジン5−(11−メチルドデ
カノイル)−2−(4−(9−メチルデシル)フェニル
)ピリジン 【0019】 5−(6−メチルヘプチル)−2−(4−ヘプチルフェ
ニル)ピリジン 5−(7−メチルオクチル)−2−(4−ヘプチルフェ
ニル)ピリジン 5−(8−メチルノニル)−2−(4−ヘプチルフェニ
ル)ピリジン 5−(7−メチルオクチル)−2−(4−オクチルフェ
ニル)ピリジン 5−(8−メチルノニル)−2−(4−オクチルフェニ
ル)ピリジン 5−(9−メチルデシル)−2−(4−オクチルフェニ
ル)ピリジン 5−(8−メチルノニル)−2−(4−ノニルフェニル
)ピリジン 5−(9−メチルデシル)−2−(4−ノニルフェニル
)ピリジン 5−(10−メチルウンデシル)−2−(4−ノニルフ
ェニル)ピリジン 5−(9−メチルデシル)−2−(4−デシルフェニル
)ピリジン 5−(10−メチルウンデシル)−2−(4−デシルフ
ェニル)ピリジン 5−(11−メチルドデシル)−2−(4−デシルフェ
ニル)ピリジン 【0020】 5−オクチル−2−(4−(6−メチルヘプチル)フェ
ニル)ピリジン 5−ノニル−2−(4−(7−メチルオクチル)フェニ
ル)ピリジン 5−デシル−2−(4−(7−メチルオクチル)フェニ
ル)ピリジン 5−ノニル−2−(4−(8−メチルノニル)フェニル
)ピリジン 5−デシル−2−(4−(8−メチルノニル)フェニル
)ピリジン 5−ウンデシル−2−(4−(8−メチルノニル)フェ
ニル)ピリジン 5−デシル−2−(4−(9−メチルデシル)フェニル
)ピリジン 5−ウンデシル−2−(4−(9−メチルデシル)フェ
ニル)ピリジン 5−ドデシル−2−(4−(9−メチルデシル)フェニ
ル)ピリジン 【0021】5−(7−メチルオクチル)−2−(4−
(6−メチルヘプチル)フェニル)ピリジン5−(8−
メチルノニル)−2−(4−(7−メチルオクチル)フ
ェニル)ピリジン5−(9−メチルデシル)−2−(4
−(7−メチルオクチル)フェニル)ピリジン5−(9
−メチルデシル)−2−(4−(8−メチルノニル)フ
ェニル)ピリジン5−(10−メチルウンデシル)−2
−(4−(8−メチルノニル)フェニル)ピリジン5−
(9−メチルデシル)−2−(4−(9−メチルデシル
)フェニル)ピリジン5−(10−メチルウンデシル)
−2−(4−(9−メチルデシル)フェニル)ピリジン
5−(11−メチルドデシル)−2−(4−(9−メチ
ルデシル)フェニル)ピリジン 【0022】また、本発明の一般式(I)で表される化
合物は、他の液晶化合物と組み合わせる事が可能である
が,例えば以下に示す様な化合物の少なくとも一種類以
上と組み合わせる事により、巾広いSC 相を有する液
晶組成物を得る事が出来る。 【0023】この場合、一般式(I)で表される化合物
は、得られる液晶組成物の1〜99%重量使用するのが
望ましい。 【0024】 5−(7−メチルオクチル)−2−(4−オクチルフェ
ニル)ピリミジン 5−(8−メチルノニル)−2−(4−オクチルフェニ
ル)ピリミジン 5−(9−メチルデシル)−2−(4−オクチルフェニ
ル)ピリミジン 5−(8−メチルノニル)−2−(4−ノニルフェニル
)ピリミジン 5−ノニル−2−(4−(8−メチルノニル)フェニル
)ピリミジン 5−デシル−2−(4−(8−メチルノニル)フェニル
)ピリミジン 5−デシル−2−(4−(9−メチルデシル)フェニル
)ピリミジン 5−(9−メチルデシル)−2−(4−(8−メチルノ
ニル)フェニル)ピリ ミジン 5−(9−メチルデシル)−2−(4−(9−メチルデ
シル)フェニル)ピリ ミジン 5−(10−メチルウンデシル)−2−(4−(9−メ
チルデシル)フェニル )ピリミジン 【0025】 5−ノニルオキシ−2−(4−ヘプチルフェニル)ピリ
ミジン 5−オクチル−2−(4−オクチルオキシフェニル)ピ
リミジン 5−ノニル−2−(4−オクチルオキシフェニル)ピリ
ミジン 5−ヘプチル−2−(4−ノニルオキシフェニル)ピリ
ミジン 5−ヘキシル−2−(4−ペンチルビフェニリル−4’
 −)ピリミジン 5−ヘプチル−2−(4−ペンチルビフェニリル−4’
 −)ピリミジン 5−オクチル−2−(4−ヘプチルビフェニリル−4’
 −)ピリミジン 5−ヘプチル−2−(4−ヘプチルオキシフェニル)ピ
リジン 5−ヘプチル−2−(4−オクチルオキシフェニル)ピ
リジン 5−ヘプチル−2−(4−ノニルオキシフェニル)ピリ
ジン 【0026】 5−ヘプチル−2−(3−フルオロ−4−オクチルオキ
シフェニル)ピリジン 5−(4−ヘプチルオキシフェニル)−2−(4−ヘプ
チルフェニル)ピリジ ン 5−デシル−2−(4−デカノイルオキシフェニル)ピ
リミジン 4−オクチルオキシフェニル−4’ −デシルオキシベ
ンゾエート 4−オクチルオキシフェニル−4’ −デシルベンゾエ
ート 4−ヘキシルオキシフェニル−4’ −オクチルベンゾ
エート 【0027】また、一般式(I)で表される化合物及び
上記化合物との組み合わせから成る液晶組成物は、種々
の光学活性化合物と組み合わせることが可能であるが,
例えば以下に示す様な光学活性化合物の少なくとも一種
類以上と組み合わせる事により、強誘電性液晶組成物を
得ることが出来る。 【0028】この場合、以下に示す様な光学活性化合物
は、得られる液晶組成物の0.1〜90重量%使用する
のが望ましい。 【0029】5−オクチル−2−〔4−((2S)−2
−フルオロオクチルオキシ)フェニ ル〕ピリミジン 5−〔(2S)−2−((2S)−2−プロピルオキシ
プロパノイルオキシ) プロピルオキシ〕−2−(4−オクチルオキシフェニル
)ピリミジン 5−〔(2S)−2−((2S)−2−プロピルオキシ
プロパノイルオキシ) プロピルオキシ〕−2−(4−ヘプチルビフェニリル−
4’ −)ピリミジン 5−((2S)−2−メチルブチル)−2−(4−ヘプ
チルビフェニリル−4 ’ −)ピリミジン 【0030】 【実施例】以下に実施例を示すが本発明はこれに限定さ
れるものではない。 実施例1 【0031】5−(9−メチルデカノイル)−2−(4
−デシルフェニル)ピリジン((I)式に於いてX=H
、Y=Me,m=8,n=7,Z=カルボニル基のもの
。) 【0032】 (1)5−シアノ−2−(4−デシルフェニル)ピリド
ンの製造 ナトリウムメトキサイド59.4g、トルエン3lの溶
液に、p−デシルアセトフェノン26g、ぎ酸エチル7
8gを滴下後、室温で8時間攪拌した。反応溶液に、n
−ブタノール500ml、水1lを加えて水層を取り出
し、α−シアノアセトアミド84g、酢酸ピペリジン水
溶液(酢酸8ml+ピペリジン14ml/水50ml)
を加え、90℃で2時間攪拌した。60℃まで冷却後、
酢酸を加えて析出した結晶を濾別し、メタノールで洗浄
して、5−シアノ−2−(4−デシルフェニル)ピリド
ン153gを得た。 【0033】 (2)5−シアノ−2−(4−デシルフェニル)ピリジ
ンの製造 5−シアノ−2−(4−デシルフェニル)ピリドン15
3g、オキシ塩化リン290mlの溶液を20時間加熱
還流した。反応液を水にあけ、水酸化ナトリウム水溶液
によりアルカリ性とした後、析出した結晶を濾別した。 この粗結晶をカラムクロマトグラフィー、再結晶により
精製して、5−シアノ−6−クロロ−2−(4−デシル
フェニル)ピリジン124gを得た。次いでこのクロル
体100g、ジメチルホルムアミド1.5lの溶液に、
亜鉛粉末63g、ヨウ化ナトリウム72g、水8.6g
を加え、130℃で5時間攪拌した。反応溶液を濾過し
、濾液に酢酸を加えトルエンで抽出して溶媒留去後、残
査をカラムクロマトグラフィー、再結晶により精製して
、5−シアノ−2−(4−デシルフェニル)ピリジン5
2.5gを得た。 【0034】 (3)5−(9−メチルデカノイル)−2−(4−デシ
ルフェニル)ピリジンの 製造マグネシウム1.0gのテトラヒドロフラン溶液2
0mlに8−メチルノニルブロマイド8.8gのテトラ
ヒドロフラン溶液30mlを滴下し、グリニヤール試薬
を調製した後、5−シアノ−2−(4−デシルフェニル
)ピリジン6.4gのテトラヒドロフラン溶液50ml
を40℃で加え、1時間還流させた。反応液を希塩酸を
含む氷水に注ぎ、トルエン200mlで抽出し、炭酸水
素ナトリウム水溶液で洗浄し、水洗後、溶媒を留去した
。次いで残留物をクロロホルムを溶媒としてカラムクロ
マトグラフィーにより精製し、エタノールから再結晶し
て目的とする5−(9−メチルデカノイル)−2−(4
−デシルフェニル)ピリジン4.5gを得た。 【0035】このものは液晶相を有し、その相転移温度
(℃)は次のとおりであった。Cr  74.9  S
C   94.5  SA  100.7   I 【0036】 実施例2 5−(9−メチルデシル)−2−(4−オクチルフェニ
ル)ピリジン((I)式に於いてX=H、Y=Me,m
=6,n=7,Z=メチレン基のもの。)【0037】
実施例1においてp−デシルアセトフェノンを使用する
代わりに,p−オクチルアセトフェノンをを使用した以
外は、実施例1と同様に反応を行い、5−(9−メチル
デカノイル)−2−(4−オクチルフェニル)ピリジン
を得た。この化合物4.2gにヒドラジン一水和物2.
5g、水酸化カリウム5.3g、ジエチレングリコール
50mlを加え、120℃で1時間、次いで200℃で
2時間攪拌した。反応液を氷水に注ぎ、トルエン100
mlで抽出し、水洗後、溶媒を留去した。 次いで残留物をヘキサン/酢酸エチル(20/1)の混
合溶媒を用いてカラムクロマトグラフィーにより精製し
、エタノールから再結晶して目的とする5−(9−メチ
ルデシル)−2−(4−オクチルフェニル)ピリジン1
.0gを得た。 【0038】このものは液晶相を有し、その相転移温度
(℃)は次のとおりであった。Cr  25.6  S
F   58.9  I 【0039】 実施例3 実施例2において、8−メチルノニルブロマイドを使用
する代わりに,7−メチルオクチルブロマイドを使用し
た以外は、実施例2と同様に反応を行い以下の化合物を
得た。 【0040】5ー(8−メチルノニル)−2−(4−オ
クチルフェニル)ピリジン((I)式に於いてX=H、
Y=Me,m=6,n=6,Z=メチレン基のもの。)
【0041】このものは液晶相を有し、その相転移温度
(℃)は次のとおりであった。Cr   3.9  S
F   45.7  SA  49.0  I 【0042】 実施例4 本発明の化合物である実施例1の5−(9−メチルデカ
ノイル)−2−(4−デシルフェニル)ピリジン16重
量%と、以下の化5で表される化合物群とから成る液晶
組成物は、SC * ⇔SA :50.5℃、SA ⇔
I:77.7℃の相転移温度を示した。 【0043】 【化5】 【0044】この組成物を配向処理剤としてポリイミド
を塗布し、表面をラビングして平行処理を施した透明電
極を備えた厚さ2μmのセルに注入し、この素子を2枚
の直交する偏光子の間に設置し、電界を印加したところ
、±5Vの印加によって透過光強度の変化が観察された
。この時の透過光強度の変化から応答時間及び三角波法
により自発分極の値Psを求めると以下のようになった
。 【0045】     温度                  応
答時間              Ps    25
℃                41.0μs  
        27.7nC/cm2 【0046】
実施例5本発明の化合物である実施例2の5−(9−メ
チルデシル)−2−(4−オクチルフェニル)ピリジン
16重量%と、実施例4の化5で表される化合物群とか
ら成る液晶組成物は、SC * ⇔SA :54.3℃
、SA ⇔I:70.2℃の相転移温度を示した。 【0047】また、この組成物の応答時間、Psを求め
ると以下のようになった。     温度                  応
答時間              Ps    25
℃                48.8μs  
        26.8nC/cm2 【0048】 比較例 以下の化6で表される化合物群から成る組成物は、SC
 * ⇔SA :56.5℃、SA ⇔I:74.1℃
の相転移温度を示した。 【0049】 【化6】 【0050】また、この組成物の応答時間、Psを求め
ると以下のようになった。     温度                  応
答時間              Ps    25
℃                62.0μs  
        28.4nC/cm2 【0051】 【発明の効果】本発明により新規な化合物が提供され、
該化合物を強誘電性液晶材料と併せて用いることにより
、該組成物のSC 性を大きく損なうことなく、応答性
の改善された強誘電性液晶組成物が提供される。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel compound useful as a ferroelectric liquid crystal material and a liquid crystal composition containing the same. 2. Description of the Related Art A twisted nematic (TN) type is a typical display system for liquid crystal display devices that is currently in widespread use. However, this system using a nematic liquid crystal phase has problems such as slow response speed and inferior viewing angle characteristics compared to display systems such as CRT, and its use as a display has been limited. Recently, a display system using ferroelectric liquid crystals has been reported by Clark and Lagerwell et al. (Japanese Patent Application Laid-open No. 56-107216, US Pat. It is attracting attention as a next-generation liquid crystal display element because it is capable of creating a bistable state with responsiveness and memory properties, and also has excellent viewing angle characteristics. One of the liquid crystal phases of ferroelectric liquid crystal is a chiral smectic C (hereinafter abbreviated as SC*) phase. In order to use it as a display element, a wide range of S
Although many characteristics are required, such as having a C* phase and high-speed response, there is no single compound that satisfies these characteristics.
Currently, liquid crystal compositions consisting of several types of compounds are being used. One method for constructing the composition is to add an optically active compound to a liquid crystal compound or liquid crystal composition (hereinafter referred to as base liquid crystal) that exhibits a smectic C (hereinafter abbreviated as SC) phase that does not exhibit ferroelectricity. There is a method (Mol.Cryst.Liq.Cryst., 8
9, 327 (1982)). SC used here
Components of the base liquid crystal exhibiting a phase include liquid crystal compounds such as phenylbenzoate, Schiff base, biphenyl, phenylpyrimidine, and phenylpyridine. In recent years, the following phenylpyrimidine liquid crystal compounds have been actively studied from the viewpoint of SC properties, low viscosity, etc. ##STR2## However, the above-mentioned base liquid crystal is still not at a fully satisfactory level in terms of high-speed response, and further improvements have been desired. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide novel compounds and liquid crystal compositions useful as components of ferroelectric liquid crystal materials that can achieve high-speed response. [Means for Solving the Problems] The above object is to contain a phenylpyridine compound having a branch represented by the following general formula (I) and at least one type of compound of the general formula (I). This problem was solved by developing a liquid crystal composition with the following characteristics. General formula (I) ##STR3## In the formula, X and Y represent hydrogen or a methyl group. However, this excludes the case where X and Y are hydrogen at the same time. m,
n each independently represents an integer of 4 to 20, and Z represents a carbonyl group or a methylene group. [0011] The compound of formula (I) can be produced by various synthetic methods, for example, by the following route. ##STR4## That is, substituted acetophenone (1) and formic acid ester (2) are reacted in the presence of sodium methoxide to form an enolate, which is further reacted with cyanoacetamide to form a pyridone ( 3). Next, this is reacted with phosphorus oxychloride to form the chloride (4), and then dechlorinated to form the cyano form (5). The compound (I) in which Z is a carbonyl group can be produced by reacting this cyano compound (5) with a Grignard reagent. Further, by reducing this compound with hydrazine, the compound (I) in which Z is represented by a methylene group can be produced. As a result of extensive research in the search for a base liquid crystal useful for high-speed response, the present inventors have discovered some compounds of formula (I) in which at least one side chain has an alkyl group or acyl group with a terminal methyl branch. is SC by itself
It has been discovered that the compound exhibits a gradient smectic phase such as the SF phase or the SF phase, and that replacing a part of the base liquid crystal of a ferroelectric liquid crystal composition with the compound contributes to high-speed response without significantly impairing the SC properties of the composition, The present invention has now been completed. As shown in the Examples below, a ferroelectric liquid crystal composition obtained by mixing the liquid crystal compound of the present invention with a ferroelectric liquid crystal material exhibits very good responsiveness. That is, the compound of the present invention is a liquid crystal material useful as a ferroelectric liquid crystal material. Examples of the compounds of the present invention include the following compounds. 5-(6-methylheptanoyl)-2-(4-heptylphenyl)pyridine 5-(7-methyloctanoyl)-2-(4-heptylphenyl)pyridine 5-(8-methylnonanoyl)-2 -(4-Heptylphenyl)pyridine 5-(9-methyldecanoyl)-2-(4-heptylphenyl)pyridine 5-(7-methyloctanoyl)-2-(4-octylphenyl)pyridine 5-(8 -methylnonanoyl)-2-(4-octylphenyl)pyridine 5-(9-methyldecanoyl)-2-(4-octylphenyl)pyridine 5-(8-methylnonanoyl)-2-(4-nonylphenyl)pyridine 5 -(9-methyldecanoyl)-2-(4-nonylphenyl)pyridine5-(10-methylundecanoyl)-2-(4-nonylphenyl)pyridine5-(9-methyldecanoyl)-2- (4-decylphenyl)pyridine 5-(10-methylundecanoyl)-2-(4-decylphenyl)pyridine 5-(11-methyldodecanoyl)-2-(4-decylphenyl)pyridine 5 -octanoyl-2-(4-(6-methylheptyl)
phenyl)pyridine5-nonanoyl-2-(4-(7-methyloctyl)phenyl)pyridine5-decanoyl-2-(4-(7-methyloctyl)phenyl)pyridine5-nonanoyl-2-(4-(8 -methylnonyl)phenyl)pyridine5-decanoyl-2-(4-(8-methylnonyl)phenyl)pyridine5-undecanoyl-2-(4-(8-methylnonyl)
phenyl)pyridine5-decanoyl-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine5-undecanoyl-2-(4-(9-methyldecyl)
phenyl)pyridine 5-dodecanoyl-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine 5-(7-methyloctanoyl)-2-(
4-(6-methylheptyl)phenyl)pyridine 5-(
8-Methylnonanoyl)-2-(4-(7-methyloctyl)phenyl)pyridine 5-(9-methyldecanoyl)-2-(4-(7-methyloctyl)phenyl)pyridine 5-(9-methyldecanoyl) Noyl)-2-(4-(8-
methylnonyl)phenyl)pyridine 5-(10-methylundecanoyl)-2-(4-(8-methylnonyl)phenyl)pyridine 5-(9-methyldecanoyl)-2-
(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine 5-(
10-methylundecanoyl)-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine 5-(11-methyldodecanoyl)-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine 5-( 6-Methylheptyl)-2-(4-heptylphenyl)pyridine 5-(7-methyloctyl)-2-(4-heptylphenyl)pyridine 5-(8-methylnonyl)-2-(4-heptylphenyl)pyridine 5-(7-methyloctyl)-2-(4-octylphenyl)pyridine 5-(8-methylnonyl)-2-(4-octylphenyl)pyridine 5-(9-methyldecyl)-2-(4-octylphenyl ) Pyridine 5-(8-methylnonyl)-2-(4-nonylphenyl)pyridine 5-(9-methyldecyl)-2-(4-nonylphenyl)pyridine 5-(10-methylundecyl)-2-(4 -nonylphenyl)pyridine 5-(9-methyldecyl)-2-(4-decylphenyl)pyridine 5-(10-methylundecyl)-2-(4-decylphenyl)pyridine 5-(11-methyldodecyl)- 2-(4-decylphenyl)pyridine 5-octyl-2-(4-(6-methylheptyl)phenyl)pyridine 5-nonyl-2-(4-(7-methyloctyl)phenyl)pyridine 5- Decyl-2-(4-(7-methyloctyl)phenyl)pyridine 5-nonyl-2-(4-(8-methylnonyl)phenyl)pyridine 5-decyl-2-(4-(8-methylnonyl)phenyl)pyridine 5-Undecyl-2-(4-(8-methylnonyl)phenyl)pyridine 5-decyl-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine 5-undecyl-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl) Pyridine 5-dodecyl-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine 5-(7-methyloctyl)-2-(4-
(6-methylheptyl)phenyl)pyridine 5-(8-
methylnonyl)-2-(4-(7-methyloctyl)phenyl)pyridine 5-(9-methyldecyl)-2-(4
-(7-methyloctyl)phenyl)pyridine 5-(9
-methyldecyl)-2-(4-(8-methylnonyl)phenyl)pyridine 5-(10-methylundecyl)-2
-(4-(8-methylnonyl)phenyl)pyridine 5-
(9-methyldecyl)-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine 5-(10-methylundecyl)
-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine 5-(11-methyldodecyl)-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyridine [0022] Furthermore, in the general formula (I) of the present invention, The represented compound can be combined with other liquid crystal compounds, but for example, by combining it with at least one of the compounds shown below, a liquid crystal composition having a wide SC phase can be obtained. . In this case, the compound represented by formula (I) is preferably used in an amount of 1 to 99% by weight of the liquid crystal composition obtained. 5-(7-methyloctyl)-2-(4-octylphenyl)pyrimidine 5-(8-methylnonyl)-2-(4-octylphenyl)pyrimidine 5-(9-methyldecyl)-2-(4 -octylphenyl)pyrimidine 5-(8-methylnonyl)-2-(4-nonylphenyl)pyrimidine 5-nonyl-2-(4-(8-methylnonyl)phenyl)pyrimidine 5-decyl-2-(4-(8 -Methylnonyl)phenyl)pyrimidine 5-decyl-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyrimidine 5-(9-methyldecyl)-2-(4-(8-methylnonyl)phenyl)pyrimidine 5-(9-methyldecyl )-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyrimidine 5-(10-methylundecyl)-2-(4-(9-methyldecyl)phenyl)pyrimidine 5-nonyloxy-2-(4- 5-octyl-2-(4-octyloxyphenyl)pyrimidine 5-nonyl-2-(4-octyloxyphenyl)pyrimidine 5-heptyl-2-(4-nonyloxyphenyl)pyrimidine 5-hexyl- 2-(4-pentylbiphenyl-4'
-) Pyrimidine 5-heptyl-2-(4-pentylbiphenyl-4'
-) pyrimidine 5-octyl-2-(4-heptylbiphenylyl-4'
-) Pyrimidine 5-heptyl-2-(4-heptyloxyphenyl)pyridine 5-heptyl-2-(4-octyloxyphenyl)pyridine 5-heptyl-2-(4-nonyloxyphenyl)pyridine 5- Heptyl-2-(3-fluoro-4-octyloxyphenyl)pyridine 5-(4-heptyloxyphenyl)-2-(4-heptylphenyl)pyridine 5-decyl-2-(4-decanoyloxyphenyl)pyrimidine 4-octyloxyphenyl-4'-decyloxybenzoate 4-octyloxyphenyl-4'-decylbenzoate 4-hexyloxyphenyl-4'-octylbenzoate [0027] Furthermore, compounds represented by general formula (I) and A liquid crystal composition made of a combination with the above compounds can be combined with various optically active compounds, but
For example, a ferroelectric liquid crystal composition can be obtained by combining it with at least one kind of optically active compound as shown below. In this case, the optically active compound shown below is desirably used in an amount of 0.1 to 90% by weight of the resulting liquid crystal composition. 5-octyl-2-[4-((2S)-2
-fluorooctyloxy)phenyl]pyrimidine 5-[(2S)-2-((2S)-2-propyloxypropanoyloxy) propyloxy]-2-(4-octyloxyphenyl)pyrimidine 5-[(2S) -2-((2S)-2-propyloxypropanoyloxy)propyloxy]-2-(4-heptylbiphenylyl-
4'-)pyrimidine 5-((2S)-2-methylbutyl)-2-(4-heptylbiphenylyl-4'-)pyrimidine [Example] Examples are shown below, but the present invention It is not limited. Example 1 5-(9-methyldecanoyl)-2-(4
-decylphenyl)pyridine (in formula (I), X=H
, Y=Me, m=8, n=7, Z=carbonyl group. ) (1) Production of 5-cyano-2-(4-decylphenyl)pyridone In a solution of 59.4 g of sodium methoxide and 3 liters of toluene, 26 g of p-decylacetophenone and 7 ml of ethyl formate were added.
After dropping 8 g, the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. In the reaction solution, n
- Add 500 ml of butanol and 1 liter of water, take out the aqueous layer, and remove 84 g of α-cyanoacetamide and aqueous piperidine acetate solution (8 ml of acetic acid + 14 ml of piperidine/50 ml of water)
was added and stirred at 90°C for 2 hours. After cooling to 60℃,
Crystals precipitated by adding acetic acid were filtered and washed with methanol to obtain 153 g of 5-cyano-2-(4-decylphenyl)pyridone. (2) Production of 5-cyano-2-(4-decylphenyl)pyridine 5-cyano-2-(4-decylphenyl)pyridone 15
A solution of 3 g of phosphorus oxychloride and 290 ml of phosphorus oxychloride was heated under reflux for 20 hours. The reaction solution was poured into water and made alkaline with an aqueous sodium hydroxide solution, and then the precipitated crystals were filtered off. The crude crystals were purified by column chromatography and recrystallization to obtain 124 g of 5-cyano-6-chloro-2-(4-decylphenyl)pyridine. Next, in a solution of 100 g of this chloride and 1.5 liters of dimethylformamide,
Zinc powder 63g, sodium iodide 72g, water 8.6g
was added and stirred at 130°C for 5 hours. The reaction solution was filtered, acetic acid was added to the filtrate, extracted with toluene, the solvent was distilled off, and the residue was purified by column chromatography and recrystallization to obtain 5-cyano-2-(4-decylphenyl)pyridine 5.
2.5g was obtained. (3) Production of 5-(9-methyldecanoyl)-2-(4-decylphenyl)pyridine Tetrahydrofuran solution of 1.0 g of magnesium 2
To prepare a Grignard reagent, 30 ml of a solution of 8.8 g of 8-methylnonyl bromide in tetrahydrofuran was added dropwise to 0 ml of the solution.
was added at 40°C and refluxed for 1 hour. The reaction solution was poured into ice water containing diluted hydrochloric acid, extracted with 200 ml of toluene, washed with an aqueous sodium bicarbonate solution, and washed with water, and then the solvent was distilled off. The residue was then purified by column chromatography using chloroform as a solvent and recrystallized from ethanol to obtain the desired 5-(9-methyldecanoyl)-2-(4
4.5 g of -decylphenyl)pyridine was obtained. [0035] This material had a liquid crystal phase, and its phase transition temperature (°C) was as follows. Cr74.9S
C 94.5 SA 100.7 I Example 2 5-(9-methyldecyl)-2-(4-octylphenyl)pyridine (in formula (I), X=H, Y=Me, m
=6, n=7, Z=methylene group. )0037]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that p-octylacetophenone was used instead of p-decylacetophenone in Example 1, and 5-(9-methyldecanoyl)-2-(4- Octylphenyl)pyridine was obtained. Add 2.2 g of this compound to 2.2 g of hydrazine monohydrate.
5 g of potassium hydroxide, and 50 ml of diethylene glycol were added thereto, and the mixture was stirred at 120°C for 1 hour and then at 200°C for 2 hours. Pour the reaction solution into ice water and add 100% toluene.
After washing with water, the solvent was distilled off. The residue was then purified by column chromatography using a mixed solvent of hexane/ethyl acetate (20/1) and recrystallized from ethanol to obtain the desired 5-(9-methyldecyl)-2-(4-octylphenyl). ) pyridine 1
.. Obtained 0g. This material had a liquid crystal phase, and its phase transition temperature (°C) was as follows. Cr25.6S
F 58.9 I [0039] Example 3 The reaction was carried out in the same manner as in Example 2, except that 7-methyloctyl bromide was used instead of 8-methylnonyl bromide, and the following compound was prepared. I got it. 5-(8-methylnonyl)-2-(4-octylphenyl)pyridine (in formula (I), X=H,
Y=Me, m=6, n=6, Z=methylene group. )
[0041] This material had a liquid crystal phase, and its phase transition temperature (°C) was as follows. Cr3.9S
F 45.7 SA 49.0 I Example 4 16% by weight of 5-(9-methyldecanoyl)-2-(4-decylphenyl)pyridine of Example 1, which is a compound of the present invention, and the following: A liquid crystal composition consisting of a compound group represented by chemical formula 5 is SC * ⇔ SA: 50.5°C, SA ⇔
I: showed a phase transition temperature of 77.7°C. ##STR5## This composition was injected into a 2 μm thick cell equipped with a transparent electrode coated with polyimide as an alignment treatment agent and subjected to parallel treatment by rubbing the surface. When the device was placed between two orthogonal polarizers and an electric field was applied, changes in transmitted light intensity were observed due to the application of ±5 V. When the spontaneous polarization value Ps was determined from the change in transmitted light intensity at this time using the response time and the triangular wave method, it was as follows. Temperature Response time Ps 25
°C 41.0μs
27.7nC/cm2 0046
Example 5 Consisting of 16% by weight of 5-(9-methyldecyl)-2-(4-octylphenyl)pyridine of Example 2, which is a compound of the present invention, and a group of compounds represented by chemical formula 5 of Example 4 The liquid crystal composition is SC*⇔SA: 54.3°C
, SA⇔I: exhibited a phase transition temperature of 70.2°C. Further, the response time Ps of this composition was determined as follows. Temperature Response time Ps 25
°C 48.8μs
26.8nC/cm2 [0048] Comparative Example A composition consisting of the compound group represented by the following chemical formula 6 is SC
*⇔SA: 56.5℃, SA⇔I: 74.1℃
showed a phase transition temperature of ##STR6## Further, the response time, Ps, of this composition was determined as follows. Temperature Response time Ps 25
℃ 62.0μs
28.4nC/cm2 [Effects of the Invention] The present invention provides a novel compound,
By using the compound in combination with a ferroelectric liquid crystal material, a ferroelectric liquid crystal composition with improved responsiveness can be provided without significantly impairing the SC properties of the composition.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  下記一般式(I)で表される分岐を有
するフェニルピリジン化合物。一般式(I)【化1】 式中、X、Yは水素もしくはメチル基を表す。ただし、
XとYが、同時に水素の場合を除く。m,nは,それぞ
れ独立に4〜20の整数を表し、Zはカルボニル基もし
くはメチレン基を表す。
1. A phenylpyridine compound having a branch represented by the following general formula (I). General formula (I) [Formula 1] In the formula, X and Y represent hydrogen or a methyl group. however,
Except when X and Y are hydrogen at the same time. m and n each independently represent an integer of 4 to 20, and Z represents a carbonyl group or a methylene group.
【請求項2】  請求項1記載の分岐を有するフェニル
ピリジン化合物を含有することを特徴とする液晶組成物
2. A liquid crystal composition comprising the branched phenylpyridine compound according to claim 1.
JP3038730A 1990-10-26 1991-03-05 Branched phenylpyridine compound and liquid crystal composition containing the same Pending JPH04217665A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004074253A1 (en) * 2003-02-22 2004-09-02 Merck Patent Gmbh Cyanopyridone derivatives as liquid crystals

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WO2004074253A1 (en) * 2003-02-22 2004-09-02 Merck Patent Gmbh Cyanopyridone derivatives as liquid crystals
US7442475B2 (en) 2003-02-22 2008-10-28 Merck Patent Gmbh Cyanopyridone derivatives as liquid crystals

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