199891. lajstromszámú szabadalom • Időben gyorsan működő ferroelektromos folyadékkristály elegy
1 HU 199891 B 2 3. számú elegy A komponens 63 tömeg%; B komponens 35 tömeg%; C komponens 2 tömeg%. Az elegy fázisátmeneti hőmérsékletei °C-ban K-28.Sc’-^SA-i2*Ch-21.I 4. számú elegy A komponens 47 tömeg%; B komponens 18 tömeg%; C komponens 35 tömeg%. Az elegy fázisátmeneti hőmérsékletei °C-ban K SA -^Ch -6ß-*l A 28.14.737. számú NSZK nyílvánosságrahozatali iratból ismert folyadékkristály elegy összetétel: 4-(hexil-oxi)-benzoesav-/4-(2-metil-butil)-fenil/-észter 59 tömeg% *4-(oktil-oxi)-benzoesav-/4-(2-metil-butil)-fenilZ-észter 18 tömeg% 4-(decil-oxi)-benzoesav-/4-(2-metil-butil)-fenil/-észter 23 tömeg% a találmány szerinti C komponens. Az elegy fázisátmeneti hőmérsékletei °C-ban SA-ÄCh-2Ul A találmány szerinti háromkomponensű elegyek, mint az a fenti adatokból jól látható, széles hőmérséklettartományban a szobahőmérsékletet is beleértve mutatnak ferroelektromos tulajdonságokkal rendelkező csavart szmektikus C (Sc)fázist, összehasonlítva az irodalomból eddig ismert háromkomponensű rendszerrel, amelynek egyik komponense a találmány szerinti (C) képletű vegyület. A találmány szerinti ferroelektromos folyadékkristály elegyek a széles szobahőmérsékletű működési tartományuk és magasabb stabilitásuk miatt jói alkalmazhatók időben gyorsan működő folyadékkristályos kijelzőkhöz. Az egyes komponensek /(A), (B) és (C) képletű vegyületek/ és kiindulási anyagaik /(4) és (3) képletűvegyületek/ előállítása: Az (A) és a (B) képletű vegyületet a Mól. Cryst. Liq. Cryst. 1984. Vol 114 pp 237 — 247 leírtak alapján, a (C) képletű vegyületet a Mól. Cryst. Liq. Cryst. 1978. Vol 48 37-50 alapján állítottuk elő. 1. példa p-(Oktil-oxi)-benzoesav |p'-(2-metil-butil-oxi)-fenil|-észter előállítása (A) képletű vegyület Egy kétnyakú, hőmérővel, visszafolyó hűtővel felszerelt gömblombikban összekeverünk 0,05 mól p-(oktil-oxi)-benzoesavat /(l) képlet/, és 0,05 mól p-|( — )2-metil-butil-oxi]-fenolt /(2) képlet), a fenti vegyületek homobenizált keverékéhez hozzáadunk 0,029 mól foszfor-oxikloridot, majd a keveréket 75 — 80 °C-on tartjuk 4 órán át. Ha a reakciótermék olvadék lesz, akkor ezt éterben feloldjuk. Az éteres oldatot először vízzel, majd 5 t% Na2C03 oldattal, majd ismét vízzel kirázzuk. Az éteres részt Na2S04-en szárítjuk, bepároljuk. A maradékot 10 t%-os Na2C03 (kb. 50 ml) oldatban elkeverjük, majd szűrjük, vízzel jól kimossuk. A nyers kristályos terméket metanolból vagy benzolból átkristályosítjuk. Kitermelés: 62 — 82%. Átmeneti hőmérséklet K38* Sc(37) Sa54 Ch671. Hasonló módon állítjuk elő a 4-(oktil-oxi)-benzoesav-[4-(hexil-oxi)-fenil]-észtert ((B) képletű vegyület], amelynek átmeneti hőmérséklete: K53 Sç63N87 I. A kiindulási anyagként használt p’-(oktil-oxi)-benzoesav /(l) képlet/ kereskedelemben kapható. A 4-szubsztituált fenolokat /(II) általános képlet/ (Klarman és munkatársai) J. Am. Chem. Soc. 54, 298(1932) alapján állítottuk elő. 2. példa 4-(n-oktil-oxi)-benzoesav-|4’-(2-metil-butiD-fenill-észter (C) képletű vegyület 13,4 g (0,05 mól) 4-(n-oktil-oxi)-benzoesavkloridot /(3) képlet/ 50 cm3 benzolban oldottunk fel, 8,2 g (0,05 mól) 4-(2-metil-butil)-fenolt /(4) képlet/ adtunk cseppenként 300 cm3 vízmentes benzol és 15,8 g (0,2 mól) piridin keverékéhez állandó keverés közben. Az exoterm reakció befejeződése után 60 °C-ra melegítettük fel az elegyet, ahol 2 órát tartottuk, majd szobahőmérsékletre hűtöttük és beleöntöttük nagymennyiségű vízbe, amit előzőleg sósavval megsavanyítottunk. A fázisokat elválasztottuk, a benzolos részt előbb vízzel, majd 2 t%-os NaOH oldattal, aztán ismét vízzel mostuk, azután vízmentes MgSÜ4-on szárítottuk, majd átszűrtük 7 cm-es MN szilikagél 60-n. A benzolt desztillációva! eltávolítottuk és a nyers észtert háromszor alkoholból átkristályosítottuk. Kitermelés: 65% (12,9 g). A kapott 4-(n-oktil-oxi)-benzoesav-[4’-(2-metil-butil)-fenil]-észter (C) fázisátmenetei a következők: K47,5 1(42) Ch. 4-Klór-anizol /(5) képlet/ (1 mól) dimetil-szulfátot cseppentettünk 2 mól NaOH-t és 1 mól p-klór-fenolt /(6) képlet/ tartalmazó oldathoz állandó keverés közben a hőmérsékletet 40 °C-on tartottuk, azután a keverést további 3 órán keresztül folytattuk. Az olajos réteget elválasztottuk, az 5 t% NaOH-t 1 órán keresztül forraltuk, lehűtöttük és hexánnal extraháltuk, azután MgS04 fölött szárítottuk, majd elpárologtattuk a hexánt rotadeszten: a nyers klór-anizolt ledesztilláltuk és az 1466,5 Pan 70 — 72 °C-on forró frakciót összegyűjtöttük. Kitermelés: 118 g (87%). 4-(2-metil-butil)-anizol /(7) képlet/ 118 g (0,83 mól) 4-klór-anizol /(5) képlet/, 1,63 g (3.10-3) Ph2P(CH2)3P(Ph)2 katalizátor és 350 cm3 vízmentes és 4A molekulaszűrőn szárított etiléter oldatát 0 °C-ra lehűtöttük. Azután ezen a hőmérsékleten állandó keverés közben 20 perc alatt 137,2 g (0,913 mól) optikailag aktív 2- -metil-butil-bromidból készült Grignard reagens éteres oldatának 400 cm3-t csepegtettünk az oldathoz. Az elegyet 24 órán keresztül folyamatosan forraltuk, majd hűtöttük és jeges sósavba öntöttük. Az éteres fázist elválasztottuk, háromszor mostuk vízzel, majd vízmentes MgSQ4 fö-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3