vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2020-56-3-293-300vestich-597Research ArticleОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯORGANIC CHEMISTRYСинтез производных малео- и цитраконопимаровых кислот с мезогенными группами в качестве хиральных допантов ЖК-композицийSynthesis of maleo- and citraconopimaric acid derivatives with mesogenic groups as chiral dopants to LC-compositionsБейМ. П.BeiM. P.

Бей Максим Петрович - кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник.

Ул. Ф. Скорины, 36, 220141, Минск

Maksim P. Bei - Ph. D. (Chemistry), Leading Researcher.

36, F. Skoryna Str., 220141, Minsk

bey@ichnm.basnet.byМуравскийАл. Ан.MuravskiiAl. An.

Муравский Александр Анатольевич - кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией.

Ул. Ф. Скорины, 36, 220141, Минск

Alexander An. Muravskii - Ph. D. (Physics and Mathematics), Head of the Laboratory.

36, F. Skoryna Str., 220141, Minsk

МуравскийАн. Ал.MuravskiiAn. Al.

Муравский Анатолий Александрович - кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник.

Ул. Ф. Скорины, 36, 220141, Минск

Anatoli Al.Murauskii - Ph. D. (Physics and Mathematics), Leading Researcher.

alexander.muravsky@ichnm.basnet.byЧепелеваД. С.ChepelevaD. S.

Чепелева Доминика Сергеевна - мл. научный сотрудник.

Ул. Ф. Скорины, 36, 220141, Минск

Dominika S. Chepeleva - Junior Researcher.

36, F. Skoryna Str., 220141, Minsk

dominika.chepele-va@mail.ruПучковаН. В.PuchkovaN. V.

Пучкова Наталья Валерьевна - научный сотрудник.

Ул. Ф. Скорины, 36, 220141, Минск

Natallia V. Puchkova - Researcher.

36, F. Skoryna Str., 220141, Minsk

Puchkova@ichnm.basnet.byЮвченкоА. П.YuvchenkoА. P.

Ювченко Анатолий Петрович - кандидат химических наук, старший научный сотрудник, зам. директора.

Ул. Ф. Скорины, 36, 220141, Минск

Anatolij P. Yuvchenko - Ph. D. (Chemistry), Senior Researcher, Deputy Director.

36, F. Skoryna Str., 220141, Minsk

mixa@ichnm.basnet.byИнститут химии новых материалов, Национальная академия наук БеларусиInstitute of Chemistry of New Materials, National Academy of Sciences of Belarus202028082020563293300Copyright © Бей М.П., Муравский А.А., Муравский А.А., Чепелева Д.С., Пучкова Н.В., Ювченко А.П., 20202020Бей М.П., Муравский А.А., Муравский А.А., Чепелева Д.С., Пучкова Н.В., Ювченко А.П.Bei M.P., Muravskii A.A., Muravskii A.A., Chepeleva D.S., Puchkova N.V., Yuvchenko А.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/597

Разработан метод синтеза аминоамидов малеопимаровой кислоты, заключающийся в обработке малеопимаровой кислоты избытком тионилхлорида при 18-20 °С и последующем взаимодействии полученного хлорангидрида с ароматическими диаминами (1,4-диаминобензол, 4,4’-диаминодифенил) с выходами 80,5-94,3 %. Реакцией аминоамидов малеопимаровой кислоты с алифатическими и ароматическими альдегидами (изовалериановый альдегид, бензальдегид, 4-метоксибензальдегид, 4-хлорбензальдегид) получены азометины малеопимаровой кислоты, содержащие мезогенные группы (4-бифенил, 4-фениламинобензилиден) с выходами 56,5-99,3 %. Впервые синтезированы 4-бифениламиды малеопимаровой и цитраконопимаровой кислот реакцией хлорангидридов этих кислот и 4-аминобифенила с выходами 91,3-94,8 %. Установлено, что полученные вещества являются оптически активными, удельное вращение ([α]D) синтезированных соединений составляет -45,0° ÷ -118,2°. Показано, что при введении в нематическую жидкокристаллическую матрицу (MLC 6809-000, Merck) ряда полученных добавок (амидов и азометинов малеопимаровой кислоты) образуется хиральная ЖК-фаза. Закручивающая способность исследованных соединений достигает 12,4 мкм-1. Полученные данные могут быть применены при разработке новых промышленных хиральных ЖК-композиций для использования в электронной промышленности при производстве ЖК-индикаторов.

The method for maleopimaric acid aminoamides synthesis has been developed, which involves the treatment of maleopimaric acid with an excess of thionyl chloride at 18-20 °С and the subsequent reaction of the obtained maleopimaric acid chloride and aromatic diamines (1,4-diaminobenzene, 4,4’-diaminodiphenyl) in 80.5-94.3 % yields. The reaction of maleopimaric acid aminoamides with aliphatic and aromatic aldehydes (isovalerianic aldehyde, benzaldehyde, 4-methoxy-benzaldehyde, 4-chlorobenzaldehyde) gave maleopimaric acid azomethines containing mesogenic groups (4-biphenyl, 4-phe-nylaminobezilidene) in 56.5-99.3 % yields. Maleopimaric and citraconopimaric acid 4-biphenylamides were first synthesized by the reaction of acid chlorides of these acids and 4-aminobiphenyl in yields of 91.3-94.8 %. It was established that the obtained substances are optically active and the specific rotation ([α]D) of the synthesized compounds is -45.0° ÷ -118.2°. It has been shown that the chiral LC phase is formed once the obtained additives (amides and azomethines of maleopimaric acid) are introduced into the nematic liquid crystal matrix (MLC 6809-000, Merck). The helical twisting power of the studied compounds reaches 12.4 pm-1. The data obtained can be applied in the development of new industrial chiral LC compositions for use in the electronic and LC industry, e.g. TN LCD fabrication.

малеопимаровая кислотацитраконопимаровая кислотаамидаминоамидазометинжидкий кристаллхиральный допантmaleopimaric acidcitraconopimaric acidamideaminoamideazomethineliquid crystalchiral dopantReferencesChirality in Liquid Crystals / Ed. H.-S. Kitzerow, C. Bahr. - New York: Springer-Verlag, 2001. - 501 p.Kitzerow H.-S., Bahr C. (eds.) Chirality in Liquid Crystals. New York, Springer-Verlag, 2001. 501 p.Reversible Photoswitchable Axially Chiral Dopants with High Helical Twisting Power / Q. Li [et al.] // J. Amer. Chem. Soc. 2007. - Vol. 129, N 43. - P. 12908-12909. https://doi.org/10.1021/ja0747573Li Q., Green L., Venkataraman N., Shiyanovskaya I., Khan A., Urbas A., Doane J.W. Reversible Photoswitchable Axially Chiral Dopants with High Helical Twisting Power. Journal of the American Chemical Society, 2007, vol. 129, no. 43, pp. 12908-12909. https://doi.org/10.1021/ja0747573New Amides and Imidoamides of Maleopimaric Acid as a Chiral Dopants for Nematic Liquid Crystal Compositions / M. P. Bei [et al.] // Russ. J. Gen. Chem. - 2018. - Vol. 88, N 2. - P. 251-256. https://doi.org/10.1134/S107036321802010XBei M. P., Yuvchenko A. P., Muravskii Al. An., Muravskii An. Al. New Amides and Imidoamides of Maleopimaric Acid as a Chiral Dopants for Nematic Liquid Crystal Compositions. Russian Journal of Organic Chemistry, 2018, vol. 88, no. 2, pp. 251-256. https://doi.org/10.1134/S107036321802010XХиральная жидкокристаллическая смесь: пат. 21021 Респ. Беларусь, МПК C 09 K 19/52 / Ал. Ан. Муравский, М. П. Бей, Ан. Ал. Муравский, А. П. Ювченко, С. В. Данилович, Г. В. Козак, В. Е. Агабеков. - Опубл. 30.04.2017.Muravskii Al. An., Bei M. P., Muravskii An. Al., Yuvchenko A. P., Danilovich S. V., Kozak G. V., Agabekov V. E. Chiral liquid crystal mixture. Patent Republic of Belarus no. 21021. Publ. date 30 April 2017 (in Russian).Panda, H. Handbook on Oleoresin and Pine Chemicals / H. Panda. - Asia Pacific Business Press, 2008. - 608 p.Panda H. Handbook on Oleoresin and Pine Chemicals. Asia Pacific Business Press, 2008. 608 p.Reaction products of diamines and the monoacid chloride of maleopimaric acid: pat US 3503998 / W. H. Schuller, R. V. Lawrence. - Publ. date 31.05.1970.Schuller W. H., Lawrence R. V. Reaction products of diamines and the monoacid chloride of maleopimaric acid. Patent USA, no. 3503998. Publ. date 31 May 1970.Coates, J. Interpretation of Infrared Spectra, A Practical Approach / J. Coates // Encyclopedia of Analytical Chemistry / ed. R. A. Myers. - John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2000. - P. 10815-10837. https://doi.org/10.1002/9780470027318.a5606Coates J. Interpretation of Infrared Spectra, A Practical Approach. Myers R. A. (ed.) Encyclopedia of Analytical Chemistry. John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2000, pp. 10815-10837. https://doi.org/10.1002/9780470027318.a5606_Томилин, М. Г. Дисплеи на жидких кристаллах / М. Г Томилин, Г. Е. Невская. - СПб.: СПбГУ ИТМО, 2010. - 108 с.Tomilin M. G., Nevskaya G. E. Liquid Crystal Displays. Saint-Petersburg, St.-Petersburg State University ITMO, 2010. 108 p. (in Russian).Schuller, W. H. Somenewderivativesofmaleopimaricacid / W. H. Schuller, R. V. Lawrence // J. of theChemical and Engineering data. - 1967. - Vol. 12, N 2. - P. 267-269. https://doi.org/10.1021/je60033a030Schuller W. H., Lawrence R. V. Some new derivatives of maleopimaric acid. Journal of Chemical and Engineering data, 1967, vol. 12, no. 2, pp. 267-269. https://doi.org/10.1021/je60033a030Synthesis of maleopimaric and citraconopimaric acids jV-[3-(pyrimidin-2-yl)aryl]amides / E. V. Koroleva [et al.] // Russ. J Org. Chem. - 2012. - Vol. 48, N 8. - P. 1121-1125. https://doi.org/10.1134/S1070428012080143Koroleva E. V., Gusak K. N., Ignatovich Zh. V., Ermolinskaya A. L., Bei M. P., Yuvchenko A. P. Synthesis of maleopimaric and citraconopimaric acids N-[3-(pyrimidin-2-yl)aryl]amides. Russian Journal of Organic Chemistry, 2012, vol. 48, no. 8, pp. 1121-1125. https://doi.org/10.1134/S1070428012080143

The authors declare that there are no conflicts of interest present.