DD204100A5 - DICHROITIC ANTHRACHINONE DYES CONTAINING LIQUID CRYSTALLINE DIELECTICS - Google Patents
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Abstract
Pleochroitische Anthrachinonfarbstoffe der Formel (I), worin W,X,Y und Z Wasserstoff, NH tief 2, OH, NHCH tief 3 oder NHC tief 2 H tief 5 bedeuten, wobei jedoch nicht mehr als 3 dieser Substituenten untereinander gleich sind, R tief 1 4-(R tief 3)-Phenyl, wenn R tief 2 H,Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 8 C-Atomen, CN oder 4-(Rtief 3)-Phenyl ist, und 4-Alkylcyclohexyl oder 4-Alkoxyphenyl, wenn R tief 2 Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 8 C-Atomen ist, bedeutet,und R tief 3 Alkyl oder Alkoxy mit bis zu 8 C-Atomen ist, worin die Kohlenstoffkette 1-,2- oder 3-mal durch einander nicht benachbarte Sauerstoffatome unterbrochen ist, sind zur Dotierung fluessigkristalliner Dielektrika fuer elektrooptische Anzeigeelemente auf der Basis des Guest-Host-Effekts geeignet. Sie weisen gute dichroitische Verhaeltniswerte auf und sind in den gebraeuchlichen fluessigkristallinen Basismaterialien ausreichend loeslich.Pleochroic anthraquinone dyes of the formula (I) in which W, X, Y and Z are hydrogen, NH deep 2, OH, NHCH deep 3 or NHC deep 2 H deep 5, but not more than 3 of these substituents are the same, R deep 1 4- (R deep 3) -phenyl, when R 2 is lower H, alkyl or alkoxy having in each case up to 8 C atoms, CN or 4- (R-low 3) -phenyl, and 4-alkylcyclohexyl or 4-alkoxyphenyl, when R 2 is lower alkyl or alkoxy each having up to 8 carbon atoms, and R 3 is lower alkyl or alkoxy having up to 8 carbon atoms, wherein the carbon chain is not 1-, 2- or 3-times interchangeable adjacent oxygen atoms is interrupted, are suitable for doping liquid-crystalline dielectrics for electro-optical display elements based on the guest-host effect. They have good dichroic values and are sufficiently soluble in the common liquid-crystalline base materials.
Description
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Dichroitische Anthrachinonfarbstoffe enthaltende flüssigkristalline DielektrikaDichroic anthraquinone containing liquid crystal dielectrics
Die Erfindung betrifft neue dichroitische Anthrachinonfarbstoffe enthaltende fiüss'igkristalline Dielektrika für elektrooptische Anzaigeelemente auf der Basis des Guest-Host-Effekts.This invention relates to novel dichroic anthraquinone-containing liquid-crystalline dielectrics for electro-optic display elements based on the guest-host effect.
Bei elektrooptischen Anzeigeeiementen mit flüssigkristallinen Dielektrika ist es bekannt, den elektrooptischen Effekt der Anzeige durch Einlagerung von dichroitischen oder pleochroitischen Farbstoffen als sogenannte "Gast-Phase" in einer flüssigkristallinen Matrix als sogenannte "Wirt-Phase" zu erzeugen (G.H. Heilrneier et al, Molecular Crystals and Liquid Crystals. Band 8 (1969), Seiten 295-304). Die Farbstoffmoleküle der Gast-Phase werden hierbei von der einbettenden wirt-Phase, in der sie gelöst bzw, verteilt sind, entsprechend'dem anliegenden elektrischen Feld orientiert iipc. zeiger weoer ihrer pleochroitischen Eigenschaften je nach Orientierung eineIn the case of electro-optical display elements with liquid-crystalline dielectrics, it is known to generate the electro-optical effect of the display by incorporation of dichroic or pleochroic dyes as so-called "guest phase" in a liquid-crystalline matrix as a so-called "host phase" (GH Heilrneier et al, Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 8 (1969), pages 295-304). The dye molecules of the guest phase are in this case oriented by the embedding host phase in which they are dissolved or distributed according to the applied electric field. show their pleochroic properties according to their orientation
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normalen nionochro.i ti sehen Farbstoffen hänct die vonnormal nionochro.i ti see dyes hänct of
pleochroitischen Farbstoffen.absorbierte Lichtmenge von der Orientierung ihrer Moleküle Z1Om elektrischen Feldvektor des einfallenden Lichtes ab. Durch Anlegen eines elektrischen Feldes an das in einer Zelle als dünne Schicht verteilte Dielektrikum werden die nematische^ Flüssigkristalle der Wirt-Phase und zusammen mit diesen.die als Gast-Phase eingelagerten pleochroitischen Farbstoffe umorientiert, was zu einer Änderung der Lichtabsorption führt. Die praktische Anwendung dieser in der Literatur als Guest-Host-Effekt bezeichneten Technik ist z.. B. in der DE-OS 1 92S 003 beschrieben. Als Beispiele von pleochroitischen bzw. dichroirischen Farbstoffen sind dort Indophenolblau, Indigoderivate, Azofarbstoffe und dergleichen beschrieben. Die dabei erzielbaren Kontraste sind nur bei Vervendung einer Polarisationsfolie für eine gute Lesbarkeit ausreichend..pleochroic dyes. Absorbed amount of light from the orientation of their molecules Z 1 Om electric field vector of the incident light. By applying an electric field to the dielectric dispersed in a cell as a thin layer, the nematic liquid crystals of the host phase and, together with these, the pleochroic dyes incorporated as the guest phase are reoriented, resulting in a change in light absorption. The practical application of this technique, which is referred to in the literature as a guest-host effect, is described, for example, in DE-OS 1 92 S 003. As examples of pleochroic or dichroic dyes, indophenol blue, indigo derivatives, azo dyes and the like are described there. The achievable contrasts are only sufficient when using a polarizing film for a good readability.
ι. 2 % q n'? ι ι . 2 % qn '? ι
Gemäß einer neueren Entwicklung, wie sie z. B. in der DE-OS 2 410 557 beschrieben ist, kann auf Polarisatoren verzichtet werden, wenn dem aus nematischen Flüssigkristal len mit positiver dielektrischer Anisotropie (als Wirt-Phase) und darin (als Gast-Phase) eingelagertem pleochroitischein Farbstoff zusammengesetzten Dielektrikum eine geringe Menge, z. B. 0,1-15 Gew.% eines optisch aktiven Materials zugesetzt wird, das im Flüssigkristall die Ausbildung einer schraubenförmigen Struktur (cholesterisch^ Struktur) bewirkt. Beispiele solcher Zusammensetzungen sowie die physikalischen Grundlagen der Lichtabsorption darin sind in der Arbeit von D. L. White und G. N. Taylor mit dem Titel "New Absorptive Mode Reflective Liquid Crystal Display Device11 (J. Appl. Physics, Band 45 (1974), Seiten 4718-4723) beschrieben. Beispiele für Aufbau und Betrieb elektrooptischer Anzeigeelemente auf der Basis dieses Effekts sind in den DE-OS 2 63 9 5 75 und 2 658 563 beschrieben.According to a recent development, as z. As described in DE-OS 2 410 557, can be dispensed with polarizers, if the len of nematic Flüssigkristal len with positive dielectric anisotropy (as the host phase) and therein (as a guest phase) embedded pleochroic a dye composite dielectric Quantity, e.g. B. 0.1-15 wt.% Of an optically active material is added, which causes the formation of a helical structure (cholesteric structure in the liquid crystal). Examples of such compositions, as well as the physical principles of light absorption therein, are described in the work of DL White and GN Taylor entitled "New Absorptive Mode Reflective Liquid Crystal Display Devices 11" (J. Appl. Physics, Vol. 45 (1974), pages 4718-4723 Examples of the structure and operation of electro-optical display elements based on this effect are described in DE-OS 2 63 9 5 75 and 2 658 563.
In der Literatur werden die Flüssigkristall-Anzeigeelement mit cholesterisch orientierter Wirt-Phase und darin eingebettetem Farbstoff als Gast-Phase vielfach als Cholesteric Guest-Host-Displays bezeichnet. Diese CGH-Anzeigeelemente haben sich als vorteilhaft erwiesen, weil sie ohne Polarisationsfolien einen guten Anzeigekontrast, liefern 5 und zudem eine größere Helligkeit der abgebildeten Zeicher aufweisen.In the literature, the cholesteric host-phase liquid crystal display element and the guest-embedded dye therein are often referred to as cholesteric guest-host displays. These CGH display elements have proven to be advantageous because they provide a good display contrast without polarizing films 5 and also have a greater brightness of the imaged timers.
Es hat sich gezeigt, daß die Auswahl geeigneter Farbstoffe für CGH-Anzeigeelemente sehr schwierig ist: Zunächst müssen die dichroitischen Verhältniswerte solcher Systeme mit Wirt-Phase und darin eingebettetem Farbstoff als Gast-Phase genügend groß sein, um der Anzeigezelle eine ausreichende Helligkeit und ein ausreichendes Kontrastverhältnis zu verleihen. Dabei- hängt der erzielbare Kontrast vom Ordnungsgrad S des Farbstoffes in der flüssigkrisnallinen Matrix ab. Für den Ordnungsgrad gilt die BeziehungIt has been found that the selection of suitable dyes for CGH display elements is very difficult. First, the dichroic ratios of such host-phase systems and dye embedded therein as the guest phase must be sufficiently large to provide the display cell with sufficient brightness and ample Give contrast ratio. The achievable contrast depends on the degree of order S of the dye in the liquid-crystalline matrix. The order applies to the relationship
S = - . < 3 cos2 θ -1 > = EII~EI 2 , Ξ,-+2Ξ_S = -. <3 cos 2 θ -1> = E II ~ E I 2, Ξ, - + 2Ξ_
Ii 1Ii 1
worin θ den Winkel zwischen der Moleküllängsachse des.Farbstoffmoleküls und der optischen Achse des Flüssigkristalls ist; Ξ_τ und E- sind die Werte der Extinktion' des Anzeigeelements, wenn die Messungen bei paralleler Orientierung (E7-,) bzw. senkrechter Orientierung (Ξ-) der Flüssigkristallmoieküle vorgenommen werden.wherein θ is the angle between the molecular longitudinal axis of the dye molecule and the optical axis of the liquid crystal; Ξ_ τ and E- are the values of the extinction 'of the display element when the measurements are made with parallel orientation (E 7 -) or perpendicular orientation (Ξ-) of the liquid crystal microwells.
Ein für die alltägliche Praxis leichter zu handhabender Wert, der eine Aussage über den Ordnungsgrad S und" damit über die technische Brauchbarkeit einer Farbstoff-Flüssigkristall-Kombination erlaubt, ist das sogenannte dichroiti- sehe Verhältnis V, das den Quotienten aus.den vorstehend definierten Extinktionswerten darstellt:A value that is easier to handle for everyday practice and that allows a statement about the degree of order S and thus the technical usefulness of a dye-liquid-crystal combination is the so-called dichroic ratio V, which is the quotient of the abovementioned extinction values represents:
V =V =
In technisch brauchbaren Farbstoff-Flüssigkristall-Koüibinationen liect der Wert von V bei 5 oder darüber.In commercially useful dye-liquid crystal combinations, the value of V is 5 or above.
Praktisch hängt, der Ordnungsgrad eines Farbstoffs in erster Linie von seiner chemischen Struktur sowie von der Natur der flüssigkristallinen Matrix ab. Eine Anzahl von Beispielen hierfür ist von R. 1. Cox in ''Molecular Crystals and Liquid Crystals, Band 55 (1979), Seiten 1-33" beschrieben.Practically, the degree of order of a dye depends primarily on its chemical structure and on the nature of the liquid-crystalline matrix. A number of examples are described by R. 1. Cox in "Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 55 (1979), pp. 1-33".
Außer dem Ordnungsgrad bzw. dem dichroitischen Verhältnis sind aber für die Verwendung eines Farbstoffes in CC-H-Anzeigeelementen noch andere Parameter wichtig: ein Absorptionsmaximum des Farbstoffes muß im Bereich der sichtba-In addition to the degree of order or the dichroic ratio, however, other parameters are important for the use of a dye in CC-H display elements: an absorption maximum of the dye must be in the range of
IQ ren Wellenlängen, d. h. zwischen 400 und 700 nm liegen und der Farbstoff muß in der dotierten Wirt-Phase bis zu einer Temperatur von etwa 100 0C beständig gegen Wechselspannungen von bis zu 20 V, gegen Strahlung im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich und gegen die Komponenten der flüssigkristallinen Wirt-Phase sein. Ferner sind eine gute Löslichkeit in der Wirt-Phase und eine hohe optische Dichte wünschenswert.IQ ren wavelengths, ie lie between 400 and 700 nm and the dye must in the doped host phase up to a temperature of about 100 0 C resistant to AC voltages of up to 20 V, against radiation in the infrared, visible and ultraviolet range and against be the components of the liquid crystalline host phase. Furthermore, good solubility in the host phase and high optical density are desirable.
Die bisher für CGH-Anzeigeeleir.ente vorgeschlagenen Farbstoffe erfüllen diese Anforderungen aber nicht in ausreichendem Maße. Insbesondere haben sich die in bezug auf das dichroitische Verhältnis und das Absorptionsmaximum an sich zweckmäßigen und zur Verwendung in CGE-Anzeigeelementen meist vorgeschlagenen Azofarbstoffe als ungenügend beständig gegen Licht bzw. Ultraviolett-Strahlung (zu gering« fotochemische Stabilität) und· zum Teil auch als,chemisch unbeständig erwiesen. Andererseits ist die im Vergleich zu Azofarbstoffen allgemein höhere fotochemische und chemische Stabilität von Anthrachincn-Färbstoffen bekannt U7id tatsächlich warden in der Literatur auch Vorschläge zur Verwendung von Anthrachinon-Farbstoffen für CGH-Anzeigeelemente gemacht. Die meisten der bisher vorgeschlagenen Anthrachmon-Farbstcf f e, „haben aber .ein. zu kleines dichroitisches Verhältnis V, um technisch .einsetzbare CGH-Anzeiaeelemenne zu ermöclichen.However, the previously proposed for CGH Anzeigeeleir.ente dyes do not meet these requirements sufficiently. In particular, the azo dyes useful in terms of the dichroic ratio and the absorption maximum per se and usually proposed for use in CGE display elements have insufficient resistance to light or ultraviolet radiation (too low photochemical stability) and, in part, also to proved chemically unstable. On the other hand, the generally higher photochemical and chemical stability of anthraquinone dyes compared to azo dyes is well known. In fact, proposals have also been made in the literature for the use of anthraquinone dyes for CGH display elements. Most of the previously proposed anthraquinone dyes, "but have. Too small a dichroic ratio V to allow for technically employable CGH displays.
In der offengelegten britischen Patentanmeldung Nr. 20 11 940 werden substituierte Anthrachinonfarbstoffe der Formel (A) beschrieben,In the published British Patent Application No. 20 11 940 substituted anthraquinone dyes of the formula (A) are described,
worin R, eine gegebenenfalls im Ring substituierte, über das Stickstoffatom gebundene Anilingruppe, R9 H oder OHwherein R, an optionally substituted in the ring, bound via the nitrogen atom aniline, R 9 is H or OH
und R- H oder, wenn R^ K ist, ebenfalls eine gegebenenfalls substituierte Anilingruppe bedeutet. Das dichroitische Verhältnis dieser Anthrachinonfarbstoffe, gemessen in handelsüblichen Cyanobiphenyl/Cyanoterphenyl-Flüssigkristallmischun- -jO gsn, liegt zwischen 3, S und 8,4, wobei die meisten Werte zwischen 5 und 6 liegen. Durch die Anilingruppen wird jedoch die Löslichkeit der Farbstoffe in den meisten gebräuchlichen flüssigkristallinen Wirt-Phasen verringert. Insbesondere in den heute in großem umfang verwendeten flüssigkristaili- -5 nen Basis-Materialien aus der Klasse der Phenylcyclohexane ist die Löslichkeit dieser Farbstoffe der Formel (A) für die Bedürfnisse der Praxis zu gering.and R-H or, when R 1 is K, also represents an optionally substituted anilino group. The dichroic ratio of these anthraquinone dyes, measured in commercial cyanobiphenyl / cyanoterphenyl liquid crystal mixtures, is between 3, S and 8.4, with most values between 5 and 6. However, the aniline groups reduce the solubility of the dyes in most common liquid crystalline host phases. In particular, in today flüssigkristaili- base materials from the class of phenylcyclohexanes largely used, the solubility of these dyes of the formula (A) for the needs of practice is too low.
Ziel der Erfindunc:Object of the invention:
Der Erfindung liegt.die. Aufgabe zugrunde, dichroitische Farbstoffe zur Verfügung zu stellen, die in den handelsüblichen flüssigkristailinen Basisrnateriälien ausreichend gut löslich sind, zum Beispiel zu einer Mindestkonzentration von 0,5 Gew.%. Darüberhinaus sollen diese Farbstoffe ein dichroitiscb.es Verhältnis von wenigstens V ^ 5 haben und -D chemisch und ohotochemisch weitesrcehend beständig sein.The invention is the. It is an object to provide dichroic dyes which are sufficiently soluble in the commercially available liquid crystal base materials, for example to a minimum concentration of 0.5% by weight. Moreover, these dyes should have a ratio of at least dichroitiscb.es V ^ 5 and - be chemically and D ohotochemisch weitesrcehend resistant.
ο *- w ^ Vj a. '^ Uο * - w ^ Vj a. '^ U
Es wurde nun gefunden, .daß die Anthrachinonfarbstoffe der Formel (I)It has now been found that the anthraquinone dyes of the formula (I)
(D(D
wormworm
W, X, Y und. Z Wasserstoff, NE?,. OH, NHCH., oder NHC7H5 bedeuten, wobei jedoch höchstens 3 dieser Gruppen untereinander Gleich.sindW, X, Y and. Z hydrogen, NE ? . OH, NHCH, or NHC 7 H 5 , but at most 3 of these groups are Gleich.sind
R1 4-(R„)-Phenyl, wenn X9 H, Alkyl-oder Alkoxy mit jeweil bis zu 8 C-Atomen, CN oder 4-(R3)-Phenyl ist, und 4-Alkyl IQ cyclohexyl oder 4-Alkoxyphenyl, wenn R9 Alkyl oder Alkoxy mit jeweils bis zu 8 C-Atomen ist, bedeutet, und R^ Alkyl oder Alkoxy mit bis zu 8 C-Atomen ist, worin die Kohlenstoff kette 1-, 2- oder 3-mal durch einander nicht benachbarte Sauerstoffatome unterbrochen ist,R 1 4- (R ") - phenyl, when X 9 is H, alkyl or alkoxy each having up to 8 C atoms, CN or 4- (R 3 ) -phenyl, and 4-alkyl IQ cyclohexyl or 4- Alkoxyphenyl, when R 9 is alkyl or alkoxy each having up to 8 carbon atoms, means, and R ^ is alkyl or alkoxy having up to 8 carbon atoms, wherein the carbon chain 1-, 2- or 3 times by each other non-adjacent oxygen atoms is interrupted,
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überraschend gut in den gebräuchlichen flüssigkristallinen Basismaterialien löslich sind und darin gute dichroitische Verhältniswerte aufweisen.are surprisingly soluble in the common liquid-crystalline base materials and have therein good dichroic ratios.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein flüssigkristallines Dielektrikum mit einem Gehalt an einem oder mehreren dichroitischen Farbstoffen für elektro-optische Anzeigeelemente auf der Basis des Guest-Host-Effekts, das mindestens einen Anthrachinonearbstoff der Formel (I) enthält.The invention thus relates to a liquid-crystalline dielectric containing one or more dichroic dyes for electro-optical display elements based on the guest-host effect, which contains at least one Anthrachinonearbstoff of formula (I).
In den Verbindungen der Formel (I) bedeuten die Substituenten W, X, Y und Z Wasserstoff, Hydroxyl, Amino, Methylamino oder Ethylamino, wobei nicht mehr als drei dieser Substituenten untereinander gleich sind.. Darunter sind die Verbindungen der Formel (I) bevorzugt, die nicht mehr als zwei, vorzugsweise nur eine der stark polaren Gruppen OH oder NH.., enthalten, da diese besser in den üblichen, flüssigkristall inen Basisrnaterialien, insbesondere denen mit Phenvlcyclohexanstruktur löslich sind.In the compounds of the formula (I), the substituents W, X, Y and Z are hydrogen, hydroxyl, amino, methylamino or ethylamino, where not more than three of these substituents are identical to one another. Among these, the compounds of the formula (I) are preferred containing not more than two, preferably only one of the strongly polar groups OH or NH .., as these are better soluble in the usual, liquid crystal basic materials, in particular those with Phenvlcyclohexanstruktur.
3 303 30
ό U ό U
Die Natur und Position·dieser Substituenten W, X, Y und Z bestimmt dabei im wesentlichen die Grundfarbe des erfindun gemäßen Farbstoffs, wobei Abstufungen durch die Reste R, und R- beeinflußt werden. Die Grundfarben für einige Subst tuentenkombinationen sind in der folgenden Tabelle I angegeben:The nature and position of these substituents W, X, Y and Z essentially determines the base color of the dye according to the invention, with gradations being influenced by the radicals R and R. The basic colors for some substituent combinations are given in the following Table I:
Tabelle I : Grundfarben der erfindungsgemäßen Antb.rach.inon-Farbstoffe bei verschiedenen SubstitutionsmusternTable I: Basic Colors of the Antb.rach.inon Dyes of the Invention in Different Substitution Patterns
10 Substitutions-Muster Nr.10 substitution pattern No.
Farcefarce
2 3 42 3 4
5 6 7 8 95 6 7 8 9
IO 11 12 13 1 Δ. IO 11 12 13 1 Δ.
NE,NE,
NH,NH,
NH.NH.
NH,NH,
OHOH
OHOH
OHOH
OHOH
OHOH
OHOH
OHOH
NH2 NHC2H5 NH 2 NHC 2 H 5
NHNH
OH NH,OH NH,
NH, OHNH, OH
NHNH
OH OH N-C2^5 OH OH NC 2 ^ 5
vioiettvioiett
orangeorange
rotred
b 1 aub 1 au
b 1 aub 1 au
gelbyellow
orangeorange
gelbyellow
orangeorange
gelbyellow
gelbyellow
Ό1 au Au 1 au
blaublue
Außer der- Farbnuancierung bestimmen die Reste R^ und R^Apart from the color-shade, the radicals R ^ and R ^ determine
Lz.Lz.
in den Verbindungen der Formel 1 vor allem die Löslichkeit der Farbstoffe in den üblichen fiüssigkristaiiinen Dielek-the solubility of the dyes in the conventional liquid crystal dielectrics
trika sowie d.sn .Ordnuncsgrad S .trika and d.sn. Ordnuncsgrad S.
/IP/ IP
Der Rest R1 in den Verbindungen der Formel. (I) stellt regelmäßig einen in 4-Stellung substituierten Phenyl- oder trans-Cyclohexylrest dar. So kann er 4-Alkylcyclohexyl oder 4-Alkoxyphenyl sein, wenn gleichzeitig R_ Alkyl oder Alkoxy bedeutet. Alle Alkyl- und Alkoxygruppen in den Resten R1 und R„ können bis zu 3 C-Atomen enthalten; soweit sie mehr als 2 Kohlenstoffatome enthalten, können diese dabei in gerader oder verzweigter Kette angeordnet sein. Verbindungen der Formel (I) mit verzweigten Kohlenstoffketten sind häufig in den üblichen Flüssigkristallmaterialien besser löslich als solche mit unverzweigten Ketten, jedoch ist dafür der Ordnungsgrad S gelegentlich wieder niedriger. Aus diesem Grund sind unter den Verbindungen der Formel (I) diejenigen mit höchstens einer verzweigten Kohlenstoffkette bevor.-The radical R 1 in the compounds of the formula. (I) regularly represents a phenyl or trans-cyclohexyl radical which is substituted in the 4-position. For example, it may be 4-alkylcyclohexyl or 4-alkoxyphenyl if R 1 is simultaneously alkyl or alkoxy. All alkyl and alkoxy groups in the radicals R 1 and R "can contain up to 3 carbon atoms; if they contain more than 2 carbon atoms, they may be arranged in a straight or branched chain. Compounds of formula (I) having branched carbon chains are often i n the conventional liquid-crystal materials more soluble than those with straight chains, but the degree of order S is occasionally it lower again. For this reason, among the compounds of the formula (I), those having at most one branched carbon chain are present.
-15 zugt.-15 gives.
Wenn R_ H, CN, Alkyl oder Alkoxy bedeutet, kann R_ auchWhen R_ is H, CN, alkyl or alkoxy, R_ can also
·<— J- · <- J-
ein 4-Alkoxyalkylphenylrest oder ein 4-Alkoxyalkoxyphenylrest sein. Als Alkoxyalkyl- bzw. Alkoxyalkcxyrest R kommen beispielsweise infrage: 2—Oxapropyl, 2- oder 3-Oxa-n-butyl, '3-Oxa-n-butyloxy, 2-, 3- oder 4-Oxapentyl, 3- oder 4-Oxapentyloxy, 3-, 4- oder 5-Oxahexyioxy, 2-, 3-, 4-, 5- oder 5-Oxaheptyl, 3-, 4-, 5- oder o-Oxaheptyloxy, 2,4-Dioxapentyi, 2,4-, 2,5- oder 3,5-Dioxahexyl, 3,5-Dioxahexyloxy, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,5-, 3,6- oder 5 4,6-Dioxaheptyl, 3,5-, 3,6- oder 4,6-Dioxäheptyloxy, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 2,7-, 3,5-, 3,5-, 3,7-, 4,5-, 4,7- oder 5,7-Dioxaoctyl, 3,5-, 3,6-, 3,7-, 4,6-, 4,7- oder 5,7-Dioxaoctyloxy, 2-Methoxypropyl, 2- oder 3-Methoxybutyl, 2-, 3- oder 4-Methoxypentyi, 2-Ethyl-3-oxapentyi, 2-Ethoxy-a 4-alkoxyalkylphenyl radical or a 4-alkoxyalkoxyphenyl radical. Suitable alkoxyalkyl or alkoxyalkoxy radicals R are, for example: 2-oxapropyl, 2- or 3-oxa-n-butyl, 3-oxa-n-butyloxy, 2-, 3- or 4-oxapentyl, 3- or 4- Oxapentyloxy, 3-, 4- or 5-oxahexyioxy , 2-, 3-, 4-, 5- or 5-oxaheptyl, 3-, 4-, 5- or o-oxaheptyloxy, 2,4-dioxapentyi, 2,4 -, 2,5- or 3,5-dioxahexyl, 3,5-dioxahexyloxy, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,5-, 3,6- or 5,4,6-dioxaheptyl , 3,5-, 3,6- or 4,6-dioxoheptyloxy, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 2,7-, 3,5-, 3,5-, 3,7 -, 4,5-, 4,7- or 5,7-dioxaoctyl, 3,5-, 3,6-, 3,7-, 4,6-, 4,7- or 5,7-dioxaoctyloxy, 2 Methoxypropyl, 2- or 3-methoxybutyl, 2-, 3- or 4-methoxypentyi, 2-ethyl-3-oxapentyi, 2-ethoxy
-o pentyl, 2- oder 3-Hthyl-4-oxahexyl, 2-Ethoxypentyloxy, 2-, 4-, 5- oder 7-Methyi-3,S-dioxaoctyl und 2-, 4-, 5-ocer 7-Methyl-3,6-dioxa-octyioxy. Schließlich können in o- pentyl, 2- or 3-methyl-4-oxahexyl, 2-ethoxypentyloxy, 2-, 4-, 5- or 7-methyl-3, S-dioxo-octyl and 2-, 4-, 5-oxy-7-methyl -3,6-dioxa-octyioxy. Finally, in
-ί -ι λ η L ύ 3 U-ί -ι λ η L ύ 3 U
den erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) auch beide Reste R1 und R7 4-Alkoxyalkylphenyl oder 4-Alkoxyalkoxyphenyl bedeuten. Unter diesen Verbindungen sind diejenigen bevorzugt, in denen R, und R0 gleich sind und die darin enthaltenen Substituenten R_ unverzweigrte Ketten enthalten.the compounds of the formula (I) according to the invention also both radicals R 1 and R 7 is 4-alkoxyalkylphenyl or 4-alkoxyalkoxyphenyl. Preferred among these compounds are those in which R 1 and R 0 are the same and the substituents R_ contained therein contain unbranched chains.
Die Farbstoffe der Formel (I) werden auf für Anthrachinonfarbstoffe übliche Weise hergestellt. Sin bevorzugtes Syntheseverfahren besteht in der Umsetzung eines substituierten "Phthalsäureanhydrid-Derivats der Formel (II)The dyes of the formula (I) are prepared in a manner customary for anthraquinone dyes. Sin preferred synthesis method consists in the reaction of a substituted "phthalic anhydride derivative of the formula (II)
'2 Y'2 y
mit einem Benzolderivat der Formel (IiI)with a benzene derivative of the formula (II)
nach Art einer Friedel-Crafts-Reaktion in Gegenwart eines sauren Katalysators. In den Formeln (II) und (III) haben R1 und R9 die bei der Formel (I) angegebene Bedeutung;in the manner of a Friedel-Crafts reaction in the presence of an acidic catalyst. In the formulas (II) and (III), R 1 and R 9 have the meaning given in the formula (I);
Sedeuüung wie W, X,Seduction like W, X,
' hab'have
Y und 2 oder stelle- durch einfacY and 2 or place by facsimile
berfBerf
e a j< -e a j <-
•Tv / i Μ Π / 1 π• Tv / i Μ Π / 1 π
tionsbedinungen für die Friedel-Crafts-Reaktion (Lösungsmittel, Katalysator, Temperatur, Dauer) werden in Analogie zu literaturbekannten Hersteilungsverfahren konstitutionell ähnlicher Anthrachinonfarbstoffe, abhängig von der Struktur und Reaktivität der Ausgangsmaterialien, ausgewählt. Die Ausgangsmaterialien sind in der Regel bekannt oder können ohne Schwierigkeiten in Analogie zu den bekannten nach Standardverfahren der Synthetischen Organischen Chemie hergestellt werden.The reaction conditions for the Friedel-Crafts reaction (solvent, catalyst, temperature, duration) are selected in analogy to literature production methods of constitutionally similar anthraquinone dyes, depending on the structure and reactivity of the starting materials. The starting materials are generally known or can be prepared without difficulty in analogy to the known methods of standard synthetic organic chemistry.
TO Weiterhin können erfindungsgemäße Farbstoffe der Formel (I) durch in dieser Verbindungsklas.se übliche Substitutions-, Reduktions-, Oxidations- oder Umlagerungsreaktionen synthetisiert.werden, wie sie beispielsweise in 0. Bayer, Chinone,. Teil III, in Houben-Weyl-Müller, Methoden der Organischen Chemie, Band VI1/3 c, Georg-Thieme-Verlag Stuttgart, 4. Auflage 1979 ausführlich beschrieben sind.Furthermore, dyes of the formula (I) according to the invention can be synthesized by substitution, reduction, oxidation or rearrangement reactions customary in this compound class, as described, for example, in Bayer 0, Chinone ,. Part III, in Houben-Weyl-Müller, Methods of Organic Chemistry, Volume VI1 / 3 c, Georg-Thieme-Verlag Stuttgart, 4th edition 1979 are described in detail.
Die erfindungsgemäJ3en Dielektrika bestehen aus 2 bis 15', vorzugsweise. 3 bis 12 Komponenten, darunter mindestens einem Anthrachinonfarbstoff der Formel (I). Die anderen Bestandteile werden ausgewählt aus den nematische^ oder nematogenen Substanzen aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Cyclohexancarbonsäure-phenvl- oder -cyclohexylester, Pnenylcyclohexane, CyclohexylbiOhenyle, CyclohexyicycLohexane, Cyclohexylnaphthaiine, l,4-3iscyclohexy!benzole, 4,4'-Bis-cyclohexylbiphenyle, Phenyl- oder Cyclohexyl-pyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, ggf. halogenierte Stilbene, BenzyIphenylether, TolaneThe dielectrics according to the invention consist of 2 to 15 ', preferably. 3 to 12 components, including at least one Anthrachinonfarbstoff of formula (I). The other ingredients are selected from the nematic or nematogenic substances from the classes of the azoxybenzenes, benzylideneanilines, biphenyls, terphenyls, phenyl or cyclohexyl benzoates, cyclohexanecarboxylic acid phenyl or cyclohexyl esters, pnenylcyclohexanes, cyclohexylbenzenyls, cyclohexyicyclohexanes, cyclohexylnaphthaiines, 1,43iscyclohexy ! benzenes, 4,4'-bis-cyclohexylbiphenyls, phenyl- or cyclohexyl-pyrimidines, phenyl- or cyclohexyl-dioxanes, optionally halogenated stilbenes, benzylphenyl ethers, tolans
τQ und substituierten Zimtsäuren, Die wichtigsten als Bestandteile flüssigkristalliner Wirt-Materialien infragekcmmendei Verbindungen lassen sich durch die Formel (IV) charakterisieren,τQ and substituted cinnamic acids. The most important compounds which may be considered as constituents of liquid crystalline host materials are characterized by the formula (IV).
R= (IV)R = (IV)
V ' - J V '- J
/3/ 3
>r -> r -
worin A und C je ein ca'rbo- oder heterocyclisches Ringsystem aus der aus 1,4-disubstituierten Benzol- und Cyclohexanringen, 4,4'-disubstituierten Biphenyl-, Phenylcyclohexan- und Cyclohexylcyclohexansystemen, 2,5-disubstituierten Pyrimidin- und 1,3-Dioxanringen, 2,6-disubstituierten Naphthalin-, Di- und Teträhydronaphthalin, Chinazolin und Tetrahydrochinazolin gebildeten Gruppe,wherein A and C are each a carbon or heterocyclic ring system of the 1,4-disubstituted benzene and cyclohexane rings, 4,4'-disubstituted biphenyl, phenylcyclohexane and cyclohexylcyclohexane systems, 2,5-disubstituted pyrimidine and 1, 3-dioxane rings, 2,6-disubstituted naphthalene, di- and tetrahydronaphthalene, quinazoline and tetrahydroquinazoline,
-CH=CH--CH = CH-
-CH=CD--CH = CD
-Q=C--Q = C-
-CO-O--CO-O-
-CO-S--CO-S-
-CH=N--CH = N-
-N=N--N = N-
-N(O)=N- -CH=N(O)--N (O) = N- -CH = N (O) -
-CH2-O-CH2-S--CH 2 -O-CH 2 -S-
-COO- oder eine C-C-Sinfachbindung,-COO- or a C-C-Sinfachbindung,
D Halogen, vorzugsweise Chlor, oder -CN, undD is halogen, preferably chlorine, or -CN, and
.R4 und R5 Alkyl, Alkoxy, Alkanoyloxy oder Aikoxycarbonylox] mit bis zu IS, vorzugsweise bis zu 8.Kohlenstoffatomen, oder'einer dieser Reste auch -CN, -NC, -NO0, -CF-, F, Cl oder 3r bedeuten. Bei den meisten dieser Verbindungen sind R4 und R1- voneinander verschieden, wobei einer dieser Rest; meist eine Alkyl- oder Alkoxy gruppe is ~c. Aber auch andere Varianten .der vorgesehenen Substitueriten sind gebräuchlich Viele solcher Substanzen oder auch Gemische davon sind imR 4 and R 5 are alkyl, alkoxy, alkanoyloxy or Aikoxycarbonylox] with up to IS, preferably up to 8.Kohlenstoffatomen, or'einer of these radicals also -CN, -NC, -NO 0 , -CF-, F, Cl or 3r mean. In most of these compounds, R 4 and R 1 - are different from each other, with one of these radicals; usually an alkyl or alkoxy group is ~ c. But other variants .der intended Substitueriten are common Many such substances or mixtures thereof are in the
9 q Händel·,- erhältlich.9 q Handel ·, - available.
3030
Die erfindungsgemäBen Dielektrika enthalten in der Regel 0,1 bis 15, vozugsweise 0,5 bis 10, insbesondere 1-5 Gewichtsprozent einer oder mehrerer verbindungen der Formel (I). Die Herstellung der erfindungsgemäßen Dielektrika erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Regel wird dieAs a rule, the dielectrics according to the invention contain from 0.1 to 15, preferably from 0.5 to 10, in particular from 1 to 5, percent by weight of one or more compounds of the formula (I). The preparation of the dielectrics according to the invention is carried out in a conventional manner. In general, the
23 3 02 323 3 02 3
gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponente gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Wenn . dabei eine Temperatur oberhalb des Klärpunkts des Hauptbestandteils gewählt wird, kann die Vollständigkeit des Lösevorgangs besonders leicht beobachtet werden.desired amount of the components used in lesser amount dissolved in the main constituent component, useful at elevated temperature. If . While a temperature above the clearing point of the main component is selected, the completeness of the dissolution process can be particularly easily observed.
Durch geeignete Zusätze können die flüssigkristallinen Dielektrika nach der Erfindung so modifiziert werden, daß sie in allen bisher bekannt gewordenen Arten von Guest-By means of suitable additives, the liquid-crystalline dielectrics according to the invention can be modified so that they can be used in all hitherto known types of guest
q Host-Anzeigeelementen verwendet werden,können. Derartige Zusätze sind dem Fachmann bekannt und sind in der einschlägigen Literatur ausführlich beschrieben;·Beispielsweise können Substanzen zur Veränderung der dielektrischen Anisotropie, der Viskosität, der Leitfähigkeit und/oder derq Host display elements can be used. Such additives are known to the person skilled in the art and are described in detail in the relevant literature: For example, substances for changing the dielectric anisotropy, the viscosity, the conductivity and / or the
c Orientierung der nematische^ Phasen zugesetzt werden. Derartige Substanzen sind zum Seispiel in den DE-OS 22 09 127, 22 40 864, 23 21 632, 23 38 281 und 24 50 088 beschrieben.c orientation of the nematic phases can be added. Such substances are described for example in DE-OS 22 09 127, 22 40 864, 23 21 632, 23 38 281 and 24 50 088.
Ausführungsbeispiele: Exemplary embodiments :
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. In den Beispielen bedeuten F. den Schmelzpunkt und K. den Klärpunkt einer flüssigkristallinen Substanz in Grad Celsius; Siedetemperaturen sind mit Kp. bezeichnet. Wenn nichts anderes angegeben ist, bedeuten Angäben von Teilen oder Prozent Gewichtsteile bzw. Ge-5 wichtsnrczent.The following examples are intended to illustrate the invention without limiting it. In the examples, F. is the melting point and K. is the clearing point of a liquid crystalline substance in degrees Celsius; Boiling temperatures are designated by Kp. Unless otherwise indicated, parts or percentages are by weight or weight.
390390
12 g 1,5-Dihydroxy-4,8-dinitro-anthrachinon werden unter Rühren in einer Lösung aus 170 g 96 %iger Schwefelsäure und 20,0 g Borsäure gelöst. Die erhaltene Lösung wird auf OC abgekühlt und mit 20,0 g 3-Oxapentyloxybenzol versetzt. Nach 4 Stunden intensivem Rühren bei dieser Tenvoera tür wird auf 4OO σ Eis geschüttet. Das nach dem Schmelzen des Eises entstandene Gemenge wird über Nacht zum Sieden erhitzt und dann filtriert. Der neutral gewaschene Rückstand wird in eine aus 50 g Natriumsulfid und 300 ml Wasse hergestellten Lösung gebracht, das Gemisch 5 Stunden zum Sieden erhitzt und nach dem Abkühlen filtriert.12 g of 1,5-dihydroxy-4,8-dinitro-anthraquinone are dissolved with stirring in a solution of 170 g of 96% sulfuric acid and 20.0 g of boric acid. The resulting solution is cooled to OC and treated with 20.0 g of 3-Oxapentyloxybenzol. After 4 hours of intensive stirring at this Tenvoera door is poured on 4OO σ ice. The mixture formed after the melting of the ice is heated to boiling overnight and then filtered. The neutral-washed residue is brought into a solution prepared from 50 g of sodium sulfide and 300 ml of water, the mixture is heated to boiling for 5 hours and filtered after cooling.
Der abfiltrierte Niederschlag wird in 100 ml 2 η SaI-säure aufgenommen und die Aufschlämmung zum Sieden erhitzt Der nach dem Filtrieren verbleibende Rückstand wird neutra gewaschen, getrocknet und durch Säulenchromatographie (Fließmittel Toluol/Methanol 9:1, Kieselgel) gereinigt.The filtered precipitate is taken up in 100 ml of 2N hydrochloric acid and the slurry is boiled. The residue remaining after filtration is washed neutral, dried and purified by column chromatography (mobile phase toluene / methanol 9: 1, silica gel).
Das als blauer Farbstoff zurückbleibende 1,5-Diamino-4,8-dihydroxy-3,7-bis-[4-(3-oxapentyloxy)-phenyl]-anthrachinorThe remaining as a blue dye 1,5-diamino-4,8-dihydroxy-3,7-bis- [4- (3-oxapentyloxy) phenyl] anthraquinone
jQ hat in Chloroformlösung ein Absorptionsmaximum bei 517 m?.. In einem Flüssigkristallgemisch aus 71 % 4-(trans-4-Alkylcyclohexyl)-benzonitrilen, 15 % 4-(trans-4-Alkylcyclohexyl)-4'-cyanobiphenyl und 14 % 4-Aikyl-4''-cyanoterphen^ ist der Farbstoff zu 3,2 % löslich und hat einen Ordnungsgrad S von 0,73.In a liquid-crystal mixture of 71% of 4- (trans-4-alkylcyclohexyl) benzonitriles, 15% of 4- (trans-4-alkylcyclohexyl) -4'-cyanobiphenyl and 14% of 4, jQ has an absorption maximum at 517 m -Aikyl-4 '' - cyanoterphen ^ the dye is 3.2% soluble and has a degree of order S of 0.73.
Analog werden hergestellt:Analog are produced:
1,5-Diamino-4,8-dihydroxy-3,7-bis-[4-(3-oxapentyijphenyl]-anthrachinon.1,5-diamino-4,8-dihydroxy-3,7-bis- [4- (3-oxapentyijphenyl] -anthraquinone.
1, 5-Diamino-4,S-dihydroxy-3,7-bis-[4-(3-oxabutyloxy)-phenyl]-anthrachinon.1, 5-diamino-4, S-dihydroxy-3,7-bis- [4- (3-oxabutyloxy) -phenyl] -anthraquinone.
/f6 ο *v / f6 ο * v
£ J£ J
1, 5-Diamino-4, 8-dihydr-oxy-3 , 7-bis-[4-(3 , 6-dioxaoctyloxy ) phenyl]-anthrachincn,1, 5-diamino-4,8-dihydroxy-3,7-bis [4- (3, 6-dioxaoctyloxy) phenyl] anthraquinone,
1,5-Diamino-4,8-dihydroxy-3,7-bis-[4-(4-oxahexyloxy)-phenyl]-anthrachinon.1,5-diamino-4,8-dihydroxy-3,7-bis [4- (4-oxahexyloxy) -phenyl] -anthraquinone.
18,Og 1,5-Dihydroxy-4,8-dinitro-2-methylanthrachinon werden unter Rühren in einer Lösung aus 200 g 96 %iger Schwefelsäure und 28 g Borsäure gelöst- -und analog Beispiel 1 mit 3-Oxapentyloxybenzol umgesetzt. Nach Aufarbeitung wie in Beispiel 1 beschrieben wird 1,5-Diamino-4,3-dihydroxy-3-[4-(3-oxapentyloxy)-phenyl]-7-methylanthrachinon als blauer Farbstoff (Absοrptiοnsmaximum in Chloroform bei 615 run) isoliert. Dieser Farbstoff ist in dem in Beispiel 1 genannten Flüssigkristallgemisch zu 3,7 % löslieh und hat einen Ordnungsgrad S von 0,58,18, Og 1,5-dihydroxy-4,8-dinitro-2-methylanthraquinone are dissolved with stirring in a solution of 200 g of 96% sulfuric acid and 28 g of boric acid- and reacted analogously to Example 1 with 3-Oxapentyloxybenzol. After working up as described in Example 1, 1,5-diamino-4,3-dihydroxy-3- [4- (3-oxapentyloxy) -phenyl] -7-methylanthraquinone is isolated as a blue dye (absorbence maximum in chloroform at 615 run). This dye is in the liquid crystal mixture mentioned in Example 1 to 3.7% löslieh and has a degree of order S of 0.58,
Analog'werden hergestellt:Analog'When manufactured:
l/5-Diamino-4,8-dihydroxy-3-[4-(4-oxaheptyloxy)-phenyl]-7-methylanthrachinon. l / 5-diamino-4,8-dihydroxy-3- [4- (4-oxaheptyloxy) -phenyl] -7-methylanthraquinone .
1,5-Diamino-4,8-dihydroxy-3-(4-n-butyloxyphenyi)-7-ethylanthrachinon.1,5-diamino-4,8-dihydroxy-3- (4-n-butyloxyphenyi) -7-ethyl anthraquinone.
1,5-Diamino-4,8-dihydröxy-3-(4-n-hexyloxyphenyl)-7-isoOrooylanthrachinon.1,5-diamino-4,8-dihydröxy-3- (4-n-hexyloxyphenyl) -7-isoOrooylanthrachinon.
ίο- f 3 1^l * I # % 3 sίο- f 3 1 ^ l * I #% 3 s
15,0 g 1,5-Dihydroxy-4,8-diamino-anthrachinon-2/6-disulfonsäure werden bei 85 ° in eine Lösung von 7,5 g Borsäure in 120 ml 96 %iger Schwefelsäure gegeben. Anschließend wird das Gemisch auf 0 0C abgekühlt und nach Zusatz von 11,6 g 3-Oxapentyloxybenzol 3 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Das. Reaktionsgemisch wird in 500 ml Wasser gegossen und das erhaltene Gemisch 3 Stunden zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der violette Niederschlag abfiltriert, mit Wasser gewaschen und in 100 m.' 15 %iger Ammoniaklösung gelöst. Zur Lösung werden 9,0g Natriumdithionit -gegeben und das Reaktionsgemisch bei 95 2 Stunden gerührt. Das ausgefallene 1,5-Dihydroxy-4,8-diamino-3-[4-(3-oxapentyloxy)-phenyl]-anthrachinon wird abfiltriert und aus Ethanol umkristallisiert; Absorptionsmaximum in Chloroform 615 nm. In dem in Beispiel 1 angegebenen Flüssigkristallgemisch sind 4,1 Gewichtsprozent löslich; der Ordnungsgrad S in d er Lösung beträgt 0,71.15.0 g of 1,5-dihydroxy-4,8-diamino-anthraquinone-2 / 6-disulfonic acid are added at 85 ° in a solution of 7.5 g of boric acid in 120 ml of 96% sulfuric acid. Subsequently, the mixture is cooled to 0 0 C, and stirred after addition of 11.6 g of 3-Oxapentyloxybenzol 3 hours at this temperature. The. The reaction mixture is poured into 500 ml of water and the resulting mixture is heated to boiling for 3 hours. After cooling, the violet precipitate is filtered off, washed with water and 100 m. ' Dissolved 15% ammonia solution. 9.0 g of sodium dithionite are added to the solution, and the reaction mixture is stirred at 95 for 2 hours. The precipitated 1,5-dihydroxy-4,8-diamino-3- [4- (3-oxapentyloxy) -phenyl] -anthraquinone is filtered off and recrystallized from ethanol; Absorption maximum in chloroform 615 nm. In the liquid crystal mixture indicated in Example 1, 4.1 percent by weight are soluble; the degree of order S in the solution is 0.71.
Zu. einer Suspension von 70 g Aluminiumchlorid in 600 ml Di chlorine than wird bei -5 unter Rühren eine Lösung von 81 g 4-Methylphthalsäureanhydrid in 200 ml Dichiormethan gegeben und dann langsam im Lauf von 2 Stunden eine Lösung von 101 g trans-4-n-Propyi-i-phenylcyclohexan in 200 ml Dichiormethan zugetropft, wobei die Temperatur auf -5 gehalten wird. Anschließend wird das Reaktionsgemisch noch 2 Stunden gerührt, wobei die Temperatur auf Ziramertemperatu ansteigt. Danach wird das Reaktionsgemisch in 4 1 mit Salzsäure angesäuertes Eiswasser eingerührt, die organi-To. a solution of 81 g of 4-methylphthalic anhydride in 200 ml of dichloromethane is added at -5 with stirring a suspension of 70 g of aluminum chloride in 600 ml Di and then slowly in the course of 2 hours, a solution of 101 g of trans-4-n- Propyi-i-phenylcyclohexane was added dropwise in 200 ml of dichloromethane, keeping the temperature at -5. Subsequently, the reaction mixture is stirred for a further 2 hours, the temperature rising to Ziramertemperatu. Thereafter, the reaction mixture is stirred into 4 l of ice-water acidified with hydrochloric acid, the organic
3Q sehe Phase abgetrennt und die wäßrige noch zweimal mit je 3.00 ml Dichiormethan extrahiert.. Die vereinigten, organischen Phasen werden 'über Calciumchlorid getrocknet und3Q phase separated and the aqueous extracted twice with 3.00 ml dichloromethane. The combined organic phases are 'dried over calcium chloride and
3902339023
eingedampft. Der Ruck.st.and wird aus Ethanol umkristallisiert, dabei werden 95 g 2-[4-(trans-4-n-Propylcyclohexyl)-benzoyl]-4~methy!benzoesäure erhalten. Das gut getrocknete Produkt wird mit 50 g Diphosphorpentoxid fein verrieben und das Gemisch 2 Stunden auf 150-180 ° erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die erhaltene Schmelze fein zerrieben und mit 250 ml Toluol bei Siedehitze extrahiert. Die erhaltene Toluollösung wird über eine Kieselgelsäule chromatografisch gereinigt und eingedampft. Das zurückbleibende 2-(trans-4-n-Propylcyclohexyl)-6-methylanthrachinon wird in ein Gemisch aus 90 ml 96 %iger Schwefelsäure und 40 ml rauchender Salpetersäure eingetragen und darin 1,5 Stunden bei 45 ° gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in 800 ml Eiswasser eingerührt und daraus das erhaltene 1,5-Dinitro-5 2-(trans-4-n-propylcyclohexyl)-6-methylanthrachinon durch Ausschütteln mit Chloroform abgetrennt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wird der Rückstand in einer Lösung von 120 g Natriumsulfid in 500 ml Wasser und 200 ml Ethanol 5 Stunden zum Sieden erhitzt; anschließend wird das Ethanol 'abdestilliert, die wäßrige Reaktionsmischung auf 0 ° abgekühlt und das gelbe feinkristalline 1,5-Diamino-3-(trans-4-n-propylcyclohexyl)-δ-methylanthrachinon abfiltriert,· Absorptionsmaximum in Chloroform 500 mn; Löslichkeit in dem in Beispiel 1 angegebenen Flüssigkristallgemisch 4,7 %, Ordnungsgrad O758.evaporated. The Ruck.st.and is recrystallized from ethanol, thereby obtaining 95 g of 2- [4- (trans-4-n-propylcyclohexyl) benzoyl] -4 ~ methylbenzoic acid. The well-dried product is finely triturated with 50 g of diphosphorus pentoxide and the mixture heated to 150-180 ° for 2 hours. After cooling, the melt obtained is finely triturated and extracted with 250 ml of toluene at boiling heat. The resulting toluene solution is purified by chromatography on a silica gel column and evaporated. The remaining 2- (trans-4-n-propylcyclohexyl) -6-methylanthraquinone is added to a mixture of 90 ml of 96% sulfuric acid and 40 ml of fuming nitric acid and stirred therein at 45 ° for 1.5 hours. The reaction mixture is stirred into 800 ml of ice-water and from the obtained 1,5-dinitro-5 2- (trans-4-n-propylcyclohexyl) -6-methylanthraquinone by shaking with chloroform. After evaporation of the solvent, the residue is heated to boiling in a solution of 120 g of sodium sulfide in 500 ml of water and 200 ml of ethanol for 5 hours; then the ethanol is distilled off, the aqueous reaction mixture cooled to 0 ° and the yellow finely crystalline 1,5-diamino-3- (trans-4-n-propylcyclohexyl) -δ-methylanthraquinone filtered off, absorption maximum in chloroform 500 mn; Solubility in the liquid crystal mixture indicated in Example 1 4.7%, order degree O 7 58.
Analog werden hergestellt:Analog are produced:
1,5-Diamino-2-(trans-4-n-pentylcyclohexyl)-6-methylanthrachinon,1,5-diamino-2- (trans-4-n-pentylcyclohexyl) -6-methylanthraquinone,
1,5-Diamino-2-(trans-4-n-heptylcyclohexyl)-6-meth oxyanthrachinon,1,5-diamino-2- (trans-4-n-heptylcyclohexyl) -6-methoxyanthraquinone,
1,5-Diamino-2-(trans-4-n-butylcyclohexyl)-o-n-butylanthrachinon,1,5-diamino-2- (trans-4-n-butylcyclohexyl) -o-n-butylanthraquinone,
1, 5-Di airu.no-2- (tr ans-4-ethyl cyclohexyl) -6-n-pentylanthrachinon.1, 5-di-airulo-2- (trans-4-ethylcyclohexyl) -6-n-pentylanthraquinone.
023023
Zu einer Lösung von 7,5 g 1,5-Diamino-2-(trans-4-n-propylcyclohexyl)-6~methylanthrachinon in 100 ml 15 %iger Schwefelsäure wird bei 5 ° eine Lösung von 2,5 g Natriumnitrit in 20 ml Wasser getropft. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen wird das gebildete 1,5-Dihydroxy-2-(trans-4-n-propylcyclohexyl)-6-methylanthrachinon mit Chloroform extrahiert, die organische Phase über Calciumchlorid getrocknet, eingedampft und der zurückbleibende gelbe Farbstoff--aus Ethanol umkristallisiert; Absorptionsmaximum in Chloroform 437 nm, Löslichkeit in dem Flüssigkristallgemisch gemäß Beispiel 1 3,4 %, Ordnungsgrad S = 0,65.To a solution of 7.5 g of 1,5-diamino-2- (trans-4-n-propylcyclohexyl) -6-methylanthraquinone in 100 ml of 15% sulfuric acid at 5 °, a solution of 2.5 g of sodium nitrite in 20 ml of water dripped. The reaction mixture is heated to boiling for 2 hours. After cooling, the formed 1,5-dihydroxy-2- (trans-4-n-propylcyclohexyl) -6-methylanthraquinone is extracted with chloroform, the organic phase dried over calcium chloride, evaporated and the remaining yellow dye - recrystallized from ethanol; Absorption maximum in chloroform 437 nm, solubility in the liquid-crystal mixture according to Example 1 3.4%, degree of order S = 0.65.
Analog werden hergestellt: 1,5-Dihydroxy~2-(trans-4-n-pentylcyclohexyl)-6-methylanthrächinon,The following are prepared analogously: 1,5-dihydroxy-2- (trans-4-n-pentylcyclohexyl) -6-methylanthraequinone,
1,5-Dihydroxy-2-(trans-4-n-butylcyclohexyl)-6-n-butylanthr achinon·,1,5-dihydroxy-2- (trans-4-n-butylcyclohexyl) -6-n-butylanthroquinone,
1,5-Dihydroxy-2-(trans-4-ethyicyclohexyl)-5-n-pentylanthrachinon.1,5-dihydroxy-2- (trans-4-ethyicyclohexyl) -5-n-pentylanthraquinone.
5 g 1,5-Dihydroxy-2-(trans-4-n-propylcyclohsxyl)-6-methylanthrachinon werden bei 50 in einer Lösung von 5 g Borsäure in 50 ml 96 %iger Schwefelsäure unter Rühren gelöst und bei dieser Temperatur 2 Stunden gerührt. Anschließend wird auf 15 ° abgekühlt und 3 ml 65 %ige Salpetersäure zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 3- Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann in 250 ml Siswasser gegossen. Das abfiltrierte- 1,5-Dihydroxy-4,3-dinitro-2-5 g of 1,5-dihydroxy-2- (trans-4-n-propylcyclohsxyl) -6-methylanthraquinone are dissolved at 50 in a solution of 5 g of boric acid in 50 ml of 96% sulfuric acid with stirring and stirred at this temperature for 2 hours , It is then cooled to 15 ° and 3 ml of 65% nitric acid was added. The reaction mixture is stirred at room temperature for 3 hours and then poured into 250 ml of sis water. The filtered-1,5-dihydroxy-4,3-dinitro-2-
3.Q (trans-4.-n-prapylcyclohexyl )-6.-me.t.hyl.anthrachinon wird in einer Lösung von 25 g Natriumsulfid in 100 ml wasser3.Q (trans-4-n-prapylcyclohexyl) -6.-me.t. ethyl.anthraquinone is dissolved in a solution of 25 g of sodium sulfide in 100 ml of water
9090
5 Stunden zum Sieden erhitzt. Das so erhaltene 1,5-Dihydroxy-4,8-diamino-2-(trans-4-n-propylcyclohexyl)-6-methylanthrachinon wird in wenig Toluol gelöst und durch Chromatographie über Kieselgel (Eluens: Toluol) gereinigt; Absorptionsmaximum in Chloroform 616 nm; Löslichkeit in dem Flüssigkristallgemisch gemäß Beispiel 1 3,7 %, Ordnungsgrad S = 0,75. . .Heated to boiling for 5 hours. The resulting 1,5-dihydroxy-4,8-diamino-2- (trans-4-n-propylcyclohexyl) -6-methylanthraquinone is dissolved in a little toluene and purified by chromatography on silica gel (eluent: toluene); Absorption maximum in chloroform 616 nm; Solubility in the liquid-crystal mixture according to Example 1 3.7%, degree of order S = 0.75. , ,
Analog werden hergestellt:Analog are produced:
1,5-Dihydroxy-4,8-diamino-2-(trans-4-n-pentylcyclohexyl)- -jO 6-methylanthrachinon,1,5-dihydroxy-4,8-diamino-2- (trans-4-n-pentylcyclohexyl) -jO 6-methylanthraquinone,
1,5-Dihydroxy-4,8-diamino-2-(trans-4-n-heptylcyclohexyl)-6-methylanthrachinon,1,5-dihydroxy-4,8-diamino-2- (trans-4-n-heptylcyclohexyl) -6-methylanthraquinone,
1,5-Dihydroxy-4,8-diamino-2-(trans-4-n-butylcyclohexyl)-6-n-butylanthrachinon, 1,5-Dihydroxy-4,S-diamino-2-^ {trans-4-ethy!cyclohexyl)-6-n-OentYlanthrachinon.1,5-dihydroxy-4,8-diamino-2- (trans-4-n-butylcyclohexyl) -6-n-butylanthraquinone, 1,5-dihydroxy-4, S-diamino-2- ^ {trans-4- ethyl-cyclohexyl) -6-n-OentYlanthrachinon.
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