DE102006057250A1 - Benzochromenderivate - Google Patents

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DE102006057250A1
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Abstract

Die vorliegende Errfindung betrifft Benzochromenderivate der Formel I, $F1 wobei die verschiedenen Parameter die im Text angegebene Bedeutung haben, sowie Flüssigkristallmedien, die diese Verbindungen enthalten, und die Verwendung der Medien in elektrooptischen Anzeigen, insbesondere in TN-, OCB, LCOS und/oder IPS-LCDs, sowie die Verwendung der Verbindungen und ihrer physiologisch unbedenklichen Derivate als therapeutische Wirkstoffe.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Benzochromenderivate, bevorzugt mesogene Benzochromenderivate, insbesondere flüssigkristalline Benzochromenderivate, sowie diese Benzochromenderivate enthaltende flüssigkristalline Medien. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Flüssigkristallanzeigen, insbesondere mittels einer aktiven Matrix angesteuerte Flüssigkristallanzeigen (AMDs oder AM LCDs nach Englisch „active matrix addressed liquid crystal displays"), also Flüssigkristallanzeigen die mittels einer Matrix von aktiven elektrischen Elementen wie z.B. TFTs („thin film transistors"), Varistoren, Dioden oder MIMs („metal insulator metal"), angesteuert werden und dadurch ausgezeichnet Bildqualität haben. Für diese werden insbesondere der TN („twisted nematc") und der IPS („in plane switching") Effekt eingesetzt, bei denen nematische Flüssigkristalle mit einer positiven dielektrischen Anisotropie (Δε) verwendet werden.
  • In derartigen Flüssigkristallanzeigen werden die Flüssigkristalle als Dielektrika verwendet, deren optische Eigenschaften sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung reversibel ändern. Elektrooptische Anzeigen die Flüssigkristalle als Medien verwenden sind dem Fachmann bekannt. Diese Flüssigkristallanzeigen verwenden verschiedene elektrooptische Effekte. Die gebräuchlichsten hiervon sind der TN-Effekt (Englisch „twisted nematic"), mit einer homogenen, nahezu planaren Ausgangsorientierung des Flüssigkristalldirektors und einer um ca. 90° verdrillten nematischen Struktur), der STN-Effekt (Englisch „super-twisted nematic") und der SBE-Effekt (Englisch „supertwisted birefringence effect" mit einer 180° oder mehr verdrillten nematischen Struktur). Bei diesen und ähnlichen elektrooptischen Effekten werden flüssigkristalline Medien mit positiver dielektrischer Anisotropie (Δε) verwendet.
  • Ein elektrooptischer Effekt mit hervorragender, kleiner Blickwinkelabhängigkeit des Kontrasts verwendet axial symmetrische Micropixel (ASM von Englisch „axially symmetric micro pixel"). Bei diesem Effekt ist der Flüssigkristall jedes Pixels zylinderförmig von einem Polymermaterial umgeben. Dieser Mode eignet sich besonders zur Kombination mit der Adressierung durch Plasmakanäle. So lassen sich insbesondere großflächige PA (Englisch „plasma addressed") LCDs mit guter Blickwinkelabhängigkeit des Kontrasts realisieren.
  • Der in letzter Zeit verstärkt eingesetzte IPS-Effekt (Englisch „in plane switching") kann sowohl dielektrisch positive wie auch dielektrisch negative Flüssigkristallmedien verwenden, ähnlich wie auch „guest/host"-Anzeigen also Gast/Wirt-Anzeigen, die Farbstoffe je nach verwandtem Anzeigemodus entweder in dielektrisch positiven oder in dielektrisch negativen Medien einsetzen können.
  • Weiterhin sind auch LCOS-Anzeigen und Anzeigen, die auf einem Doppelbrechungseffekt beruhen, wie OCB-Anzeigen, interessant. Da bei Flüssigkristallanzeigen im allgemeinen, also auch bei Anzeigen nach diesen Effekten, die Betriebsspannung möglichst gering sein soll, werden Flüssigkristallmedien mit einem großen Absolutwert der dielektrischen Anisotropie eingesetzt, die in der Regel überwiegend und meist sogar weitestgehend aus Flüssigkristallverbindungen mit einer dielektrischen Anisotropie mit dem entsprechenden Vorzeichen bestehen. Also, bei dielektrisch positiven Medien aus Verbindungen mit positiver dielektrischer Anisotropie und bei dielektrisch negativen Medien aus Verbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie. Bei den jeweiligen Arten von Medien (dielektrisch positiv bzw. dielektrisch negativ) werden typischer Weise allenfalls nennenswerte Mengen an dielektrisch neutralen Flüssigkristallverbindungen eingesetzt. Flüssigkristallverbindungen mit dem der dielektrischen Anisotropie des Medium entgegengesetzten Vorzeichen der dielektrischen Anisotropie werden in der Regel äußerst sparsam oder gar nicht eingesetzt.
  • Eine Ausnahme bilden hier flüssigkristalline Medien für MIM-Anzeigen (Englisch „metal insultator metal", Simmons, J.G., Phys. Rev. 155 Nr. 3, S. 657–660 und Niwa, J.G. et al., SID 84 Digest, S. 304–307, Juni 1984) bei denen die Flüssigkristallmedien mit einer aktiven Matrix aus Dünnfilmtransistoren angesteuert werden. Bei dieser Art von Ansteuerung, welche die nicht lineare Kennlinie der Diodenschaltung ausnutzt, kann im Gegensatz zu TFT-Anzeigen kein Speicherkondensator gemeinsam mit den Elektroden der Flüssigkristallanzeigeelemente (Pixeln) aufgeladen werden. Somit ist zur Verminderung des Effekts des Spannungsabfalls während des Ansteuerzyklus ein möglichst großer Grundwert der Dielektrizitätskonstante erforderlich. Bei dielektrisch positiven Medien, wie sie z.B. bei MIM-TN-Anzeigen eingesetzt werden, muß also die Dielektrizitätskonstante senkrecht zur Molekülachse (ε⏊) möglichst groß sein, da sie die Grundkapazität des Pixels bestimmt. Hierzu werden, wie z.B. in WO 93/01253, EP 0 663 502 und DE 195 21 483 beschrieben, in den dielektrisch positiven Flüssigkristallmedien, neben dielektrisch positiven Verbindungen, gleichzeitig auch Verbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie eingesetzt.
  • Eine weitere Ausnahme bilden STN-Anzeigen in denen z.B. nach DE 41 00 287 dielektrisch positive Flüssigkristallmedien mit dielektrisch negativen Flüssigkristallverbindungen eingesetzt werden um die Steilheit der elektrooptischen Kennlinie zu erhöhen.
  • Die Bildpunkte der Flüssigkristallanzeigen können direkt angesteuert werden, zeitsequentiell, also im Zeitmultiplexverfahren oder mittels einer Matrix von aktiven Elementen mit nichtlinearen elektrischen Kennlinien angesteuert werden.
  • Die bislang gebräuchlichsten AMDs verwenden diskrete aktive elektronische Schaltelemente, wie z.B. dreipolige Schaltelemente wie MOS (Englisch „metal oxide silicon") Transistoren oder Dünnfilmtransistoren (TFTs von Englisch „thin film transistors") oder Varistoren oder 2-polige Schaltelemente wie z.B. MIM (Englisch „metal insulator metal") Dioden, Ringdioden oder „back to back"-Dioden. Bei den TFTs werden verschiedene Halbleitermaterialien, überwiegend Silizium, aber auch Cadmiumselenid, verwendet. Insbesondere wird amorphes Silizium oder polykristallines Silizium verwendet.
  • Gemäß der vorliegenden Anmeldung sind Flüssigkristallmedien mit positiver dielektrischer Anisotropie (Δε > 0) bevorzugt.
    •
  • 1,2,3,4,4a,9,10,10a-Octahydro-phenanthrene zur Verwendung in Flüssigkristallmischungen sind aus EP 1 162 185 B1 bekannt. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, neue Komponenten für Flüssigkristallmischungen bereitzustellen, um den unterschiedlichen Anforderungen der Displayhersteller gerecht zu werden. Insbesondere werden Flüssigkristallmischungen benötigt, die aufgrund einer hohen dielektrischen Anisotropie die Herstellung von Flüssigkristallanzeigen mit besonders niedriger Schaltspannung ermöglichen. Somit ist ersichtlich, dass sowohl ein Bedarf an weiteren mesogenen Verbindungen, als auch insbesondere ein Bedarf an Flüssigkristallmedien mit positiver dielektrischer Anisotropie, mit einem großen Wert der dielektrischen Anisotropie, einem der jeweiligen Anwendung entsprechenden Wert der optischen Anisotropie (Δn), einer breiten nematischen Phase, guter Stabilität gegen UV, Wärme und elektrische Spannung und einer niedrigen Rotationsviskosität besteht.
  • Dies wird erreicht, durch Einsatz der erfindungsgemäßen mesogenen Verbindungen der Formel I.
    Figure 00040001
    worin
    G -CO-O-, -CH2-O-, -CF2-O-, -O-CO-, -CH2-O- oder
    -O-CF2-, bevorzugt CH2O
    Figure 00040002
    jeweils unabhängig voneinander, und wenn mehrfach vorhanden auch diese unabhängig voneinander,
    • (a) einen trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,
    • (b) einen 1,4-Cyclohexenylenrest,
    • (c) einen 1,4-Phenylenrest, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH-Gruppen durch N ersetzt sein können oder
    • (d) Naphtalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
    • (e) einen Rest ausgewählt aus der Gruppe 1,4-Bicyclo-[2,2,2]-octylen, 1,3-Bicyclo-[1,1,1]-pentylen oder Spiro-[3,3]-heptan-2,6-diyl, 1,3-Cyclobutylen, wobei in (a) und (b) eine oder mehrere -CH2- Gruppen, unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CHF- oder eine -CF2-Gruppe ersetzt sein können und in (c) und (d) eine oder mehrere -CH= Gruppen, unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CF=, eine -C(CN)=, eine -C(CH3)=, eine -C(CH2F)=, eine -C(CHF2)=, eine -C(O-CH3)=, eine -C(O-CHF2)= oder eine -C(O-CF3)=Gruppe, bevorzugt eine -CF= Gruppe, ersetzt sein können und bevorzugt
      Figure 00050001
      L1 bis L3, jeweils unabhängig voneinander, H, Halogen, CN oder CF3, bevorzugt H, F oder Cl, besonders bevorzugt H oder F und ganz besonders bevorzugt L1 und/oder L2 F und L3 H,
      Figure 00060001
      einen (1,4)-trans-Cyclohexan 1,2,4-triylrest, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können, und eine oder mehrere -CH2-Gruppen, jeweils unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CHF- oder eine -CF2- Gruppe ersetzt sein können und die -CH< Gruppe durch eine -CF< Gruppe ersetzt sein kann, und optional eine, zwei oder drei C-C Doppelbindungen enthalten kann wobei in diesem Fall eine oder mehrere -CH=Gruppen, unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CF=, eine -C(CN)=, eine -C(CH3)=, eine -C(CH2F)=, eine -C(CHF2)=, eine -C(O-CH3)=, eine -C(O-CHF2)= oder eine -C(O-CF3)=Gruppe, bevorzugt eine -CF=Gruppe, ersetzt sein können, R1 und R2, jeweils unabhängig voneinander, Alkyl und Alkoxy mit 1 bis 15 C-Atomen, Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 15 C-Atomen, Alkinyl oder Alkinyloxy mit 2 bis 15 C-Atomen, H, Halogen, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF5, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF3, -OCHF2, eine einfach durch -CN oder -CF3 oder mindestens einfach durch Halogen substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei auch eine oder mehrere CH2-Gruppen, jeweils unabhängig voneinander, durch -O-, -S-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-,
      Figure 00060002
      -CO-, -CO-O- -O-CO- oder -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass weder O- noch S-Atome direkt miteinander verknüpft sind, bevorzugt einer von R1 und R2 Alkyl und Alkoxy mit 1 bis 12 C-Atomen, Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 12 C-Atomen und der andere, unabhängig vom ersten, Halogen, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF5, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF3, -OCHF2, Z1 und Z2, jeweils unabhängig voneinander, und wenn mehrfach vorhanden auch diese unabhängig voneinander, -CH2-CH2-, -(CH2)4-, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C-C-, -CO-O- -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CF2-O-, -O-CF2-, oder eine Kombination von zweien dieser Gruppen, wobei keine zwei O-Atome miteinander verbunden sind, bevorzugt -(CH2)4-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH2-O-, -CF2-O- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt -CH2-O-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CF=CF-, -CF2-O- oder eine Einfachbindung und n und m jeweils 0, 1 oder 2, wobei n + m 0, 1, 2 oder 3, bevorzugt 0, 1 oder 2, besonders bevorzugt 0 oder 1
    bedeuten.
  • Besonders bevorzugt sind Flüssigkristallverbindungen der Formel I mit positiver dielektrischer Anisotropie.
  • Bevorzugt sind weiterhin Verbindungen der Formel I bei denen das Strukturelement
    Figure 00080001
    worin die Parameter die oben unter Formel I gegebene Bedeutung haben und
    L4 und L5, jeweils unabhängig voneinander, H oder F bedeuten und bevorzugt
    bei (a) einer von
    L1 und L2 F bedeutet oder beide F bedeuten
    bei (b) einer oder mehrere, bevorzugt zwei oder drei, von
    L1, L2 und L4 F bedeuten.
  • Bevorzugt sind weiterhin die Verbindungen der Formel I, die das Strukturelement (a) enthalten.
  • Ganz besonders bevorzugt sind Flüssigkristallverbindungen der Formel I der Unterformeln I-A und I-B, besonders I-A,
    Figure 00090001
    worin die Parameter die oben unter Formel I gegebene Bedeutung haben und der zweite aromatische Ring in Formel I-B optional einfach oder mehrfach durch F substituiert sein kann, und bevorzugt einer oder beide von
    L1 und L2 F bedeutet.
  • Ganz besonders bevorzugt sind Flüssigkristallverbindungen der Formel I der Unterformeln I-A1 bis I-A3 und I-B1 bis I-B3, besonders der Formeln I-A1 bis I-A3,
    Figure 00090002
    Figure 00100001
    worin die Parameter die oben unter Formel I gegebene Bedeutung haben und der zweite aromatische Ring in den Formeln I-B1 bis I-B3 optional einfach oder mehrfach durch F substituiert sein kann, und bevorzugt einer oder beide von
    L1 und L2 F bedeutet.
  • Bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln I-A1 bis I-A3 und I-B1 bis I-B3 bei denen
    die Summe n + m 0 oder 1, bevorzugt 0, beträgt.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform stellen die Verbindungen der Formel I, bei denen die Summe n + m 1 beträgt und bevorzugt
    m oder n 1,
    Figure 00110001
    Z bevorzugt -(CH2)4-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH2-O-, -CF2-O- oder eine Einfachbindung,
    besonders bevorzugt -CH2-O-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CF=CF-, -CF2-O- oder eine Einfachbindung
    bedeuten und L, R1 und R2 die oben bei Formel I gegebene Bedeutung haben und L bevorzugt F bedeutet, dar.
  • Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln I-A1 bis I-A3 und I-B1 bis I-B3 bei denen
    n und m beide 0 bedeuten und
    L1 bis L3, R1 und R2 die oben bei der entsprechenden Formel gegebene Bedeutung haben und L1 und/oder L2 bevorzugt F bedeuten.
  • Verbindungen der Formel I mit verzweigten Flügelgruppen R1 und/oder R2 können gelegentlich wegen einer besseren Löslichkeit in den üblichen flüssigkristallinen Basismaterialien von Bedeutung sein, insbesondere aber als chirale Dotierstoffe, wenn sie optisch aktiv sind. Smektische Verbindungen dieser Art eignen sich als Komponenten für ferroelektrische Materialien. Verbindungen der Formel I mit SA-Phasen eignen sich beispielsweise für thermisch adressierte Displays.
  • Falls R1 und/oder R2 einen Alkylrest und/oder einen Alkoxyrest bedeutet, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig, hat 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome und bedeutet demnach bevorzugt Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy oder Heptoxy, ferner Methyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Methoxy, Octoxy, Nonoxy, Decoxy, Undecoxy, Dodecoxy, Tridecoxy oder Tetradecoxy.
  • Oxaalkyl, bzw. Alkoxyalkyl bedeutet vorzugsweise geradkettiges 2-Oxapropyl (= Methoxymethyl), 2-(= Ethoxymethyl) oder 3-Oxabutyl (= 2-Methoxyethyl), 2-, 3- oder 4-Oxapentyl, 2-, 3-, 4- oder 5-Oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- oder 6-Oxaheptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-Oxaoctyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Oxanonyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-Oxadecyl.
  • Falls R1 und/oder R2 einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH2-Gruppe durch -CH=CH- ersetzt ist, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig und hat 2 bis 10 C-Atome. Er bedeutet demnach besonders Vinyl, Prop-1-, oder Prop-2-enyl, But-1-, 2- oder But-3-enyl, Pent-1-, 2-, 3- oder Pent-4-enyl, Hex-1-, 2-, 3-, 4- oder Hex-5-enyl, Hept-1-, 2-, 3-, 4-, 5- oder Hept-6-enyl, Oct-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder Oct-7-enyl, Non-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder Non-8-enyl, Dec-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder Dec-9-enyl.
  • Falls R1 und/oder R2 einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH2-Gruppe durch -O- und eine durch -CO- ersetzt ist, so sind diese bevorzugt benachbart. Somit beinhalten diese eine Acyloxygruppe -CO-O- oder eine Oxycarbonylgruppe -O-CO-. Vorzugsweise sind diese geradkettig und haben 2 bis 6 C-Atome. Sie bedeuten demnach besonders Acetyloxy, Propionyloxy, Butyryloxy, Pentanoyloxy, Hexanoyloxy, Acetyloxymethyl, Propionyloxymethyl, Butyryloxymethyl, Pentanoyloxymethyl, 2-Acetyloxyethyl, 2-Propionyloxyethyl, 2-Butyryloxyethyl, 3-Acetyloxypropyl, 3-Propionyloxypropyl, 4-Acetyloxybutyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Pentoxycarbonyl, Methoxycarbonylmethyl, Ethoxycarbonylmethyl, Propoxycarbonylmethyl, Butoxycarbonylmethyl, 2-(Methoxycarbonyl)ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, 2-(Propoxy carbonyl)ethyl, 3-(Methoxycarbonyl)propyl, 3-(Ethoxycarbonyl)propyl, 4-(Methoxycarbonyl)-butyl.
  • Falls R1 und/oder R2 einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH2-Gruppe durch unsubstituiertes oder substituiertes -CH=CH- und eine benachbarte CH2-Gruppe durch CO oder CO-O oder O-CO ersetzt ist, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig und hat 4 bis 13 C-Atome. Er bedeutet demnach besonders Acryloyloxymethyl, 2-Acryloyloxyethyl, 3-Acryloyloxypropyl, 4-Acryloyloxybutyl, 5-Acryloyloxypentyl, 6-Acryloyloxyhexyl, 7-Acryloyloxyheptyl, 8-Acryloyloxyoctyl, 9-Acryloyloxynonyl, 10-Acryloyloxydecyl, Methacryloyloxymethyl, 2-Methacryloyloxyethyl, 3-Methacryloyloxypropyl, 4-Methacryloyloxybutyl, 5-Methacryloyloxypentyl, 6-Methacryloyloxyhexyl, 7-Methacryloyloxyheptyl, 8-Methacryloyloxyoctyl, 9-Methacryloyloxynonyl.
  • Falls R1 und/oder R2 einen einfach durch CN oder CF3 substituierten Alkyl- oder Alkenylrest bedeutet, so ist dieser Rest vorzugsweise geradkettig. Die Substitution durch CN oder CF3 ist in beliebiger Position.
  • Falls R1 und/oder R2 einen mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest bedeutet, so ist dieser Rest vorzugsweise geradkettig und Halogen ist vorzugsweise F oder Cl. Bei Mehrfachsubstitution ist Halogen vorzugsweise F. Die resultierenden Reste schließen auch perfluorierte Reste ein. Bei Einfachsubstitution kann der Fluor- oder Chlorsubstituent in beliebiger Position sein, vorugsweise jedoch in ω-Position.
  • Verzweigte Gruppen enthalten in der Regel nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Bevorzugte verzweigte Reste R sind Isopropyl, 2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), 2-Methylbutyl, Isopentyl (= 3-Methylbutyl), 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 2-Ethylhexyl, 2-Propylpentyl, Isopropoxy, 2-Methylpropoxy, 2-Methylbutoxy, 3-Methylbutoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methylhexoxy, 1-Methylheptoxy.
  • Falls R1 und/oder R2 einen Alkylrest darstellt, in dem zwei oder mehr CH2-Guppen durch -O- und/oder -CO-O- ersetzt sind, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er verzweigt und hat 3 bis 12 C-Atome. Er bedeutet demnach besonders Bis-carboxy-methyl, 2,2-Bis-carboxy-ethyl, 3,3-Bis-carboxy-propyl, 4,4-Bis-carboxy-butyl, 5,5-Bis-carboxy-pentyl, 6,6-Bis-carboxy-hexyl, 7,7-Bis-carboxy-heptyl, 8,8-Bis-carboxy-octyl, 9,9-Bis-carboxy-nonyl, 10,10-Bis-carboxy-decyl, Bis-(methoxycarbonyl)-methyl, 2,2-Bis-(methoxycarbonyl)-ethyl, 3,3-Bis-(methoxycarbonyl)-propyl, 4,4-Bis-(methoxycarbonyl)-butyl, 5,5-Bis-(methoxycarbonyl)-pentyl, 6,6-Bis-(methoxycarbonyl)-hexyl, 7,7-Bis-(methoxycarbonyl)-heptyl, 8,8-Bis-(methoxycarbonyl)-octyl, Bis-(ethoxycarbonyl)-methyl, 2,2-Bis-(ethoxycarbonyl)-ethyl, 3,3-Bis-(ethoxycarbonyl)-propyl, 4,4-Bis-(ethoxycarbonyl)-butyl, 5,5-Bis-(ethoxycarbonyl)-hexyl.
  • Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen der Formel I bei denen n = 0 oder 1 und m = 0 sowie R1 Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Vinyl, 1E-Propenyl, 1E-Butenyl oder 1E-Pentenyl bedeutet so wie diese Verbindungen enthaltende Medien. Insbesondere bevorzugt von diesen Verbindungen sind die durch Alkyl substituierten Verbindungen eingesetzt.
  • Die Verbindungen der Formel I können aufgrund asymmetrisch substituierter Kohlenstoffatome im Ring B als Stereoisomere vorliegen. Gegenstand der Erfindung sind sämtliche Isomere, sowohl in reiner Form, als Racemat und auch als Mischung von Diastereomeren oder Enantiomeren. Optisch aktive Verbindungen der Formel I können auch als Dotierstoffe in Flüssigkristallmischungen verwendet werden.
  • Die Synthese der Verbindungen der Formel I (s. Schemata Ia bis Ic und II bis IX) erfolgt nach den in der Literatur beschriebenen Verfahren (Houben Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 4. Aufl. 1993. Zu Schema II s.a. DE 10 2004 004 228 (A) sowie Taugerbeck, M. Klasen-Memmer, Anmeldung Aktenzeichen 10 2005 031 554.2)
  • In den folgenden Schemata werden die Verbindungen der Formel I kurz als Verbindungen 1 bezeichnet. Die Verbindungen 1b und 1c sind hierbei aus den Lactonen 1a zugänglich. So erhält man 1b entweder direkt durch Reduktion von 1a mit Natriumborhydrid in Gegenwart von Bortrifluorid oder in zwei Stufen z. B. durch Reduktion von 1a zum Lactol 2 und anschließendes Behandeln mit Triethylsilan in Gegenwart von Bortrifluorid, oder durch Reduktion von 1a zum Diol 3 und anschließende Veretherung, z. B. durch Behandeln mit Säuren oder durch Mitsunobu-Reaktion mit Triphenylphosphin und Azodicabonsäurediethylester (siehe Schemata Ia bis Ic). Schema Ia: Abwandlung der Lactone 1a zu Ethern 1b
    Figure 00150001
    • worin, wie in den folgenden Schemata, wenn nicht explizit anders angegeben,
    • R1 und R2, jeweils unabhängig voneinander, die oben bei Formel I für R1 bzw. R2 und die anderen Parameter jeweils die entsprechenden oben bei Formel I angegebenen Bedeutungen haben.
  • Schema Ib: Alternative Abwandlung der Lactone 1a zu Ethern 1b
    Figure 00160001
  • Schema Ic: Weitere alternative Abwandlung der Lactone 1a zu Ethern 1b
    Figure 00170001
  • Die Difluorether 1c erhält man z. B. entweder durch Umsetzung der Lactone 1a mit Lawessons Reagenz zu 4 und anschließende Behandlung mit DAST oder mit NBS in Gegenwart von Ohlas Reagenz (W. H. Bunnelle, B. R. McKinnis, B.A. Narayanan, J. Org. Chem. 1990, 55, S. 768–770) (siehe Schema II), oder in Analogie zu dem in A. Taugerbeck, M. Klasen-Memmer, Anmeldung Aktenzeichen 10 2005 031 554.2 beschriebenen Verfahren durch Fluorodesulfurierung von Dithioorthoestern vom Typ 5 mit einem Oxidationsmittel wie z.B. Brom, NBS, DBH u.a. in Gegenwart einer Fluoridionenquelle wie HF-Pyridinkomplex, Triethylamin-trishydrogenfluorid, etc. (siehe Schema III). Schema II: Abwandlung der Lactone 1a zu Difluorethern 1c
    Figure 00180001
    Schema III: Alternative Abwandlung der Lactone 1a zu Difluorethern 1c
    Figure 00190001
    • worin n = 0 oder 1 bedeutet.
  • Die Herstellung der Lactone 1a kann gemäß S. Sethna, R. Phadke, Org. React. 1953, 7, S. 1 durch Pechmann-Kondensation von Phenolderivaten oder Resorcinen mit β-Ketoestern vom Typ 6 (V. H. Wallingford, A. H. Homeyer, D. M. Jones, J. Am. Chem. Soc. 1941, 63, S. 2252–2254) und nachfolgende Hydrierung (Schema IV) erfolgen.
  • Eine alternative Reduktion der Verbindungen 8 mit Lithium in Ammoniak ist in D. J. Collins, A. G. Ghingran, S. B. Rutschmann, Aust. J. Chem. 1989, 42, S. 1769–1784 beschrieben.
  • Schema IV: Herstellung der Lactone 1a durch Pechmann-Kondensation
    Figure 00200001
  • Die Verbindungen 8 sind auch nach P. Sellès, U. Mueller, Org. Lett. 2004, 6, S. 277–279 durch Suzuki-Kupplung aus Enoltriflaten 9 erhältlich (siehe Schema V). Die Verbindungen 9 können aus den oben beschriebenen Ketoestern 6 durch Behandeln mit Trifluormethansulfonsäureanhydrid in Gegenwart einer Base wie z.B. Collidin erhalten werden (E. Piers, H. L. A.Tse, Tetrahedron Lett. 1984, 25, 3155–3158). Die Boronsäuren 10 sind z.B. Aus den entsprechenden, in A. Taugerbeck, M. Klasen-Memmer, DE 10 2004 004 228 beschriebenen Alkylbromiden durch Brom-Lithium-Austausch und anschließende Umsetzung mit Trimethylborat zugänglich. Schema V
    Figure 00210001
    • SG = Schutzgruppe
  • Die Verbindungen 1a fallen nach Hydrierung als Isomerengemisch an, das durch die üblichen Verfahren, Kristallisation und/oder Chromatographie getrennt werden kann. Verbindungen mit 6aR*,8R*,10aS*-Konfiguration können gemäß Schema VI in zwei zusätzlichen Syntheseschritten und nach D. J. Collins, A. G. Ghingran, S. B. Rutschmann, Aust. J. Chem. 1989, 42, S. 1769–1784 durch basenkatalysierte Isomerisierung erhalten werden, wobei es vorteilhaft sein kann, in Analogie zu J. M. Fevig et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 1996, 6, S. 295–300 den Lactonring zunächst durch Verseifen zu öffnen und nach erfolgter basenkatalysierter Isomerisierung wieder zu schließen. Schema VI
    Figure 00220001
    • SG = Schutzgruppe
  • Schema VI (Fortsetzung)
    Figure 00230001
  • In Analogie zu der in Schema IV dargestellten Synthese lassen sich höher ungesättigte oder aromatische Verbindungen 1a erhalten (siehe Schema VII). Ein entsprechender Zugang zu dielektrisch negativen Verbindungen ist in A. Taugerbeck, M. Kasen-Memmer, Anmeldung Aktenzeichen DE 10 2005 031 554.2 offengelegt. Schema VII: Herstellung ungesättigter Lactone 1a durch Suzuki-Reaktion
    Figure 00240001
    • X = OTf, Cl, Br, I
  • Eine alternative Synthesestrategie ist in den Schemata VIII und IX dargestellt, wobei ausgehend von in geeigneter Weise substituierten Vorstufen 9 oder 17 zunachst die Ether- oder Esterfunktion gebildet wird und in einem zweiten Schritt das Biphenylsytem durch z. B. Suzuki-Kupplung (Schema VIII) oder Heck-Reaktion (Schema IX) aufgebaut wird.
  • Schema VIII:
    Figure 00250001
  • Schema IX:
    Figure 00260001
  • Im Folgenden werden Beispiele für Strukturen bevorzugter Verbindungen der Formel I gegeben, worin R die unter Formel I für R1 gegebene Bedeutung hat und bevorzugt Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen, besonders bevorzugt mit 1 bis 7 C-Atomen oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen und ganz besonders bevorzugt n-Alkyl, inklusive Methyl, oder 1-E-Alkenyl, inklusive Vinyl, bedeutet.
  • Figure 00270001
  • Figure 00280001
  • Figure 00290001
  • Figure 00300001
  • Figure 00310001
  • Figure 00320001
  • Figure 00330001
  • Figure 00340001
  • Figure 00350001
  • Figure 00360001
  • Figure 00370001
  • Figure 00380001
  • Figure 00390001
  • Figure 00400001
  • Figure 00410001
  • Figure 00420001
  • Figure 00430001
  • Figure 00440001
  • Figure 00450001
  • Figure 00460001
  • Figure 00470001
  • Figure 00480001
  • Figure 00490001
  • Figure 00500001
  • Figure 00510001
  • Figure 00520001
  • Im Folgenden werden weitere Beispiele für Strukturen bevorzugter Verbindungen der Formel I gegeben, worin R die unter Formel I für R1 gegebene Bedeutung hat und bevorzugt Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen, besonders bevorzugt mit 1 bis 7 C-Atomen oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen und ganz besonders bevorzugt n-Alkyl, inklusive Methyl, oder 1-E-Alkenyl, inklusive Vinyl, bedeutet.
  • Figure 00530001
  • Figure 00540001
  • Figure 00550001
  • Figure 00560001
  • Figure 00570001
  • Figure 00580001
  • Figure 00590001
  • Figure 00600001
  • Figure 00610001
  • Figure 00620001
  • Figure 00630001
  • Erfindungsgemäße Verbindungen der Formel I können aufgrund ihrer Molekülstruktur chiral sein und können dementsprechend in verschiedenen enantiomeren Formen auftreten. Sie können daher in racemischer oder in optisch aktiver Form vorliegen.
  • Da sich die pharmazeutische Wirksamkeit der Racemate bzw. der Stereoisomeren der erfindungsgemäßen Verbindungen unterscheiden kann, kann es wünschenswert sein, die Enantiomere zu verwenden. In diesen Fällen kann das Endprodukt oder aber bereits die Zwischenprodukte in enantiomere Verbindungen, durch dem Fachmann bekannte chemische oder physikalische Maßnahmen, aufgetrennt oder bereits als solche bei der Synthese eingesetzt werden.
  • Im Falle racemischer Amine werden aus dem Gemisch durch Umsetzung mit einem optisch aktiven Trennmittel Diastereomere gebildet. Als Trennmittel eignen sich z.B. optisch aktiven Säuren, wie die R- und S-Formen von Weinsäure, Diacetylweinsäure, Dibenzoylweinsäure, Mandelsäure, Äpfelsäure, Milchsäure, geeignet N-geschützte Aminosäuren (z.B. N-Benzoylprolin oder N-Benzolsulfonylprolin) oder die verschiedenen optisch aktiven Camphersulfonsäuren. Vorteilhaft ist auch eine chromatographische Enantiomerentrennung mit Hilfe eines optisch aktiven Trennmittels (z.B. Dinitrobenzoylphenylglycin, Cellulosetriacetat oder andere Derivate von Kohlenhydraten oder auf Kieselgel fixierte chiral derivatisierte Methacrylatpolymere). Als Laufmittel eignen sich hierfür wäßrige oder alkoholische Lösungsmittelgemische wie z.B. Hexan/Isopropanol/Acetonitril z.B. im Verhältnis 82:15:3.
  • Erfindung umfaßt nicht nur die genannten Verbindungen, sondern auch Mischungen und Zubereitungen, welche neben diesen erfindungsgemäßen Verbindungen auch andere pharmakologische Wirkstoffe oder Adjuvantien enthalten, die die primäre pharmakologische Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen in gewünschter Weise beeinflussen können.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen können als Arzneimittelwirkstoffe in der Human- oder Veterinärmedizin eingesetzt werden, insbesondere zur Prophylaxe oder Therapie von Krankheiten, die durch die zentralnervöse Wirkung der Verbindungen beeinflusst werden können.
  • Besonders bevorzugt können die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Behandlung sexueller Störungen bzw. Steigerung der sexuellen Leistungsfähigkeit, von Durchfallerkrankungen, Nikotinabhängigkeit, entzündlicher ZNS-Erkrankungen (Demyelinisierung, virale Gehirnhautentzündung, Multiple Sklerose, Guillain-Barré-Syndrom) und unfallbedingter Gehirnverletzungen oder Schädeltraumata, Appetenzstörungen, d. h. Abhängigkeiten verschiedener Art (Drogen, Alkohol, Zucker), Bulimie und ihre eventuellen Folgen (Fettleibigkeit, Diabetes) eingesetzt werden.
  • Sie sind weiterhin wirksam gegen Bluthochdruck oder wirken gegen Angstzustände und/oder Depressionen, als Sedativum, Tranquilizer, Analgeticum, Antiemeticum oder sie wirken entzündungshemmend.
  • Die zentralnervöse Wirkung kann durch die Verabreichung an Ratten in Dosierungen von 0.1–1000 mg/kg, bevorzugt von 1–100 mg/kg gezeigt werden. Es werden Effekte wie reduzierte spontane motorische Aktivität beobachtet, wobei die erforderliche Dosis sowohl von der Wirksamkeit der Verbindung als auch von Körpergewicht des Versuchtieres abhängt.
  • Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend Verbindungen der oben und unten sowie in den Ansprüchen definierten Formeln einschließlich ihrer physiologisch unbedenklichen Salze als Arzneimittel, Diagnostika oder Reagenzien.
  • Gegenstand sind auch entsprechende pharmazeutische Zubereitungen, welche mindestens ein Arzneimittel der Formel I sowie gegebenenfalls Träger- und/oder Hilfsstoffe enthalten. Als Trägerstoffe kommen organische oder anorganische Substanzen in Frage, die sich für die enterale (z. B. orale), parenterale, topische Applikation oder für eine Applikation in Form eines Inhalations-Sprays eignen und mit den neuen Verbindungen nicht reagieren, beispielsweise Wasser, pflanzliche Öle, Benzylalkohole, Alkylenglykole, Polyethylenglykole, Glyzerintriacetat, Gelatine, Kohlenhydrate wie Lactose oder Stärke, Magnesiumstearat, Talk, Vaseline. Zur oralen Anwendung dienen insbesondere Tabletten, Pillen, Dragees, Kapseln, Pulver, Granulate, Sirupe, Säfte oder Tropfen, zur rektalen Anwendung Suppositorien, zur parenteralen Anwendung Lösungen, vorzugsweise ölige oder wässrige Lösungen, ferner Suspensionen, Emulsionen oder Implantate, für die topische Anwendung Salben, Cremes oder Puder. Die neuen Verbindungen können auch lyophilisiert und die erhaltenen Lyophilisate z. B. zur Herstellung von Injektionspräparaten verwendet werden. Die angegebenen Zubereitungen können sterilisiert sein und/oder Hilfsstoffe wie Gleit-, Konservierungs-, Stabilisierungs- und/oder Netzmittel, Emulgatoren, Salze zur Beeinflussung des osmotischen Druckes, Puffersubstanzen, Farb-, Geschmacks- und/oder mehrere weitere Wirkstoffe enthalten, z. B. ein oder mehrere Vitamine.
  • Für die Applikation als Inhalations-Spray können Sprays verwendet werden, die den Wirkstoff entweder gelöst oder suspendiert in einem Treibgas oder Treibgasgemisch (z. B. CO2) enthalten. Zweckmäßig verwendet man den Wirkstoff dabei in mikronisierter Form, wobei ein oder mehrere zusätzliche physiologisch verträgliche Lösungsmittel zugegen sein können, z. B. Ethanol. Inhalationslösungen können mit Hilfe üblicher Inhalatoren verabreicht werden.
  • Die erfindungsgemäßen Substanzen können in der Regel in Analogie zu anderen, im Handel befindlichen THC-Analoga verabreicht werden, vorzugsweise in Dosierungen zwischen etwa 0,05 und 500 mg, insbesondere zwischen 0,5 und 100 mg pro Dosierungseinheit. Die tägliche Dosierung liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,01 und 20 mg/kg Körpergewicht. Die spezielle Dosis für jeden Patienten hängt jedoch von den verschiedensten Faktoren ab, beispielsweise von der Wirksamkeit der eingesetzten speziellen Verbindung, vom Alter, Körpergewicht, allgemeinen Gesundheitszustand, Geschlecht, von der Kost, vom Verabreichungszeitpunkt und -weg, von der Ausscheidungsgeschwindigkeit, Arzneistoffkombination und Schwere der jeweiligen Erkrankung, welcher die Therapie gilt.
  • Ferner können die neuen Verbindungen der Formel I in der analytischen Biologie und Molekularbiologie verwendet werden.
  • Die spezifische Ligandenbindung an die Rezeptoren wird definiert als die Differenz zwischen vollständier Bindung und nicht spezifischer Bindung, die in Gegenwart von einem Überschuss ungelabellten Liganden ermittelt wird (siehe z. B. MUNRO, S., THOMAS, K.L. and ABU-SHAAR, M. (1993), Molecular characterization of a peripheral receptor for cannabinoids.
  • Nature, 365: 61–65. RINALDI-CARMONA, M., CALANDRA, B., SHIRE, D., BOUABOULA, M., OUSTRIC, D., BARTH, F., CASELLAS, P., FERRARA, P. and LE FUR, G. (1996), Characterization of two cloned human CB1 cannabinoid receptors isoform; J. Pharmacol. Exp. Ther., 278: 871–878.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch Flüssigkristallmedien, die eine oder mehrere Verbindung(en) der Formel I enthalten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Flüssigkristallmedien gemäß der vorliegenden Erfindung
    • a) eine oder mehrere dielektrisch negative Verbindung(en) der Formel I
      Figure 00670001
      worin G -CO-O- -CH2-O-, -CF2-O-, -O-CO-, -CH2-O- oder -O-CF2-, bevorzugt CH2O
      Figure 00670002
      jeweils unabhängig voneinander, und wenn mehrfach vorhanden auch diese unabhängig voneinander,
    • (f) einen trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,
    • (g) einen 1,4-Cyclohexenylenrest,
    • (h) einen 1,4-Phenylenrest, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH-Gruppen durch N ersetzt sein können oder
    • (i) Naphtalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
    • (j) einen Rest ausgewählt aus der Gruppe 1,4-Bicyclo-[2,2,2]-octylen, 1,3-Bicyclo-[1,1,1]-pentylen oder Spiro-[3,3]-heptan-2,6-diyl, 1,3-Cyclobutylen, wobei in (a) und (b) eine oder mehrere -CH2-Gruppen, unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CHF- oder eine -CF2-Gruppe ersetzt sein können und in (c) und (d) eine oder mehrere -CH=Gruppen, unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CF=, eine -C(CN)=, eine -C(CH3)=, eine -C(CH2F)=, eine -C(CHF2)=, eine -C(O-CH3)=, eine -C(O-CHF2)= oder eine -C(O-CF3)=Gruppe, bevorzugt eine -CF=Gruppe, ersetzt sein können und bevorzugt
      Figure 00680001
      L1 bis L3, jeweils unabhängig voneinander, H, Halogen, CN oder CF3, bevorzugt H, F oder Cl, besonders bevorzugt H oder F und ganz besonders bevorzugt L1 und/oder L2 F und L3 H,
      Figure 00690001
      einen (1,4)-trans-Cyclohexan 1,2,4-triylrest, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können, und eine oder mehrere -CH2-Gruppen, jeweils unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CHF- oder eine -CF2-Gruppe ersetzt sein können und die -CH< Gruppe durch eine -CF< Gruppe ersetzt sein kann, und optional eine, zwei oder drei C-C Doppelbindungen enthalten kann wobei in diesem Fall eine oder mehrere -CH=Gruppen, unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CF=, eine -C(CN)=, eine -C(CH3)=, eine -C(CH2F)=, eine -C(CHF2)=, eine -C(O-CH3)=, eine -C(O-CHF2)= oder eine -C(O-CF3)=Gruppe, bevorzugt eine -CF=Gruppe, ersetzt sein können, R1 und R2, jeweils unabhängig voneinander, Alkyl und Alkoxy mit 1 bis 15 C-Atomen, Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 15 C-Atomen, Alkinyl oder Alkinyloxy mit 2 bis 15 C-Atomen, H, Halogen, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF5, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF3, -OCHF2, eine einfach durch -CN oder -CF3 oder mindestens einfach durch Halogen substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei auch eine oder mehrere CH2-Gruppen, jeweils unabhängig voneinander, durch -O-, -S-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-,
      Figure 00700001
      -CO-, -CO-O- -O-CO- oder -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass weder O- noch S-Atome direkt miteinander verknüpft sind, bevorzugt einer von R1 und R2 Alkyl und Alkoxy mit 1 bis 12 C-Atomen, Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 12 C-Atomen und der andere, unabhängig vom ersten, Halogen, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF5, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF3, -OCHF2, Z1 und Z2, jeweils unabhängig voneinander, und wenn mehrfach vorhanden auch diese unabhängig voneinander, -CH2-CH2-, -(CH2)4-, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, -CO-O- -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CF2-O-, -O-CF2-, oder eine Kombination von zweien dieser Gruppen, wobei keine zwei O-Atome miteinander verbunden sind, bevorzugt -(CH2)4-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH2-O-, -CF2-O- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt -CH2-O-, -CH2-CH2-, -CF2-CF2-, -CF=CF-, -CF2-O- oder eine Einfachbindung und n und m jeweils 0, 1 oder 2, wobei n + m 0, 1, 2 oder 3, bevorzugt 0, 1 oder 2, besonders bevorzugt 0 oder 1 bedeuten,
    • b) eine oder mehrere dielektrisch positive Verbindung(en) der Formel II
      Figure 00710001
      worin R21 die oben bei Formel I für R1 gegebene Bedeutung hat, X21 Halogen, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF5, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF3, -OCHF2, eine einfach durch CN oder CF3 oder mindestens einfach durch Halogen substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei auch eine oder mehrere CH2-Gruppen, jeweils unabhängig voneinander, durch -O-, -S-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-,
      Figure 00710002
      -CO-, -CO-O- -O-CO- oder -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass weder O- noch S-Atome direkt miteinander verknüpft sind, bevorzugt F, Cl, -OCF3, -OCF2, oder -CF3 Z21 und Z22, jeweils unabhängig voneinander, die oben bei Formel I für Z1 gegebene Bedeutung haben, mindestens einer der vorhandenen Ringe
      Figure 00710003
      und die anderen, jeweils unabhängig voneinander,
      Figure 00720001
      bevorzugt
      Figure 00720002
      besonders bevorzugt
      Figure 00720003
      besonders bevorzugt
      Figure 00730001
      L21 und L22, unabhängig voneinander, H oder F, I 0,1 oder 2, bevorzugt 0 oder 1, bedeuten; und optional
    • c) eine oder mehrere dielektrisch neutrale Verbindung der Formel III
      Figure 00730002
      worin R31 und R32 jeweils unabhängig voneinander die oben bei Formel I für R1 gegebene Bedeutung besitzen und Z31, Z32 und Z33 jeweils unabhängig voneinander -CH2CH2-, -CH=CH-, -COO- oder eine Einfachbindung
      Figure 00740001
      o und p unabhängig voneinander 0 oder 1 bevorzugt jedoch R31 und R32 jeweils unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1-5 C-Atomen oder Alkenyl mit 2-5 C-Atomen,
      Figure 00740002
      und ganz besonders bevorzugt mindestens zwei dieser Ringe
      Figure 00750001
      wobei ganz besonders bevorzugt zwei benachbarte Ringe direkt
      Figure 00750002
      bedeuten, wobei bei dem Phenylenring ein oder mehrere H-Atome, unabhängig voneinander durch F oder CN, bevorzugt durch F und eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen des Cyclohexylenrings bzw. eines der Cyclohexylenringe durch O-Atome ersetzt sein können.
  • Bevorzugt enthalten die Flüssigkristallmedien eine oder mehrere Verbindungen der Formel I die keine Biphenyleinheit enthalten.
  • Besonders bevorzugt enthalten die Flüssigkristallmedien eine oder mehrere Verbindungen der Formel I
    worin zwei benachbarte Ringe direkt
    Figure 00750003
    bedeuten, wobei bei dem Phenylenring ein oder mehrere H-Atome, unabhängig voneinander durch F oder CN, bevorzugt durch F und eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen des Cyclohexylenrings bzw. eines der Cyclohexylenringe durch O-Atome ersetzt sein können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform, die mit den gerade beschriebenen Ausführungsformen identisch sein kann, enthalten die Flüssigkristallmedien eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formel I-3.
  • Bevorzugt enthält das Flüssigkristallmedium eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln II-1 bis II-4
    Figure 00760001
    worin
    R21, X21, Z12, Z22, L21, L22,
    Figure 00770001
    besitzen und
    L23 und L24, unabhängig voneinander, H oder F bedeuten und bei Formel II-4
    Figure 00770002
    bevorzugt einen aromatischen Ring bedeutet.
  • Besonders bevorzugt ist
    R21, Alkyl oder Alkoxy, bevorzugt mit 1-5 C-Atomen, bevorzugt Akyl, und
    im Fall I = 0
    Z22 -CF2O-, -CO-O- oder eine Einfachbindung besonders bevorzugt eine Einfachbindung,
    im Fall I = 1 oder 2
    Z21 und Z22 beide eine Einfachbindung oder Z22 oder einer der vorhandenen Z21 -CO-O- -CF2O- oder -CH=CH-, bevorzugt -CO-O- oder -CF2O-, besonders bevorzugt -CF2O-, und die anderen eine Einfachbindung.
  • Insbesondere bevorzugt enthält das Flüssigkristallmedium eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln II-1a bis II-1h, II-2a bis II-2d, II-3a und III-3b und II-4a bis II-4c
    Figure 00780001
    Figure 00790001
    Figure 00800001
    worin
    R21 und X21 jeweils die oben bei Formel II gegebene Bedeutung besitzen und
    L23 bis L26, unabhängig voneinander, H oder F bedeuten.
  • Besonders bevorzugt enthält das Flüssigkristallmedium eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-1 bis III-3:
    Figure 00810001
    worin R31, R32, Z31, Z32,
    Figure 00810002
    jeweils die oben
    bei Formel III angegebene Bedeutung haben.
  • Insbesondere bevorzugt enthält das Flüssigkristallmedium eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-1a bis III-1d, III-1e, III-2a bis III-2g, III-3a bis III-3d und III-4a:
    Figure 00810003
    worin n und m jeweils unabhängig voneinander 1 bis 5 und o und p jeweils sowohl davon als auch voneinander unabhängig 0 bis 3 bedeuten,
    Figure 00820001
    Figure 00830001
    worin R31 und R33 jeweils die oben unter Formel III, bevorzugt die unter Formel III-1, angegebene Bedeutung besitzen und die Phenylringe, insbesondere bei den Verbindungen III-2g und III-3c optional fluoriert sein können, jedoch nicht so, dass die Verbindungen mit denen der Formel II und ihren Unterformeln identisch sind. Bevorzugt ist R31 n-Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere bevorzugt mit 1 bis 3 C-Atomen und R32 n-Alkyl oder n-Alkoxy mit 1 bis 5 C-Atomen oder Alkenyl mit 2 bis 5 C-Atomen. Hiervon sind insbesondere Verbindungen der Formeln III-1a bis III-1d bevorzugt.
  • Bevorzugte fluorierte Verbindungen der Formeln III-2g und III-3c sind die Verbindungen der Formeln III-2g' und III-3c'
    Figure 00830002
    worin R31 und R33 jeweils die oben unter Formel III, bevorzugt die unter Formel III-2g, bzw. III-3c angegebene Bedeutung haben.
  • In der vorliegenden Anmeldung bedeutet, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, der Begriff Verbindungen sowohl eine Verbindung, als auch mehrere Verbindungen.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien weisen bevorzugt nematische Phasen von jeweils mindestens von –20°C bis 80°C, bevorzugt von –30°C bis 85°C und ganz besonders bevorzugt von –40°C bis 100°C auf. Hierbei bedeutet der Begriff eine nematische Phase aufweisen einerseits, daß bei tiefen Temperaturen bei der entsprechenden Temperatur keine smektische Phase und keine Kristallisation beobachtet wird und andererseits, daß beim Aufheizen aus der nematischen Phase noch keine Klärung auftritt. Die Untersuchung bei tiefen Temperaturen wird in einem Fließviskosimeter bei der entsprechenden Temperatur durchgeführt sowie durch Lagerung in Testzellen, einer der elektrooptischen Anwendung entsprechenden Schichtdicke, für mindestens 100 Stunden überprüft. Bei hohen Temperaturen wird der Klärpunkt nach üblichen Methoden in Kapillaren gemessen.
  • Ferner sind die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien durch niedrige optische Anisotropien gekennzeichnet.
  • Der Ausdruck "Alkyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige und verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl und Heptyl. Gruppen mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.
  • Der Ausdruck "Alkenyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige und verzweigte Alkenylgruppen mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Besonders bevorzugte Alkenylgruppen sind C2 bis C7-1E-Alkenyl, C4 bis C7-3E-Alkenyl, C5 bis C7-4-Alkenyl, C6 bis C7-5-Alkenyl und C7 6-Alkenyl, insbesondere C2 bis C7-1E-Alkenyl, C4 bis C7-3E-Alkenyl und C5 bis C7-4-Alkenyl. Beispiele weiterer bevorzugter Alkenylgruppen sind Vinyl, 1E-Propenyl, 1E-Butenyl, 1E-Pentenyl, 1E-Hexenyl, 1E-Heptenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 3E-Heptenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl, 4Z-Heptenyl, 5-Hexenyl, 6-Heptenyl und dergleichen. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.
  • Der Ausdruck „Fluoralkyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige Gruppen mit endständigem Fluor, d.h. Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluor butyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.
  • Der Ausdruck „Oxaalkyl", bzw. Alkoxyalkyl umfaßt vorzugsweise geradkettige Reste der Formel CnH2n+1-O-(CH2)m, worin n und m jeweils unabhängig voneinander 1 bis 6 bedeuten. Vorzugsweise ist n 1 und m 1 bis 6.
  • Verbindungen mir einer Vinyl-Endgruppe und Verbindungen mit einer Methyl-Endgruppe haben eine geringe Rotationsviskosität.
  • In der vorliegenden Anmeldung bedeuten die Begriffe dielektrisch positive Verbindungen solche Verbindungen mit einem Δε > 1,5, dielektrisch neutrale Verbindungen solche mit –1,5 ≤ Δε ≤ 1,5 und dielektrisch negative Verbindungen solche mit Δε < –1,5. Hierbei wird die dielektrische Anisotropie der Verbindungen bestimmt indem 10% der Verbindungen in einem flüssigkristallinen Host gelöst werden und von dieser Mischung die Kapazität in mindestens jeweils einer Testzelle mit ca. 20 μm Schichtdicke mit homeotroper und mit homogener Oberflächenorientierung bei 1 kHz bestimmt wird. Die Meßspannung beträgt typischerweise 0,5 V bis 1,0 V, jedoch stets weniger als die kapazitive Schwelle der jeweiligen Flüssigkristallmischung.
  • Als Wirtsmischung für die Bestimmung der anwendungsrelevanten physikalischen Parameter wird ZLI-4792, von Merck KGaA, Deutschland, verwendet. Als Ausnahme wird bei der Bestimmung der dielektrischen Anisotropie von dielektrisch negativen Verbindungen ZLI-2857, ebenfalls von Merck KGaA, Deutschland, verwendet. Aus der Änderung der Eigenschaften, z.B. der Dielektrizitätskonstanten, der Wirtsmischung nach Zugabe der zu untersuchenden Verbindung und Extrapolation auf 100% der eingesetzten Verbindung werden die Werte für die jeweilige zu untersuchende Verbindung erhalten.
  • Die eingesetzte Konzentration der zu untersuchenden Verbindung beträgt 10%. Ist die Löslichkeit der zu untersuchenden Verbindung hierzu nicht ausreichend wird ausnahmsweise die eingesetzte Konzentration solange halbiert, also auf 5%, 2,5% usw. verringert, bis die Löslichkeitsgrenze unterschritten ist.
  • Der Begriff Schwellenspannung bezieht sich üblicherweise auf die optische Schwelle für 10% relativen Kontrast (V10). In Bezug auf die Flüssigkristallmischungen mit negativer dielektrischer Anisotropie, wird der Begriff Schwellenspannung in der vorliegenden Anmeldung jedoch für die kapazitive Schwellenspannung (V0), auch Freedericksz-Schwelle genannt, verwendet, sofern nicht explizit anders angegeben.
  • Alle Konzentrationen in dieser Anmeldung sind, soweit nicht explizit anders vermerkt, in Massenprozent angegeben und beziehen sich auf die entsprechende Gesamtmischung. Alle physikalischen Eigenschaften werden und wurden nach „Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Deutschland bestimmt und gelten für eine Temperatur von 20°C, sofern nicht explizit anders angegeben. Δn wird bei 589 nm und Δε bei 1 kHz bestimmt.
  • Bei den Flüssigkristallmedien mit negativer dielektrischer Anisotropie wurde die Schwellenspannung als kapazitive Schwellung V0 in Zellen mit durch Lecithin homeotrop orientierter Flüssigkristallschicht bestimmt.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien können bei Bedarf auch weitere Zusatzstoffe und gegebenenfalls auch chirale Dotierstoffe in den üblichen Mengen enthalten. Die eingesetzte Menge dieser Zusatzstoffe beträgt insgesamt 0% bis 10% bezogen auf die Menge der gesamten Mischung bevorzugt 0,1% bis 6%. Die Konzentrationen der einzelnen eingesetzten Verbindungen betragen jeweils bevorzugt 0,1 bis 3%. Die Konzentration dieser und ähnlicher Zusatzstoffe wird bei der Angabe der Konzentrationen sowie der Konzentrationsbereiche der Flüssigkristallverbindungen in den Flüssigkristallmedien nicht berücksichtigt.
  • Die Zusammensetzungen bestehen aus mehreren Verbindungen, bevorzugt aus 3 bis 30, besonders bevorzugt aus 6 bis 20 und ganz besonders bevorzugt aus 10 bis 16 Verbindungen, die auf herkömmliche Weise gemischt werden. In der Regel wird die gewünschte Menge der in geringe rer Menge verwendeten Komponenten in den Komponenten gelöst, die den Hauptbestandteil ausmachen, zweckmäßigerweise bei erhöhter Temperatur. Liegt die gewählte Temperatur über dem Klärpunkt des Hauptbestandteils, so ist die Vervollständigung des Lösungsvorgangs besonders leicht zu beobachten. Es ist jedoch auch möglich, die Flüssigkristallmischungen auf anderen üblichen Wegen, z.B. unter Verwendung von Vormischungen oder aus einem sogenannten „multi bottle" Systemen herzustellen.
  • Mittels geeigneter Zusatzstoffe können die erfindungsgemäßen Flüssigkristallphasen derart modifiziert werden, dass sie in jeder bisher bekannt gewordenen Art von Anzeige und insbesondere von TN-Anzeigen, sowie IPS-Anzeigen einsetzbar sind.
  • Die nachstehenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der Erfindung, ohne sie zu beschränken. In den Beispielen sind der Schmelzpunkt T(C,N), der Übergang von der smektischen (S) zur nematischen (N) Phase T(S,N) und Klärpunkt T(N,I) einer Flüssigkristallsubstanz in Grad Celsius angegeben. Die verschiedenen smektischen Phasen werden durch entsprechende Suffixe gekennzeichnet.
  • Die Prozentangaben sind, soweit nicht explizit anders gekennzeichnet, vor- und nachstehend Massenprozente und die physikalischen Eigenschaften sind die Werte bei 20°C, sofern nicht explizit anders angegeben.
  • Alle angegebenen Werte für Temperaturen in dieser Anmeldung sind °C und alle Temperaturdifferenzen entsprechend Differenzgrad, sofern nicht explizit anders angegeben.
  • Bei den Synthesebeispielen und -schemata bedeuten:
    • DAST
    Diethylaminoschwefeltrifluorid,
    DBH
    Dibromdimethylhydantoin,
    DEAD
    Diethylazodicarboxylat,
    DIBAL
    Diisobutylaluminiumhydrid
    MTB-Ether
    Methyl-tert-butylether
    NBS
    N-Bromsuccinimid,
    Tf
    Trifluormethansulfonyl
    THF
    Tetrahydrofuran.
  • In der vorliegenden Anmeldung und in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der Flüssigkristallverbindungen durch Abkürzungen, auch Acronyme genannt, angegeben, wobei die Transformation in chemische Formeln gemäß folgender Tabellen A und B erfolgt. Alle Reste CnH2n+1 und CmH2m+1 sind geradkettige Alkylreste mit n bzw. m C-Atomen. Die Codierung gemäß Tabelle B versteht sich von selbst. In Tabelle A ist nur das Acronym für den Grundkörper angegeben. Im Einzelfall folgt getrennt vom Acronym für den Grundkörper mit einem Strich ein Code für die Substituenten R1, R2, L1, L2 und L3:
    Figure 00890001
    Tabelle A:
    Figure 00900001
    Figure 00910001
    Figure 00920001
    Figure 00930001
    Figure 00940001
    Figure 00950001
    Figure 00960001
    Figure 00970001
    Figure 00980001
    •
  • Beispiele
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Δn bedeutet optische Anisotropie (589 nm, 20°C), Δε die dielektrische Anisotropie (1 kHz, 20°C), H.R. die „voltage holding ratio" (bei 100°C, nach 5 Minuten im Ofen, 1 V), V10, V50 und V90 (die Schwellenspannung, Mittgrauspannung bzw. Sättigungsspannung), sowie V0 (die kapazitive Schwellenspannung) wurden jeweils bei 20°C bestimmt.
  • Substanzbeispiele
  • Beispiel 1: (8-Propyl-3-(3,4,5-trifluorphenyl)-7,8,9,10-tetrahydrobenzo[c]chromen-6-on)
  • 1.1. Herstellung von Trifluormethansulfonsäure-6-oxo-8-propyl-7,8,9,10-tetrahydro-6H-benzo[c]chromen-3-ylester
    Figure 00990001
  • 16,6 g (78,5 mmol) 2-Oxo-5-propylcyclohexancarbonsäuremethylester, 7,65 g (69,5 mmol) Resorcin und 5,6 ml (6,1 mmol) Phosphorylchlorid werden in 55 ml Toluol gelöst und 3 h unter Rückfluß erhitzt. Nach Hydrolyse mit Wasser wird der ausgefallene Niederschlag abgesaugt, mit Toluol gewaschen und getrocknet.
  • Das erhaltene 3-Hydroxy-8-propyl-7,8,9,10-tetrahydro-benzo[c]chromen-6-on wird in Dichlormethan gelöst, 29 ml (0,21 mol) Triethylamin hinzugegeben und bei –78°C 25.7 ml (0,153 mol) Trifluormethansulfonsäureanhydrid zutropfen gelassen. Die Kühlung wird entfernt, der Ansatz 2 h bei Raumtemp. gerührt und auf eiskalte 1 M Salzsäure gegeben. Die wäßrige Phase wird abgetrennt und mit Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden mit Wasser neutral gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum erhält man Trifluormethansulfonsäure-6-oxo-8-propyl-7,8,9,10-tetrahydro-6H-benzo[c]chromen-3-ylester, der ohne weitere Aufreinigung umgesetzt wird.
  • 1.2. Herstellung von 8-Propyl-3-(3,4,5-trifluorphenyl)-7,8,9,10-tetrahydrobenzo[c]chromen-6-on
    Figure 01000001
  • 10 g (25,6 mmol) Trifluormethansulfonsäure-6-oxo-8-propyl-7,8,9,10-tetrahydro-6H-benzo[c]chromen-3-ylester, 4.50 g (25.6 mmol) 3,4,5-Trifluorbenzolboronsäure, 10,6 g (38,4 mmol) Natriummetaborat-Octahydrat, 360 mg (0,51 mmol) Bis(triphenylphosphin)palladiumchlorid und 50 μl Hydraziniumhydroxyd werden in 15 ml Wasser und 250 ml THF gelöst und über Nacht unter Rückfluß erhitzt. Der Ansatz wird mit Wasser versetzt und dreimal mit Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet, das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der Rückstand über Kieselgel filtriert und umkristallisiert. Man erhält 8-Propyl-3-(3,4,5-trifluorphenyl)-7,8,9,10-tetrahydro-benzo[c]chromen-6-on.
  • Beispiel 2: (8-Propyl-3-(3,4,5-trifluorphenyl)-6a,7,8,9,10,10a-hexahydro-6H-benzo[c]chromen)
  • 2.1. Herstellung von 5-Propyl-2-(3',4',5'-trifluor-3-hydroxy-biphenyl-4-yl)-cyclohexancarbonsäureethylester
    Figure 01010001
  • 10 g (26,9 mmol) 8-Propyl-3-(3,4,5-trifluorphenyl)-7,8,9,10-tetrahydrobenzo[c]chromen-6-on aus Beispiel 1 (1.2.) werden in THF gelöst und in Gegenwart von Palladium-Aktivkohlekatalysator bis zum Stillstand hydriert. Anschließend wird filtriert, das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der Rückstand in abs. Ethanol gelöst und nach Zugabe von 5,5 g (80,7 mmol) Natriumethanolat über Nacht unter Rückfluß erhitzt. Nach Zugabe von Wasser wird angesäuert, die Lösung mit MTB-Ether extrahiert und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und das Rohprodukt durch Kristallisation gereinigt. Man erhält 5-Propyl-2-(3',4',5'-trifluor-3-hydroxybiphenyl-4-yl)-cyclohexancarbonsäureethylester.
  • 2.2. Herstellung von 8-Propyl-3-(3,4,5-trifluorphenyl)-6a,7,8,9,10,10a-hexahydro-6H-benzo[c]chromen
    Figure 01010002
  • Figure 01020001
  • 903 mg (23,8 mmol) Lithiumaluminiumhydrid werden in 20 ml THF vorgelegt und unter Eiskühlung eine Lösung von 10 g (23,8 mmol) 5-Propyl-2-(3',4',5'-trifluor-3-hydroxy-biphenyl-4-yl)-cyclohexancarbonsäureethylester in 50 ml THF zutropfen gelassen. Die Kühlung wird entfernt und der Ansatz 3 h bei Raumtemp. gerührt, 1 h unter Rückfluß erhitzt und auf Eis gegeben. Nach dem Ansäuern mit 2 M Schwefelsäure wird dreimal mit MTB-Ether extrahiert, die vereinigten org. Phasen mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand durch Chromatographie an Kieselgel gereinigt. Das erhaltene 3',4',5'-Trifluor-4-(2-hydroxymethyl-4-propyl-cyclohexyl)-biphenyl-3-ol wird in 100 ml THF gelöst, 6,24 g (23,8 mmol) Triphenylphosphin hinzugegeben und unter Eiskühlung eine Lösung von 5,3 g (26,2 mmol) Diisopropylazodicarboxylat in 50 ml THF hinzutropfen gelassen. Die Kühlung wird entfernt und der Ansatz über Nacht bei Raumtemp. rühren gelassen. Nach Zugabe von Wasser wird die organisch Phase abgetrennt und die wäßrige Phase dreimal mit MTB-Ether extrahiert. Die vereinigten org. Phasen werden mit Wasser und gesättigter. Natriumchloridlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand durch Chromatographie an Kieselgel gereinigt. Man erhält 8-Propyl-3-(3,4,5-trifluorphenyl)-6a,7,8,9,10,10a-hexahydro-6H-benzo[c]chromen als farblose Kristalle.
  • Beispiele 3 bis 120
  • Analog zu Beispiel 1.2. werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01020002
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01030001
  • Figure 01040001
  • Figure 01050001
  • Figure 01060001
  • Beispiele 122 bis 240
  • Analog zu Beispiel 2.2. werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01070001
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01080001
  • Figure 01090001
  • Figure 01100001
  • Figure 01110001
  • Beispiele 241 bis 359
  • Analog zu Beispiel 1.2. werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01120001
    worin
    Figure 01120002
    Z1 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792, extrapolierte Werte.
  • Figure 01130001
  • Figure 01140001
  • Figure 01150001
  • Figure 01160001
  • Beispiele 360 bis 479
  • Analog zu Beispiel 2.2. werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01170001
    worin
    Figure 01170002
    Z1 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01180001
  • Figure 01190001
  • Figure 01200001
  • Figure 01210001
  • Beispiele 480 bis 569
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01220001
    worin
    Figure 01220002
    Z1 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01230001
  • Figure 01240001
  • Figure 01250001
  • Beispiele 570 bis 599
  • Analog zu den vorherigen Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01260001
    worin
    Figure 01260002
    L11 und L12 H und
    Z1 CF2O
    bedeuten.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792, extrapolierte Werte.
  • Figure 01270001
  • Beispiele 600 bis 629
  • Analog zu den vorherigen Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01280001
    worin
    Figure 01280002
    L11 H,
    L12 F und
    Z1 CF2O
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792, extrapolierte Werte.
  • Figure 01290001
  • Beispiele 630 bis 659
  • Analog zu den vorherigen Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01300001
    worin
    Figure 01300002
    L11 und L12 F und
    Z1 CF2O
    bedeuten.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792, extrapolierte Werte.
  • Figure 01310001
  • Beispiele 660 bis 689
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01320001
    worin
    Figure 01320002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01330001
  • Beispiele 690 bis 719
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01340001
    worin
    Figure 01340002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01350001
  • Beispiele 720 bis 749
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01360001
    worin
    Figure 01360002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01370001
  • Beispiele 750 bis 779
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielen. werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01380001
    worin
    Figure 01380002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01390001
  • Beispiele 780 bis 809
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielenwerden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01400001
    worin
    Figure 01400002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01410001
  • Beispiele 810 bis 839
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01420001
    worin
    Figure 01420002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01430001
  • Beispiele 840 bis 869
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01440001
    worin
    Figure 01440002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01450001
  • Beispiele 870 bis 899
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielenwerden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01460001
    worin
    Figure 01460002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01470001
  • Beispiele 900 bis 929
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01480001
    worin
    Figure 01480002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01490001
  • Beispiele 930 bis 959
  • Analog zu den vorhergehenden Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01500001
    worin
    Figure 01500002
    Z2 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792 extrapolierte Werte.
  • Figure 01510001
  • Beispiele 960 bis 989
  • Analog zu den vorherigen Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01520001
    worin
    Figure 01520002
    L11 und L12 H und
    Z1 eine Einfachbindung
    bedeuten.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792, extrapolierte Werte.
  • Figure 01530001
  • Beispiele 990 bis 1019
  • Analog zu den vorherigen Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01540001
    worin
    Figure 01540002
    L11 2H
    L12 F und
    Z1 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792, extrapolierte Werte.
  • Figure 01550001
  • Beispiele 1020 bis 1049
  • Analog zu den vorherigen Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01560001
    worin
    Figure 01560002
    L11 F,
    L12 H und
    Z1 eine Einfachbindung
    bedeutet.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792, extrapolierte Werte.
  • Figure 01570001
  • Beispiele 1050 bis 1079
  • Analog zu den vorherigen Beispielen werden hergestellt Verbindungen der Formel:
    Figure 01580001
    worin
    Figure 01580002
    L11 und L12 F und
    Z1 eine Einfachbindung
    bedeuten.
    • Bemerkung: * aus 10%-iger Lösung in ZLI-4792, extrapolierte Werte.
  • Figure 01590001
  • Mischungsbeispiele
  • Es werden flüssigkristalline Gemische hergestellt und auf ihre anwendungstechnischen Eigenschaften untersucht.
  • Beispiel M 1
  • Es wurde eine Flüssigkristallmischung mit der in der folgenden Tabelle angegebenen Zusammensetzung hergestellt und untersucht. Sie hat die ebenfalls in der Tabelle gezeigten Eigenschaften.
  • Figure 01600001
  • Das Flüssigkristallmedium hat sehr gute anwendungstechnische Eigenschaften und kann für verschiedene AMD Technologien wie TN- und IPS-Anzeigen eingesetzt werden.

Claims (18)

  1. Verbindung der Formel I
    Figure 01610001
    worin G -CO-O- -CH2-O-, -CF2-O-, -O-CO-, -O-CH2-O- oder -O-CF2-,
    Figure 01610002
    jeweils unabhängig voneinander, und wenn mehrfach vorhanden auch diese unabhängig voneinander, (a) einen trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können, (b) einen 1,4-Cyclohexenylenrest, (c) einen 1,4-Phenylenrest, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH-Gruppen durch N ersetzt sein können oder (d) Naphtalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl, (e) einen Rest ausgewählt aus der Gruppe 1,4-Bicyclo-[2,2,2]-octylen, 1,3-Bicyclo-[1,1,1]-pentylen oder Spiro-[3,3]-heptan-2,6-diyl, 1,3-Cyclobutylen, wobei in (a) und (b) eine oder mehrere -CH2-Gruppen, unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CHF- oder eine -CF2-Gruppe ersetzt sein können und in (c) und (d) eine oder mehrere -CH=Gruppen, unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CF=, eine -C(CN)=, eine -C(CH3)=, eine -C(CH2F)=, eine -C(CHF2)=, eine -C(O-CH3)=, eine -C(O-CHF2)= oder eine -C(O-CF3)=Gruppe, bevorzugt eine -CF=Gruppe, ersetzt sein können, L1 bis L3, jeweils unabhängig voneinander, H, Halogen, -CN oder -CF3,
    Figure 01620001
    einen (1,4)-trans-Cyclohexan-1,2,4-triylrest, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können, und eine oder mehrere -CH2-Gruppen, jeweils unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CHF- oder eine -CF2-Gruppe ersetzt sein können und die -CH< Gruppe durch eine -CF< Gruppe ersetzt sein kann, und optional eine zwei oder drei C-C Doppelbindungen enthalten kann wobei in diesem Fall eine oder mehrere -CH=Gruppen, unabhängig voneinander, jeweils durch eine -CF=, eine -C(CN)=, eine -C(CH3)=, eine -C(CH2F)=, eine -C(CHF2)=, eine -C(O-CH3)=, eine -C(O-CHF2)= oder eine -C(O-CF3)=Gruppe, R1 und R2, jeweils unabhängig voneinander, Alkyl und Alkoxy mit 1 bis 15 C-Atomen, Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 15 C-Atomen, Alkinyl oder Alkinyloxy mit 2 bis 15 C-Atomen, H, Halogen, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF5, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF3, -OCHF2, eine einfach durch -CN oder -CF3 oder mindestens einfach durch Halogen substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei auch eine oder mehrere CH2-Gruppen, jeweils unabhängig voneinander, durch -O-, -S-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-,
    Figure 01630001
    -CO-, -CO-O- -O-CO- oder -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass weder O- noch S-Atome direkt miteinander verknüpft sind, Z1 und Z2, jeweils unabhängig voneinander, und wenn mehrfach vorhanden auch diese unabhängig voneinander, -CH2-CH2-, -(CH2)4-, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CF2-O-, -O-CF2-, oder eine Kombination von zweien dieser Gruppen, wobei keine zwei O-Atome miteinander verbunden sind, n und m jeweils 0, 1 oder 2, wobei n + m 0, 1, 2 oder 3 bedeuten.
  2. Verbindung der Formeln I nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement
    Figure 01630002
    Figure 01640001
    bedeutet, worin die Parameter die in Anspruch 1 gegebene Bedeutung haben und L4 und L5, jeweils unabhängig voneinander, H oder F bedeuten.
  3. Verbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Unterformeln I-A und I-B
    Figure 01640002
    worin die Parameter die in Anspruch 1 gegebene Bedeutung haben und der zweite aromatische Ring in der Formel I-B optional einfach oder mehrfach durch F substituiert sein kann.
  4. Verbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Unterformeln I-A1 bis I-A3 und I-B1 bis I-B3
    Figure 01650001
    worin die Parameter die in Anspruch 1 gegebene Bedeutung haben und der zweite aromatische Ring in den Formeln I-B1 bis I-B3 optional einfach oder mehrfach durch F substituiert sein kann.
  5. Verbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Z1 und Z2 beide eine Einfachbindung bedeuten.
  6. Flüssigkristallmedium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel I, wie in mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert, enthält.
  7. Flüssigkristallmedium nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine nematische Phase aufweist.
  8. Flüssigkristallmedium nach mindestens einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere dielektrisch positive Verbindung(en) der Formel II
    Figure 01660001
    worin R21 die in Anspruch 1 für R1 gegebene Bedeutung hat, X21 Halogen, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF5, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF3, -OCHF2, eine einfach durch CN oder CF3 oder mindestens einfach durch Halogen substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei auch eine oder mehrere CH2-Gruppen, jeweils unabhängig voneinander, durch -O-, -S-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-,
    Figure 01670001
    -CO-, -CO-O- -O-CO- oder -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass weder O- noch S-Atome direkt miteinander verknüpft sind, Z21 und Z22, jeweils unabhängig voneinander, die in Anspruch 1 für Z1 gegebene Bedeutung haben, mindestens einer der vorhandenen Ringe
    Figure 01670002
    und die anderen, jeweils unabhängig voneinander,
    Figure 01670003
    L21 und L22, unabhängig voneinander, H oder F, I 0, 1 oder 2 bedeuten, enthält.
  9. Flüssigkristallmedium nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere dielektrisch neutrale Verbindung(en) der Formel III
    Figure 01680001
    worin R31 und R32 jeweils unabhängig voneinander die oben bei Formel I für R1 gegebene Bedeutung besitzen und Z31, Z32 und Z33 jeweils unabhängig voneinander -CH2CH2-, -CH=CH-, -COO- oder eine Einfachbindung
    Figure 01680002
    o und p unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten, wobei bei dem Phenylenring ein oder mehrere H-Atome, unabhängig voneinander durch F oder CN, bevorzugt durch F und eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen des Cyclohexylenrings bzw. eines der Cyclohexylenringe durch O-Atome ersetzt sein können, enthält.
  10. Verwendung eines Flüssigkristallmediums nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9 in einer elektrooptischen Anzeige.
  11. Elektrooptische Anzeige enthaltend ein Flüssigkristallmedium nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9.
  12. Anzeige nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein VAN LCD handelt.
  13. Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1 und ihre physiologisch unbedenklichen Derivate, einschließlich Salze und Solvate, als therapeutische Wirkstoffe.
  14. Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1 und ihre physiologisch unbedenklichen Salze oder Solvate als Inhibitoren von Cannabinoidrezeptoren.
  15. Pharmazeutische Zubereitung gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einer Verbindung der Formel I nach Anspruch 1 und/oder ihre physiologisch unbedenklichen Salze oder Solvate.
  16. Verwendung von Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1 und/oder ihre physiologisch unbedenklichen Salze oder Solvate zur Herstellung eines Arzneimittels.
  17. Verwendung von Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1 und/oder ihrer physiologisch unbedenklichen Salze oder Solvate zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxen von Krankheiten oder Symptomen, die sich durch die Inhibierung von Cannbinoidrezeptoren beeinflussen lassen.
  18. Verwendung von Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1 und/oder ihrer physiologisch unbedenklichen Salze oder Solvate zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe von Psychosen, Angststörungen, Depression, Aprosexie, Gedächtnisstörungen, kognitive Störungen, Appetitlosigkeit, Obesitas, Sucht, Drogenabhängigkeit und neurologischen Störungen wie neurodegenerative Prozesse, Demenz, Dystonie, Muskelspasmen, Tremor, Epilepsie, Multiple Sklerose, traumatische Hirnverletzungen, Schlaganfall, Parkinson, Alzheimer, Huntington's Disease, Tourette-Syndrom, cerebrale Ischämie, cerebralem Apoplex, craniocerebralem Trauma, Rückenmarksverletzungen, neuroinflammatorische Krankheiten, cerebrale Arteriosklerose, virale Encephalitis, Krankheiten, die mit einer Demyelinisierung einhergehen, sowie zur Behandlung von Schmerzkrankheiten einschließlich neuropathischer Schmerzkrankheiten, und anderen Krankheiten, bei denen cannabinoide Neurotransmission eine Rolle spielt, einschließlich septischer Schock, grüner Star, Krebs, Diabetes, Erbrechen, Übelkeit, Asthma, Atemwegserkrankungen, gastrointestinale Erkrankungen, Magengeschwür, Diarrhoe und kardiovaskuläre Krankheiten.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010133278A1 (de) * 2009-05-22 2010-11-25 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeige
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