DE19531165B4 - Benzolderivate und flüssigkristallines Medium - Google Patents

Benzolderivate und flüssigkristallines Medium Download PDF

Info

Publication number
DE19531165B4
DE19531165B4 DE19531165A DE19531165A DE19531165B4 DE 19531165 B4 DE19531165 B4 DE 19531165B4 DE 19531165 A DE19531165 A DE 19531165A DE 19531165 A DE19531165 A DE 19531165A DE 19531165 B4 DE19531165 B4 DE 19531165B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
compounds
formula
phe
radical
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19531165A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19531165A1 (de
Inventor
Dr. Bartmann Ekkehard
Dr. Tarumi Kazuaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Priority to DE19531165A priority Critical patent/DE19531165B4/de
Publication of DE19531165A1 publication Critical patent/DE19531165A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19531165B4 publication Critical patent/DE19531165B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02—Ethers
    • C07C43/20—Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C43/225—Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0466—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the linking chain being a -CF2O- chain

Abstract

Benzolderivate der Formel I,worin R einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 5 C-Atomen, A1 einen (a) trans-1,4-Cyclohexylenrest, (b) 1,4-Phenylenrest, A2 einen 1,4-Phenylenrest, wobei A2 auch ein- oder mehrfach mit Fluor substituiert sein kann, Z1 und Z2 eine Einfachbindung, L1 und L2 jeweils unabhängig voneinander H oder F, wobei mindestens ein Element L1 und/oder L2 Fluor bedeutet m und n jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1, wobei m + n ≤ 1 X F, Cl, OCF3, OCH2CF3, OCH2CHF2, OC2F5, OC3F7, OCHFCF3, oder OCH=CF2, bedeuten.

Description

  • Die Erfindung betrifft Benzolderivate der Formel I,
    Figure 00010001
    worin
    R einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 5 C-Atomen,
    A1 einen
    • (a) trans-1,4-Cyclohexylenrest,
    • (b) 1,4-Phenylenrest,
    A2 einen 1,4-Phenylenrest, wobei A2 auch ein- oder mehrfach mit Fluor substituiert sein kann,
    Z1 und Z2 eine Einfachbindung,
    L1 und L2 jeweils unabhängig voneinander H oder F, wobei mindestens ein Element L1 und/oder L2 Fluor bedeutet
    m und n jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1, wobei m + n ≤ 1,
    X F, Cl, OCF3, OCH2CF3, OCH2CHF2, OC2F5, OC3F7, OCHFCF3, oder OCH=CF2,
    bedeuten.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung dieser Verbindungen als Komponenten flüssigkristalliner Medien sowie Flüssigkristall- und elektrooptische Anzeigeelemente, die die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Medien enthalten.
  • Die Verbindungen der Formel I können als Komponenten flüssigkristalliner Medien verwendet werden, insbesondere für Displays, die auf dem Prinzip der verdrillten Zelle, dem Guest-Rost-Effekt, dem Effekt der Deformation aufgerichteter Phasen oder dem Effekt der dynamischen Streuung beruhen.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, neue stabile flüssigkristalline oder mesogene Verbindungen aufzufinden, die als Komponenten flüssigkristalliner Medien geeignet sind und insbesondere gleichzeitig eine vergleichsweise geringe Viskosität besitzen sowie eine relativ hohe dielektrische Anisotropie.
  • Es wurde nun gefunden, daß Verbindungen der Formel I als Komponenten flüssigkristalliner Medien vorzüglich geeignet sind. Insbesondere verfügen sie über vergleichsweise niedrige Viskositäten. Mit ihrer Hilfe lassen sich stabile flüssigkristalline Medien mit breitem Mesophasenbereich und vorteilhaften Werten für die optische und dielektrische Anisotropie erhalten. Diese Medien weisen ferner ein sehr gutes Tieftemperaturverhalten auf.
  • Flüssigkristalle mit Difluormethylenbrücken wie z. B. Verbindungen der Formeln
    Figure 00030001
    sind bereits aus DE 40 23 106 oder JP 5 112 778 A bekannt. Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden dort aber nicht beschrieben.
  • Im Hinblick auf die verschiedensten Einsatzbereiche derartiger Verbindungen mit niedrigem Δn und hohem Δε war es jedoch wünschenswert, weitere Verbindungen zur Verfügung zu haben, die auf die jeweiligen Anwendungen genau maßgeschneiderte Eigenschaften aufweisen.
  • Mit der Bereitstellung von Verbindungen der Formel I wird außerdem ganz allgemein die Palette der flüssigkristallinen Substanzen, die sich unter verschiedenen anwendungstechnischen Gesichtspunkten zur Herstellung flüssigkristalliner Gemische eignen, erheblich verbreitert.
  • Die Verbindungen der Formel I besitzen einen breiten Anwendungsbereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können diese Verbindungen als Basismaterialien dienen, aus denen flüssigkristalline Medien zum überwiegenden Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch Verbindungen der Formel I flüssigkristallinen Basismaterialien aus anderen Verbindungsklassen zugesetzt werden, um beispielsweise die dielektrische und/oder optische Anisotropie eines solchen Dielektrikums zu beeinflussen und/oder um dessen Schwellenspannung und/oder dessen Viskosität zu optimieren.
  • Die Verbindungen der Formel I sind in reinem Zustand farblos und bilden flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperaturbereich. Chemisch, thermisch und gegen Licht sind sie stabil.
  • Gegenstand der Erfindung sind somit die Verbindungen der Formel I sowie die Verwendung dieser Verbindungen als Komponenten flüssigkristalliner Medien. Gegenstand der Erfindung sind ferner flüssigkristalline Medien mit einem Gehalt an mindestens einer Verbindung der Formel I sowie Flüssigkristallanzeigeelemente, insbesondere elektroopische Anzeigeelemente, die derartige Medien enthalten.
  • Der Einfachheit halber bedeuten im folgenden A4 einen Rest der Formel
    Figure 00040001
  • Phe einen 1,4-Phenylenrest, wobei Phe unsubstituiert oder in A2 ein- oder zweifach durch F substituiert sein können.
  • A1 ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe Cyc, Phe, wobei vorzugsweise nur einer der im Molekül vorhandenen Reste A1 und A2 Phe ist.
  • Die Verbindungen der Formel I umfassen dementsprechend Verbindungen mit zwei Ringen der Teilformel Ia, R-Phe-CF2-O-A4-X Ia
  • Verbindungen mit drei Ringen der Teilformeln Ib bis Ie, R-A1-Phe-CF2-O-A4-X Ib R-A1-Z1-Phe-CF2-O-A4-X Ic R-Phe-CF2-O-A2-A4-X Id R-Phe-CF2O-A2-Z2A4-X Ie
  • Vorzugsweise enthalten die Verbindungen der Formel I zwei oder drei Ringe, insbesondere bevorzugt sind Verbindungen der Formeln Ib bis Ie.
  • Die bevorzugten Verbindungen der Teilformelumfaßt diejenigen der Teilformeln Ica und Icb R-Phe-Z1-Phe-CF2-O-A4-X Ica R-Cyc-Z1-Phe-CF2-O-A4-X Icb
  • Bevorzugt sind auch Verbindungen der Formel I sowie aller Teilformeln, in denen A2 ein- oder zweifach durch F substituiertes 1,4-Phenylen bedeutet. Insbesondere sind dies 2-Fluor-1,4-phenylen, 3-Fluor-1,4-phenylen und 3,5-Difluor-1,4-phenylen.
  • Bevorzugt sind weiterhin Verbindungen der Formel I, worin L1 und/oder L2 Fluor bedeuten. Insbesondere in den Verbindungen der Formel I, worin X F, Cl oder OCF3 bedeutet, ist L1 und/oder L2 vorzugsweise Fluor.
  • Falls R einen Alkylrest bedeutet, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig und hat 1 bis 5 C-Atome.
  • Verbindungen der Formeln I mit verzweigten Flügelgruppen R 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.
  • Verzweigte Gruppen dieser Art enthalten in der Regel nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Bevorzugte verzweigte Reste R sind Isopropyl, 2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), 2-Methylbutyl oder Isopentyl (= 3-Methylbutyl).
  • Unter diesen Verbindungen der Formel I sowie den Unterformeln sind diejenigen bevorzugt, in denen mindestens einer der darin enthaltenden Reste eine der angegebenen bevorzugten Bedeutungen hat.
  • Einige ganz besonders bevorzugte kleinere Gruppen von Verbindungen sind diejenigen der Teilformeln I1 bis I6 (L1, L2, L3 = H oder F):
    Figure 00100001
  • Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen der Formel I2.
  • Die Verbindungen der Formel I werden nach an sich bekannten Methoden dargestellt, wie sie in der Literatur (z. B. in den Standardwerken wie Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart) beschrieben sind, und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind.
  • Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch machen.
  • Erfindungsgemäße Verbindungen können z. B. hergestellt werden, indem man Benzolderivate gemäß folgenden Reaktionsschemata umsetzt: Schema 1
    Figure 00120001
    Schema 2
    Figure 00130001
  • Die Synthese einiger besonders bevorzugter Verbindungen wird im folgenden beschrieben: Schema 3
    Figure 00140001
    Schema 4
    Figure 00150001
  • Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Medien enthalten vorzugsweise neben einer oder mehreren erfindungsgemäßen Verbindungen als weitere Bestandteile 2 bis 40, insbesondere 4 bis 30 Komponenten. Ganz besonders bevorzugt enthalten diese Medien neben einer oder mehreren erfindungsgemäßen Verbindungen 7 bis 25 Komponenten. Diese weiteren Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus nematischen oder nematogenen (monotropen oder isotropen) Substanzen, insbesondere Substanzen aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Cyclohexancarbonsäure-phenyl- oder cyclohexylester, Phenyl- oder Cyclohexyleester der Cyclohexylbenzoesäure, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Cyclohexyl-phenylester der Benzoesäure, der Cyclohexancarbonsäure, bzw. der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Phenylcyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexylcyclohexene, 1,4-Bis-cyclohexylbenzole, 4,4'-Bis-cyclohexylbiphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexylpyridine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, Phenyl- oder Cyclohexyl-1,3-dithiane, 1,2-Diphenylethane, 1,2-Dicyclohexylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylethane, 1-Cyclohexyl-2-(4-phenyl-cyclohexyl)-ethane, 1-Cyclohexyl-2-biphenylylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexyl-phenylethane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzylphenylether, Tolane und substituierten Zimtsäuren. Die 1,4-Phenylengruppen in diesen Verbindungen können auch fluoriert sein.
  • Die wichtigsten als weitere Bestandteile erfindungsgemäßer Medien in Frage kommenden Verbindungen lassen sich durch die Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 charakterisieren: R'-L-E-R'' 1 R'-L-COO-E-R'' 2 R'-L-OOC-E-R'' 3 R'-L-CH2CH2-E-R'' 4 R'-L-C-C-E-R'' 5
  • In den Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeuten L und E, die gleich oder verschieden sein können, jeweils unabhängig voneinander einen bivalenten Rest aus der aus -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -G-Phe- und -G-Cyc- sowie deren Spiegelbilder gebildeten Gruppe, wobei Phe unsubstituiertes oder durch Fluor substituiertes 1,4-Phenylen, Cyc trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Cyclohexylen, Pyr Pyrimidin-2-5-diyl oder Pyridin-2,5-diyl, Bio 1,3-Dioxan2,5-diyl und G 2-(traps-1,4-Cyclohexyl)-ethyl, Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl oder 1,3-Dioxan-2,5-diyl bedeuten.
  • Vorzugsweise ist einer der Reste L und E Cyc, Phe oder Pyr. E ist vorzugsweise Cyc, Phe oder Phe-Cyc. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin L und E ausgewählt sind aus der Gruppe Cyc, Phe und Pyr und gleichzeitig eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin einer der Reste L und E ausgewählt ist aus der Gruppe Cyc, Phe und Pyr und der andere Rest ausgewählt ist aus der Gruppe -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- und -G-Cyc-, und gegebenenfalls eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin die Reste L und E ausgewählt sind aus der Gruppe -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- und -G-Cyc-.
  • R' und R'' bedeuten in einer kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 jeweils unabhängig voneinander Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkenyloxy oder Alkanoyloxy mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen. Im folgenden wird diese kleinere Untergruppe Gruppe A genannt und die Verbindungen werden mit den Teilformeln 1a, 2a, 3a, 4a und 5a bezeichnet. Bei den meisten dieser Verbindungen sind R' und R'' voneinander verschieden, wobei einer dieser Reste meist Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkoxyalkyl ist.
  • In einer anderen als Gruppe B bezeichneten kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeutet R'' -F, -Cl, -NCS oder -(O)iCH3-(k+l)FkCll, wobei i 0 oder 1 und k + l 1, 2 oder 3 sind; die Verbindungen, in denen R'' diese Bedeutung hat, werden mit den Teilformeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b bezeichnet. Besonders bevorzugt sind solche Verbindungen der Teilformeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b, in denen R'' die Bedeutung – F, -Cl, -NCS, -CF3, -OCHF2 oder -OCF3 hat.
  • In den Verbindungen der Teilformeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b hat R' die bei den Verbindungen der Teilformeln 1a–5a angegebene Bedeutung und ist vorzugsweise Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkoxyalkyl.
  • In einer weiteren kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeutet R'' -CN; diese Untergruppe wird im folgenden als Gruppe C bezeichnet und die Verbindungen dieser Untergruppe werden entsprechend mit Teilformeln 1c, 2c, 3c, 4c und 5c beschrieben. In den Verbindungen der Teilformeln 1c, 2c, 3c, 4c und 5c hat R' die bei den Verbindungen der Teilformeln 1a–5a angegebene Bedeutung und ist vorzugsweise Alkyl, Alkoxy oder Alkenyl.
  • Neben den bevorzugten Verbindungen der Gruppen A, B und C sind auch andere Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 mit anderen Varianten der vorgesehenen Substituenten gebräuchlich. Alle diese Substanzen sind nach literaturbekannten Methoden oder in Analogie dazu erhältlich.
  • Die erfindungsgemäßen Medien enthalten neben erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen, welche ausgewählt werden aus der Gruppe A und/oder Gruppe B und/oder Gruppe C. Die Massenanteile der Verbindungen aus diesen Gruppen an den erfindungsgemäßen Medien sind vorzugsweise
    Gruppe A: 0 bis 90%, vorzugsweise 20 bis 90%, insbesondere 30 bis 90%
    Gruppe B: 0 bis 80%, vorzugsweise 10 bis 80%, insbesondere 10 bis 65%
    Gruppe C: 0 bis 80%, vorzugsweise 5 bis 80%, insbesondere 5 bis 50%
    wobei die Summe der Massenanteile der in den jeweiligen erfindungsgemäßen Medien enthaltenen Verbindungen aus den Gruppen A und/oder B und/oder C vorzugsweise 5 bis 90% und insbesondere 10 bis 90% beträgt.
  • Die erfindungsgemäßen Medien enthalten vorzugsweise 1 bis 40%, insbesondere vorzugsweise 5 bis 30% an erfindungsgemäßen Verbindungen. Weiterhin bevorzugt sind Medien, enthaltend mehr als 40%, insbesondere 45 bis 90% an erfindungsgemäßen Verbindungen. Die Medien enthalten vorzugsweise drei, vier oder fünf erfindungsgemäße Verbindungen.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Medien erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Regel werden die Komponenten ineinander gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Durch geeignete Zusätze können die flüssigkristallinen Phasen nach der Erfindung so modifiziert werden, daß sie in allen bisher bekannt gewordenen Arten von Flüssigkristallanzeigeelementen verwendet werden können. Derartige Zusätze sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben (H. Kelker/R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980). Beispielsweise können pleochroitische Farbstoffe zur Herstellung farbiger Guest-Rost-Systeme oder Substanzen zur Veränderung der dielektrischen Anisotropie, der Viskosität und/oder der Orientierung der nematischen Phasen zugesetzt werden.
  • In der vorliegenden Anmeldung und in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der Flüssigkristallverbindungen durch Acronyme 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 und L2:
    Code für R1, R2, L1, L2 R1 R2 L1 L2
    nm CnH2n+1 CmH2m+1 H H
    nOm CnH2n+1 OCmH2m+1 H H
    nO.m OCnH2n+1 CmH2m+1 H H
    nT CnH2n+1 CN H H
    nN.F CnH2n+1 CN H F
    nF CnH2n+1 F H H
    nOF OCnH2n+1 F H H
    nCl CnH2n+1 Cl H H
    nF.F CnH2n+1 F H F
    nF.F.F CnH2n+1 F F F
    nCF3 CnH2n+1 CF3 H H
    nOCF3 CnH2n+1 OCF3 H H
    nOCF2 CnH2n+1 OCHF2 H H
    nS CnH2n+1 NCS H H
    rVsN CrH2r+1-CH=CH-CsH2s CN H H
    rEsN CrH2r+1-O-C2H2s- CN H H
    nAm CnH2n+1 COOCmH2m+1 H H
    Tabelle A:
    Figure 00210001
    Figure 00220001
    Figure 00230001
    Figure 00240001
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Fp. bedeutet Schmelzpunkt, Kp. = Klärpunkt. Ferner bedeuten K = kristalliner Zustand, N = nematische Phase, S = smektische Phase und I = isotrope Phase. Die Angaben zwischen diesen Symbolen stellen die Übergangstemperaturen dar. Δn bedeutet optische Anisotropie (589 nm, 20°C) und die Viskosität (mm2/sec) wurde bei 20°C bestimmt.
  • ”Übliche Aufarbeitung” bedeutet: man gibt gegebenenfalls Wasser hinzu, extrahiert mit Dichlormethan, Methyl-tert.Butylether, Diethylether oder Toluol, trennt ab, trocknet die organische Phase, dampft ein und reinigt das Produkt durch Destillation unter reduziertem Druck oder Kristallisation und/oder Chromatographie. Folgende Abkürzungen werden verwendet:
    BuLi Butyllithium
    DAST Diethylaminoschwefeltrifluorid
    DCC Dicyclohexylcarbodiimid
    DIBALH Diisobutylaluminiumhydrid
    DMEU 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon
    DMF N,N-Dimethylformamid
    KOT Kalium-tertiär-butanolat
    THF Tetrahydrofuran
    pTsOH p-Toluolsulfonsäure
    TMEDA Tetramethylethylendiamin Beispiel 1
    Figure 00250001
    Schritt 1.1
    Figure 00260001
  • 2,0 mol 3,5-Difluorbenzol, 2,2 mol Kaliumcarbonat und 1000 ml Methylethylketon werden vorgelegt und mit 2,2 mol Benzylbromid versetzt. Man rührt 10 h bei 70°C, läßt abkühlen und saugt den entstandenen Niederschlag ab. Das Filtrat wird eingeengt und durch fraktionierte Vakuumdestillation gereinigt. 138–142°C/5 mbar Schritt 1.2
    Figure 00260002
  • In einer Stickstoffatmosphäre werden zu 1,55 mol Diisopropylamin in 50 ml THF bei –25°C 1,55 mol BuLi (15%ig in n-Hexan) zugetropft. Die Lösung wird 45 Min. bei –25°C gerührt und zu der auf –75°C gekühlten Lösung bestehend aus 1,55 mol I und 3 l THF zugetropft. Man rührt 1 h bei –75°C, versetzt mit 1,55 mol Trimethylborat und rührt 1 h bei –75°C. Man läßt auf –30°C erwärmen, versetzt zunächst mit 175 ml Eisessig und danach mit 65 ml konz. H2SO4 und rührt eine weitere Stunde bei 30°C. Nach Zugabe von 1,5 mol H2O2 (35%ig) wird hydrolysiert und 2 h bei 55°C gerührt. Man läßt auf Raumtemperatur abkühlen, trennt die organische Phase ab und arbeitet wie üblich auf. Schritt 1.3
    Figure 00270001
    1,0 mol Natriumhydrid (60%ig) werden in 300 ml THF suspendiert und bei 5°C mit 1,0 mol II in 300 ml THF versetzt. Man rührt 1 h bei Raumtemperatur, filtriert vom Rückstand ab und engt das Filtrat ein. Nach Zugabe von 1000 ml n-Hexan wird 0,5 h bei 5°C gerührt und eingeengt. Die Kristalle werden über Nacht im Vakuum getrocknet. Schritt 1.4
    Figure 00270002
    0,95 mol III werden in 650 ml DMEU gelöst und auf 70°C erhitzt. Unter Rühren werden 1,0 mol 2-Brom-1,1-difluorethan zugetropft und anschließend wird weitere 5 h bei 70°C gerührt. Die Reaktionslösung wird auf Wasser gegossen, mit Methyl-tert.Butylether extrahiert und zuletzt wie üblich aufgearbeitet. Schritt 1.5
    Figure 00280001
  • 0,2 mol IV werden in 500 ml THF gelöst, mit 10 g Pd/C (5%) versetzt und hydriert. Anschließend wird filtriert, eingeengt und im Vakuum destilliert. Kp. 120°C/5 mbar Schritt 1.6
    Figure 00280002
  • 0,08 mol 1-(Difluorbrommethyl)-4-brombenzol in 500 ml DMF werden mit 0,08 mol Natrium versetzt. Nach 0,5 h Rühren werden 0,039 mol V zu dem Reaktionsgemisch gegeben. Man rührt über Nacht bei 80°C, läßt auf Raumtemperatur erkalten, versetzt mit Wasser und extrahiert mit Methyl-tert.Butylether. Die vereinigten organischen Extrakte werden anschließend wie üblich aufgearbeitet. Schritt 1.7
    Figure 00290001
  • Unter Schutzgas werden 0,1 mol 4-traps-Propylcyclohexylbromid, 0,05 mol Zinkbromid, 0,2 mol Lithiumgranulat, 150 ml Toluol/THF (4:1) vorgelegt und 15 Min. unter Rühren mit Ultraschall behandelt. Nach Zugabe von 0,018 mol VI und 1,4 g Tetrakis(triphenylphosphin)palladium (0) wird 72 h bei Raumtemperatur gerührt. Man versetzt mit einer ges. Ammoniumchloridlösung und rührt weitere 15 Min.. Anschließend wird wie üblich aufgearbeitet. K 50 N 60,3 I; Δn = 0,106; Δε = 10,59 Analog werden die folgenden Verbindungen der Formel
    Figure 00290002
    Figure 00300001
    Figure 00310001
    Beispiel 2
    Figure 00320001
  • Analog Beispiel 1 werden 0,08 mol 3,4-Difluorphenol zunächst mit 0,16 mol 1-(Difluorbrommethyl)-4-brombenzol und anschließend mit 4-trans-Propylcyclohexylbromid umgesetzt. K 67 N (48,1)I; Δn = 0,093, Δε = 8,7
  • Analog werden die folgenden Verbindungen der Formel
    Figure 00320002
    Figure 00330001
    Figure 00340001
    Figure 00350001
    Figure 00360001
    Figure 00370001
    Figure 00380001
    Figure 00390001
    Figure 00400001
    Figure 00410001
  • Mischungsbeispiele
  • Beispiel A
    Figure 00420001
    Beispiel B
    Figure 00430001
    Beispiel C
    Figure 00440001
    Beispiel D
    Figure 00450001
    Beispiel E
    Figure 00460001
    Beispiel F
    Figure 00470001

Claims (6)

  1. Benzolderivate der Formel I,
    Figure 00480001
    worin R einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 5 C-Atomen, A1 einen (a) trans-1,4-Cyclohexylenrest, (b) 1,4-Phenylenrest, A2 einen 1,4-Phenylenrest, wobei A2 auch ein- oder mehrfach mit Fluor substituiert sein kann, Z1 und Z2 eine Einfachbindung, L1 und L2 jeweils unabhängig voneinander H oder F, wobei mindestens ein Element L1 und/oder L2 Fluor bedeutet m und n jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1, wobei m + n ≤ 1 X F, Cl, OCF3, OCH2CF3, OCH2CHF2, OC2F5, OC3F7, OCHFCF3, oder OCH=CF2, bedeuten.
  2. Verbindungen nach Anspruch 1 ausgewählt aus den Verbindungen der Formel I1 bis I6,
    Figure 00490001
    worin R, X, L1 und L2 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
  3. Verbindungen der Formel I nach Anspruch 1 oder 2, worin X F, Cl oder OCF3 bedeutet.
  4. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, worin L1 und L2F bedeuten.
  5. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, worin R einen unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen bedeutet.
  6. Flüssigkristallines Medium mit mindestens zwei flüssigkristallinen Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung der Formel I nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 enthält.
DE19531165A 1994-09-06 1995-08-24 Benzolderivate und flüssigkristallines Medium Expired - Lifetime DE19531165B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19531165A DE19531165B4 (de) 1994-09-06 1995-08-24 Benzolderivate und flüssigkristallines Medium

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4431737.9 1994-09-06
DE4431737 1994-09-06
DE19531165A DE19531165B4 (de) 1994-09-06 1995-08-24 Benzolderivate und flüssigkristallines Medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19531165A1 DE19531165A1 (de) 1996-03-07
DE19531165B4 true DE19531165B4 (de) 2013-04-11

Family

ID=6527560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19531165A Expired - Lifetime DE19531165B4 (de) 1994-09-06 1995-08-24 Benzolderivate und flüssigkristallines Medium

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5589102A (de)
DE (1) DE19531165B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005000999B4 (de) * 2004-04-30 2017-09-07 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallverbindungen, Flüssigkristallmedium und Flüssigkristallanzeige
DE10002186B4 (de) * 2000-01-19 2018-01-18 Merck Patent Gmbh Disubstituierte Phenanthrene und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0184869B1 (ko) * 1989-12-06 1999-05-15 위르겐 호이만 1,4-이치환된 2,6-디플루오로벤젠 화합물 및 액정 매질
TW343232B (en) * 1994-10-13 1998-10-21 Chisso Corp Difluorooxymethane derivative and liquid crystal composition
WO1997036847A1 (fr) 1996-04-02 1997-10-09 Chisso Corporation Composes de cristaux liquides, compositions de cristaux liquides contenant ces composes et dispositifs d'affichage a cristaux liquides fabriques au moyen de ces compositions
JP3646399B2 (ja) * 1996-04-10 2005-05-11 チッソ株式会社 フッ素置換結合基を有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
TW442555B (en) * 1996-04-11 2001-06-23 Chisso Corp Α, Α-difluorobenzyl ether derivatives, liquid crystal compositions, and liquid crystal display devices
JP3287288B2 (ja) * 1996-11-22 2002-06-04 チッソ株式会社 ポリハロアルキルエーテル誘導体とそれらを含む液晶組成物及び液晶表示素子
JP3531713B2 (ja) * 1996-11-22 2004-05-31 チッソ株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
US6214256B1 (en) * 1998-09-10 2001-04-10 Chisso Corporation Liquid crystal compositions and liquid crystal display devices
JP2000087039A (ja) * 1998-09-10 2000-03-28 Chisso Corp 液晶組成物および液晶表示素子
JP4206525B2 (ja) * 1998-09-10 2009-01-14 チッソ株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
JP4288729B2 (ja) * 1998-09-28 2009-07-01 チッソ株式会社 ベンゼン誘導体およびその製造方法
JP4742207B2 (ja) * 1999-08-31 2011-08-10 Ｊｎｃ株式会社 負の誘電率異方性を有する２，３−ジフルオロフェニル誘導体、液晶組成物および液晶表示素子
JP2001098272A (ja) 1999-09-30 2001-04-10 Chisso Corp 液晶組成物および液晶表示素子
JP4505898B2 (ja) 1999-10-25 2010-07-21 チッソ株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
JP5265838B2 (ja) * 2000-07-13 2013-08-14 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング キラルな化合物ｉ
DE10145778B4 (de) 2001-09-17 2012-07-19 Merck Patent Gmbh Fluorierte Anthracene und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen und in Flüssigkristalldisplays
DE10243776B4 (de) * 2001-09-29 2017-11-16 Merck Patent Gmbh Flüssigkristalline Verbindungen
DE10151300A1 (de) 2001-10-17 2003-04-30 Merck Patent Gmbh Flüssigkristalline Verbindungen
ATE362501T1 (de) * 2002-09-30 2007-06-15 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines medium
DE502006002167D1 (de) * 2005-08-09 2009-01-08 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium
ATE476489T1 (de) * 2006-09-13 2010-08-15 Merck Patent Gmbh Fluorphenyl-verbindungen für flüssigkristalline mischungen
DE602007010230D1 (de) * 2006-12-20 2010-12-16 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und Flüssigkristallanzeige
EP2457975B1 (de) * 2010-11-29 2014-06-25 Merck Patent GmbH Flüssigkristallinmischungen
JP6047884B2 (ja) * 2012-01-31 2016-12-21 Dic株式会社 化合物
CN102924243B (zh) * 2012-03-27 2013-11-06 石家庄诚志永华显示材料有限公司 含有环戊基及二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物及其制备方法与应用
JP2013241401A (ja) * 2012-04-26 2013-12-05 Agc Seimi Chemical Co Ltd 液晶化合物の製造方法、およびその中間体
US9273245B2 (en) * 2012-07-26 2016-03-01 Jnc Corporation Compound having 2,2-difluorovinyloxy group or 1,2,2-trifluorovinyloxy group, liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN104496766B (zh) * 2014-12-11 2017-02-08 西安彩晶光电科技股份有限公司 一类含有2,3,5,6‑四氟苯基和三氟甲氧基的二氟甲氧基化合物及其制备方法与应用
EP3228681B1 (de) * 2016-04-07 2018-11-14 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines medium und flüssigkristallanzeige damit
CN109652094B (zh) * 2018-12-24 2020-07-14 西安彩晶光电科技股份有限公司 一种二氟甲醚桥键液晶单体的制备方法
CN111040777B (zh) * 2019-12-16 2022-04-19 西安近代化学研究所 一种液晶组合物及其显示元件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4023106A1 (de) * 1990-03-06 1992-01-23 Merck Patent Gmbh Difluormethylenverbindungen
JPH05112778A (ja) * 1991-10-18 1993-05-07 Asahi Glass Co Ltd 液晶組成物及びそれを用いた液晶表示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2229438B (en) * 1989-03-18 1993-06-16 Merck Patent Gmbh Difluoromethylene compounds and liquid crystalline-media containing such compounds

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4023106A1 (de) * 1990-03-06 1992-01-23 Merck Patent Gmbh Difluormethylenverbindungen
JPH05112778A (ja) * 1991-10-18 1993-05-07 Asahi Glass Co Ltd 液晶組成物及びそれを用いた液晶表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10002186B4 (de) * 2000-01-19 2018-01-18 Merck Patent Gmbh Disubstituierte Phenanthrene und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen
DE112005000999B4 (de) * 2004-04-30 2017-09-07 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallverbindungen, Flüssigkristallmedium und Flüssigkristallanzeige

Also Published As

Publication number Publication date
US5589102A (en) 1996-12-31
DE19531165A1 (de) 1996-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19531165B4 (de) Benzolderivate und flüssigkristallines Medium
EP0471813B1 (de) 4,4'-disubstituierte 2',3-difluorbiphenyle und flüssigkristallines medium
EP0438563B1 (de) Phenylcyclohexane und flüssigkristallines medium
EP0438575B1 (de) Benzolderivate und flüssigkristallines medium
EP0834491B1 (de) Bisalkenylbicyclohexane und flüssigkristallines Medium
DE4426799B4 (de) Benzolderivate und flüssigkristallines Medium
EP0441940B1 (de) Phenylcyclohexane und flüssigkristallines medium
DE4218614B4 (de) Benzolderivate
EP0439089B1 (de) Halogenierte Terphenyle und flüssigkristallines Medium
DE4111990B4 (de) Di- und Trifluortolane
DE102004025808B4 (de) Flüssigkristalline Verbindungen
DE4414647B4 (de) Cyclohexanderivate und flüssigkristallines Medium
DE4301700A1 (de) Benzolderivate und flüssigkristallines Medium
EP0480008B1 (de) Phenylcyclohexane und flüssigkristallines medium
WO1991015450A1 (de) Phenylcyclohexane und flüssigkristallines medium
DE10218975B4 (de) 4-Alk-3-enyl-biphenyl-Derivate
EP0438574B1 (de) 2,5-disubstituierte heterocyclen und flüssigkristallines medium
DE19549761B4 (de) 1,3-Dioxane, deren Verwendung und diese Verbindungen enthaltende flüssigkristalline Medien
DE4111765A1 (de) Penta- oder tetrafluorbenzolderivate und fluessigkristallines medium
EP0452719B1 (de) Halogenierte Biphenyle und flüssigkristallines Medium
WO1990014404A1 (de) Trifluortoluolverbindungen und flüssigkristallines medium
DE4314085A1 (de) Benzolderivate und flüssigkristallines Medium
DE3928783C2 (de) Trifluortoluolverbindungen und flüssigkristallines Medium
DE4016130C2 (de) Phenylcyclohexane und flüssigkristallines Medium
DE4025370A1 (de) 2,5-disubstituierte heterocyclen und fluessigkristallines medium

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130712

R071 Expiry of right