DE19624590A1 - 2,2-Difluor-1,3-dioxane - Google Patents
2,2-Difluor-1,3-dioxaneInfo
- Publication number
- DE19624590A1 DE19624590A1 DE1996124590 DE19624590A DE19624590A1 DE 19624590 A1 DE19624590 A1 DE 19624590A1 DE 1996124590 DE1996124590 DE 1996124590 DE 19624590 A DE19624590 A DE 19624590A DE 19624590 A1 DE19624590 A1 DE 19624590A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- compounds
- formula
- groups
- radical
- difluoro
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D319/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D319/04—1,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes
- C07D319/06—1,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes not condensed with other rings
-
- 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
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
-
- 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
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K2019/3422—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered ring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft 2,2-Difluor-1,3-dioxane enthaltend ein Struktur
element der allgemeinen Formel I
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der
2,2-Difluor-1,3-dioxane, bei diesem Verfahren durch laufende Zwischen
produkte sowie die Verwendung der 2,2-Difluor-1,3-dioxane als Kompo
nenten flüssigkristalliner Medien sowie Flüssigkristall- und elektrooptische
Anzeigeelemente, die die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Medien
enthalten.
Die Verbindung der Formel I können als Komponenten flüssigkristalliner
Medien verwendet werden, insbesondere für Displays, die auf dem Prinzip
der verdrillten Zelle, dem Guest-Host-Effekt, dem Effekt der Deformation
aufgerichteter Phasen oder dem Effekt der dynamischen Streuung beru
hen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, neue stabile flüssigkristalline
oder mesogene Verbindungen aufzufinden, die als Komponenten flüssig
kristalliner 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 vor
teilhaften Werten für die optische und dielektrische Anisotropie erhalten.
Diese Medien weisen ferner ein sehr gutes Tieftemperaturverhalten auf.
Flüssigkristalline Dioxan-Derivate sind seit langem bekannt.
Aus der EP 0 447 565 sind z. B. 1,3-Dioxane der Formel
sowie deren Verwendung in STN-Mischungen bekannt.
In der U.S. 5,322,638 werden z. B. 1,3-Dioxane der Formel
wobei R¹ ein Alkenylrest, A² ein 1,4-Phenylring oder trans-1,4-Cyclo
hexylenring, X¹ F oder Cl und X² Fluor bedeutet, beansprucht.
Aus der EP 0 400 861 sind z. B. Phenyldioxane der Formel
bekannt.
Im Hinblick auf die verschiedensten Einsatzbereiche der 1,3-Dioxane mit
hohem Δε war es jedoch wünschenswert, weitere Verbindungen mit hoher
Nematogenität und vergleichsweise niedriger Doppelbrechung zur Verfü
gung zu haben, die auf die jeweiligen Anwendungen genau maßgeschnei
derte Eigenschaften aufweisen.
Mit der Bereitstellung von Verbindungen der 2,2-Difluor-1,3-dioxane 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 Anwendungs
bereich. 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 erfindungsgemäßen Verbindungen
zeichnen sich insbesondere durch ihren breiten Mesophasenbereich bei
guten Viskositätseigenschaften vergleichsweise niedrigen Δn-Werten und
hohen Δε-Werten aus.
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 flüssigkristalline Verbindungen mit
einem Strukturelement der Formel I, ein Verfahren zur Herstellung dieser
Verbindungen und die bei diesem Verfahren durchlaufenen, neuen
Zwischenprodukte sowie die Verwendung dieser Verbindungen als
Komponenten flüssigkristalliner Medien.
Bevorzugte 2,2-Difluor-1,3-dioxane sind diejenigen der Formel II,
worin
R¹ einen unsubstituierten oder mit CN oder mit mindestens einem Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 12 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂- Gruppen durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe -O-, -S-,
-CO-, -O-CO-, -CO-O- und -C≡C- ersetzt sein können,
A¹ und A² jeweils unabhängig voneinander
R¹ einen unsubstituierten oder mit CN oder mit mindestens einem Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 12 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂- Gruppen durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe -O-, -S-,
-CO-, -O-CO-, -CO-O- und -C≡C- ersetzt sein können,
A¹ und A² jeweils unabhängig voneinander
- a) einen 1,4-Phenylenrest, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
- b) 1,4-Cyclohexylenrest, worin eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- oder -S- ersetzt sein können,
- c) einen Piperidin-1,4-diyl-, einen 1,4-Bicyclo[2,2,2]-octylen- oder einen Naphthalin-2,6-diylrest
- d) einen Cyclohexenylenrest
wobei die Reste a), b) und d) ein oder mehrfach durch Halogenatome,
vorzugsweise F-Atome, Cyano- und/oder Methylgruppen substituiert sein
können,
Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C- oder eine Einfachbindung, und
m 0, 1 oder 2,
bedeuten.
Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C- oder eine Einfachbindung, und
m 0, 1 oder 2,
bedeuten.
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen, die ein Strukturelement der
Formel Ia
enthalten.
Bevorzugte Verbindungen der Formel II sind Verbindungen der Unterfor
meln IIa bis IIe:
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin flüssigkristalline Medien
enthaltend ein 2,2-Difluor-1,3-dioxan der Formel II, sowie Flüssig
kristallanzeigeelemente, insbesondere elektrooptische Anzeigeelemente,
die derartige Medien enthalten.
In den Verbindungen der Formel II bedeutet R¹ vorzugsweise gerad
kettiges Alkyl oder Alkenyl mit 1-5 C-Atomen. Der Alkenylrest ist
vorzugsweise 1E-Alkenyl, 3E-Alkenyl oder 4-Alkenyl.
Falls R¹ in den Verbindungen der Formel II 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 bedeutet vorzugsweise geradkettiges 2-Oxapropyl (= Methoxy
methyl), 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 einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH₂-Gruppe durch
-CH=OH- 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 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 Oxycarbonyl
gruppe -O-CO-. Vorzugsweise sind diese geradkettig und haben 2 bis
6C-Atome.
Sie bedeuten demnach besonders Acetyloxy, Propionyloxy, Butyryloxy,
Pentanoyloxy, Hexanoyloxy, Acetyloxymethyl, Propionyloxymethyl,
Butyryloxymethyl, Pentanoyloxymethyl, 2-Acetyloxyethyl, 2-Propionyl
oxyethyl, 2-Butyryloxyethyl, 3-Acetyloxypropyl, 3-Propionyloxypropyl,
4-Acetyloxybutyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl,
Butoxycarbonyl, Pentoxycarbonyl, Methoxycarbonylmethyl, Ethoxy
carbonylmethyl, Propoxycarbonylmethyl, Butoxycarbonylmethyl,
2-(Methoxycarbonyl)ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, 2-(Propoxycarbonyl)
ethyl, 3-(Methoxycarbonyl)propyl, 3-(Ethoxycarbonyl)propyl, 4-(Methoxy
carbonyl)-butyl.
Falls R¹ einen einfach durch CN oder CF₃ substituierten Alkyl- oder
Alkenylrest bedeutet, so ist dieser Rest vorzugsweise geradkettig und die
Substitution durch CN oder CF₃ in ω-Position.
Falls R¹ 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, vorzugsweise jedoch in
ω-Position.
Verbindungen der Formeln I und II mit verzweigten Flügelgruppen R¹
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 R¹ 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-Methyl
butoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methyl
hexoxy, 1-Methylheptoxy.
Formel II umfaßt sowohl die Racemate dieser Verbindungen als auch die
optische Antipoden sowie deren Gemische.
Unter diesen Verbindungen der Formel II sowie den Unterformeln sind
diejenigen bevorzugt, in denen mindestens einer der darin enthaltenden
Reste eine der angegebenen bevorzugten Bedeutungen hat.
Die Verbindungen der Formeln I und II 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 Reaktionsbedin
gungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind.
Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten
Varianten Gebrauch machen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich z. B. wie folgt her
stellen:
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Dioxane, wobei man ausgehend vom entsprechen
den Diol durch Umsetzung mit Thiocarbonyldiimidazol das entsprechende
Thion der Formel III enthält, welches im nächsten Schritt mit Ammonium
fluorid in Gegenwart von N-Iodsuccinimid zum 2,2-Difluor-1,3-dioxan
umgesetzt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist das bei dem erfindungs
gemäßen Verfahren durchlaufende neue Zwischenprodukt der Formel III
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen der Teilformeln IIIa-IIIe:
Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Medien enthalten vorzugs
weise 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) Substan
zen, insbesondere Substanzen aus den Klassen der Azoxybenzole,
Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexyl
benzoate, Cyclohexan-carbonsäure-phenyl- oder cyclohexyl-ester,
Phenyl- oder Cyclohexyl-ester der Cyclohexylbenzoesäure, Phenyl- oder
Cyclohexyl-ester der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Cyclohexyl
phenylester der Benzoesäure, der Cyclohexancarbonsäure, bzw. der
Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Phenylcyclohexane, Cyclohexyl
biphenyle, Phenylcyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexane,
Cyclohexylcyclohexylcyclohexane, 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, Benzylphenyl
ether, 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′-A-E-R′′ (1)
R′-A-COO-E-R′′ (2)
R′-A-OOC-E-R′′ (3)
R′-A-CH₂CH₂-E-R′′ (4)
R′-A-C≡C-E-R′′ (5)
R′-A-COO-E-R′′ (2)
R′-A-OOC-E-R′′ (3)
R′-A-CH₂CH₂-E-R′′ (4)
R′-A-C≡C-E-R′′ (5)
In den Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeuten A und E, die gleich oder ver
schieden 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, Dio 1,3-Dioxan-2,5-diyl und G 2-(trans-1,4-Cyclo
hexyl)-ethyl, Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl oder 1,3-Dioxan-2,5-diyl
bedeuten.
Vorzugsweise ist einer der Reste A und E Cyc, Phe oder Pyr. E ist vor
zugsweise Cyc, Phe oder Phe-Cyc. Vorzugsweise enthalten die erfin
dungsgemäßen Medien eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus
den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin A 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 A 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 gegebenen
falls eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen
der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin die Reste A 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 Kohlenstoff
atomen. 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′′ von
einander 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 Verbin
dungen, in denen R′′ diese Bedeutung hat, werden mit den Teilformeln 1b,
2b, 3b, 4b und 5b bezeichnet. Besonders bevorzugt sind solche Verbin
dungen 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 1 c, 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 1 a-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 Ver
bindungen 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 10 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 erfindungs gemäßen Medien enthaltenen Verbindungen aus den Gruppen A und/oder B und/oder C vorzugsweise 5 bis 90% und insbesondere 10 bis 90% beträgt.
Gruppe A: 0 bis 90%, vorzugsweise 10 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 erfindungs gemäßen 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 Ver
bindungen. 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, zweck
mäßig 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 Flüssigkristallanzeige
elementen verwendet werden können. Derartige Zusätze sind dem Fach
mann 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-Host-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 Tabel
len 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 Grund
körper angegeben. Im Einzelfall folgt getrennt vom Acronym für den
Grundkörper mit einem Strich ein Code für die Substituenten R¹, R², L¹
und L²:
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu be
grenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtspro
zent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Fp. bedeutet
Schmelzpunkt, Kp. = Klärpunkt. Ferner bedeuten K = kristalliner Zustand,
N = nematische Phase, S = smektische Phase und 1 = 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, Diethylether oder Toluol, trennt ab, trocknet
die organische Phase, dampft ein und reinigt das Produkt durch Destil
lation unter reduziertem Druck oder Kristallisation und/oder Chromato
graphie. Folgende Abkürzungen werden verwendet:
DAST Diethylaminoschwefeltrifluorid
DMAP 4-(Dimethylamino)-pyridin
DMEU 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon
KOT Kalium-tertiär-butanolat
THF Tetrahydrofuran
pTsOH p-Toluolsulfonsäure
DMAP 4-(Dimethylamino)-pyridin
DMEU 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon
KOT Kalium-tertiär-butanolat
THF Tetrahydrofuran
pTsOH p-Toluolsulfonsäure
Zu einer Natriumethanolat-Lösung, hergestellt aus 46 g (2,0 mol) Natrium
und 1 l Ethanol werden bei 65°C 320,4 g (2,0 mol) Diethylmalonat
getropft. Nach 0,5 h Rühren werden 287 g (1 mol) 4-Pentyl-4′-brombicyclo
hexyl hinzugefügt. Zuletzt wird wie üblich aufgearbeitet.
Ein Gemisch aus 0,3 mol 1A und 300 ml THF wird langsam zu einer unter
Rückfluß gehaltenen Suspension von 17,1 g (0,45 mol) Lithiumalumi
niumhydrid, 100 ml Toluol und 400 ml THF gegeben.
Nach 1 h Rühren wird das Gemisch auf 10°C gekühlt und mit Wasser
hydrolysiert. Nach üblicher Aufarbeitung erhält man das 1,2-Diol als
weißes Pulver.
Zu 38,5 mmol 1,1-Thiocarbonyldiimidazol und 38,5 mmol DMAP gelöst in
100 ml abs. THF werden bei Raumtemperatur innerhalb von 45 min
35 mmol 1 B in 800 ml THF zugetropft. Man läßt über Nacht rühren und
engt die Lösung im Vakuum ein. Der Rückstand wird in Dichlormethan
gelöst und wie üblich aufgearbeitet. K 104 SB ?; Δε = 9,63; Δn = +0,115.
10,8 mmol 1C und 41,4 mmol Tetrabutylammoniumdihydrogentrifluorid
werden in 100 ml Dichlormethan gelöst und bei 0°C mit 26 mmol
N-Iodsuccinimid versetzt. Man läßt 1 h bei Raumtemperatur rühren und
engt das Reaktionsgemisch im Vakuum ein. Anschließend wird wie üblich
aufgearbeitet. Das Produkt wird in n-Hexan umkristallisiert. K 55 SB 123 l.
Analog werden die folgenden Verbindungen der Formel
hergestellt:
Claims (9)
1. 2,2-Difluor-1,3-dioxane, enthaltend ein Strukturelement der
allgemeinen Formel I
2. 2,2-Difluor-1,3-dioxane nach Anspruch 1 der Formel II,
worin
R¹ einen unsubstituierten oder mit CN oder mit mindestens einem Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 12 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe -O-, -S-, -CO-, -O-CO-, -CO-O- und -C≡C- ersetzt sein können,
A¹ und A² jeweils unabhängig voneinander
R¹ einen unsubstituierten oder mit CN oder mit mindestens einem Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 12 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe -O-, -S-, -CO-, -O-CO-, -CO-O- und -C≡C- ersetzt sein können,
A¹ und A² jeweils unabhängig voneinander
- a) einen 1,4-Phenylenrest, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
- b) einen 1,4-Cyclohexylenrest, worin eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- oder -S- ersetzt sein können,
- c) einen Piperidin-1,4-diyl-, einen 1,4-Bicyclo[2,2,2] octylen- oder einen Naphthalin-2,6-diylrest
- d) einen 1,4-Cyclohexenylenrest
wobei die Reste a), b) und d) ein oder mehrfach durch Halogen
atome, insbesondere Fluoratome, Cyano- und/oder Methylgruppen
substituiert sein können,
Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander für -CO-O-, -O-CO-, -CH₂C-, -COH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C- oder eine Einfachbindung stehen, und
m 0,1 oder 2,
bedeuten.
Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander für -CO-O-, -O-CO-, -CH₂C-, -COH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C- oder eine Einfachbindung stehen, und
m 0,1 oder 2,
bedeuten.
3. 2,2-Difluor-1,3-dioxane nach Anspruch 1 oder 2 enthaltend ein
Strukturelement der Formel Ia
4. 2,2-Difluor-1,3-dioxane der Formel IIa,
worin R¹ die in Anspruch 2 angegebene Bedeutung besitzt.
5. Flüssigkristallines Medium enthaltend mindestens zwei flüssig
kristalline Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß es minde
stens ein 2,2-Difluor-1,3-dioxan der Formel II nach Anspruch 2
enthält.
6. Elektrooptische Anzeige enthaltend ein flüssigkristallines Medium
nach Anspruch 5.
7. Verbindungen der Formel III,
worin R¹, A¹, Z¹, A², Z² und m die in Anspruch 2 angegebene
Bedeutung haben.
8. Verbindungen der Formel IIIa,
worin R¹ die in Anspruch 2 angegebene Bedeutung hat.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996124590 DE19624590B4 (de) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 2,2-Difluor-1,3-dioxane, diese enthaltendes flüssigkristallines Medium, deren Verwendung und Zwischenprodukte (1,3-Dioxan-2-thione) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996124590 DE19624590B4 (de) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 2,2-Difluor-1,3-dioxane, diese enthaltendes flüssigkristallines Medium, deren Verwendung und Zwischenprodukte (1,3-Dioxan-2-thione) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19624590A1 true DE19624590A1 (de) | 1998-01-02 |
DE19624590B4 DE19624590B4 (de) | 2007-07-12 |
Family
ID=7797461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996124590 Expired - Fee Related DE19624590B4 (de) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 2,2-Difluor-1,3-dioxane, diese enthaltendes flüssigkristallines Medium, deren Verwendung und Zwischenprodukte (1,3-Dioxan-2-thione) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19624590B4 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998032721A1 (fr) * | 1997-01-22 | 1998-07-30 | Chisso Corporation | Composes et composition a cristaux liquides et element graphique a cristaux liquides contenant lesdits composes |
DE19921318B4 (de) * | 1998-05-22 | 2015-05-28 | Merck Patent Gmbh | Annelierte 2,2-Difluor-1,3-dioxane und 2,2-Difluor-1,3-dioxolane |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3437935A1 (de) * | 1984-10-17 | 1986-04-24 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Heterocyclische verbindungen |
DE4029165A1 (de) * | 1990-09-14 | 1992-03-19 | Hoechst Ag | Verwendung von 4-fluor-pyrimidinen als komponente fuer ferroelektrische fluessigkristallmischungen |
-
1996
- 1996-06-20 DE DE1996124590 patent/DE19624590B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998032721A1 (fr) * | 1997-01-22 | 1998-07-30 | Chisso Corporation | Composes et composition a cristaux liquides et element graphique a cristaux liquides contenant lesdits composes |
DE19921318B4 (de) * | 1998-05-22 | 2015-05-28 | Merck Patent Gmbh | Annelierte 2,2-Difluor-1,3-dioxane und 2,2-Difluor-1,3-dioxolane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19624590B4 (de) | 2007-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19531165A1 (de) | Benzolderivate und flüssigkristallines Medium | |
DE19906254B4 (de) | α,β-Difluorzimtsäureester | |
DE19823194A1 (de) | 1,3-Dioxan-Derivate mit axialer Fluorsubstitution | |
EP0781770B1 (de) | 1,3-Dioxane und flüssigkristallines Medium | |
DE19831712B4 (de) | Fluorcyclohexan-Derivate und flüssigkristallines Medium | |
EP1515931B1 (de) | 3,3,4,4-tetrafluorcyclopentanverbindungen als komponenten flüssigkristalliner medien | |
DE19654487A1 (de) | Halovinyloxy substituierte Dioxanderivate | |
DE19525314B4 (de) | Dioxanyl-dioxane, diese enthaltendes flüssigkristallines Medium und dieses enthaltendes elektrooptisches Anzeigeelement | |
DE4227772A1 (de) | 2-Fluor-perfluoralkylcyclohexen-Derivate | |
DE19607996B4 (de) | Flüssigkristallines Medium enthaltend mindestens ein substituiertes Cyclohex-3-en-yl-Derivat | |
EP0441933B1 (de) | Difluorbenzonitrile und flüssigkristallines medium | |
DE19607999A1 (de) | Substituierte Cyclopent-3-en-l-yl-Derivate | |
EP1937661A1 (de) | Spiro [3.3] heptyl-dioxanderivate und ihre verwendung in flüssigkristallinen medien | |
DE10151492B4 (de) | Difluoracrylsäurederivate | |
DE19624590B4 (de) | 2,2-Difluor-1,3-dioxane, diese enthaltendes flüssigkristallines Medium, deren Verwendung und Zwischenprodukte (1,3-Dioxan-2-thione) | |
DE4000535A1 (de) | 1,4-disubstituierte 2,6-difluorbenzolverbindungen und fluessigkristallines medium | |
DE19504518A1 (de) | Partiell fluorierte Benzolderivate | |
DE19531135A1 (de) | Bis(trifluormethyl)-Dioxane | |
DE4201711B4 (de) | Lateral fluorierte Benzolderivate, ihre Verwendung und diese enthaltendes flüssigkristallines Medium, flüssigkristallines Anzeigeelement und elektrooptisches Anzeigelement | |
DE19921318B4 (de) | Annelierte 2,2-Difluor-1,3-dioxane und 2,2-Difluor-1,3-dioxolane | |
DE19831093A1 (de) | Acetylenderivate | |
DE19522529B4 (de) | 1,3-Dioxane und deren Verwendung | |
DE4300066A1 (en) | New fluorinated five-ring cpds. having high chemical, thermal and photo stability - e.g. 1,2-(di:fluoro-methylene di:oxy)-4-(trans-4-(trans-4-pentyl cyclohexyl) cyclohexyl) benzene, useful for liq. crystal display | |
DE4344422B4 (de) | Pyri(mi)din-Derivate und flüssigkristallines Medium | |
DE19615231A1 (de) | Heterocyclische Verbindungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120103 |