DE19913349A1 - Benzothiophene und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen - Google Patents
Benzothiophene und ihre Verwendung in flüssigkristallinen MischungenInfo
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Abstract
Benzothiophen-Derivate der Formel (I) werden als Komponenten von Flüssigkeitskristallmischungen verwendet DOLLAR F1 DOLLAR A wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben: DOLLAR A X1, X·2·: unabhängig voneinander -CH-,-CF-, die Gruppierung -(R·1·)C- oder die Gruppierung -R·1·-A·1·-M·1·)C- DOLLAR A mit den Maßgaben, daß DOLLAR A x1) X·1· und X·2· nicht zugleich die Gruppierung -(R·1·)C bzw. -(R·1·-A·1·-M·1·)C-bedeuten DOLLAR A x2) X·1· und X·2· nur dann zugleich -CH -oder -CF- bedeuten, wenn Z Fluor ist DOLLAR A Y·1·, Y·2·: unabhängig voneinander Wasserstoff oder Fluor, jedoch nicht beide zugleich Fluor DOLLAR A Z: Wasserstoff oder Fluor DOLLAR A R·1·, R·2· sind beispielsweise unabhängig voneinander DOLLAR A ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrische C-Atome) mit 1 bis 20 C-Atomen, DOLLAR A A·1·, A·1· sind beispielsweise Phenylen-1,4-diyl, M·1·: ungerichtet -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OCH¶2¶-, -(CH¶2¶)¶n¶-, OC(=O)CH¶2¶CH¶2¶-, -C IDENTICAL C- oder eine Einfachbindung, DOLLAR A m: 0 oder 1 DOLLAR A n: 1 bis 6.
Description
Neben nematischen und cholesterischen Flüssigkristallen werden in jüngerer Zeit
auch optisch aktive geneigt smektische (ferroelektrische) Flüssigkristalle in
kommerziellen Displayvorrichtungen verwendet.
Clark und Lagerwall konnten zeigen, daß der Einsatz ferroelektrischer Flüssig
kristalle (FLC) in sehr dünnen Zellen zu optoelektrischen Schalt- oder Anzeige
elementen führt, die im Vergleich zu den herkömmlichen TN ("twisted nematic")-
Zellen um bis zu einem Faktor 1000 schnellere Schaltzeiten haben (siehe z. B.
EP-A 0 032 362). Aufgrund dieser und anderer günstiger Eigenschaften, z. B. der
bistabilen Schaltmöglichkeit und des nahezu blickwinkelunabhängigen Kontrasts,
sind FLCs grundsätzlich für Anwendungsgebiete wie Computerdisplays gut
geeignet.
Für eine vertiefende Erörterung der technischen Anforderungen an FLCs wird auf
die Europäische Patentanmeldung 97118671.3 sowie die DE-A 197 48 432
verwiesen.
Thiophenderivate sind bereits für die Verwendung in Flüssigkristallmischungen
beschrieben:
Thiophenderivate z. B. in DE-A 33 46 175, EP-A-0 458 347, EP-A-0 364 923, EP- A-0 392 510, EP-A-0 459 406,
Derivate der Benzothiophen-2-carbonsäure in DE-A 196 30 068.
Thiophenderivate z. B. in DE-A 33 46 175, EP-A-0 458 347, EP-A-0 364 923, EP- A-0 392 510, EP-A-0 459 406,
Derivate der Benzothiophen-2-carbonsäure in DE-A 196 30 068.
Da die Entwicklung, insbesondere von ferroelektrischen Flüssigkristall
mischungen, noch in keiner Weise als abgeschlossen betrachtet werden kann, sind
die Hersteller von Displays an den unterschiedlichsten Komponenten für
Mischungen interessiert, unter anderem auch deshalb, weil erst das Zusammen
wirken der flüssigkristallinen Mischungen mit den einzelnen Bauteilen der
Anzeigevorrichtung bzw. der Zellen (z. B. der Orientierungsschicht) Rück
schlüsse auf die Qualität auch der flüssigkristallinen Mischungen zuläßt.
Es wurde nun gefunden, daß Benzothiophene der Formel (I) schon in geringen
Zumischmengen die Eigenschaften von Flüssigkristallmischungen, insbesondere
chiral-smektischen Mischungen, günstig beeinflussen, z. B. hinsichtlich der
dielektrischen Anisotropie und/oder des Schmelzpunktes, aber auch hinsichtlich
des Schaltverhaltens.
Ein Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Benzothiophenen der
Formel (I) als Komponenten von Flüssigkristallmischungen
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
X1, X2: unabhängig voneinander -CH-, -CF-, die Gruppierung -(R1)C- oder die Gruppierung -(R1-A1-M1)C-
mit den Maßgaben, daß
X1, X2: unabhängig voneinander -CH-, -CF-, die Gruppierung -(R1)C- oder die Gruppierung -(R1-A1-M1)C-
mit den Maßgaben, daß
- 1. X1 und X2 nicht zugleich die Gruppierung -(R1)C bzw. -(R1-A1- M1)C- bedeuten
- 2. X1 und X2 nur dann zugleich -CH- oder -CF- bedeuten, wenn Z Fluor ist
Y1
, Y2
: unabhängig voneinander Wasserstoff oder Fluor, jedoch nicht beide
zugleich Fluor
Z: Wasserstoff oder Fluor
R1
Z: Wasserstoff oder Fluor
R1
, R2
sind unabhängig voneinander
ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrische C-Atome) mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei
ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrische C-Atome) mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei
- 1. eine oder zwei nicht terminale -CH2-Gruppen durch -O- und/oder -C(=O)- und/oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können mit der Maßgabe, daß zwei benachbarte -CH2-Gruppen nicht durch Heteroatome ersetzt sein sollen und/oder
- 2. eine oder mehrere -CH2-Gruppen durch -CH=CH- und/oder -C∼C- ersetzt sein können und/oder
- 3. eine -CH2-Gruppe durch Cyclopropan-1,2-diyl, Cyclobutan-1,3- diyl, Cyclopentan-1,3-diyl, Bicyclo[1.1.1]pentan-1,3-diyl oder Cyclohexan-1,4-diyl ersetzt sein kann und/oder
- 4. ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können und/oder
im Falle eines verzweigten Alkylrestes mit asymmetrischen C-Atomen
die asymmetrischen C-Atome entweder
-CH3
-CH3
, -OCH3
, -CF3
, F, CN, Cl als Substituenten aufweisen
oder in einen 3- bis 7-gliedrigen Ring eingebaut sind, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte -CH2
oder in einen 3- bis 7-gliedrigen Ring eingebaut sind, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte -CH2
-Gruppen durch -O- und eine -CH2
-
Gruppe durch -OC(=O)- ersetzt sein können
A1
A1
, A2
sind unabhängig voneinander
Phenylen-1,4-diyl, gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert durch
CN oder F, Phenylen-1,3-diyl, gegebenenfalls ein- oder zweifach
substituiert durch CN oder F, Cyclohexan-1,4-diyl, wobei ein oder zwei
H-Atome durch CN und/oder CH3
und/oder F ersetzt sein können, 1-
Cyclohexen-1,4-diyl, wobei ein H-Atom durch F ersetzt sein kann, 1-
Alkyl-1-silacyclohexan-1,4-diyl, Pyridin-2,5-diyl, gegebenenfalls
einfach substituiert durch F, Pyrimidin-2,5-diyl, gegebenenfalls einfach
substituiert durch F, 1,1'-Biphenyl-4,4'-diyl, gegebenenfalls ein- oder
zweifach substituiert durch F, 1,1'-Phenylcyclohexyl-4,4'-diyl, worin
der Phenylteil gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert ist durch F
M1
M1
: ungerichtet -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OCH2
-, -(CH2
)n
-,
-OC(=O)CH2
CH2
-, -OCH2
CH2
CH2
-, -C∼C- oder eine Einfachbindung
m: 0 oder 1
n: 1 bis 6, d. h. 1, 2, 3, 4, 5 oder 6.
m: 0 oder 1
n: 1 bis 6, d. h. 1, 2, 3, 4, 5 oder 6.
Ungerichtet soll bedeuten, daß bei unsymmetrischen Gruppierungen Bild und
Spiegelbild der Gruppierung eingesetzt werden können.
Bevorzugt haben die Symbole und Indizes in der Formel (I) folgende
Bedeutungen:
R1, R2 sind bevorzugt unabhängig voneinander ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrische C-Atome) mit 2 bis 18 C-Atomen, wobei
R1, R2 sind bevorzugt unabhängig voneinander ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrische C-Atome) mit 2 bis 18 C-Atomen, wobei
- a) eine -CH2-Gruppe durch -O- ersetzt sein kann und/oder
- b) ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können.
R1
, R2
sind besonders bevorzugt unabhängig voneinander
ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrische
C-Atome) mit 3 bis 16 C-Atomen, wobei
- 1. eine -CH2-Gruppe durch -O- ersetzt sein kann
A1
, A2
sind bevorzugt unabhängig voneinander Phenylen-1,4-diyl, Phenylen-1,3-
diyl, 1,1'-Biphenyl-4,4'-diyl, 1,1'-Phenylcyclohexyl-4,4'-diyl
A1
A1
, A2
sind besonders bevorzugt Phenylen-1,4-diyl.
Z ist bevorzugt F oder
Z = H und Y1
Z ist bevorzugt F oder
Z = H und Y1
= F oder Y2
= F oder X1
= -CF- oder = -CF-.
Insbesondere bevorzugt werden die folgenden Verbindungen der Formeln (I-1)
bis (I-10) eingesetzt:
wobei R1 und R2 die oben angegebenen Bedeutungen und Bevorzugungen haben.
Gegenstand der Erfindung sind auch die Benzothiophene der Formel (I), wie sie
vorstehend definiert sind.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen bzw. erfindungsgemäß eingesetzten
Verbindungen erfolgt nach an sich literaturbekannten Methoden, wie sie in
Standardwerken zur Organischen Synthese, z. B. Houben-Weyl, Methoden der
Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, beschrieben werden.
Es kann sich jedoch als erforderlich erweisen, die Literaturmethoden für die
Erfordernisse mesogener Bausteine zu variieren oder modifizieren, da z. B.
funktionelle Derivate mit langen (< C6) Alkylketten häufig ein geringeres
Reaktionsvermögen zeigen als z. B. die Methyl- oder Ethylanaloga.
Insbesondere wird in diesem Zusammenhang auf folgende Literaturstellen
verwiesen, in denen allgemein die Synthese von Benzothiophen-Derivaten
beschrieben wird, die u. a. als Pharmaka Verwendung finden sollen, denen aber für
den Fachmann die erfindungsgemäßen Benzothiophene und deren Eignung als
Komponenten flüssigkristalliner Mischungen nicht zu entnehmen sind.
Was die Verknüpfung funktioneller Derivate der Benzothiophene mit anderen
flüssigkristall-spezifischen Bausteinen anbelangt, wird ausdrücklich auf DE-A
197 48 432 verwiesen, in der eine Auflistung dem Fachmann geläufiger Methoden
angegeben ist.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Verbindungen der
vorstehenden Formel (I) in Flüssigkristallmischungen, vorzugsweise smektischen
und nematischen, besonders bevorzugt ferroelektrischen Flüssigkristall
mischungen. Insbesondere bevorzugt ist die Verwendung in ferroelektrischen
Flüssigkristallmischungen, die im Inverse-Mode oder in Anzeigen mit
Aktivmatrix-Elementen betrieben werden.
Weiterhin Gegenstand der Erfindung sind Flüssigkristallmischungen, vorzugs
weise smektische und nematische, besonders bevorzugt ferroelektrische Flüssig
kristallmischungen, enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der vorstehenden
Formel (I).
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen enthalten im allgemeinen 2 bis
35, vorzugsweise 2 bis 25, besonders bevorzugt 2 bis 20 Komponenten.
Sie enthalten im allgemeinen 0,01 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis
60 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 30 Gew.-%, an einer oder mehreren,
vorzugsweise 1 bis 10, besonders bevorzugt 1 bis 5, ganz besonders bevorzugt 1
bis 3, der Verbindungen der Formel (I).
Weitere Komponenten von Flüssigkristallmischungen, die Verbindungen der
Formel (I) enthalten, werden vorzugsweise ausgewählt aus den bekannten
Verbindungen mit smektischen und/oder nematischen und/oder cholesterischen
Phasen. In diesem Sinne geeignete weitere Mischungskomponenten sind
insbesondere in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP 96/03154 sowie
DE-A 197 48 432 aufgeführt, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen
wird.
Die erfindungsgemäßen Mischungen wiederum können Anwendung finden in
elektrooptischen oder vollständig optischen Elementen, z. B. Anzeigeelementen,
Schaltelementen, Lichtmodulatoren, Elementen zur Bildbearbeitung und/oder
Signalverarbeitung oder allgemein im Bereich der nichtlinearen Optik.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Schalt- oder Anzeigevorrichtung,
vorzugsweise eine Vorrichtung unter Nutzung der smektischen Phasen im Bereich
der Arbeitstemperatur. Insbesondere bevorzugt sind ferroelektrische Schalt-
und/oder Anzeigevorrichtungen, die im Normal- oder Inverse (τVmin)-Mode (siehe
z. B.: J.C. Jones, M.J. Towler, J.R. Hughes, Displays 1993, 14, Nr. 2, 86-93; M.
Koden, Ferroelectrics 1996, 179, 121-129) betrieben werden.
Ebenfalls insbesondere bevorzugt sind ferroelektrische Schalt- und/oder
Anzeigevorrichtungen, die Aktivmatrix-Elemente enthalten (siehe z. B.
DE-A 198 22 830).
In der vorliegenden Anmeldung sind verschiedene Dokumente zitiert,
beispielsweise um das technische Umfeld der Erfindung zu illustrieren. Auf alle
diese Dokumente wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen; sie gelten durch
Zitat als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele weiter erläutert, ohne sie
dadurch beschränken zu wollen.
6-Hexyloxy-2-(4-hexylphenyl)benzo[b]thiophen (erhalten analog Literatur 5 aus
4-Hexylphenacylbromid [zugänglich nach Literatur 8] und 3-Hexyloxythiophenol
[zugänglich nach Literatur 7] wird analog Literatur 5 in 3-Brom-6-hexyloxy-2-(4-
hexylphenyl)benzo[b]thiophen überführt. Analog Literatur 2 wird daraus 6-
Hexyloxy-2-(4-hexylphenyl)benzo[b]thiophen-3-carbonsäure hergestellt. Daraus
wird im Zuge einer Fluordecarboxylierung (s. Forrest et al., Tetrahedron Lett., 36,
2117 (1995) oder Wang et al., J. Chem. Soc., Chem. Comm., 2399 (1995) mittels
F-TEDA-BF4 (s. Banks, R. E., J. Fluorine Chem. (1998), 87(1), 1-17 [CAN
128: 216948]) die Zielverbindung erhalten.
Analog können die Verbindungen der Formel (I) erhalten werden, in denen
R1 in der Gruppierung -(R1)C- einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C- Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
bedeuten.
R1 in der Gruppierung -(R1)C- einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C- Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
bedeuten.
7-Fluor-2-(4-hexylphenyl)-5-octyloxy-benzo[b]thiophen
wird erhalten durch Umsetzung von 3-Fluor-4-methoxy-thiophenol (zugänglich
analog Literatur 7 aus 3-Fluor-4-methoxy-anilin [458-52-6]) und 4-Hexylphen
acylbromid analog Literatur 5 zu 7-Fluor-2-(4-hexylphenyl)-5-methoxy-
benzo[b]thiophen, Etherspaltung mittels Bromwasserstoffsäure/Essigsäure zu 7-
Fluor-2-(4-hexylphenyl)-5-hydroxy-benzo[b]thiophen und Williamsonsche Ether
synthese mit Octylbromid in Butanon-2 in Gegenwart von Kaliumcarbonat.
Analog können die Verbindungen der Formel (I) erhalten werden, in denen
- a) R1 in der Gruppierung -(R1)C- einen Alkyl-, Alkyloxy- oder Alkyl
carbonyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen - b) R1 in der Gruppierung -(R1-A1-M1)C- einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von
1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
M1 -C(=O)O-, -CH2O-, -CH2CH2C(=O)O-, -(CH2)3O-
bedeuten.
6,7-Difluor-2-(4-hexylphenyl)-5-heptyloxy-benzo[b]thiophen
wird erhalten durch Umsetzung von 2,3-Difluor-4-ethoxy-thiophenol (zugänglich
analog Literatur 7 aus 2,3-Difluor-4-ethoxy-anilin [189751-13-1]) und 4-
Hexylphenacylbromid analog Literatur 5 zu 6,7-Difluor-2-(4-hexylphenyl)-5-
ethoxy-benzo[b]thiophen, Etherspaltung mittels Bromwasserstoffsäure / Essig
säure zu 6,7-Difluor-2-(4-hexylphenyl)-5-hydroxy-benzo[b]thiophen und
Williamson'sche Ethersynthese mit Heptylbromid in Butanon-2 in Gegenwart von
Kaliumcarbonat.
Analog können die Verbindungen der Formel (I) erhalten werden, in denen
- a) R1 in der Gruppierung -(R1)C- einen Alkyl-, Alkyloxy- oder Alkyl
carbonyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen - b) R1 in der Gruppierung -(R1-A1-M1)C- einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von
1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
M1 -C(=O)O-, -CH2O-, -CH2CH2C(=O)O-, -(CH2)3O-
bedeuten.
6,7-Difluor-2-(4-hexylphenyl)-5-octyl-benzo[b]thiophen
wird erhalten analog Beispiel 3, wobei jedoch die Hydroxy-Verbindung in das
entsprechende Triflat überführt und mittels dem 9-BBN-Addukt von Oct-1-en
unter Pd-Katalyse in die Zielverbindung überführt wird.
Analog können die Verbindungen der Formel (I) erhalten werden, in denen
- a) R1 in der Gruppierung -(R1)C- einen Alkylrest von 1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen - b) R1 in der Gruppierung -(R1-A1-M1)C- einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von
1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
M1 eine Einfachbindung
bedeuten.
2-(4-Hexylphenyl)-6-octyloxy-benzo[b]thiophen
wird analog Literatur Literatur 14 (S. 16) aus 6-Methoxy-benzo[b]thiophen-2-
boronsäure und 4-Hexylbrombenzol in einer Suzuki-Reaktion hergestellt. Das
primär erhaltene 2-(4-Hexylphenyl)-6-methoxybenzo[b]thiophen wird einer
Etherspaltung mittels Bromwasserstoffsäure-Eisessig unterzogen. Die entstandene
Hydroxy-Verbindung liefert in einer Williamson'schen Ethersynthese mit
Octylbromid in Butanon-2 in Gegenwart von Kaliumcarbonat die Zielverbindung.
Analog können die Verbindungen der Formel (I) erhalten werden, in denen
R1 in der Gruppierung -(R1)C- einen Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
bedeuten.
R1 in der Gruppierung -(R1)C- einen Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
bedeuten.
2-(4-Hexylphenyl)-6-octyl-benzo[b]thiophen
wird analog Beispiel 5 erhalten, wobei jedoch die Hydroxy-Verbindung analog
Beispiel 4 weiter zu der Zielverbindung umgesetzt wird.
Analog können die Verbindungen der Formel (I) erhalten werden, in denen
R1 in der Gruppierung -(R1)C- einen Alkylrest von 1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
bedeuten.
R1 in der Gruppierung -(R1)C- einen Alkylrest von 1 bis 20 C-Atomen
R2 einen Alkyl- oder Alkyloxyrest von 1 bis 20 C-Atomen
bedeuten.
Literatur 1: Sauter et al., Monatshefte für Chemie 101, 1806-1816 (1970) für
die Herstellung von 5-Alkoxy-2-aryl-benzothiophenen, die auch in Position 3 eine
zusätzliche Carboxylgruppe aufweisen können.
Literatur 2: WO 97/34888 für die Synthese von 6-Alkyloxy-2-aryl-benzothio phenen, die auch in Pos. 3 einen Brom- oder Carbonyl-Substituenten besitzen können.
Literatur 3: WO 96/02537 für die Synthese von 6-Alkyl- oder Alkyloxy-benzo thiophenen, die auch in Position 3 einen Carbonylsubstituenten aufweisen können.
Literatur 4: US 4,133,814 für die Synthese von 6-Alkyloxy-2-aryl-benzothio phenen sowie einen Überblick über weitere Wege zu Benzothiophenen.
Literatur 5: WO 97/01549 für die Synthese von 6-Alkyloxy-2-aryl-benzothio phenen, die auch in Position 3 einen Brom- oder Carbonyl-Substituenten besitzen können.
Literatur 6: EP-A-0 832 891 für die Synthese kondensierter Aromaten mit einer Benzothiophenteilstruktur sowie für weitere Synthesen von 2-Aryl- benzothiophenen.
Literatur 7: Mol. Cryst. Liq. Cryst. (1978), 44 (3-4), 193-5 [CAN 89: 42642] sowie ibid., (1979), 54 (3-4), 221-36 [CAN 93: 7776) für die Synthese mesogener Thiophenole.
Literatur 8: EP-A-0 439 170 für die Synthese mesogener Phenacylbromide.
Literatur 9: DE-A 44 20 926 für die Synthese von substituierten Benzothio phenen mit Carbonylfunktion in Position 2.
Literatur 10: WO 98/03501 für die Synthese von 2,6-disubstituierten Benzo thiophenen.
Literatur 11: WO 98/13363 für die Synthese von 6-Alkyloxy-3-aryl- und 6- Alkyloxy-2-aryl-benzothiophenen.
Literatur 12: FR-A 2 752 840 für die Synthese von 2,3-substituierten Benzo thiophenen mit einem über Halogen-Metall-Austausch zugänglichen Substituenten in Position 7.
Literatur 13: EP-A-0 835 872 für die Synthese von 6-Methyl-2-aryl-3- substituierten Benzothiophenen.
Literatur 14: EP-A-0 842 930 für die Synthese von 6-Alkoxy-2-(4-alkoxy phenyl)benzothiophenen.
Literatur 15: WO 98/33793 für die Synthese von 7-Brom-3-methyl-benzo thiophen als Vorprodukt für komplexere Benzothiophene.
Literatur 16: Tetrahedron Letters No. 37, S. 4049-52, 1968 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene.
Literatur 17: Tetrahedron Letters No. 17, S. 2029-2032, 1968 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene.
Literatur 18: J. Chem. Soc. Perkin Trans I, 1973, 429-32 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene.
Literatur 19: J. Chem. Soc. (C), 1968, 1225-27 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene
Literatur 20: J. Chem. Soc. (C), 1967, 865-73 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene
Literatur 21: EP-A-0 568 289 für die Synthese funktionalisierter Benzo thiophene
Literatur 2: WO 97/34888 für die Synthese von 6-Alkyloxy-2-aryl-benzothio phenen, die auch in Pos. 3 einen Brom- oder Carbonyl-Substituenten besitzen können.
Literatur 3: WO 96/02537 für die Synthese von 6-Alkyl- oder Alkyloxy-benzo thiophenen, die auch in Position 3 einen Carbonylsubstituenten aufweisen können.
Literatur 4: US 4,133,814 für die Synthese von 6-Alkyloxy-2-aryl-benzothio phenen sowie einen Überblick über weitere Wege zu Benzothiophenen.
Literatur 5: WO 97/01549 für die Synthese von 6-Alkyloxy-2-aryl-benzothio phenen, die auch in Position 3 einen Brom- oder Carbonyl-Substituenten besitzen können.
Literatur 6: EP-A-0 832 891 für die Synthese kondensierter Aromaten mit einer Benzothiophenteilstruktur sowie für weitere Synthesen von 2-Aryl- benzothiophenen.
Literatur 7: Mol. Cryst. Liq. Cryst. (1978), 44 (3-4), 193-5 [CAN 89: 42642] sowie ibid., (1979), 54 (3-4), 221-36 [CAN 93: 7776) für die Synthese mesogener Thiophenole.
Literatur 8: EP-A-0 439 170 für die Synthese mesogener Phenacylbromide.
Literatur 9: DE-A 44 20 926 für die Synthese von substituierten Benzothio phenen mit Carbonylfunktion in Position 2.
Literatur 10: WO 98/03501 für die Synthese von 2,6-disubstituierten Benzo thiophenen.
Literatur 11: WO 98/13363 für die Synthese von 6-Alkyloxy-3-aryl- und 6- Alkyloxy-2-aryl-benzothiophenen.
Literatur 12: FR-A 2 752 840 für die Synthese von 2,3-substituierten Benzo thiophenen mit einem über Halogen-Metall-Austausch zugänglichen Substituenten in Position 7.
Literatur 13: EP-A-0 835 872 für die Synthese von 6-Methyl-2-aryl-3- substituierten Benzothiophenen.
Literatur 14: EP-A-0 842 930 für die Synthese von 6-Alkoxy-2-(4-alkoxy phenyl)benzothiophenen.
Literatur 15: WO 98/33793 für die Synthese von 7-Brom-3-methyl-benzo thiophen als Vorprodukt für komplexere Benzothiophene.
Literatur 16: Tetrahedron Letters No. 37, S. 4049-52, 1968 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene.
Literatur 17: Tetrahedron Letters No. 17, S. 2029-2032, 1968 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene.
Literatur 18: J. Chem. Soc. Perkin Trans I, 1973, 429-32 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene.
Literatur 19: J. Chem. Soc. (C), 1968, 1225-27 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene
Literatur 20: J. Chem. Soc. (C), 1967, 865-73 für die Synthese polyfluorierter Benzothiophene
Literatur 21: EP-A-0 568 289 für die Synthese funktionalisierter Benzo thiophene
Claims (12)
1. Verwendung von Benzothiophen-Derivaten der Formel (I) als
Komponenten von Flüssigkristallmischungen
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
X1, X2: unabhängig voneinander -CH-, -CF-, die Gruppierung -(R1)C- oder die Gruppierung -(R1-A1-M1)C
mit den Maßgaben, daß
Z: Wasserstoff oder Fluor
R1, R2 sind unabhängig voneinander ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrische C-Atome) mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei
oder in einen 3- bis 7-gliedrigen Ring eingebaut sind, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte -CH2-Gruppen durch -O- und eine -CH2-Gruppe durch -OC(=O)- ersetzt sein können
A1, A2 sind unabhängig voneinander Phenylen-1,4-diyl, gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert durch CN oder F, Phenylen-1,3-diyl, gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert durch CN oder F, Cyclohexan-1,4-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch CN und/oder CH3 und/oder F ersetzt sein können, 1-Cyclohexen-1,4-diyl, wobei ein H-Atom durch F ersetzt sein kann, 1-Alkyl-1-silacyclohexan-1,4-diyl, Pyridin-2,5- diyl, gegebenenfalls einfach substituiert durch F, Pyrimidin-2,5- diyl, gegebenenfalls einfach substituiert durch F, 1,1'-Biphenyl- 4,4'-diyl, gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert durch F, 1,1'-Phenylcyclohexyl-4,4'-diyl, worin der Phenylteil gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert ist durch F
M1: ungerichtet -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OCH2-, -(CH2)n-, -OC(=O)CH2CH2-, -OCH2CH2CH2-, -C∼C- oder eine Einfach bindung
m: 0 oder 1
n: 1 bis 6.
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
X1, X2: unabhängig voneinander -CH-, -CF-, die Gruppierung -(R1)C- oder die Gruppierung -(R1-A1-M1)C
mit den Maßgaben, daß
- 1. X1 und X2 nicht zugleich die Gruppierung -(R1)C bzw. -(R1-A1-M1)C- bedeuten
- 2. X1 und X2 nur dann zugleich -CH- oder -CF- bedeuten, wenn Z Fluor ist
Z: Wasserstoff oder Fluor
R1, R2 sind unabhängig voneinander ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrische C-Atome) mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei
- a) eine oder zwei nicht terminale -CH2-Gruppen durch -O- und/oder C(=O)- und/oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können mit der Maßgabe, daß zwei benachbarte -CH2-Gruppen nicht durch Heteroatome ersetzt sein sollen und/oder
- b) eine oder mehrere -CH2-Gruppen durch -CH=CH- und/oder -C∼C- ersetzt sein können und/oder
- c) eine -CH2-Gruppe durch Cyclopropan-1,2-diyl, Cyclobutan- 1,3-diyl, Cyclopentan-1,3-diyl, Bicyclo[1.1.1]pentan-1,3- diyl oder Cyclohexan-1,4-diyl ersetzt sein kann und/oder
- d) ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können und/oder
- e) im Falle eines verzweigten Alkylrestes mit asymmetrischen C-Atomen die asymmetrischen C-Atome entweder
oder in einen 3- bis 7-gliedrigen Ring eingebaut sind, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte -CH2-Gruppen durch -O- und eine -CH2-Gruppe durch -OC(=O)- ersetzt sein können
A1, A2 sind unabhängig voneinander Phenylen-1,4-diyl, gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert durch CN oder F, Phenylen-1,3-diyl, gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert durch CN oder F, Cyclohexan-1,4-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch CN und/oder CH3 und/oder F ersetzt sein können, 1-Cyclohexen-1,4-diyl, wobei ein H-Atom durch F ersetzt sein kann, 1-Alkyl-1-silacyclohexan-1,4-diyl, Pyridin-2,5- diyl, gegebenenfalls einfach substituiert durch F, Pyrimidin-2,5- diyl, gegebenenfalls einfach substituiert durch F, 1,1'-Biphenyl- 4,4'-diyl, gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert durch F, 1,1'-Phenylcyclohexyl-4,4'-diyl, worin der Phenylteil gegebenenfalls ein- oder zweifach substituiert ist durch F
M1: ungerichtet -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OCH2-, -(CH2)n-, -OC(=O)CH2CH2-, -OCH2CH2CH2-, -C∼C- oder eine Einfach bindung
m: 0 oder 1
n: 1 bis 6.
2. Flüssigkristallmischung, enthaltend mindestens eine Verbindung der
Formel (I).
3. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 2, in der in der Verbindung der
Formel (I) R1 und R2 unabhängig voneinander ein geradkettiger oder
verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrische C-Atome) mit 2 bis
18 C-Atomen sind, wobei
- a) eine -CH2-Gruppe durch -O- ersetzt sein kann und/oder
- b) ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können.
4. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Verbindungen der Formel (I) A1 und A2 unabhängig
voneinander Phenylen-1,4-diyl, Phenylen-1,3-diyl, 1,1'-Biphenyl-4,4'-diyl
oder 1,1'-Phenylcyclohexyl-4,4'-diyl bedeuten.
5. Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Verbindungen der Formel (I) Z Wasserstoff ist
und Y1 = F oder Y2 = F oder X1 = -CF- oder X2 = -CF-.
6. Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sie 0,01 bis 80 Gew.-% an einer oder mehreren
Verbindungen der Formel (I) enthält.
7. Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sie ferroelektrisch (chiral smektisch) ist.
8. Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sie nematisch ist.
9. Ferroelektrische Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung, enthaltend eine
ferroelektrische Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 2 bis
7.
10. Ferroelektrische Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß sie im τV(min)-Mode betrieben wird.
11. Ferroelektrische Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9
oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Aktivmatrix-Elemente enthält.
12. Benzothiophene der Formel (I), wie sie in einem der Ansprüche 2 bis 5
definiert sind.
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