DE2215287C3 - Benzalcyclohexanone und diese enthaltende kristallin-flüssige nematische Gemische - Google Patents

Description

CH = C

C = HC

R, ίο

CH₂ CH₂
CH₂

in der R₁ und R₂ gleiche oder verschiedene C_nH_2n+1O--Reste mit « = 3 bis 8, CH₃O(CH₂J_nO-Reste mit η = 2 bis 5 oder C₂H₅O(CH₂J_nO- Reste mit« = 2 bis 5 bedeuten.

2. Nematisches kristallinflüssiges Gemisch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer oder mehreren Verbindungen gemäß Anspruch 1, gegebenenfalls neben einer oder mehreren anderen Verbindungen oder Gemischen im nematischen Zustand.

Die Erfindung betrifft neue Benzalcyclohexanone und diese enthaltende kristallinfiüssige nematische Gemische, die sich in elektrooptischen Anordnungen zur Modulation des durchgehenden oder auffallenden Lichtes eignen.

Es ist bekannt, daß kristallinfiüssige nematische Stoffe gewisser Verbindungsklassen in starken elektrischen Feldern eine Trübung und damit verbunden eine ausgeprägte Lichtstreuung zeigen. Es wurde bereits vorgeschlagen, in elektrooptischen Anordnungen diese Erscheinung zur Modulation des durchgehenden oder gestreuten Lichtes anzuwenden.

Für die Anwendung der elektrooptischen Anordnungen zur Modulation des Lichtes ist es oft von Vorteil oder sogar notwendig, hohe Kontrastverhältnisse zu erreichen. Das Kontrastverhältnis des durchgehenden Lichts ist definiert als das Verhältnis der Lichtintensitäten mit und ohne elektrischem Feld und erreicht bei hohen Feldstärken einen Sättigungswert, der durch den Molekülbau der nematischen Substanz bedingt ist. Das Kontrastverhältnis hängt unter sonst gleichen Bedingungen stark von der Art der Meßeinrichtung ab. Die bisher angewendeten nematischen Verbindungen (Schiffsche Basen, wie 4 - (4 - Methoxybenzalamino) - butylbenzol; Azoxyverbindungen, wie 4-Methoxy-4'-butyl-azoxybenzol; Tolane, wie Di-n-Pentyloxytolan; substituierte Stilbene, wie 4-Butyl-4'-propyloxy-«-cnlorstilben) besitzen den Nachteil, daß sie in elektrooptischen Anordnungen relativ geringe Kontrastverhältnisse zeigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, nematische Substanzen zur Verfügung zu stellen, die in elektrooptischen Anordnungen das Kontrastverhältnis erhöhen.

Es wurde gefunden, daß verschiedene neue Derivate des Cyclohexanons, die nematisch und kristallinflüssig sind, im nematischen Zustand in elektrooptischen An-Ordnungen ein wesentlich höheres Kontrastverhältnis aufweisen als alle anderen bisher in dieser Hinsicht untersuchten Verbindungen. Die erfindungsgemäßen in der R₁ und R₂ gleiche oder verschiedene C_nH, „+,Ο—Reste mit« = 3 bis 8, CH₃O(CH₂J_nO-Reste mit η = 2 bis 5 oder C₂H₅O(CH₂J_nO-Reste mit η = 2 bis 5 bedeuten.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen im reinen Zustand und in Mischungen untereinander in elektrooptischen Anordnungen ein höheres Kontrastverhältnis als die bisher verwendeten Verbindungen, in Mischungen sinkt der Schmelzpunkt stark, während der Klärpunkt nicht wesentlich verändert wird. Auf diese Weise wird das nematische Existenzgebiet vergrößert und zu tieferen Temperaturen verschoben, was bei der Anwendung in elektrooptischen Anordnungen von Vorteil ist. Die guten elektrooptischen Eigenschaften der reinen Verbindungen bleiben auch in der Mischung erhalten. Durch Zusatz der erfindungsgemäßen Verbindungen zu anderen reinen nematischen Stoffen oder Mischungen nematischer Stoffe wird deren Kontrastverhältnis wesentlich verbessert.

Die Erfindung soll nachstehend an 4 Beispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

0,1 Mol Cyclohexanon und 0,2 Mol p-n-Alkoxybenzaldehyd werden in 20 ml Äthanol gelöst und mit 4 ml 2 η-Natronlauge unter Umschütteln versetzt. Die Dibenzalverbindung scheidet sich sehr schnell ab. Nach 2 Stunden wird abgesaugt und aus Äthanol umkristallisiert. Ausbeute 80 bis 90% der Theorie.

Es wurden die nachstehenden Verbindungen hergestellt. Ihre Schmelzpunkte und Umwandlungstemperaturen sind tabellarisch zusammengestellt.

R1. R2	Schmelz punkt (0C)	Umwand lung smektisch/ nematisch/ isotrop	Umwand lung nematisch/ isotrop
C3H7O-	113	—	151
C4H9O-	111	—	554
C5H11O-	116	—	140
C6H13O-	116	_	139
C8H17O-	112,5	—	133
CH3O(CH2J2O-	137,5	—	130
C2H5O(CH2J2O-	105	—	96
CH3O(CH2J3O-	98	—	92
C2H5O(CH2JjO-	90,5	—	—
CH3O(CH2J4O-	108	—	129
C2H5O(CH2J4O-	92	—	108

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind schwachgelbgefärbt und stabil und absorbieren im sichtbaren Gebiet erst unterhalb einer Wellenlänge von 450 nm merklich Licht. Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen im reinen Zustand bei der Messung unter dem Mikroskop im natürlichen Licht wesentlich höhere Kontrastverhältnisse als die bisher verwendeten Substanzen, wie aus nachfolgender Zusammenstellung hervorgeht:

Erfindungsgemäße Substanzen

Ri, R2 = C4H9O
R₁, R, = C₆H₁₃O-R₁₁R₂ = CH,O(CH,)₄O-

Bisher verwendete Substanzen

Sättigungskontrast verhältnis

1:11 1: 9 1:28

Sättigungskontrast verhältnis

Beispie! 2

Eine Mischung aus gleichen Gewichtsmengen 1,4-Di-(n - propyloxybenzal) - cyclohexanon und 1,4 - Di-(n - butyloxybenzal) - cyclohexanon besitzt einen Schmelzpunkt von 89° C und einen Klärpunkt von 152° C. Das Kontrastverhältnis beträgt 1:15 bei 147° C.

Beispiel 3

Die Mischung aus

31,5% C₅H₁,0

4-(4-Methoxybenzalamino)-phenylacetat 1 :4

4-(4-Methoxybenzalamino)-butylbenzol 1 :2

4,4'-Azoxyanisol 1:3

4-(4-Methoxybenzalamino)-phenylbutyrat 1 :5

21.9%

28,8%

ist bei Zimmertemperatur nematisch und zeigt ein Kontrastverhältnis von 1:4. Durch Zusatz von 2% l,4-Di-(n-propyloxybenzal)-cyclohexanon steigt das Kontrastverhältnis auf 1 :6, mit 6% Zusatz auf 1 :7.

Claims (1)

1. Patentansprüche:
   1. Benzalcyclohexanone der allgemeinen Formel Benzalcyclohexanone besitzen die allgemeine Formel O

   Ii c

   R₁-^Q-CH=C