DE3016758A1

DE3016758A1 - Neue, substituierte phenylbenzoate, verfahren zu deren herstellung, sowie diese enthaltende fluessigkristallzusammensetzungen

Info

Publication number: DE3016758A1
Application number: DE19803016758
Authority: DE
Inventors: Sadao Kanbe; Yoshio Shionozaki; Katsumori Takei
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Suwa Seikosha KK
Priority date: 1979-05-01
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1980-11-13
Also published as: FR2455578B1; DE3016758C2; GB2053193A; FR2455578A1; GB2053193B; US4287085A; CH643535A5

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft neue, substituierte Phenylbenzoate, Verfahren zu deren Herstellung, sowie diese enthaltende Flüssigkristallzusammensetzungen.

Elektrooptische Anzeigeelemente, die Flüssigkristallmischungen verwenden, werden bei der praktischen Anwendung durch verschiedene Verfahren betrieben. Obgleich der Multiplexbetrieb einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gegenwärtig durch das allgemeine Wechselstrom-Amplitudenselektiv-Multiplexverfahren verstärkt Anwendung findet, treten bei der Anwendung des allgemeinen Wechselstrom-Amplitudenselektiv-Multiplexverfahrens in Anzeigegeräten für Fernsehgeräte und Schriftbilder, die mit dem Multiplexmatrix-Adressierungsverfahren betrieben werden, Schwierigkeiten auf, da bei einem derartigen Verfahren die maximale Anzahl der betreibbaren Zeilen auf 8 bis 10 beschränkt ist.

In jüngerer Zeit wurde ein wirksames Verfahren gefunden, das diesen Nachteil nicht aufweist, und das den Vorteil der dielektrischen Dispersion ausnützt. Bei der Adressierung der Multiplexmatrix weist das Zwei-Frequenz-Matrix-Adressierungsverfahren den Nachteil auf, daß der Energieverbrauch hoch ist, da die angelegte Wechselspannung hoch und von hoher Frequenz ist. Dieser Energieverbrauch kann durch Erniedrigung der Treibspannung wirksam verringert werden. Es ist bekannt, daß die Treibspannung V von der dielektrischen Anisotropie Δε des verwendeten Flüssigkristalls abhängt. Es besteht folgender Zusammenhang:

In anderen Worten heißt dies, daß der Wert von V erniedrigt werden kann, wenn der absolute Wert von IAeI erhöht wird.

Eine Flüssigkristallzusammensetzung, die diese gewünschten

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Eigenschaften aufweist, ist bisher noch nicht bekanntgeworden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Flüssigkristallzusammensetzungen zu schaffen, die diese ge-■ wünschten Eigenschaften aufweisen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Verbindungen zu finden, die den Wert der negativen

IQ dielektrischen Anisotropie von Flüssigkristallzusammensetzungen bei höheren oder niedrigeren Frequenzen als der kritischen Frequenz erniedrigt bzw. den absoluten Wert der negativen dielektrischen Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung erhöht, wenn sie zu einer derartigen Flüssigkristallzusammensetzung hinzugefügt werden.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht schließlich darin, ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen zu finden.

Gelöst werden diese Aufgaben durch neue, substituierte Phenylbenzoate und diese enthaltende Flüssigkristallzusammensetzungen.

Die Erfindung betrifft somit neue, substituierte Phenylbenzoate der allgemeinen Formel

RO-Q-coo-Q-R' . ¹⁾

CN CN

in welcher R und R¹ gleich oder verschieden sein können und jeweils einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren _zur Herstellung dieser Verbindungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man Verbindungen der allgemeinen Formeln

RO _ „

und
ir CN

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kondensiert unter Bildung eines Zwischenprodukts der allgemeinen Formel

CN

in welchen R und R¹ die oben angegebene Bedeutung haben und das erhaltene Zwischenprodukt dann mit Kupfer(I)-cyanid umsetzt.

Die Erfindung betrifft schließlich Flüssigkristallzusammensetzungen, enthaltend wenigstens eine der neuen, substituierten Phenylbenzoatverbindungen.

Die erfindungsgemäßen Phenylbenzoate können nach dem fol genden Verfahren hergestellt werden, wobei als Ausgangsmaterialien p-Hydroxybenzoesäure und eine Verbindung der allgemeinen Formel: V~C/f ^0H ' -"-ⁿ welcher R¹ einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, verwendet werden.

30

Ηο-Φ-σοοΗ ft'-O-oH

Ι Stufe J J Stufe?/

HO-p-COOH R'-O-OH"

Br Br

I Stufe-JBL I Stuf e V

R O -^- COOH R' H&- 0 H

Br · CN

j Stufe S '

RO-^-COG A
Br

! Stufe U

35

R 0 -O- GOO -O- R' Br ClT

j StufeiH

RO-0-COO-^-R' CN CM

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-S-

In den obigen allgemeinen Formeln bedeuten R und R¹, die gleich oder verschieden sein können, jeweils einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen.

Stufe I: 3-Brom-4-hydroxybenzoesäure wird durch Umsetzung von p-Hydroxybenzoesäure und Brom in Eisessig hergestellt.

Stufe II: 3-Brom-4-alkoxybenzoesäure wird hergestellt durch Umsetzung von in Stufe I erhaltener 3-Brom™4-hydroxybenzoesäure mit Alkylbromid in Äthanol, zu welchem eine wäßrige Lösung von Natriumhydroxid als Katalysator hinzugefügt wird.

Stufe III: 3-Brom-4-alkoxybenz>y]chlorid wird hergestellt durch Umsetzung von in Stufe II erhaltener 3-Brom-4-alkoxybenzoesäure mit Thionylchlorid.

Stufe IV:·2-Brom-4-alkylphenol wird hergestellt durch Umsetzung von p-Alkylphenol und Brom in Eisessig.

Stufe V: 2-Cyano-4-alkylphenol wird hergestellt durch Umsetzung von in Stufe IV erhaltenem 2-Brom-4-alkylphenol und Kupfer(I)-cyanid in N-Methyl-2-pyrrolidon.

Stufe VI: (2'-Cyano-4'-alkylphenyl)-3-brom-4-alkoxybenzoat wird hergestellt durch Umsetzung von in Stufe III erhaltenem 3-Brom-4-alkoxybenzoylchlorid mit in Stufe V hergestelltem 2-Cyano-4-alkylphenol in Äther, zu welchem Pyridin als Katalysator hinzugefügt wird.

Stufe VII: (2'-Cyano-4'-alkylphenyl)-3-cyano-4-alkoxybenzoat wird hergestellt durch in Stufe VI erhaltenes (2' -Cyano-4' -alkylphenyl) ~3-brom-4-alkoxybenzoajb mit

Kupfer(I)-cyanid in N-N'-Dimethylformamid. 35

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine grafische Darstellung des IR-Spektrums von (2^LCyano-4¹-n-butyiphenyl) -S-cyano^-n-heptyloxy-

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-7-] benzoat;

Fig. 2 eine grafische Darstellung des IR-Spektrums von (2¹-Cyano-4'-n-butylphenyl)-S-cyano-^-n-butyloxybenzoat;

c Fig. 3 eine grafische Darstellung des IR-Spektrums von (2'-Cyano-4'-n-pent-ylphenyl)-3-cyano-4-nhexyloxybenzoat;
Fig. 4 eine grafische Darstellung des IR-Spektrums von

(2'-Cyano-4'-n-pentylphenyl)-3-cyano-4-n-pentyl-IQ oxybenzoat;

Fig. 5 eine grafische Darstellung des IR-Spektrums von (2'-Cyano-4'-n-pentylphenyl)-3-cyano-4-n-butyloxybenzoat;

Fig. 6 den Zusammenhang zwischen der dielektrischen Anisotropie und niedrigen oder hohen Frequenzen,

wenn ein wenig (2'-Cyano-4'-n-pentylphenyl)-3-cyano-4-n-pentyloxybenzoat zu p-n-Pentylphenyl-2-chlor-4-(p-n-pentylbenzoyloxy)-benzoat hinzugefügt wird;

Fig. 7 den Zusammenhang zwischen der Frequenz und der dielektrischen Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung von Anwendungsbeispiel 1; Fig. 8 den Zusammenhang zwischen der Frequenz und der dielektrischen Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung von Anwendungsbeispiel 2.

Die Herstellung der neuen, substituierten Phenylbenzoate wird nachfolgend durch Beispiele näher erläutert.

Herstellungsbeispiel 1

Die Verbindung der allgemeinen Formel 1), in welcher R der n-Pentylrest und R¹ der n~Pentylrest ist, wird wie folgt hergestellt:

Stufe I: 50 g (0,37 mol)im Handel erhältliche p-Hydroxybenzoesäure wird unter Rühren und unter Erwärmung in ml Eisessig gelöst. Nach der Auflösung wird weiter gerührt, und es werden dann 59 g (0,37 mol) Brom, gelöst in

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60 ml Eisessig, schnell zu der kochenden Lösung hinzugefügt, wobei darauf geachtet wird, daß kein Siedeverzug entsteht. Dann wird die Lösung unter fortgesetztem Rühren 6 Stunden unter Rückflußbedingungen gehalten. Anschließend wird die Reaktionslösung stehengelassen, bis sie auf Zimmertemperatur abgekühlt ist, und anschließend wird die abgekühlte Lösung in 2 Liter kaltes Wasser gegossen. Langsam bildet sich ein weißer Niederschlag. Anschließend werden die weißen Kristalle abgesaugt und aus Eisessig umkristallisiert. Man erhält 55,2 g reine 3-Brom-4-hydroxybenzoesäure in einer Ausbeute von 70,3 %.

Stufe II: 25,8 g (0,119 mol) der in Stufe I hergestellten 3-Brom-4-hydroxybenzoesäure werden in 600 ml Äthanol gelöst, und dann werden 36,0 g (0,238 mol) Pentylbromid hinzugefügt. Unter Erhitzen wird eine wäßrige Lösung von Kaliumhydroxid (13,5 g Kaliumhydroxid in 62 ml Wasser) hinzugefügt, und diese Lösung wird dann 10 Stunden unter Rückflußbedingungen gehalten. Dann werden weitere 125 ml einer zehnprozentigen wäßrigen Kaliumhydroxidlösung hinzugefügt und die Lösung für weitere 2 Stunden unter Rückflußbedingungen gehalten. Dann läßt man die Reaktionslösung auf Zimmertemperatur abkühlen und unter Hinzugabe von 5 N wäßriger Chlorwasserstoffsäure bildet sich ein Niederschlag. Die durch Absaugen abfiltrierten Kristalle werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Äthanol umkristallisiert. Man erhält 29,8 g reine 3-Brom-4-npentyloxybenzoesäure in einer Ausbeute von 87,2 %.

Stufe III: 13 g Thionylchlorid werden zu 20,1 g (0,070 mol) der in Stufe II hergestellten 3-Brom-4-n-pentyloxybenzoesäure hinzugefügt und das Ganze wird 2 Stunden unter Rückflußbedingungen gehalten. Anschließend wird das überschüssige Thionylchlorid durch Vakuumdestillation entfernt und der Rückstand in der nächsten Stufe eingesetzt.

Stufe IV: 24,6 g (0,15 mol) p-n-Pentylphenol, das im Handel erhältlich ist, werden in 100 ml Eisessig gelöst und

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langsam auf 4O⁰C erwärmt. Dann werden 24,5 g (0,153 mol) Brom, gelöst in 50 ml Eisessig, hinzugegeben, das Ganze wird eine Weile gerührt, und dann wird die Lösung auf 60⁰C abgekühlt und vier Stunden lang gerührt. Nach der Umsetzung wird der Eisessig durch Destillation entfernt und durch Vakuumdestillation (92°C/2 mm Hg) erhält man aus dem Rückstand 32,6 g 2-Brom-4-n-pentylphenol in einer Ausbeute von 8 9,5%.

Stufe V: 17,0 g (0,07 mol) 2-Brom-4-n-pentylphenol, hergestellt in Stufe IV, werden in 70 ml n-Methyl-2-pyrrolidon gelöst. Die Suspension, zu der 6,5 g (0,073 mol) Kupfer(I)-cyanid hinzugefügt wurden, wird vier Stunden unter Rückflußbedingungen gehalten. Die Reaktionsmischung wird dann auf Zimmertemperatur abgekühlt, in eine gemischte Lösung von 26 g Eisen(III)-chloridhexahydrat und 1° ^ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure in 47 ml Wasser gegossen und das Ganze 3 0 Minuten auf 65⁰C erhitzt, um Komplexe von Nitril mit Kupfer(I)-bromid zu zersetzen.

Anschließend wird die Suspension in 300 ml kaltes Wasser gegossen und die anschließend abgetrennte-organische Schicht mit Äther extrahiert. Nach der Reinigung der organischen Schicht mit Säure, Alkali und Wasser wird diese mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und der Äther aus der organischen Schicht abdestilliert. Der Rückstand wird im Vakuum destilliert (130-132°C/2 mm Hg) und man erhält 9,4 g reines 3-Cyano-4-n-pentylphenol in einer Ausbeute von 7 0,6 %.

stufe VI: 4,5 g (0,024 mol) 2-Cyano-4-n-pentylphenol, hergestellt in Stufe V, werden in 50 ml Äther gelöst und anschließend werden 6 ml Pyridin als Katalysator hinzugefügt. Die gemischte Lösung aus 7,3 g (0,024 mo.1) 3-Brom-4-n-pentyloxybenzoylchlorid, hergestellt in Stufe III, und 3 0 ml Äther, wird im Wasserbad, welches einige Eisstückchen enthält, unter heftigem Schütteln langsam zu der obigen Lösung hinzugegeben. Nach Beendigung der Zugabe läßt man die Lösung einige Zeit bei Zimmertemperatur stehen und

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hält sie anschließend zwei Stunden unter Rückflußbedingungen. Nach Entfernung des anorganischen Salzes aus der Reaktionsmischung wird die organische Schicht gereinigt und getrocknet, und das Lösungsmittel wird abdestilliert.' Dann wird der Rückstand aus Hexan umkristallisiert, und man erhält 9,3 g (2 '-Cyano-=4 '-n-pentylphenyl) -3-brom-4-npentyloxybenzoat in einer Ausbeute von 84,6 %-.

Stufe VII: 9,3 g (0,020 mol) (2'-Cyano-4'-n-pentylphenyl)-3-brom-4-pentyloxybenzoat, hergestellt in Stufe VI, und 4 g Kupfer(I)-cyanid werden zu 80 ml N,N¹-Dimethylformamid hinzugegeben, und die Suspension wird 4 Stunden unter mäßigen Rückflußbedingungen gehalten. Man läßt dann die Reaktionsmischung auf Zimmertemperatur abkühlen, gießt das Ganze in eine gemischte Lösung aus Eisen(III)-chloridhexahydrat und 3,6 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure in 22 ml Wasser, und rührt anschließend 30 Minuten unter Erwärmung auf 65°C, um gebildete Komplexe zu zersetzen. Anschließend wird die organische Schicht aus der Suspension mit Toluol extrahiert, diese gereinigt und getrocknet. Dann wird das Toluol abdestilliert. · Der Rückstand wird aus Äthanol umkristallisiert, und man erhält 3.0 g reines (2' -Cyano-4' -n-pentylphenyl) -S-cyano^-n-pentyloxybenzoat in einer Ausbeute von 36,7 %.

Herstellunqsbeispiel 2:

Nachfolgend wird die Herstellung eines Phenylbenzoats der allgemeinen Formel 1) beschrieben, in welcher R der n-Heptylrest und R¹ der n-Butylrest ist.

Stufe I: Die Herstellung der 3-Brom-4-hydroxybenzoesäure erfolgt wie in Stufe I des Herstellungsbeispiels 1.

Stufe II: 25,8 g (0,119 mol) der in Stufe I hergestellten 3-Brom-4-hydroxybenzoesäure werden in 615 ml Äthanol gelöst und anschließend werden 42,6 g (0,238 mol) Heptylbromid hinzugefügt. Unter Erwärmung wird eine wäßrige Lösung von Kaliumhydroxid (13,5 g Kaiiumhydroxid in 62 ml

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Wasser)hinzugefügt, und diese Lösung wird dann 10 Stunden unter Rückflußbedingungen gehalten. Nach weiterer Zugabe von 125 ml einer zehnprozentigen wäßrigen Kaliumhydroxidlösung wird das Ganze weitere zwei Stunden unter Rückflußbedingungen gehalten. Dann läßt man die Reaktionslösung unter Abkühlung auf Zimmertemperatur stehen und anschließend wird eine 5 N Chlorwasserstoffsäurelösung hinzugefügt, wobei sich langsam ein Niederschlag bildet. Die durch Absaugen abgetrennten Kristalle werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Äthanol umkristallisiert. Man erhält 31,9 g reine 3-Brom-4-n-heptyloxybenzoesäure in einer Ausbeute von 85,5 %.

Stufe III; 11 g Thionylchlorid werden zu 14,5 g (0,046 mol) der in Stufe II hergestellten 3-Brom-4-n-heptyloxybenzoesäure hinzugefügt und das Ganze zwei Stunden unter mäßigen Rückflußbedingungen gehalten. Anschließend wird das überschüssige Thionylchlorid durch Destillation oder Vakuumdestillation entfernt, und man erhält 14,9 g 3-Brom-4-n-heptyloxybenzoylchlorid in einer Ausbeute von 96,8 %.

Stufe IV; 22,5 g (0,15 mol) im Handel erhältliches p-n-Butylphenol werden in 100 ml Eisessig gelöst und langsam auf 40⁰C erwärmt. Dann werden 24,5 g (0,153 mol) Brom hinzugefügt, und die Lösung wird 4 Stunden bei 60⁰C gerührt. Nach der Entfernung des Eisessigs aus der Reaktionslösung durch Destillation erhält man aus dem Rückstand durch Vakuumdestillation (85°C/1 mm Hg) 31,7 g 3-Brom-

ου 4-n-butylphenol in einer Ausbeute von .92,1 %.

Stufe V; 16,0 g (0,07 mol) des in Stufe IV hergestellten 3-Brom-4-n-butylphenols werden in 70 ml N-Methyl-2-pyrrolidon gelöst. Die Suspension, zu welcher 6,5 g (0,073 mol)

Kupfer CI)-cyanid hinzugefügt wurden, wird 4 Stunden unter Rückflußbedingungen gehalten. Die Reaktionsmischung wird auf Zimmertemperatur abgekühlt und dann in eine Lösung von 26 g Eisen(III)-chloridhexahydrat und 10 ml konzen-

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trierter Chlorwasserstoffsäure in 47 ml Wasser gegossen, und das Ganze 30 Minuten unter Erhitzen auf 65°C gerührt, um Komplexe des Nitrils mit Kupfer(I)-bromid zu zersetzen. Anschließend wird die Suspension in 300 ml kaltes Wasser gegossen und die .davon abgetrennte organische Schicht mit Äther extrahiert. Nach der Reinigung der organischen Schicht mit Säure, Alkali und Wasser wird diese mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und der Äther aus der organischen Schicht abdestilliert. Der Rückstand wird im Vakuum destilliert (115°C/1 mm Hg), und man erhält 8,4 g reines 3-Cyano-4-n-butylphenol in einer Ausbeute von 68,2 %.

Stufe VI; 4,2 g (0,024 mol) des in Stufe V hergestellten 3-Cyano-4-n-butylphenols werden in 50 ml Äther gelöst und als Katalysator werden 6 ml Pyridin hinzugefügt. Eine gemischte Lösung aus 9,7 g (0,029 mol) des in Stufe III hergestellten 3-Brom-4-n-heptyloxybenzoylchlorids und 30 ml Äther wird in einem Wasserbad, welches einige Stückchen Eis enthält, unter heftigem Schütteln zu der obigen Lösung hinzugefügt. Nach der Zugabe läßt man die Lösung für eine Weile bei Zimmertemperatur stehen und hält das Ganze anschließend 2 Stunden unter Rückflußbedingungen. Naeh der Umsetzung wird die Reaktionsmischung zur Entfernung von anorganischen Salzen filtriert. Nach der Reinigung der organischen Schicht und deren Trocknung wird das Lösungsmittel abdestilliert. Anschließend wird der Rückstand aus Hexan umkristallisiert, und man erhält 9,9 g (2'-Cyano-4·-n-butylpheny1)-3-brom-4-n-heptyloxybenzoat in einer Ausbeute von 87,6 %.

Stufe VII: 9,9 g (0,021 mol) des in Stufe VI hergestellten (2 · -Cyano-4 ' -n-butylphenyl) -S-brom^-n-heptyloxybenzoats und 4 g Kupfer(I)-cyanid werden zu 80 ml N,N'-Dimethyl- °³ formamid gegeben und die Suspension dann 4 Stunden unter mäßigen Rückflußbedingungen gehalten. Die Reaktionsmischung wird auf Zimmertemperatur abgekühlt, in eine Lösung aus 14,5 g Eisen(III)-chloridhexahydrat und 3,6 ml

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-13-

konzentrierter Chlorwasserstoffsäure in 22 ml Wasser gegossen und anschließend 3 0 Minuten unter Erwärmung auf 65⁰C gerührt, um gebildete Komplexe zu zersetzen. Anschließend wird die in der Suspension erhaltene organisehe Schicht mit Toluol extrahiert, gereinigt und getrocknet. Anschließend wird das Toluol abdestilliert. Der Rückstand wird aus Äthanol umkristallisiert, und man erhält 3,4 g reines (2'-Cyano-4'-n-butylphenyl)-3-cyano-4-nheptyloxybenzoat in einer Ausbeute von 39,1 %.

In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Schmelzpunkte von einigen, bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhältlichen Zwischenprodukten zusammengefaßt.

Tabelle 1

20

R" Verbindung

n-C₄H₉

152°C

25

129,5°C

154⁰C

30

58⁰C

35

^R0 Br

-COO-

CN

53°C

46°C

D a Schmelzpunkte einiger erfindungsgemäßer Verbindungen der allgemeinen Formel 1), die auf gleiche Weise wie oben

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beschrieben herstellbar sind, sind zusammen mit den Schmelzpunkten der in den Herstellungsbeispielen 1 und hergestellten Verbindungen in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2

Verbindung

C₇H₁₅ O

Schmelzpunkt (⁰C)

43

CN

79

0—<py- coo—co)- c.H

CN

52,5

CH* „(WO)— COO-<0h- CH

66,5

'4 9

5^η11

78

CN

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen selbst keine Plüssigkristalleigenschaften besitzen. Da die Moleküle jedoch eine stabförmige Form haben, nehmen sie die Orientierung und die Anisotropie gemäß dem Flüssigkristall an, mit dem sie .wahlweise gemischt werden können. Da weiterhin der Schmelzpunkt relativ gering ist, wenn einige Arten dieser Verbindungen zusammengemischt werden, können relativ viele Verbindungen zugesetzt werden, und dennoch bleiben die Eigenschaften der Zusammensetzung fest und ändern sich praktisch nicht. Darüber hinaus hat eine solche Verbindung zwei Cyanogruppen in einem Winkel von etwa 60° zu der Hauptachse des Moleküls. Wenn daher eine derartige Verbindung zu einer Flüssigkristallznsammensetzung hinzugefügt wird,

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selbst in geringen Mengen, erniedrigt sie den Wert der dielektrischen Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung in einem niedrigen oder hohen Frequenzbereich, da diese Verbindung eine dielektrische Anisotropie aufweist. Bei Verwendung einer derartigen Flüssigkristallzusammensetzung in elektrooptischen Anzeigeelementen, die durch das Zwei-Frequenz-Matrix-Adressierungsverfahren betrieben werden, wird daher die Treibspannung und damit der Energieverbrauch erniedrigt. Bei Verwendung einer derartigen Flüssigkristallzusammensetzung in positiven "Guest-Host"-Anzeigeelementen erzielt man dieselben Effekte.

Wenn ein wenig der erfindungsgemäßen Verbindung (2'-Cyano-4'-n-pentylphenyl)-3-cyano-4-n-pentyloxybenzoat zu p-n-Pentylphenyl-2-chlor-4-(p-n-pentylbenzoyloxy)-benzoat (Eastman Kodak 11650) als Flüssigkristallmaterial hinzugegeben wird und die dielektrische Anisotropie dieser Zusammensetzung in einem niedrigen und in einem hohen Frequenzbereich gemessen wird, erhält man den in Fig. 6

dargestellten Zusammenhang.

In Tabelle 3 sind Beispiele von Flüssigkristallen aufgeführt, die mit den erfindungsgemäßen Verbindungen gemischt werden können.

Tabelle 3

Flüssigkristall

It-C₀H₁ ,-

o J./

030046/082

Schmelz- Klär-

bis punkt punkt

(⁰C)

39.6 bis 123 39.5 bis 101

35.5 bis 103.5 85 bis 196

96 bis 214

Tabelle 3 / Fortsetzung

10 15

Cl

C₁-H_{n i}

j XJ.

-n

8 17

n-C H

n-C_cH,

ei

50.3bis 116.6

36 bis 86 69 bis 160 7 8 bis 180

97 bis 113

99 bis 136 35.5 bis74

34 bis 72

46.5 bis 77.5

20

Die in Tabelle 3 dargestellten Flüssigkristallverbindungen stellen nur eine kleine Auswahl von verwendbaren Verbindungen dar, beispielsweise neben den bekannten FlüssigkriStallverbindungen wie Diphenylflüssigkrist?ll, Azoxyflüssigkristall und Shiff'sche Base, etc.

30 35

Die Erfindung wird nachfolgend durch zwei Anwendungsbeispiele näher erläutert.

Anwendungsbeispiel 1

Die in Tabelle 4 angegebene Flüssigkristallzusammensetzung wird hergestellt, um die Dispersionsneigung zu ermitteln. Das Ergebnis ist in Fig. 7 dargestellt. "

-17-Tabelle 4

Verbindung

H ~(h>-C0O-@-0C H

4 9

ⁿ^7^H15

CN C

n-C H 0-^-C0CH^-C,H -

cn

,H

CN

:oo-o-coc

ri

οο-βκ: η -η

_GM 1—if

Gew.-%

7.9

5.5

15.7

15.8

7.8

7.9

11.8

7.9

In der Fig. 7 gibt die Ordinate die dielektrische An-Isotropie und die Abszisse die Frequenz an. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß die Flüssigkristallzusammensetzung die folgenden Eigenschaften hat. Im oberen Bereich ist die dielektrische Anisotropie etwa -5. Dieser Wert ist viel besser als derjenige von herkömmlichen Flüssigkristalien_f da er kleiner ist»

Anwendungsbeispiel 2

Auf die gleiche Weise wie in Anwendungsbeispiel 1 wird die in Tabelle 5 angegebene Zusammensetzung hergestellt, um die Dispersionsneigung zu ermitteln. Das Ergebnis ist in Fig. 8 dargestellt.

Tabelle 5

Verbindung

6 13

el

Gew.-%

6.2

5.5

16.0

8.4

Die im Anwendungsbeispiel 1 angegebene Flüssigkristallzusammensetzung wird in eine Flüssigkristallzelle gefüllt, die für das Zwei-Frequenz-Matrix-Adressierungsverfahren geeignet ist zur Verstärkung der Matrix. Es können 32 Zeilen betrieben werden. Darüber hinaus wurde gefunden, daß es möglich ist, sogar 64 Zeilen zu betreiben, wenn der Sichtwinkel verengt wird. Eine Anzeigevorrichtung, in der eine erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung mit diesen Eigenschaften verwendet wird, kann als Teil von Anzeigeeinrichtungen in öffentlichen Einrichtungen, wie beispielsweise als Anzeigevorrichtung für Schriftbilder, verwendet werden, bei welchen das Multiplexmatrix-Adressierungsverfahren angewandt wird.

030046/08

Claims

Patenlconsult Radeckestraße 43 8000 München 60 Telelon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Paientconsull Patentconsull Sonnenberger StraOe 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Palentconsul!

Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha 80/8735

W 3-4, 4-chome, Ginza, Chuo-ku,

Tokyo, Japan

-1-

Neue, substituierte Phenylbenzoate, Verfahren zu deren Herstellung, sowie diese enthaltende Flüssigkristallzusammensetzungen

5· 1. J Substituierte Phenylbenzoate der allgemeinen Formel

RO-Q-COO-Q-R* CN CN .

in welcher R und R¹ gleich oder verschieden sein können und jeweils einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten.
2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemaß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formeln

RO

-T^-COCl und

0 ^

München: R. !Cramer Dipl.-Ing. UwWsw rflpPpifys7l>rrr*. rrat. ■ E. Hoffmann Dipf.-Ing. r!en: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. ßerg&n Pro!. Dr. jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. 7wirner Dipl.-Ing. 0ipl.-W.-lng.

1 kondensiert unter Bildung eines Zwischenprodukts der allgemeinen Formel

CN

5 in welchen R und R¹ die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und das erhaltene Zwischenprodukt dann mit Kupfer(I)-cyanid umsetzt.
3. Flüssigkristallzusammensetzungen, enthaltend 10 wenigstens eine Verbindung gemäß Anspruch

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