DE3807801A1 - Derivate des 2,3-difluorhydrochinons - Google Patents

Derivate des 2,3-difluorhydrochinons

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Description

Die Erfindung betrifft Derivate des 2,3-Difluorhydrochinons der Formel I,
worin
R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander unsubstituiertes, einfach durch Cyan oder mindestens einfach durch Fluor oder Chlor substituiertes Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine CH₂-Gruppe durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein kann,
A¹, A² und A³ jeweils unabhängig voneinander
  • (a) trans-1,4-Cyclohexylen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,
  • (b) 1,4-Phenylen, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
  • (c) Rest aus der Gruppe bestehend aus Piperidin- 1,4-diyl, 1,4-Bicylo(2,2,2)octylen-, 1,3,4-Thiadiazol-2,5-diyl, Naphthalin-2,6- diyl-, Decahydronaphthalin-2,6-diyl- und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
wobei die Reste (a) und (b) durch F, Cl, CH₃ oder CN ein- oder mehrfach substituiert sein können,
Z¹ -CO-O, -O-CO, -CH₂-CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
Q¹ und Q² jeweils unabhängig voneinander -CO- oder -CH₂-,
m und n jeweils 0, 1 oder 2, und
(m + n) 0, 1 oder 2 bedeutet.
Der Einfachheit halber bedeuten im folgenden Cyc eine 1,4-Cyclohexylengruppe und PheF₂ bedeutet eine Gruppe der Formel
Die Verbindungen der Formel I können als Komponenten flüssigkristalliner Phasen 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 beruhen.
Die Verbindungen der Formel I zeichnen sich durch eine deutlich negative Anisotropie der Dielektrizitätskonstante aus und werden in einem elektrischen Feld mit ihren Moleküllängsachsen senkrecht zur Feldrichtung ausgerichtet.
Dieser Effekt ist bekannt und wird zur Streuung der optischen Transparenz in verschiedenen Flüssigkristallanzeigen ausgenützt, so z. B. in Flüssigkristallzellen vom Lichtstreuungstyp (dynamische Streuung), vom sogenannten DAP-Typ (Deformation aufgerichteter Phasen) oder ECB-Typ (electrically controlled birefringence) oder vom Gast/ Wirt-Typ (guest host interaction).
Weiterhin eignen sich Verbindungen der Formel I als Komponenten chiral getilteter smektischer Phasen. Chiral getiltete smektische flüssigkristalline Phasen mit ferroelektrischen Eigenschaften können hergestellt werden, indem man Basis-Mischungen mit einer oder mehreren getilteten smektischen Phasen mit einem geeigneten chiralen Dotierstoff versetzt (L. A. Veresnev et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 89, 327 (1982); H. R. Brand et al., J. Physique 44 (lett.), L-771 (1983). Solche Phasen können als Dielektrika für schnell schaltende Displays verwendet werden, die auf dem von Clark und Lagerwall beschriebenen Prinzip der SSFLC- Technologie (N. A. Clark und S. T. Lagerwall, Appl. Phys. Lett. 36, 899 (1980); USP 43 67 924) auf der Basis der ferroelektrischen Eigenschaften der chiral getilteten Phasen beruhen.
Es sind bisher bereits eine Reihe von flüssigkristallinen Verbindungen mit schwach negativer dielektrischer Anisotropie synthetisiert worden. Hingegen sind noch relativ wenig Flüssigkristallkomponenten mit großer negativer Anisotropie der Dielektrizitätskonstante bekannt. Zudem weisen letztere im allgemeinen Nachteile auf, wie z. B. schlechte Löslichkeit in Mischungen, hohe Viskosität, hohe Schmelzpunkte und chemische Instabilität. Es besteht daher ein Bedarf an weiteren Verbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie, die es erlauben, die Eigenschaften von Mischungen für verschiedenste elektro-optische Anwendungen weiter zu verbessern.
Flüssigkristallverbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie, welche zwei oder drei über Carboxylgruppen oder Kovalenzbindung verknüpfte Ringe und eine oder mehrere seitliche Gruppen, wie Halogen, Cyano oder Nitrogruppen aufweisen, sind bekannt aus DE 22 40 864, DE 26 13 293, DE 28 35 662, DE 28 36 086 und EP 023 728.
In der EP 084 194 werden in einer breiten Formel die hier beanspruchten Verbindungen umfaßt. Jedoch sind dort keine Einzelverbindungen der erfindungsgemäßen Formel genannt. Der Fachmann konnte somit aus dem Stand der Technik weder in einfacher Art und Weise Synthesemöglichkeiten für die beanspruchten Verbindungen entnehmen noch erkennen, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen überwiegend günstig gelegene Mesophasenbereiche aufweisen und sich durch eine große negative Anisotropie der Dielektrizität bei gleich­ zeitiger niedriger Viskosität auszeichnen.
Auch fehlt dort jeglicher Hinweis auf die Möglichkeit des Einsatzes der erfindungsgemäßen Verbindungen in Displays, die auf der SSFLC-Technologie beruhen, da die dort beanspruchten Verbindungen geringe smektische Tendenzen aufweisen.
Weiterhin sind Dibenzoesäureester des 2,3-Dichlorhydrochinons bekannt (z. B. Bristol et al., J. Org. Chem. 39, 3138 (1974) oder Clanderman et al., J. Am. Chem. Soc. 97, 1585 (1975)), die allerdings monotrop sind bzw. sehr kleine Mesophasenbereiche aufweisen. Die von Eidenschink et al. beschriebenen Ester der 4-Hydroxy-2,3-dichlorbenzoesäure (Angew. Chem. 89, 103 (1977)) besitzen ebenfalls nur schmale Mesophasenbereiche.
Die aus der DE-OS 29 33 563 bekannten 4-Alkyl-2,3-dichlorphenyl- 4′-alkylbicyclohexyl-4-carbonsäureester erlauben wegen ihrer hohen Viskosität keine technische Anwendung.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, stabile flüssig­ kristalline oder mesogene Verbindungen mit einer großen negativen Anisotropie der Dielektrizität und gleichzeitig geringer Viskosität aufzuzeigen.
Es wurde gefunden, daß die Verbindungen der Formel I als Komponenten flüssigkristalliner Phasen vorzüglich geeignet sind. Insbesondere sind mit ihrer Hilfe stabile flüssigkristalline Phasen mit breitem Mesophasenbereich und vergleichsweise niedriger Viskosität herstellbar.
Weiterhin eignen sich die Verbindungen der Formel I als Komponenten chiral getilteter smektischer flüssigkristalliner Phasen.
Mit der Bereitstellung der Verbindungen der Formel I wird außerdem ganz allgemein die Palette der flüssig­ kristallinen Substanzen, die sich unter verschiedenen anwendungs­ technischen 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 Phasen 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 und/oder die Viskosität und/oder die spontane Polarisation und/oder die Phasenbereiche und/oder den Tiltwinkel und/oder den Pitch eines solchen Dielektrikums zu variieren.
Die Verbindungen der Formel I eignen sich ferner als Zwischen­ produkte zur Herstellung anderer Substanzen, die sich als Bestandteile flüssigkristalliner Dielektrika verwenden lassen.
Die Verbindungen der Formel I sind in reinem Zustand farblos und bilden flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperatur­ bereich. Chemisch, thermisch und gegen Licht sind sie sehr stabil.
Gegenstand der Erfindung sind somit die Verbindungen der Formel I sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine entsprechende Carbonsäure bzw. Hydroxyverbindung oder eines ihrer reaktionsfähigen Derivate mit einer entsprechenden Hydroxyverbindung oder einem seiner reaktionsfähigen Derivate umsetzt.
Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung der Verbindungen der Formel I als Komponenten flüssigkristalliner Phasen. Gegenstand der Erfindung sind ferner flüssig­ kristalline Phasen mit einem Gehalt an mindestens einer Verbindung der Formel I, sowie Flüssigkristall-Anzeigeelemente, die derartige Phasen enthalten. Derartige Phasen weisen besonders vorteilhafte elastische Konstanten auf, und eignen sich wegen ihrer niedrigen Δε/ε ⟂-Werte besonders für TFT-Mischungen.
Ferner sind Gegenstand der Erfindung alle neuen Zwischen­ produkte zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen.
Vor- und nachstehend haben R¹, R², A¹, A², A³, Z¹, Q¹, Q², n und m die angegebene Bedeutung, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes vermerkt ist.
Die Verbindungen der Formel I umfassen dementsprechend bevorzugte Verbindungen mit zwei Ringen der Teilformel Ia:
R¹-A²-Q¹-O-PheF₂-O-Q²-R² (Ia)
bevorzugte Verbindungen mit drei Ringen der Teilformeln Ib bis Id:
R¹-A²-Q¹-O-PheF₂-O-Q²-A³-R² (Ib)
R¹-A¹-A²-Q¹-O-PheF₂-O-Q²-R² <Ic)
R¹-A¹-Z¹-A²-Q¹-O-PheF₂-O-Q²-R² (Id)
und bevorzugte Verbindungen mit vier Ringen der Teilformeln Ie und If:
R¹-A¹-A¹-A²-Q¹-O-PheF₂-O-Q²-R² (Ie)
R¹-A¹-A²-Q¹-O-PheF₂-O-Q²-A³-R² (If)
Darunter sind diejenigen der Teilformeln Ia, Ib und Ic besonders bevorzugt.
In den Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln bedeuten R¹ und R² vorzugsweise Alkyl oder Alkoxy.
Weiterhin bevorzugt sind Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln, in denen einer der Reste R¹ und R², Alkenyl oder Oxaalkyl (z. B. Alkoxymethyl) bedeutet.
R¹ und R² weisen in den vor- und nachstehenden Formeln vorzugsweise 2-12 C-Atome, insbesondere 3-10 C-Atome, auf. In R¹ und R² können auch eine oder zwei CH₂-Gruppen ersetzt sein. Vorzugsweise ist nur eine CH₂-Gruppe ersetzt durch -O-, oder -CH=CH-.
In den vor- und nachstehenden Formeln bedeuten R¹ und R² vorzugsweise Alkyl, Alkoxy oder eine andere Oxaalkylgruppe, ferner auch Alkylgruppen, in denen eine oder zwei CH₂-Gruppen durch -CH=CH- ersetzt sein können.
Falls R¹ und R² Alkylreste, in denen auch eine ("Alkoxy" bzw. "Oxaalkyl") oder zwei ("Alkoxylakoxy" bzw. "Dioxaalkyl") nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch O-Atome ersetzt sein können, bedeuten, so können sie geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise sind sie geradkettig, haben 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome und bedeuten 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-Oxypropyl (= Methoxymethyl), 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, 1,3-Dioxabutyl (= Methoxymethoxy), 1,3-, 1,4-, 2,4-Dioxapentyl, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 2,4-, 2,5- oder 3,5-Dioxahexyl, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,5-, 3,6- oder 4,6-Dioxaheptyl.
Falls R¹ und R² einen Alkylrest bedeuten, in dem eine CH₂- Gruppe durch -CH=CH- ersetzt ist, so ist die trans-Form bevorzugt. Dieser Alkenylrest kann 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, Hep-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.
Verbindungen der Formel I mit verzweigten Flügelgruppen R¹ und/oder R² können gelegentlich wegen einer besseren Löslichkeit in den üblichen flüssigkristallinen Basis­ materialien von Bedeutung sein, insbesondere aber als chirale Dotierstoffe, wenn sie optisch aktiv sind. Smektische Verbindungen dieser Art eignen sich als Komponenten für ferroelektrische Materialien.
Verzweigte Gruppen dieser Art enthalten in der Regel nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Bevorzugte verzweigte Reste R¹ und/oder R² 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-Methoxybutoxy, 3-Methylbutoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methylhexoxy, 1-Methylheptoxy, 2-Oxa-3-methylbutyl, 3-Oxa-4-methylpentyl, 4-Methylhexyl, 2-Nonyl, 2-Decyl, 2-Dodecyl, 6-Methyloctoxy.
Formel I umfaßt sowohl die Racemate dieser Verbindungen als auch die optischen Antipoden sowie deren Gemische.
Unter den Verbindungen der Formeln I sowie Ia bis If sind diejenigen bevorzugt, in denen mindestens einer der darin enthaltenen Reste eine der angegebenen bevorzugten Bedeutungen hat.
Die Verbindungen der Formel I werden nach an sich bekannten Methoden hergestellt, 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.
Die Ausgangsstoffe können gewünschtenfalls auch in situ gebildet werden, derart, daß man sie aus dem Reaktions­ gemisch nicht isoliert, sondern sofort weiter zu den Verbindungen der Formel I umsetzt.
Verbindungen der Formel I sind ausgehend von 1,2-Difluorbenzol zugänglich. Dieses wird nach bekanntem Verfahren (z. B. A. M. Roe et al., J. Chem. Soc. Chem. Comm., 22, 582 (1965)) metalliert und mit dem entsprechenden Elektrophil umgesetzt. Mit dem so erhaltenen 1-substituierten 2,3-Difluorbenzol läßt sich diese Reaktionssequenz ein zweites Mal z. B. mit tert.-Butylhydroperoxid als Elektrophil durchführen und man gelangt so zu den 1-substituierten 2,3-Difluor-phenolen. 1,2-Difluorbenzol bzw. 1-substituiertes 2,3-Difluorbenzol wird in einem inerten Lösungsmittel wie Diethylether, Tetrahydrofuran, Dimethoxyethan, tert.-Butylmethylether oder Dioxan, Kohlenwasserstoffen wie Hexan, Heptan, Cyclohexan, Benzol oder Toluol oder Gemischen dieser Lösungsmittel gegebenenfalls unter Zusatz eines Komplexierungsmittels wie Tetramethylethylendiamin (TMEDA) oder Hexamethylphosphorsäuretriamid mit Phenyllithium, Lithiumtetramethylpiperidin, n-, sek.- oder tert.- Butyllithium bei Temperaturen von -100°C bis +50°C vorzugsweise -78°C bis 0°C umgesetzt.
Die Lithium-2,3-difluorphenyl-Verbindungen werden bei -100°C bis 0°C vorzugsweise bei -50°C mit den entsprechenden Elektrophilen umgesetzt. Geeignete Elektrophile sind Aldehyde, Ketone, Nitrile, Epoxide, Carbonsäure- Derivate wie Ester, Anhydride oder Halogenide, Halogenameisensäureester oder Kohlendioxid.
Zur Umsetzung mit aliphatischen oder aromatischen Halogen- Verbindungen werden die Lithium-2,3-difluorphenyl- Verbindungen transmetalliert und unter Übergangsmetallkatalyse gekoppelt. Besonders geeignet sind hierfür die Zink- (vgl. DE-OS 36 32 410) oder die Titan-2,3-difluorphenyl- Verbindungen (vgl. DE-OS 37 36 489).
Die Verbindungen der Formel I können hergestellt werden durch Veresterung entsprechender Carbonsäuren (oder ihrer reaktionsfähigen Derivate) mit Alkoholen bzw. Phenolen (oder ihren reaktionsfähigen Derivaten) erhalten werden.
Als reaktionsfähige Derivate der genannten Carbonsäuren eignen sich insbesondere die Säurehalogenide, vor allem die Chloride und Bromide, ferner die Anhydride, z. B. auch gemischte Anhydride, Azide oder Ester, insbesondere Alkylester mit 1-4 C-Atomen in der Alkylgruppe.
Als reaktionsfähige Derivate der genannten Alkohole bzw. Phenole kommen insbesondere die entsprechenden Metall­ alkoholate bzw. Phenolate, vorzugsweise eines Alkali­ metalls wie Na oder K, in Betracht.
Die Veresterung wird vorteilhaft in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels durchgeführt. Gut geeignet sind insbesondere Ether wie Diethylether, Di-n-butylether, THF, Dioxan oder Anisol, Ketone wie Aceton, Butanon oder Cyclo­ hexanon, Amide wie DMF oder Phosphorsäure-hexamethyltriamid, Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol oder Xylol, Halogenkohlenwasserstoffe wie Tetrachlorkohlenstoff oder Tetrachlorethylen und Sulfoxide wie Dimethylsulfoxid oder Sulfolan. Mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel können gleichzeitig vorteilhaft zum azeotropen Abdestillieren des bei der Veresterung gebildeten Wassers verwendet werden. Gelegentlich kann auch ein Überschuß einer organischen Base, z. B. Pyridin, Chinolin oder Triethylamin als Lösungsmittel für die Veresterung angewandt werden. Die Veresterung kann auch in Abwesenheit eines Lösungsmittels, z. B. durch einfaches Erhitzen der Komponenten in Gegenwart von Natriumacetat, durchgeführt werden. Die Reaktions­ temperatur liegt gewöhnlich zwischen -50° und +250°, vorzugsweise zwischen -20° und +80°. Bei diesen Temperaturen sind die Veresterungsreaktion in der Regel nach 15 Minuten bis 48 Stunden beendet.
Im einzelnen hängen die Reaktionsbedingungen für die Veresterung weitgehend von der Natur der verwendeten Ausgangs­ stoffe ab. So wird eine freie Carbonsäure mit einem freien Alkohol oder Phenol in der Regel in Gegenwart einer starken Säure, beispielsweise einer Mineralsäure wie Salzsäure oder Schwefelsäure, umgesetzt. Eine bevorzugte Reaktionsweise ist die Umsetzung eines Säureanhydrids oder insbesondere eines Säurechlorids mit einem Alkohol, vorzugsweise in einem basischen Milieu, wobei als Basen insbesondere Alkalimetallhydroxide wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, Alkalimetallcarbonate bzw. -hydrogencarbonate wie Natrium­ carbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat oder Kaliumhydrogencarbonat, Alkalimetallacetate wie Natrium- oder Kaliumacetat, Erdalkalimetallhydroxide wie Calcium­ hydroxid oder organische Basen wie Triethylamin, Pyridin, Lutidin, Collidin oder Chinolin von Bedeutung sind. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Veresterung besteht darin, daß man den Alkohol bzw. das Phenol zunächst in das Natrium- oder Kaliumalkoholat bzw. -phenolat überführt, z. B. durch Behandlung mit ethanolischer Natron- oder Kalilauge, dieses isoliert und zusammen mit Natriumhydrogen­ carbonat oder Kaliumcarbonat unter Rühren in Aceton oder Diethylether suspendiert und diese Suspension mit einer Lösung des Säurechlorids oder Anhydrids in Diethylether, Aceton oder DMF versetzt, zweckmäßig bei Temperaturen zwischen etwa -25° und +20°.
Die Methylether der Formel I können durch bekannte Veretherungen dargestellt werden, z. B. indem eine Verbindung der Formel
R¹-(A¹-Z¹) m -A²-Q¹-O-PheF₂-ZA bzw. R²-(A³) n -Q²-O-PheF₂-ZA,
worin ZA OH oder OMe, SH oder SMe bedeutet, wobei Me ein Äquivalent eines Metallkations und Hal ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor oder Brom ist (reaktionsfähiges Derivat der Phenole), mit einer Verbindung der Formel
R²-(A³) n -ZB bzw. R¹-(A¹-Z¹) m -A²-ZB,
worin ZB -CH₂-OH oder -CH₂-Hal (reaktionsfähiges Derivat) bedeutet, in Gegenwart einer Base umsetzt. Die Reste R¹, R₂, A¹, A², A³, Z¹, m, n, Q¹ und Q² haben dabei die bei der Formel I angegebenen Bedeutungen. Die Reaktionsbedingungen für diese Ethersynthesen sind die für derartige Umsetzungen üblichen; als Lösungsmittel werden polare, aprotische verwendet, zum Beispiel Dimethylsulfoxid, N,N-Dimethylformamid oder N-Methylpyrrolidon; als Basen dienen vorzugsweise Alkalisalze schwacher Säuren, zum Beispiel Natriumacetat, Kaliumcarbonat oder Natriumcarbonat. Die Reaktionen können bei Temperaturen zwischen 0°C und dem Siedepunkt der am niedrigsten siedenden Komponente des Reaktionsgemisches durchgeführt werden; es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Temperaturen zwischen 60 und 120°C anzuwenden. Die Ausgangsmaterialien sind zum Teil bekannt, zum Teil können sie analog zu bekannten Verbindungen nach Standardverfahren der synthetischen organischen Chemie hergestellt werden.
Ein wichtiges neues Zwischenprodukt zur Synthese von erfindungsgemäßen Verbindungen ist 2,3-Difluorhydrochinon. Diese neue Verbindung, die ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist, kann durch Oxidation des bekannten 2,3-Difluorphenols in an sich bekannter Weise, z. B. durch Oxidation mit Kaliumperoxodisulfat in alkalischer, wäßriger Lösung erhalten werden.
Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Phasen bestehen aus 2 bis 25, vorzugsweise 3 bis 15 Komponenten, darunter mindestens einer Verbindung der Formel I. Die anderen Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus den nematischen oder nematogenen Substanzen, insbesondere den bekannten Substanzen, aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Cyclohexan-carbonsäurephenyl- oder -cyclohexyl-ester, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Cyclohexylcyclohexane, Cyclohexylnaphthaline, 1,4-Bis- cyclohexylbenzole, 4,4′-Bis-cyclohexylbiphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, Phenyl- oder Cyclohexyldithiane, 1,2-Bis-phenylethane, 1,2-Bis-cyclohexylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylethane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzylphenylether, Tolane und substituierten Zimtsäuren.
Die wichtigsten als Bestandteile derartiger flüssig­ kristalliner Phasen in Frage kommenden Verbindungen lassen sich durch die Formel 2 charakterisieren,
R′-L-G-E-R (2)
worin L und E je ein carbo- oder heterocyclisches Ring­ system aus der aus 1,4-disubstituierten Benzol- und Cyclo­ hexanringen, 4,4′-disubstituierten Biphenyl-, Phenylcyclohexan- und Cyclohexylcyclohexansystemen, 2,5-disubstituierten Pyrimidin- und 1,3-Dioxanringen, 2,6-disubstituiertem Naphthalin, Di- und Tetrahydronaphthalin, Chinazolin und Tetrahydrochinazolin gebildeten Gruppe,
oder eine C-C-Einfachbindung, Y Halogen, vorzugsweise Chlor, oder -CN, und R′ und R″ Alkyl, Alkoxy, Alkanoyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit bis zu 18, vorzugsweise bis zu 8 Kohlenstoffatomen, oder einer dieser Reste auch CN, NC, NO₂, CF₃, F, Cl oder Br bedeuten.
Bei den meisten dieser Verbindungen sind R′ und R″ voneinander verschieden, wobei einer dieser Reste meist eine Alkyl- oder Alkoxygruppe ist. Aber auch andere Varianten der vorgesehenen Substituenten sind gebräuchlich. Viele solcher Substanzen oder auch Gemische davon sind im Handel erhältlich. Alle diese Substanzen sind nach literatur­ bekannten Methoden herstellbar.
Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Phasen enthalten etwa 0,1 bis 99, vorzugsweise 10 bis 95%, einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I. Weiterhin bevorzugt sind flüssigkristalline Phasen, die 0,1-50, insbesondere 0,5-30% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I enthalten. Auch isotrope Verbindungen der Formel I können in den erfindungsgemäßen Phasen verwendet werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Phasen 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 Flüssigkristall­ anzeigeelementen verwendet werden können.
Derartige Zusätze sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben. Beispielsweise können Leitsalze, vorzugsweise Ethyl-dimethyl-dodecyl-ammonium- 4-hexyloxybenzoat, Tetrabutylammonium-tetraphenylboranat oder Komplexsalze von Kronenethern (vgl. z. B. I. Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst., Band 24, Seiten 249-258 (1973)) zur Verbesserung der Leitfähigkeit, dichroitische 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. Derartige Substanzen sind z. B. in den DE-OS 22 09 127, 22 40 864, 23 21 632, 23 38 281, 24 50 088, 26 37 430, 28 53 728 und 29 02 177 beschrieben.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. F = Schmelzpunkt, K = Klärpunkt. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent; alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. "Übliche Aufarbeitung" bedeutet: man gibt Wasser hinzu, extrahiert mit Methylenchlorid, trennt ab, trocknet die organische Phase, dampft ein und reinigt das Produkt durch Kristallisation und/oder Chromatographie.
Es bedeuten ferner: C: Kristallin-fester Zustand, S: smektische Phase (der Index kennzeichnet den Phasentyp), N: nematischer Zustand, Ch: cholesterische Phase, I: isotrope Phase. Die zwischen zwei Symbolen stehende Zahl gibt die Umwandlungstemperatur in Grad Celsius an.
Beispiel 1
0,1 mol 2,3-Difluor-4-ethoxyphenol (herstellbar aus 2,3- Difluorphenol durch Alkylierung mit Diethylsulfat/Kaliumcarbonat in Dimethylformamid, Lithiierung bei -70 bis -80°, Umsetzung mit N-Methylpiperidin und Oxidation des Aldehyds nach Baeyer-Villiger mit Perameisensäure) und 0,1 mol Pyridin wurden in 100 ml Toluol gelöst. Bei 80° tropft man 0,1 mol trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäurechlorid zu und rührt 3 Stunden nach. Das ausgefallene Pyridinhydrochlorid wird abgesaugt, das Toluol abdestilliert und das zurückbleibende (2,3-Difluor-4-ethoxyphenyl)- trans-4-pentylcyclohexanoat durch Kristallisation aus Ethanol gereinigt, F. 48°, K. 62,5°.
Analog wird hergestellt:
(2,3-Difluor-4-ethoxyphenyl)-trans-4-propylcyclohexanoat, F. 50°, K. 52°.
Beispiel 2
Analog Beispiel 1 erhält man aus demselben Phenol durch Umsetzung mit 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)- cyclohexancarbonsäurechlorid (2,3-Difluor-4-ethoxyphenyl)-trans- 4-(trans-4-propylcyclohexyl)cyclohexanoat, K. 88°, SA 100°, N 223° I.
Beispiel 3
0,1 mol 4-Hexyloxybenzoesäure, 0,01 mol Dimethylaminopyridin und 0,1 mol 2,3-Difluor-4-octyloxyphenol (herstellbar aus 2,3-Difluoroctyloxybenzol durch Lithiierung bei -70 bis -80° und Zutropfen einer aus 0,12 mol t-Butylhydroperoxid und 0,12 mol Butyllithium bereiteten Lösung von Lithium-t-butylperoxid in Ether) werden in 150 ml Dichlormethan vorgelegt, bei 10° unter Rühren eine Lösung von 0,1 mol Dicyclohexylcarbodiimid in 30 ml Dichlormethan zugetropft und anschließend 15 Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt. Man filtriert über Kieselgel ab, verdampft das Lösungsmittel und erhält als Rückstand (2,3-Difluor- 4-octyloxyphenyl)-4-hexyloxybenzoat.
Analog werden hergestellt:
(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-p-(4-heptyloxy-3-fluorphenyl)- benzoat, K 69,3° SC 146,9° SA 152,7° N 156° I
(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-p-(4-octyloxy-3-fluorphenyl)- benzoat
(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-p-(4-nonyloxy-3-fluorphenyl- benzoat, K 71,7° SC 146° SA 149,8° N 150,2 I
(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-p-(4-decyloxy-3-fluorphenyl)- benzoat
(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-hexylbenzoat
(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-heptylbenzoat
(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-octylbenzoat, F. 43,5°
(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-nonylbenzoat
(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-decylbenzoat
(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-hexyloxybenzoat
(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-heptyloxybenzoat
(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-octyloxybenzoat, C 53° (SC 39°) N 57° I
(2,3-Difluor-4-heptyloxyphenyl)-p-(4-hexyl-3fluorphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-heptyloxyphenyl)-p-(4-heptyl-3fluorphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-heptyloxyphenyl)-p-(4-octyl-3fluorphenyl)-benzoat, C 60° SC 150° SA 155° N 157° I
(2,3-Difluor-4-heptyloxyphenyl)-p-(4-hexylphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-heptyloxyphenyl)-p-(4-heptylphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-heptyloxyphenyl)-p-(4-octylphenyl)-benzoat, C 86° SC 125° SA 131° N 145 I
(2,3-Difluor-4-heptyloxyphenyl)-p-(4-hexyloxyphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-heptyloxyphenyl)-p-(4-heptyloxyphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-heptyloxyphenyl)-p-(4-octyloxyphenyl)-benzoat C 94° SC 157° SA 166° N 174° I
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-hexylbenzoat
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-heptylbenzoat
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-octylbenzoat
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-nonylbenzoat
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-hexyloxybenzoat
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-heptyloxybenzoat
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-octyloxybenzoat, K 53° SC (39°) N 59,8° I
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-p-nonyloxybenzoat, K 53,6° SC (49°) N 59,3° I
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-trans-4-pentylcyclohexylcarboxylat, K 30° N 60° I
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-trans,trans-4′- bicyclohexyl-4-carboxylat, K 58° SC (38°) SA 167° N 182,5° I
(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-4-(trans-4-pentylcyclohexyl)-benzoat,- K 62° SC 63° SA 100° N 152,2° I
(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-p-(4-heptyloxy-3-fluorphenyl)-benzoat-
(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-p-(4-octyloxy-3-fluorphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-p-(4-nonyloxy-3-fluorphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-p-(4-decyloxy-3-fluorphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-decyloxyphenyl)-p-(4-heptyloxy-3-fluorphenyl)-benzoat-
(2,3-Difluor-4-decyloxyphenyl)-p-(4-octyloxy-3-fluorphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-decyloxyphenyl)-p-(4-nonyloxy-3-fluorphenyl)-benzoat
(2,3-Difluor-4-decyloxyphenyl)-p-(4-decyloxy-3-fluorphenyl)-benzoat
Beispiel 4
Man löst 1 mol 2,3-Difluorphenol in 2 l 10%iger Natronlauge und tropft während 3-4 Stunden bei 20° eine gesättigte wäßrige Lösung von Kaliumperoxodisulfat zu. Nach dem Stehenlassen über Nacht säuert man die Lösung schwach an (pH 3-4) und extrahiert unumgesetztes Ausgangsmaterial mit Ether. Die wäßrige Phase wird mit Natriumhydrogen­ carbonat neutralisiert und im Vakuum zur Trockne eingeengt. Aus dem Rückstand löst man das 2,3-Difluor-4- hydroxyphenylkaliumsulfat mit 90%igem Ethanol heraus und dampft den Alkohol ab.
Zu 25 g des Rohprodukts (∼0,1 mol) werden in wäßrig­ alkoholischer Natronlauge (7 g NaOH in 100 ml 50%igem Alkohol) unter Rühren und Rückflußkochen 14 g Benzylchlorid zugetropft. Man läßt 2 Stunden nachreagieren, säuert mit Salzsäure schwach an und erhitzt weitere 2 Stunden. Nach dem Abkühlen wird das 4-Benzyloxy-2,3-difluorphenol extrahiert und nach Abziehen des Lösungsmittels destilliert.
Analog werden durch Umsetzung des 2,3-Difluor-4- hydroxyphenylkaliumsulfats mit Alkylbromiden und -sulfaten Monoalkylether des 2,3-Difluorhydrochinons erhalten.
0,1 mol 2,3-Difluor-4-benzyloxyphenol werden mit 0,1 mol Pyridin und 0,1 mol 4-Ethoxybenzoylchlorid in Toluol verestert, der entstehende Ester isoliert und anschließend der Benzylether hydrogenolytisch mit Palladiumkohle als Katalysator gespalten.
Durch Veresterung der freien Hydroxygruppe mit Buttersäure/ Dicyclohexylcarbodiimid erhält man (2,3-Difluor-4- butyryloxyphenyl)-4-ethoxybenzoat.
Beispiel 5
Durch Veresterung des 2,3-Difluor-4-benzyloxyphenols mit 2-Fluor-4-(5-hexylpyrimidin-2-yl)-benzoesäure (hergestellt durch Verseifung des Nitrils über den Imidoester) und Dicyclohexylcarbodiimid, hydrierende Spaltung des Benzylethers und erneute Veresterung mit Octansäure analog Beispiel 4 erhält man (2,3-Difluor-4-octanoyloxyphenyl)- 2-fluor-4-(5-hexylpyrimidin-2-yl)-benzoat.
Beispiel 6
0,1 mol 2,3-Difluor-4-(trans-4-pentylcyclohexyl)-methoxyphenol, 0,11 mol Butylbromid und 0,11 mol Kaliumcarbonat werden in 100 ml Dimethylformamid (DMF) 16 Stunden auf 100° erhitzt. Nach dem Abkühlen saugt man die anorganischen Salze ab, engt das Filtrat ein und versetzt mit Wasser. Durch Extraktion mit Dichlormethan wird 1-Butyloxy- 2,3-difluor-4-(trans-4-pentylcyclohexyl)methoxybenzol erhalten.
Beispiel 7
Aus 0,1 mol 2,3-Difluor-4-(trans-4-pentylcyclohexyl)- methoxyphenol, 0,1 mol trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl) cyclohexyl-methyljodid und 0,1 mol Kaliumcarbonat erhält man nach der Vorschrift von Beispiel 6 1-[trans- 4-(trans-4-propylcyclohexyl)cyclohexylmethoxy]-2,3-difluor- 4-(trans-4-pentylcyclohexylmethoxy)-benzol.
Beispiel 8
Man löst 1 mol 2,3-Difluorphenol in 1 l 10%iger Natronlauge und läßt innerhalb 4 Stunden unter Eiskühlung eine gesättigte wäßrige Lösung von 1,1 mol Kaliumperoxodisulfat zutropfen. Die Temperatur sol dabei nicht über 20° steigen. Man rührt über Nacht bei Raumtemperatur, neutralisiert mit Salzsäure und extrahiert unumgesetztes Ausgangs­ produkt mit Ether. Die wäßrige Phase wird mit 3 l Toluol und 2 mol Natriumsulfit versetzt, mit 1 l konz. Salzsäure stark sauer gestellt und 20 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen trennt man die Toluolschicht ab, extrahiert die wäßrige Phase mit Ether im Perforator und erhält durch Einengen der vereinigten Toluol- und Etherextrakte das 2,3-Difluorhydrochinon.
Beispiel 9
0,05 mol 2,3-Difluorhydrochinon und 0,1 mol Pyridin werden in 100 ml Toluol gelöst. Bei 80° tropft man 0,1 mol trans-4-Butylcyclohexancarbonsäurechlorid zu und rührt 3 Stunden nach. Die übliche Aufarbeitung ergibt 2,3-Difluor-1,4-bis-(trans-4-butylcyclohexanoyl)-benzol.
Beispiel 10
Analog Beispiel 4 erhält man durch Umsetzung von 2,3- Difluor-4-benzyloxyphenol mit trans-4-Propylcyclohexancarbon­ säurechlorid/Pyridin, hydrogenolytische Spaltung des Benzylethers und erneute Veresterung mit trans-4- Pentylcyclohexancarbonsäure/Dicyclohexylcarbodiimid in Gegenwart von 4-Dimethylaminopyridin 2,3-Difluor-1-(trans-4-propylcyclohexanoyloxy)- 4-(trans-4-pentylcyclohexanoyloxy)-benzol.
Die folgenden Beispiele betreffen flüssigkristalline Phasen mit mindestens einer erfindungsgemäßen Verbindung:
Beispiel A
Eine flüssigkristalline Phasen bestehend aus
 6% 4-Octyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
 9% 4-Nonyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
14% 4-Decyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
 5% 2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl-4-octyloxybenzoat,
 7% 2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl-4-decyloxybenzaot,
 9% 2,3-Difluor-4-decyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
 4% 2,3-Difluor-4-nonanoyloxyphenyl-4-octyloxybenzoat,
10% 4′-Pentyloxybiphenyl-4-yl-4-octyloxybenzoat,
 8% 4′-Heptyloxybiphenyl-4-yl-4-octyloxybenzoat,
17% r-1-Cyan-cis-4-(4′-octyloxybiphenyl-4-yl)-1-octylcyclohexan und
11% chiralem 2-Chlor-3-methylbuttersäure-[p-(5-heptylpyrimidin- 2-yl)-phenylester]
zeigt SC* 62 SA 68 Ch 81 I und eine Spontanpolarisation von 13 nC/cm² bei Raumtemperatur.
Beispiel B
Eine flüssigkristalline Phase bestehend aus
 8% 2-p-Octyloxyphenyl-5-octylpyrimidin,
10% 2-p-Nonyloxyphenyl-5-octylpyrimidin,
12% 2-p-Octyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
20% 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
 7% 2,3-Difluor-4-decyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
 7% 2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
 9% 2-(p-Heptylphenyl)-5-(p-hexyloxyphenyl)-1,3,4-thiadiazol,
 9% 2-(p-Heptylphenyl)-5-(p-octyloxyphenyl)-1,3,4-thiadiazol,
 8% 2,3-Difluor-4-octanoyloxyphenyl-4-(5-hexylpyrimidin- 2-yl)-2-fluorbenzoat und
10% chiralem Isopropyl-2-[p-(p-decyloxyphenyl)-phenoxy]-propionat
zeigt SC* 58 SA und eine Spontanpolarisation von 11 nC/cm² bei Raumtemperatur.
Beispiel C
Eine nematische flüssigkristalline Phase bestehend aus
 7% 2-p-Cyanphenyl-5-propyl-1,3-dioxan,
 7% 2-p-Cyanphenyl-5-butyl-1,3-dioxan,
 6% 2-p-Cyanphenyl-5-pentyl-1,3-dioxan,
10% trans-1-p-Propylphenyl-4-pentylcyclohexan,
 8% 4-Cyan-4′-(trans-4-pentylcyclohexyl)-biphenyl,
 6% 4-Ethyl-4′-(trans-4-pentylcyclohexyl)-biphenyl,
 4% 4-Ethyl-4′-(trans-4-propylcyclohexyl)-biphenyl,
 5% 2-p-Pentyloxyphenyl-5-hexylpyrimidin,
 6% 2-p-Heptyloxyphenyl-5-hexylpyrimidin,
 5% 2-p-Methoxyphenyl-5-heptylpyrimidin,
 8% 2-p-Heptyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin,
 8% 2-p-Nonyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin,
 4% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester),
 7% (2,3-Difluor-4-ethoxyphenyl)-trans-4-pentylcyclohexanoat,
 5% (2,3-Difluor-4-ethoxyphenyl)-trans-4-(trans-4-propylcyclohexyl)-cycl-ohexanoat und
 4% Buttersäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester)
zeichnet sich durch gute Multiplexeigenschaften aus.
Beispiel D
Eine flüssigkristalline Phase bestehend aus
12,50% 4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl 4′-octyloxybiphenyl-4-ylcarboxylat
14,20% 4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl 4-octyloxybenzoat
12,50% 4-Heptyl-2-fluorphenyl 4′-heptyloxybiphenyl-4-ylcarboxylat
12,50% 4-Heptyl-2-fluorphenyl 4′-heptyloxy-2′-fluorbiphenyl-4-ylcarboxylat
14,20% 4-Octyloxy-3-fluorphenyl 4-octyloxybenzoat
12,34% 4-Pentyl-2-fluorphenyl 4-octyloxybenzoat
14,24% 4-Octyloxy-3-fluorphenyl 4-heptyloxybenzoat
 5,04% chiralem 4-(2-Methylbutyl)-phenyl 4′-octylbiphenyl-4-ylcarboxylat und
 2,48% chiralem 1-Cyano-2-methylpropyl 4′-octyloxybiphenyl-4-ylcarboxylat
zeigt SC* 66,4° SA 73° CH 97,2° I und eine Spontanpolarisation von 9 nC/cm″ bei 30°C.
Beispiel E
Eine flüssigkristalline Phase bestehend aus
16,87% 4-Heptyl-2-fluorphenyl 4′-heptyloxybiphenyl-4-ylcarboxylat
16,87% 4-Heptyl-2-fluorphenyl 4′-heptyloxy-2′-fluorbiphenyl-4-ylcarboxylat
16,87% 4-Octyl-2-fluorphenyl 4′-octyloxy-2′,3′-difluorbiphenyl-4-ylcarboxylat
14,00% 4-Octyloxy-3-fluorphenyl 4-octyloxybenzoat
14,00% 4-Hexyloxy-3-fluorphenyl 4-octyloxybenzoat
10,00% 4-Octyloxy-2-fluorphenyl 4-pentylbenzoat
 9,00% 4-Heptyl-3-fluorphenyl 4′-octyloxy-2′,3′-difluorbiphenyl-4-ylcarboxylat und
 2,40% chiralem 1-Cyano-2-methylpropyl 4′-octyloxybiphenyl-4-ylcarboxylat
zeigt SC* 71,8° SA 81° Ch 103,8° I und eine hohe Spontanpolarisation.
Tabelle I
Analog den Beispielen 1-9 hergestellte Verbindungen der Formel I (P 38 07 801)

Claims (6)

1. Derivate des 2,3-Difluorhydrochinons der Formel I, worin
R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander unsubstituiertes, einfach durch Cyan oder mindestens einfach durch Fluor oder Chlor substituiertes Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine CH₂-Gruppe durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein kann,
A¹, A² und A³ jeweils unabhängig voneinander
  • (a) trans-1,4-Cyclohexylen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,
  • (b) 1,4-Phenylen, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
  • (c) Rest aus der Gruppe bestehend aus Piperidin-1,4-diyl, 1,4-Bicylo(2,2,2) octylen-, 1,3,4-Thiadiazol-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl-, Decahydronaphthalin-2,6-diyl- und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
wobei die Reste (a) und (b) durch F, Cl, CH₃ oder CN ein- oder mehrfach substituiert sein können,
Z¹ -CO-O, -O-CO, -CH₂-CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
Q¹ und Q² jeweils unabhängig voneinander -CO- oder -CH₂-,
m und n jeweils 0, 1 oder 2, und
(m + n) 0, 1 oder 2 bedeutet.
2. Verfahren zur Herstellung der Derivate des 2,3- Difluorhydrochinons nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Hydroxyverbindung der Formel oder eines ihrer reaktionsfähigen Derivate mit einer Verbindung der FormelR²-(A³) n -Q²-OHoder einem ihrer reaktionsfähigen Derivate verestert (Q² = CO) oder verethert (Q² = CH₂), oder daß man
eine Hydroxyverbindung der Formel oder eines ihrer reaktionsfähigen Derivate mit einer Verbindung der FormelR¹-(A¹-Z¹) m -A²-Q¹-OHoder einem ihrer reaktionsfähigen Derivate verestert (Q¹ = CO) oder verethert (Q¹ = CH₂).
3. Verwendung der Derivate nach Anspruch 1 als Komponenten flüssigkristalliner Phasen.
4. Flüssigkristalline Phase mit mindestens zwei flüssig­ kristallinen Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Komponente ein Derivat nach Anspruch 1 ist.
5. Elektrooptisches Anzeigeelement, dadurch gekennzeichnet, daß es als Dielektrikum eine Phase nach Anspruch 4 enthält.
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