DE3908269A1 - 5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponente - Google Patents
5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponenteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft 5,6-anellierte Indan-Derivate
und deren Verwendung als flüssigkristalline
Komponente.
Es ist eine Reihe von Möglichkeiten bekannt, mit
Hilfe von zwischen zwei mit transparenten Elektroden
versehenen Glasplatten befindlichen nematischen
Flüssigkristallen elektrooptische Vorrichtungen zur
Information und Bildwiedergabe herzustellen. In den
sog. verdrillten Zellen sind nematische Phasen mit
positiver Dielektrizitätsanisotropie (Δε<0) so
angeordnet, daß ohne elektrisches Feld eine
Vorzugsrichtung der molekularen Ausrichtung um eine
Achse senkrecht zur Elektrodenfläche schraubenförmig
verdrillt ist. Die so gegebene Möglichkeit, die
Schwingungsebene polarisierten Lichtes zu drehen,
kann durch ein elektrisches Feld aufgehoben werden.
Während die sog. TN-Zelle (von twisted nematic)
einen Verdrillungswinkel von 90° aufweist, gibt es
in neuerer Zeit Anzeigen mit einer bis zu 270°
reichenden Verdrillung. Solche Anzeigen sind bekannt
unter Bezeichnungen wie Superbirefringence(SBE)-,
Supertwist(STN)- oder
Optical-Mode-Interference(OMI)-Displays.
Ein besonders wichtiges Qualitätsmerkmal solcher
Anzeigen sind die Zeiten, innerhalb deren die
Umorientierung der Moleküle im elektrischen Feld
erfolgt. Diese sind abhängig von der Viskosität der
verwendeten flüssigkristallinen Phasen.
In neuester Zeit werden elektrooptische
Vorrichtungen erprobt, die auf der molekularen
Ausrichtung in nematischen Tröpfchen mit Δε<0, die
in einer Polymerfolie eingeschlossen sind, beruhen.
Im Zustand ohne elektrisches Feld erfolgt eine
starke Lichtstreuung, während die Polymerfolie mit
Feld tansparent erscheint (J. L. Fergason Soc.
Information Displ. Digest, 16, 68 (1985)). Die von
der Viskosität des flüssigkristallinen Dielektrikums
abhängenden Schaltzeiten und der von den
Brechungsindizes für den ordentlichen und den
außerordentlichen Strahl abhängende Kontrast solcher
als Anzeigeelemente und als großflächige elektrisch
schaltbare Jalousien verwendeten elektrooptischen
Anzeigevorrichtungen sind noch sehr
verbesserungsbedürftig.
Flüssigkristalline Indan-Derivate werden in den
JP-PS 8 71 81 247 und 85 69 055 beschrieben. Diese
Indan-Derivate sind jedoch nicht anelliert, sind
also keine s-Hydrindacene, Hetero-s-Hydrindacene
oder s-Heterodehydrohydrindacene und sind zur
Ausbildung einer ausreichend langgestreckten
Molekülform mit herkömmlichen mesogenen molekularen
Bausteinen, wie 1,4-Phenylen- und
1,4-Cyclohexylen-Gruppen substituiert. Die so
erhaltenen flüssigkristallinen Verbindungen haben
verhältnismäßig hohe Molekulargewichte und damit
allgemein hohe Viskositäten.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine neue
Verbindungsklasse bereitzustellen, die insbesondere
als flüssigkristalline oder mesogene Verbindung für
Komponenten flüssigkristalliner Phasen geeignet sein
soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
5,6-anellierte Indan-Derivate der Formel I
X -CH₂- oder -O-,
Y -CHR²- oder
Y -CHR²- oder
die Gruppierung -X-Y- auch -N=CR²-,
Z -CH₂-, -O-, -NH- oder -S-,
R¹ eine Alkylgruppe mit 3-12 C-Atomen,
R² eine Alkylgruppe mit 3-12 C-Atomen, -CN, -CF₃ oder -OCF₃
bedeuten.
Z -CH₂-, -O-, -NH- oder -S-,
R¹ eine Alkylgruppe mit 3-12 C-Atomen,
R² eine Alkylgruppe mit 3-12 C-Atomen, -CN, -CF₃ oder -OCF₃
bedeuten.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind
5,6-anellierte Indan-Derivate bzw. 2,6-substituierte
s-Hydrindacene, Hetero-s-Hydrindacene oder
s-Heterodehydrohydrindacene.
Die Verbindungen der Formel I können als Komponenten
flüssigkristalliner Phasen zur Herstellung solcher
elektrooptischer Anzeigevorrichtungen und elektrisch
schaltbarer Jalousinen verwendet werden. Weiterhin
können die Verbindungen der Formel I als Komponenten
chiral getilteter Phasen mit ferroelektrischen
Eigenschaften Verwendung finden, insbesondere für
elektrooptische Anzeigen, die auf dem SSFLC-Prinzip
(S. T. Lagerwall, I. Dahl, Mol. Cryst. Liq. Cryst.
114, 151 (1984)) beruhen. Daneben eignen sie sich
als Komponenten chiraler smektischer A-Phasen zur
Herstellung von Anzeigen, die den elektroklinen
Effekt ausnutzen (G. Anderson et al. Appl. Phys.
Lett. 51, 640 (1987)).
Es wurde gefunden, daß die Verbindungen der Formel I
hervorragend als Komponenten von flüssigkristallinen
Phasen geeignet sind.
Die Verbindungen der Formel I erweitern die Palette
der flüssigkristallinen Substanzen, die unter
verschiedenen anwendungstechnischen Gesichtspunkten
vorteilhaft eingesetzt werden können.
Die Verbindungen der Formel I sind farblos und
bilden flüssigkristalline Phasen in einem für die
Anwendung in elektrooptischen Anzeigeelementen und
elektrisch schaltbaren Jalousien günstig gelegenen
Temperaturbereich.
Gegenstand der Erfindung sind somit Verbindungen der
Formel I sowie ihre Verwendung als Komponenten
flüssigkristalliner Phasen sowie elektrooptische
Vorrichtungen, die derartige Phasen enthalten.
Bevorzugte Verbindungen der von der Formel I
umfaßten Verbindungsklassen sind die mit den
Teilformeln Ia bis Id:
Darunter sind die Verbindungen der Formeln Ia und Id
besonders bevorzugt, wobei R² der Formel Id
vorteilhafterweise -CN, -CF₃ oder -OCF₃ ist.
Diese Verbindungen sind besonders stabil.
Die Reste R¹ und R² bedeuten eine Alkylkette mit
3-12 C-Atomen, in denen eine -CH₂-Gruppe durch -O-
oder eine Carbonsäureestergruppierung ersetzt sein
kann. Die Alkylgruppen können verzweigt oder
unverzweigt sein. Vorteilhafterweise sind sie
unverzweigt und bedeuten Propyl, Butyl, Pentyl,
Hexyl, Heptyl und/oder Octyl. Verbindungen mit
Alkylgruppen mit 5-8 C-Atomen haben meist günstige
flüssigkristalline Eigenschaften.
Verbindungen der Formel I mit verzweigten Alkyl-
oder Oxaalkylgruppen eignen sich als Komponenten
ferroelektrischer smektischer Phasen, wenn sie
optisch aktiv sind. Hier sind für R¹ und/oder R²
2-Methylbutyl, 2-Octyl, 2-Methylbutoxy und
2-Octyloxy besonders geeignet. Verbindungen, in
denen R¹ und R² Alkyl- und/oder Oxaalkylgruppen
bedeuten, haben kleine Werte für die
Dielektrizitätsanisotrope Δε. Zur Realisierung
eines besonders hohen Wertes für Δε kann der Rest
R² auch -CN, -CF₃ oder -OCF₃ bedeuten.
Bevorzugt ist die Bedeutung -CN.
Als Komponenten ferroelektrischer smektischer Phasen
sind Verbindungen der Formel I mit -CHF- und
-CHCl-Gruppen geeignet.
Die Verbindungen der Formel I werden nach an sich
bekannten Methoden synthetisiert, wie sie in
Standardwerken der Literatur (z. B. in Houben-Weyl,
Methoden der Organischen Chemie,
Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart) beschrieben sind.
Die Umsetzungen können auch nach Varianten der
beschriebenen Methoden, die an sich bekannt sind,
erfolgen.
Die von der Formel I umfaßten Ester können durch
Veresterung entsprechender Carbonsäurechloride mit
Alkoholen erhalten werden. So wird pro Mol der
s-Hydrindacen-2,6-dicarbonsäure(cis/trans-Gemisch)
mit 5 Mol Thionylchlorid am Rückfluß erhitzt, das
überschüssige Thionylchlorid abdestilliert, der
Rückstand in heißem Dioxan gelöst und zu dieser
Lösung ein Gemisch aus 2 Mol 1-Octanol und 2,5 Mol
Pyridin gegeben. Nach 1stündigem Rühren bei 80°C
wird auf Wasser gegossen, die Suspension filtriert
und der Rückstand aus
2-Hydrindacen-2,6-bis(octylcarboxylat) aus Ethanol
umkristallisiert.
Die von der Formel I umfaßten Ether können nach der
Methode von Williamson synthetisiert werden. Aus den
Alkoholen oder Dialkoholen werden mit Natrium die
Alkoholate hergestellt. Hierzu gibt man eine
ausreichende Menge von Alkyljodiden oder
Alkyl-p-toluolsulfonaten und erhitzt unter
Feuchtigkeitsausschluß.
Zur Herstellung der
6-Alkyl-1,3-dioxa-s-hydrindacen-2-one kann man wie
folgt vorgehen: käufliches 3,4-Dichlortoluol wird in
bekannter Weise mit N-Bromsuccinimid in
Tetrachlorkohlenstoff zum
3,4-Dichlor-brommethylbenzol umgesetzt, aus welchem
in Natriummethanolat-haltiger ethanolischer Lösung mit
einem Alkylmalonsäurediethylester der entsprechende
Alkyl-2,3-dichlorphenylmethyl-malonsäurediethylester,
aus diesem durch Kochen mit ethanolischer Kalilauge
und anschließendem Ansäuern mit Salzsäure die
entsprechende disubstituierte Malonsäure hergestellt
wird, die dann durch Erhitzen auf eine Temperatur
oberhalb ihres Schmelzpunktes in die
Alkyl-2,3-dichlorphenylmethyl-essigsäure umgewandelt
wird. Diese Säure wird durch Kochen am Rückfluß mit
überschüssigem Thionylchlorid, Abdestillieren
desselben, Lösen des Säurechlorids in Dichlormethan,
Zugabe von Aluminiumchlorid und anschließender
Hydrolyse in das 2-Alkyl-5,6-dichlor-indanon-1
überführt, welches nach Clemmensen durch Einwirkung
von amalgamierten Zink und konzentrierter Salzsäure
zum 2-Alkyl-5,6-dichlor-indan reduziert wird.
Erhitzen unter Druck mit wäßrig-ethanolischer Lösung
von Natriumhydroxid und Bariumhydroxid unter Zusatz
geringer Mengen Kaliumjodid in einem Kupferbehälter
auf 230°C liefert nach dem Ansäuern mit Salzsäure
2-Alkyl-5,6-dihydroxyindan. Das Endprodukt wird
hieraus durch 1stündiges Kochen mit
N-Dichlormethylen-dimethyl-ammoniumchlorid in
Dichlormethan und anschließendem Hydrolysieren
gewonnen. Das Reaktionsschema ist im folgenden
dargestellt.
Die Herstellung der Indano[5,6-d]thiazole der
Formel I kann folgendermaßen vorgenommen werden:
Ausgehend von 2-Alkyl-5-chlor-indanen, die analog
den obengenannten 5,6-Dichlor-Derivaten hergestellt
werden, kommt man durch Nitrierung mit einem Gemisch
aus 10 Volumenteilen 68%iger Salpetersäure und 12
Volumenteilen 96%iger Schwefelsäure bei 10°C zu den
2-Alkyl-5-chlor-6-nitroindanen, die durch Kochen mit
einer wäßrigen Lösung des 6fach molaren
Überschusses an Natriumsulfid in die entsprechenden
o-Amino-thioindane überführt werden. Durch Umsetzen
mit Acetylchlorid wird das
6-Alkyl-2-methyl-indano[5,6-d]thiazol erhalten.
Hieraus kann durch vorsichtige Oxidation mit kalter
wäßriger Lösung von Kaliumpermanganat die
entsprechende 2-Carbonsäure und daraus durch
Umsetzung mit Thionylchlorid das Carbonsäurechlorid
erhalten werden. Dieses wird in Dioxan gelöst und
mit konzentrierter wäßriger Ammoniaklösung versetzt.
Das so erhaltene Säureamid kann durch Erwärmen mit
einer Lösung von Thionylchlorid in Toluol in das
6-Alkyl-indano[5,6-d]thiazol-2-carbonitril überführt
werden. Das Reaktionsschema ist im folgenden
dargestellt:
Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Phasen
bestehen aus 2-25, vorzugsweise 4-12 Komponenten,
worunter mindestens eine Verbindung der Formel I
ist. Die anderen Bestandteile werden vorzugsweise
ausgewählt aus mesomorphen oder mesogenen
Verbindungen, insbesondere aus den Klassen der
substituierten Phenylcyclohexane, Biphenyle,
Bicyclohexyle, Phenylbicyclo[2.2.2]octane,
Phenylcyclohexylcarboxylate, Phenyl- oder
Cyclohexylpyrimidine, Tolane, Bicyclohexylphenyle,
Cyclohexylbiphenyle und Dicyclohexylbiphenyle. In
Beispiel 4 ist ein entsprechendes
Ausführungsbeispiel angegeben.
Einige dieser verwendbaren Mischungskomponenten
können der Literatur (K. Toyne in Thermotropic
Liquid Crystals, Wiley, New York 1987 und R.
Eidenschink, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 123, 57-75
(1985) und der jeweils dort zitierten Literatur)
entnommen werden.
Daneben können solche flüssigkristallinen
Dielektrika weitere Zusätze enthalten. Dies können
Farbstoffe zur Kontrastverbesserung, Antioxidantien
und nichtmesomorphe organische Verbindungen zur
weiteren Herabsetzung der Viskosität sein. Daneben
kommen optisch aktive Zusätze in Frage. Diese
Zusätze verändern nicht das erfindungsgemäße
Mischungsverhältnis der mindestens zwei
flüssigkristallinen Komponenten und können bis zu
20 Gewichtsteilen der flüssigkristallinen
Komponenten (entsprechend 16,7 Gew.-% in der
fertigen Mischung) betragen.
Die Verbindungen der Formel I zeichnen sich durch
niedrige Viskositätswerte, die durch Extrapolation
aus Mischungen mit nematischen Verbindungen bestimmt
werden können, aus.
Die mit Verbindungen der Formel I herstellbaren
Dielektrika eignen sich in vorzüglicher Weise zur
Herstellung elektrooptischer Vorrichtungen, die auf
der molekularen Ausrichtung in nematischen Phasen
mit positiver Dielektrizitätsanisotropie beruhen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter
erläutern. Vor- und nachstehend bedeuten
Prozentangaben Gewichtsprozent, die Temperaturen
sind in °C angegeben. Ferner bedeuten: Fp=
Schmelzpunkt, Sdp=Siedepunkt, TNI=
Übergangstemperatur nematisch/isotrop, SA-I=
Übergangstemperatur smektische A-Phase/isotrop, =
Bulk-Viskosität bei 20°.
In einem Dreihalskolben legt man 31,9 g (0,094 mol)
Tetrabutylammoniumhydrogensulfat in 25 ml Wasser vor
und tropft langsam eine Lösung von 3,25 g NaOH
(0,098 mol) in 25 ml H₂O zu. 10,6 g (0,023 mol)
1,2,4,5-Tetrakis(brommethyl)benzol werden in
CH₂Cl₂ (80 ml) durch leichtes Erwärmen gelöst,
dazu gibt man 9,4 g (0,047 mol)
3-Oxo-Nonansäureethylester. Diese Mischung gießt man
in den Dreihalskolben zu der wäßrigen Lösung. Zu dem
Zweiphasensystem werden unter Rühren 3,25 g NaOH in
25 ml H₂O innerhalb von 15 min zugetropft. Bei
der einsetzenden exothermen Reaktion beginnt das
Lösungsmittel zu sieden. Nachdem die Alkalilösung
zugesetzt wurde, erhitzt man weitere 20 min zum
Sieden und läßt danach auf Raumtemperatur abkühlen.
Die Wasserphase wird zweimal mit Methylenchlorid
extrahiert, die vereinten organischen Phasen werden
eingeengt und man erhält ein gelbes viskoses Öl.
Dieses wird in Ether aufgenommen und mit Wasser und
Salzwasser gewaschen. Der Ether wird abrotiert und
zurück bleibt ein leicht gelbes sehr viskoses Öl,
das dem
2,6-(2,6-Diheptanoyl)-hydrindacen-dicarbonsäureethylester
entspricht. Das Rohprodukt (13 g) wird
mit 75 ml Eisessig und 75 ml konzentrierter
Salzsäure versetzt und das Gemisch 14 Std. unter
Rückfluß gekocht. Die abgekühlte Lösung gibt man in
einen Scheidetrichter, der Ether (ca. 450 ml) und
Wasser (ca. 1300 ml) enthält. Die Extraktion mit
Ether wird zweimal wiederholt und die Etherextrakte
mit Wasser, 10%iger Natriumhydrogencarbonatlösung,
Wasser und Salzlösung gewaschen. Die hellgelbe
Etherphase wird mit MgSO₄ getrocknet und das
Lösungsmittel abrotiert. Der zurückbleibende
Feststoff wird aus Ethanol umkristallisiert. Man
erhält farblose Nadeln von
2,6-Diheptanoyl-s-hydrindacen (cis/trans-Gemisch),
die bei 115°-118°C isotrop werden.
0,6 g (0,016 mol) dieser Verbindung, gelöst in 3,2 ml
Diethylenglykol werden mit 0,7 g KOH und 0,6 ml
80%igem Hydrazinhydrat versetzt und 2 Stunden unter
Rückfluß gekocht. Anschließend wird ein Gemisch aus
Hydrazin und Wasser bei einer Ölbadtemperatur von
210° abdestilliert. Der Rückstand wird abgekühlt,
mit der äquivalenten Menge Wasser versetzt und
mehrfach ausgeethert. Die vereinigten organischen
Phasen werden mit verdünnter Salzsäure und Wasser
gewaschen, dann mit Calciumchlorid getrocknet und
das Lösungsmittel abrotiert. Das Rohprodukt wird
Kugelrohr-destilliert (Sdp. 130°, 0,05 mbar) und der
erhaltene Feststoff aus Ethanol nochmals
umkristallisiert. Man erhält 0,43 g farbloses
2,6-Diheptyl-s-hydrindacen (cis/trans-Gemisch),
Fp. 68-73°, monotroper Übergang von einer
smektischen A-Phase nach isotrop (SA-I) bei 59°.
Das Reaktionsschema ist im folgenden dargestellt.
Analog werden hergestellt
2,6-Dipropyl-s-hydrindacen
2,6-Dibutyl-s-hydrindacen, Fp. 46-55°
2,6-Diphenyl-s-hydrindacen, Fp. 62-68°, SA-I 56°
2,6-Bis-(2-methylbutyl)-s-hydrindacen
2,6-Dihexyl-s-hydrindacen, Fp. 60-64°, SA-I 61°
2,6-Dioctyl-s-hydrindacen
2,6-Di-2-octyl-s-hydrindacen
2,6-Dibutyl-s-hydrindacen, Fp. 46-55°
2,6-Diphenyl-s-hydrindacen, Fp. 62-68°, SA-I 56°
2,6-Bis-(2-methylbutyl)-s-hydrindacen
2,6-Dihexyl-s-hydrindacen, Fp. 60-64°, SA-I 61°
2,6-Dioctyl-s-hydrindacen
2,6-Di-2-octyl-s-hydrindacen
s-Hydrindacen-2,2,6,6-tetracarbonsäureethylester
wird analog der Synthese von
s-Hydrindacen-2,6-diheptanoyl-2,6-dicarbonsäureethylester
durchgeführt. Anstelle eines 3-Ketoesters
setzt man hierzu Malonsäurediethylester ein. Man
versetzt 9,7 g (0,022 mol) des nicht weiter
aufgereinigten Tetraesters mit 8,5 g KOH, 11 ml
Wasser und 22 ml Ethanol und kocht 4 Stunden unter
Rückfluß. Die Hauptmenge des Alkohols wird abrotiert
und der Rückstand in gerade ausreichender Menge
Wasser gelöst und im Eisbad mit konzentrierter
Salzsäure auf pHl eingestellt. Es wird fünfmal
ausgeethert, die Etherphasen werden mit gesättigter
NaCl-Lösung gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Das Lösungsmittel wird abgedampft, der
Rückstand wird in Aceton aufgeschlämmt, am Rückfluß
gekocht und abgesaugt. Man erhält ein hellgelbes
Pulver.
3,4 g davon werden 7 Stunden bei 200°C erhitzt. Der
Rückstand wird in 2%iger NaOH-Lösung gelöst, mit
Ether extrahiert, die wäßrige Phase wird mit HCl
sauer eingestellt und das anfallende Produkt
abgenutscht und getrocknet. Man erhält 1,5 g
s-Hydrindacen-2,6-dicarbonsäure (cis/trans-Gemisch)
vom Fp. <200°. Die s-Hydrindacen-2,6-dicarbonsäure
kann wie oben beschrieben zum entsprechenden Diester
umgesetzt werden.
Entgegengesetzt gruppierte Ester können nach
Beispiel 3 hergestellt werden.
100 mg (5,3 · 10-4 mol) des bekannten
2,6-Dihydroxyhydrindacens (cis/trans-Gemisch) werden
mit 8 ml trockenem Methylenchlorid und 0,2 ml
Pyridin versetzt und unter Eiskühlung zu einer
Mischung aus 0,20 ml Octansäurechlorid und 10 ml
Methylenchlorid zugetropft. Man erhitzt anschließend
10 min auf dem Wasserbad, gießt nach dem Kühlen auf
Eiswasser und säuert mit konz. HCl an. Die Phasen
werden getrennt und die organische Phase mit
wäßriger Hydrogencarbonatlösung gewaschen. Nach dem
Abrotieren des Lösungsmittels wird das erhaltene
2,6-Bis(octanoyloxy)-2-hydrindacen aus Isopropanol
umkristallisiert. Das reine Produkt hat einen Fp.
von 92°.
Eine Mischung aus
10% 2,6-Diphenyl-s-hydrindacen
21% 4-trans-(4-Propylcyclohexyl)-benzonitril
33% 4-trans-(4-Pentylcyclohexyl)-benzonitril
22% 4-trans-(4-Heptylcyclohexyl)-benzonitril
14% 4′-trans-(4-Pentylcyclohexyl)-biphenyl-4-carbonitril
21% 4-trans-(4-Propylcyclohexyl)-benzonitril
33% 4-trans-(4-Pentylcyclohexyl)-benzonitril
22% 4-trans-(4-Heptylcyclohexyl)-benzonitril
14% 4′-trans-(4-Pentylcyclohexyl)-biphenyl-4-carbonitril
hat einen TNI von 65° und ein von 26 mm²/s.
Claims (9)
1. 5,6-anelliertes Indan-Derivat, gekennzeichnet
durch die Formel I
worin
X -CH₂- oder -O-,
Y -CHR²- oder die Gruppierung -X-Y- auch -N=CR²-,
Z -CH₂-, -O-, -NH- oder -S-,
R¹ eine Alkylgruppe mit 3-12 C-Atomen,
R² eine Alkylgruppe mit 3-12 C-Atomen, -CN, -CF₃ oder -OCF₃
bedeuten.
X -CH₂- oder -O-,
Y -CHR²- oder die Gruppierung -X-Y- auch -N=CR²-,
Z -CH₂-, -O-, -NH- oder -S-,
R¹ eine Alkylgruppe mit 3-12 C-Atomen,
R² eine Alkylgruppe mit 3-12 C-Atomen, -CN, -CF₃ oder -OCF₃
bedeuten.
2. Anelliertes Indan-Derivat nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß R¹ und/oder R²
eine Alkylgruppe mit 5-8 C-Atomen sind.
3. Anelliertes Indan-Derivat nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß in R¹ und/oder
R² eine CH₂-Gruppe durch -O-, -COO- oder
-OOC- ersetzt ist.
4. Anelliertes Indan-Derivat nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß in R¹ und/oder R² eine
CH₂-Gruppe durch -CHF- oder -CHCl- ersetzt ist.
5. Anelliertes Indan-Derivat nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß R² -CN, -CF₃ oder
-OCF₃ bedeutet.
6. Anelliertes Indan-Derivat nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß X und Z -CH₂- und Y
-CHR²- bedeuten.
7. Verwendung eines anellierten Indan-Derivats nach
einem der vorhergehenden Ansprüche als
flüssigkristalline Komponente einer
flüssigkristallinen Phase.
8. Verwendung eines anellierten Indan-Derivats nach
einem der Ansprüche 1-6 als flüssigkristalline
Komponente einer flüssigkristallinen Phase in
einem Anzeigeelement oder einer elektrisch
schaltbaren Jalousie.
9. Verwendung eines optisch aktiven anellierten
Indan-Derivats mit verzweigter und/oder
halogenierter Alkyl- und/oder Oxaalkylgruppe
nach einem der vorherigen Ansprüche 1-6 als
Komponente einer ferroelektrischen smektischen
Phase.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE3908269A DE3908269A1 (de) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponente |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=6376310
Family Applications (1)
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DE3908269A Withdrawn DE3908269A1 (de) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponente |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0637585A1 (de) * | 1993-08-04 | 1995-02-08 | Hoechst Aktiengesellschaft | Aromatische Verbindungen und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen |
WO2007009636A1 (de) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Merck Patent Gmbh | S-indacen- und indeno[5,6-d][1,3]dioxol-derivate und deren verwendung als komponente flüssigkristalliner mischungen |
CN109762577A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-05-17 | 西安近代化学研究所 | 一种基于环戊烷并苯并呋喃骨架的液晶化合物、组合物及化合物制备方法 |
DE102021000830A1 (de) | 2021-02-17 | 2022-08-18 | MERCK Patent Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Flüssigkristalline Verbindungen |
-
1989
- 1989-03-14 DE DE3908269A patent/DE3908269A1/de not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0637585A1 (de) * | 1993-08-04 | 1995-02-08 | Hoechst Aktiengesellschaft | Aromatische Verbindungen und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen |
US5626791A (en) * | 1993-08-04 | 1997-05-06 | Hoechst Aktiengesellschaft | Aromatic compounds, and their use in liquid-crystalline mixtures |
WO2007009636A1 (de) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Merck Patent Gmbh | S-indacen- und indeno[5,6-d][1,3]dioxol-derivate und deren verwendung als komponente flüssigkristalliner mischungen |
JP2009505951A (ja) * | 2005-07-20 | 2009-02-12 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | s−インダセンおよびインデノ[5,6−d]−1,3−ジオキソール誘導体類、および液晶混合物の成分としてのそれの使用 |
US7922934B2 (en) | 2005-07-20 | 2011-04-12 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | s-Indacene and indeno[5,6-d][1,3]dioxol-derivatives and use thereof as components of liquid-crystal mixtures |
TWI393766B (zh) * | 2005-07-20 | 2013-04-21 | Merck Patent Gmbh | 對稱引達省(S-INDACENE)及茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物及彼等作為液晶混合物之組分的用途 |
CN109762577A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-05-17 | 西安近代化学研究所 | 一种基于环戊烷并苯并呋喃骨架的液晶化合物、组合物及化合物制备方法 |
CN109762577B (zh) * | 2019-02-12 | 2021-11-23 | 西安近代化学研究所 | 一种基于环戊烷并苯并呋喃骨架的液晶化合物、组合物及化合物制备方法 |
DE102021000830A1 (de) | 2021-02-17 | 2022-08-18 | MERCK Patent Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Flüssigkristalline Verbindungen |
WO2022175219A1 (de) | 2021-02-17 | 2022-08-25 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristalline verbindungen |
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