DE3908269A1 - 5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponente - Google Patents

5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponente

Info

Publication number
DE3908269A1
DE3908269A1 DE3908269A DE3908269A DE3908269A1 DE 3908269 A1 DE3908269 A1 DE 3908269A1 DE 3908269 A DE3908269 A DE 3908269A DE 3908269 A DE3908269 A DE 3908269A DE 3908269 A1 DE3908269 A1 DE 3908269A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
indane derivative
liquid crystalline
fused
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE3908269A
Other languages
English (en)
Inventor
Rudolf Dr Eidenschink
Ellen Dipl Chem Dr Prass
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nematel Dr Rudolf Eidenschink
Original Assignee
Nematel Dr Rudolf Eidenschink
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nematel Dr Rudolf Eidenschink filed Critical Nematel Dr Rudolf Eidenschink
Priority to DE3908269A priority Critical patent/DE3908269A1/de
Publication of DE3908269A1 publication Critical patent/DE3908269A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C13/00—Cyclic hydrocarbons containing rings other than, or in addition to, six-membered aromatic rings
    • C07C13/28—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof
    • C07C13/32—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings
    • C07C13/54—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with three condensed rings
    • C07C13/547—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with three condensed rings at least one ring not being six-membered, the other rings being at the most six-membered
    • C07C13/553—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with three condensed rings at least one ring not being six-membered, the other rings being at the most six-membered with an indacene or hydrogenated indacene ring system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C61/00—Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
    • C07C61/12—Saturated polycyclic compounds
    • C07C61/125—Saturated polycyclic compounds having a carboxyl group bound to a condensed ring system
    • C07C61/135—Saturated polycyclic compounds having a carboxyl group bound to a condensed ring system having three rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3491—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
    • C09K19/3497—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom the heterocyclic ring containing sulfur and nitrogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/06—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members
    • C07C2603/10—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C09K19/3405—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a five-membered ring
    • C09K2019/3408—Five-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems

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
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.
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°.
Beispiel 1
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
Beispiel 2
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.
Beispiel 3
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°.
Beispiel 4
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
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.
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.
DE3908269A 1989-03-14 1989-03-14 5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponente Withdrawn DE3908269A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3908269A DE3908269A1 (de) 1989-03-14 1989-03-14 5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponente

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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
DE3908269A1 true DE3908269A1 (de) 1990-09-20

Family

ID=6376310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3908269A Withdrawn DE3908269A1 (de) 1989-03-14 1989-03-14 5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponente

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3908269A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0755918B1 (de) Photovernetzbare flüssigkristalline 1,2-Phenylen-Derivate
EP0003215B1 (de) Cyclohexanderivate, diese enthaltende flüssigkristalline Dielektrika und ihre Verwendung als Komponenten flüssigkristalliner Dielektrika
EP0056113B1 (de) Cyclohexylcarbonitrilderivate, diese enthaltende Dielektrika und elektrooptisches Anzeigeelement
EP0144013B1 (de) Thienothiophenderivate
EP0215800B1 (de) Pyrimidine
EP0182054B1 (de) Heterocyclische Verbindungen
EP0104327B1 (de) Verwendung von Ringverbindungen als Komponenten-Flüssigkristallinen-Dielektrika
EP0332007B1 (de) Derivate des 2,3-Difluorhydrochinons
EP0090183A1 (de) Polyhalogenaromaten
DD209205A5 (de) Fluessigkristallines dielektrikum fuer elektrooptische anzeigeelemente
DE3006666A1 (de) Phenylcyclohexenderivate, verfahren zu ihrer herstellung, diese enthaltende fluessigkristalline dielektrika und elektrooptisches anzeieelement
DE3140868A1 (de) Disubstituierte pyrimidine
WO1988010251A1 (en) Aryl sulphur pentafluorides
EP0088907B1 (de) Halogenbiphenylderivate
WO1989008687A1 (en) 2,3-difluorobiphenyls
EP0247466A2 (de) Flüssigkristalline Derivate von Phenylbenzoat
DE4006921B4 (de) Difluormethylenverbindungen
EP0418362B1 (de) Trifluormethylcyclohexan-derivate
DE19748819A1 (de) Fluorierte Derivate des Phenanthrens und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen
DE4023106A1 (de) Difluormethylenverbindungen
DE4414874A1 (de) Benzolderivate und flüssigkristallines Medium
DE3151356A1 (de) 4-fluorbiphenylderivate, verfahren zu ihrer herstellung, diese enthaltende dielektrika und elektrooptisches anzeigeelement
DE3016758C2 (de) Substituierte Phenylbenzoate, Verfahren zu deren Herstellung, sowie diese enthaltende Flüssigkristallzusammensetzungen
EP0290570B1 (de) Chirale oder achirale ringverbindungen
DE3908269A1 (de) 5,6-anellierte indan-derivate und deren verwendung als fluessigkristalline komponente

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee