DE4143657B4 - Flüssigkristalline Medien enthaltend 2,6-Difluortolane sowie deren Verwendung in elektrooptischen Anzeigen - Google Patents

Flüssigkristalline Medien enthaltend 2,6-Difluortolane sowie deren Verwendung in elektrooptischen Anzeigen Download PDF

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Abstract

Flüssigkristallines Medium mit mindestens zwei Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente mindestens eine Verbindung der Formel I
Figure 00000001
wobei
R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl- oder Alkenyl mit jeweils bis zu 18 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-O- oder -O-CO ersetzt sein können, einer der Reste R1 und R2 auch F, Cl, CN, CF3, OCF3 oder OCF2H,
A1 und A2 jeweils unabhängig voneinander 1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen, 2,6-Difluorphenylen, 3,5-Difluorphenylen, Dioxan-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl oder Pyrimidin-2,5-diyl,
Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander -CH2CH2-, -(CH2)4, -CH2O-, -OCH2-, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
m und p jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2 und
o 0, 1 oder 2 bedeuten,
und die kein 2,3-Difluor-1,4-phenylen als Strukturelement aufweist und die zweite Komponente mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 6 bis 11, 13 und 14

Description

  • Die Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium mit mindestens zwei Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente mindestens eine Verbindung der Formel I
    Figure 00010001
    wobei
    R und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl- oder Alkenyl mit jeweils bis zu 18 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-O- oder -O-CO- ersetzt sein können, einer der Reste R1 und R2 auch F, Cl, CN, CF3, OCF3 oder OCF2H,
    A1 und A2 jeweils unabhängig voneinander 1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen, 2,6-Difluorphenylen, 3,5-Difluorphenylen, Dioxan-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl oder Pyrimidin-2,5-diyl,
    Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander -CH2CH2-, -(CH2)4, -CH2O-, -OCH2-, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
    m und p jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2 und
    o 0,1 oder 2 bedeuten,
    und die kein 2,3-Difluor-1,4-phenylen als Strukturelement aufweist und die zweite Komponente mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 6 bis 11, 13 und 14
    Figure 00020001
    worin
    R' und R'' Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkenyloxy mit bis zu 8 C-Atomen,
    X F oder Cl,
    L H oder F und
    Y H bedeuten,
    enthält.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung dieser flüssigkristallinen Medien für elektrooptische Anzeigeelemente, insbesondere für solche basierend auf dem Prinzip der verdrillten nematischen Zelle (twisted nematic cell TNC).
  • Der Einfachheit halber bedeuten im folgenden Phe eine unsubstituierte 1,4-Phenylengruppe, PheF eine ein- oder zweifach substituierte 1,4-Phenylengruppe, PhFF bedeutet
    Figure 00030001
    Cyc eine trans-1,4-Cyclohexylengruppe, Dio eine 1,3-Dioxan-2,5-diylgruppe, Pyd eine Pyridin-2,5-diylgruppe und Pyr eine Pyrimidin-2,5-diylgruppe.
  • Die flüssigkristallinen Medien werden vorzugsweise für Displays, die auf dem Prinzip der verdrillten Zelle, insbesondere der höherverdrillten Zellen wie STN, SBE oder OMI dem Guest-Host-Effekt, dem Effekt der Deformation aufgerichteter Phasen, dem Effekt der dynamischen Streuung beruhen oder den Aktiv-Matrix-Displays, wie z. B. TFT-Anzeigen verwendet.
  • Sie sind vorzugsweise auch geeignet für die Verwendung als Komponenten in flüssigkristallinen Phasen für STN-Displays.
  • Ähnliche Medien sind bekannt aus WO 88/07514, DE 40 00 534 und DE 40 00 535 .
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, neue stabile flüssigkristalline Phasen zu finden.
  • Es wurde gefunden, daß die Verbindungen der Formel I als Komponenten flüssigkristalliner Medien vorzüglich geeignet sind. Insbesondere sind mit ihrer Hilfe stabile flüssigkristalline Medien mit relativ großer optischer Anisotropie und ausgeprägt positiver dielektrischer Anisotropie herstellbar. Daher sind die Substanzen der Formel I bevorzugt für die Verwendung in Mischungen für STN-Effekte geeignet.
  • Für die technische Anwendung in elektrooptischen Anzeigeelementen werden FK-Phasen benötigt, die einer Vielzahl von Anforderungen genügen müssen. Besonders wichtig sind hier die chemische Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Luft und physikalischen Einflüssen wie Wärme, Strahlung im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich und elektrische Gleich- und Wechselfelder. Ferner wird von technisch verwendbaren FK-Phasen eine flüssigkristalline Mesophase in einem geeigneten Temperaturbereich und eine niedrige Viskosität gefordert.
  • In keiner der bisher bekannten Reihen von Verbindungen mit flüssigkristalliner Mesophase gibt es eine Einzelverbindung, die allen diesen Erfordernissen entspricht. Es werden daher in der Regel Mischungen von zwei bis 25, vorzugsweise drei bis 18, Verbindungen hergestellt, um als FK-Phasen verwendbare Substanzen zu erhalten. Optimale Phasen konnten jedoch auf diese Weise nicht leicht hergestellt werden, da bisher keine Flüssigkristallmaterialien mit deutlich positiver dielektrischer Anisotropie, hoher optischer Anisotropie und ausreichender Langzeitstabilität zur Verfügung standen.
  • Es besteht somit noch ein größerer Bedarf an flüssigkristallinen Phasen mit günstigen Mesobereichen, hohen Werten für K3/K1, hoher optischer Anisotropie Δn, positiver dielektrischer Anisotropie und hoher Langzeitstabilität.
  • Überraschend zeigte sich, daß der Zusatz von Verbindungen der Formel I flüssigkristalline Phasen liefert, die alle oben genannten Kriterien hervorragend erfüllen.
  • Mit der Bereitstellung der Verbindungen der Formel I wird außerdem ganz allgemein die Palette der flüssig-kristallinen Substanzen, die sich unter verschiedenen anwendungstechnischen Gesichtspunkten zur Herstellung nematischer 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 Medien zum überwiegenden Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch Verbindungen der Formel I flüssigkristalliner Basismaterialien aus anderen Verbindungsklassen zugesetzt werden, um beispielsweise die dielektrische und/oder optische Anisotropie der Formel 1 eignen sich ferner als Zwischenprodukte zur Herstellung anderer Substanzen, die sich als Bestandteile flüssigkristalliner Phasen verwenden lassen.
  • Die Verbindungen der Formel I sind in reinem Zustand farblos und bilden flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperaturbereich. Chemisch, thermisch und gegen Licht sind sie sehr stabil.
  • Vor- und nachstehend haben R1, A1, Z1, m, Z2, o, p und R2 die angegebene Bedeutung, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
  • Die Verbindungen der Formel I umfassen dementsprechend Verbindungen der Teilformeln Ia (mit zwei Ringen), Ib (mit drei Ringen) und Ic bis If (mit vier Ringen):
    Figure 00060001
    Figure 00070001
  • Die bevorzugten Verbindungen der Teilformel Ia umfassen solche der Teilformeln Iaa bis Iac: R1-PhFF-C≡C-Phe-R2 (Iaa) R1-PhFF-C≡C-PheF-R2 (Iab) R1-PhFF-C≡C-PhFF-R2 (Iac)
  • Darunter sind diejenigen der Formeln Iaa und Iab besonders bevorzugt.
  • Die bevorzugten Verbindungen der Teilformeln Ib und Ic umfassen solche der Teilformeln I1 bis I20: R1-Phe-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I1) R1-Phe-PhFF-C≡C-PheF-R2 (I2) R1-Phe-PhFF-C≡C-PhFF-R2 (I3) R1-Cyc-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I4) R1-Cyc-PhFF-C≡C-PheF-R2 (I5) R1-Cyc-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I6) R1-Dio-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I7) R1-Dio-PhFF-C≡C-PheF-R2 (I8) R1-Pyd-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I9) R1-Pyr-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I10) R1-PhFF-C≡C-Phe-Pyd-R2 (I11) R1-PhFF-C≡C-Phe-Pyr-R2 (I12) R1-PhFF-C≡C-Phe-Cyc-R2 (I13) R1-A1-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I14) R1-A1-CH2O-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I15) R1-A1-OCH2-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I16) R1-A1-C≡C-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I17) R1-A1-CH2CH2-PhFF-C≡C-PheF-R2 (I18) R1-A1-(CH2)4)-PhFF-C≡C-Phe-R2 (I19) R1-A1-C≡C-PhFF-C≡C-PheF-R2 (I20)
  • Darunter sind diejenigen der Formeln I1, I2, I4, I5, I9, I14, I18 und I20 besonders bevorzugt Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Teilformel I4.
  • Die bevorzugten Verbindungen der Teilformeln Id, Ie und If umfassen solche der Teilformeln I21 bis I34: R1-A1-PhFF-C≡C-Phe-A2-R2 (I21) R1-A1-PhFF-C≡C-PheF-A2-R2 (I22) R1-Cyc-PhFF-C≡C-Phe-Phe-R2 (I23) R1-Cyc-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-Phe-R2 (I24) R1-Phe-(CH2)4-PhFF-C≡C-PheF-Phe-R2 (I25) R1-Dio-PhFF-C≡C-Phe-Cyc-R2 (I26) R1-Cyc-(CH2)4-PhFF-C≡C-PheF-Phe-R2 (I27) R1-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-Pyd-R2 (I28) R1-Pyr-PhFF-C≡C-Phe-Cyc-R2 (I29) R1-Phe-CH2O-PhFF-C≡C-PheF-Phe-R2 (I30) R1-Cyc-OCH2-PhFF-C≡C-Phe-Phe-R2 (I31) R1-Phe-(CH2)4-PhFF-C≡C-Phe-Cyc-R2 (I32) R1-Phe-CH2O-PhFF-C≡C-Phe-Cyc-R2 (I33) R1-Pyd-PhFF-C≡C-Phe-PheF-R2 (I34)
  • In den Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln bedeuten R1 und R2 vorzugsweise Alkyl, Alkoxy oder eine andere Oxaalkyl- oder Dioxaalkylgruppe. Ferner sind Verbindungen der Formel I bevorzugt, in denen einer der Reste R1 und R2, insbesondere R2, Halogen, -CN, OCF3 oder -OCF2H ist.
  • A1 und A2 bedeuten vorzugsweise 1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Phenylen, das durch Fluor substituiert sein kann. Ferner bevorzugt haben A1 und A2 die Bedeutung von Pyd oder Dio.
  • Z1 bedeutet vorzugsweise eine Einfachbindung oder eine -CH2CH2-Gruppe. Ferner bevorzugt ist -CO-O- oder -O-CO-.
  • m und p bedeuten unabhängig voneinander 0, 1 oder 2, wobei m vorzugsweise 0 oder 1 und p vorzugsweise 0 ist.
  • Falls R1 und/oder R2 Alkylreste bedeuten, in denen auch eine ("Alkoxy" bzw. "Oxaalkyl") oder zwei ("Alkoxyalkoxy" bzw. "Dioxaalkyl") nicht benachbarte CH2-Gruppen durch O-Atome ersetzt sein können, so können sie geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise sind sie geradkettig, haben 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome und bedeuten demnach bevorzugt Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy, Heptoxy, 2-Oxapropyl (= 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, ferner Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Methoxy, Octoxy, Nonoxy, Decoxy, Undecoxy, Dodecoxy, Tridecoxy, Tetradecoxy, Pentadecoxy, 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- oder 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.
  • Verbindungen der Formel I mit verzweigten Flügelgruppen R1 oder R2 können gelegentlich wegen einer besseren Löslichkeit in den üblichen flüssigkristallinen Basismaterialien von Bedeutung sein, insbesondere aber als chirale Dotierstoffe, wenn sie optisch aktiv sind.
  • Verzweigte Gruppen dieser Art enthalten in der Regel nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Bevorzugte verzweigte Reste sind Isopropyl, 2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), 2-Methylbutyl, Isopentyl, (= 3-Methylbutyl), 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 2-Ethylhexyl, 2-Propylpentyl, 2-Octyl, Isopropoxy, 2-Methylpropoxy, 2-Methylbutoxy, 3-Methylbutoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methylhexoxy, 1-Methylheptoxy (= 2-Octyloxy), 2-Oxa-3-methylbutyl, 3-Oxa-4-methylpentyl, 4-Methylhexyl, 2-Nonyl, 2-Decyl, 2-Dodecyl, 6-Methyloctoxy, 6-Methyloctanoyloxy, 5-Methylheptyloxycarbonyl, 2-Methylbutyryloxy, 3-Methylvaleryoxy, 4-Methylhexanoyloxy, 2-Methyl-3-oxapentyl, 2-Methyl-3-oxahexyl.
  • Bei Verbindungen mit verzweigten Flügelgruppen umfaßt Formel I sowohl die optischen Antipoden als auch Racemate sowie deren Gemische.
  • Unter den Verbindungen der Formel I und deren Unterformeln sind diejenigen bevorzugt, in denen mindestens einer der darin enthaltenen Reste eine der angegebenen bevorzugten Bedeutungen hat.
  • Für m = p = 0 sind von den Verbindungen der Formel I folgende Substanzen der Teilformeln Ia1-Ia20 besonders bevorzugt: Alkoxy-PhFF-C≡C-Phe-Halogen (Ia1) Alkoxy-PhFF-C≡C-Phe-OCF3 (Ia2) Alkoxy-PhFF-C≡C-Phe-CN (Ia3) Alkoxyalkoxy-PhFF-C≡C-Phe-Alkyl (Ia4) Alkoxyalkoxy-PhFF-C≡C-Phe-Halogen (Ia5) Alkoxy-PhFF-C≡C-PheF-F (Ia6) Alkoxy-PhFF-C≡C-PheF-CN (Ia7) Alkoxy-PhFF-C≡C-Phe-CN (Ia8) Alkoxy-PhFF-C≡C-PhFF-F (Ia9) Alkoxy-PhFF-C≡C-PheFF-F (Ia10) Alkyl-PhFF-C≡C-Phe-CN (Ia11) Alkyl-PhFF-C≡C-Phe-Alkyl (Ia12) Alkoxy-PhFF-C≡C-Phe-Alkyl (Ia13) Alkoxy-PhFF-C≡C-Phe-Alkoxy (Ia14) Alkyl-PhFF-C≡C-Phe-Halogen (Ia15) Alkyl-PhFF-C≡C-Phe-OCF3 (Ia16) Alkyl-PhFF-C≡C-PheF-OCF2H (Ia17) Alkyl-PhFF-C≡C-PheF-OCF3 (Ia18) Alkyl-PhFF-C≡C-PhFF-OCF3 (Ia19) Alkoxyalkoxy-PhFF-C≡C-Phe-OCF3 (Ia20)
  • Eine kleinere Gruppe von besonders bevorzugten Verbindungen der Formel I für m + n ≠ 0 sind solche der Teilformeln Ic21-Ic44: Alkyl-Cyc-PhFF-C≡C-Phe-Alkoxy (Ic21) Alkyl-Cyc-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-Alkyl (Ic22) Alkyl-Cyc-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-Alkoxy (Ic23) Alkyl-Phe-PhFF-C≡C-Phe-Halogen (Ic24) Alkyl-Cyc-Phe-C≡C-PheF-CN (Ic25) Alkyl-Cyc-PhFF-C≡C-PheF-Alkoxy (Ic26) Alkyl-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-Alkyl (Ic27) Alkyl-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-Alkoxy (Ic28) Alkyl-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-Halogen (Ic29) Alkyl-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-PheF-Halogen (Ic30) Alkyl-Phe-PhFF-C≡C-Phe-Alkoxy (Ic31) Alkoxy-Phe-PhFF-C≡C-Phe-CN (Ic32) Alkyl-Cyc-COO-PhFF-C≡C-Phe-Alkoxy (Ic33) Alkoxy-Phe-COO-PhFF-C≡C-Phe-Halogen (Ic34) Alkyl-Dio-PhFF-C≡C-Phe-Alkoxy (Ic35) Alkyl-Cyc-PhFF-C≡C-Phe-Phe-Alkoxy (Ic36) Alkyl-Cyc-PhFF-C≡C-PheF-Cyc-Alkyl (Ic37) Alkyl-Cyc-COO-PhFF-C≡C-Phe-Phe-Alkoxy (Ic38) Alkoxy-Phe-PhFF-C≡C-PheF-Phe-Alkyl (Ic39) Alkyl-Cyc-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-Phe-Alkyl (Ic40) Alkyl-Cyc-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-Cyc-Alkyl (Ic41) Alkyl-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-PheX-Halogen (Ic42) Alkyl-Phe-COO-PhFF-C≡C-PhFF-Phe-CN (Ic43) Alkyl-Cyc-COO-PhFF-C≡C-Phe-Cyc-Alkyl (Ic44)
  • Besonders bevorzugt sind auch Verbindungen der Formel I, worin einer der Reste R1 und R2, insbesondere R2, CF3, -OCF3, -OCF3H oder Halogen bedeutet. Halogen bedeutet in den Verbindungen der Formel I und den bevorzugten Teilformeln Fluor oder Chlor, vorzugsweise Fluor oder Halogen. Insbesondere bevorzugt sind dabei beispielsweise Verbindungen der Teilformeln Iga bis Igo: Alkyl-Cyc-PhFF-C≡C-Phe-CF3 (Iga) Alkyl-Cyc-PhFF-C≡C-Phe-OCF3 (Igb) Alkyl-Phe-PhFF-C≡C-Phe-CF3 (Igc) Alkyl-Phe-PhFF-C≡C-Phe-OCF3 (Igd) Alkyl-Phe-PhFF-C≡C-Phe-OCF2H (Ige) Alkyl-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-CF3 (Igf) Alkyl-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-OCF3 (Igg) Alkyl-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-Phe-OCHF3 (Igh) Alkyl-Phe-CH2CH2-PhFF-C≡C-PheF-OCHF3 (Igi) Alkyl-Phe-PhFF-C≡C-Phe-CF3 (Igj) R1-PhFF-C≡C-Phe-OCF3 (Igk) R1-PhFF-C≡C-PheF-OCF2H (Igl) R1-PhFF-C≡C-PheF-CF3 (Igm) R1-PhFF-C≡C-PheF-OCF3 (Ign) R1-Cyc-PhFF-C≡C-PheF-OCF3 (Igo)
  • Bevorzugte Verbindungen der Formel I sind diejenigen der Teilformel II
    Figure 00090001
    worin
    X1 und X2 jeweils H oder F bedeutet,
    R1 und R2 die in Formel I angegebene Bedeutung haben,
    wobei vorzugsweise R1 eine Alkyl- oder Alkoxygruppe und R2 eine Alkoxygruppe, F, CF3 oder OCF3 ist, und X1 und X2 nicht gleichzeitig F bedeuten.
  • Der Substituent Fluor steht vorzugsweise in o-Stellung zu R2.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formel I sind auch diejenigen der Teilformel IIa1
    Figure 00090002
    worin
    o 0 oder 1,
    R1 eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit bis zu 12 C-Atomen in der Alkylgruppe, und
    R2 eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit bis zu 12 C-Atomen, F, Cl, CF3, OCF3 oder OCF2H.
  • Ferner sind auch die Tolanderivate der Teilformel Ic1 bevorzugt
    Figure 00100001
    wobei R1, R2 und o die für Formel Ia1 angegebene Bedeutung besitzen, Z1 die für Formel I angegebene Bedeutung besitzt, und
    Figure 00100002
    Figure 00100003
    bedeutet.
  • Vorzugsweise ist
    Figure 00100004
    eine 1,4-Cyclohexylengruppe, R2 eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1-7 C-Atomen F oder OCF3, R1 eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1-7 C-Atomen in der Alkylkette und Z1 -CH2CH2- oder eine Einfachbindung.
  • 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 Reaktionsgemisch nicht isoliert, sondern sofort weiter zu den Verbindungen der Formel I umsetzt.
  • So können die Verbindungen der Formel I hergestellt werden, indem man die entsprechenden Stilbene bromiert und anschließend einer Dehydrohalogenierung unterwirft. Dabei kann man an sich bekannte, hier nicht näher erwähnte Varianten dieser Umsetzung anwenden.
  • Die Stilbene können hergestellt werden durch Umsetzung eines 4-substituierten Benzaldehyds mit einem entsprechenden Phosphorylid nach Wittig oder durch Umsetzung von einem 4-substituierten Phenylethylen mit einem entsprechenden Brombenzolderivat nach Heck.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der C-C-Dreifachbindung besteht darin, eine Verbindung, die sonst der Formel I entspricht, aber an Stelle der -C≡C-Bindung eine -CH2-CO-Gruppe enthält, entweder mit einem anorganischen Säurechlorid umsetzen, und die dann entstandene Gruppe -CH2-CCl2- in Gegenwart einer Base zu dehydrohalogenieren, oder mit Semicarbazid und Selendioxid umzusetzen und anschließend in Gegenwart von Methyllithium unter Erwärmen in die Dreifachbindung zu überführen.
  • Ferner besteht die Möglichkeit, ein entsprechendes Benzilderivat mit Hydrazin und anschließend mit HgO in das Tolan umzuwandeln.
  • Verbindungen der Formel I können auch hergestellt werden über die Kopplung von Alkinyl-Zink-Verbindungen mit Arylhalogeniden analog dem von A.O. King, E. Hegishi, F.J.. Villani und A. Silveira in J. Org. Chem. 43 (1978) 358 beschriebenen Verfahren.
  • Verbindungen der Formel I können auch über die Fritsch-Buttenberg-Wiechell-Umlagerung (Ann. 279, 319, 327, 332, 1894) hergestellt werden, bei der 1,1-Diaryl-2-halogenethylene umgelagert werden zu Diarylacetylenen in Gegenwart starker Basen.
  • Verbindungen der Formel 1 können weiterhin hergestellt werden aus 4-substituierten Phenylacetylenen und Arylhalogeniden in Gegenwart eines Palladiumkatalysators, z. B. Bis(triphenylphosphin)-palladium(II)-chlorid, und Kupfer(i)-jodid (beschrieben in Synthesis (1980) 627 oder Tetrahedron Letters 27 (1936) 1171).
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten 2,6-Difluortolane werden vorzugsweise nach einem der folgenden Schemata (1-4) hergestellt:
  • Schema 1
    Figure 00120001
  • Schema 2
    Figure 00120002
  • Schema 3
    Figure 00120003
  • Schema 4
    Figure 00120004
  • Die Zwischenprodukte der Formel II sind leicht zugänglich nach einem der folgenden Schemata (5-6): Schema 5
    Figure 00130001
    Schema 6
    Figure 00130002
    Schema 7
    Figure 00130003
  • Die Ausgangsmaterialien sind entweder bekannt oder können in Analogie zu bekannten Verbindungen hergestellt werden.
  • Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Medien enthalten vorzugsweise neben einer oder mehreren erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen als weitere Bestandteile 2 bis 40, insbesondere 4 bis 30 Komponenten. Ganz besonders bevorzugt enthalten diese Medien neben einer oder mehreren erfindungsgemäßen Verbindungen 7 bis 25 Komponenten. Diese weiteren Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus nematischen oder nematogenen (monotropen oder isotropen) Substanzen, insbesondere Substanzen aus den Klassen der Azoxy-benzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Cyclohexan-carbonsäurephenyl- oder cyclohexylester, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohexylbenzoesäure, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Cyclohexylphenylester der Benzoesäure, der Cyclohexancarbonsäure, bzw. der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Phenylcyclohexylcyclohexane, Cyclohaxylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexene, Cyclohexylcyclohexylcyclohexene, 1,4-Bis-cyclohexylbenzole, 4,4'-Bis-cyclohexylbiphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexylpyridine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, Phenyl- oder Cyclohexyl-1,3-dithiane, 1,2-Diphenylethane, 1,2-Dicyclohexylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylethane, 1-Cyclohexyl-2-(4-phenyl-cyclohexyl)-ethane, 1-Cyclohexyl-2-biphenylylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylphenylethane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzylphynelether, Tolane und substituierten Zimtsäuren. Die 1,4-Phenylengruppen in diesen Verbindungen können auch fluoriert sein.
  • Die wichtigsten als weitere Bestandteile erfindungsgemäßer Medien in Frage kommenden Verbindungen lassen sich durch die Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 charakterisieren: R'-L-E-R'' (1) R'-L-COO-E-R'' (2) R'-L-OOC-E-R'' (3) R'-L-CH2CH2-E-R'' (4) R'-L-C≡C-E-R'' (5)
  • In den Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeuten L und E, die gleich oder verschieden sein können, jeweils unabhängig voneinander einen bivalenten Rest aus der aus -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -G-Phe- und -G-Cyc- sowie deren Spiegelbilder gebildeten Gruppe, wobei Phe unsubstituiertes oder durch Fluor substituiertes 1,4-Phenylen, Cyc, trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Cyclohexenylen, Pyr, Pyrimidin-2,5-diyl oder Pyridin-2,5-diyl, Dio, 1,3-Dioxan-2,5-diyl und G 2-(trans-1,4-Cyclohexyl)-ethyl, Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl oder 1,3-Dioxan-2,5-diyl bedeuten.
  • Vorzugsweise ist einer der Reste L und E Cyc, Phe oder Pyr. E ist vorzugsweise Cyc, Phe oder Phe-Cyc. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formel 1, 2, 3, 4 und 5, worin L und E ausgewählt sind aus der Gruppe Cyc, Phe und Pyr und gleichzeitig eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin einer der Reste L und E ausgewählt ist aus der Gruppe Cyc, Phe und Pyr und der andere Rest ausgewählt ist aus der Gruppe -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- und -G-Cyc-, und gegebenenfalls eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin die Reste L und E ausgewählt sind aus der Gruppe -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- und -G-Cyc-.
  • R' und R'' bedeuten in einer kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 jeweils unabhängig voneinander Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkenyloxy oder Alkanyloxy mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen. Im folgenden wird diese kleinere Untergruppe Gruppe A genannt und die Verbindungen werden mit den Teilformeln 1a, 2a, 3a, 4a und 5a bezeichnet. Bei den meisten dieser Verbindungen sind R' und R'' voneinander verschieden, wobei einer dieser Reste meist Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkoxyalkyl ist.
  • In einer anderen als Gruppe B bezeichneten kleinen Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeutet R'' -F, -Cl, -NCS oder -(O)iCH3-(k+1)FkCl1, wobei i 0 oder 1 und k + 1 1, 2 oder 3 sind; die Verbindungen, in denen R'' diese Bedeutung hat, werden mit den Teilformeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b bezeichnet. Besonders bevorzugt sind solche Verbindungen der Teilformeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b, in denen R'' die Bedeutung -F, -Cl, -NCS, -CF3, -OCHF2 oder -OCF3 hat.
  • In den Verbindungen der Teilformeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b hat R' die bei den Verbindungen der Teilformeln 1a-5a angegebene Bedeutung und ist vorzugsweise Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkoxyalkyl.
  • In einer weiteren kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeutet R'' -CN; diese Untergruppe wird im folgenden als Gruppe C bezeichnet und die Verbindungen dieser Untergruppe werden entsprechend mit Teilformeln 1c, 2c, 3c, 4c und 5c beschrieben. In den Verbindungen der Teilformeln 1c, 2c, 3c, 4c und 5c hat R' die bei den Verbindungen der Teilformeln 1a-5a angegebene Bedeutung und ist vorzugsweise Alkyl, Alkoxy oder Alkenyl.
  • Neben den bevorzugten Verbindungen der Gruppen A, B und C sind auch andere Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 mit anderen Varianten der vorgesehenen Substituenten gebräuchlich. All diese Substanzen sind nach literaturbekannten Methoden oder in Analogie dazu erhältlich.
  • Die erfindungsgemäßen Medien enthalten neben erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen der Formel I vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen, welche ausgewählt werden aus der Gruppe A und/oder Gruppe B und/oder Gruppe C. Die Massenanteile der Verbindungen aus diesen Gruppen an der erfindungsgemäßen Medien sind vorzugsweise
    Gruppe A: 0 bis 90%, vorzugsweise 20 bis 90%, insbesondere 30 bis 90%
    Gruppe B: 0 bis 80%, vorzugsweise 10 bis 80%, insbesondere 10 bis 65%
    Gruppe C: 0 bis 80%, vorzugsweise 5 bis 80%, insbesondere 5 bis 50%
    wobei die Summe der Massenanteile der in den jeweiligen erfindungsgemäßen Medien enthaltenen Verbindungen aus den Gruppen A und/oder B und/oder C vorzugsweise 5%-90% und insbesondere 10% bis 90% beträgt.
  • Die erfindungsgemäßen Medien enthalten vorzugsweise 1 bis 40%, insbesondere vorzugsweise 5 bis 30% an erfindungsgemäßen Verbindungen. Weiterhin bevorzugt sind Medien, enthaltend mehr als 40%, insbesondere 45 bis 90% an erfindungsgemäßen Verbindungen. Die Medien enthalten vorzugsweise drei, vier oder fünf erfindungsgemäße Verbindungen.
  • Die bevorzugten flüssigkristallinen Phasen für höher verdrillte Zellen und Aktiv-Matrix-Displays weisen vorzugsweise zwei oder mehrere Verbindungen der Formel I auf, vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Medien zwei oder mehrere der nach genannten Verbindungen der Formeln 6 bis 14
    Figure 00170001
    Figure 00180001
    Figure 00190001
  • In den Formeln 6 bis 14 bedeuten R' und R'' vorzugsweise Alkyl. Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkenyloxy mit bis zu 8 C-Atomen, X bedeutet F, Cl, CF3, OCF3 oder OCF2H, vorzugsweise F oder OCF3, L und Y sind jeweils unabhängig H oder F.
  • Bei besonders bevorzugten Verbindungen der Formeln 6-12 und 14 bedeuten L, Y und X Fluor.
  • Derartige Zusätze sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben. Beispielsweise können Leitsalze, vorzugsweise Ethyl-dimethyl-dodecyl-ammonium-4-hexyloxybenzoat, Tetrabutyl-ammonium-tetraphenylboranat oder Komplexsalze von Kronenethern (vgl. z. B. I. Malier 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 erfindungsgemäßen Medien für STN-Anzeigeelemente enthalten vorzugsweise mindestens 7% von Verbindungen der Formel I, insbesondere bevorzugt 7 bis 30% von Verbindungen der Formel I.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. 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. F. bedeutet Schmelzpunkt und K. bedeutet Klärpunkt.
  • Herstellungsbeispiel 1
  • 4-Ethoxy-2,6,4'-trifluortolan
  • Zu einem Gemisch aus 50 mmol 4-Ethoxy-2,6-difluorjodbenzol (hergestellt aus 3-Ethoxy-1,5-difluorbenzol mit n-Butyllithium und Jod), 45 mmol 4-Fluorphenylacetylen (herstellbar z. B. nach Smith et al., Am. Soc. 63 (1941) 1175) und 22 ml Piperidin gibt man bei Raumtemperatur 2 mmol Tetra-(triphenylphosphin)-palladium, 4 mmol Triphenylphosphin und 1 mmol Kupfer(I)-jodid und rührt 12 Stunden bei Raumtemperatur. Nach beendeter Reaktion wird die Suspension filtriert und das Filtrat eingedampft. Nach Reinigung durch Chromatographie und/oder Kristallisation erhält man das 2,6-Difluortolan, K 99 I.
  • Analog werden hergestellt
    4-Propoxy-2,6,4'-trifluortolan
    4-Butoxy-2,6,4'-trifluortolan
    4-Pentyloxy-2,6,4'-trifluortolan
    4-Propyl-2,6,4'-trifluortolan
    4-Ethyl-2,6,4'-trifluortolan
    4-Butyl-2,6,4'-trifluortolan
    4-Pentyl-2,6,4'-trifluortolan

    4-Ethoxy-2,6-difluor-4'-trifluormethoxytolan
    4-Propoxy-2,6-difluor-4'-trifluormethoxytolan
    4-Butoxy-2,6-difluor-4'-trifluormethoxytolan
    4-Ethyl-2,6-difluor-4'-trifluormethoxytolan
    4-Propyl-2,6-difluor-4'-trifluormethoxytolan
    4-Butyl-2,6-difluor-4'-trifluormethoxytolan
    4-Pentyl-2,6-difluor-4'-trifluormethoxytolan

    4-Ethoxy-2,6-difluor-4'-chlortolan
    4-Propoxy-2,6-difluor-4'-chlortolan
    4-Butoxy-2,6-difluor-4'-chlortolan
    4-Pentyloxy-2,6-difluor-4'-chlortolan
    4-Ethyl-2,6-difluor-4'-chlortolan
    4-Propyl-2,6-difluor-4'-chlortolan
    4-Butyl-2,6-difluor-4'-chlortolan
    4-Pentyl-2,6-difluor-4'-chlortolan

    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'(trans-4-ethylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'(trans-4-butylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'(trans-4-hexylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'(trans-4-heptylcyclohexyl)-tolan

    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-hexylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-heptylcyclohexyl)-tolan

    4-Butyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-hexylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyl-2',6'-difluor-4'-(trans-4-heptylcyclohexyl)-tolan

    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-(trans-ethylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-(trans-propylcyclohexyl)-tolan, K 53 N 181 I
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-(trans-butylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-(trans-pentylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-(trans-hexylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-(trans-heptylcyclohexyl)-tolan

    4-Methoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan

    4-Propyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan

    4-Methoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-tolan

    4-Methoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-tolan

    4-Methoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-tolan

    4-Methoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan

    4-Methoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-heptylcyclohexyl)-tolan
    4-Ethoxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-heptylcyclohexyl)-tolan
    4-Propyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-heptylcyclohexyl)-tolan
    4-Butyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-heptylcyclohexyl)-tolan
    4-Pentyloxy-2',6'-difluor-4'-(trans-4-heptylcyclohexyl)-tolan

    4-Methoxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-methylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Ethoxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-methylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyloxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-methylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Butyloxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-methylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyloxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-methylcyclohexyl)-ethyl]-tolan

    4-Methoxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-ethylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Ethoxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-ethylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyloxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-ethylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Butyloxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-ethylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyloxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-ethylcyclohexyl)-ethyl]-tolan

    4-Methoxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-propylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Ethoxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-propylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyloxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-propylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Butyloxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-propylcyclohexyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyloxy-2',6'-difluor-4'-[2-(trans-4-propylcyclohexyl)-ethyl]-tolan

    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-ethylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-propylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-butylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-pentylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-hexylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-heptylphenyl)-ethyl]-tolan

    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-ethylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-propylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-butylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-pentylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-hexylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-heptylphenyl)-ethyl]-tolan

    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-ethylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-propylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-butylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-pentylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-hexylphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-heptylphenyl)-ethyl]-tolan

    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-ethoxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-propoxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-butyloxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-pentyloxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-hexyloxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-heptyloxyphenyl)-ethyl]-tolan

    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-fluorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-fluorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Butyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-fluorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-fluorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Hexyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-fluorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Heptyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-fluorphenyl)-ethyl]-tolan

    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-trifluormethoxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-trifluormethoxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Butyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-trifluormethoxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-trifluormethoxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Hexyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-trifluormethoxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Heptyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-trifluormethoxyphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Octyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-trifluormethoxyphenyl)-ethyl]-tolan

    4-Ethyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-chlorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Propyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-chlorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Butyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-chlorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Pentyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-chlorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Hexyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-chlorphenyl)-ethyl]-tolan
    4-Heptyl-2',6'-difluor-4'-[2-(4-chlorphenyl)-ethyl]-tolan

    4,2',6'-Trifluor-4'-(4-methylphenyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(4-ethylphenyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(4-propylphenyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(4-butylphenyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(4-pentylphenyl)-tolan

    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan, K 75 N 151 I
    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-tolan

    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan
    4,2',6'-Trifluor-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-tolan

    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-methylphenyl)-tolan
    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-ethylphenyl)-tolan
    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-propylphenyl)-tolan
    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-butylphenyl)-tolan
    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-pentylphenyl)-tolan

    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-methylphenyl)-2',6-difluortolan
    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-ethylphenyl)-2',6-difluortolan
    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-propylphenyl)-2',6-difluortolan
    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-butylphenyl)-2',6-difluortolan
    4-Trifluormethoxy-2',6'-difluor-(4-pentylphenyl)-2',6-difluortolan

    4-Methoxy-4'-(2-methyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Ethoxy-4'-(2-methyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Propyloxy-4'-(2-methyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Butyloxy-4'-(2-methyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Pentyloxy-4'-(2-methyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan

    4-Methoxy-4'-(2-ethyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Ethoxy-4'-(2-ethyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Propyloxy-4'-(2-ethyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Butyloxy-4'-(2-ethyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Pentyloxy-4'-(2-ethyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan

    4-Methoxy-4'-(2-propyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Ethoxy-4'-(2-propyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Propyloxy-4'-(2-propyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Butyloxy-4'-(2-propyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan
    4-Pentyloxy-4'-(2-propyl-1,3-dioxan-5-yl)-2',6'-difluortolan

    4-(4-Methylphenyl)-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Ethylphenyl)-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Propylphenyl)-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Butylphenyl)-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Pentylphenyl)-4'-(trans-4-methylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan

    4-(4-Methylphenyl)-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Ethylphenyl)-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Propylphenyl)-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Butylphenyl)-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Pentylphenyl)-4'-(trans-4-ethylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan

    4-(4-Methylphenyl)-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Ethylphenyl)-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Propylphenyl)-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Butylphenyl)-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Pentylphenyl)-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan

    4-(4-Methylphenyl)-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Ethylphenyl)-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Propylphenyl)-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Butylphenyl)-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
    4-(4-Pentylphenyl)-4'-(trans-4-butylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan.
  • Herstellungsbeispiel 2
  • Ein Gemisch aus 0,02 m 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-2,6-difluorphenylacetylen, 0,02 m 4-Trifluormethoxyiodbenzol und 50 ml Triethylamin wird bei Raumtemperatur mit 0,4 mmol Bis-(triphenylphosphin)-palladium(II)-chlorid und 0,2 mmol CuJ versetzt. Man rührt 2 Stunden bei Raumtemperatur, verdünnt dann das Reaktionsgemisch mit 100 ml Methyl-tert.-butylether, saugt ab und dampft die Lösung ein. Nach Reinigung durch Chromatographie und/oder Kristallisation erhält man 4-Trifluormethoxy-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan.
  • Vergleichsbeispiel A
  • Man stellt ein flüssigkristallines Medium her, bestehend aus
    20% p-trans-4-Pentylcyclohexyl-benzonitril,
    18% p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril,
    20% trans-1-p-Ethoxyphenyl-4-propylcyclohexan,
    18% trans-1-p-Ethoxyphenyl-4-propyicydohexan,
    8% 4-Methoxy-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortotan,
    8% 4-Ethoxy-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan und
    8% 4-Propyloxy-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan.
  • Vergleichsbeispiel B
  • Man stellt ein flüssigkristallines Medium her, bestehend aus
    10% 4-Ethyl-4'-cyanbiphenyl,
    10% 4-Propyl-4'-cyanbiphenyl,
    10% 4-Butyl-4'-cyanbiphenyl,
    15% 4-Pentyl-4'-cyanbiphenyl,
    15% 4-Hexyl-4'-cyanbiphenyl,
    16% trans-1-p-Methoxyphenyl-4-propylcyclohexan,
    8% 4-Methoxy-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan,
    8% 4-Ethoxy-4'-2',6'-difluortolan, und
    8% 4-Propyloxy-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan
  • Vergleichsbeispiel C
  • Man stellt ein flüssigkristallines Medium her, bestehend aus
    10% p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril,
    18% trans-1-p-Methoxyphenyl-4-propylcyclohexan,
    15% trans-1-p-Ethoxyphenyl-4-propylcyclohexan,
    8% 4-Fluor-4'-heptyloxy-tolan,
    4% 4-Methoxy-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan,
    3% 4-Ethoxy-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan,
    5% 4-Propyloxy-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan,
    12% 4-Ethyl-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan,
    12% 4-Ethyl-4'-(trans-4-pentylcyclohexyl)-2',6'-difluortolan,
    4% 4,4'-Bis-(trans-4-propylcyclohexyl)-biphenyl,
    5% 4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-biphenyl und
    4% 4,4'-Bis-(trans-4-pentylcyclohexyl)-biphenyl

Claims (13)

  1. Flüssigkristallines Medium mit mindestens zwei Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente mindestens eine Verbindung der Formel I
    Figure 00270001
    wobei R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl- oder Alkenyl mit jeweils bis zu 18 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-O- oder -O-CO ersetzt sein können, einer der Reste R1 und R2 auch F, Cl, CN, CF3, OCF3 oder OCF2H, A1 und A2 jeweils unabhängig voneinander 1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen, 2,6-Difluorphenylen, 3,5-Difluorphenylen, Dioxan-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl oder Pyrimidin-2,5-diyl, Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander -CH2CH2-, -(CH2)4, -CH2O-, -OCH2-, -C≡C- oder eine Einfachbindung, m und p jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2 und o 0, 1 oder 2 bedeuten, und die kein 2,3-Difluor-1,4-phenylen als Strukturelement aufweist und die zweite Komponente mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 6 bis 11, 13 und 14
    Figure 00280001
    worin R' und R'' Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkenyloxy mit bis zu 8 C-Atomen, X F oder Cl, L H oder F und Y H bedeuten, enthält.
  2. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente mindestens eine Verbindung der Formel I wobei R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl- mit jeweils bis zu 18 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-O- oder -O-CO ersetzt sein können, A2 1,4-Phenylen, Z2 eine Einfachbindung, m 0, p 1 und o 0 bedeuten, enthält.
  3. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente zusätzlich mindestens eine Verbindung der Formel 8, wobei R'' Alkenyl mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, X -F und Y F bedeuten, enthält.
  4. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente eine oder mehrere der Verbindungen der Formel 11 enthält.
  5. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 13 und 14 enthält.
  6. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente zusätzlich mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 6 bis 10, 12 und 14
    Figure 00300001
    Figure 00310001
    worin R' Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkenyloxy mit bis zu 8 C-Atomen, X CF3, OCF3 oder OCF2H und L und Y jeweils unabhängig H oder F bedeuten, enthält.
  7. Flüssigkristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung der Formel Ia
    Figure 00310002
    worin die Parameter die in Anspruch 2 angegebene Bedeutung haben, enthält.
  8. Flüssigkristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung der Formel Ib
    Figure 00320001
    worin die Parameter, die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, enthält.
  9. Flüssigkristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung der Formel Ic
    Figure 00320002
    worin die Parameter, die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, enthält.
  10. Flüssigkristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung der Formel Id
    Figure 00330001
    worin die Parameter, die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, enthält.
  11. Flüssigkristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung der Formel Ie
    Figure 00330002
    worin die Parameter, die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, enthält.
  12. Flüssigkristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung der Formel Ic1
    Figure 00340001
    worin die Parameter, die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, und
    Figure 00340002
    Figure 00340003
    bedeutet, enthält.
  13. Verwendung eines flüssigkristallinen Mediums nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 in einer elektrooptische Anzeige.
DE4143657A 1991-02-23 1991-02-23 Flüssigkristalline Medien enthaltend 2,6-Difluortolane sowie deren Verwendung in elektrooptischen Anzeigen Expired - Lifetime DE4143657B4 (de)

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