DE4303634A1 - Indan-Derivate - Google Patents

Indan-Derivate

Info

Publication number
DE4303634A1
DE4303634A1 DE4303634A DE4303634A DE4303634A1 DE 4303634 A1 DE4303634 A1 DE 4303634A1 DE 4303634 A DE4303634 A DE 4303634A DE 4303634 A DE4303634 A DE 4303634A DE 4303634 A1 DE4303634 A1 DE 4303634A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phe
cyc
indx
alkyl
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.)
Granted
Application number
DE4303634A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4303634B4 (de
Inventor
Rudolf Dr Eidenschink
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.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
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 Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Priority to DE4303634A priority Critical patent/DE4303634B4/de
Priority to PCT/EP1994/000354 priority patent/WO1994018285A1/de
Publication of DE4303634A1 publication Critical patent/DE4303634A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4303634B4 publication Critical patent/DE4303634B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C25/00Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C25/18Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons
    • C07C25/22Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons with condensed rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C13/00Cyclic hydrocarbons containing rings other than, or in addition to, six-membered aromatic rings
    • C07C13/28Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof
    • C07C13/32Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings
    • C07C13/45Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with a bicyclo ring system containing nine carbon atoms
    • C07C13/465Indenes; Completely or partially hydrogenated indenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/49Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton
    • C07C255/52Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton to carbon atoms of six-membered aromatic rings being part of condensed ring systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/18Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C07C43/192Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/02Systems containing two condensed rings the rings having only two atoms in common
    • C07C2602/04One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring
    • C07C2602/06One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring the other ring being four-membered
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/02Systems containing two condensed rings the rings having only two atoms in common
    • C07C2602/04One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring
    • C07C2602/08One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring the other ring being five-membered, e.g. indane
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C09K2019/327Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems containing a spiro ring system

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft Indan-Derivate der Formel I,
worin
X1 und X2 jeweils unabhängig voneinander H, F, Cl, CF3, OCF3 oder OCF2H,
P-Q eine Einfachbindung oder eine Doppelbindung und
MG eine mesogene Gruppe
bedeuten.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung dieser Ver­ bindungen als Komponenten flüssigkristalliner Medien sowie Flüssigkristall- und elektrooptische Anzeigeelemente, die die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Medien enthalten.
Die Verbindungen der Formel I können als Komponenten flüssigkristalliner Medien verwendet werden, insbesondere für Displays, die auf dem Prinzip der verdrillten Zelle ein­ schließlich deren hochverdrillten Varianten, wie z. B. STN oder SBE, dem Guest-Host-Effekt, dem Effekt der Deformation aufgerichteter Phasen oder dem Effekt der dynamischen Streu­ ung beruhen.
Aus JP 60-69 055 ist bereits 2-Alkyl-indan-5-carbonsäure als Komponente in flüssigkristallinen Medien bekannt.
JP 62-181 247 beschreibt 2-Alkyl-5,6-Dicyanoindan-derivate, die in Flüssigkristalldisplays verwendet werden. Weiterhin sind aus JP 62-280 990 Cyanoindanderivate bekannt, die in 2-Stellung über eine Ethylenbrücke zwei Cyclohexanringe tragen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, neue stabile flüssig­ kristalline oder mesogene Verbindungen aufzufinden, die als Komponenten flüssigkristalliner Medien geeignet sind und insbesondere eine hohe positive dielektrische Anisotropie und eine niedrige optische Anisotropie besitzen.
Diese Aufgabe wurde gelöst durch die Bereitstellung der Indanderivate gemäß der allgemeinen Formel I.
Diese Verbindungen sind als Komponenten flüssigkristalliner Phasen vorzüglich geeignet. Insbesondere verfügen sie über eine hohe positive elektrische Anisotropie und eine sehr niedrige Viskosität, sind chemisch sehr stabil und sind als Komponenten für die Erniedrigung der Schwellenspannung in flüssigkristallinen Medien geeignet.
Mit ihrer Hilfe lassen sich stabile flüssigkristalline Phasen mit breitem Mesophasenbereich und vorteilhaften Werten für die optische und dielektrische Anisotropie erhalten, welche sich gleichzeitig durch sehr günstige Werte für den spezifi­ schen Widerstand auszeichnen. Hierdurch lassen sich insbeson­ dere bei Medien für Aktiv-Matrix-Displays oder Supertwistdis­ plays deutliche Vorteile erzielen.
Mit der Bereitstellung von Verbindungen der Formel I wird außerdem ganz allgemein die Palette der flüssigkristallinen Substanzen, die sich unter verschiedenen anwendungstechni­ schen Gesichtspunkten zur Herstellung flüssigkristalliner Gemische eignen, erheblich verbreitert.
Die Verbindungen der Formel I besitzen einen breiten Anwen­ dungsbereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituen­ ten können diese Verbindungen als Basismaterialien dienen, aus denen flüssigkristalline Phasen zum überwiegenden Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch Verbindungen der Formel I flüssigkristallinen Basismaterialien aus anderen Verbindungsklassen zugesetzt werden, um beispielsweise die dielektrische und/oder optische Anisotropie eines solchen Dielektrikums zu beeinflussen und/oder um dessen Schwellen­ spannung und/oder dessen Viskosität zu optimieren und/oder dessen Mesophasenbereich zu erweitern.
Die Verbindungen der Formel I sind in reinem Zustand farblos und bilden flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperaturbe­ reich. Chemisch, thermisch und gegen Licht sind sie stabil.
Gegenstand der Erfindung sind somit die Verbindungen der Formel I. Bevorzugte Ausführungsformen sind:
  • a) Derivate, worin MG einen Rest der Formel II bedeutet, -Z1-A1-(Z2-A2)n-R1 (II)worin
A1 und A2 jeweils unabhängig voneinander unsubstituier­ tes oder durch 1 bis 2 Fluoratome substi­ tuiertes 1,4-Phenylen, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, oder unsubstituiertes oder durch eine Cyano­ gruppe substituiertes 1,4-Cyclohexylen worin auch eine oder zwei CH2-Gruppen durch O oder S ersetzt sein können, Thiadiazol-2,5-diyl, 1,4-Bicyclo[2,2,2]-octylen, oder einen Rest der Formel
worin
r und s jeweils 0, 1, 2 oder 3 bedeuten,
Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O- CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
R1 eine Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl oder Alkenyl­ oxygruppe mit 1 bis 16 C-Atomen und
n 0, 1, oder 4
bedeuten.
  • b) Derivate, worin W CH2 ist.
  • c) Derivate, worin X1 und X2 gleich sind und H oder F bedeu­ ten.
  • d) Derivate der Formel I1, worin A1 und Z2 die angegebene Bedeutung besitzen.
  • e) Derivate der Formel I2, worin R2, Z2, A2 und n die angegebene Bedeutung besitzen.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung dieser Verbindungen als Komponenten flüssigkristalliner Medien. Gegenstand der Erfindung sind ferner flüssigkristalline Medien mit einem Gehalt an mindestens einer Verbindung, welche ein Strukturelement der Formel
aufweist, und
worin X1 und X2 die angegebene Bedeutung besitzen, vorzugs­ weise einer Verbindung der Formel I,
sowie Flüssigkristallanzeigeelemente, insbesondere elektroop­ tische Anzeigeelemente, die derartige Medien enthalten, insbesondere Matrix-Flüssigkristallanzeigen.
Der Begriff mesogene Gruppe ist dem Fachmann geläufig (z. B. H. Kelker, H. Hatz, Handbook of Liquid Crystals) und steht für einen sogenannten "rod-like"-Rest bestehend aus Ringglie­ dern, ggf. Brückengliedern und Flügelgruppen.
Der Einfachheit halber bedeuten im folgenden IndX1X2 einen Rest der Formel
Cyc einen 1,4-Cyclohexylenrest, Che einen 1,4-Cyclohexylen­ rest, Dio einen 1,3-Dioxan-2,5-diylrest, Dit einen 1,3-Dit­ hian-2,5-diylrest, Phe einen 1,4-Phenylenrest, PheF einen ein- oder zweifach durch Fluor substituierten 1,4-Phenylen­ rest, Pyd einen Pyridin-2,5-diylrest, Pyr einen Pyrimi­ din-2,5-diylrest und Bi einen Bicyclo(2,2,2)-octylenrest, wobei Cyc und/oder Phe unsubstituiert oder ein- oder zweifach durch F oder CN substituiert sein können.
Die Verbindungen der Formel I umfassen dementsprechend Ver­ bindungen mit zwei Ringen der Teilformeln Ia bis Ib:
R1-A1-IndX1X2 Ia
R1-A1-Z1-IndX1X2 Ib
Verbindungen mit drei Ringen der Teilformeln Ic bis If:
R1-A2-A1-IndX1X2 Ic
R1-A1-Z2-A1-IndX1X2 Id
R1-A2-A1-Z1-IndX1X2 Ie
R1-A2-Z2-A1-Z1-IndX1X2 If
sowie Verbindungen mit vier Ringen der Teilformeln Ig bis In:
R1-A2-A2-A1-IndX1X2 Ig
R1-A2-Z2-A2-A1-IndX1X2 Ih
R1-A2-A2-Z2-A1-IndX1X2 Ii
R1-A2-A2-A1-Z1-IndX1X2 Ij
R1-A2-Z2-A2 -Z2-A1-IndX1X2 Ik
R1-A2-Z2-A2-A1-Z1-IndX1X2 Il
R1-A2-A2-Z2-A1-Z1-IndX1X2 Im
R1-A2-Z2-A2-Z2-A1-Z1-IndX1X2 In
Darunter sind besonders diejenigen der Teilformeln Ia, Ib, Ic, Id, Ie, If, Ig, Ii und Il bevorzugt.
Die bevorzugten Verbindungen der Teilformel Ia umfassen diejenigen der Teilformeln Iaa bis Iah:
R1-Phe-IndX1X2 Iaa
R1-Bi-IndX1X2 Iab
R1-Dio-IndX1X2 Iac
R1-Pyr-IndX1X2 Iad
R1-Pyd-IndX1X2 Iae
R1-Cyc-IndX1X2 Iaf
R1-Dit-IndX1X2 Iag
R1-Che-IndX1X2 Iah
Darunter sind diejenigen der Formeln Iaa, Iab, Iac, Iad, Iaf und Iag besonders bevorzugt.
Die bevorzugten Verbindungen der Teilformel Ib umfassen diejenigen der Teilformeln Iba bis Ibm:
R1-Phe-CH2CH2-IndX1X2 Iba
R1-Phe-OCH2-IndX1X2 Ibb
R1-Cyc-CH2CH2-IndX1X2 Ibc
R1-Dio-CH2-CH2-IndX1X2 Ibd
R1-Phe-COO-IndX1X2 Ibe
R1-Cyc-COO-Ind X1X2 Ibf
R1-A1-CH2CH2-IndX1X2 Ibg
R1-A1-C≡C-IndX1X2 Ibh
R1-A1-CH2O-IndX1X2 Ibi
R1-A1-OCH2-IndX1X2 Ibj
R1-A1-COO-IndX1X2 Ibk
R1-A1-OCO-IndX1X2 Ibl
R1-Che-CH2CH2-IndX1X2 Ibm
Die bevorzugten Verbindungen der Teilformel Ic umfassen diejenigen der Teilformeln Ica bis Icm:
R1-Phe-Phe-IndX1X2 Ica
R1-Phe-Pyd-IndX1X2 Icb
R1-Phe-Dio-IndX1X2 Icc
R1-Cyc-Cyc-IndX1X2 Icd
R1-Dio-Cyc-IndX1X2 Ice
R1-Pyd-Phe-IndX1X2 Icf
R1-Pyr-Phe-IndX1X2 Icg
R1-Phe-Pyr-IndX1X2 Ich
R1-Cyc-Phe-IndX1X2 Ici
R1-Dit-Phe-IndX1X2 Icj
R1-Dio-Phe-IndX1X2 Ick
R1-Che-Phe-IndX1X2 Icl
R1-Phe-Che-IndX1X2 Icm
Darunter sind diejenigen der Formeln Ica, Icc, Icd, Ice, Ici und Icj besonders bevorzugt.
Die bevorzugten Verbindungen der Teilformel Id umfassen diejenigen der Teilformeln Ida bis Idm:
R1-Phe-Z1-Phe-Z1-IndX1X2 Ida
R1-Phe-Z1-Bi-Z1-IndX11X2 Idb
R1-Phe-Z1-Dio-Z1-IndX1X2 Idc
R1-Cyc-Z1-Cyc-Z1-IndX1X2 Idd
R1-Dio-Z1-Cyc-Z1-IndX1X2 Ide
R1-Pyd-Z1-Phe-Z1-IndX1X2 Idf
R1-Phe-Z1-Pyd-Z1-IndX1X2 Idg
R1-Pyr-Z1-Phe-Z1-IndX1X2 Idh
R1-Phe-Z1-Pyr-Z1-IndX1X2 Idi
R1-Phe-Z1-Cyc-Z1-IndX1X2 Idj
R1-Cyc-Z1-Phe-Z1-IndX1 2 Idk
R1-Dio-Z1-Phe-Z1-IndX1X2 Idl
R1-Che-Z1-Phe-Z1-IndX1X2 Idm
Die bevorzugten Verbindungen der Teilformel Ie umfassen diejenigen der Teilformeln Iea bis Iek:
R1-Pyr-Z1-Phe-IndX1X2 Iea
R1-Dio-Z1-Phe-IndX11X2 Ieb
R1-Cyc-Z1-Phe-IndX11X2 Iec
R1-Cyc-Z1-Dio-IndX1X2 Ied
R1-Phe-Z1-Cyc-IndX1X2 Iee
R1-Dio-Z1-Cyc-IndX1X2 Ief
R1-Cyc-Z1-Cyc-IndX1X2 Ieg
R1-Phe-Zi¹-Dio-IndX1X2 Ieh
R1-Pyd-Z1-Phe-IndX1X2 Iei
R1-Phe-Z1-Pyr-IndX1X2 Iej
R1-Phe-Z¹-Che-IndX1X2 Iek
Die bevorzugten Verbindungen der Teilformel If umfassen diejenigen der Teilformeln Ifa bis Ifp
R1-Pyr-Phe-Z1-IndX1X2 Ifa
R1-Pyr-Phe-OCH2-IndX1X2 Ifb
R1-Bi-Phe-Z1-IndX1X2 Ifc
R1-Phe-Phe-Z1-IndX1X2 Ifd
R1-Pyr-Cyc-Z1-IndX1X2 Ife
R1-Cyc-Cyc-Z1-IndX1X2 Iff
R1-Cyc-Cyc-CH2CH2-IndX1X2 Ifg
R1-Pyd-Phe-Z1-IndX1X2 Ifh
R1-Dio-Phe-Z1-IndX1X2 Ifi
R1-Dio-Cyc-Z1-IndX1X2 Ifj
R1-Phe-Cyc-Z1-IndX1X2 Ifk
R1-Phe-Pyd-Z1-IndX1X2 Ifl
R1-Che- Phe-Z1-IndX1X2 Ifm
R1-Phe-Che-Z1-IndX1X2 Ifn
R1-Cyc-Phe-Z1-IndX1X2 Ifo
R1-Cyc-Dio-Z1-IndX1X2 Ifp
Die bevorzugten Verbindungen der Formeln Ig umfassen diejeni­ gen der Formeln Iga bis Igf:
R1-Phe-Phe-Phe-IndX1X2 Iga
R1-Cyc-Phe-Phe-IndX11X2 Igb
R1-Cyc-Cyc-Phe-IndX1X2 Igc
R1-Phe-Cyc-Cyc-IndX1X2 Igd
R1-Cyc-Cyc-Cyc-IndX1X2 Ige
R1-Cyc-Phe-Phe-IndX1X2 Igf
In den Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln sind die Reste X1 und X2 gleich oder verschieden voneinander, vorzugsweise sind sie gleich und bedeuten insbesondere beide F.
Somit bedeutet die endständige Gruppe IndX1X2 vorzugsweise eine Gruppe der Formeln 1 bis 8:
IndF2 1
IndH2 2
IndCl2 3
IndFCl 4
IndF-CF3 5
IndCl-CF3 6
IndHF 7
IndHCl 8
Der Rest Ind bedeutet oder
R1 bedeutet vorzugsweise Alkyl, ferner Alkoxy. A1 oder A2 bedeuten bevorzugt Phe, Cyc, Che, Pyr oder Dio. Bevorzugt enthalten die Verbindungen der Formel I nicht mehr als einen der Reste Bi, Pyd, Pyr, Dio oder Dit.
In den Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln sind die Reste X1 und X2 gleich oder verschieden voneinander, vorzugsweise sind sie gleich und bedeuten insbesondere beide F.
Somit bedeutet die endständige Gruppe Ind=CX1X2 vorzugsweise eine Gruppe der Formeln 1 bis 8:
Ind=CF2 1
Ind=CH2 2
Ind=CCl2 3
Ind=CFCl 4
Ind=CF-CF3 5
Ind=CCl-CF3 6
Ind=CHF 7
Ind=CHCl 8
Der Rest Ind= bedeutet vorzugsweise
R1 bedeutet vorzugsweise Alkyl, ferner Alkoxy. A1 oder A2 bedeuten bevorzugt Phe, Cyc, Che, Pyr oder Dio. Bevorzugt enthalten die Verbindungen der Formel I nicht mehr als einen der Reste Bi, Pyd, Pyr, Dio oder Dit.
Bevorzugt sind auch Verbindungen der Formel I sowie aller Teilformeln, in denen A1 und/oder A2 ein- oder zweifach durch F oder einfach durch CN substituiertes 1,4-Phenylen bedeutet.
Bevorzugt sind auch Verbindungen der Formel I sowie aller Teilformeln, in denen A1 und/oder A2 ein- oder zweifach durch F oder einfach durch CN substituiertes 1,4-Phenylen bedeutet.
Insbesondere sind dies 2-Fluor-1,4-phenylen, 3-Fluor-1,4- phenylen und 2,3-Difluor-1,4-phenylen, 2,6-Difluor-1,4-pheny­ len, 3,5-Difluor-1,4-phenylen sowie 2-Cyan-1,4-phenylen und 3-Cyan-1,4-phenylen.
Besonders bevorzugt sind diejenigen Verbindungen der For­ meln I, in denen A1 oder A2 unsubstituiertes oder ein- oder zweifach durch F substituiertes 1,4-Phenylen bedeutet.
Z1 und Z2 bedeuten bevorzugt eine Einfachbindung, -CO-O-, -O-CO- und -CH2CH2-, in zweiter Linie bevorzugt -CH2O- und -OCH2-.
Falls R1 einen Alkylrest oder einen Alkoxyrest bedeutet, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig, hat 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome und bedeutet demnach bevorzugt Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Hep­ tyl, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy oder Heptoxy, ferner Methyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tri­ decyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Methoxy, Octoxy, Nonoxy, Decoxy, Undecoxy, Dodecoxy, Tridecoxy oder Tetradecoxy.
Oxaalkyl bedeutet vorzugsweise geradkettiges 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, 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.
Falls R1 einen Alkenylrest bedeuten, so kann dieser geradket­ tig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig und hat 2 bis 10 C-Atome. Er bedeutet demnach besonders Vinyl, Prop-1-, oder Prop-2-enyl, But-1-, 2- oder But-3-enyl, Pent-1-, 2-, 3- oder Pent-4-enyl, Hex-1-, 2-, 3-, 4- oder Hex-5-enyl, Hept-1-, 2-, 3-, 4-, 5- oder Hept-6-enyl, Oct-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder Oct-7-enyl, Non-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder Non-8-enyl, Dec-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder Dec-9-enyl.
Falls R1 einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH2-Gruppe durch -O- und eine durch -CO- ersetzt ist, so sind diese bevorzugt benachbart. Somit beeinhalten diese eine Acyloxy­ gruppe -CO-O- oder eine Oxycarbonylgruppe -O-CO-. Vorzugs­ weise sind diese geradkettig und haben 2 bis 6 C-Atome. Sie bedeuten demnach besonders Acetyloxy, Propionyloxy, Butyryl­ oxy, Pentanoyloxy, Hexanoyloxy, Acetyloxymethyl, Propionyl­ oxymethyl, Butyryloxymethyl, Pentanoyloxymethyl , 2-Acetyl­ oxyethyl, 2-Propionyloxyethyl, 2-Butyryloxyethyl, 3-Acetyl­ oxypropyl, 3-Propionyloxypropyl, 4-Acetyloxybutyl, Methoxyca­ rbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl , Butoxycarbonyl, Pentoxycarbonyl, Methoxycarbonylmethyl, Ethoxycarbonylmethyl Propoxycarbonylmethyl, Butoxycarbonylmethyl, 2-(Methoxycar­ bonyl)ethyl, 2-(Ethoxacarbonyl)ethyl, 2-(Propoxycarbonyl)­ ethyl, 3-(Methoxycarbonyl)propyl, 3-(Ethoxycarbonyl)propyl, 4-(Methoxycarbonyl)-butyl.
Falls R1 einen Alkenylrest bedeutet, in dem eine CH2-Gruppe durch CO oder CO-O oder O-CO- ersetzt ist, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er gerad­ kettig und hat 4 bis 13 C-Atome. Er bedeutet demnach beson­ ders Acryloyloxymethyl, 2-Acryloyloxyethyl , 3-Acryloyl­ oxypropyl, 4-Acryloyloxybutyl , 5-Acryloyloxypentyl, 6-Acryl­ oyloxyhexyl, 7-Acryloyloxyheptyl, 8-Acryloyloxyoctyl , 9-Acryloyloxynonyl, 10-Acryloyloxydecyl, Methacryloyloxy­ methyl, 2-Methacryloyloxyethyl, 3-Methacryloyloxypropyl, 4-Methacryloyloxybutyl, 5-Methacryloyloxypentyl , 6-Methacryl­ oyloxyhexyl, 7-Methacryloyloxyheptyl , 8-Methacryloyloxyoctyl, 9-Methacryloyloxynonyl.
Verbindungen der Formel I, die über für Polymerisationsreak­ tionen geeignete Flügelgruppen R1 verfügen, eignen sich zur Darstellung flüssigkristalliner Polymerer.
Verbindungen der Formeln I mit verzweigten Flügelgruppen R1 können gelegentlich wegen einer besseren Löslichkeit in den üblichen flüssigkristallinen Basismaterialien von Bedeutung sein, insbesondere aber als chirale Dotierstoffe, wenn sie optisch aktiv sind. Smektische Verbindungen dieser Art eignen sich als Komponenten für ferroelektrische Materialien. Verbindungen der Formel I mit SA-Phasen eignen sich beispiels­ weise für thermisch adressierte Displays.
Verzweigte Gruppen dieser Art enthalten in der Regel nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Bevorzugte verzweigte Reste R1 sind Isopropyl, 2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), 2-Methylbutyl, Isopentyl (= 3-Methylbu­ tyl), 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 2-Ethylhexyl, 2-Propyl­ pentyl, Isopropoxy, 2-Methylpropoxy, 2-Methylbutoxy, 3- Methylbutoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethyl­ hexoxy, 1-Methylhexoxy, 1-Methylheptoxy, 2-Oxa-3-methylbutyl , 3-Oxa-4-methylpentyl, 4-Methylhexyl, 2-Nonyl, 2-Decyl, 2- Dodecyl, 6-Methyloctoxy, 6-Methyloctaroyloxy, 5-Methylheptyl­ oxycarbonyl, 2-Methylbutyryloxy, 3-Methylvaleryloxy, 4- Methylhexanoyloxy, 2-Chlorpropionyloxy, 2-Chlor-3-methyl­ butyryloxy, 2-Chlor-4-methylvaleryloxy, 2-Chlor-3-methyl­ valeryloxy, 2-Methyl-3-oxapentyl, 2-Methyl-3-oxahexyl.
Falls R1 einen Alkylrest darstellt, in dem zwei oder mehr CH2-Gruppen durch -O- und/oder -CO-O- ersetzt sind, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er verzweigt und hat 3 bis 12 C-Atome. Er bedeutet demnach besonders Bis-carboxy-methyl, 2,2-Bis-carboxy-ethyl, 3,3-Bis­ carboxy-propyl, 4,4-Bis-carboxy-butyl, 5,5-Bis-carboxy-pen­ tyl, 6,6-Bis-carboxy-hexyl, 7,7-Bis-carboxy-heptyl, 8,8-Bis­ carboxy-octyl, 9,9-Bis-carboxy-nonyl, 10,10-Bis-carboxy­ decyl, Bis-(methoxycarbonyl)-methyl, 2,2-Bis-(methoxycar­ bonyl)-ethyl, 3,3-Bis-(methoxycarbonyl)-propyl, 4,4-Bis- (methoxycarbonyl)-butyl, 5,5-Bis-(methoxycarbonyl)-pentyl, 6,6-Bis-(methoxycarbonyl)-hexyl, 7,7-Bis-(methoxycarbonyl)­ heptyl, 8,8-Bis-(methoxycarbonyl)-octyl, Bis-(ethoxycar­ bonyl)-methyl, 2,2-Bis-(ethoxycarbonyl)-ethyl, 3,3- Bis-(ethoxycarbonyl)-propyl, 4,4-Bis-(ethoxycarbonyl)-butyl, 5,5-Bis-(ethoxycarbonyl)-hexyl.
Verbindungen der Formel I, die über für Polykondensationen geeignete Flügelgruppen R1 verfügen, eignen sich zur Darstel­ lung flüssigkristalliner Polykondensate.
Formel I umfaßt sowohl die Racemate dieser Verbindungen als auch die optischen Antipoden sowie deren Gemische.
In den Verbindungen der Formel I sind diejenigen Stereoisome­ ren bevorzugt, in denen der Ring Cyc trans-1,4-disubstituiert ist. Diejenigen der vorstehend genannten Formeln, die eine oder mehrere Gruppen Pyd, Pyr, Dit und/oder Dio enthalten, umschließen jeweils die beiden 2,5-Stellungsisomeren.
Insbesonders bevorzugte Verbindungen der Formel I, welche eine Gruppe der Formel I aufweisen, sind die der Teilformeln I1a bis I1n:
alkyl-Cyc-IndF2 I1a
alkyl-Phe-IndF2 I1b
alkyl-Cyc-Cyc-IndF2 I1c
alkyl-Cyc-Phe-IndF2 I1d
alkyl-Cyc-CH2CH2-IndF2 I1e
alkyl-Phe-CH2CH2-IndF2 I1f
alkyl-Phe-CO-O-IndF2 I1g
alkyl-Cyc-CO-O-IndF2 I1h
alkyl-Cyc-Phe-C≡C-IndF2 I1i
alkyl-Cyc-Phe-CH2CH2-IndF2 I1j
alkyl-Cyc-Cyc-CH2CH2-IndF2 I1k
alkyl-Phe-Phe-CH2CH2-IndF2 I1l
alkyl-Cyc-CH2CH2-Cyc-IndF2 I1 m
alkyl-Cyc-PheF-IndF2 I1n
Insbesondere bevorzugte Verbindungen der Formel I, welche eine Gruppe der Formel 2 aufweisen, sind diejenigen der TeiIformeln I2a bis I2o:
alkyl-Phe-IndH2 I2a
alkyl-Cyc-IndH2 I2b
alkyl-Cyc-Phe-IndH2 I2c
alkyl-Cyc-Cyc-IndH2 I2d
alkyl-Phe-Phe-IndH2 I2e
alkyl-Phe-CH2CH2-IndH2 I2f
alkyl-CycCH2CH2-IndH2 I2g
alkyl-Cyc-CO-O-IndH2 I2h
alkyl-Phe-CO-O-IndH2 I2i
alkyl-Cyc-Phe-C≡C-IndH2 I2j
alkyl-Cyc-Phe-CH2CH2-IndH2 I2k
alkyl-Cyc-Cyc-CH2CH2-IndH2 I2l
alkyl-Phe-Phe-CH2CH2-IndH2 I2m
alkyl-Cyc-CH2CH2-Cyc-IndH2 I2n
alkyl-Cyc-PheF-IndH2I 2o
Insbesondere bevorzugte Verbindungen der Formel I, welche eine Gruppe der Formel 3 enthalten, sind diejenigen der Teilformeln I3a bis I3o:
alkyl-PheF-IndCl2 I3a
alkyl-Cyc-IndCl2 I3b
alkyl-Cyc-Phe-IndCl2 I3c
alkyl-Cyc-Cyc-IndCl2 I3d
alkyl-Phe-Phe-IndCl2 I3e
alkyl-Phe-CH2CH2-IndCl2 I3f
alkyl-Cyc-CH2CH2-IndCl2 I3g
alkyl-CycCO-O-IndCl2 I3h
alkyl-Phe-CO-O-IndCl2 I3i
alkyl-Cyc-Phe-C≡C-IndCl2 I3j
alkyl-Cyc-Phe-CH2CH2-IndCl2 I3k
alkyl-Cyc-Cyc-CH2CH2-IndCl2 I3l
alkyl-Phe-Phe-CH2CH2-IndCl2 I3m
alkyl-Cyc-CH2CH2-Cyc-IndCl2 I3n
alkyl-Cyc-PheF-IndCl2 I3o
Insbesondere bevorzugte Verbindungen der Formel I, welche eine Gruppe der Formel 7 aufweisen, sind diejenigen der Formeln I7a bis I7o:
alkyl-Phe-IndHF2 I7a
alkyl-Cyc-IndHF2 I7b
alkyl-Cyc-Phe-IndHF2 I7c
alkyl-Cyc-Cyc-IndHF2 I7d
alkyl-Phe-Phe-IndHF2 I7e
alkyl-Phe-CH2CH2-IndHF2 I7f
alkyl-Cyc-CH2CH2-IndHF2 I7g
alkyl-Cyc-CO-O-IndHF2 I7h
alkyl-Phe-CO-O-IndHF2 I7i
alkyl-Cyc-Phe-C≡C-IndHF2 I7j
alkyl-Cyc-Phe-CH2CH2-IndHF2 I7k
alkyl-Cyc-Cyc-CH2CH2-IndHF2 I7l
alkyl-Phe-Phe-CH2CH2-IndHF2 I7m
alkyl-Cyc-CH2CH2-Cyc-IndHF2 I7n
alkyl-Cyc-PheF-IndHF2 I7o
In den voranstehenden Verbindungen der Teilformeln I1a bis I1m, I2a bis I2n, I3a bis I3n und I7a bis I7n bedeuten alkyl- jeweils Alkyl bzw. Alkoxygruppen mit 1 bis 12 C-Atomen.
Die 1,4-Cyclohexenylen-Gruppe hat vorzugsweise folgende Strukturen:
Die Verbindungen der Formel I werden nach an sich bekannten Methoden dargestellt, 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.
Nachfolgend werden drei Synthesewege für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I aufgezeigt.
Nach Schema 1 wird von einem Cylcohexyl- oder Phenylessig­ säureester und einem 3,4-Dihalogenbenzylbromid ausgegangen, die mit Lithiumdiisopropylamid oder Lithiumcyclohexyliso­ propylamid in wasserfreiem Tetrahydrofuran unter Stickstoff umgesetzt werden. Der erhaltene 3,4-Dihalogenbenzylcyclo­ hexyl- oder 3,4-Dihalogenphenylessigsäureester wird mit Thionylchlorid in das Säurechlorid überführt und in Gegenwart von Aluminiumchlorid zum Indanon zyklisiert. Das Indanon wird schließlich durch Reduktion, beispielsweise nach dem Verfah­ ren nach Clemmensen, in das erfindungsgemäße Indan überführt.
Schema 1
Nach Schema 2 wird ein Phenyl- oder Cyclohexylmagnesiumbromid nach Grignard mit einem 3,4 Dihalogenindanon-2 umgesetzt und durch Wasserabspaltung das erfindungsgemäße Inden erhalten.
Schema 2
Nach Schema 3 führt in Analogie zu JACS 62,560 (1940) ein weiterer Syntheseweg über die Phthalsäureester:
Schema 3
Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Medien enthalten vorzugsweise neben einer oder mehreren erfindungsgemäßen 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 Bestand­ teile werden vorzugsweise ausgewählt aus nematischen oder nematogenen (monotropen oder isotropen) Substanzen, insbeson­ dere Substanzen aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzyliden­ aniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylben­ zoate, Cyclohexan-carbonsäurephenyl- oder cyclohexyl-ester, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohexylbenzoesäure, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohexylcyclohexancar­ bonsäure, Cyclohexylphenylester der Benzoesäure, der Cyclo­ hexancarbonsäure, bzw. der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Phenylcyclohexylcy­ clohexane, Cyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexene, Cyclohexylcyclohexylcyclohexene, 1,4-Bis-cyclohexylbenzole, 4,4,-Bis-cyclohexylbiphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylpyrimi­ dine, Phenyl- oder Cyclohexylpyridine, Phenyl- oder Cyclo­ hexyldioxane, Phenyl- oder Cyclohexyl-1,3-dithiane, 1,2- Diphenylethane, 1,2-Dicyclohexylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexy­ lethane, 1-Cyclohexyl-2-(4-phenyl-cyclohexyl)-ethane, 1- Cyclohexyl-2-biphenylylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylphenylet­ hane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzylphenyl­ ether, Tolane und substituierten Zimtsäuren. Die 1,4-Pheny­ lengruppen 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-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -G-Phe- und -G-Cyc- sowie deren Spiegelbilder gebildeten Gruppe, wobei Phe unsubstitu­ iertes oder durch Fluor substituiertes 1,4-Phenylen, Cyc trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Cyclohexenylen, Pyr Pyrimi­ din-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 enthal­ ten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere Komponen­ ten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 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 aus­ gewählt 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 den Verbindungen der Teilformeln 1a, 2a, 3a, 4a und 5a jeweils unabhängig voneinander Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkenyloxy oder Alkanoyloxy mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen. Bei den meisten dieser Verbindungen sind R′ und R′′ voneinander verschieden, wobei einer dieser Reste meist Alkyl oder Alkenyl ist. In den Verbindungen der Teil­ formeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b bedeutet R′′-CN, -CF3, -OCF3, -OCHF2, F, Cl oder -NCS; R hat dabei die bei den Verbindungen der Teilformeln 1a bis 5a angegebene Bedeutung und ist vor­ zugsweise Alkyl oder Alkenyl. Aber auch andere Varianten der vorgesehenen Substituenten in den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 sind gebräuchlich. Viele solcher Substanzen oder auch Gemische davon sind im Handel erhältlich. Alle diese Substanzen sind nach literaturbekannten Methoden oder in Analogie dazu erhältlich.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten vorzugsweise neben Komponenten aus der Gruppe der Verbindungen 1a, 2a, 3a, 4a und 5a (Gruppe 1) auch Komponenten aus der Gruppe der Verbin­ dungen 1b, 2b, 3b, 4b und 5b (Gruppe 2), deren Anteile vor­ zugsweise wie folgt sind:
Gruppe 1: 20 bis 90%, insbesondere 30 bis 90%,
Gruppe 2: 10 bis 80%, insbesondere 10 bis 50%,
wobei die Summe der Anteile der erfindungsgemäßen Verbindun­ gen und der Verbindungen aus den Gruppen 1 und 2 bis zu 100% ergeben.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten vorzugsweise 1 bis 40%, insbesondere vorzugsweise 5 bis 30% an erfindungs­ gemäßen Verbindungen. Weiterhin bevorzugt sind Medien, ent­ haltend mehr als 40%, insbesondere 45 bis 90% an erfindungs­ gemäßen Verbindungen. Die Medien enthalten vorzugsweise drei, vier oder fünf erfindungsgemäße Verbindungen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Medien erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Regel werden die Komponenten ineinander gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Durch geeignete Zusätze können die flüssigkristallinen Phasen nach der Erfindung so modifiziert werden, daß sie in allen bisher bekannt gewordenen Arten von Flüssigkristallanzeigeelementen verwendet werden können.
Derartige Zusätze sind dem Fachmann bekannt und in der Lite­ ratur ausführlich beschrieben (H. Kelker/R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980). Beispiels­ weise können pleochroitische 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. Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen.
Beispiel 1
10,9 g Ethyl-(trans-4-propylcyclohexyl)-acetat werden zusam­ men mit 8,9 g 3,4-Difluorbenzylbromid in 65 ml absolutem Tetrahydrofuran unter trockenem Stickstoff gelöst und bei Raumtemperatur tropfenweise mit einer Lösung von Lithiumdi­ isopropylamid, hergestellt durch vorsichtige Zugabe von 36,5 ml 1,60 molarer n-Butyllithium-Lösung (in Hexan) zu einer Lösung von 5,7 g Diisopropylamin in 60 ml Tetrahydro­ furan, versetzt. Nach 4tägigem Rühren werden 100 ml Wasser und 100 ml Methyl-tert.-butylether zugefügt. Die nach dem Ausschütteln separierte organische Phase wird mit 100 ml Wasser gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wird abdestilliert und der ölige Rückstand von 16,1 g einer säulenchromatographischen Trennung (Kieselgel/Toluol) unter­ zogen. Die Fraktionen, die im Dünnschichtchromatogramm (Kieselgel/Toluol) einen einzigen Fleck bei einem Rf-Wert von 0,7 aufweisen, werden vereinigt und eingedampft. Es bleiben 5,8 g eines gelblichen Öles als Rückstand. 5,7 g hiervon werden mit ethanolischer Kalilauge, bereitet aus 2,5 g KOH, 7,5 ml Wasser und 17,5 ml Ethanol versetzt und das Gemisch 4 h zum Sieden erhitzt. Nach Zugabe von 100 ml Wasser zum abgekühlten Reaktionsgemisch wird mit ca. 10%iger Salzsäure ein pH-Wert von 4 bis 5 eingestellt. Hierauf wird 2 × mit je 100 ml Methyl-tert.-butylether ausgeschüttelt. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, mit Na2SO4 getrocknet und durch Destillation vom Lösungsmittel befreit. Der Rückstand von 4,6 g (gelb-braunes Öl) wird mit 10,0 g Thionylchlorid ver­ setzt. Nach 1 stdm. Kochen am Rückfluß wird das überschüssige Thionylchlorid abdestilliert. Der nun entstandene ölige Rückstand, bestehend aus 3,4 Difluorbenzyl-trans-4-propyl­ cyclohexyl-essigsäurechlorid wird in 10 ml Dichlormethan gelöst. Diese Lösung wird unter Feuchtigkeitsausschluß bei 0°C zu einer Suspension von 2,3 g AlCl3 in 15 ml Dichlormet­ han getropft. Daraufhin wird auf Raumtemperatur erwärmt und noch 2 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird auf ca. 50 g zerstoßenes Eis geschüttet. Nach Zugabe von ca. 50 ml 10%iger Salzsäure wird 2mal mit je 50 ml Dichlormethan ausgeschüttelt. Die mit Na2SO4 getrockneten vereinigten orga­ nischen Phasen werden eingedampft. Der Rückstand wird einer säulenchromatographischen Trennung (Kieselgel/Toluol) unter­ zogen. Als Hauptprodukt ergaben sich nach Abdestillieren des Toluols 1,9 g Kristalle von 2-(trans-4-Propylcyclohexyl)-5,6- difluorindanon-1 vom Schmp. 102°C.
Eine Suspension aus 0,90 g des Indanons in 3,0 ml Ethanol und 2,0 ml 30%iger Salzsäure werden auf 1,9 g Granalien aus amalgamiertem Zink, wie sie bei Reduktionen nach Clemmensen allgemein gebräuchlich sind, gegeben. Nach 16 stgm. Erhitzen am Rückfluß wird mit 10 ml Wasser versetzt und 2 × mit 10 ml Toluol extrahiert. Aus der organischen Phase ergibt sich nach Trocknen mit Na2SO4 und Eindampfen ein Rückstand von 0,65 g, der säulenchromatographisch aufgetrennt wird.
Ausbeute: 0,28 g 2-(trans-4-Propylcyclohexyl)-5,6-difluor­ indan; Schmp: 82°C; TNI: 27° (monotrop); Viskosität: 14 mm2/s bei 20°C (extrapoliert aus dem Host Mischung N (E. Merck).
Beispiel 2
Zu einer aus 2,3 g Mg-Spänen und 18,9 g 4-Propyl-brombenzol in 35 ml Diethylester bereitete Lösung von 4-Propyl-phenyl=­ magnesiumbromid wird langsam eine Lösung von 10,0 g Indanon-2 in einem Gemisch aus 20 ml Tetrahydrofuran und 20 ml Diethyl­ ether getropft. Nach 1 stgm. Erhitzen zum Sieden wird abge­ kühlt, mit ca. 20 g Eis und dann mit 30 ml 10%iger Salzsäure versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt, die wäßrige zweimal mit 100 ml Diethylether gewaschen.
Die vereinigten organischen Phasen werden wie üblich getrock­ net und eingedampft. Der verbleibende Rückstand von 19,2 g wird mit 20 g feingeriebenem Kaliumhydrogensulfat verrührt und das Gemenge 1 h lang auf 200°C erhitzt. Das abgekühlte Reaktionsprodukt wird mit 200 ml Wasser aufgekocht und der abgekühlte Brei 3 × mit je 100 ml Toluol extrahiert. Nach üblicher Aufarbeitung der organischen Phase wird über eine Säule (Kieselgel/Toluol) getrennt. Die erste Fraktion ergibt 2,2 g 2-(4-Propylphenyl)-inden, Schmp. 157°, Klärpunkt (Virtu­ ell aus Mischung mit gleichem Massenanteil 4-(trans-4-Pentyl­ cyclohexyl)-4′-(trans-4-propylcyclohexyl)-biphenyl) 95°.
Analog werden hergestellt
2-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-5,6-difluorindan Schmelzpunkt:
81,8°C; extrapolierter Klärpunkt: 37,1°C (extr. 10% in Host ZLI-4792, E. MERCK); Δε = 11,84; Δn = 0,092.
Weiterhin werden gemäß Tabelle 1 hergestellt
Tabelle 1

Claims (9)

1. Indan-Derivate der Formel I, worin
X1 und X2 jeweils unabhängig voneinander H, F, Cl, CF₃, OCF3 oder OCF2H,
P-Q eine Einfachbindung oder eine Doppelbindung und
MG eine mesogene Gruppe
bedeuten.
2. Derivate nach Anspruch 1, worin MG einen Rest der Formel II bedeutet, -Z1-A1-(Z2-A2)n-R1 (II)worin
A1 und A2 jeweils unabhängig voneinander unsubstituier­ tes oder durch 1 bis 2 Fluoratome substi­ tuiertes 1,4-Phenylen, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, oder unsubstituiertes oder durch eine Cyano­ gruppe substituiertes 1,4-Cyclohexylen worin auch eine oder zwei CH2-Gruppen durch O oder S ersetzt sein können, Thiadiazol-2,5-diyl, 1,4-Bicyclo[2,2,2]-octylen, oder einen Rest der Formel worin
r und s jeweils 0, 1, 2 oder 3 bedeuten,
Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O- CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
R1 eine Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl oder Alkenyl­ oxygruppe mit 1 bis 16 C-Atomen und
n 0, 1, oder 4
bedeuten.
3. Derivate nach Anspruch 1 oder 2, worin W CH2 ist.
4. Derivate nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin X1 und X2 gleich sind und H oder F bedeuten.
5. Derivate nach Anspruch 4 der Formel I1, worin A1 und Z2 die in Anspruch 2 angegebene Bedeutung besitzen.
6. Derivate nach Anspruch 5 der Formel I2, worin R1, Z2, A2 und n die in Anspruch 2 angegebene Bedeutung besitzen.
7. Flüssigkristallines Medium enthaltend mindestens zwei flüssigkristalline Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung enthält, welche ein Strukturelement der Formel III aufweist worin X1 und X2 die angegebene Bedeutung besitzen.
8. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung der Formel I enthält.
9. Elektrooptische Anzeige enthaltend flüssigkristallines Medium nach Anspruch 7 oder 8.
DE4303634A 1993-02-09 1993-02-09 Indan-Derivate Expired - Fee Related DE4303634B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4303634A DE4303634B4 (de) 1993-02-09 1993-02-09 Indan-Derivate
PCT/EP1994/000354 WO1994018285A1 (de) 1993-02-09 1994-02-08 Indan-derivate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4303634A DE4303634B4 (de) 1993-02-09 1993-02-09 Indan-Derivate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4303634A1 true DE4303634A1 (de) 1994-08-11
DE4303634B4 DE4303634B4 (de) 2006-06-14

Family

ID=6479911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4303634A Expired - Fee Related DE4303634B4 (de) 1993-02-09 1993-02-09 Indan-Derivate

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4303634B4 (de)
WO (1) WO1994018285A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0920406A4 (de) * 1997-02-05 1999-06-09
WO2002046330A1 (de) * 2000-12-06 2002-06-13 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines medium
US6485797B1 (en) 1997-10-10 2002-11-26 Aventis Research & Technologies Gmbh & Co. Kg 5-Arylindane derivatives and ferroelectric liquid crystal mixture containing same
WO2003010120A1 (de) * 2001-07-20 2003-02-06 Merck Patent Gmbh Indanverbindungen mit negativem dielektrischer anisotropie
WO2004050796A1 (de) * 2002-12-02 2004-06-17 Merck Patent Gmbh Cyclobutanderivate
DE10209139B4 (de) * 2001-03-03 2006-07-13 Nematel Gmbh & Co. Kg Tricyclische Verbindungen
WO2008034511A1 (de) * 2006-09-21 2008-03-27 Merck Patent Gmbh Indanverbindungen zur verwendung als komponenten flüssigkristalliner medien
CN102757793A (zh) * 2012-07-27 2012-10-31 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶化合物及应用

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101124758B1 (ko) 2002-11-22 2012-03-28 메르크 파텐트 게엠베하 액정 매질
TWI334881B (en) * 2002-11-29 2010-12-21 Dainippon Ink & Chemicals Liquid crystal composition comprising indan compound
JP4501457B2 (ja) * 2004-02-25 2010-07-14 Dic株式会社 2−アルキル置換インダン誘導体の製造方法
CN102757794B (zh) * 2012-07-13 2014-05-28 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及其显示器件
CN102775993B (zh) * 2012-08-01 2014-09-17 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及包含该液晶组合物的显示器件

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62181247A (ja) * 1986-02-04 1987-08-08 Asahi Glass Co Ltd ジシアノインダン誘導体化合物及びそれを含有する液晶組成物
JPS62195355A (ja) * 1986-02-21 1987-08-28 Asahi Glass Co Ltd シアノインダン誘導体化合物およびそれを用いた液晶組成物

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0920406A1 (de) * 1997-02-05 1999-06-09 Boulder Scientific Company In 2-position substituierte 7-haloindene und verfahren zu ihrer herstellung
EP0920406A4 (de) * 1997-02-05 1999-06-09
US6485797B1 (en) 1997-10-10 2002-11-26 Aventis Research & Technologies Gmbh & Co. Kg 5-Arylindane derivatives and ferroelectric liquid crystal mixture containing same
US6878421B2 (en) 2000-12-06 2005-04-12 Merck Patent Gmbh Liquid crystalline medium
WO2002046330A1 (de) * 2000-12-06 2002-06-13 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines medium
DE10209139B4 (de) * 2001-03-03 2006-07-13 Nematel Gmbh & Co. Kg Tricyclische Verbindungen
WO2003010120A1 (de) * 2001-07-20 2003-02-06 Merck Patent Gmbh Indanverbindungen mit negativem dielektrischer anisotropie
US7122228B2 (en) 2001-07-20 2006-10-17 Merck Patent Gmbh Compound having negative Δε
WO2004050796A1 (de) * 2002-12-02 2004-06-17 Merck Patent Gmbh Cyclobutanderivate
US7270856B2 (en) 2002-12-02 2007-09-18 Merck Patent Gmbh Cyclobutane derivatives
WO2008034511A1 (de) * 2006-09-21 2008-03-27 Merck Patent Gmbh Indanverbindungen zur verwendung als komponenten flüssigkristalliner medien
CN102757793A (zh) * 2012-07-27 2012-10-31 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶化合物及应用
CN102757793B (zh) * 2012-07-27 2014-01-15 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶化合物及应用

Also Published As

Publication number Publication date
DE4303634B4 (de) 2006-06-14
WO1994018285A1 (de) 1994-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4327748B4 (de) Cyclopropyl- und Cyclobutyl-Derivate
DE4445224B4 (de) Benzolderivate
DE4006921B4 (de) Difluormethylenverbindungen
EP0418362B1 (de) Trifluormethylcyclohexan-derivate
DE4303634B4 (de) Indan-Derivate
DE4427266A1 (de) 2-Fluorcyclohexen-Derivate
WO1994021747A1 (de) 1,2,2,2-tetrafluorethylether und flüssigkristallines medium
DE4023106A1 (de) Difluormethylenverbindungen
DE4137401C2 (de) Benzolderivate und flüssigkristallines Medium
DE4227772C2 (de) 2-Fluor-perfluoralkylcyclohexen-Derivate und deren Verwendung
EP0449015B1 (de) Difluormethylverbindungen und flüssigkristallines Medium
WO1994026840A1 (de) Partiell fluorierte benzolderivate und flüssigkristallines medium
DE4206771A1 (de) Methylencyclobutanderivate
DE19607999A1 (de) Substituierte Cyclopent-3-en-l-yl-Derivate
DE4409526A1 (de) Indan-Derivate
EP0721933A1 (de) 1,4-Disubstituierte 2,6-Difluorbenzolverbindungen und flüssigkristallines Medium
DE4218976B4 (de) Benzolderivate
DE4002374C2 (de) Partiell fluorierte Verbindungen und deren Verwendung als Komponente flüssig kristalliner Medien
DE4000534C2 (de) 1,4-Disubstituierte 2,6-Difluorbenzolverbindungen und flüssigkristallines Medium
DE4027458A1 (de) Halogenacetylen-derivate
DE4408418C2 (de) Flüssigkristalline Spiroverbindungen
DE4101600A1 (de) Partiell fluorierte verbindungen
DE4002411A1 (de) Methylencyclohexanderivate
DE4235975A1 (de) Methylenspiroalkan-Derivate
DE4415881A1 (de) Cyclohexen-Derivate

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120901