DE4336121A1 - 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzole und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen - Google Patents
2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzole und ihre Verwendung in FlüssigkristallmischungenInfo
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Description
Die ungewöhnliche Kombination von anisotropem und fluidem Verhalten der
Flüssigkristalle hat zu ihrer Verwendung in elektrooptischen Schalt- und
Anzeigevorrichtungen geführt. Dabei können ihre elektrischen, magnetischen,
elastischen und/oder ihre thermischen Eigenschaften zu
Orientierungsänderungen genutzt werden. Optische Effekte lassen sich
beispielsweise mit Hilfe der Doppelbrechung, der Einlagerung dichroitischer
Farbstoffmoleküle (guest host mode) oder der Lichtstreuung erzielen.
Die Praxisanforderungen steigen ständig nicht zuletzt auch wegen der immer
größer werdenden Anzahl von Lichtventiltypen (TN, STN, DSTN, TFT, ECB, DS,
GH, PDLC, NCAP, SSFLC, DHF, SBF etc.). Neben thermodynamischen und
elektrooptischen Größen wie z. B. Phasenfolge und Phasentemperaturbereich,
Berechnungsindex, Doppelbrechung und dielektrischer Anisotropie, Schaltzeit,
Schwellspannung, Steilheit der elektrooptischen Kennlinie, elastischen
Konstanten, elektrischer Widerstand, Multiplexierbarkeit oder Pitch und/oder
Polarsation in chiralen Phasen ist die Stabilität der Flüssigkristalle gegenüber
Feuchtigkeit, Gasen, Temperatur und elektromagnetischer Strahlung wie auch
gegenüber den Materialien mit denen sie während und nach dem
Fertigungsprozeß in Verbindung stehen (z. B. Orientierungsschichten) von
großer Wichtigkeit. Der toxikologischen und ökologischen Unbedenklichkeit wie
auch dem Preis kommt immer mehr Bedeutung zu.
Einen breiten Überblick über das Gebiet der Flüssigkristalle bieten beispielsweise
die nachstehenden Literaturstellen und die darin enthaltenen Referenzen:
H. Kelker, H. Hatz: Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980; W. E. De Jeu: Physical Properties of Liquid Crystal Materials, Gordon and Breach, 1980; H. Kresse: Dielectric Behaviour of Liquid Crystals, Fortschritte der Physik, Berlin, 30 (1982)10, 507 bis 582; H. D. Koswig: "Flüssige Kristalle", Aulis Verlag Deubner, Köln, 1985; "Liquid Crystals, Measurement of the Physical Properties" by E. Merck; B. Bahadur: Liquid Crystals: Applications and Uses, World Scientific, 1990; H. J. Plach et al.: Liquid Crystals for Active Matrix Displays, Solid State Technology, 1992, 6, 186 bis 193; Landolt- Börnstein, New Series, Group IV, Volume 7 Liquid Crystals, 1992 bis 1993; J. W. Goodby et al., Ferroelectric Liquid Crystals: Principals, Properties and Applications, Gordon and Breach, 1991.
H. Kelker, H. Hatz: Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980; W. E. De Jeu: Physical Properties of Liquid Crystal Materials, Gordon and Breach, 1980; H. Kresse: Dielectric Behaviour of Liquid Crystals, Fortschritte der Physik, Berlin, 30 (1982)10, 507 bis 582; H. D. Koswig: "Flüssige Kristalle", Aulis Verlag Deubner, Köln, 1985; "Liquid Crystals, Measurement of the Physical Properties" by E. Merck; B. Bahadur: Liquid Crystals: Applications and Uses, World Scientific, 1990; H. J. Plach et al.: Liquid Crystals for Active Matrix Displays, Solid State Technology, 1992, 6, 186 bis 193; Landolt- Börnstein, New Series, Group IV, Volume 7 Liquid Crystals, 1992 bis 1993; J. W. Goodby et al., Ferroelectric Liquid Crystals: Principals, Properties and Applications, Gordon and Breach, 1991.
Da Einzelverbindungen bislang die vielen verschiedenen Anforderungen nicht
simultan erfüllen können, besteht laufend Bedarf an neuen verbesserten
Flüssigkristallmischungen und somit an einer Vielzahl mesogener und nicht
mesogener Verbindungen unterschiedlicher Struktur, die eine Anpassung der
Mischungen an die unterschiedlichsten Anwendungen ermöglichen. Dies gilt
sowohl für die Gebiete, bei denen nematische LC-Phasen Anwendung in
Lichtventilen finden, als auch für solche mit smektischen Phasen.
Aus der Literatur sind spezielle Derivate des 4-Trifluormethylbenzols zur
Verwendung in Flüssigkristallmischungen bekannt (siehe hierzu: EP 494 368).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind neue 2,3-Difluor-5-
(trifluormethyl)benzole der allgemeinen Formel (I)
wobei die Symbole folgende Bedeutung haben:
R¹ ist H, ein geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-,
R¹ ist H, ein geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-,
oder -Si(CH₃)₂- ersetzt sein können, und
wobei auch ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch F, Cl oder CN
substituiert sein können;
A¹, A², A³ sind gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridin- 2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl in denen ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Bicyclo[2.2.2]octan-1,4-diyl oder 1,3-Dioxaborinan-2,5-diyl;
M¹, M², M³ sind gleich oder verschieden -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-O-, -O-CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CO-O-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- oder -O-CO-;
k, l, m, n, o, p sind Null oder Eins, unter der Bedingung, daß die Summe k+m+o größer Null ist.
A¹, A², A³ sind gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridin- 2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl in denen ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Bicyclo[2.2.2]octan-1,4-diyl oder 1,3-Dioxaborinan-2,5-diyl;
M¹, M², M³ sind gleich oder verschieden -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-O-, -O-CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CO-O-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- oder -O-CO-;
k, l, m, n, o, p sind Null oder Eins, unter der Bedingung, daß die Summe k+m+o größer Null ist.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung haben die Symbole in der Formel
(I) folgende Bedeutung:
R¹ ist ein geradkettiges Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen;
A¹, A², A³ ist gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, in dem ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können oder trans-1,4-Cyclohexylen;
M¹, M², M³ sind gleich oder verschieden -CH₂CH₂-, -C≡C-, -CH₂CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-O-, -O-CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CO-O-, -O-CO-CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- oder -O-CO-;
k, l, m, n, o, p sind Null oder Eins, unter der Bedingung, daß die Summe k+m+o größer Null ist.
R¹ ist ein geradkettiges Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen;
A¹, A², A³ ist gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, in dem ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können oder trans-1,4-Cyclohexylen;
M¹, M², M³ sind gleich oder verschieden -CH₂CH₂-, -C≡C-, -CH₂CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-O-, -O-CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CO-O-, -O-CO-CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- oder -O-CO-;
k, l, m, n, o, p sind Null oder Eins, unter der Bedingung, daß die Summe k+m+o größer Null ist.
Insbesondere sind die nachfolgend aufgeführten 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzole
(I1) bis (I26) bevorzugt:
R¹ bedeutet Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl,
Decyl.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen kann nach
literaturbekannten und dem Fachmann geläufigen Methoden in der Regel
problemlos erfolgen.
Als Ausgangsverbindung zur, in Schema 1 veranschaulichten Synthese der
erfindungsgemäßen 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzole (I) ist 1-Chlor-2,3-
difluor-5-(trifluormethyl)benzol (II) hervorragend geeignet.
Aus 1-Chlor-2,3-difluor-5-(trifluormethyl)benzol (II) wird durch die Überführung
in die entsprechende Boronsäure mittels Magnesium und Trimethylborat, und
deren anschließender Oxidation durch Wasserstoffperoxid 2,3-Difluor-5-(trifluor
methyl)phenol (III) erhalten (siehe hierzu: Organic Synthesis 49 (1969) 90).
2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)phenol (III) läßt sich durch Veresterung mit
Carbonsäuren bzw. Carbonsäurehalogeniden von Z² oder durch Veretherung mit
Hydroxymethyl- bzw. Halogenmethylderivaten von Z² zu 2,3-Difluor-5-
(trifluormethyl)benzolderivaten (I) umsetzen (siehe hierzu: Tetrahedron 36
(1980) 2409; Organic Synthesis, Coll. Vol. 5 (1973) 258; Journal of the
American Chemical Society 69 (1947) 2451; Synthesis 1981, 1).
Durch Kreuzkupplung von Chlor-2,3-difluor-5-(trifluormethyl)benzol (II) mit
metallorganischen Derivaten von Z², z. B. Grignard-, Lithium- und Zinkderivaten,
sowie Boronsäuren von Z² unter Verwendung von
Übergangsmetallkatalysatoren, z. B. Dichloro[1,3-bis(diphenylphosphino)propan]
nickel (II), Tetrakis(triphenylphospin)palladium und [1,1′-Bis(diphenylphosphino)
ferrocen]palladium(II)chlorid werden erfindungsgemäße 2,3-Difluor-5-
(trifluormethyl)benzole der Formel (I) erhalten (siehe hierzu: P. W. Jolly in
Comprehensive Organometallic Chemistry, Vol. 8 (1982), S. 721; M. Miyaura et
al. in Synthetic Communications 11(1981), S. 513; T. Hayashi et al. in Journal
of the American Chemical Society 106 (1984), S. 158; Paul L. Castle et al. in
Tetrahedron Letters 27 (1986), S. 6013).
Die Metallierung von Chlor-2,3-difluor-5-(trifluormethyl)benzol (II) mit Lithium
oder Magnesium, gefolgt von der Umsetzung mit Kohlendioxyd liefert
2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzosäure (IV) (siehe hierzu: Organikum, VEB
Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1973, 12. Auflage, S. 555),
welche durch Veresterung mit Alkoholen von Z² erfindungsgemäße
Verbindungen (I) liefert (siehe hierzu: Tetrahedron 36 (1980) 2409).
Die Metallierung von Chlor-2,3-difluor-5-(trifluormethyl)benzol (IV) mit Lithium
oder Magnesium, gefolgt von der Umsetzung mit Dialkylformamiden liefert
2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzaldehyd (V) (siehe hierzu: Journal of Organic
Chemistry 6 (1941) 437, 51(1986) 3762 und 5106; Organic Synthesis 64
(1985)114), welcher in Wittig-Olefinierungen mit Methylphosphoniumsalzen
von Z² und anschließender Hydrierung oder olefinischen Zwischenstufe zu
erfindungsgemäßen Spezies (I) führt (siehe hierzu: I. Gosney, A. G. Rowley in
Organosphosphorous Reagents in Organic Synthesis, Academic Press, New
York, 1979, Chpt. 2).
Verbindungen der Formel (I) lassen sich ebenfalls durch Reduktion des
2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzaldehyds (V) zum 2,3-Difluor-5-
(trifluormethyl)benzylalkohol (VI), und anschließender Veretherung desselben mit
Alkoholen und Halogeniden von Z² erhalten (siehe hierzu: H. O. House in
Modern Synthetic Reactions, Benlamin, New York, 1972, S. 49; Journal of the
American Chemical Society 69 (1947) 2451; Synthesis 1981, 1).
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel (I), sind chemisch
und photochemisch stabil. Sie verfügen über niedrige Schmelzpunkte und im
allgemeinen breite flüssigkristalline Phasen, insbesondere breite nematische
Phasen.
Flüssigkristalline Verbindungen der Formel (I) lassen sich zur Herstellung von
nematischen oder auch chiral nematischen Flüssigkristallmischungen
verwenden, die für die Anwendung in elektrooptischen oder vollständig
optischen Elementen, z. B. Anzeigeelementen, Schaltelementen,
Lichtmodulatoren, Elementen zur Bildbearbeitung, Signalverarbeitung oder
allgemein im Bereich der nichtlinearen Optik geeignet sind.
Gegenstand der Erfindung sind somit auch Flüssigkristallmischungen, die eine
oder mehrere Verbindungen der Formel (I) enthalten.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen bestehen im allgemeinen aus
2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 15 Komponenten, darunter mindestens eine,
vorzugsweise 1 bis 5, besonders bevorzugt 1 bis 3, Verbindungen der Formel
(I). Die erfindungsgemäßen LC-Mischungen können beispielsweise nematisch
oder chiral nematisch sein. Weitere Bestandteile der erfindungsgemäßen
Mischungen werden vorzugsweise ausgewählt aus den bekannten Verbindungen
mit nematischen oder cholesterischen Phasen, dazu gehören beispielsweise
Biphenyle, Terphenyle, Phenylcyclohexane, Bicyclohexane, Cyclohexylbiphenyle,
Mono-, Di- und Trifluorphenyle. Im allgemeinen liegen die im Handel erhältlichen
Flüssigkristallmischungen bereits vor der Zugabe der erfindungsgemäßen
Verbindung(en) als Gemische verschiedener Komponenten vor, von denen
mindestens eine mesogen ist.
Geeignete weitere Bestandteile erfindungsgemäßer nematischer bzw. chiral
nematischer Flüssigkristallmischungen sind beispielweise
- - 4-Fluorbenzole, wie beispielsweise in EP-A 494 368, WO 92/06 148, EP-A 460 436, DE-A 41 11 766, DE-A 41 12 024, DE-A 41 12 001, DE-A 41 00 288, DE-A 41 01 468, EP-A 423 520, DE-A 39 23 064, EP-A 406 468, EP-A 393 577, EP-A 393 490 beschrieben,
- - 3,4-Difluorbenzole, wie beispielsweise in DE-A 41 08 448, EP-A 507 094 und EP-A 502 407 beschrieben,
- - 3,4,5-Trifluorbenzole, wie beispielsweise in DE-A 41 08 448, EP-A 387 032 beschrieben,
- - 4-Benzotrifluoride, wie beispielsweise in DE-A 41 08 448 beschrieben,
- - Phenylcyclohexane, wie beispielsweise in DE-A 41 08 448 beschrieben.
Von dem oder den erfindungsgemäßen 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzol-
Derivaten der Formel (I) enthalten die Flüssigkristallmischungen im allgemeinen
0,1 bis 70 Mol-%, bevorzugt 0,5 bis 50 Mol-%, insbesondere 1 bis 25 Mol-%.
Flüssigkristalline Mischungen, die Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
enthalten, sind besonders für die Verwendung in elektrooptischen Schalt- und
Anzeigevorrichtungen (Displays) geeignet. Schalt- und Anzeigevorrichtungen
(LC-Displays) weisen im allgemeinen u. a. folgende Bestandteile auf: ein
flüssigkristallines Medium, Trägerplatten (z. B. aus Glas oder Kunststoff),
beschichtet mit transparenten Elektroden, mindestens eine Orientierungsschicht,
Abstandshalter, Kleberahmen, Polarisatoren sowie für Farbdisplays dünne
Farbfilterschichten. Weitere mögliche Komponenten sind Antireflex-,
Passivierungs-, Ausgleichs- und Sperrschichten sowie elektrisch-nichtlineare
Elemente, wie Dünnschichttransistoren (TFT) und Metall-lsolator-Metall-(MIM)-
Elemente. Im Detail ist der Aufbau von Flüssigkristalldisplays bereits in
einschlägigen Monographien beschrieben (z. B. E. Kaneko, "Liquid Crystal TV
Displays: Principles and Applications of Liquid Crystal Displays", KTK Scientific
Publishers, 1987, Seiten 12 bis 30 und 63 bis 172).
Zur physikalischen Charakterisierung der erfindungsgemäßen Verbindungen
werden verschiedene Meßmethoden verwandt.
Die Phasenumwandlungstemperaturen werden beim Aufheizen mit Hilfe eines
Polarisationsmikroskops anhand der Texturänderungen bestimmt. Die
Bestimmung des Schmelzpunkts wird hingegen mit einem DSC-Gerät
durchgeführt. Die Angabe der Phasenumwandlungstemperaturen zwischen den
Phasen
Isotrop (I)
Nematisch (N bzw. N*)
Smektisch-C (SC bzw. SC*)
Smektisch-A (SA)
Kristallin (X)
Glasübergang (Tg)
Nematisch (N bzw. N*)
Smektisch-C (SC bzw. SC*)
Smektisch-A (SA)
Kristallin (X)
Glasübergang (Tg)
erfolgt in °C und die Werte stehen zwischen den Phasenbezeichnungen in der
Phasenfolge.
Elektrooptische Untersuchungen erfolgen nach literaturbekannten Methoden
(z. B. B. Bahadur: Liquid Crystals Application and Uses, World Scientific, 1990,
Vol. I).
Für nematische Flüssigkristalle (rein oder in Mischung) werden die Werte für die
optische und dielektrische Anisotropie und der elektrooptischen Kennlinie bei
einer Temperatur von 20°C aufgenommen.
Flüssigkristalle, die bei 20°C keine nematische Phase aufweisen, werden zu
10 Gew.-% in ZLI-1565 (kommerzielle nematische Flüssigkristallmischung der
Firma E. Merck, Darmstadt) gemischt und die Werte aus den Ergebnissen der
Mischung extrapoliert.
Elektrooptische Kennlinien werden anhand der Transmission einer Meßzelle
ermittelt. Dazu wird die Zelle zwischen gekreuzten Polarisatoren vor einer
Lichtquelle positioniert. Hinter der Zelle befindet sich ein Lichtdetektor, dessen
Empfindlichkeit durch Filter auf den sichtbaren Bereich des Lichtes optimiert ist.
Analog zur schrittweisen Erhöhung der an der Zelle angelegten Spannung wird
die Änderung der Transmission aufgezeichnet. Größen wie Schwellspannung
und Steilheit werden daraus bestimmt.
Die optische Anisotropie wird mit einem Abb´ Refraktometer (Firma Zeiss)
bestimmt. Zur Orientierung des Flüssigkristalls wird auf das Prisma eine
Orientierungsschicht, erhalten aus einer 1 gew.-%igen Lecithin-Methanol-
Lösung, aufgebracht.
Zur Bestimmung der dielektrischen Anisotropie werden jeweils eine Meßzelle mit
homöotroper und planarer Orientierung angefertigt und deren Kapazitäten und
dielektrische Verluste mit einem Multi Frequenz LCR-Meter (Hewlett Packard
4274A) bestimmt. Die dielektrischen Konstanten werden berechnet, wie in der
Literatur beschrieben (W. Maier, G. Meier: Z. Naturforsch., 16a, 1961, 262 und
W. H. de Jeu, F. Leenhonts: J. Physique 39, 1978, 869).
Die elektrische Größe HR (Holding Ratio) wird entsprechend den
Literaturangaben bestimmt (M. Schadt, Linear and nonlinear liquid crystal
materials, Liquid Crystals, 1993, Vol. 14, No. 1, 73 bis 104).
4,27 g (18,30 mmol) trans-4-Pentylbromcyclohexan werden in 50 ml
Toluol/Tetrahydrofuran (4 : 1) mit 2,06 g (9,15 mmol) Zinkbromid und 0,25 g
(36,60 mmol) dünn gehämmerten Lithiumscheiben in einem Ultraschallbad dem
Ultraschall ausgesetzt, bis kein Lithium mehr erkennbar ist. Anschließend
werden 0,21 g Tetrakis(triphenylphosphin)palladium (0) und 3,96 g
(18,30 mmol) Chlor-2,3-difluor-5-(trifluormethyl)benzol zugegeben und
18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird mit Wasser und
Dichlormethan extrahiert, die organische Phase über Natriumsulfat getrocknet
und eingedampft. Nach Chromatographie mit Hexan : Ethylacetat = 9 : 1 an
Kieselgel werden 4,17 g 1-(Trans-4-pentylcyclohexyl)-2,3-difluor-5-
(trifluormethyl)benzol erhalten.
Analog Beispiel 1 werden hergestellt:
4,38 g (16,70 mmol) Triphenylphosphin werden bei 0°C in 40 ml
Tetrahydrofuran mit 2,62 ml (16,70 mmol) Azodicarbonsäurediethylester
versetzt und 0,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach werden 3,08 g
(16,70 mmol) Trans-4-pentylcyclohexylmethanol und 2,20 g (11,10 mmol)
2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)phenol zugegeben und 18 Stunden bei
Raumtemperatur gerührt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels und
Chromatographie an Kieselgel mit Hexan werden 2,50 g Produkt erhalten.
Analog Beispiel 3 werden hergestellt:
2,29 g (11,10 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, 2,20 g (11,10 mmol) Trans-4-
pentylcyclohexancarbonsäure und 2,20 g (11,10 mmol) 2,3-Difluor-5-
trifluormethyl)phenol werden mit 10 mg 4-N,N-Dimethylaminopyridin in 50 ml
Dichlormethan 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Filtration,
Abdampfen des Lösungsmittels und chromatographischer Reinigung (Kieselgel;
Hexan : Dichlormethan = 9 : 1) werden 3,08 g Produkt erhalten.
Analog Beispiel 11 werden hergestellt:
1,85 g (3,64 mmol) Trans-4-pentylcyclohexylmethyl
triphenylphosphoniumbromid werden in 20 ml Tetrahydrofuran mit 0,44 g
(4,00 mmol) Kalium-tertiärbutylat versetzt und 1 Stunde gerührt. Danach
werden 0,73 g (3,64 mmol) 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzaldehyd in 3 ml
Tetrahydrofuran zugetropft und 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach
Extraktion mit Ether und verdünnter Salzsäure wird die organische Phase über
Na₂SO₄ getrocknet, eingeengt und chromatographisch (Kieselgel,
Dichlormethan) gereinigt. Es werden 1,12 g 1-(Trans-4-pentylcyclohexyl)-2-[2,3-
difluor-5-(trifluormethyl)phenyl]-ethen erhalten,
welches in 20 ml Tetrahydrofuran unter Verwendung von 10 mg Palladium
10% auf Aktivkohle bis zur Aufnahme der berechneten Wasserstoffmenge
hydriert, vom Katalysator abfiltriert und eingeengt wird. Nach Chromatographie
an Kieselgel mit Hexan : Ethylacetat = 9 : 1 werden 0,86 g Produkt erhalten.
Analog Beispiel 19 werden hergestellt:
0,87 g (4,00 mmol) Chlor-2,3-difluor-5-(trifluormethyl)benzol 0,93 g
(4,00 mmol) 4-(Trans-4-ethylcyclohexyl)benzolboronsäure, 1,02 g (9,60 mmol)
Natriumcarbonat und 0,05 g (0,04 mmol) Tetrakis(triphenylphosphin)palladium
(0) werden in 30 ml Toluol, 15 ml Ethanol und 15 ml Wasser für 4 Stunden auf
80°C erhitzt. Danach wird die organische Phase abgetrennt, eingedampft und
durch Chromatographie an Kieselgel mit Heptan gereinigt, wonach 0,88 g
Produkt erhalten werden.
Analog Beispiel 24 werden hergestellt:
Claims (8)
1. 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzole der allgemeinen Formel (I)
wobei die Symbole folgende Bedeutung haben:
R¹ ist H, ein geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-, oder -Si(CH₃)₂- ersetzt sein können, und wobei auch ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch F, Cl oder CN substituiert sein können;
A¹, A², A³ sind gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridin- 2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl in denen ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans- 1,4-Cyclohexylen, (1,3,4).Thiadiazol-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl oder Naphthalin-2,6-diyl, Bicyclo[2.2.2]octan-1,4-diyl oder 1,3-Dioxaborinan- 2,5-diyl;
M¹, M²,M³ sind gleich oder verschieden -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-O-, -O-CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CO-O-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- oder -O-CO-;
k, l, m, n, o, p sind Null oder Eins, unter der Bedingung, daß die Summe k+m+o größer Null ist.
R¹ ist H, ein geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-, oder -Si(CH₃)₂- ersetzt sein können, und wobei auch ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch F, Cl oder CN substituiert sein können;
A¹, A², A³ sind gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridin- 2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl in denen ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans- 1,4-Cyclohexylen, (1,3,4).Thiadiazol-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl oder Naphthalin-2,6-diyl, Bicyclo[2.2.2]octan-1,4-diyl oder 1,3-Dioxaborinan- 2,5-diyl;
M¹, M²,M³ sind gleich oder verschieden -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-O-, -O-CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CO-O-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- oder -O-CO-;
k, l, m, n, o, p sind Null oder Eins, unter der Bedingung, daß die Summe k+m+o größer Null ist.
2. 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzole nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Symbole der allgemeinen Formel (I) folgende Bedeutung
haben:
R¹ ist ein geradkettiges Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen;
A¹, A², A³ ist gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, in dem ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können oder trans-1,4-Cyclohexylen;
M¹, M², M³ sind gleich oder verschieden -CH₂CH₂-, -C≡C-, -CH₂CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-O-, -O-CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CO-O-, -O-CO-CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- oder -O-CO-;
k, l, m, n, o, p sind Null oder Eins, unter der Bedingung, daß die Summe k+m+o größer Null ist.
R¹ ist ein geradkettiges Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen;
A¹, A², A³ ist gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, in dem ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können oder trans-1,4-Cyclohexylen;
M¹, M², M³ sind gleich oder verschieden -CH₂CH₂-, -C≡C-, -CH₂CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-O-, -O-CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CO-O-, -O-CO-CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CO-O- oder -O-CO-;
k, l, m, n, o, p sind Null oder Eins, unter der Bedingung, daß die Summe k+m+o größer Null ist.
3. 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzolderivate der Formeln (I1) bis (I26):
R¹ bedeutet Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl,
Decyl.
4. Flüssigkristallmischung, enthaltend mindestens eine Verbindung der
Formel (I) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3.
5. Flüssigkristallmischung, enthaltend mindestens eine Verbindung der
Formel (I) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmischung nematisch ist.
6. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie 0,1 bis 70 Mol.-% an mindestens einer Verbindung der Formel (I) in
Anspruch 1 enthält.
7. Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung, enthaltend Trägerplatten,
Elektroden, mindestens einen Polarisator, mindestens eine Orientierungsschicht
sowie ein flüssigkristallines Medium, dadurch gekennzeichnet, daß das
flüssigkristalline Medium eine Flüssigkristallmischung nach einem oder mehreren
der Ansprüche 4 bis 6 ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4336121A DE4336121A1 (de) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzole und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4336121A DE4336121A1 (de) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzole und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4336121A1 true DE4336121A1 (de) | 1995-04-27 |
Family
ID=6500805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4336121A Withdrawn DE4336121A1 (de) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 2,3-Difluor-5-(trifluormethyl)benzole und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4336121A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109796991A (zh) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 含有侧向三氟甲基的液晶化合物以及液晶混合物及其显示器件 |
-
1993
- 1993-10-22 DE DE4336121A patent/DE4336121A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109796991A (zh) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 含有侧向三氟甲基的液晶化合物以及液晶混合物及其显示器件 |
CN109796991B (zh) * | 2017-11-16 | 2022-08-09 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 含有侧向三氟甲基的液晶化合物以及液晶混合物及其显示器件 |
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Owner name: MERCK PATENT GMBH, 64293 DARMSTADT, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |