DE69015124T2 - Fluorierte biphenylderivate. - Google Patents

Fluorierte biphenylderivate.

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Description

  • Die Erfindung betrifft fluorierte Biphenylderivate der Formel I
  • worin
  • R¹ einen Alkylrest mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, wobei eine oder zwei nicht benachbarte CH&sub2;-Gruppen auch durch -O-, -O-CO-, -CO-O- und/oder -CH= CH- ersetzt sein können,
  • m 0 oder 1 und
  • X -OCF&sub3;, -OCHF&sub2; bedeuten,
  • sowie flüssigkristalline Medien aus einer Mischung von mindestens zwei Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verbindung ein fluoriertes Biphenylderivat entsprechend der Formel I darstellt.
  • Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, neue stabile Flüssigkristall- oder mesogene Verbindungen zu finden, die sich als Komponenten von flüssigkristallinen Medien eignen und insbesondere vorteilhafte Werte für die optische und dielektrische Anisotropie bei geringer Viskosität und hoher Neinatogenität aufweisen.
  • 3,4-Difluorbiphenyle mit vergleichsweise geringer Viskosität sind im US-Patent 4797228 beschrieben. Diese Biphenyle neigen jedoch ungünstigerweise dazu, besonders bei niedriger Temperatur smektische Phasen zu induzieren.
  • Auch aus der Lehre der EP-A-0 256 636 sind ähnliche 3,4-Difluorbiphenyle bekannt, die jedoch einen etwas engen neinatischen Mesophasenbereich aufweisen. Aus der Lehre der EP-A-0 022 183 sind ähnliche Cyclohexylbiphenyle ohne Seitenfluorierung bekannt.
  • Es wurde jetzt gefunden, daß sich fluorierte Biphenyle der Formel I gut als polare Komponenten flüssigkristalliner Medien eignen. Insbesondere besitzen sie besonders vorteilhafte Werte für die optische und dielektrische Anisotropie und sind nicht so smektogen wie die entsprechenden 3,4-disubstituierten Verbindungen. Mit Hilfe dieser Verbindungen lassen sich ebenfalls stabile Flüssigkristallphasen mit einem breiten Mesophasenbereich sowie gutem Tieftemperaturverhalten und vergleichsweise niedriger Viskosität herstellen.
  • Je nach Wahl der Substituenten können die Verbindungen der Formel I als Basismaterialien verwendet werden, aus denen Flüssigkristallmedien vorwiegend aufgebaut sind; die Verbindungen der Formel I können jedoch auch Flüssigkristallbasismaterialien aus anderen Verbindungsklassen zugegeben werden, um z.B. die dielektrische und/oder optische Anisotropie und/oder die Viskosität und/oder den neinatischen Mesophasenbereich solch eines Dielektrikuins zu beeinflussen.
  • Die Verbindungen der Formel I sind in reinem Zustand farblos und in einem für den elektrooptischen Einsatz günstig gelegenen Temperaturbereich flüssigkristallin. Sie sind gegenüber Chemikalien, Hitze und Licht sehr beständig und ermöglichen die Herstellung von flüssigkristallinen Medien, die stark verbesserte Werte für den spezifischen elektrischen Widerstand aufweisen und insbesondere bei Wärme- und/oder UV-Beanspruchung ein verbessertes Verhalten hinsichtlich des spezifischen Widerstands zeigen.
  • Somit betrifft die Erfindung fluorierte Biphenyl-derivate der Formal I, flüssigkristalline Medien mit mindestens zwei flüssigkristallinen Komponenten, worin mindestens eine Komponente eine Verbindung der Formel I ist, sowie solche Medien enthaltende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen.
  • Vor- und nachstehend besitzen R¹, m und X die angegebene Bedeutung, falls nichts anderes ausdrücklich angegeben ist.
  • Zu den Verbindungen der Formel I zählen Cyclohexylbiphenylderivate der Formeln I1 und I2:
  • sowie Cyclohexylethylbiphenylderivate der Formeln I3 und I4:
  • R¹ bedeutet vorzugsweise Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl, Alkanoyloxy oder Alkenyl und kann eine geradkettige oder verzweigte Struktur aufweisen.
  • Alkyl oder Alkoxy sind vorzugsweise geradkettig und besitzen 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome. Somit handelt es sich vorzugsweise um Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy oder Heptoxy, sowie Methyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Methoxy, Octoxy, Nonoxy, Decoxy, Undecoxy, Dodecoxy, Tridecoxy oder Tetradecoxy.
  • Vorzugsweise bedeutet Oxaalkyl geradkettiges 2-Oxapropyl (= Methoxymethyl), 2-(= Ethoxymethyl) oder 3-Oxybutyl (= 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 oder 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-Oxadecyl.
  • Vorzugsweise ist Alkenyl geradkettig und weist 2 bis 10 C-Atome auf. Somit handelt es sich insbesondere um Vinyl, Prop-1- oder Prop-2-enyl, But-1-, -2- or -3-enyl, Pent-1-, -2-, -3- oder -4-enyl, Hex-1-, -2-, -3-, -4oder -5-enyl, Hept-1-, -2-, -3-, -4-, -5- oder -6-enyl, Oct-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6- oder -7-enyl, Non-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- oder -8-enyl oder Dec-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- oder -9-enyl.
  • Verbindungen der Formel I mit einer verzweigten endständigen Gruppe können aufgrund verbesserter Löslichkeit in den herkömmlichen Flüssigkristallbasismaterialien, aber insbesondere als chirale Dotierstoffe, falls sie optisch aktiv sind, gelegentlich von Bedeutung sein.
  • In der Regel enthalten derartige verzweigte Gruppen nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Als verzweigte Reste sind Isopropyl, 2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), 2-Nethylbutyl, Isopentyl (= 3-Methylbutyl), 2-Methylpentyl, 2-Ethylhexyl, 2-Propylpentyl, 2-Octyl, Isopropoxy, 2-Methylpropoxy, 2-Methylbutoxy, 3-Methylbutoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2 Ethylhexoxy, 2-Methylhexoxy, 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, 4-Methylheptyloxycarbonyl, 2-Methylbutyryloxy, 3-Methylvaleryloxy, 4-Methylhexanoyloxy, 2-Methyl-3-oxapentyl sowie 2-Methyl-3-oxahexyl bevorzugt.
  • Im Falle von Verbindungen mit einer verzweigten endständigen Gruppe R¹ umfaßt die Formel I sowohl die optischen Antipoden als auch die Racemate sowie deren Mischungen.
  • Unter den Verbindungen der Formel I und deren Teilformeln sind jene bevorzugt, bei denen mindestens einer der darin enthaltenen Reste eine der angegebenen bevorzugten Bedeutungen aufweist.
  • Die Herstellung der Verbindungen der Formel I erfolgt nach an sich bekannten Verfahren, wie sie in der Literatur (zum Beispiel in den Standardwerken wie Houben- Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart) beschrieben sind, und insbesondere unter für die angegebenen Umsetzungen bekannten und geeigneten Reaktionsbedingungen. In diesem Zusammenhang lassen sich auch an sich bekannte und hier nicht aus führlich angegebene Varianten anwenden.
  • Gegebenenfalls können die Ausgangsprodukte auch in situ gebildet werden, so daß sie aus der Reaktionsmischung nicht isoliert werden, sondern unmittelbar weiter umgesetzt werden unter Bildung der Verbindungen der Formel I.
  • Ein bevorzugter Reaktionsweg zur Herstellung der Verbindungen der Formel I ist im nachfolgenden Schema 1 dargestellt: Schema 1 Heck-Reaktion Trennung der Isomeren Kupplung an
  • Ein anderer Reaktionsweg ist im Schema 2 dargestellt: Schema 2 4-Brom-3-fluor-1-jodbenzol/THF/Pd Tetra (triphenylphosphin) Heck-Reaktion mit
  • Ein weiterer Reaktionsweg ist im nachfolgenden Schema 3 dargestellt: Schema 3 (siehe Schema 2)
  • Ein bevorzugter Reaktionsweg zur Herstellung der Verbindungen der Formel I1 ist im nachfolgenden Schema 4 dargestellt: Schema 4 Trennung der Isomeren Kupplung an (Boronsäure)
  • Schließlich sind in den nachfolgenden Schemata 5 und 6 bevorzugte Reaktionswege zur Herstellung der Verbindungen der Formel I1 oder I2 dargestellt: Schema 5 Trennung der Isomeren Schema 6 Trennung der Isomeren
  • Andere Reaktionswege sind für den Fachmann leicht ersichtlich. Des weiteren kann man analog der oben gezeigten Reaktionswege mit einer anderen als der gewünschten Gruppe X arbeiten und die gewünschte Gruppe X im letzten Schritt einführen, z.B. indem man -OMe zu -OH und schließlich zu -OCF&sub3;- oder -OCHF&sub2; umsetzt. All diese Schritte und die entsprechenden Reaktionsbedingungen sind dem Fachmann bekannt.
  • Die Ausgangsstoffe sind bekannt oder lassen sich analog zu bekannten Verbindungen herstellen. Die Herstellung der 2-Fluor-4-brom-4'-X-biphenyle (X = OCF&sub3; oder OCHF&sub2;) kann zum Beispiel durch übergangsmetallkatalysierte Kreuzkupplungsreaktionen (E. Poetsch, Kontakte (Darmstadt) 1988 (2) S. 15) erfolgen:
  • Zusätzlich zu einer oder mehreren Verbindungen der Formel I enthalten die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien vorzugsweise 2-40 Komponenten und insbesondere 4-30 Komponenten. Flüssigkristallmedien aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel I und 7-25 weiteren Komponenten sind besonders bevorzugt.
  • Diese zusätzlichen Komponenten werden vorzugsweise aus nematischen oder nematogenen (monotropen oder isotropen) Stoffen ausgewählt; inabesondere aus der Klasse der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Benzoesäurephenyl- oder -cyclohexylester, Cyclohexancarbonsäurephenyl- oder -cyclohexylester, Cyclohexylbenzoesäurephenyl- oder -cyclohexylester, Cyclohexylcyclohexancarbonsäurephenyl - oder -cyclohexylester, Benzoesäurecyclohexylphenylester, Cyclohexancarbonsäurecyclohexylphenylester, Cyclohexylcyclohexancarbonsäurecyclohexylphenylester, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Phenylcyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexane, 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-biphenylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexyl-phenylethane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzyl-phenyl-ether, Tolane sowie substituierten Zimtsäuren.
  • Die 1,4-Phenylengruppen dieser Verbindungen sind gegebenenfalls fluoriert.
  • Die wichtigsten als Bestandteile erfindungsgemäßer Flüssigkristallmedien in Frage kommenden Verbindungen lassen sich durch die Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 charakterisieren:
  • R'-L-U-R" 1
  • R'-L-COO-U-R" 2
  • R'-L-OOC-U-R" 3
  • R'-L-CH&sub2;CH&sub2;-U-R" 4
  • R'-L-CC-U-R" 5
  • In den Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 können L und U gleich oder verschieden voneinander sein. L und U bedeuten unabhängig voneinander einen aus der Gruppe -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -G-Phe-, -G-Cyc- sowie deren Spiegelbilder ausgewählten zweiwertigen Rest; in dieser Aufzählung von Resten bedeutet Phe unsubstituiertes oder fluoriertes 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.
  • Vorzugsweise bedeutet einer der Reste L und U Cyc, Phe oder Pyr. U bedeutet vorzugsweise Cyc, Phe oder Phe-Cyc. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien eine oder mehrere aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 mit L und U gleich Cyc, Phe und Pyr ausgewählte Komponenten, wobei die Flüssigkristallmedien gleichzeitig weiterhin eine oder mehrere aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin einer der Reste L und U Cyc, Phe und Pyr bedeutet und der andere Rest aus der Gruppe -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Cyc- ausgewählt ist, ausgewählte Komponenten enthalten, wobei die Flüssigkristallmedien außerdem gegebenenfalls eine oder mehrere aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin L und U aus der Gruppe -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- und -G-Cyc- ausgewählt sind, ausgewählten Komponenten enthalten.
  • In einer bevorzugten Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 (Untergruppe 1) bedeuten R' und R" unabhängig voneinander Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkenoxy mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen. In den meisten dieser Verbindungen sind R' und R" verschieden voneinander, wobei einer der Reste im allgemeinen Alkyl oder Alkenyl bedeutet. Bei einer weiteren bevorzugten Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 (Untergruppe 2) bedeutet R" -CN, -CF&sub3;, -F, -Cl oder -NCS, während R' die in Untergruppe 1 angegebene Bedeutung besitzt und vorzugsweise Alkyl oder Alkenyl ist. Andere Varianten der bei den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 vorgesehenen Substituenten sind ebenfalls üblich. Eine Vielzahl dieser Substanzen sind im Handel erhältlich. Alle diese Substanzen lassen sich nach literaturbekannten oder dazu analogen Verfahren herstellen.
  • Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien zusätzlich zu den aus der Untergruppe 1 ausgewählten Komponenten auch Komponenten aus der Untergruppe 2, wobei der prozentuale Anteil dieser Komponenten wie folgt ist:
  • Untergruppe 1: 20 bis 90%, insbesondere 30 bis 90%
  • Untergruppe 2: 10 bis 50%, insbesondere 10 bis 50%
  • Bei diesen Flüssigkristallmedien können die prozentualen Anteile der erfindungsgemäßen Verbindungen und der Verbindungen aus Untergruppe 1 und 2 zusammen 100% ergeben.
  • Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Medien 1 bis 40%, insbesondere 5 bis 30% der erfindungsgemäßen Verbindungen. Weiterhin sind Medien mit mehr als 40%, insbesondere 45 bis 90% der erfindungsgemäßen Verbindungen bevorzugt. Vorzugsweise enthalten die Medien 3, 4 oder 5 erfindungsgemäße Vebindungen.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Medien erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Regel werden die Komponenten vorzugsweise bei erhöhter Temperatur ineinander gelöst. Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallnedien lassen sich durch geeignete Zusatzstoffe so modifizieren, daß sie in allen Arten von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen einsetzbar sind. Solche Zusatzstoffe sind dem Fachmann bekannt und ausführlich in der Literatur beschrieben (H. Kelker/R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980). Zum Beispiel kann man zur Herstellung von farbigen Gast-Wirts-Systemen oder Stoffen zur Veränderung der dielektrischen Anisotropie, der Viskosität und/oder der Orientierung der nematischen Phasen pleochroitische Farbstoffe zugeben.
  • Die nachfolgenden Beispiele sind lediglich als Veranschaulichung und nicht als Beschränkung aufzufassen. Smp. = Schmelzpunkt, Kp. = Klärpunkt. Vor- und nachstehend bedeuten Teile Gewichtsteile und Prozentangaben Gewichtsprozent, und die Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. "Übliche Aufarbeitung" bedeutet, daß Wasser zugegeben, mit Methylenchlorid extrahiert, die organische Phase abgetrennt, getrocknet und abgezogen und das Produkt durch Kristallisation und/oder Chromatographie gereinigt wird.
  • Des weiteren bedeuten:
  • K: kristalliner Festkörper, S: smektische Phase (wobei der Index den smektischen Phasentyp angibt), N: nematische Phase, Ch: cholesterische Phase, I: isotrope Phase. Die zwischen zwei dieser Symbole stehende Zahl bedeutet die Phasenumwandlungstemperatur.
    • Herstellungsbeispiele Veraleichsbeispiel
  • Eine Mischung aus 0,1 Mol 1-Chlor-2-fluor-4- (trans-4-n-propylcyclohexylethyl)benzol (hergestellt durch Umsetzung von 4-n-Propylcyclohexylmethylphosphonium-jodid mit 4-Chlor-3-fluorbenzaldehyd und anschließender Hydrierung), 0,1 Mol 4-Fluorphenylboronsäure (hergestellt durch Umsetzung von 4-Bromfluorbenzol mit Magnesium und Borsäuretrimethylester, Tetrakis (triphenylphosphin)palladium (1 Mol-%), 2 M Natriumcarbonatlösung (150 ml), Toluol (250 ml) sowie Brennspiritus (60 ml) wird unter Rühren 16 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre zum Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die organische Phase abgetrennt, mit Wasser gewaschen und das Lösungsmittel abgedampft. Das rohe 4-(trans-4-Propylcyclohexylethyl)-2,4'-difluordiphenyl wird durch Chromatographie an Kieselsäure und Kristallisation gereinigt, K 47 N 89 I.
  • Analog erhält man die folgenden Verbindungen: n-Propyl n-Pentyl
    • Beispiel 1
  • Eine Mischung aus 0,1 Mol 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-2-fluor-1-chlorbenzol (hergestellt durch Umsetzung von 4-Propylcyclohexanon und 3-Fluor-4-chlorphenylmagnesium-bromid), 0,1 Mol Trifluormethoxyphenylboronsäure, Tetrakis (triphenylphosphin) palladium (1 Mol-%), 2M Natriumcarbonatlösung (150 ml), Toluol (250 ml) sowie Brennspiritus (60 ml) wird 16 Stunden unter Rückfluß in einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Nach herkömmlicher Aufarbeitung und Reinigung durch Chromatographie und Kristallisation erhält man reines 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-2-fluor-4'-trifluormethoxybiphenyl.
  • Analog erhält man die folgenden Verbindungen: n-Pentyl n-Nonyl n-Heptyl n-Butyl Ethyl n-Propyl
    • Beispiel 2 Schritt 1 und Schritt 2
  • trans-1,4-Propylcyclohexylmethylphosphonium-jodid (70 g) in THF (140 ml) wurde bei 20ºC langsam mit Butyllithium (1,6 M) (95 ml) versetzt und 1 Stunde gerührt. 3-Fluorbenzaldehyd (16,5 g) in THF (20 ml) wurde zugetropft und 15 Minuten gerührt. Nach Zugabe von Wasser (100 ml) wurden die flüchtigen Bestandteile abdestilliert. Nach Zugabe von Dichlormethan (200 ml) wurde die organische Phase abgetrennt, mit verdünntem Wasserstoffperoxid und dann mit Ammoniumferrosulfat und Wasser gewaschen. Säulenchromatographie ergab das cis/trans- Alken, das mit Pd/C in THF (100 ml) hydriert wurde, wobei man das erforderliche Ethan (vgl. Schema 1) erhielt.
    • Schritt 3
  • Das in THF (30 ml) gelöste Produkt aus Schritt 2 (17,8 g), Kalium-t-butylat (8 g) in THF (30 ml) und DNPU (9,5 g) wurden auf -110ºC gekühlt. Dazu wurde innerhalb 40 Minuten Butyllithium (1,6 M) (50 ml) getropft und 1 Stunde bei -100ºC gerührt. Man versetzte mit Borsäuretrimethylester (8,2 g) in THF (20 ml) und erwärmte die Reaktionsmischung auf 20ºC. Nach normaler Aufarbeitung erhielt man die erforderliche Boronsäure.
    • Schritt 4
  • Eine Mischung aus der Boronsäure (1,9 g) aus dem vorhergehenden Schritt, 4-Bromtrifluormethoxybenzol (1,6 g), Toluol (20 ml), Ethanol (5 ml), Tetrakis(triphenylphosphin)palladium (0,1 g) und Natriumcarbonatlösung (10 ml) wurde gerührt und 5 Stunden zum Rückfluß erhitzt. Das Produkt wurde durch Extraktion und Säulenchromatographie isoliert, wobei man 4-(trans-4-n-Propylcyclohexylethyl)-2-fluor-4'-trifluormethoxybiphenyl erhielt.
  • K 36 N 89 I.
    • Beispiel 3 Schritt 1
  • Das Grignard-Reagens des 4-Bromtrifluormethoxybenzols (75,9 g) wurde durch Reaktion mit Magnesium (8,3 g) in THF (515 ml), Abkühlen auf 20ºC, Zugabe von Zinkchlorid (315 ml einer 1,0 M Lösung in Diethylether) unter Kühlung und Filtrieren von überschüssigem Magnesium hergestellt. Diese Mischung wurde zu einer Tetrakis(triphenylphosphin)palladium (1,0 g) enthaltenden Mischung aus 4-Brom-3-fluor-1-jodbenzol (86,2 g) in THF (150 ml) gegeben und 2 Tage unter Stickstoff gerührt. Nach normaler Aufarbeitung und Chromatographie erhielt man 4- Brom-2-fluor-4'-trifluormethoxybiphenyl.
    • Schritt 2
  • Das Produkt aus Schritt 1 (18,6 g) wurde mit Magnesium (1,4 g) und THF (70 ml) zum Grignard-Reagens umgesetzt. Dazu wurde trans-4-Pentylcyclohexanon (8,7 g) in THF (20 ml) gegeben, und die Mischung wurde anschließend 1 Stunde zum Rückfluß erhitzt. Nach üblicher Aufarbeitung wurden 22,5 g eines viskosen Öle isoliert, das mit Toluolsulfonsäure (0,2 g) in Toluol (100 ml) unter Bildung des Alkens (Schema 6) entwässert wurde. Nach Hydrierung der Doppelbindung wurde das trans-Isomer durch Extraktion und Säulenchromatographie isoliert, wobei man 4-(trans-4-n-Pentylcyclohexyl)-2-fluor-4'- trifluormethoxybiphenyl erhielt: K 56 N 107 I
  • Andere Endgruppen wie OCHF&sub2; sowie alle homologe Alkylverbindungen, darunter Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Hexyl und n-Heptyl lassen sich auf die gleiche Weise herstellen.
    • Beispiel 4 (Anwendungsbeispiel)
  • Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus 90% ZLI-3086 (von E. Merck, Darmstadt, BRD, im Handel erhältlich) und 10% 4-(trans-4-n-Propylcyclohexylethyl)-2- fluor-4'-trifluormethoxybiphenyl weist einen Klärpunkt von 72,2ºC, eine Viskosität von 11,6 cSt, eine Doppelbrechung Δn von 0,113 und eine dielektrische Anisotropie Δε von +0,8 auf.

Claims (5)

1. Fluorierte Biphenylderivate der Formel I
worin
R¹ einen Alkylrest mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, wobei eine oder zwei nicht benachbarte CH&sub2;-Gruppen auch durch -O-, -O-CO-, -CO-O- und/oder -CH= CH- ersetzt sein können,
m 0 oder 1 und
X -OCF&sub3;, -OCHF&sub2; bedeuten.
2. Biphenylderivate des Anspruchs 1, worin R¹ geradkettiges Alkyl mit 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atomen bedeutet.
3. Flüssigkristallines Medium aus einer Mischung von mindestens zwei Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verbindung ein fluoriertes Biphenylderivat nach Anspruch 1 darstellt.
4. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein flüssigkristallines Medium nach Anspruch 3 enthält.
5. Elektrooptische Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein flüssigkristallines Medium nach Anspruch 3 enthält.
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