EP0988286A1 - 2-fluoro-3-(1-fluoro-alkyl)-pyridine-6-yl derivatives and the use thereof in liquid crystal mixtures - Google Patents

2-fluoro-3-(1-fluoro-alkyl)-pyridine-6-yl derivatives and the use thereof in liquid crystal mixtures

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Publication number
EP0988286A1
EP0988286A1 EP98928240A EP98928240A EP0988286A1 EP 0988286 A1 EP0988286 A1 EP 0988286A1 EP 98928240 A EP98928240 A EP 98928240A EP 98928240 A EP98928240 A EP 98928240A EP 0988286 A1 EP0988286 A1 EP 0988286A1
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EP
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diyl
atoms
fluoro
different
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Withdrawn
Application number
EP98928240A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Javier Manero
Wolfgang Schmidt
Barbara Hornung
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Aventis Research and Technologies GmbH and Co KG
Original Assignee
Aventis Research and Technologies GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/12Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/61Halogen atoms or nitro radicals
    • 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
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/3444Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered aromatic ring containing one nitrogen atom, e.g. pyridine

Definitions

  • optically active inclined smectic (ferroelectric) liquid crystals have also recently been used in commercial display devices.
  • Liquid crystals (FLC) in very thin cells lead to optoelectric switching or display elements which, compared to conventional TN ("twisted nematic") cells, have switching times that are up to a factor of 1000 faster (see, for example, EP-A 0 032 362) . Because of these and other beneficial properties, e.g. the bistable switching option and the almost independent viewing angle
  • FLCs are generally well suited for application areas such as computer displays.
  • connection that form inclined or orthogonal smectic phases and are themselves optically active, or one can by doping compounds that form such smectic phases, but not optically active are, induce ferroelectric smectic phases with optically active compounds.
  • the desired phase should be stable over the largest possible temperature range.
  • a uniform planar orientation of the liquid crystals is necessary to achieve a good contrast ratio in electro-optical components.
  • a good orientation in the S A and S * c -P ⁇ ase can be achieved, for example, if the phase sequence of the liquid crystal mixture with decreasing temperature is:
  • the optical switching time ⁇ [ ⁇ s] of ferroelectric liquid crystal systems which should be as short as possible, depends on the rotational viscosity of the system ⁇ [mPas], the spontaneous polarization P s [nC / cm 2 ] and the electric field strength E [V / m] the relationship ⁇
  • Display medium must be low-viscosity and have a high spontaneous polarization so that a short switching time is achieved.
  • the base is preferably compounds that possible themselves already have the desired phase sequence I ⁇ S A ⁇ S c N.
  • Other components of the mixture are often added to lower the melting point and broaden the S c - and usually also the N phase, to induce optical activity, to compensate for pitch and to adapt the optical and dielectric anisotropy, but, for example, do not increase the rotational viscosity if possible shall be.
  • the DHF effect was described by Bl Ostrovski in Advances in Liquid Crystal Research and Applications, Oxford / Budapest 1980, 469ff. described, the PSFLCD effect is described in DE-A 39 20 625 and EP-A 0405 346.
  • a liquid crystal material with a short S c pitch is required to use these effects.
  • 2-fluoropyridine derivatives for use in liquid crystal mixtures are known, for example, from DE-A 40 40 575 and WO-A-91/04 249.
  • the invention therefore relates to 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivatives of the formula (I),
  • Q is hydrogen or fluorine
  • Cyclopropan-1, 2-diyl, 1, 4-phenylene, 1, 4-cyclohexylene or 1, 3-cyclopentylene can be replaced and / or a3) the terminal CH 3 group can be replaced by one of the following chiral groups (optically active or racemic):
  • R 1 is also hydrogen
  • R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are the same or different a) hydrogen b) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetric carbon atom) with 1 to 16 carbon atoms, b1) one or more not neighboring and non-terminal CH 2 -
  • M 1 , M 2 are the same or different -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,
  • a 1 , A 2 are identical or different 1, 4-phenylene, where one or more H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, pyrazine-2,5-diyl, where one or two H atoms by F, Cl and / or CN can be replaced, pyridazine-3,6-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, pyridine-2,5-diyl, one or more H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, pyrimidine-2,5-di
  • a, b are 0 or 1; with the proviso that the compound of formula (I) contains no more than four five or more membered ring systems.
  • the compounds of formula (I) have a wide range of uses. Depending on the selection of the substituents, they can serve as base materials from which liquid-crystalline phases are predominantly composed; However, it is also possible to add compounds of the formula (I) to liquid-crystalline base materials from other classes of compounds, for example the dielectric and / or optical anisotropy to influence such a dielectric and / or to optimize its threshold voltage and / or its viscosity.
  • the compounds of the formula (I) are particularly suitable for influencing the dielectric anisotropy ( ⁇ ) in the direction of higher negative values even in small amounts.
  • the compounds of the formula (I) according to the invention are particularly suitable for use in FLC mixtures which are operated in inverse mode.
  • Q is preferably hydrogen
  • R ⁇ R 2 are preferably identical or different a) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetrical carbon atom) with 1 to 18 carbon atoms, where a1) one or more non-adjacent and non-terminal CH 2 groups by - O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O or -Si (CH 3 ) 2 - can be replaced and / or a2) a CH 2 group by cyclopropane-1, 2- diyl, 1, 4-phenylene or trans-1, 4-cyclohexylene can be replaced and / or a3) the terminal CH 3 group can be replaced by one of the following chiral groups (optically active or racemic):
  • R 1 is also hydrogen
  • R 2 are particularly preferably identical or different a) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetrical carbon atom) with 1 to 16 carbon atoms, where a1) one or two non-adjacent and non-terminal CH 2 groups by -O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- or -Si (CH 3 ) 2 - and / or a2) a CH 2 group by 1, 4 -Phenylene or trans-1, 4-cyclohexylene can be replaced and / or a3) the terminal CH 3 group by one of the following chiral
  • R 1 is also hydrogen.
  • R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are particularly preferably the same or different a) hydrogen b) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetric carbon atom) with 1 to 14 carbon atoms, where b1) a non-terminal CH 2 group can be replaced by -O- and / or c) R 4 and R 5 together also - (CH 2 ) 4 - or - (CH 2 ) 5 - if they are bound to an oxirane, dioxolane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, butyrolactone or valerolactone system.
  • M 1 , M 2 are particularly preferably identical or different -CO-O-, -O-CO-, -CH 2 -O-, -O-CH 2 - or a single bond.
  • a 1 , A 2 are preferably identical or different 1, 4-phenylene, where one or two H atoms can be replaced by F and / or CN, pyridine-2,5-diyl, where one or two H atoms by F and / or CN can be replaced, pyrimidine-2,5-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F, trans-1, 4-cyclohexylene, where one or two H atoms can be replaced by CN and / or CH 3 and / or F can be replaced, (1, 3,4) thiadiazole-2,5-diyl, 1, 3-dioxane-2,5-diyl, 1, 3-thiazole-2,4-diyl, where an H atom can be replaced by F and / or CN, 1, 3-thiazole-2,5-diyl, where an H atom can be replaced by F and / or CN or thiophene-2,5-diyl, where one or two H
  • a 1 , A 2 are particularly preferably identical or different 1, 4-phenylene, where one or two H atoms can be replaced by F, pyridine-2,5-diyl, where one H atom can be replaced by F, pyrimidine -2,5-diyl, trans-1, 4-cyclohexylene, where one or two H atoms can be replaced by CN and / or CH 3 and / or F.
  • R 8 , R 9, identical or different, are a straight-chain or branched alkyl or alkoxy chain with 1 to 14, preferably 4 to 12, C atoms and R 10 is a straight-chain or branched alkyl chain with 1 to 14, preferably 4 to 12, C - is atoms.
  • the compounds according to the invention are prepared by methods known per se from the literature, as described in standard works on organic synthesis, e.g. Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart.
  • the preparation takes place under reaction conditions which are known and suitable for the reactions mentioned. Use can also be made here of variants which are known per se and are not mentioned here in detail.
  • the starting materials can also be formed in situ, in such a way that they are not isolated from the reaction mixture, but instead are immediately reacted further to give the compounds of the formula (I).
  • the group (-A 1 -M 1 ) a (-A 2 -M 2 ) b 1, 4-phenylene and OR y corresponds to the group R 1 (with the proviso that the CH bordering the aromatic ring system 2 group is replaced by -O-) or is a suitable, optionally protected precursor thereof which can be converted into this group in later steps, according to methods known per se and known to the person skilled in the art.
  • the group R x is equal to the grouping -CH 2 -R 2 or a suitable, optionally protected precursor thereof, which can be converted into this grouping in later steps according to methods known per se and known to the person skilled in the art.
  • the preparation takes place under reaction conditions which are known and suitable for the reactions mentioned. Use can also be made here of variants which are known per se and are not mentioned here in detail.
  • R 1 , -CH 2 -R refers to DE-A 23 44 732, 24 50 088, 24 29 093, 25 02 94, 26 36 684, 27 01 591 and 27 52 975 for compounds with 1,4-cyclohexylene and 1,4-phenylene groups; DE-A 26 41 724 for compounds with pyrimidine-2,5-diyl groups; DE-A 40 26 223 and EP-A 03 91 203 for compounds with pyridine-2,5-diyl groups; DE-A 32 31 462 for compounds with pyridazine-3,6-diyl groups; EP-A 309 514 for compounds with (1, 3,4) thiadiazole-2-5-diyl groups; WO-A 92/16500 for naphthalene-2,6-diyl groups; K. Seto et al, Journal of the Chemical
  • disubstituted pyridines disubstituted pyrazines, disubstituted pyrimidines and disubstituted pyridazines
  • disubstituted pyridines disubstituted pyrazines
  • disubstituted pyrimidines disubstituted pyridazines
  • Dioxane derivatives are useful by reacting an appropriate one
  • Acetals are primarily suitable as reactive derivatives of the starting materials.
  • aldehydes and 1,3-diols mentioned and their reactive derivatives are known, and in some cases they can be prepared without difficulty from standard compounds of organic chemistry from compounds known from the literature.
  • the aldehydes can be obtained by oxidation of corresponding alcohols or by reduction of nitriles or corresponding carboxylic acids or their derivatives, and the diols can be obtained by reducing corresponding diesters.
  • Compounds in which an aromatic ring has at least one F atom can also be obtained from the corresponding diazonium salts by exchanging the diazonium group for a fluorine atom, for example by the methods of Balz and Schiemann.
  • Esters of the formula (I) can also be esterified by appropriate carboxylic acids (or their reactive derivatives) with alcohols or phenols (or their reactive derivatives), according to the DCC method
  • Suitable reactive derivatives of the carboxylic acids mentioned are in particular the acid halides, especially the chlorides and bromides, and also the anhydrides, e.g. also mixed anhydrides, azides or esters, in particular alkyl esters with 1-4 C atoms in the alkyl group.
  • Suitable reactive derivatives of the alcohols or phenols mentioned are in particular the corresponding metal alcoholates or phenolates, preferably an alkali metal, such as sodium or potassium.
  • esterification is advantageous in the presence of an inert solvent carried out.
  • ethers such as diethyl ether, di-n-butyl ether, THF, dioxane or anisole, ketones such as acetone, butanone or cyclohexanone, amides such as DMF or phosphoric acid hexamethyltriamide, hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride are particularly suitable , Dichloromethane or tetrachlorethylene and sulfoxides such as dimethyl sulfoxide or sulfolane.
  • Ethers of the formula (I) can be obtained by etherification of corresponding hydroxyl compounds, preferably corresponding phenols, the hydroxyl compound advantageously first being converted into a corresponding metal derivative, for example by treatment with NaH, NaNH 2 , NaOH, KOH, Na 2 CO 3 or K 2 CO 3 is converted into the corresponding alkali metal alcoholate or alkali metal phenolate.
  • alkyl halide alkyl sulfonate or dialkyl sulfate
  • an inert solvent such as acetone, 1, 2-dimethoxyethane, DMF or dimethyl sulfoxide
  • aqueous or aqueous-alcoholic NaOH or KOH at temperatures between about 20 ° and 100 ° C.
  • EP-B 0 355 008 for connections with silicon-containing side chains EP-B 0 292 954 for optically active connections with oxirane ester unit, EP-B 0 263437 for optically active connections with oxirane ether unit, EP-B 0 361 272 for optically active connections with dioxolane ester unit, EP-B 0 351 746 for optically active compounds with dioxolane ether unit, US 5,051, 506 for optically active compounds with 2,3-difluoroalkyloxy unit, US 4,798,680 for optically active compounds with 2-fluoroalkyloxy unit, US 4,855,429 for optically active compounds with ⁇ -chlorocarboxylic acid unit, EP-A 0 552 658 for compounds with cyclohexylpropionic acid residues, EP-A 0 318 423 for compounds with cyclopropyl groups in the side chain.
  • the invention also relates to the use of compounds of the formula (I) in liquid-crystal mixtures, preferably ferroelectric and nematic, in particular ferroelectric.
  • the invention furthermore relates to liquid crystal mixtures, preferably ferroelectric and nematic, in particular ferroelectric, comprising one or more compounds of the formula (I). They are particularly suitable for use in normal and inverse mode.
  • the liquid crystal mixtures according to the invention generally contain 2 to 35, preferably 2 to 25, particularly preferably 2 to 20 components.
  • They generally contain 0.01 to 80% by weight, preferably 0J to 60% by weight, particularly preferably 0.1 to 30% by weight, of one or more, preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 5 , very particularly preferably 1 to 3, of the compounds of the formula (I) according to the invention.
  • liquid crystal mixtures which contain compounds of the formula (I) according to the invention are preferably selected from the known compounds with smectic and / or nematic and / or cholesteric phases. These include e.g. B .:
  • Suitable chiral, non-racemic dopants are: optically active phenylbenzoates, such as, for example, P. Keller,
  • a 0 355 561 and optically active 2-fluoroalkyl ethers such as in EP-A 0 237 007 and
  • Preferred further components of FLC mixtures which are used in inverse mode are: Phenanthrene derivatives of the formula (II),
  • X 1 , X 2 are identical or different, independently of one another, CH, CF or N,
  • Y is F, CF 3 or R
  • R, R ' have the same or different independently of one another the same
  • the mixtures in turn can be used in electro-optical or completely optical elements, e.g. B. display elements, switching elements, light modulators, elements for image processing and / or signal processing or generally in the field of non-linear optics.
  • mixtures for field treatment i.e. H. suitable for operation in quasi-bookshelf geometry (QBG) (see, for example, H. Rieger et al., SID 91 Digest (Anaheim) 1991, 396).
  • QBG quasi-bookshelf geometry
  • the ferroelectric liquid crystal mixtures according to the invention are particularly suitable for operation in the so-called inverse or ⁇ V (min) mode (see, for example: JC Jones, MJ Towler, JR Hughes, Displays 1993, 14, No. 2, 86-93; M Koden, Ferroelectrics 1996, 179, 121-129).
  • Liquid-crystalline mixtures which contain compounds of the general formula (I) are particularly suitable for use in electro-optical switching and display devices (displays). These displays are usually constructed in such a way that a liquid crystal layer is enclosed on both sides by layers which, starting from the LC layer, are usually at least one orientation layer, electrodes and a boundary plate (e.g. made of glass). They can also contain spacers, adhesive frames, polarizers and thin color filter layers for color displays. Other possible components are antireflection, passivation, compensation and barrier layers as well as electrically nonlinear elements such as thin film transistors (TFT) and metal insulator metal (MIM) elements.
  • TFT thin film transistors
  • MIM metal insulator metal
  • Liquid crystal displays have already been described in relevant monographs (see e.g. BE Kaneko, “Liquid Crystal TV Displays: Principles and Applications of Liquid Crystal Displays", KTK Scientific Publishers, 1987).
  • Another object of the invention is therefore a switching and / or display device, in particular a ferroelectric device containing one
  • Liquid crystal mixture which contains one or more compounds of the formula (I).
  • the switching and / or display device according to the invention is preferably operated in normal or inverse ( ⁇ V mm ) mode.
  • Ferroelectric switching and / or display devices operated by multiplex control can be operated, inter alia, in two different ways, the so-called normal (normal mode) or the so-called inverse (inverse mode also ⁇ V (m ⁇ n) mode).
  • normal normal
  • inverse inverse mode also ⁇ V (m ⁇ n) mode
  • the switching characteristics of an FLC device can generally be represented by a diagram in which the drive voltage (V) is plotted horizontally and the width of the drive pulses ( ⁇ , time) is plotted vertically (see, for example, Jones, Fig. 4, 8, 10 and 11).
  • V the drive voltage
  • the width of the drive pulses
  • a switching curve is determined experimentally and divides the V, ⁇ area into a switching and a non-switching area.
  • the pulse width usually shortens when the voltage is increased. This behavior characterizes the so-called normal mode (see e.g. Jones, Fig. 4).
  • the V ⁇ curve has a minimum (at the voltage V (min) ), such as. B. at Jones in Figures 8, 10 and 11. This minimum is achieved by superimposing dielectric and ferroelectric twists. FLC devices are operated in inverse mode if the sum of the row and column drive voltages in the working temperature range are higher than the minimum on the V ⁇ curve, ie V (time) + V (spa , te) > V (min) .
  • X crystalline state
  • S smectic phase (the index indicates the phase type)
  • N nematic phase
  • 1 isotropic phase.
  • the numbers between these symbols indicate the transition temperatures. Values in parentheses were obtained on cooling. Phase transfer temperatures were determined by DTA, phase types by optical polarization microscopy. All temperatures are given in degrees Celsius.

Abstract

The invention relates to a 2-fluoro-3-(1-fluoro-alkyl)-pyridine-6-yl derivative of formula (I) R<1>(-A<1>-M<1>)a(-A<2>-M<2>)b-B-R<2> wherein the symbols and indices have the following meaning: group B is (a); wherein Q is F or H; R<1> (-A<1>-M<1>)a(-A<2>-M<2>)b is a mesogene radical and R<2> is an alkyl group for example. The compounds of formula (I) are particularly suitable as constituents of ferroelectric liquid crystal mixtures, especially for displays which operate in tau V(min)- mode.

Description

Beschreibungdescription
2-Fluor-3-(1-fluor-alkyl)-pyridin-6-yl-Derivate und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen.2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivatives and their use in liquid-crystalline mixtures.
Neben nematischen und cholesterischen Flüssigkristallen werden in jüngerer Zeit auch optisch aktive geneigt smektische (ferroelektrische) Flüssigkristalle in kommerziellen Displayvorrichtungen verwendet.In addition to nematic and cholesteric liquid crystals, optically active inclined smectic (ferroelectric) liquid crystals have also recently been used in commercial display devices.
Clark und Lagerwall konnten zeigen, daß der Einsatz ferroelektrischerClark and Lagerwall were able to show that the use of ferroelectric
Flüssigkristalle (FLC) in sehr dünnen Zellen zu optoelektrischen Schalt-oder Anzeigeelementen führt, die im Vergleich zu den herkömmlichen TN ("twisted nematic")-Zellen um bis zu einem Faktor 1000 schnellere Schaltzeiten haben (siehe z.B. EP-A 0 032 362). Aufgrund dieser und anderer günstiger Eigenschaften, z.B. der bistabilen Schaltmöglichkeit und des nahezu blickwinkelunabhängigenLiquid crystals (FLC) in very thin cells lead to optoelectric switching or display elements which, compared to conventional TN ("twisted nematic") cells, have switching times that are up to a factor of 1000 faster (see, for example, EP-A 0 032 362) . Because of these and other beneficial properties, e.g. the bistable switching option and the almost independent viewing angle
Kontrasts, sind FLCs grundsätzlich für Anwendungsgebiete wie Computerdisplays gut geeignet.Contrasts, FLCs are generally well suited for application areas such as computer displays.
Für die Verwendung von FLCs in elektrooptischen oder vollständig optischen Bauelementen benötigt man entweder Verbindungen, die geneigte bzw. orthogonale smektische Phasen ausbilden und selbst optisch aktiv sind, oder man kann durch Dotierung von Verbindungen, die zwar solche smektischen Phasen ausbilden, selbst aber nicht optisch aktiv sind, mit optisch aktiven Verbindungen ferroelektrische smektische Phasen induzieren. Die gewünschte Phase soll dabei über einen möglichst großen Temperaturbereich stabil sein.For the use of FLCs in electro-optical or completely optical components, one needs either connections that form inclined or orthogonal smectic phases and are themselves optically active, or one can by doping compounds that form such smectic phases, but not optically active are, induce ferroelectric smectic phases with optically active compounds. The desired phase should be stable over the largest possible temperature range.
Zur Erzielung eines guten Kontrastverhältnisses in elektrooptischen Bauelementen ist eine einheitliche planare Orientierung der Flüssigkristalle nötig. Eine gute Orientierung in der SA und S* c-P ιase läßt sich z.B. erreichen, wenn die Phasenfolge der Flüssigkristallmischung mit abnehmender Temperatur lautet:A uniform planar orientation of the liquid crystals is necessary to achieve a good contrast ratio in electro-optical components. A good orientation in the S A and S * c -P ιase can be achieved, for example, if the phase sequence of the liquid crystal mixture with decreasing temperature is:
Isotrop → N' → SA → S* c Voraussetzung ist, daß der Pitch (Ganghöhe der Helix) in der N*-Phase sehr groß (größer 10 μm) oder, noch besser, völlig kompensiert ist (siehe z.B. T. Matsumoto et al., Proc. of the 6th Int. Display Research Conf., Japan Display, Sept. 30 - Okt. 2, 1986, Tokyo, Japan, S. 468-470; M. Murakami et al., ibid. S. 344 -S. 347). Dies erreicht man z.B., indem man zu der chiralen Flüssigkristallmischung, die in der N*-Phase z.B. eine linksdrehende Helix aufweist, einen oder mehrere optisch aktive Dotierstoffe, die eine rechtsdrehende Helix induzieren, in solchen Mengen hinzugibt, daß die Helix kompensiert wird.Isotropic → N '→ S A → S c * The prerequisite is that the pitch (pitch of the helix) in the N * phase is very large (greater than 10 μm) or, even better, completely compensated (see, for example, T. Matsumoto et al., Proc. Of the 6th Int. Display Research Conf., Japan Display, Sept. 30 - Oct. 2, 1986, Tokyo, Japan, pp. 468-470; M. Murakami et al., Ibid. Pp. 344-. 347). This is achieved, for example, by adding one or more optically active dopants, which induce a right-handed helix, to the chiral liquid crystal mixture, which has a left-handed helix in the N * phase, in such amounts that the helix is compensated.
Für die Verwendung des SSFLCD-Effektes (Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal Display) von Clark und Lagerwall zur einheitlichen, planaren Orientierung ist ferner Voraussetzung, daß der Pitch in der smektischen C*-Phase wesentlich größer ist als die Dicke des Anzeigeelementes (Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1983, 94, 213 und 1984, 114, 151.For the use of the SSFLCD effect (Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal Display) from Clark and Lagerwall for uniform, planar orientation, it is also a prerequisite that the pitch in the smectic C * phase is significantly larger than the thickness of the display element (Mol. Cryst Liq. Cryst. 1983, 94, 213 and 1984, 114, 151.
Die optische Schaltzeit τ[μs] ferroelektrischer Flüssigkristallsysteme, die möglichst kurz sein soll, hängt von der Rotationsviskosität des Systems γ [mPas], der spontanen Polarisation Ps[nC/cm2] und der elektrischen Feldstärke E[V/m] ab nach der Beziehung γThe optical switching time τ [μs] of ferroelectric liquid crystal systems, which should be as short as possible, depends on the rotational viscosity of the system γ [mPas], the spontaneous polarization P s [nC / cm 2 ] and the electric field strength E [V / m] the relationship γ
Ps - EP s - E
Da die Feldstärke E durch den Elektrodenabstand im elektrooptischen Bauteil und durch die angelegte Spannung festgelegt ist, muß das ferroelektrischeSince the field strength E is determined by the distance between the electrodes in the electro-optical component and by the applied voltage, the ferroelectric
Anzeigemedium niedrigviskos sein und eine hohe spontane Polarisation aufweisen, damit eine kurze Schaltzeit erreicht wird.Display medium must be low-viscosity and have a high spontaneous polarization so that a short switching time is achieved.
Schließlich wird neben thermischer, chemischer und photochemischer Stabilität eine kleine optische Anisotropie Δn und eine geringe positive oder vorzugsweise negative dielektrische Anisotropie Δε verlangt (siehe z.B. S.T. Lagerwall et al., "Ferroelectric Liquid Crystals for Displays" SID Symposium, Oct. Meeting 1985, San Diego, Ca, USA).Finally, in addition to thermal, chemical and photochemical stability, a small optical anisotropy Δn and a low positive or preferably negative dielectric anisotropy Δε are required (see, for example, ST Lagerwall et al., "Ferroelectric Liquid Crystals for Displays" SID Symposium, Oct. Meeting 1985, San Diego, Ca, UNITED STATES).
Die Gesamtheit dieser Forderungen ist nur mit Mischungen aus mehreren Komponenten zu erfüllen. Als Basis (oder Matrix) dienen dabei bevorzugt Verbindungen, die möglichst selbst bereits die gewünschte Phasenfolge l→N- SA → Sc aufweisen. Weitere Komponenten der Mischung werden oftmals zur Schmelzpunktserniedrigung und zur Verbreiterung der Sc- und meist auch N-Phase, zum Induzieren der optischen Aktivität, zur Pitch-Kompensation und zur Anpassung der optischen und dielektrischen Anisotropie zugesetzt, wobei aber beispielsweise die Rotationsviskosität möglichst nicht vergrößert werden soll.All of these requirements can only be met with mixtures of several components. The base (or matrix) is preferably compounds that possible themselves already have the desired phase sequence I → S A → S c N. Other components of the mixture are often added to lower the melting point and broaden the S c - and usually also the N phase, to induce optical activity, to compensate for pitch and to adapt the optical and dielectric anisotropy, but, for example, do not increase the rotational viscosity if possible shall be.
Ferroelektrische Flüssigkristallanzeigen lassen sich auch durch Nutzung des DHF (Distorted Helix Formation)-Effektes oder des PSFLCD-Effektes (Pitch Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal Display, auch SBF = Short Pitch Bistable Ferroelectric Effect genannt) betreiben. Der DHF-Effekt wurde von B.l. Ostrovski in Advances in Liquid Crystal Research and Applications, Oxford/Budapest 1980, 469ff. beschrieben, der PSFLCD-Effekt ist in DE-A 39 20 625 bzw. EP-A 0405 346 beschrieben. Zur Nutzung dieser Effekte wird im Gegensatz zum SSFLCD-Effekt ein flüssigkristallines Material mit einem kurzen Sc-Pitch benötigt.Ferroelectric liquid crystal displays can also be operated using the DHF (Distorted Helix Formation) effect or the PSFLCD effect (Pitch Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal Display, also called SBF = Short Pitch Bistable Ferroelectric Effect). The DHF effect was described by Bl Ostrovski in Advances in Liquid Crystal Research and Applications, Oxford / Budapest 1980, 469ff. described, the PSFLCD effect is described in DE-A 39 20 625 and EP-A 0405 346. In contrast to the SSFLCD effect, a liquid crystal material with a short S c pitch is required to use these effects.
2-Fluorpyridinderivate zur Verwendung in Flüssigkristallmischungen sind beispielsweise aus der DE-A 40 40 575 und WO-A-91/04 249 bekannt.2-fluoropyridine derivatives for use in liquid crystal mixtures are known, for example, from DE-A 40 40 575 and WO-A-91/04 249.
Da aber die Entwicklung, insbesondere von ferroelektrischen Flüssigkristallmischungen, noch in keiner Weise als abgeschlossen betrachtet werden kann, sind die Hersteller von Displays an den unterschiedlichsten Komponenten für Mischungen interessiert. Dieses u.a. auch deshalb, weil erst das Zusammenwirken der flüssigkristallinen Mischungen mit den einzelnen Bauteilen der Anzeigevorrichtung bzw. der Zellen (z.B. der Orientierungsschicht) Rückschlüsse auf die Qualität auch der flüssigkristallinen Mischungen zuläßt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, neue Verbindungen bereitzustellen, die in flüssigkristallinen Mischungen geeignet sind, das Eigenschaftsprofil dieser Mischungen zu verbessern.However, since the development, in particular of ferroelectric liquid crystal mixtures, can in no way be regarded as complete, the manufacturers of displays are interested in the most diverse components for mixtures. This is partly because the interaction of the liquid-crystalline mixtures with the individual components of the display device or the cells (for example the orientation layer) allows conclusions to be drawn about the quality of the liquid-crystalline mixtures as well. The object of the present invention was therefore to provide new compounds which are suitable in liquid-crystalline mixtures for improving the property profile of these mixtures.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß 2-Fluor-3-(1-fluor-alkyl)-pyridin-6-yl- Derivate der Formel (I) in besonderer Weise zum Einsatz in Flüssigkristallmischungen geeignet sind.It has now surprisingly been found that 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivatives of the formula (I) are particularly suitable for use in liquid-crystal mixtures.
Gegenstand der Erfindung sind daher 2-Fluor-3-(1 -fluor-alkyl)-pyridin-6-yl-Derivate der Formel (I),The invention therefore relates to 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivatives of the formula (I),
R1 (-A1 - M1 ) a (-A2 - M2 ) b - B - R2 (I)R 1 (-A 1 - M 1 ) a (-A 2 - M 2 ) b - B - R 2 (I)
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben: die Gruppe B istwhere the symbols and indices have the following meanings: the group is B.
Q ist Wasserstoff oder Fluor;Q is hydrogen or fluorine;
R\ R2 sind gleich oder verschieden a) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei a1 ) eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2- Gruppen durch -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und/oder a2) eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -CH=CH-, -C≡C-,R \ R 2 are the same or different a) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetrical carbon atom) with 1 to 20 carbon atoms, where a1) one or more non-adjacent and non-terminal CH 2 groups by -O -, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- or -Si (CH 3 ) 2 - can be replaced and / or a2) one or more CH 2 groups by -CH = CH-, -C≡C-,
Cyclopropan-1 ,2-diyl, 1 ,4-Phenylen, 1 ,4-Cyclohexylen oder 1 ,3- Cyclopentylen ersetzt sein können und/oder a3) die terminale CH3-Gruppe durch eine der folgenden chiralen Gruppen (optisch aktiv oder racemisch) ersetzt sein kann:Cyclopropan-1, 2-diyl, 1, 4-phenylene, 1, 4-cyclohexylene or 1, 3-cyclopentylene can be replaced and / or a3) the terminal CH 3 group can be replaced by one of the following chiral groups (optically active or racemic):
H H H HH H H H
R R R RR R R R
Cl CH CNCl CH CN
H HH H
RR
F FF F
b) R1 auch Wasserstoff;b) R 1 is also hydrogen;
R3, R4, R5, R6, R7 sind gleich oder verschieden a) Wasserstoff b) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches Kohlenstoffatom) mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei b1) eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2-R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are the same or different a) hydrogen b) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetric carbon atom) with 1 to 16 carbon atoms, b1) one or more not neighboring and non-terminal CH 2 -
Gruppen durch -O- ersetzt sein können und/oder b2) eine oder zwei CH2-Gruppen durch -CH=CH- ersetzt sein können, c) R4 und R5 zusammen auch -(CH2)4- oder -(CH2)5- , wenn sie an ein Oxiran-, Dioxolan-, Tetrahydrofuran-, Tetrahydropyran-, Butyrolacton- oder Vaierolacton-System gebunden sind;Groups can be replaced by -O- and / or b2) one or two CH 2 groups can be replaced by -CH = CH-, c) R 4 and R 5 together also - (CH 2 ) 4 - or - (CH 2 ) 5 - if they are bound to an oxirane, dioxolane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, butyrolactone or Vaierolactone system;
M1, M2 sind gleich oder verschieden -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,M 1 , M 2 are the same or different -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,
-CS-O-, -O-CS-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-S-, -S-CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2-CH2-CO-O-, -O-CO-CH2-CH2- oder eine Einfachbindung; A1, A2 sind gleich oder verschieden 1 ,4-Phenylen, wobei ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Pyrazin-2,5- diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Pyridazin-3,6-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, 1 ,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch CN und/oder CH3 und/oder F ersetzt sein können, (1 ,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, 1 ,3-Dioxan-2,5- diyl, 1 ,3-Dithian-2,5-diyl, 1 ,3-Thiazol-2,4-diyl, wobei ein H-Atom durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein kann, 1 ,3-Thiazol-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein kann, Thiophen-2,4-diyl, wobei ein H-Atom durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein kann, Thiophen-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Naphthalin-2,6- diyl, wobei ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können oder 1 ,3-Dioxaborinan-2,5-diyl;-CS-O-, -O-CS-, -CH 2 -O-, -O-CH 2 -, -CH 2 -S-, -S-CH 2 -, -CH = CH-, -C≡C -, -CH 2 -CH 2 -CO-O-, -O-CO-CH 2 -CH 2 - or a single bond; A 1 , A 2 are identical or different 1, 4-phenylene, where one or more H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, pyrazine-2,5-diyl, where one or two H atoms by F, Cl and / or CN can be replaced, pyridazine-3,6-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, pyridine-2,5-diyl, one or more H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, pyrimidine-2,5-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, 1, 4-cyclohexylene, where one or two H atoms can be replaced by CN and / or CH 3 and / or F, (1, 3,4) thiadiazole-2,5-diyl, 1, 3-dioxane-2,5-diyl, 1, 3-dithiane-2,5-diyl, 1,3-thiazole-2,4-diyl, where an H atom can be replaced by F, Cl and / or CN, 1,3-thiazole-2,5-diyl , where an H atom can be replaced by F, Cl and / or CN, thiophene-2,4-diyl, where an H atom can be replaced by F, Cl and / or CN, thiophene-2,5-diyl , where one or two H atoms by F, Cl and / or C N can be replaced, naphthalene-2,6-diyl, where one or more H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN or 1, 3-dioxaborinane-2,5-diyl;
a, b sind 0 oder 1 ; mit der Maßgabe, daß die Verbindung der Formel (I) nicht mehr als vier fünf- oder mehrgliedrige Ringsysteme enthält.a, b are 0 or 1; with the proviso that the compound of formula (I) contains no more than four five or more membered ring systems.
Mit der Bereitstellung von Verbindungen der Formel (I) wird ganz allgemein die Palette der flüssigkristallinen Substanzen, die sich unter verschiedenen anwendungstechnischen Gesichtspunkten zur Herstellung flüssigkristalliner Gemische eignen, erheblich verbreitert.The provision of compounds of the formula (I) broadly broadens the range of liquid-crystalline substances which are suitable for the preparation of liquid-crystalline mixtures from various application points of view.
In diesem Zusammenhang besitzen die Verbindungen der Formel (I) einen breiten Anwendungsbereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können sie 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 Schwellenspannung und/oder dessen Viskosität zu optimieren.In this connection, the compounds of formula (I) have a wide range of uses. Depending on the selection of the substituents, they can serve as base materials from which liquid-crystalline phases are predominantly composed; However, it is also possible to add compounds of the formula (I) to liquid-crystalline base materials from other classes of compounds, for example the dielectric and / or optical anisotropy to influence such a dielectric and / or to optimize its threshold voltage and / or its viscosity.
Besonders geeignet sind die Verbindungen der Formel (I), um schon in geringen Zumischmengen die dielektrische Anisotropie (Δε) in Richtung auf höhere negative Werte zu beeinflussen.The compounds of the formula (I) are particularly suitable for influencing the dielectric anisotropy (Δε) in the direction of higher negative values even in small amounts.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) eignen sich insbesondere zur Verwendung in FLC-Mischungen, die im Inverse-Mode betrieben werden.The compounds of the formula (I) according to the invention are particularly suitable for use in FLC mixtures which are operated in inverse mode.
Bevorzugt haben die Symbole und Indizes in der Formel (I) folgende Bedeutungen:The symbols and indices in the formula (I) preferably have the following meanings:
Q ist bevorzugt Wasserstoff;Q is preferably hydrogen;
R\ R2 sind bevorzugt gleich oder verschieden a) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) mit 1 bis 18 C-Atomen, wobei a1) eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2- Gruppen durch -O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und/oder a2) eine CH2-Gruppe durch Cyclopropan-1 ,2-diyl, 1 ,4-Phenylen oder trans-1 ,4-Cyclohexylen ersetzt sein kann und/oder a3) die terminale CH3-Gruppe durch eine der folgenden chiralen Gruppen (optisch aktiv oder racemisch) ersetzt sein kann:R \ R 2 are preferably identical or different a) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetrical carbon atom) with 1 to 18 carbon atoms, where a1) one or more non-adjacent and non-terminal CH 2 groups by - O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O or -Si (CH 3 ) 2 - can be replaced and / or a2) a CH 2 group by cyclopropane-1, 2- diyl, 1, 4-phenylene or trans-1, 4-cyclohexylene can be replaced and / or a3) the terminal CH 3 group can be replaced by one of the following chiral groups (optically active or racemic):
b) R1 auch Wasserstoff R1, R2 sind besonders bevorzugt gleich oder verschieden a) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei a1) eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und/oder a2) eine CH2-Gruppe duch 1 ,4-Phenylen oder trans-1 ,4-Cyclohexylen ersetzt sein kann und/oder a3) die terminale CH3-Gruppe durch eine der folgenden chiralen b) R 1 is also hydrogen R 1 , R 2 are particularly preferably identical or different a) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetrical carbon atom) with 1 to 16 carbon atoms, where a1) one or two non-adjacent and non-terminal CH 2 groups by -O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- or -Si (CH 3 ) 2 - and / or a2) a CH 2 group by 1, 4 -Phenylene or trans-1, 4-cyclohexylene can be replaced and / or a3) the terminal CH 3 group by one of the following chiral
Gruppen (optisch aktiv oder racemisch) ersetzt sein kann:Groups (optically active or racemic) can be replaced:
b) R1 auch Wasserstoff .b) R 1 is also hydrogen.
R3, R4, R5, R6, R7 sind bevorzugt gleich oder verschieden a) Wasserstoff b) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches Kohlenstoffatom) mit 1 bis 14 C-Atomen, wobei b1) eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O- ersetzt sein können und/oder b2) eine CH2-Gruppe durch -CH=CH- ersetzt sein kann, c) R4 und R5 zusammen auch -(CH2)4- oder -(CH2)5- , wenn sie an ein Oxiran-, Dioxolan-, Tetrahydrofuran-, Tetrahydropyran-, Butyrolacton- oder Valerolacton-System gebunden sind.R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are preferably identical or different a) hydrogen b) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetric carbon atom) having 1 to 14 carbon atoms, where b1) one or two non-adjacent and non-terminal CH 2 groups can be replaced by -O- and / or b2) a CH 2 group can be replaced by -CH = CH-, c) R 4 and R 5 together also - (CH 2 ) 4 - or - (CH 2 ) 5 -, if they are bound to an oxirane, dioxolane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, butyrolactone or valerolactone system.
R3, R4, R5, R6, R7 sind besonders bevorzugt gleich oder verschieden a) Wasserstoff b) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches Kohlenstoffatom) mit 1 bis 14 C-Atomen, wobei b1) eine nicht terminale CH2-Gruppe durch -O- ersetzt sein kann und/oder c) R4 und R5 zusammen auch -(CH2)4- oder -(CH2)5- , wenn sie an ein Oxiran-, Dioxolan-, Tetrahydrofuran-, Tetrahydropyran-, Butyrolacton- oder Valerolacton-System gebunden sind.R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are particularly preferably the same or different a) hydrogen b) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetric carbon atom) with 1 to 14 carbon atoms, where b1) a non-terminal CH 2 group can be replaced by -O- and / or c) R 4 and R 5 together also - (CH 2 ) 4 - or - (CH 2 ) 5 - if they are bound to an oxirane, dioxolane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, butyrolactone or valerolactone system.
M\ M2 sind bevorzugt gleich oder verschieden -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2-CH2-CO-O-, -O-CO-CH2-CH2- oder eine Einfachbindung.M \ M 2 are preferably identical or different -CO-O-, -O-CO-, -CH 2 -O-, -O-CH 2 -, -CH = CH-, -C≡C-, -CH 2 -CH 2 -CO-O-, -O-CO-CH 2 -CH 2 - or a single bond.
M1, M2 sind besonders bevorzugt gleich oder verschieden -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2- oder eine Einfachbindung.M 1 , M 2 are particularly preferably identical or different -CO-O-, -O-CO-, -CH 2 -O-, -O-CH 2 - or a single bond.
A1, A2 sind bevorzugt gleich oder verschieden 1 ,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H- Atome durch F und/oder CN ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F und/oder CN ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1 ,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch CN und/oder CH3 und/oder F ersetzt sein können, (1 ,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, 1 ,3-Dioxan-2,5-diyl, 1 ,3-Thiazol-2,4-diyl, wobei ein H- Atom durch F und/oder CN ersetzt sein kann, 1 ,3-Thiazol-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F und/oder CN ersetzt sein kann oder Thiophen-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F und/oder CN ersetzt sein können.A 1 , A 2 are preferably identical or different 1, 4-phenylene, where one or two H atoms can be replaced by F and / or CN, pyridine-2,5-diyl, where one or two H atoms by F and / or CN can be replaced, pyrimidine-2,5-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F, trans-1, 4-cyclohexylene, where one or two H atoms can be replaced by CN and / or CH 3 and / or F can be replaced, (1, 3,4) thiadiazole-2,5-diyl, 1, 3-dioxane-2,5-diyl, 1, 3-thiazole-2,4-diyl, where an H atom can be replaced by F and / or CN, 1, 3-thiazole-2,5-diyl, where an H atom can be replaced by F and / or CN or thiophene-2,5-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F and / or CN.
A1, A2 sind besonders bevorzugt gleich oder verschieden 1 ,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F ersetzt sein kann, Pyrimidin-2,5-diyl, trans-1 ,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch CN und/oder CH3 und/oder F ersetzt sein können.A 1 , A 2 are particularly preferably identical or different 1, 4-phenylene, where one or two H atoms can be replaced by F, pyridine-2,5-diyl, where one H atom can be replaced by F, pyrimidine -2,5-diyl, trans-1, 4-cyclohexylene, where one or two H atoms can be replaced by CN and / or CH 3 and / or F.
Ganz besonders bevorzugt sind die folgenden Verbindungen der Formel (la) bis (Is):The following compounds of the formula (Ia) to are very particularly preferred (Is):
wobei R8, R9 gleich oder verschieden eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxykette mit 1 bis 14, vorzugsweise 4 bis 12, C-Atomen sind und R10 eine geradkettige oder verzweigte Alkylkette mit 1 bis 14, vorzugsweise 4 bis 12, C- Atomen ist. where R 8 , R 9, identical or different, are a straight-chain or branched alkyl or alkoxy chain with 1 to 14, preferably 4 to 12, C atoms and R 10 is a straight-chain or branched alkyl chain with 1 to 14, preferably 4 to 12, C - is atoms.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen erfolgt nach an sich literaturbekannten Methoden, wie sie in Standardwerken zur Organischen Synthese, z.B. Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, beschrieben werden.The compounds according to the invention are prepared by methods known per se from the literature, as described in standard works on organic synthesis, e.g. Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart.
Die Herstellung erfolgt dabei unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch machen.The preparation takes place under reaction conditions which are known and suitable for the reactions mentioned. Use can also be made here of variants which are known per se and are not mentioned here in detail.
Die Ausgangsstoffe können gewünschtenfalls auch in situ gebildet werden, und zwar derart, daß man sie aus dem Reaktionsgemisch nicht isoliert, sondern sofort weiter zu den Verbindungen der Formel (I) umsetzt.If desired, the starting materials can also be formed in situ, in such a way that they are not isolated from the reaction mixture, but instead are immediately reacted further to give the compounds of the formula (I).
Beispielhaft ist in dem folgenden Schema ein möglicher Syntheseweg für die Synthese von 2-Fluor-3-(1-fluor-alkyl)-pyridin-6-yl-derivaten und zu Verbindungen der Formel I angegeben, wobei auch andere Verfahren denkbar und möglich sind.An example of a possible synthetic route for the is in the following scheme Synthesis of 2-fluoro-3- (1-fluoro-alkyl) -pyridin-6-yl derivatives and to give compounds of the formula I, although other processes are also conceivable and possible.
In dem Schema ist die Gruppe (-A1-M1)a(-A2-M2)b 1 ,4-Phenylen und O-Ry entspricht der Gruppe R1 (mit der Maßgabe, daß die an das aromatische Ringsystem grenzende CH2-Gruppe durch -O- ersetzt ist) oder ist eine geeignete, gegebenenfalls geschützte Vorstufe hiervon, die in späteren Schritten, nach an sich bekannten, dem Fachmann geläufigen Methoden in diese Gruppe überführt werden kann.In the diagram, the group (-A 1 -M 1 ) a (-A 2 -M 2 ) b 1, 4-phenylene and OR y corresponds to the group R 1 (with the proviso that the CH bordering the aromatic ring system 2 group is replaced by -O-) or is a suitable, optionally protected precursor thereof which can be converted into this group in later steps, according to methods known per se and known to the person skilled in the art.
Die Gruppe Rx ist gleich der Gruppierung -CH2-R2 oder eine geeignete, gegebenenfalls geschützte Vorstufe hiervon, die in späteren Schritten nach an sich bekannten, dem Fachmann geläufigen Methoden in diese Gruppierung überführt werden kann. Die Herstellung erfolgt dabei unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch machen. The group R x is equal to the grouping -CH 2 -R 2 or a suitable, optionally protected precursor thereof, which can be converted into this grouping in later steps according to methods known per se and known to the person skilled in the art. The preparation takes place under reaction conditions which are known and suitable for the reactions mentioned. Use can also be made here of variants which are known per se and are not mentioned here in detail.
Schema 1Scheme 1
A)A)
B)B)
C)C)
A) + B) analog (WO-A 96/01246).A) + B) analog (WO-A 96/01246).
C) analog J. Org. Chem. 1975, 40, 574. D) analog J. Chem. Soc. 1954, 3569.C) analogous to J. Org. Chem. 1975, 40, 574. D) analogous to J. Chem. Soc. 1954, 3569.
Allgemein sei für die Synthese der Gruppen (-A -M1)a(-A2-M2)b, R1, -CH2-R beispielsweise verwiesen auf DE-A 23 44 732, 24 50 088, 24 29 093, 25 02 94, 26 36 684, 27 01 591 und 27 52 975 für Verbindungen mit 1 ,4-Cyclohexylen und 1 ,4- Phenylen-Gruppen; DE-A 26 41 724 für Verbindungen mit Pyrimidin-2,5-diyl- Gruppen; DE-A 40 26 223 und EP-A 03 91 203 für Verbindungen mit Pyridin-2,5- diyl-Gruppen; DE-A 32 31 462 für Verbindungen mit Pyridazin-3,6-diyl-Gruppen; EP- A 309 514 für Verbindungen mit (1 ,3,4)-Thiadiazol-2-5-diyl-Gruppen; WO-A 92/16500 für Naphthalin-2,6-diyl-Gruppen; K. Seto et al, Journal of the Chemical Society, Chemical Communications 1988, 56 für Dioxoborinan-2,5-diyl-Gruppen.In general for the synthesis of the groups (-A -M 1 ) a (-A 2 -M 2 ) b , R 1 , -CH 2 -R for example, refer to DE-A 23 44 732, 24 50 088, 24 29 093, 25 02 94, 26 36 684, 27 01 591 and 27 52 975 for compounds with 1,4-cyclohexylene and 1,4-phenylene groups; DE-A 26 41 724 for compounds with pyrimidine-2,5-diyl groups; DE-A 40 26 223 and EP-A 03 91 203 for compounds with pyridine-2,5-diyl groups; DE-A 32 31 462 for compounds with pyridazine-3,6-diyl groups; EP-A 309 514 for compounds with (1, 3,4) thiadiazole-2-5-diyl groups; WO-A 92/16500 for naphthalene-2,6-diyl groups; K. Seto et al, Journal of the Chemical Society, Chemical Communications 1988, 56 for dioxoborinan-2,5-diyl groups.
Die Herstellung disubstituierter Pyridine, disubstituierter Pyrazine, disubstituierter Pyrimidine und disubstituierter Pyridazine findet sich beispielsweise auch in den entsprechenden Bänden der Serie "The Chemistry of Heterocyclic Compounds" von A. Weissberger und E.C. Taylor (Herausgeber).The production of disubstituted pyridines, disubstituted pyrazines, disubstituted pyrimidines and disubstituted pyridazines can also be found, for example, in the corresponding volumes of the series "The Chemistry of Heterocyclic Compounds" by A. Weissberger and E.C. Taylor (editor).
Dioxanderivate werden zweckmäßig durch Reaktion eines entsprechendenDioxane derivatives are useful by reacting an appropriate one
Aldehyds (oder eines seiner reaktionsfähigen Derivate) mit einem entsprechenden 1 ,3-Diol (oder einem seiner reaktionsfähigen Derivate) hergestellt, vorzugsweise in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, wie Benzol oder Toluol, und/oder eines Katalysators, z.B. einer starken Säure, wie Schwefelsäure, Benzol- oder p- Toiuolsulfonsäure, bei Temperaturen zwischen etwa 20°C und etwa 150°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 120°C. Als reaktionsfähige Derivate der Ausgangsstoffe eignen sich in erster Linie Acetale.Aldehyde (or one of its reactive derivatives) with a corresponding 1,3-diol (or one of its reactive derivatives), preferably in the presence of an inert solvent such as benzene or toluene, and / or a catalyst, e.g. a strong acid such as sulfuric acid, benzene or p-toluenesulfonic acid, at temperatures between about 20 ° C and about 150 ° C, preferably between 80 ° C and 120 ° C. Acetals are primarily suitable as reactive derivatives of the starting materials.
Die genannten Aldehyde und 1 ,3-Diole sowie ihre reaktionsfähigen Derivate sind zum Teil bekannt, zum Teil können sie ohne Schwierigkeiten nach Standardverfahren der Organischen Chemie aus literaturbekannten Verbindungen hergestellt werden. Beispielsweise sind die Aldehyde durch Oxydation entsprechender Alkohole oder durch Reduktion von Nitrilen oder entsprechenden Carbonsäuren oder ihrer Derivate, die Diole durch Reduktion entsprechender Diester erhältlich.Some of the aldehydes and 1,3-diols mentioned and their reactive derivatives are known, and in some cases they can be prepared without difficulty from standard compounds of organic chemistry from compounds known from the literature. For example, the aldehydes can be obtained by oxidation of corresponding alcohols or by reduction of nitriles or corresponding carboxylic acids or their derivatives, and the diols can be obtained by reducing corresponding diesters.
Verbindungen, worin ein aromatischer Ring durch mindestens ein F-Atom substituiert ist, können auch aus den entsprechenden Diazoniumsalzen durch Austausch der Diazoniumgruppe gegen ein Fluoratom, z.B. nach den Methoden von Balz und Schiemann, erhalten werden.Compounds in which an aromatic ring has at least one F atom can also be obtained from the corresponding diazonium salts by exchanging the diazonium group for a fluorine atom, for example by the methods of Balz and Schiemann.
Was die Verknüpfung der Ringsysteme miteinander angeht, sei beispielsweise verwiesen auf:Regarding the connection of the ring systems with each other, reference is made to:
N. Miyaura, T. Yanagai und A. Suzuki in Synthetic Communications 1981 , 11 , 513-519, DE-A 39 30 663, M.J. Sharp, W. Cheng, V. Snieckus in Tetrahedron Letters 1987,28, 5093; G.W. Gray in J. Chem. Soc. Perkin Trans II 1989, 2041 und Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1989, 172, 165; 1991 , 204, 43 und 91 ; EP-A 0 449 015; WO-A 89/12039; WO-A 89/03821; EP-A 0 354 434 und EP-A 0 694 530 für die direkte Verknüpfung von Aromaten und Heteroaromaten; DE-A 32 01 721 für Verbindungen mit -CH2CH2-Brückengliedem und Koji Seto et al. in Liquid Crystals 1990, 8, 861-870 für Verbindungen mit -C≡C-Brückengliedern.N. Miyaura, T. Yanagai and A. Suzuki in Synthetic Communications 1981, 11, 513-519, DE-A 39 30 663, MJ Sharp, W. Cheng, V. Snieckus in Tetrahedron Letters 1987, 28, 5093; GW Gray in J. Chem. Soc. Perkin Trans II 1989, 2041 and Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1989, 172, 165; 1991, 204, 43 and 91; EP-A 0 449 015; WO-A 89/12039; WO-A 89/03821; EP-A 0 354 434 and EP-A 0 694 530 for the direct linking of aromatics and heteroaromatics; DE-A 32 01 721 for connections with -CH 2 CH 2 bridge members and Koji Seto et al. in Liquid Crystals 1990, 8, 861-870 for connections with -C≡C bridge members.
Ester der Formel (I) können auch durch Veresterung entsprechender Carbonsäuren (oder ihrer reaktionsfähigen Derivate) mit Alkoholen bzw. Phenolen (oder ihren reaktionsfähigen Derivaten), nach der DCC-MethodeEsters of the formula (I) can also be esterified by appropriate carboxylic acids (or their reactive derivatives) with alcohols or phenols (or their reactive derivatives), according to the DCC method
(DCC = Dicyclohexylcarbodiimid) oder analog DE-A 44 27 198 erhalten werden. Die entsprechenden Carbonsäuren und Alkohole bzw. Phenole sind bekannt oder können in Analogie zu bekannten Verfahren hergestellt werden.(DCC = dicyclohexylcarbodiimide) or analogous to DE-A 44 27 198. The corresponding carboxylic acids and alcohols or phenols are known or can be prepared analogously to known processes.
Als reaktionsfähige Derivate der genannten Carbonsäuren eignen sich insbesondere die Säurehalogenide, vor allem die Chloride und Bromide, ferner die Anhydride, z.B. auch gemischte Anhydride, Azide oder Ester, insbesondere Alkylester mit 1-4 C- Atomen in der Alkylgruppe.Suitable reactive derivatives of the carboxylic acids mentioned are in particular the acid halides, especially the chlorides and bromides, and also the anhydrides, e.g. also mixed anhydrides, azides or esters, in particular alkyl esters with 1-4 C atoms in the alkyl group.
Als reaktionsfähige Derivate der genannten Alkohole bzw. Phenole kommen insbesondere die entsprechenden Metallalkoholate bzw. Phenolate, vorzugsweise eines Alkalimetalls, wie Natrium oder Kalium, in Betracht.Suitable reactive derivatives of the alcohols or phenols mentioned are in particular the corresponding metal alcoholates or phenolates, preferably an alkali metal, such as sodium or potassium.
Die Veresterung wird vorteilhaft in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels durchgeführt. Gut geeignet sind insbesondere Ether, wie Diethylether, Di-n- butylether, THF, Dioxan oder Anisol, Ketone, wie Aceton, Butanon oder Cyclohexanon, Amide, wie DMF oder Phosphorsäurehexamethyltriamid, Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylol, Halogenkohlenwasserstoffe, wie Tetrachlorkohlenstoff, Dichlormethan oder Tetrachlorethylen und Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid oder Sulfolan.The esterification is advantageous in the presence of an inert solvent carried out. In particular, ethers such as diethyl ether, di-n-butyl ether, THF, dioxane or anisole, ketones such as acetone, butanone or cyclohexanone, amides such as DMF or phosphoric acid hexamethyltriamide, hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride are particularly suitable , Dichloromethane or tetrachlorethylene and sulfoxides such as dimethyl sulfoxide or sulfolane.
Ether der Formel (I) sind durch Veretherung entsprechender Hydroxyverbindungen, vorzugsweise entsprechender Phenole, erhältlich, wobei die Hydroxyverbindung zweckmäßig zunächst in ein entsprechendes Metallderivat, z.B. durch Behandeln mit NaH, NaNH2, NaOH, KOH, Na2CO3 oder K2CO3 in das entsprechende Alkalimetallalkoholat oder Alkalimetallphenolat übergeführt wird. Dieses kann dann mit dem entsprechenden Alkylhalogenid, Alkylsulfonat oder Dialkylsulfat umgesetzt werden, zweckmäßig in einem inerten Lösungsmittel, wie Aceton, 1 ,2- Dimethoxyethan, DMF oder Dimethylsulfoxid, oder auch mit einem Überschuß an wäßriger oder wäßrig-alkoholischer NaOH oder KOH bei Temperaturen zwischen etwa 20° und 100°C.Ethers of the formula (I) can be obtained by etherification of corresponding hydroxyl compounds, preferably corresponding phenols, the hydroxyl compound advantageously first being converted into a corresponding metal derivative, for example by treatment with NaH, NaNH 2 , NaOH, KOH, Na 2 CO 3 or K 2 CO 3 is converted into the corresponding alkali metal alcoholate or alkali metal phenolate. This can then be reacted with the corresponding alkyl halide, alkyl sulfonate or dialkyl sulfate, advantageously in an inert solvent such as acetone, 1, 2-dimethoxyethane, DMF or dimethyl sulfoxide, or with an excess of aqueous or aqueous-alcoholic NaOH or KOH at temperatures between about 20 ° and 100 ° C.
Was die Synthese spezieller Reste R1 und R2 angeht, sei zusätzlich beispielsweise verwiesen aufWith regard to the synthesis of special radicals R 1 and R 2 , reference is also made, for example, to
EP-B 0 355 008 für Verbindungen mit siliziumhaltigen Seitenketten, EP-B 0 292 954 für optisch aktive Verbindungen mit Oxiranestereinheit, EP-B 0 263437 für optisch aktive Verbindungen mit Oxiranethereinheit, EP-B 0 361 272 für optisch aktive Verbindungen mit Dioxolanestereinheit, EP-B 0 351 746 für optisch aktive Verbindungen mit Dioxolanethereinheit, US 5,051 ,506 für optisch aktive Verbindungen mit 2,3-Difluoralkyloxy-Einheit, US 4,798,680 für optisch aktive Verbindungen mit 2-Fluoralkyloxy-Einheit, US 4,855,429 für optisch aktive Verbindungen mit α-Chlorcarbonsäure-Einheit, EP-A 0 552 658 für Verbindungen mit Cyclohexylpropionsäureresten, EP-A 0 318 423 für Verbindungen mit Cyclopropylgruppen in der Seitenkette. Verbindungen der Formel (I) mit Q = H können nach geeigneten, dem Fachmann bekannten Methoden in die optischen Antipoden aufgetrennt werden (z.B. auf der Stufe des Alkohols vor der Fluorierung).EP-B 0 355 008 for connections with silicon-containing side chains, EP-B 0 292 954 for optically active connections with oxirane ester unit, EP-B 0 263437 for optically active connections with oxirane ether unit, EP-B 0 361 272 for optically active connections with dioxolane ester unit, EP-B 0 351 746 for optically active compounds with dioxolane ether unit, US 5,051, 506 for optically active compounds with 2,3-difluoroalkyloxy unit, US 4,798,680 for optically active compounds with 2-fluoroalkyloxy unit, US 4,855,429 for optically active compounds with α-chlorocarboxylic acid unit, EP-A 0 552 658 for compounds with cyclohexylpropionic acid residues, EP-A 0 318 423 for compounds with cyclopropyl groups in the side chain. Compounds of the formula (I) with Q = H can be prepared according to the person skilled in the art known methods can be separated into the optical antipodes (for example at the alcohol level before fluorination).
Solche optisch aktiven Verbindungen können dann als Dotierstoffe Verwendung finden. Bevorzugt sind racemische Verbindungen der Formel (I) (mit Q = H).Such optically active compounds can then be used as dopants. Racemic compounds of the formula (I) (with Q = H) are preferred.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung von Verbindungen der Formel (I) in Flüssigkristallmischungen, vorzugsweise ferroelektrischen und nematischen, insbesondere ferroelektrischen.The invention also relates to the use of compounds of the formula (I) in liquid-crystal mixtures, preferably ferroelectric and nematic, in particular ferroelectric.
Weiterhin Gegenstand der Erfindung sind Flüssigkristallmischungen, vorzugsweise ferroelektrische und nematische, insbesondere ferroelektrische, enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I). Sie eignen sich vorzugsweise zur Verwendung im Normal- und im Inverse-Mode.The invention furthermore relates to liquid crystal mixtures, preferably ferroelectric and nematic, in particular ferroelectric, comprising one or more compounds of the formula (I). They are particularly suitable for use in normal and inverse mode.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen enthalten im allgemeinen 2 bis 35, vorzugsweise 2 bis 25, besonders bevorzugt 2 bis 20 Komponenten.The liquid crystal mixtures according to the invention generally contain 2 to 35, preferably 2 to 25, particularly preferably 2 to 20 components.
Sie enthalten im allgemeinen 0,01 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 0J bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 30 Gew.-%, an einer oder mehreren, vorzugsweise 1 bis 10, besonders bevorzugt 1 bis 5, ganz besonders bevorzugt 1 bis 3, der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I).They generally contain 0.01 to 80% by weight, preferably 0J to 60% by weight, particularly preferably 0.1 to 30% by weight, of one or more, preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 5 , very particularly preferably 1 to 3, of the compounds of the formula (I) according to the invention.
Weitere Komponenten von Flüssigkristallmischungen, die erfindungsgemäße Verbindungen der Formel (I) enthalten, werden vorzugsweise ausgewählt aus den bekannten Verbindungen mit smektischen und/oder nematischen und/oder cholesterischen Phasen. Dazu gehören z. B.:Further components of liquid crystal mixtures which contain compounds of the formula (I) according to the invention are preferably selected from the known compounds with smectic and / or nematic and / or cholesteric phases. These include e.g. B .:
Derivate des Phenylpyrimidins, wie beispielsweise in WO 86/06401 , US-4 874 542 beschrieben, metasubstituierte Sechsringaromaten, wie beispielsweise in EP-A 0 578 054 beschrieben,Derivatives of phenylpyrimidine, as described, for example, in WO 86/06401, US Pat. No. 4,874,542, metasubstituted six-ring aromatics, as described, for example, in EP-A 0 578 054,
Siliziumverbindungen, wie beispielsweise in EP-A 0 355 008 beschrieben, mesogene Verbindungen mit nur einer Seitenkette, wie beispielsweise in EP- A 0 541 081 beschrieben,Silicon compounds, as described for example in EP-A 0 355 008, mesogenic compounds with only one side chain, as described for example in EP-A 0 541 081,
Hydrochinonderivate, wie beispielsweise in EP-A 0 603 786 beschrieben, Phenylbenzoate, wie beispielsweise bei P. Keller, Ferroelectrics 1984, 58, 3 und J. W. Goodby et al., Liquid Crystals and Ordered Fluids, Bd. 4, New YorkHydroquinone derivatives, as described, for example, in EP-A 0 603 786, phenylbenzoates, as described, for example, by P. Keller, Ferroelectrics 1984, 58, 3 and J. W. Goodby et al., Liquid Crystals and Ordered Fluids, Vol. 4, New York
1984 beschrieben und Thiadiazole, wie beispielsweise in EP-A 0 309 514 beschrieben.1984 and thiadiazoles, as described for example in EP-A 0 309 514.
Als chirale, nicht racemische Dotierstoffe kommen beispielsweise in Frage: - optisch aktive Phenylbenzoate, wie beispielsweise bei P. Keller,Examples of suitable chiral, non-racemic dopants are: optically active phenylbenzoates, such as, for example, P. Keller,
Ferroelectrics 1984, 58, 3 und J. W. Goodby et al., Liquid Crystals andFerroelectrics 1984, 58, 3 and J.W. Goodby et al., Liquid Crystals and
Ordered Fluids, Bd. 4, New York 1984 beschrieben, optisch aktive Oxiranether, wie beispielsweise in EP-A 0 263 437 und WO-AOrdered Fluids, Vol. 4, New York 1984, describes optically active oxirane ethers, such as, for example, in EP-A 0 263 437 and WO-A
93/13093 beschrieben, - optisch aktive Oxiranester, wie beispielsweise in EP-A 0 292 954 beschrieben, optisch aktive Dioxolanether, wie beispielsweise in EP-A 0 351 746 beschrieben, optisch aktive Dioxolanester, wie beispielsweise in EP-A 0 361 272 beschrieben, optisch aktive Tetrahydrofuran-2-carbonsäureester, wie beispielsweise in EP-93/13093, - optically active oxirane esters, as described for example in EP-A 0 292 954, optically active dioxolane ethers, as described for example in EP-A 0 351 746, optically active dioxolane esters, as described for example in EP-A 0 361 272 , optically active tetrahydrofuran-2-carboxylic acid esters, such as in EP
A 0 355 561 beschrieben, und optisch aktive 2-Fluoralkylether, wie beispielsweise in EP-A 0 237 007 undA 0 355 561 and optically active 2-fluoroalkyl ethers, such as in EP-A 0 237 007 and
US-5,051 ,506 beschrieben.U.S. 5,051,506.
Geeignete weitere Mischungskomponenten sind insbesondere in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP 96/03154 aufgeführt, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.Suitable further mixture components are listed in particular in the international patent application PCT / EP 96/03154, to which reference is hereby expressly made.
Bevorzugte weitere Komponenten von FLC-Mischungen, die im Inverse-Mode verwendet werden, sind: Phenanthrenderivate der Formel (II),Preferred further components of FLC mixtures which are used in inverse mode are: Phenanthrene derivatives of the formula (II),
Fluorpyridine der Formel (III),Fluoropyridines of the formula (III),
Difluorphenylenderivate der Formel (IV)Difluorophenylene derivatives of the formula (IV)
Metasubstituierte aromatische Verbindungen der Formel (V) YMeta-substituted aromatic compounds of formula (V) Y
Q\— (M-A)a(-M-A)b(-M-A)CR' ( V )Q \ - (MA) a (-MA) b (-MA) C R '(V)
4-Cyanocyclohexyle der Formel (VI)4-cyanocyclohexyls of the formula (VI)
R-(A-M)a(-A-M)b- ^ ^N ( V| } R- (AM) a (-AM) b - ^ ^ N (V |}
wobei die Symbole und Indizes die folgenden Bedeutungen habenwhere the symbols and indices have the following meanings
X1, X2 sind gleich oder verschieden unabhängig voneinander CH, CF oder N,X 1 , X 2 are identical or different, independently of one another, CH, CF or N,
Y ist F, CF3 oder RY is F, CF 3 or R
R, R'= haben gleich oder verschieden unabhängig voneinander die gleichenR, R '= have the same or different independently of one another the same
Bedeutungen wie R1, in Formel (I), A, M haben gleich oder verschieden unabhängig voneinander die gleichenMeanings such as R 1 in formula (I), A, M have the same or different independently of one another the same
Bedeutungen wie in Formel (I), a,b,c,d sind gleich oder verschieden unabhängig voneinander 0 oder 1 , mit der Maßgabe, daß die Verbindungen nicht mehr als vier Ringsysteme enthalten dürfen und, mit Ausnahme der Formel (III), mindestens zwei Ringsysteme enthalten müssen.Meanings as in formula (I), a, b, c, d are identical or different, independently of one another, 0 or 1, with the proviso that the compounds must not contain more than four ring systems and, with the exception of the formula (III), must contain at least two ring systems.
Die Mischungen wiederum können Anwendung finden in elektrooptischen oder vollständig optischen Elementen, z. B. Anzeigeelementen, Schaltelementen, Lichtmodulatoren, Elementen zur Bildbearbeitung und/oder Signalverarbeitung oder allgemein im Bereich der nichtlinearen Optik.The mixtures in turn can be used in electro-optical or completely optical elements, e.g. B. display elements, switching elements, light modulators, elements for image processing and / or signal processing or generally in the field of non-linear optics.
Ferner sind die Mischungen für Feldbehandlung, d. h. zum Betrieb in der Quasi- Bookshelf-Geometrie (QBG) (siehe z. B. H. Rieger et al., SID 91 Digest (Anaheim) 1991 , 396) geeignet.Furthermore, the mixtures for field treatment, i.e. H. suitable for operation in quasi-bookshelf geometry (QBG) (see, for example, H. Rieger et al., SID 91 Digest (Anaheim) 1991, 396).
Die erfindungsgemäßen ferroelektrischen Flüssigkristallmischungen eignen sich insbesondere zum Betrieb im sogenannten Inverse- oder τV(min)-Mode (siehe z. B.: J. C. Jones, M. J. Towler, J. R. Hughes, Displays 1993, 14 , Nr. 2, 86-93; M. Koden, Ferroelectrics 1996, 179, 121-129).The ferroelectric liquid crystal mixtures according to the invention are particularly suitable for operation in the so-called inverse or τV (min) mode (see, for example: JC Jones, MJ Towler, JR Hughes, Displays 1993, 14, No. 2, 86-93; M Koden, Ferroelectrics 1996, 179, 121-129).
Flüssigkristalline Mischungen, die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) enthalten, sind besonders für die Verwendung in elektrooptischen Schalt- und Anzeigevorrichtungen (Displays) geeignet. Diese Displays sind üblicherweise so aufgebaut, daß eine Flüssigkristallschicht beiderseitig von Schichten eingeschlossen ist, die üblicherweise, in dieser Reihenfolge ausgehend von der LC-Schicht, mindestens eine Orientierungsschicht, Elektroden und eine Begrenzungsscheibe (z. B. aus Glas) sind. Darüberhinaus können sie Abstandshalter, Kleberahmen, Polarisatoren sowie für Farbdisplays dünne Farbfilterschichten enthalten. 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 vonLiquid-crystalline mixtures which contain compounds of the general formula (I) are particularly suitable for use in electro-optical switching and display devices (displays). These displays are usually constructed in such a way that a liquid crystal layer is enclosed on both sides by layers which, starting from the LC layer, are usually at least one orientation layer, electrodes and a boundary plate (e.g. made of glass). They can also contain spacers, adhesive frames, polarizers and thin color filter layers for color displays. Other possible components are antireflection, passivation, compensation and barrier layers as well as electrically nonlinear elements such as thin film transistors (TFT) and metal insulator metal (MIM) elements. The structure of
Flüssigkristalldisplays bereits in einschlägigen Monographien beschrieben (siehe z. B. E. Kaneko, "Liquid Crystal TV Displays: Principies and Applications of Liquid Crystal Displays", KTK Scientific Publishers, 1987).Liquid crystal displays have already been described in relevant monographs (see e.g. BE Kaneko, "Liquid Crystal TV Displays: Principles and Applications of Liquid Crystal Displays", KTK Scientific Publishers, 1987).
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung, insbesondere eine ferroelektrische, enthaltend eineAnother object of the invention is therefore a switching and / or display device, in particular a ferroelectric device containing one
Flüssigkristallmischung, die eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) enthält.Liquid crystal mixture which contains one or more compounds of the formula (I).
Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung im Normal- oder Inverse (τVmm)-Mode betrieben.The switching and / or display device according to the invention is preferably operated in normal or inverse (τV mm ) mode.
Durch Multiplexansteuerung betriebene ferroelektrische Schalt- und/oder Anzeigevorrichtungen können unter anderem auf zwei unterschiedliche Weisen betrieben werden, die sogenannte normale (Normal-Mode) oder die sogenannte inverse (Inverse Mode auch τV(mιn)-Mode). Der Unterschied zwischen beiden liegt im Ansteuerschema und in den verschiedenen Anforderungen an den dielektrischen Tensor des FLC-Materials, d. h. der FLC-Mischung. Einen Überblick geben z. B. J.Ferroelectric switching and / or display devices operated by multiplex control can be operated, inter alia, in two different ways, the so-called normal (normal mode) or the so-called inverse (inverse mode also τV (mιn) mode). The difference between the two lies in the control scheme and in the different requirements for the dielectric tensor of the FLC material, ie the FLC mixture. Give an overview z. BJ
C. Jones et al. in Displays 1993, 14, Nr. 2, 86-93 im folgenden als "Jones" bezeichnet, und M. Koden in Ferroelectrics 1996, 179, 121-129, sowie die dort aufgeführte Literatur.C. Jones et al. in Displays 1993, 14, No. 2, 86-93 hereinafter referred to as "Jones", and M. Koden in Ferroelectrics 1996, 179, 121-129, and the literature listed there.
Die Schaltcharakteristika einer FLC-Vorrichtung können im allgemeinen durch ein Diagramm dargestellt werden, bei dem die Treiberspannung (V) horizontal und die Breite der Ansteuerpulse (τ, Zeit) vertikal aufgetragen sind (siehe z. B. Jones, Abb. 4, 8, 10 und 11). Eine Schaltkurve wird experimentell bestimmt und teilt die V, τ-Fläche in einen schaltenden- und einen nicht schaltenden Bereich. Üblicherweise verkürzt sich bei Erhöhung der Spannung die Pulsbreite. Dieses Verhalten kennzeichnet den sogenannten Normal-Mode (siehe z. B. Jones, Abb. 4).The switching characteristics of an FLC device can generally be represented by a diagram in which the drive voltage (V) is plotted horizontally and the width of the drive pulses (τ, time) is plotted vertically (see, for example, Jones, Fig. 4, 8, 10 and 11). A switching curve is determined experimentally and divides the V, τ area into a switching and a non-switching area. The pulse width usually shortens when the voltage is increased. This behavior characterizes the so-called normal mode (see e.g. Jones, Fig. 4).
Bei geeigneten Materialien weist die Vτ-Kurve jedoch ein Minimum auf (bei der Spannung V(mιn)), wie z. B. bei Jones in den Abbildungen 8, 10 und 11 zu sehen. Dieses Minimum kommt durch Überlagerung von dielektrischer und ferroelektrischer Verdrillung zustande. FLC-Vorrichtungen werden im Inverse-Mode betrieben, wenn die Summe der Zeilen- und Spalten-Treiberspannung im Arbeitstemperaturbereich höher als das Minimum auf der Vτ-Kurve sind, d. h. V(Zeite) + V(Spa,te) > V(min).With suitable materials, however, the Vτ curve has a minimum (at the voltage V (min) ), such as. B. at Jones in Figures 8, 10 and 11. This minimum is achieved by superimposing dielectric and ferroelectric twists. FLC devices are operated in inverse mode if the sum of the row and column drive voltages in the working temperature range are higher than the minimum on the Vτ curve, ie V (time) + V (spa , te) > V (min) .
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele weiter erläutert, ohne sie dadurch beschränken zu wollen.The invention is further illustrated by the following examples, without wishing to restrict it thereby.
Es bedeuten: X= kristalliner Zustand, S= smektische Phase (der Index kennzeichnet den Phasentyp), N= nematische Phase, 1= isotrope Phase. Die Zahlenangaben zwischen diesen Symbolen geben die Übergangstemperaturen an. Werte in Klammern wurden beim Abkühlen erhalten. Phasenübertragungstemperaturen wurden durch DTA, Phasentypen durch optische Polarisationsmikroskopie bestimmt. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben.The meanings are: X = crystalline state, S = smectic phase (the index indicates the phase type), N = nematic phase, 1 = isotropic phase. The numbers between these symbols indicate the transition temperatures. Values in parentheses were obtained on cooling. Phase transfer temperatures were determined by DTA, phase types by optical polarization microscopy. All temperatures are given in degrees Celsius.
Beispiel 1 :Example 1 :
2-Fluor-3-(1-fluor-octyl)-6-(4-hexyloxy-phenyl)-pyridin2-fluoro-3- (1-fluoro-octyl) -6- (4-hexyloxyphenyl) pyridine
Aus 1-[2-Fluor-6-(4-hexyloxy-phenyl)-pyridin-3-yl]-octan-1-ol nach Fluorierung mit DAST.From 1- [2-fluoro-6- (4-hexyloxy-phenyl) pyridin-3-yl] octan-1-ol after fluorination with DAST.
Phasenfolge: X 51 ,5 (S0 31 ,5 Sa 50) IPhase sequence: X 51, 5 (S 0 31, 5 S a 50) I
Beispiel 2:Example 2:
6-[4-(3-Butyl-oxiranylmethoxy)-phenyl]-2-fluor-3-(1-fluor-decyl)-pyridin6- [4- (3-Butyl-oxiranylmethoxy) phenyl] -2-fluoro-3- (1-fluoro-decyl) pyridine
Aus 4-[6-Fluor-5-(1-fluor-decyl)-pyridin-2-yl]-phenol und (3-Butyl-oxiranyl)-methanol mittels Mitsunobu-Reaktion. From 4- [6-fluoro-5- (1-fluoro-decyl) pyridin-2-yl] phenol and (3-butyl-oxiranyl) methanol using the Mitsunobu reaction.
Beispiel 3:Example 3:
4-Pentyl-cyclohexancarbonsäure-2,3-difluor-4-[6-fluor-5-(1-fluor-octyl)-pyridin-2-yl]- phenylester2,3-difluoro-4- [6-fluoro-5- (1-fluoro-octyl) pyridin-2-yl] phenyl 4-pentyl-cyclohexanecarboxylic acid
Aus 2,3-Difluor-4-[6-fluor-5-(1-fluor-octyl)-pyridin-2-yl]-phenol und 4-Pentylcyclohexancarbonsäure mittels Veresterung mit Dicyclohexylcarbodiimid.From 2,3-difluoro-4- [6-fluoro-5- (1-fluoro-octyl) pyridin-2-yl] phenol and 4-pentylcyclohexane carboxylic acid by esterification with dicyclohexylcarbodiimide.
Beispiel 4:Example 4:
6-{6-[5-(Butyl-dimethyl-silanyl)-pentyloxy]-naphthalin-2-yl}-2-fluor-3-(1-fluor-octyl)- pyridin6- {6- [5- (Butyldimethylsilanyl) pentyloxy] naphthalen-2-yl} -2-fluoro-3- (1-fluoro-octyl) pyridine
Aus 6-[6-Fluor-5-(1-fluor-octyl)-pyridin-2-yl]-naphthalin-2-ol und 5-(Butyl-dimethyl-silanyl)-pentan-1-ol mittels Mitsunobu-Reaktion.From 6- [6-fluoro-5- (1-fluoro-octyl) pyridin-2-yl] -naphthalen-2-ol and 5- (butyl-dimethyl-silanyl) pentan-1-ol by means of a Mitsunobu reaction .
Beispiel 5: 2-Fluor-3-(1-fluor-decyl)-6-[4-(4-pentyl-cyclohexyl)-phenyl]-pyridinExample 5: 2-Fluoro-3- (1-fluoro-decyl) -6- [4- (4-pentylcyclohexyl) phenyl] pyridine
Aus 1-{2-Fluor-6-[4-(4-pentyl-cyclohexyl)-phenyl]-pyridin-3-yl}-decan-1-ol nach Fluorierung mit DAST. Beispiel 6: 2-Fluor-3-(1-fluor-decyl)-6-(4'-pentyl-biphenyl-4-yl)-pyridin From 1- {2-fluoro-6- [4- (4-pentylcyclohexyl) phenyl] pyridin-3-yl} decan-1-ol after fluorination with DAST. Example 6: 2-Fluoro-3- (1-fluoro-decyl) -6- (4'-pentyl-biphenyl-4-yl) pyridine
Aus 1-[2-Fluor-6-(4'-pentyl-biphenyl-4-yl)-pyridin-3-yl]-decan-1-ol nach Fluorierung mit DAST.From 1- [2-fluoro-6- (4'-pentyl-biphenyl-4-yl) pyridin-3-yl] decan-1-ol after fluorination with DAST.
Beispiel 7:Example 7:
3-(1 , 1 -Difluor-hexyl)-2-fluor-6-(4'-octyloxy-biphenyl-4-yl)-pyridin3- (1,1-difluoro-hexyl) -2-fluoro-6- (4'-octyloxy-biphenyl-4-yl) pyridine
Aus 4'-[5-(1 ,1-Difluor-hexyl)-6-fluor-pyridin-2-yl]-biphenyl-4-ol und 1-Bromoctan mittels Ethersynthese nach Williamson. From 4 '- [5- (1, 1-difluoro-hexyl) -6-fluoropyridin-2-yl] biphenyl-4-ol and 1-bromooctane by means of ether synthesis according to Williamson.

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. 2-Fluor-3-(1 -fluor-alkyl)-pyridin-6-yl-Derivat der Formel (I),1. 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivative of the formula (I),
R1(-A1-M1)a(-A2-M2)b-B-R2 (I)R 1 (-A 1 -M 1 ) a (-A 2 -M 2 ) b -BR 2 (I)
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben: die Gruppe B istwhere the symbols and indices have the following meanings: the group is B.
Q ist Wasserstoff oder Fluor;Q is hydrogen or fluorine;
R\ R2 sind gleich oder verschieden a) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei a1) eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2- Gruppen durch -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und/oder a2) eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -CH=CH-, -C≡C-,R \ R 2 are the same or different a) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetrical carbon atom) with 1 to 20 carbon atoms, where a1) one or more non-adjacent and non-terminal CH 2 groups by -O -, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- or -Si (CH 3 ) 2 - can be replaced and / or a2) one or more CH 2 groups by -CH = CH-, -C≡C-,
Cyclopropan-1 ,2-diyl, 1 ,4-Phenylen, 1 ,4-Cyclohexylen oder 1 ,3- Cyclopentylen ersetzt sein können und/oder a3) die terminale CH3-Gruppe durch eine der folgenden chiralen Gruppen (optisch aktiv oder racemisch) ersetzt sein kann:Cyclopropan-1, 2-diyl, 1, 4-phenylene, 1, 4-cyclohexylene or 1, 3-cyclopentylene and / or a3) the terminal CH 3 group can be replaced by one of the following chiral groups (optically active or racemic ) can be replaced:
b) R auch Wasserstoff;b) R also hydrogen;
R3, R4, R5, R6, R7 sind gleich oder verschieden a) Wasserstoff b) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches Kohlenstoffatom) mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei b1) eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2-R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are the same or different a) hydrogen b) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetric carbon atom) with 1 to 16 carbon atoms, b1) one or more not neighboring and non-terminal CH 2 -
Gruppen durch -O- ersetzt sein können und/oder b2) eine oder zwei CH2-Gruppen durch -CH=CH- ersetzt sein können, c) R4 und R5 zusammen auch -(CH2)4- oder -(CH2)5- , wenn sie an ein Oxiran-, Dioxoian-, Tetrahydrofuran-, Tetrahydropyran-, Butyrolacton- oder Valerolacton-System gebunden sind;Groups can be replaced by -O- and / or b2) one or two CH 2 groups can be replaced by -CH = CH-, c) R 4 and R 5 together also - (CH 2 ) 4 - or - (CH 2 ) 5 - if they are linked to an oxirane, dioxoian, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, butyrolactone or valerolactone system;
M\ M2 sind gleich oder verschieden -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,M \ M 2 are the same or different -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,
-CS-O-, -O-CS-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-S-, -S-CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2-CH2-CO-O-, -O-CO-CH2-CH2- oder eine Einfachbindung;-CS-O-, -O-CS-, -CH 2 -O-, -O-CH 2 -, -CH 2 -S-, -S-CH 2 -, -CH = CH-, -C≡C -, -CH 2 -CH 2 -CO-O-, -O-CO-CH 2 -CH 2 - or a single bond;
A1, A2 sind gleich oder verschieden 1 ,4-Phenylen, wobei ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Pyrazin-2,5- diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Pyridazin-3,6-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, 1 ,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch CN und/oder CH3 und/oder F ersetzt sein können, (1 ,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, 1 ,3-Dioxan-2,5- diyl, 1 ,3-Dithian-2,5-diyl, 1 ,3-Thiazol-2,4-diyl, wobei ein H-Atom durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein kann, 1 ,3-Thiazol-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein kann, Thiophen-2,4-diyl, wobei ein H-Atom durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein kann, Thiophen-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Naphthalin-2,6- diyl, wobei ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können oder 1 ,3-Dioxaborinan-2,5-diyl;A 1 , A 2 are identical or different 1, 4-phenylene, where one or more H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, pyrazine-2,5-diyl, where one or two H atoms by F, Cl and / or CN may be replaced can, pyridazine-3,6-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, pyridine-2,5-diyl, where one or more H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN can be replaced, pyrimidine-2,5-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN, 1,4-cyclohexylene, where one or two H atoms can be replaced by CN and / or CH 3 and / or F can be replaced, (1, 3,4) thiadiazole-2,5-diyl, 1, 3-dioxane-2,5-diyl, 1, 3-dithiane-2,5-diyl , 1,3-thiazole-2,4-diyl, where an H atom can be replaced by F, Cl and / or CN, 1,3-thiazole-2,5-diyl, where an H atom is replaced by F, Cl and / or CN can be replaced, thiophene-2,4-diyl, where an H atom can be replaced by F, Cl and / or CN, thiophene-2,5-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN can be replaced, naphthalene-2,6-diyl, where one or more H atoms can be replaced by F, Cl and / or CN or 1,3-dioxaborinane-2,5-diyl;
a, b sind 0 oder 1 ; mit der Maßgabe, daß die Verbindung der Formel (I) nicht mehr als vier fünf- oder mehrgliedrige Ringsysteme enthält.a, b are 0 or 1; with the proviso that the compound of formula (I) contains no more than four five or more membered ring systems.
2. 2-Fluor-3-(1-fluor-alkyl)pyridin-6-yl-Deriat gemäß Anspruch 1 , wobei die Symbole und Indizes in der Formel (I) folgende Bedeutungen haben:2. 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivative according to claim 1, wherein the symbols and indices in the formula (I) have the following meanings:
Q ist H oder F;Q is H or F;
R\ R2 sind gleich oder verschieden a) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) mit 1 bis 18 C-Atomen, wobei a1 ) eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2-R \ R 2 are the same or different a) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetric carbon atom) with 1 to 18 carbon atoms, where a1) one or more non-adjacent and non-terminal CH 2 -
Gruppen durch -O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und/oder a2) eine CH2-Gruppe durch Cyclopropan-1 ,2-diyl, 1 ,4-Phenylen oder trans-1 ,4-Cyclohexylen ersetzt sein kann und/oder a3) die terminale CH3-Gruppe durch eine der folgenden chiralenGroups can be replaced by -O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O or -Si (CH 3 ) 2 - and / or a2) a CH 2 group by cyclopropane-1 , 2-diyl, 1, 4-phenylene or trans-1, 4-cyclohexylene can be replaced and / or a3) the terminal CH 3 group by one of the following chiral
Gruppen (optisch aktiv oder racemisch) ersetzt sein kann: Groups (optically active or racemic) can be replaced:
b) R1 auch Wasserstoffb) R 1 is also hydrogen
R3, R4, R5, R6, R7 sind gleich oder verschieden a) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches Kohlenstoffatom) mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei a1) eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2- Gruppen durch -O- ersetzt sein können und/oder a2) eine oder zwei CH2-Gruppen durch -CH=CH- ersetzt sein können, c) R4 und R5 zusammen auch -(CH2)4- oder -(CH2)5- , wenn sie an ein Oxiran-, Dioxolan-, Tetrahydrofuran-, Tetrahydropyran-, Butyrolacton- oder Valerolacton-System gebunden sind;R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are the same or different a) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetric carbon atom) with 1 to 16 C atoms, where a1) one or more non-adjacent and not terminal CH 2 groups can be replaced by -O- and / or a2) one or two CH 2 groups can be replaced by -CH = CH-, c) R 4 and R 5 together also - (CH 2 ) 4 - or - (CH 2 ) 5 - if they are bound to an oxirane, dioxolane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, butyrolactone or valerolactone system;
M\ M2, M3, M4 sind gleich oder verschieden -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -CS-O-, -O-CS-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-S-, -S-CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2-CH2-CO-O-, -O-CO-CH2-CH2- oder eine Einfachbindung;M \ M 2 , M 3 , M 4 are identical or different -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -CS-O-, -O-CS-, -CH 2 -O-, -O-CH 2 -, -CH 2 -S-, -S-CH 2 -, -CH = CH-, -C≡C-, -CH 2 -CH 2 -CO-O -, -O-CO-CH 2 -CH 2 - or a single bond;
A1, A2, A3, A4 sind gleich oder verschieden 1 ,4-Phenylen, wobei ein oder mehrere H-Atome durch F und/oder CN ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F und/oder CN ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1 ,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch CN und/oder CH3 und/oder F ersetzt sein können, (1 ,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, 1 ,3-Dioxan- 2,5-diyl, 1 ,3-Thiazol-2,4-diyl,w obei ein H-Atome durch F und/oder CN ersetzt sein kann, 1 ,3-Thiazol-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F und/oder CN ersetzt sein kann, 1 ,3-Thiazol-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F und/oder CN ersetzt sein kann oder Thiophen-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F und/oder CN ersetzt sein können.A 1 , A 2 , A 3 , A 4 are identical or different 1, 4-phenylene, where one or more H atoms can be replaced by F and / or CN, pyridine-2,5-diyl, one or two H atoms can be replaced by F and / or CN, Pyrimidine-2,5-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F, trans-1, 4-cyclohexylene, where one or two H atoms can be replaced by CN and / or CH 3 and / or F. , (1, 3,4) -Thiadiazol-2,5-diyl, 1, 3-dioxane-2,5-diyl, 1, 3-thiazole-2,4-diyl, where an H atom by F and / or CN can be replaced, 1, 3-thiazole-2,5-diyl, where an H atom can be replaced by F and / or CN, 1, 3-thiazole-2,5-diyl, where an H- Atom can be replaced by F and / or CN or thiophene-2,5-diyl, where one or two H atoms can be replaced by F and / or CN.
3. 2-Fluor-3-(1-fluor-alkyl)-pyridin-6-yl-Derivat gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Symbole und Indizes in der Formel (I) folgende Bedeutungen haben:3. 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivative according to one or more of the preceding claims, characterized in that the symbols and indices in the formula (I) have the following meanings:
Q ist H; R1, R2 sind gleich oder verschieden a) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei a1 ) eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und/oder a2) eine CH2-Gruppe duch 1 ,4-Phenylen oder trans-1 ,4-Cyclohexylen ersetzt sein kann und/oder a3) die terminale CH3-Gruppe durch eine der folgenden chiralen Gruppen (optisch aktiv oder racemisch) ersetzt sein kann:Q is H; R 1 , R 2 are identical or different a) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without asymmetrical carbon atom) with 1 to 16 carbon atoms, where a1) one or two non-adjacent and non-terminal CH 2 groups by - O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- or -Si (CH 3 ) 2 - can be replaced and / or a2) a CH 2 group by 1, 4-phenylene or trans-1, 4-cyclohexylene and / or a3) the terminal CH 3 group can be replaced by one of the following chiral groups (optically active or racemic):
b) R1 auch Wasserstoff ;b) R 1 is also hydrogen;
R3, R4, R5, R6, R7 sind gleich oder verschieden a) Wasserstoff b) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches Kohlenstoffatom) mit 1 bis 14 C-Atomen, wobei b1) eine nicht terminale CH2-Gruppen durch -O- ersetzt sein kann und/oder c) R4 und R5 zusammen auch -(CH2)4- oder -(CH2)5- , wenn sie an ein Oxiran-, Dioxolan-, Tetrahydrofuran-, Tetrahydropyran-, Butyrolacton- oder Valerolacton-System gebunden sind;R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are the same or different a) hydrogen b) a straight-chain or branched alkyl radical (with or without an asymmetric carbon atom) with 1 to 14 carbon atoms, where b1) a non-terminal CH 2 groups can be replaced by -O- and / or c) R 4 and R 5 together also - (CH 2 ) 4 - or - (CH 2 ) 5 - if they are bonded to an oxirane, dioxolane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, butyrolactone or valerolactone system;
M\ M2, M3, M4 sind gleich oder verschieden -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2- oder eine Einfachbindung.M \ M 2 , M 3 , M 4 are identical or different -CO-O-, -O-CO-, -CH 2 -O-, -O-CH 2 - or a single bond.
A1, A2, A3, A4 sind gleich oder verschieden 1 ,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H- Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F ersetzt sein kann, Pyrimidin-2,5-diyl, trans-1 ,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H- Atome durch CN und/oder CH3 und/oder F ersetzt sein können.A 1 , A 2 , A 3 , A 4 are identical or different 1, 4-phenylene, where one or two H atoms can be replaced by F, pyridine-2,5-diyl, where one H atom is replaced by F. may be pyrimidine-2,5-diyl, trans-1,4-cyclohexylene, it being possible for one or two H atoms to be replaced by CN and / or CH 3 and / or F.
4. 2-Fluor-3-(1-fluor-alkyl)-pyridin-6-yl-Derivat gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, ausgewählt aus der Gruppe (la) bis (Is):4. 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivative according to one or more of the preceding claims, selected from the group (la) to (Is):
obei R8, R9 gleich oder verschieden eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkoxykette mit 1 bis 14 C-Atomen sind und R 0 eine geradkettige oder verzweigte Alkylkette mit 1 bis 14 C-Atomen ist. in the case of R 8 , R 9, the same or different, are a straight-chain or branched alkyl or alkoxy chain having 1 to 14 C atoms and R 0 is a straight-chain or branched Is alkyl chain with 1 to 14 carbon atoms.
5. Verwendung von 2-Fluor-3-(1-fluor-alkyl)-pyridin-6-yl-Derivaten gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 als Komponenten flüssigkristalliner Mischungen.5. Use of 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivatives according to one or more of claims 1 to 4 as components of liquid-crystalline mixtures.
6. Flüssigkristallmischung, enthaltend ein oder mehrere 2-Fluor-3-(1-fluor-alkyl)- pyridin-6-yl-Derivate gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4.6. A liquid crystal mixture comprising one or more 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivatives according to one or more of claims 1 to 4.
7. Flüssigkristallmischung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferroelektrisch ist.7. Liquid crystal mixture according to claim 6, characterized in that it is ferroelectric.
8. Flüssigkristallmischung gemäß Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,01 bis 80 Gew.-% an einem oder mehreren 2-Fluor-3-(1- fluor-alkyl)-pyridin-6-yl-Derivaten der Formel (I) enthält.8. A liquid crystal mixture according to claim 6 and / or 7, characterized in that it contains 0.01 to 80% by weight of one or more 2-fluoro-3- (1-fluoroalkyl) pyridin-6-yl derivatives of formula (I) contains.
9. Ferroelektrische Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung, enthaltend eine ferroelektrische Flüssigkristallmischung gemäß Anspruch 7 und/oder 8.9. Ferroelectric switching and / or display device containing a ferroelectric liquid crystal mixture according to claim 7 and / or 8.
10. Ferroelektrische Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie im τV(min)-Mode betrieben wird. 10. Ferroelectric switching and / or display device according to claim 9, characterized in that it is operated in τV (min) mode.
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