NO172985B - Optisk aktive 1,3-dioksolanderivater som i 4-stilling baerer en mesogen rest og flytendekrystallblandinger inneholdende disse - Google Patents

Optisk aktive 1,3-dioksolanderivater som i 4-stilling baerer en mesogen rest og flytendekrystallblandinger inneholdende disse Download PDF

Info

Publication number
NO172985B
NO172985B NO892983A NO892983A NO172985B NO 172985 B NO172985 B NO 172985B NO 892983 A NO892983 A NO 892983A NO 892983 A NO892983 A NO 892983A NO 172985 B NO172985 B NO 172985B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
zero
general formula
liquid crystal
dioxolane
atoms
Prior art date
Application number
NO892983A
Other languages
English (en)
Other versions
NO892983D0 (no
NO892983L (no
NO172985C (no
Inventor
Guenter Scherowsky
Juergen Gay
Rainer Wingen
Hans Rolf Duebal
Claus Escher
Wolfgang Hemmerling
Yoshio Inoguschi
Ingrid Mueller
Dieter Ohlendorf
Original Assignee
Hoechst Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of NO892983D0 publication Critical patent/NO892983D0/no
Publication of NO892983L publication Critical patent/NO892983L/no
Publication of NO172985B publication Critical patent/NO172985B/no
Publication of NO172985C publication Critical patent/NO172985C/no

Links

Classifications

    • 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
    • C07D317/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/10Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
    • C07D317/14Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D317/18Radicals substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms
    • C07D317/22Radicals substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms etherified
    • 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
    • C07D405/14Heterocyclic 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 three or more hetero rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D407/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D405/00
    • C07D407/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D405/00 containing two hetero rings
    • C07D407/12Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D405/00 containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/12Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/12Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • 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
    • 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
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/58Dopants or charge transfer agents
    • 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
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/58Dopants or charge transfer agents
    • C09K19/586Optically active dopants; chiral dopants
    • C09K19/588Heterocyclic compounds
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører optisk aktive 1,3-dioksolanderivater som i 4-stilling bærer en mesogen rest og flytendekrystallblandinger inneholdende disse.
Flytendekrystaller har spesielt i det siste tiåret vunnet innpass på forskjellige tekniske områder, hvor elektro-optiske— og fremvisningsegenskaper er etterspurte (f.eks. innenfor ur—, lommeregner- og skrivemaskinfremvisningsinn-retninger). Disse fremvisningsinnretningene bygger på de dielektriske utrettingseffektene i de nematiske, cholesteriske og smektiske fasene av flytendekrystallinske forbindelser, hvorved den molekylære lengdeaksen for forbindelsene inntar en foretrukket retning i et påtrykt elektrisk felt, forårsaket av den dielektriske anisotropien. De vanlige omkoblingstidene for disse fremvisningsinnretningene er for lang for mange andre potensielle anvend-elsesområder for flytendekrystaller, som i og for seg er meget lovende kjemiske forbindelser for teknikken p.g.a. deres helt spesielle egenskaper. Denne ulempen er spesielt fremtredende når et stort antall billedpunkter må styres, hvorved fremstillingskostnadene for innretninger som inneholder større flater, f.eks. videoapparater, oscillo-grafer eller fjernsyns-, radar-, EDB- eller tekstbehandlings-billedskjermer, blir for høye.
Ved siden av de nematiske og cholesteriske flytendekrystal-lene har i de senere år også optisk aktive, smektiske flytendekrystallfaser vunnet stadig større betydning.
Clark og Lagerwall kunne vise at anvendelsen av ferroelektriske flytendekrystallsystemer i meget tynne celler fører til optoelektriske omkoblings- og fremvisningselementer som sammenlignet med de vanlige TN ("twisted nematic" )-cellene har en inntil 1000 ganger raskere omkoblingstid (kfr. f.eks. Lagerwall et al., "Ferroelectric Liquid Crystals for Displays", SID Symposium, October Meeting 1985, San Diego, Ca., USA). På grunn av denne og andre gunstige egenskaper, f.eks. den bistabile omkoblingsnmligheten og den tilnærmet betraktningsvinkeluavhengige kontrasten, er ferroelektrlske flytendekrystaller prinsipielt egnet for de ovenfor nevnte anvendelsesområdene, f.eks. via en matrikstilpasning. For dette formålet trenger man enten forbindelser som danner skråttstilt-smektiske faser og selv er optisk aktive, eller man kan ved doping av forbindelser som riktig nok danner slike smektiske faser, men som selv ikke er optisk aktive, med optisk aktive forbindelser indusere chirale, skråttstilt-smektiske faser. Den ønskede fasen bør derved være stabil over et størst mulig temperaturområde.
For oppnåelse av gode kontrastforhold i elektrooptiske komponenter er en enhetlig planorientering av de flytende-krystallene nødvendig. En god orientering i og Sc<*->fasen kan oppnås når faserekkefølgen for flytendekrystallblandingen ved avtagende temperatur er følgende:
Forutsetningen er, at stigningen (ganghøyden for heliks) i N<*->fasen er meget stor (> 10 pm) eller bedre er fullstendig kompensert. (T. Matsumoto et al., s. 468-470, Proe. of the 6th Int. Display Research Conf., Japan Display, Sept. 30-Okt. 2, 1986, Tokyo, Japan; M. Murakami et al., ibid. s. 344 - s. 347). Dette oppnår man ved at man til den chirale flytendekrystallblandingen som i N<*->fasen f.eks. oppviser en venstredreiende heliks, tilsetter et ytterligere optisk aktivt dopestoff som induserer en høyredreiende heliks, i en slik mengde at heliksen akkurat, eller i det minste tilnærmet, kompenseres (ganghøyde > 10 pm).
Fra teknikkens stand er det riktignok allerede kjent forbindelser som oppviser noen av de ovenfor omtalte egenskapene, men idet fremstillingen av flytendekrystallblandinger etter de kravene som i praksis stilles, avhengig av antallet komponenter, er en i høy grad kompleks prosess er et bredt utvalg av dopestoffer påkrevet. Spesielt er slike forbindelser etterspurt som ved lav tilsatt mengde oppviser en høy vridningsevne og som bevirker den ovenfor omtalte kompensasjonen, uten at de påvirker de øvrige påkrevde og "komponerte" egenskapene for blandingene (f.eks. en høy spontan polarisasjon Ps) i negativ retning. Oppgaven ved foreliggende oppfinnelse er følgelig å syntetisere nye forbindelser med disse egenskapene som er kompatible med de forskjellige flytendekrystallblandingene.
Gjenstand for foreliggende oppfinnelse er optisk aktive 1,3-dioksolanderivater som i 4-stilling bærer en mesogen rest, som er kjennetegnet ved den generelle formelen (I)
hvori symbolene har følgende betydning:
R<1> er en rettkjedet eller forgrenet alkylrest med 1 til 16 C- atomer hvorved disse restene selv kan inneholde asymme-triske C-atomer, hvorved en —CEtø-gruppe kan være erstattet med -0- eller -S-, og hvori et eller flere E-atomer kan
være erstattet med F,
R<2> og R<3> betyr en alkylrest med 1 til 10 C-atomer, eller R<2>
og R<3> danner sammen med C(2)-atomet av dioksolanringen en cyklopentan-, cykloheksan- eller cykloheptanring eller en
ketogruppe,
R<4> betyr H eller en alkylrest med 1 til 10 C-atomer,
j og 1 er null, 1 eller 2,
k og m er null eller 1,
n er null, 1 eller 2,
under følgende forutsetninger: når j og/eller 1 = null, er k = null; når n = null, er m = null; summen j + 1 + n
er minst 1 og høyst 3,
-A<1> og -A2 betyr
-M<1> og -M<2> betyr
-CO-0, -0-CO, og
X betyr 0.
I en foretrukket utførelsesform har symbolene i den generelle formelen (I) følgende betydning: R<*> betyr en rettkjedet eller forgrenet alkylrest med 4 til 14 C-atomer, som kan inneholde et asymmetrisk C-atom, eller hvori en CH2~gruppe kan være erstattet med -0- eller -S-, eller hvori et eller flere H kan være erstattet med F,
R<2>, R<3>, betyr en alkylrest med 1 til 5 C-atomer, eller
R<2>, R<3> danner sammen med C(2)-atomet av dioksolanringen en cyklopentan- eller cykloheksanring eller ketogruppe,
R4 betyr H,
j og 1 er null eller 1,
k, m, n er null eller 1,
-M1, M<2> er -CO-0, -0-CO,
X betyr 0.
For fremstilling av forbindelsene med generell formel (I) kan mesogene fenoler, tiofenoler eller karbonsyremonoestere med generell formel (II)
omsettes med egnede derivater av 1,3-dioksolan (III), hvori Y står for en typisk avspaltbar gruppe,
Følgelig kan forbindelser med X = 0 i (II) og Y = OH i (III) omsettes i nærvær av azodikarboksylsyrediester og trifenylfosfin til (I); ved anvendelse av en fremgangsmåte som for fagmannen er kjent som Mitsunobo-reaksjonen (se f.eks. J. Chem. Soc. Perkin Trans 1975, 461). Det kan imidlertid også omsettes fra (II) avledede alkali- eller jordalkalisalter med (III) hvori Y står for en typisk avspaltbar gruppe som metylsulfonyl, trifluormetylsulfonyl, 4-toluensulfonyl eller en annen avspaltbar gruppe som er kjent for fagmannen (fra standardlitteraturen vedrørende nukleofile substitusjonsreak-sjoner).
Fremgangsmåter for fremstilling av forbindelser av typen (II) er kjente for fagmannen (f.eks. Zaschke et al., "Fliissige Kristalle in Tabellen", Bind I og II, ...), karbonsyremono-esterene av type (II) fremstilles eksempelvis fra de tilsvarende fenolene og fosgen i nærvær av en organisk base.
Forbindelsene (III) er generelt kommersielt tilgjengelige eller kan fremstilles ifølge litteraturangivelser som Tetrahedron 42, 447 (1986). Rensingen av forbindelsene (I) kan som regel foregå ved kromatografi og/eller krystallisa-sjon.
Oppfinnelsen vedrører videre en flytendekrystallblanding som er kjennetegnet ved et innhold av minst et optisk aktivt 1,3-dioksolanderivat som omtalt ovenfor.
Videre omfatter oppfinnelsen en ferroelektrisk flytendekrystallblanding, kjennetegnet ved innhold av minst et optisk aktivt 1,3-dioksolanderivat som omtalt ovenfor.
Under begrepet "flytendekrystallfase" forstås cholesteriske, ortogonalt smektiske og skråttstilt ("tilted")-smektiske, spesielt S^^-faser. Flytendekrystallblandingene består av 2 til 20, fortrinnsvis 2 til 15 komponenter, herunder minst en av de chirale forbindelsene ifølge oppfinnelsen.
De andre bestanddelene velges fortrinnsvis fra de kjente forbindelsene med nematiske, cholesteriske og/eller smektiske faser; hertil hører eksempelvis Schiffske baser, bifenyler, terfenyler, fenylcykloheksaner, cykloheksylbifenyler, N, S eller 0-holdige heterocykliske forbindelser, f.eks. pyrimidi-ner, kanelsyreestere, cholesterolestere eller forskjellige broholdige, terminalt polare flerkjernede estere av p-alkylbenzosyrer. Generelt foreligger de kommersielt tilgjengelige flytendekrystallblandingene, allerede før tilsatsen av den eller de optisk aktive forbindelsene, som blandinger av forskjellige komponenter, hvorav minst en er mesogen, dvs. som forbindelse som, i derivatisert form eller i blanding med bestemte kokomponenter viser en flytendekrystallfase som lar vente minst en enantiotrop (klarings-temperatur > smeltetemperatur) eller monotrop (klarings-temperatur < smeltetemperatur) mesofasedannelse.
Spesielt inneholder flytendekrystallblandingen ved siden av minst en optisk aktiv forbindelse ifølge oppfinnelsen en esterforbindelse med Sc-fase, f.eks. en alkoksybenzosyrefe-nylester, eller en biaromatisk forbindelse med en nitrogen-holdig heterocyklus, f.eks. en alkylpyrimidinyl-alkoksy-benzen.
Av forbindelsen(e) ifølge oppfinnelsen inneholder flytendekrystallblandingen generelt 0,05 til 70 vekt-#, spesielt 0,1 til 50 vekt-#.
Forbindelsene ifølge oppfinnelsen er egnede som dopestoffer for, spesielt ferroelektriske, flytendekrystallblandinger med nematiske, cholesteriske og/eller smektiske faser. De oppviser eksempelvis i nematiske hhv. cholesteriske faser en høy dreiningsevne, hvorved allerede små tilsatte mengder er tilstrekkelig til å gjennomføre den innledningsvis omtalte helikskompensasjonen uten at derved de allerede tilstedeværende egenskapene for den dopede blandingen påvirkes vesentlig i negativ retning. En slik høy spesifikk virksomhet er ytterst fordelaktig ved utviklingen av blandinger i hht. de krav som i praksis stilles.
Spesielt bevirker forbindelsene ifølge oppfinnelsen i Sc-faser bare en lav spontan polarisasjon Ps, slik at de riktignok påvirker ganghøyden for blandingen i sterk grad, men knapt i det hele påvirker polarisasjonen. Forbindelsene egner seg derfor foretrukket for anvendelse i ferroelektriske blandinger uavhengig av fortegnet for den der tilstedeværende spontane polarisasjonen. [f.eks. R.B. Meyer et al., J. Phys.
(Paris) Lett. 36, L-69 (1975)]. Også i Sc-fasen induserer forbindelsene ifølge oppfinnelsen en heliks, slik at denne effekten kan benyttes for å kompensere en vridning i Sc<*->fasen eller innstille denne på en bestemt verdi, hvilket er fordelaktig for den praktiske anvendelsen [f.eks. B.T. Tsuchiga et al., Jpn. J. Appl. Phys. 25, L-27 (1986)].
Den høye vridningsevnen for forbindelsene ifølge oppfinnelsen fører allerede i nematiske faser ved den heller "klassiske" displayteknologien til fordelaktige anvendelsesmuligheter. Her står imidlertid ofte ikke kompensasjonen, men oppnåelsen av en vridning ved en minst mulig tilsatt mengde av chiralt dopestoff i forgrunnen. Dette gjelder både for den for tiden fremdeles markedsbeherskende TN ("twisted-nematic")-teknolo-gien [M. Schadt et al., Appl. Phys. Lett 18, 127 (1971)] og også for det såkalte White-Taylor-display [D.L. White et al., J. Appl. Phys. 45, 4718 (1974)] eller det såkalte SBE/STN ( "super - b i ref ringence-effect"/"super-twi sted-nematic")-display [T.J. Scheffer et al., Appl. Phys. Lett. 45, 1021
(1984)] og dets forskjellige modifikasjoner som OMI ("optical mode interference") display [M. Schadt et al., Appl. Phys. Lett. 50, 236 (1987)].
Eksempel 1
(S)-4-(5-oktyl-pyrimidin-2-yl)fenyl-(2,2-dimetyl-1, 3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
For oppløsning av 1,38 g trifenylfosfin i 30 ml tetrahydrofu-ran tilsettes 0,83 ml azodikarboksylsyredietylester ved 0°C. Etter 15 minutter blandes det med 1,5 g 4-(5-oktyl-pyrimidin-2-yl)fenol og 0,7 g (S)-2,2-dimetyl-l,3-dioksolan-4-metanol og blandingen holdes i 2 dager ved 25°C. Oppløsningsmidlet avdestilleres og resten oppdeles kromatografisk (Si02, Cl^C^/eddiksyreetylester 95/5). Etter omkrystallisasjon fra n-heksan oppnås 0,95 g av det ønskede produktet som har et smeltepunkt på 114,2"C.
[a]<22>D: + 6,6 (c = 5, CHC13).
Analogt oppnås:
Eksempel 2 (S)-4-(2-oktyloksy-pyrimidin-5-yl)fenyl-( 2 , 2-dimetyl-l ,3-dioksolan-4-yl )metyl-eter
Smeltepunkt: 90,2°C [a]<22>D: + 4,1 (c = 5, CHCI3)
Eksempel 3
( S )-4 -(5-oktyltio-pyrimidin-5-yl )fenyl-(2,2-dimetyl-l,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 86,8"C [a]<22>D: + 4,0 (c = 5, CHC13)
Eksempel 4
(S)-4-(2-oktyl-pyrimidin-5-yl )fenyl-(2 , 2-dimetyl-l, 3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 95,6° C [cx]<22>D: + 4,4 (c = 5, CEC13)
Eksempel 5
( S)-4-( 5-oktyloksy-pyrimidin-2-yl)fenyl-(2,2-dimetyl-l,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 94,2"C [a]<22>D: + 8,3 (c = 5, CHC13)
Eksempel 6
(S)-4-[5-(4 -heksyl-fenyl)-pyr imidin-2-yl]fenyl-(2,2-dimetyl-1,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 110°C [a]<22>D: + 3,9 (c = 5, CHC13) Klaringspunkt: 164"C Eksempel 7 (S)-4-(4-decyloksy-benzoyloksy )f enyl - ( 2,2-dimetyl-l,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 70,4GV [a]<22>D: + 4,9 (c = 5, CHCI3)
Eksempel 8
( S )-[4 - ( 4- okty 1oksy-benzoyloksy)benzoyloksy]fenyl-(2,2-dimetyl-1,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
X 126 SA<*> 149 N<*> 175 I [a]22D:+ 3,6 (c = 5, CHC13).
Denne forbindelsen er selv flytendekrystallinsk og kan følgelig, ved siden av funksjonen som chiralt dopestoff, også anvendes for utvidelse av og N<*->faseområdet for flytendekrystallinske blandinger.
Eksempel 9
(S)-4-[5-(lH, lH-perf luo r ok tyl ok sy )-pyrimidin-2-yl]-fenyl -
(2,2-dimetyl-l,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 98,9°C [a]D<22> = + 4,0 (c = 5, CHC13)
Eksempel 10
(S)-4-[5-(7 -metyl -nonyl ok sy ) py r imi din-2-yl] f enyl -(2,2-dimetyl-1,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
X 56 SA 57 I [a]D<22>: + 9,7 (c = 5, CHC13)
Opptredenen av en SA-fase fører til en spesiell god kompa-tibilitet for denne forbindelsen i smektiske faser.
Analogt, men under anvendelse av (S)-2-okso-l,3-dioksolan-4-metanol hhv. 5-propyl-4-metanol-derivatet, oppnås: Eksempel 11 (S )-4-( 5-oktyl-pyrimidin-2-yl)fenyl-(2-okso-l,3-dioksolan-4-yl )metyl-eter Smeltepunkt: 122,4<0>C [a]D<22>: -5,3 (c = 5, CHCI3) Eksempel 12 (S)-4-(2-oktyltio-pyrimidin-5-yl)fenyl-(2-okso-l,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 104,9°C [a]D22: -10,0 (c = 5, CHCI3)
Eksempel 13
(S)-4-(2-oktyloksy)-pyrimidin-5-yl) fenyl-(2-okso-l,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 117,8°C [cx]d22 : ~8»9 (c = 5, CHC13) Eksempel 14 4-dodecyloksy-bifenyl-4'-yl-(2-okso-5-propyl-l,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 94°C
Eksempel 15
cis-4- ( 4-dodecyloksy-"benzoyloksy)-bi f enyl-4 ' -yl-(2-okso-5-propyl-1,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 122, 5°C
Eksempel 16
trans-4-( 4-decyloksy-benzoyloksy) -bi f enyl-4 ' -yl-(2-okso-5-propyl-1,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Faserekkefølge: K 133,5 SA 146,5 I
Eksempel 17
cis - [4 - (5-oktyloksy-pyrimidin-2-yl )fenyl]-(2-okso-5-propyl-1,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 100°C
Eksempel 18
trans-[4-(5-oktyloksy-pyrimidin-2-yl)fenyl]-(2-okso-5-propyl-1,3-dioksolan-4-yl)metyl-eter
Smeltepunkt: 83°C
Eksempel 19
(S )-4-(2-oktyloksy-pyrimidin-5-yl)fenyl-[spiro(1,3-dioksolan-2,1'-cykloheksan)-4-yl]metyl-eter
En oppløsning av 3 g 4-(2-oktyloksy-pyrimidin-5-yl)fenol i 100 ml dimetylformamid blandes med 0,72 g NaH (50$ i paraffinolje) og etter avslutning av reaksjonen tilsettes 4,89 g (S)-2,3-0-cykloheksylidenglyserol-tosylat. Etter 4 timer blandes med 500 ml EtøO, den vandige blandingen ekstraheres med diklormetan og ekstraktet oppdeles kromatografisk (SiOg, CB^C^/eddiksyreester 99/1). Etter omkrystallisasjon fra n-heksan oppnås 2,0 g av det ønskede produktet med smeltepunkt 93,4°C.
[a]D<22>: + 8,0 (c = 5, CHC13)
Analogt oppnås:
Eksempel 20 (S)-4-( 2-oktyltio-pyrimidin-5-yl)fenyl-[spiro(l,3-dioksolan-2,1'-cykloheksan)-4-yl]metyl-eter Smeltepunkt: 80,2"C [oc]d<22>: + 8,6 (c = 5, CHC13) Eksempel 21 ( S)-4-(2-oktyl-pyrimidin-5-yl)fenyl-[spiro(1,3-dioksolan-2,1'-cykloheksan)-4-yl]metyl-eter Smeltepunkt: 91,3°C [oc]D<22>: + 8,3 (c = 5, CHCI3) Eksempel 22 (S)-4-[-<4-(5 -okt yl -pyr imidin-2-yl )f enyloksy >-karbonyl oksy-metyl]-2,2-dimetyl-l,3-dioksolan
En oppløsning av 4,3 g 4-(5-oktyl-pyrimidin-2-yl)fenol og 2,1 g N,N-dimetylanilin i 50 ml toluen blandes med 9,9 g av en 15 vekt-# oppløsning av fosgen i toluen. Etter 24 timer filtreres det og filtratet blandet med 1,2 g pyridin og dråpevis ved 0°C med 2 g (S)-2,2-dimetyl-l,3-dioksolan-4-metanol. Etter 6 timer filtreres det, filtratet befris i vakuum for oppløsningsmiddel og resten oppdeles kromatografisk. (SiC"2, CE2C12). Etter omkrystallisasjon fra n-heksan oppnås 1,4 g av det ønskede produktet med smeltepunkt 47°C.
[a]D<22>: -5,1 (c = 1,5, CHC13).
Målemetode:
Blander man et (ikke-chiralt) oppløsningsmiddel med en liten mengde av en chiral forbindelse, så dreies planet for det lineært polariserte lyset med den (karakteristiske) vinkelen a; denne vinkelen angis som følger:
[a]p^ (c=x, LM), hvori symbolene har følgende betydning:
x = konsentrasjon av oppløsningen i g/l, LM = oppløsningsmid-del, D = 589 nm (NaD-linje), T = temperatur for oppløsningen. Dreievinkelen bestemmes i et polarimeter etter 10 cm gjennom-gang av lyset.
Anvendelseseksempler Ål til A13
Bestemmelsen av HTP ("helical twisting power")-verdiene, dvs. et mål for dreiningsevnen, gjennomføres ved fremgangsmåten beskrevet av Kassubek et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 8, 305-314 (1969). For dette formålet blandes chirale dopestoffer i en nematisk vertsblanding; med denne forsøksblandingen fylles en plantorientert kilecelle og ved utmåling av forskyv-ningslinjene i polarisasjonsmikroskopet (ved kjent kilevinkel for cellen) bestemmes den cholesteriske heliksganghøyden. Fortegnet for ganghøyden kan bestemmes ved dreining av analysatoren. Dersom ganghøyden (eller "pitch") p er kjent, så beregnes HTP ved hjelp av: HTP = l/p*X, med X = molbrøk for det chirale dopestoffet. De anvendte vertsblandingene betegnes med A til D. HTP-verdiene fremgår av tabell 1. Vertsblandingene har følgende områder for de cholesteriske fasene:
Resultatene viser at store HTP-verdier, og dermed et bredt område for den ønskede ganghøyden, kan oppnås ved små tilsatte mengder av forbindelsene ifølge oppfinnelsen.
For anvendelsen som dopestoffer for stignings-kompensasjon av ferroelektriske (smektisk C<*>) flytendekrystallblandinger er det fordelaktig når vridningsevnen er stor, men samtidig den induserte spontane polarisasjonen Ps (i den smektiske C<*->fasen) er minst mulig, slik at det ikke, eller i liten grad, må legges vekt på fortegnskompatibilitet med ytterligere chirale blandingskomponenter. Med anvendelsen av forbindelsene ifølge oppfinnelsen er dette mulig (se tabell 2). Ps-verdiene bestemmes ifølge Sawyer-Tower-metoden [se K. Skarp et al., Ferroelectric Letters 6, 67 (1986)] ved 25°C i 10 vekt-% forsøksblandinger av dopestoffene i vertsblandingen D (smektisk C<*->fase fra 14 til 51°C); praktisk anvendbare blandinger bør ha Ps-verdier på > 5 nC/cm2 , dvs. den ønskede målsetningen med en lav spontan polarisasjon er oppnådd.

Claims (3)

1. Optisk aktive 1,3-dioksolan-derivater som i 4-stilling bærer en mesogen rest, karakterisert ved den generelle formelen (I) hvori symbolene har følgende betydning: R<1> er en rettkjedet eller forgrenet alkylrest med 1 til 16 C- atomer hvorved disse restene selv kan inneholde asymme-triske C-atomer, hvorved en —CB^-gruppe kan være erstattet med -0- eller -S-, og hvori et eller flere H-atomer kan være erstattet med F, R<2> og R<3> betyr en alkylrest med 1 til 10 C-atomer, eller R<2 > og R<3> danner sammen med C(2)-atomet av dioksolanringen en cyklopentan-, cykloheksan- eller cykloheptanring eller en ketogruppe, R<4> betyr H eller en alkylrest med 1 til 10 C-atomer, j og 1 er null, 1 eller 2, k og m er null eller 1, n er null, 1 eller 2, under følgende forutsetninger: når 3 og/eller 1 = null, er k = null; når n = null, er m = null; summen j + 1 + n er minst 1 og høyst 3, -A<1> og -A2 betyr -M<1> og -M<2> betyr -CO-0, -0-CO, og X betyr 0.
2. Flytendekrystallblanding, karakterisert ved et innhold av minst et optisk aktivt 1,3-dioksolanderivat med generell formel (I) ifølge krav 1.
3. Ferroelektrisk flytendekrystallblanding, karakterisert ved et innhold av minst et optisk aktivt 1,3-dioksolanderivat med generell formel (I) ifølge krav 1.
NO892983A 1988-07-22 1989-07-20 Optisk aktive 1,3-dioksolanderivater som i 4-stilling baerer en mesogen rest og flytendekrystallblandinger inneholdende disse NO172985C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3824902A DE3824902A1 (de) 1988-07-22 1988-07-22 Optisch aktive, in 4-stellung einen mesogenen rest tragende 1,3-dioxolan-derivate, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als dotierstoffe in fluessigkristallmischungen

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO892983D0 NO892983D0 (no) 1989-07-20
NO892983L NO892983L (no) 1990-01-23
NO172985B true NO172985B (no) 1993-06-28
NO172985C NO172985C (no) 1993-10-06

Family

ID=6359301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO892983A NO172985C (no) 1988-07-22 1989-07-20 Optisk aktive 1,3-dioksolanderivater som i 4-stilling baerer en mesogen rest og flytendekrystallblandinger inneholdende disse

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5651918A (no)
EP (1) EP0351746B1 (no)
JP (1) JPH0699422B2 (no)
KR (1) KR0126469B1 (no)
AT (1) ATE99304T1 (no)
DE (2) DE3824902A1 (no)
NO (1) NO172985C (no)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3907601A1 (de) * 1989-03-09 1990-09-13 Hoechst Ag Optisch aktive, einen mesogenen rest tragende dioxolanylacryl- und dioxolanylpropionsaeureester, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als dotierstoffe in fluessigkristallmischungen
DE3909355A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-27 Hoechst Ag Ferroelektrische fluessigkristalline mischungen
WO1991006613A1 (de) * 1989-11-01 1991-05-16 F.Hoffmann-La Roche Ag Temperaturkompensation von flüssigkristallparametern
US5309265A (en) * 1989-11-01 1994-05-03 Hoffmann-La Roche Inc. Short pitch LC layer with a temperature independent λ0 and containing a nematic LC doped with plural chiral additives having the same twist sense
DE4116750A1 (de) * 1991-05-23 1992-11-26 Hoechst Ag Optisch aktive 1,3-dioxolane als dotierungskomponenten in fluessigkristallmischungen
DE4311968A1 (de) * 1993-04-10 1994-10-20 Hoechst Ag Smektische Flüssigkristallmischung
DE4311967A1 (de) * 1993-04-10 1994-10-13 Hoechst Ag Smektische Flüssigkristallmischung
US6034752A (en) 1997-03-22 2000-03-07 Kent Displays Incorporated Display device reflecting visible and infrared radiation
DE19732160A1 (de) 1997-07-25 1999-01-28 Hoechst Ag Chipkarte mit bistabiler Anzeige
EP0992485B1 (en) * 1998-10-02 2003-07-30 MERCK PATENT GmbH Chiral compounds
DE69909925D1 (de) 1998-10-02 2003-09-04 Merck Patent Gmbh Chirale Verbindungen
DE10039377A1 (de) 1999-09-03 2001-03-08 Merck Patent Gmbh Thermochromes flüssigkristallines Medium
WO2001096494A1 (en) * 2000-06-09 2001-12-20 Kent Displays, Inc. Chiral additives for cholesteric displays
WO2014185425A1 (ja) * 2013-05-13 2014-11-20 独立行政法人科学技術振興機構 液晶化合物、液晶性イオン伝導体、液晶電解質及び色素増感太陽電池
US11231632B2 (en) 2018-12-13 2022-01-25 Gentex Corporation Low-volatile electro-optic electrolyte solvents containing cylic organic carbonates
WO2020122908A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-18 Gentex Corporation Low-volatile electro-optic electrolyte solvents containing cylic organic carbonates
CN114958389A (zh) * 2022-06-16 2022-08-30 西北工业大学 一种锂离子电池用高双折射率混合液晶及其制备方法
CN114853717A (zh) * 2022-06-16 2022-08-05 西北工业大学 一种光控离子传输的液晶态电解质及其制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4322354A (en) * 1979-03-05 1982-03-30 Timex Corporation 5-Substituted-2-(4-cyanophenyl)-1,3,-dioxanes
US4424372A (en) * 1982-09-20 1984-01-03 Timex Corporation 4-Substituted phenyl 4'-(5-N-alkyl-1,3-dioxan-2-yl) thiobenzoates
DE3604898A1 (de) * 1986-02-17 1987-08-20 Hoechst Ag Chirale umsetzungsprodukte aus mesogenen molekuelbausteinen und bifunktionell reaktionsfaehigen weinsaeurederivaten und ihre verwendung als dotierstoff in fluessigkristall-phasen
DE3604899A1 (de) * 1986-02-17 1987-08-20 Hoechst Ag Chirale umsetzungsprodukte aus mesogenen molekuelbausteinen und bifunktionell reaktionsfaehigen butantetraolderivaten und ihre verwendung als dotierstoff in fluessigkristall-phasen
DE3739588A1 (de) * 1986-12-20 1988-07-28 Merck Patent Gmbh Cyclopentanabkoemmlinge
JPS63179835A (ja) * 1986-12-20 1988-07-23 メルク・パテント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング シクロペンタン誘導体
DE3713273A1 (de) * 1987-04-18 1988-11-03 Hoechst Ag Verwendung von optisch aktiven 1,3-dioxolan-4-carbonsaeureestern als dotierstoffe in fluessigkristallmischungen, diese enthaltende fluessigkristallmischungen und neue optisch aktive 1,3-dioxolan-4-carbonsaeureester
JPS6463571A (en) * 1987-09-03 1989-03-09 Chisso Corp Optically active-2,5-diphenylpyridines
DE3823154A1 (de) * 1988-07-08 1990-01-11 Hoechst Ag Neue ferroelektrische fluessigkristalline polymere
DE3832503A1 (de) * 1988-09-24 1990-03-29 Hoechst Ag Neue optisch aktive ester der 5-ethyl- und der 5-vinyl-1,3-dioxolan-4-carbonsaeure, ihre verwendung als dotierstoffe in fluessigkristallmischungen und die neuen ester enthaltende fluessigkristallmischungen
EP0573878B1 (de) * 1992-06-09 2000-12-20 Aventis Research & Technologies GmbH & Co. KG 3-Fluorpyridine, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen

Also Published As

Publication number Publication date
KR0126469B1 (ko) 1997-12-24
NO892983D0 (no) 1989-07-20
JPH0288573A (ja) 1990-03-28
ATE99304T1 (de) 1994-01-15
US5651918A (en) 1997-07-29
JPH0699422B2 (ja) 1994-12-07
NO892983L (no) 1990-01-23
NO172985C (no) 1993-10-06
DE58906540D1 (de) 1994-02-10
EP0351746B1 (de) 1993-12-29
KR910002840A (ko) 1991-02-26
EP0351746A1 (de) 1990-01-24
DE3824902A1 (de) 1990-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO172985B (no) Optisk aktive 1,3-dioksolanderivater som i 4-stilling baerer en mesogen rest og flytendekrystallblandinger inneholdende disse
US5384070A (en) Use of optically active tetrahydrofuran-2-carboxylic acid esters as dopants in liquid-crystal mixtures, liquid-crystal mixtures containing same and novel optically active tetrahydrofuran-2-carboxylic acid esters
US5071589A (en) Liquid-crystalline mixtures, in particular ferroelectric liquid-crystalline mixtures
EP0697017B1 (en) Novel compounds for use in liquid-crystal compositions
JPH0291080A (ja) オルガノシリルアルキル‐またはシリルアルケニル‐化合物、その製造方法および、液晶混合物でのその用途
US5849216A (en) Compounds for use in liquid-crystal mixtures
NO170416B (no) Chirale aryl-2,3-epoksyalkyl-forbindelser og anvendelse av disse
US4988459A (en) Use of optically active oxirane-2-carboxylic acid esters as dopants in liquid-crystal mixtures, liquid-crystal mixtures containing same and novel optically active oxirane-2-carboxylic acid esters
KR960000076B1 (ko) 키랄성 에스테르의 제조방법
US5447656A (en) Meta-substituted aromatic compounds having six-membered rings, for use in liquid-crystal mixtures
NO872039L (no) Nitrogenholdige heterocykliske forbindelser.
JPH1072386A (ja) シクロペンチル誘導体
JPH04234378A (ja) オキサゾリジノン及び液晶混合物へのその利用
JPH0253768A (ja) 置換された対掌性酒石酸イミド、その製造方法および液晶混合物のドーパントとしてのその用途
NO170885B (no) Optisk aktive 1,3-dioksolan-4-karboksylsyreestere, anvendelsen av disse som doteringsstoffer i flytende krystallblandinger samt flytende krystallblandinger inneholdende disse estere
NO169226B (no) Chirale aryloksypropionsyreestere og deres anvendelse somdoteringsstoff i flytende krystall-faser
JPH05194378A (ja) 対掌性アゼチジノン誘導体および液晶混合物におけるドーピング剤としてのその使用
JP2843624B2 (ja) 2,5―ジ置換ヘテロ環状化合物および液晶相
US5439612A (en) Cyclohexylphenylpyrimidines, process for their preparation, and their use in liquid-crystalline mixtures
US5395553A (en) Liquid crystalline compounds, liquid crystal compositions containing the same and use thereof
US6737124B2 (en) Liquid crystal compounds having a silane tail with a perfluoroalkyl terminal portion
DE4143139A1 (de) Chirale oxiranylmethyl-ether und ihre verwendung als dotierstoffe in fluessigkristallmischungen
JPH06263662A (ja) トリフルオロフェニレン化合物、その製造方法、およびその強誘電性液晶混合物への使用
US5336436A (en) Optically active oxirane derivatives, and their use as dopes in liquid-crystal mixtures
US5354500A (en) Optically active carboxylic esters of oxygen-containing heterocycles as doping substances in liquid crystal mixtures and liquid crystal mixtures containing them