WO2008128622A2 - Pyridin-verbindungen für flüssigkristalline mischungen - Google Patents

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WO2008128622A2
WO2008128622A2 PCT/EP2008/002582 EP2008002582W WO2008128622A2 WO 2008128622 A2 WO2008128622 A2 WO 2008128622A2 EP 2008002582 W EP2008002582 W EP 2008002582W WO 2008128622 A2 WO2008128622 A2 WO 2008128622A2
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Lars Lietzau
Markus Czanta
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Merck Patent Gmbh
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    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition

Definitions

  • the invention relates to 2,5-substituted pyridine derivatives and 3-fluoropyridine derivatives having a difluoromethyleneoxy group and to their use as component (s) in liquid-crystalline media. Moreover, the present invention relates to liquid crystal and electro-optical display elements which contain the liquid-crystalline media according to the invention.
  • the compounds of the invention have a difluoromethyleneoxy group in a particular arrangement.
  • nematic liquid crystals have hitherto found the widest application in flat display devices. They were particularly used in passive TN or STN matrix displays or systems with a TFT active matrix.
  • the compounds according to the invention can be used as component (s) of liquid-crystalline media, in particular for displays based on the principle of the twisted cell, the guest-host effect, the effect of deformation of upright phases DAP or ECB (electrically controlled birefringence), the I PS effect (in-plane switching) or the effect of dynamic dispersion based.
  • JP 58035174 discloses an insecticide having a pyridine ring and a CF 2 O group.
  • the document contains no evidence for a difluoromethylene group.
  • the compounds disclosed therein are intended to solve the problem of providing non-polar compounds or compounds with negative dielectric anisotropy, but not compounds having a particularly high, positive dielectric anisotropy.
  • the compounds should simultaneously have a comparatively low viscosity, as well as a dielectric
  • the invention was therefore an object of finding new stable, compounds which, as component (s) of liquid-crystalline media, in particular for z.
  • TN, STN, IPS and TN TFT displays are suitable.
  • a further object of the present invention was to provide compounds which, on their own or in mixtures, have a high dielectric anisotropy ⁇ and a high clearing point.
  • the compounds of the invention should be thermally and photochemically stable under the conditions prevailing in the fields of application.
  • the inventive Compounds as far as possible have a broad nematic phase. As mesogens they should allow a broad nematic phase in mixtures with liquid-crystalline co-components as well as being miscible with nematic base mixtures, especially at low temperatures.
  • the pyridine derivatives according to the invention are particularly suitable as components of liquid-crystalline media. With their help, it is possible to obtain liquid-crystalline media, in particular suitable for TN-TFT and STN displays, but also for IPS systems or newer concepts which require particularly high dielectric anisotropies.
  • the compounds of the invention are particularly stable, even under the action of air, and colorless. They are also distinguished by particularly strongly positive dielectric anisotropies .DELTA..beta., As a result of which lower threshold voltages are required for use in optical switching elements. They have for themselves or in mixtures a broad nematic phase range.
  • the compounds according to the invention have a particularly low melting point, a high clearing point, and at the same time low values for the rotational viscosity .gamma.i.
  • an increased thermal stability, an increased clearing point and a particularly high polarity are observed.
  • the range of liquid-crystalline substances which are suitable for the production of liquid-crystalline mixtures from a variety of application-technical points of view is considerably broader.
  • the invention thus relates to compounds of the formula I
  • a 1 , A 2 , A 3 and A 4 are each independently, identically or differently: a) trans-1,4-cyclohexylene or cyclohexenylene, in which also one or more non-adjacent CH 2 groups is substituted by -O- and / or - S- may be replaced and where H may be substituted by F,
  • Atoms may be replaced by Br, Cl, F, CN, methyl, methoxy or a mono- or polyfluorinated methyl or methoxy group, or
  • SCN, SF 5, CH 2 F, CHF 2, CF 3, OCH 2 F, OCHF 2 or OCF 3 may be substituted one or more double bonds by
  • Y and Y 1 are Cl, F, CN, OCF 3 or CF 3 ,
  • a is O, 1 or 2, preferably O or 1
  • b is O, 1 or 2, preferably 1
  • c is O, 1 or 2, preferably O, where a + b + c ⁇ 4, preferably equal to 1, 2 or 3, more preferably 1 or 2, mean ⁇ .
  • a 1 "3 or Z 1" 3 can independently assume different meanings if they occur several times for a, b or c> 1.
  • the invention further relates to the use of the compounds of the formula I in liquid-crystalline media.
  • liquid-crystalline media having at least two liquid-crystalline components which contain at least one pyridine derivative of the formula I.
  • the compounds of the formula I have a wide range of applications. Depending on the choice of substituents, these compounds may serve as base materials from which liquid crystalline media 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 in order, for example, to influence the dielectric and / or optical anisotropy of such a dielectric and / or to optimize its threshold voltage and / or its viscosity.
  • the compounds of the formula I are colorless in the pure state and form liquid-crystalline mesophases in their own or in mixtures in a temperature range which is favorably located for electrooptical use. With the compounds according to the invention, it is possible to achieve broad nematic phase ranges. In liquid-crystalline mixtures, the compounds of the invention increase the clearing point and increase the
  • Polarity of the mixture clearly. They can also be heated in air for 20 h at 130 ° C or more, preferably even to 150 0 C or more, without significant decomposition occurs.
  • Z 1 and / or Z 3 are preferably a single bond, -CF 2 O-, -OCF 2 -, -C 2 F 4 -, -CH 2 O-, -OCH 2 - or - (CO) O-, especially one single bond.
  • a 2 preferably denotes an unsaturated or aromatic ring from groups b) or c) according to the definition of formula I.
  • a 1 , A 2 , A 3 and A 4 are preferred
  • the group A 1 means preferred
  • A is preferred
  • A is preferred
  • R 1 is preferably alkyl, alkoxy, alkenyl or alkenyloxy of up to 8 carbon atoms.
  • R 1 particularly preferably denotes straight-chain alkyl or alkenyl.
  • R 2 is X, where
  • R 1 and R 2 are not simultaneously H.
  • R 1 , A 1 , X, a, b and V have the meanings given above for formula I, and L 1 , L 2 , L 3 and L 4 are H or F.
  • L 1 is a fluoro
  • b is preferably 0 or 1, in particular 1.
  • V is preferably H.
  • L 3 is preferably F.
  • a + b is preferably 1, 2 or 3.
  • Very particularly preferably b 1, and a is preferably 1 or 2.
  • Particularly preferred are 2, 3 or four of the groups L 1 to L 4 is a fluorine.
  • compounds of the formula I are preferred in which V is an F and at least one of the rings A 1 and A 2 is a 1, 4-phenylene according to the group b). Particular preference is given to compounds in which a + b is 1, 2 or 3. In particular, b is 1 and a is 1.
  • the group A 1 means preferably
  • Particularly preferred compounds of the formula I are the compounds of the formulas 11 to 17,
  • L 2 , L 3 , L 4 , L 5 and L 6 are independently H or F.
  • both the pure substances and each mixing ratio of the isomers are included and each considered as a suitable mixture component.
  • the compounds of the formula I are prepared by methods known per se, as described in the literature (for example in the standard works such as Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart), specifically under reaction conditions suitable for the said reactions are known and suitable. One can also make use of known per se, not mentioned here variants.
  • the invention therefore also has a process for the preparation of
  • Is hydrogen or fluorine is characterized in that it comprises a process step wherein a 2-substituted pyridine of
  • R 1 , A 1 , Z 1 , V and a are as defined in claim 1, and Hal is OSO 2 CF 3 , Cl, Br or I, with a boronic acid or an open-chain or cyclic boronic ester of the formulas
  • the complexes are preferably palladium (II) complexes, in particular bis (triphenylphosphine) palladium (II) chloride.
  • Hal preferably denotes chlorine or bromine, in particular chlorine.
  • Illa / Illb b is preferably 1 or 2 and Z 2 is a single bond.
  • the subforms given for the compounds of the formula I are preferred.
  • the invention also relates to liquid-crystalline media containing one or more of the compounds of the formula I.
  • the liquid-crystalline media contain at least two components. They are preferably obtained by mixing the components together.
  • a process for producing a liquid-crystalline medium is therefore characterized in that at least one compound of the formula I is mixed with at least one further mesogenic compound and, if appropriate, additives are added.
  • the liquid-crystalline media according to the invention preferably contain, in addition to one or more compounds according to the invention, as further constituents 2 to 40, particularly preferably 4 to 30 components.
  • these media contain, in addition to one or more compounds according to the invention 7 to 25 components.
  • nematic or nematogenic (monotropic or isotropic) substances are preferably selected from nematic or nematogenic (monotropic or isotropic) substances, in particular substances from the classes of azoxybenzenes, benzylideneanilines, biphenyls, terphenyls, phenyl or cyclohexyl benzoates, cyclohexane-carboxylic acid phenyl or cyclohexyl esters, phenyl or cyclohexyl esters Cyclohexylbenzoeklare, phenyl or cyclohexyl esters of cyclohexylcyclohexanecarboxylic, Cyclohexylphenylester of benzoic acid, cyclohexanecarboxylic or Cyclohexylcyclohexancarbonklare, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyls, Phen
  • L and E which may be the same or different, each independently represents a bivalent radical selected from the group consisting of -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe- Cyc, -Cyc-Cyc, -Pyr-, -Dio, -Py-, -G-Phe- and -G-Cyc- and their mirror images formed group, wherein Phe is unsubstituted or substituted by fluorine 1, 4-phenylene , Cyc trans-1, 4-cyclohexylene, Pyr pyrimidine-2,5-diyl, Dio 1, 3-dioxane-2,5-diyl, Py tetrahydropyran-2,5-diyl and G 2- (trans-1, 4-cyclohexyl) -ethyl.
  • one of L and E is Cyc, Phe or Pyr.
  • E is preferably Cyc, Phe or Phe-Cyc.
  • the media according to the invention preferably comprise one or more components selected from the compounds of the formulas 1, 2, 3, 4 and 5, in which L and E are selected from the group Cyc, Phe and Pyr and simultaneously one or more components selected from the compounds of the Formulas 1, 2, 3, 4 and 5, wherein one of the radicals L and E is selected from the group Cyc, Phe, Py and Pyr and the other radical is selected from the group -Phe-Phe-, -Phe-Cyc- , -Cyc-Cyc-, -G-Phe- and -G-Cyc-, and optionally one or more components selected from the compounds of formulas 1, 2, 3, 4 and 5, wherein the radicals L and E are selected from the group -Phe-Cyc, -Cyc-Cyc, -G-Phe and -G-Cyc-.
  • R 'and / or R each independently represent alkyl, alkenyl, alkoxy, alkoxyalkyl, alkenyloxy or alkanoyloxy having up to 8 C atoms, -F, -Cl, -CN, -NCS or - (O) iCH 3-k F k , where i is 0 or 1 and k is 1, 2 or 3.
  • Formulas 1, 2, 3, 4 and 5 are each independently alkyl, alkenyl, alkoxy, alkoxyalkyl, alkenyloxy or alkanoyloxy having up to 8 carbon atoms.
  • this smaller subgroup will be called Group A and the compounds will be referred to as Partial Formulas 1a, 2a, 3a, 4a and 5a.
  • R 'and R "are different from each other one of these radicals is usually alkyl, alkenyl, alkoxy or alkoxyalkyl.
  • R " is -F, -Cl, -NCS or - (O) i CH 3-k F k, where i is 0 or 1 and k is 1, 2 or 3.
  • the compounds in which R "has this meaning are designated by the subformulae 1 b, 2b, 3b, 4b and 5b. Particular preference is given to those compounds of the subformulae 1 b, 2b, 3b, 4b and 5b in which R "has the meaning -F, -Cl, -NCS, -CF 3 , -OCHF 2 or -OCF 3 .
  • R 1 has the meanings given for the compounds of the subformulae 1a to 5a and is preferably alkyl, alkenyl, alkoxy or alkoxyalkyl.
  • R denotes -CN.
  • This subgroup is referred to below as group C and the compounds of this subgroup are correspondingly reacted with partial formulas 1c, 2c, 3c, 4c and 5c
  • R 1 has the same as that of the
  • the media according to the invention preferably comprise one or more compounds which are selected from the groups A, B and / or C.
  • the mass fractions of the compounds from these groups in the media according to the invention are preferably:
  • Group A 0 to 90%, preferably 20 to 90%, particularly preferably 30 to 90%;
  • Group B 0 to 80%, preferably 10 to 80%, particularly preferably 10 to 65%;
  • Group C 0 to 80%, preferably 0 to 80%, particularly preferably 0 to 50%;
  • the sum of the mass fractions of the compounds of the groups A, B and / or C contained in the respective inventive media is preferably 5 to 90% and particularly preferably 10 to 90%.
  • the media according to the invention preferably contain 1 to 40%, particularly preferably 5 to 30%, of the compounds according to the invention.
  • the preparation of the liquid-crystal mixtures according to the invention is carried out in a conventional manner.
  • the desired amount of the components used in lesser amount is dissolved in the components making up the main component, preferably at elevated temperature.
  • the dielectrics may also contain further additives known to the person skilled in the art and described in the literature.
  • pleochroic dyes for example, O to 15%, preferably 0 to 10%, pleochroic dyes, chiral dopants, stabilizers or nanoparticles can be added.
  • the individual compounds added are used in concentrations of from 0.01 to 6%, preferably from 0.1 to 3%.
  • concentration data of the other constituents of the liquid-crystal mixtures ie the liquid-crystalline or mesogenic compounds are given, without taking into account the concentration of these additives.
  • the liquid-crystal mixtures according to the invention enable a significant expansion of the available parameter space.
  • the invention also provides electro-optical displays (in particular TFT displays with two plane-parallel carrier plates which form a cell with a border, integrated non-linear elements for switching individual pixels on the carrier plates and a nematic liquid crystal mixture having positive dielectric anisotropy and in the cell high resistivity) containing such media and the use of these media for electro-optical purposes.
  • electro-optical displays in particular TFT displays with two plane-parallel carrier plates which form a cell with a border, integrated non-linear elements for switching individual pixels on the carrier plates and a nematic liquid crystal mixture having positive dielectric anisotropy and in the cell high resistivity
  • alkyl embraces straight-chain and branched alkyl groups having 1-9 carbon atoms, in particular the straight-chain groups methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and heptyl. Groups of 2-5 carbon atoms are generally preferred.
  • alkenyl includes straight-chain and branched alkenyl groups having up to 9 carbon atoms, in particular the straight-chain groups. Particularly preferred alkenyl groups are C 2 -C 7 -1E-alkenyl, C 4 -C 7 3E-alkenyl, C 5 -C 7 -alkenyl, C 6 -C 7 -5-alkenyl and C 7 -6- Alkenyl, in particular C 2 -C 7 -I E-alkenyl, C 4 -C 7 3E-alkenyl and C 5 -C 7 -4-alkenyl.
  • alkenyl groups are vinyl, 1E-propenyl, 1E-butenyl, 1E-pentenyl, 1E-hexenyl, 1E-heptenyl, 3-butenyl, 3E-pentenyl, 3E-hexenyl, 3E-heptenyl, 4-pentenyl , 4Z-hexenyl, 4E-hexenyl, 4Z-heptenyl, 5-hexenyl, 6-heptenyl and the like. Groups of up to 5 carbon atoms are generally preferred.
  • the term "halogenated alkyl" preferably includes mono- or polyfluorinated and / or chlorinated radicals. Perhalogenated radicals are included. Particularly preferred are fluorinated alkyl radicals, in particular CF 3 , CH 2 CF 3 , CH 2 CHF 2 , CHF 2 , CH 2 F, CHFCF 3 and
  • alkylene embraces straight-chain and branched alkanediyl groups having 1-12 carbon atoms, in particular the straight-chain groups methylene, ethylene, propylene, butylene and pentylene. Groups of 2-8 carbon atoms are generally preferred.
  • the total amount of compounds of the formula I in the mixtures according to the invention is not critical.
  • the mixtures may therefore contain one or more other components to optimize various properties.
  • the observed effect on the response times and the threshold voltage is generally greater the higher the total concentration of compounds of the formula I.
  • the structure of the matrix display of polarizers, electrode base plates and electrodes with surface treatment according to the invention corresponds to the usual construction for such displays.
  • the term of the usual construction is broad and includes all modifications and modifications of the matrix display, in particular matrix display elements based on poly-Si TFT.
  • the dielectric anisotropy ⁇ of the individual substances is determined at 20 ° C and 1 kHz. To this end, 5-10% by weight of the substance to be investigated is dissolved in the dielectrically positive mixture ZLI-4792 (Merck KGaA) and the measured value extrapolated to a concentration of 100%.
  • the optical anisotropy ⁇ n is at 20 0 C and a
  • Wavelength of 589.3 nm determined, the rotational viscosity Y 1 at 2O 0 C, both also by linear extrapolation.
  • the clearing point is determined on the pure substance or, if this is not possible, also by extrapolation from ZLI-4792.
  • step 2.2 the compound 10d from the
  • a solution of pyridine 1 (50.0 g, 260 mmol) in 400 ml of diethyl ether is added under nitrogen at -70 0 C with 180 ml (290 mmol) of 15% BuLi in n-hexane.
  • a solution of 36.4 g (260 mmol) of the ketone 11 in 200 ml of diethyl ether is likewise added to the batch at low temperature.
  • the mixture is warmed to -20 ° C, added to ice-water.
  • the organic phase is dried over sodium sulfate and concentrated. The residue obtained is used without further purification in the subsequent stage.
  • the alkyne 36 is analogous to step 2.3 at the end group to the desired
  • step 9b.2 Analogously to step 9b.2, 16.6 g (63.1 mmol) of the boronic acid ester 38 (from 31 by Pd coupling with bis-pinacolato-dibor) with 21.8 g (80 mmol) of the cyclohexene triflate 39 under palladium catalysis converted to compound 40 and worked up.
  • Compound 37 is hydrogenated analogously to Example 5 to compound 41.

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Abstract

Die Erfindung betrifft flüssigkristalline Verbindungen der Formel (I), worin R1, R2, A1, A2, A3, A4, Z1, Z2, Z3, V, a, b und c die in Anspruch (1) angegebenen Bedeutungen haben, sowie flüssigkristalline Medien enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel (I) und elektrooptische Anzeigen enthaltend ein solches flüssigkristallines Medium.

Description

Pyridin-Verbindungen für flüssigkristalline Mischungen
Die Erfindung betrifft 2,5-substituierte Pyridin-Derivate und 3-Fluoropyridin- Derivate mit einer Difluormethylenoxy-Gruppe sowie ihre Verwendung als Komponente(n) in flüssigkristallinen Medien. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung Flüssigkristall- und elektrooptische Anzeigeelemente, welche die erfindungsgemäßen, flüssigkristallinen Medien enthalten. Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen eine Difluormethylenoxy-Gruppe in einer bestimmten Anordnung auf.
In den vergangenen Jahren wurden die Anwendungsgebiete für flüssigkristalline Verbindungen auf verschiedene Arten von Anzeigevorrichtungen, elektrooptische Geräte, elektronische Komponenten, Sensoren, etc. erheblich ausgeweitet. Aus diesem Grund wurden eine Reihe verschiedener Strukturen vorgeschlagen, insbesondere auf dem Gebiet der nematischen Flüssigkristalle. Die nematischen Flüssigkristallmischungen haben bisher die breiteste Anwendung in flachen Anzeigevorrichtungen gefunden. Sie wurden besonders in passiven TN- oder STN-Matrixanzeigen oder Systemen mit einer TFT- Aktivmatrix eingesetzt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können als Komponente(n) flüssigkristalliner Medien verwendet werden, insbesondere für Displays, die auf dem Prinzip der verdrillten Zelle, dem Guest-Host-Effekt, dem Effekt der Deformation aufgerichteter Phasen DAP oder ECB (electrically controlled birefringence), dem I PS-Effekt (in-plane switching) oder dem Effekt der dynamischen Streuung beruhen.
Die Verwendung bestimmter Derivate mit einer Difluormethylenoxy-Brücke (-CF2O-) als flüssigkristalline Substanzen ist dem Fachmann bekannt. In der Druckschrift JP 58035174 wird ein Insektizid mit einem Pyridinring und einer CF2O-Gruppe offenbart.
Darüber hinaus wurden bereits verschiedene Verbindungen mit einer Difluormethylenoxy-Brücke ohne einen Pyridinring als flüssigkristallines Material und dessen Herstellung beschrieben, wie z. B. in der Druckschrift EP 0786445 A1.
Die Druckschrift US 5445763 offenbart smektische Verbindungen mit einem einfach fluorierten Pyridinring zur Verwendung in ferroelektrischen
Displays. Das Dokument enthält keine Hinweise auf eine Difluor- methylenoxy-Gruppe. Die dort offenbarten Verbindungen sollen die Aufgabe lösen, unpolare Verbindungen oder Verbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie bereitzustellen, nicht jedoch Verbindungen mit einer besonders hohen, positiven dielektrischen Anisotropie.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, neue stabile Verbindungen aufzufinden, die als Komponente(n) flüssigkristalliner Medien geeignet sind. Insbesondere sollen die Verbindungen gleichzeitig eine vergleichsweise geringe Viskosität, sowie eine dielektrische
Anisotropie im positiven Bereich besitzen. Für viele aktuelle Mischungskonzepte im Bereich der Flüssigkristalle ist es vorteilhaft, Verbindungen mit einer hohen dielektrischen Anisotropie Δε zu verwenden.
Im Hinblick auf die verschiedensten Einsatzbereiche derartiger Verbindungen mit hohem Δε war es wünschenswert, weitere Verbindungen, vorzugsweise mit hoher Nematogenität zur Verfügung zu haben, die auf die jeweiligen Anwendungen genau maßgeschneiderte Eigenschaften aufweisen.
Der Erfindung lag somit als eine Aufgabe zugrunde, neue stabile, Verbindungen aufzufinden, die als Komponente(n) flüssigkristalliner Medien, insbesondere für z. B. TN-, STN-, IPS- und TN-TFT-Displays, geeignet sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Verbindungen bereitzustellen, die für sich oder in Mischungen eine hohe dielektrische Anisotropie Δε sowie einen hohen Klärpunkt aufweisen. Darüber hinaus sollten die erfindungsgemäßen Verbindungen unter den in den Anwendungsgebieten vorherrschenden Bedingungen thermisch und photochemisch stabil sein. Ferner sollten die erfindungsgemäßen Verbindungen möglichst eine breite nematische Phase aufweisen. Als Mesogene sollten sie eine breite nematische Phase in Mischungen mit flüssigkristallinen Cokomponenten ermöglichen sowie hervorragend mit nematischen Basismischungen, insbesondere bei tiefen Temperaturen, mischbar sein.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Pyridin-Derivate vorzüglich als Komponenten flüssigkristalliner Medien geeignet sind. Mit ihrer Hilfe lassen sich flüssigkristalline Medien, insbesondere geeignet für TN-TFT- und STN-Displays, aber auch für IPS-Systeme oder neuere Konzepte, die besonders hohe dielektrische Anisotropien benötigen, erhalten. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind besonders stabil, auch unter Lufteinwirkung, und farblos. Auch zeichnen sie sich durch besonders stark positive dielektrische Anisotropien Δε aus, aufgrund derer in der Anwendung in optischen Schaltelementen niedrigere Schwellenspannungen erforderlich sind. Sie besitzen für sich oder in Mischungen einen breiten nematischen Phasenbereich. Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäßen Verbindungen einen besonders niedrigen Schmelzpunkt, einen hohen Klärpunkt, sowie gleichzeitig niedere Werte für die Rotationsviskosität γi auf. Im Vergleich mit Stoffen aus dem Stand der Technik wird eine erhöhte thermische Stabilität, ein erhöhter Klärpunkt und eine besonders hohe Polarität (dielektrische Anisotropie) beobachtet.
Mit der Bereitstellung der erfindungsgemäßen Pyridin-Derivate wird ganz allgemein die Palette der flüssigkristallinen Substanzen, die sich unter verschiedenen, anwendungstechnischen Gesichtspunkten zur Herstellung flüssigkristalliner Mischungen eignen, erheblich verbreitert.
Gegenstand der Erfindung sind somit Verbindungen der Formel I,
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V woπn
R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander H, F, Cl, Br1 einen halogenierten oder unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C≡C-, -CH=CH- , -(CO)O-, -0(CO)-, -(CO)- oder -O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei R2 auch CN, SCN, NCS oder SF5 bedeuten kann.
A1, A2, A3 und A4 jeweils unabhängig voneinander, gleich oder verschieden: a) trans-1 ,4-Cyclohexylen oder Cyclohexenylen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können und worin H durch F substituiert sein kann,
b) 1 ,4-Phenylen, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können und worin auch ein oder mehrere H-
Atome gegen Br, Cl, F, CN, Methyl, Methoxy oder eine ein- oder mehrfach fluorierte Methyl- oder Methoxygruppe ersetzt sein können, oder
c) ein Rest aus der Gruppe 1 ,4-Bicyclo(2,2,2)-octylen, Piperidin- 1 ,4-diyl, Cylcobut-1 ,3-diyl, Spiro[3.3]heptan-2,6-diyl,
Figure imgf000006_0001
worin Wasserstoffatome ein oder mehrfach durch F1 CN,
SCN, SF5, CH2F, CHF2, CF3, OCH2F, OCHF2 oder OCF3 substituiert sein können, eine oder mehrere Doppelbindungen durch
Einfachbindungen ersetzt sein können,
M, M1 oder M2 -O-, -S-, -CH2-, -CHY- oder -CYY1-, so dass benachbarte Gruppen nicht gleichzeitig -O- oder -S- bedeuten, und
Y und Y1 Cl, F, CN, OCF3 oder CF3 bedeuten,
V H oder F,
Z1, Z2 und Z3 jeweils unabhängig voneinander, gleich oder verschieden, eine Einfachbindung, -CH2O-, -(CO)O-, -CF2O-, -CH2CH2CF2O-, -CF2CF2-, -CH2CF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CH=CH-, -CH=CF-, -CF=CF- oder -C≡C-, wobei asymmetrische Brücken nach beiden Seiten orientiert sein können, und
a O, 1 oder 2, bevorzugt O oder 1 , b O, 1 oder 2, bevorzugt 1 , und c O, 1 oder 2, bevorzugt O, wobei a + b + c ≤ 4, bevorzugt gleich 1 , 2 oder 3, besonders bevorzugt 1 oder 2, ist, ~~~~ bedeuten.
A1"3 bzw. Z1"3 können unabhängig auch verschiedene Bedeutungen annehmen wenn sie für a, b oder c > 1 mehrmals auftreten.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung der Verbindungen der Formel I in flüssigkristallinen Medien.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind flüssigkristalline Medien mit mindestens zwei flüssigkristallinen Komponenten, welche mindestens ein Pyridin-Derivat der Formel I enthalten.
Die Verbindungen der Formel I besitzen einen breiten Anwendungsbereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können diese Verbindungen als Basismaterialien dienen, aus denen flüssigkristalline Medien 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.
Die Verbindungen der Formel I sind in reinem Zustand farblos und bilden für sich oder in Mischungen flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperaturbereich. Mit den erfindungsgemäßen Verbindungen können sich breite nematischen Phasenbereiche erzielen lassen. In flüssigkristallinen Mischungen erhöhen die erfindungsgemäßen Verbindungen den Klärpunkt und erhöhen die
Polarität der Mischung deutlich. Sie lassen sich auch an Luft während 20 h auf 130 °C oder mehr, bevorzugt sogar auf 150 0C oder mehr erhitzen, ohne dass merkliche Zersetzung eintritt.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, worin a 0 oder 1 , insbesondere a = 1 , ist. Z1 und/oder Z3 bedeuten bevorzugt eine Einfachbindung, -CF2O-, -OCF2-, -C2F4-, -CH2O-, -OCH2- oder -(CO)O-, insbesondere eine Einfachbindung. Z2 bedeutet bevorzugt -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C- oder eine Einfachbindung, insbesondere eine Einfachbindung.
Für den Fall, dass Z2 eine Einfachbindung ist, bedeutet A2 bevorzugt einen ungesättigten oder aromatischen Ring aus den Gruppen b) oder c) nach der Definition der Formel I.
A1, A2, A3 und A4 bedeuten, soweit vorhanden, bevorzugt
Figure imgf000008_0001
und ferner,
Figure imgf000008_0002
Die Gruppe A1 bedeutet dabei bevorzugt
Figure imgf000008_0003
A bedeutet bevorzugt
Figure imgf000008_0004
A bedeutet bevorzugt
Figure imgf000008_0005
R1 bedeutet bevorzugt Alkyl, Alkoxy, Alkenyl oder Alkenyloxy mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen. R1 bedeutet besonders bevorzugt geradkettiges Alkyl oder Alkenyl.
Bevorzugt bedeutet R2 X, wobei
X F, Cl1 OCF3, OCHF2, OCHFCF3, OCF2CHFCF3, CF3, CN, SF5, NCS, insbesondere F, Cl, CN oder OCF3 und ganz besonders F bedeutet. Vorzugsweise bedeuten R1 und R2 nicht gleichzeitig H.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln IA
Figure imgf000009_0001
worin
R1, A1, X, a, b und V die oben für Formel I angegebenen Bedeutungen haben, sowie L1, L2, L3 und L4 H oder F bedeuten.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel IA worin L1 ein Fluor bedeutet, b bedeutet bevorzugt O oder 1 , insbesondere 1. V ist bevorzugt H. L3 ist bevorzugt F. a + b ist bevorzugt 1 , 2 oder 3. Ganz besonders bevorzugt ist b 1 , und a ist bevorzugt 1 oder 2. Besonders bevorzugt sind 2, 3 oder vier der Gruppen L1 bis L4 ein Fluor.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Verbindungen der Formel I bevorzugt, worin V ein F bedeutet und wenigstens einer der Ringe A1 und A2 ein 1 ,4-Phenylen gemäß der Gruppe b) bedeutet. Besonders bevorzugt sind dabei Verbindungen worin a + b 1 , 2 oder 3 beträgt. Insbesondere beträgt b 1 und a 1. Die Gruppe A1 bedeutet dabei bevorzugt
—ff X— oder , besonders bevorzugt
Figure imgf000009_0002
Figure imgf000009_0003
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel I sind die Verbindungen der Formeln 11 bis 17,
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000011_0001
worin R1, V und X die oben angegebenen Bedeutungen haben. L2, L3, L4, L5 und L6 bedeuten unabhängig voneinander H oder F.
Bei Verbindungen, die in Diastereomeren auftreten können, sind sowohl die Reinsubstanzen als auch jedes Mischungsverhältnis der Isomeren umfasst und jeweils als geeignete Mischungskomponente anzusehen.
Die Verbindungen der Formel I werden nach an sich bekannten Methoden dargestellt, wie sie in der Literatur (z.B. in den Standardwerken wie Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart) beschrieben sind und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch machen.
Die Verbindungen der Formel I können vorteilhaft wie an den folgenden beispielhaften Synthesen ersichtlich hergestellt werden (Schema 1 und 2):
Figure imgf000012_0001
Schema 1. Synthesevariante der Pyridin-Derivate der Formel I.
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000012_0003
Schema 2. Synthesevariante der Pyridin-Derivate der Formel L L = H oder F.
Die unbeteiligten Gruppen der Formeln in Schema 1 und 2 lassen sich variieren, so weit es die Definitionen der Verbindungen der Formel I nahe legen. Entsprechende Ausgangsprodukte lassen sich in der Regel vom Fachmann ohne weiteres herstellen. So lassen sich die Verbindungen der Formeln I oder IA herstellen.
Die Erfindung hat daher auch ein Verfahren zur Herstellung von
Verbindungen der Formel I zum Gegenstand:
Ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I, worin V
Wasserstoff oder Fluor bedeutet, ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Verfahrensschritt umfasst, worin ein 2-substituiertes Pyridin der
Formel
Figure imgf000013_0001
worin R1, A1, Z1, V und a wie in Anspruch 1 definiert sind, und HaI OSO2CF3, Cl, Br oder I bedeutet, mit einer Boronsäure oder einem offenkettigen oder cyclischen Boronsäureester der Formeln
(OH)2B-(Z2-A2)rCF2O-(A3-Z3)-A4-R2 IHa
R3O
B-(Z2-A2)b-CF2O-(A3-Z3)-A4-R2 |||b
R4O
worin Z2, Z3, A2, A3, A4, b, c und R2 wie in Anspruch 1 definiert sind, und
R3, R4 Alkyl mit 1-12 C-Atomen oder R3+R4 zusammen auch ein C1-
Cβ-Alkylen, insbesondere der Formeln
-CH2-(CH2)P-CH2- und -C(CH3)2C(CH3)2-, oder 1 ,2-Phenylen bedeuten, wobei R3, R4 und R3+R4 auch substituiert sein können, insbesondere durch C-ι-C6-Alkyl, F, Cl, CrC6-Alkoxy, und wobei p 0 oder 1 ist, in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators, bevorzugt eines Palladiumkomplexes, zur Reaktion gebracht wird. Bei den Komplexen handelt es sich bevorzugt um Palladium(ll)-Komplexe, insbesondere um Bis(triphenylphosphin)palladium(ll)chlorid. HaI bedeutet bevorzugt Chlor oder Brom, insbesondere Chlor. In Illa/Illb bedeutet bevorzugt b 1 oder 2 und Z2 eine Einfachbindung. Weiterhin sind die für die Verbindungen der Formel I angegebenen Unterformen bevorzugt.
Weitere bevorzugte Verfahrensvarianten lassen sich den Beispielen entnehmen, deren Details - auch verallgemeinert nach allgemeiner Fachkenntnis - repräsentativ für bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahren und seiner Produkte sind. Gegenstand der Erfindung sind auch flüssigkristalline Medien enthaltend eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I. Die flüssigkristallinen Medien enthalten wenigstens zwei Komponenten. Man erhält sie vorzugsweise indem man die Komponenten miteinander vermischt. Ein Verfahren zur Herstellung eines flüssigkristallinen Mediums ist daher dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens eine Verbindung der Formel I mit mindestens einer weiteren mesogenen Verbindung vermischt und gegebenenfalls Additive zugibt.
Die erzielbaren Kombinationen aus Klärpunkt, Viskosität bei tiefer Temperatur, thermischer und UV-Stabilität und dielektrischer Anisotropie übertreffen bei weitem bisherige Materialien aus dem Stand der Technik.
Die erfindungsgemäßen, flüssigkristallinen Medien enthalten vorzugsweise neben einer oder mehreren erfindungsgemäßen Verbindungen als weitere Bestandteile 2 bis 40, besonders bevorzugt 4 bis 30 Komponenten. Insbesondere enthalten diese Medien neben einer oder mehreren erfindungsgemäßen Verbindungen 7 bis 25 Komponenten. Diese weiteren Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus nematischen oder nematogenen (monotropen oder isotropen) Substanzen, insbesondere Substanzen aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Cyclohexan- carbonsäure-phenyl- oder cyclohexylester, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohexylbenzoesäure, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohexyl- cyclohexancarbonsäure, Cyclohexylphenylester der Benzoesäure, der Cyclohexancarbonsäure bzw. der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Phenylcyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexylcyclohexane, 1 ,4-Bis-cyclo- hexylbenzole, 4,4'-Bis-cyclohexylbiphenyle, Phenyl- oder Cyclohexyl- pyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexylpyridine, Phenyl- oder Cyclohexyl- dioxane, Phenyl- oder Cyclohexyl-1 ,3-dithiane, 1 ,2-Diphenylethane, 1 ,2-Dicyclohexylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylethane, 1-Cyclohexyl-2-(4- phenyl-cyclohexyl)-ethane, 1 -Cyclohexyl-2-biphenylethane, 1 -Phenyl-2- cyclohexyl-phenylethane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzyl- phenylether, Tolane und substituierten Zimtsäuren. Die 1 ,4-Phenylen- gruppen in diesen Verbindungen können auch fluoriert sein. Mischungen fϋr TFT-Displays enthalten vorzugsweise keine Verbindungen aus der Klasse der Carbonester oder der Carbonitrile.
Die wichtigsten als weitere Bestandteile der erfindungsgemäßen Medien in Frage kommenden Verbindungen lassen sich durch die Formeln 1 , 2, 3, 4 und 5 charakterisieren:
R'-L-E-R" 1
R'-L-COO-E-R" 2 R'-L-CF2O-E-R" 3
R'-L-CH2CH2-E-R" 4
R'-L-C≡C-E-R" 5
In den Formeln 1 , 2, 3, 4 und 5 bedeuten L und E, die gleich oder verschieden sein können, jeweils unabhängig voneinander einen bivalenten Rest aus der aus -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -Py-, -G-Phe- und -G-Cyc- sowie deren Spiegelbildern gebildeten Gruppe, wobei Phe unsubstituiertes oder durch Fluor substituiertes 1 ,4-Phenylen, Cyc trans-1 ,4-Cyclohexylen, Pyr Pyrimidin-2,5-diyl, Dio 1 ,3-Dioxan-2,5-diyl, Py Tetrahydropyran-2,5-diyl- und G 2-(trans-1 ,4-Cyclohexyl)-ethyl bedeuten.
Vorzugsweise ist einer der Reste L und E Cyc, Phe oder Pyr. E ist vorzugsweise Cyc, Phe oder Phe-Cyc. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1 , 2, 3, 4 und 5, worin L und E ausgewählt sind aus der Gruppe Cyc, Phe und Pyr und gleichzeitig eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1 , 2, 3, 4 und 5, worin einer der Reste L und E ausgewählt ist aus der Gruppe Cyc, Phe, Py und Pyr und der andere Rest ausgewählt ist aus der Gruppe -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- und -G-Cyc-, und gegebenenfalls eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1 , 2, 3, 4 und 5, worin die Reste L und E ausgewählt sind aus der Gruppe -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- und -G-Cyc-. R' und/oder R" bedeuten jeweils unabhängig voneinander Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkenyloxy oder Alkanoyloxy mit bis zu 8 C-Atomen, -F, -Cl, -CN, -NCS oder -(O)iCH3-kFk, wobei i 0 oder 1 und k 1 , 2 oder 3 ist.
R1 und R" bedeuten in einer kleineren Untergruppe der Verbindungen der
Formeln 1 , 2, 3, 4 und 5 jeweils unabhängig voneinander Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkenyloxy oder Alkanoyloxy mit bis zu 8 C-Atomen. Im folgenden wird diese kleinere Untergruppe Gruppe A genannt und die Verbindungen werden mit den Teilformeln 1a, 2a, 3a, 4a und 5a bezeichnet. Bei den meisten dieser Verbindungen sind R' und R" voneinander verschieden, wobei einer dieser Reste meist Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkoxyalkyl ist.
In einer anderen als Gruppe B bezeichneten kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1 , 2, 3, 4 und 5 bedeutet R" -F, -Cl, -NCS oder -(O)i CH3-k Fk, wobei i 0 oder 1 und k 1 , 2 oder 3 ist. Die Verbindungen, in denen R" diese Bedeutung hat, werden mit den Teilformeln 1 b, 2b, 3b, 4b und- 5b bezeichnet. Besonders bevorzugt sind solche Verbindungen der Teilformeln 1 b, 2b, 3b, 4b und 5b, in denen R" die Bedeutung -F, -Cl, -NCS, -CF3, -OCHF2 oder -OCF3 hat.
In den Verbindungen der Teilformeln 1 b, 2b, 3b, 4b und 5b hat R1 die bei den Verbindungen der Teilformeln 1a bis 5a angegebenen Bedeutungen und ist vorzugsweise Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkoxyalkyl.
In einer weiteren kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1 , 2, 3, 4 und 5 bedeutet R" -CN. Diese Untergruppe wird im folgenden als Gruppe C bezeichnet und die Verbindungen dieser Untergruppe werden entsprechend mit Teilformeln 1c, 2c, 3c, 4c und 5c beschrieben. In den Verbindungen der Teilformeln 1c, 2c, 3c, 4c und 5c hat R1 die bei den
Verbindungen der Teilformeln 1a bis 5a angegebenen Bedeutungen und ist vorzugsweise Alkyl, Alkoxy oder Alkenyl.
Neben den bevorzugten Verbindungen der Gruppen A, B und C sind auch andere Verbindungen der Formeln 1 , 2, 3, 4 und 5 mit anderen Varianten der vorgesehenen Substituenten gebräuchlich. All diese Substanzen sind nach literaturbekannten Methoden oder in Analogie dazu erhältlich.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten neben erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen, welche ausgewählt werden aus den Gruppen A, B und/oder C. Die Massenanteile der Verbindungen aus diesen Gruppen in den erfindungsgemäßen Medien sind vorzugsweise:
Gruppe A: 0 bis 90 %, vorzugsweise 20 bis 90 %, besonders bevorzugt 30 bis 90 %; Gruppe B: 0 bis 80 %, vorzugsweise 10 bis 80 %, besonders bevorzugt 10 bis 65 %;
Gruppe C: 0 bis 80 %, vorzugsweise 0 bis 80 %, besonders bevorzugt 0 bis 50 %;
wobei die Summe der Massenanteile der in den jeweiligen erfindungsgemäßen Medien enthaltenen Verbindungen aus den Gruppen A, B und/oder C vorzugsweise 5 bis 90 % und besonders bevorzugt 10 bis 90 % beträgt.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten vorzugsweise 1 bis 40 %, besonders bevorzugt 5 bis 30 %, der erfindungsgemäßen Verbindungen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Regel wird die gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich, Lösungen der Komponenten in einem organischen Lösungsmittel, z.B. in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach Durchmischung wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation. Weiterhin ist es möglich, die Mischungen auf andere herkömmliche Arten, z. B. durch Verwendung von Vormischungen, z.B. Homologen-Mischungen oder unter Verwendung von sogenannten "Multi-Bottle"-Systemen herzustellen. Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze enthalten. Beispielsweise können O bis 15 %, vorzugsweise 0 bis 10 %, pleochroitische Farbstoffe, chirale Dotierstoffe, Stabilisatoren oder Nanopartikel zugesetzt werden. Die einzelnen, zugesetzten Verbindungen werden in Konzentrationen von 0,01 bis 6 %, vorzugsweise von 0,1 bis 3 %, eingesetzt. Dabei werden jedoch die Konzentrationsangaben der übrigen Bestandteile der Flüssigkristallmischungen also der flüssigkristallinen oder mesogenen Verbindungen, ohne Berücksichtigung der Konzentration dieser Zusatzstoffe angegeben. Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen eine bedeutende Erweiterung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes.
Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen (insbesondere TFT-Anzeigen mit zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden, integrierten nicht-linearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte auf den Trägerplatten und einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und hohem spezifischem Widerstand), die derartige Medien enthalten sowie die Verwendung dieser Medien für elektro- optische Zwecke.
Der Ausdruck "Alkyl" umfasst geradkettige und verzweigte Alkylgruppen mit 1-9 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl und Heptyl. Gruppen mit 2-5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.
Der Ausdruck "Alkenyl" umfasst geradkettige und verzweigte Alkenylgrup- pen mit bis zu 9 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Besonders bevorzugte Alkenylgruppen sind C2-C7-1 E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl, C5-C7-4-Alkenyl, C6-C7-5-Alkenyl und C7-6-Alkenyl, insbesondere C2-C7-I E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl und C5-C7-4-Alkenyl. Beispiele bevorzugter Alkenylgruppen sind Vinyl, 1 E-Propenyl, 1 E-Butenyl, 1 E-Pentenyl, 1 E-Hexenyl, 1 E-Heptenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 3E-Heptenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl, 4Z-Heptenyl, 5-Hexenyl, 6-Heptenyl und dergleichen. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt. Der Ausdruck "halogenierter Alkylrest" umfasst vorzugsweise ein- oder mehrfach fluorierte und/oder chlorierte Reste. Perhalogenierte Reste sind eingeschlossen. Besonders bevorzugt sind fluorierte Alkylreste, insbesondere CF3, CH2CF3, CH2CHF2, CHF2, CH2F, CHFCF3 und
CF2CHFCF3.
Der Ausdruck "Alkylen" umfasst geradkettige und verzweigte Alkandiylgruppen mit 1-12 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methylen, Ethylen, Propylen, Butylen und Pentylen. Gruppen mit 2-8 Kohlenstoffatomen sind im Allgemeinen bevorzugt.
Die Gesamtmenge an Verbindungen der Formeln I in den erfindungs- gemäßen Gemischen ist nicht kritisch. Die Gemische können daher eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten zwecks Optimierung verschiedener Eigenschaften. Der beobachtete Effekt auf die Ansprechzeiten und die Schwellenspannung ist jedoch in der Regel umso größer je höher die Gesamtkonzentration an Verbindungen der Formel I ist.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Matrix-Anzeige aus Polarisatoren, Elektrodengrundplatten und Elektroden mit Oberflächenbehandlung entspricht der für derartige Anzeigen üblichen Bauweise. Dabei ist der Begriff der üblichen Bauweise hier weit gefasst und umfasst auch alle Abwandlungen und Modifikationen der Matrix-Anzeige, insbesondere auch Matrix-Anzeigeelemente auf Basis von poly-Si TFT.
Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Anzeigen zu den bisher üblichen auf der Basis der verdrillten nematischen Zelle besteht jedoch in der Wahl der Flüssigkristallparameter der Flüssigkristallschicht.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie begrenzen zu sollen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Ferner bedeuten Tg Glastemperatur, K = kristalliner Zustand, N = nematische Phase, Sm = smektische Phase und I = isotrope Phase. Die Angaben zwischen diesen Symbolen stellen die Übergangstemperaturen dar. Δn bedeutet optische Anisotropie (589 nm, 20 0C), Δε die dielektrische Anisotropie (I kHz, 20 0C) und y<\ die Rotationsviskosität (in der Einheit mPa s).
Die die Substituenten an den gezeichneten gesättigten 1 ,4-substituierten Ringsystemen der Synthesebeispiele sind, soweit nicht anders angegeben, trans-konfiguriert. Die übrigen Formeln stehen für beide Konfigurationen und bevorzugt für die trans-Konfiguration
Die Bestimmung physikalischer, physikochemischer beziehungsweise elektrooptischer Parameter erfolgt nach allgemein bekannten Verfahren, wie sie unter anderem beschrieben sind in der Broschüre "Merck Liquid Crystals - Licristal® - Physical Properties of Liquid Crystals - Description of the Measurements Methods", 1998, Merck KGaA, Darmstadt.
Die dielektrische Anisotropie Δε der einzelnen Substanzen wird bei 20 °C und 1 kHz bestimmt. Dazu werden 5-10 Gew.% der zu untersuchenden Substanz in der dielektrisch positiven Mischung ZLI-4792 (Merck KGaA) gelöst gemessen und der Messwert auf eine Konzentration von 100 % extrapoliert. Die optische Anisotropie Δn wird bei 200C und einer
Wellenlänge von 589,3 nm bestimmt, die Rotationsviskosität Y1 bei 2O0C, beide ebenfalls durch lineare Extrapolation. Der Klärpunkt wird an der Reinsubstanz oder, wenn das nicht möglich ist, ebenfalls durch Extrapolation aus ZLI-4792 bestimmt.
Folgende Abkürzungen werden verwendet:
p-TsOH p-Toluolsulfonsäure
THF Tetrahydrofuran MTB-Ether Methyl-f-butylether
RT Raumtemperatur
BuLi n-Buthyllithium
DMAP Λ/,Λ/-Dimethylaminopyridin
DCC Dicyclohexylcarbodiimid OBN Benzyloxy-Substituent
DC Dünnschichtchromatographie DAST Diethylaminoschwefeltrifluorid Pd/C Palladium-Katalysator auf Träger (Kohle, ca. 5 % Pd)
Beispiel 1
Figure imgf000021_0001
Schritt 1.1
Figure imgf000021_0002
Eine Lösung des Pyridins 1 (25,0 g; 120 mmol) in 300 ml Diethylether wird unter Stickstoff bei -70 0C mit 85 ml 15%igem BiLi in n-Hexan versetzt. Nach 90 min wird ebenfalls bei tiefer Temperatur eine Lösung von 13,7 ml (120 mmol) Formylpiperidin (2) in den Ansatz gegeben. Nach einer weiteren Stunde wird der Ansatz auf -10 0C erwärmt, mit Wasser versetzt und mit MTB-Ether verdünnt. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Der erhaltene Rückstand wird über Kieselgel geben (MTB-Ether/n-Heptan 1 :1 ). Anschließend erfolgte eine Kristallisation aus n-Heptan bei -20 0C. Schritt 1.2
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
13,1 g (111 mmol) des Diols 4, 17,5 g (90%ig; 111 mmol) des Aldehyds 3 und 1 g p-Toluolsulfonsäure werden mit 100 ml Toluol versetzt und 3 h am Wasserabscheider erhitzt. Der abgekühlte Ansatz wird über Kieselgel (Toluol) gegeben. Das erhaltene Produkt wird ohne weiter Reinigung in der Folgestufe eingesetzt.
Schritt 1.3
Figure imgf000022_0003
11 ,1 g (40 mmol) Natriummetaborat-Octahydrat werden in 32 ml Wasser vorgelegt und mit 40 ml THF, 0,1 ml (0,7 mmol) Hydraziniumhydroxid und 0,6 g (0,8 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium(ll)chlorid versetzt und 5 min bei RT gerührt. Anschließend wird eine Lösung von 17,4 g (40 mmol) des Boronsäureesters 6 und 9,7 g (40 mmol) des Chlorids 5 in den Ansatz gegeben. Nach 16 h unter Rückfluss wird das Reaktionsgemisch mit MTB-Ether verdünnt. Die organische Phase wird eingeengt. Der Rückstand wird über Kieselgel (Toluol) filtriert. Die Endreinigung des Produktes erfolgt durch Kristallisation aus EtOH/MTB- Ether.
K 125 SmA (107) N 137 I
Δε 39
Δn 0,141
Analog wird hergestellt:
Figure imgf000023_0001
K 138 SmA 207 N 209 I
Figure imgf000023_0002
K 57 SmA 58 N 126 I
Δε 33
Δn 0,160 Beispiel 2
Figure imgf000024_0001
33,6 g (90 mmol) des Wittig-Salzes und 14,8 g (86%ig; 90 mmol) des Aldehyds 3 werden in 140 ml THF suspendiert und bei einer Temperatur unter 20 0C portionsweise mit 10,1 g (90 mmol) Kalium-terf-butylat versetzt. Der Ansatz wird über Nacht bei RT gerührt. Nach der Zugabe von Wasser wird der Ansatz mit n-Heptan extrahiert. Die organische Phase wird eingeengt und mit n-Heptan/MTB-Ether (7:3) über Kieselgel filtriert. Man erhält eine gelbe Flüssigkeit 8.
Schritt 2.2
Figure imgf000024_0002
11 ,1 g (40 mmol) Natriummetaborat-Octahydrat werden in 32 ml Wasser vorgelegt und mit 32 ml THF, 0,1 ml (0,7 mmol) Hydraziniumhydroxid und 0,6 g (0,8 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium(ll)chlorid versetzt und 5 min bei RT gerührt. Anschließend wird eine Lösung von 40,9 g (35%ig; 40 mmol) der Boronsäure 6 und 6,7 g (43,8 mmol) des Chlorids 8 in den Ansatz gegeben. Nach 16 h unter Rückfluss wird das Reaktionsgemisch mit MTB-Ether verdünnt. Die organische Phase wird eingeengt. Der Rückstand wird über Kieselgel (n-Heptan) filtriert. Die Endreinigung des Produktes erfolgt durch Kristallisation aus Heptan.
Schritt 2.3
Figure imgf000025_0001
7,0 g (90%ig, 12 mmol) des Alkens 9 werden in THF gelöst und am Palladiumkatalysator (5 % Pd auf Kohle) hydriert. Anschließend wird die Lösung eingeengt, und der Rückstand über Kieselgel (Toluol/n-Heptan 1 :1 ) gegeben. Die weitere Aufreinigung erfolgt durch Kristallisation aus n- Heptan.
K 37 I Δε 31 Δn 0,127 Y1 65 mPa-s
Analog wird hergestellt:
Figure imgf000026_0001
K 38 SmA (6) N (13) Δε25 Δn 0,141 γi 100 mPa-s
Figure imgf000026_0002
Tg -71 K 36 SmA (-5) N (33) Δε20 Δn 0,157 γi 136 mPa-s
Figure imgf000026_0003
K 40 SmA (-4) N (0) I Δε27 Δn 0,144 γi 97 mPa-s
Beispiel 3
Figure imgf000027_0001
Analog zu Beispiel 2, Schritt 2.2 wird die Verbindung 1Od aus der
Boronsäure 6 und 2-Chlor-5-Methylpyridin hergestellt.
K 78 I
Δε 35
Δn 0,137 γi 69 mPa-s
Wiederum analog wird die folgende Verbindung 10e hergestellt:
Figure imgf000027_0002
K 122 I Δε 27 Δn 0,182 γ-i 76 mPa-s
Beispiel 4
Figure imgf000028_0001
11
Figure imgf000028_0002
12
Eine Lösung des Pyridins 1 (50,0 g ; 260 mmol) in 400 ml Diethylether wird unter Stickstoff bei -70 0C mit 180 ml (290 mmol) 15%igem BuLi in n- Hexan versetzt. Nach 60 min wird ebenfalls bei tiefer Temperatur eine Lösung von 36,4 g (260 mmol) des Ketons 11 in 200 ml Diethylether in den Ansatz gegeben. Nach einer weiteren Stunde wird der Ansatz auf -20 °C erwärmt, auf Eiswasser gegeben. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Der erhaltene Rückstand wird ohne weitere Reinigung in der Folgestufe eingesetzt.
Schritt 4.2
Figure imgf000028_0003
12 13
Unter Stickstoff werden 66 g (260,0 mmol) des Alkohols 12 in 800 ml Dichlormethan und 108 ml Triethylamin gelöst und bei 0 0C mit 26,2 ml (340 mmol) Methansulfonsäurechlorid (MsCI) versetzt. Der Ansatz wird über Nacht bei RT gerührt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch auf Wasser gegeben und mit MTB-Ether extrahiert. Die organische Phase wird eingeengt, und der erhaltene Rückstand über Kieselgel gegeben (MTB- Ether/n-Heptan 1 :4). Der Rückstand wird ohne weitere Reinigung in der folgenden Stufe eingesetzt.
Schritt 4.3
Figure imgf000029_0001
13
8,7 g (30 mmol) Natriummetaborat-Octahydrat werden in 15 ml Wasser vorgelegt und mit 40 ml THF, 0,10 ml Hydraziniumhydroxid und 300 mg Bis(triphenylphosphin)-palladium(ll)chlorid versetzt und 5 min bei RT gerührt. Anschließend wird eine Lösung von 21 ,5 g (35%ig; 20 mmol) der Boronsäure 6 und 4,7 g (20 mmol) des Chlorids 13 in den Ansatz gegeben. Nach 15 h unter Rückfluss wird das Reaktionsgemisch mit MTB- Ether extrahiert. Die organische Phase wird eingeengt. Der Rückstand wird über Kieselgel (n-Heptan) filtriert. Die Endreinigung des Produktes erfolgt durch Kristallisation aus Heptan.
K 73 SmA (73) N 138 1
Δε 30
Δn 0,197
Analog wird hergestellt:
Figure imgf000030_0001
K 100 SmC 107 SmA 184 N 195 I
Δε24
Δn 0,215
Figure imgf000030_0002
K 74 SmA (50) N 111
Δε32
Δn 0,191
Figure imgf000030_0003
K 54 SmC 55 SmA 136 N 168
Δε26
Δn 0,211
Figure imgf000030_0004
K 87 SmC 103 SmA 179 N 192 Δε23 Δn 0,213
Figure imgf000031_0001
K 81 SmC 125 N 257 I
Δε33
Δn 0,209
Figure imgf000031_0002
K 62 SmA 82 N 133 I Δε29 Δn 0,194 Y1402 mPa-s
Beispiel 5
Figure imgf000032_0001
7,0 g (90%ig, 12 mmol) des Alkens 14 (vgl. Beispiel 4) werden in THF gelöst und am Palladiumkatalysator hydriert. Anschließend wird die Lösung eingeengt, und der Rückstand über Kieselgel (Toluol/n-Heptan 1 :1 ) gegeben. Die weitere Aufreinigung erfolgt durch Kristallisation aus n-Heptan. K 73 N 137 1 Δε 28 Δn 0,156
Analog wird hergestellt:
Figure imgf000032_0002
K 99 SmA 177 N 174 1
Δε 22
Δn 0,170
Figure imgf000033_0001
K 51 N 137 I Δε28 Δn 0,159
Figure imgf000033_0002
K 73 N 172 I Δε24 Δn 0,171
Figure imgf000033_0003
K 93 N 260 Δε31 Δn 0,169
Figure imgf000033_0004
K 52 N 1331 Δε 27 Δn 0,149
Beispiel 6
Figure imgf000034_0001
Eine Mischung von 100 ml Toluol und 50 ml 2 N Natriumcarbonatlösung wird mit 0,7 g Tetrakis(triphenylphosphin)-palladium, 8,2 g (50 mmol) der Boronsäure 16 und 9,6 g (50 mmol) des Pyridins 1 versetzt. Nach 60 h bei 60 °C wird das Reaktionsgemisch mit MTB-Ether verdünnt. Die organische Phase wird eingeengt. Der Rückstand wird über Kieselgel (n-Heptan) filtriert.
Schritt 6.2
Figure imgf000034_0002
17 12,6 g (45 mmol) Natriummetaborat-Octahydrat werden in 23 ml Wasser vorgelegt und mit 25 ml THF, 0,1 ml (0,7 mmol) Hydraziniumhydroxid und 0,7 g (1 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium(ll)chlorid versetzt und 5 min bei RT gerührt. Anschließend wird eine Lösung von 10,5 g (30 mmol) der Boronsäure 6 und 7,0 g (30 mmol) des Chlorids 17 in den Ansatz gegeben. Nach 16 h unter Rückfluss wird das Reaktionsgemisch mit MTB-Ether verdünnt. Die organische Phase wird eingeengt. Der Rückstand wird über Kieselgel(n-Heptan) filtriert. Die Endreinigung des Produktes erfolgt durch Kristallisation aus Heptan. K 81 SmA 106 N 143 I Δε 33 Δn 0,236
Analog wird hergestellt:
Figure imgf000035_0001
18a
K 83 SmA 128 N 168
Δε 26
Δn 0,250
Figure imgf000035_0002
18b
K 50 SmA 130 N 177 1
Δε 25
Δn 0,241
Figure imgf000036_0001
K 85 SmA (82) N 123 1
Δε 36
Δn 0,213
Beispiel 7
Figure imgf000036_0002
19 20
21 g (75 mmol) Natriummetaborat-Octahydrat werden in 38 ml Wasser vorgelegt und mit 40 ml THF, 0,15 ml (1 mmol) Hydraziniumhydroxid und 0,7 g (1 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium(ll)chlohd versetzt und 5 min bei RT gerührt. Anschließend wird eine Lösung von 11 ,4 g (50 mmol) der 4-Benzyloxyphenylboronsäure 19 und 7,7 g (50 mmol) des Chlorids 8 in den Ansatz gegeben. Nach 6 h unter Rückfluss wird das Reaktionsgemisch mit MTB-Ether verdünnt. Die organische Phase wird eingeengt. Der Rückstand wird über Kieselgel (n-Heptan) filtriert. Schritt 7.2
Figure imgf000037_0001
20 21
7,5 g (25 mmol) des Alkens 20 werden in THF gelöst und am Palladiumkatalysator hydriert. Anschließend wird die Lösung eingeengt, und der Rücktand über Kieselgel (Toluol/MTB-Ether 1 :1 ) gegeben.
Schritt 7.3
Figure imgf000037_0002
7,5 g (25 mmol) des Phenols 21 werden in 700 ml Dichlormethan gelöst und mit 55 ml Triethylamin und 700 mg Dimethylaminopyridin versetzt. Anschließend werden bei 5 0C 41 ml (25 mmol) Trifluormethansulfon- säureanhydrid (Tf2O) innerhalb von 30 min tropfenweise zugegeben. Nach 17 h bei RT wird der Ansatz mit n-Heptan verdünnt und über Kieselgel gegeben (MTB-Ether Heptan 1 :2). Das Produkt wird ohne weitere Reinigung in der Folgestufe eingesetzt.
Schritt 7.4
Figure imgf000038_0001
8,4 g (30 mmol) Natriummetaborat-Octahydrat werden in 15 ml Wasser vorgelegt und mit 15 ml THF, 0,15 ml (1 mmol) Hydraziniumhydroxid und 0,7 g (1 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium(ll)chlorid versetzt und 5 min bei RT gerührt. Anschließend wird eine Lösung von 7,0 g (20 mmol) der Boronsäure 6 und 6,9 g (20 mmol) des Triflats 22 in den Ansatz gegeben. Nach 16 h unter Rückfluss wird das Reaktionsgemisch mit MTB- Ether verdünnt. Die organische Phase wird eingeengt. Der Rückstand wird über Kieselgel (n-Heptan/Toluol) filtriert. Die Endreinigung des Produktes 23 erfolgt durch Kristallisation aus Heptan.
Beispiel 8
Figure imgf000039_0001
Schritt 8.1
Figure imgf000039_0002
Figure imgf000039_0003
26
8,4 g (30 mmol) Natrium metaborat-Octahydrat werden in 15 ml Wasser vorgelegt und mit 15 ml THF1 0,15 ml (1 mmol) Hydraziniumhydroxid und 0,7 g (1 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium(ll)chlorid versetzt und 5 min bei RT gerührt. Anschließend wird eine Lösung von 3,3 g (20 mmol) der Boronsäure 24 und 4,1 g (20 mmol) des Bromids 25 in den Ansatz gegeben. Nach 16 h unter Rückfluss wird das Reaktionsgemisch mit MTB- Ether verdünnt und auf pH 6 eingestellt. Die organische Phase wird eingeengt. Der Rückstand wird ohne weitere Reinigung in der Folgestufe eingesetzt.
Schritt 8.2
Figure imgf000040_0001
26
Figure imgf000040_0002
12,1 g (50 mmol) der Säure 26, 7,4 g (50 mmol) des Phenols 27 und 270 mg DMAP werden unter Stickstoff in 70 ml Toluolvorgelegt, auf 0 0C abgekühlt und bei max. 5 0C mit einer Lösung von 11 ,3 g (55 mmol) DCC in 300 ml Toluol versetzt. Der Ansatz wird über Nacht bei RT gerührt. Anschließend werden 6,1 g Oxalsäure in das Gemisch gegeben und nochmals 1 h bei RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wird auf 0 bis 5 0C abgekühlt, und der ausgefallene Feststoff abgetrennt. Das Filtrat wird am Rotationsverdampfer zum Rückstand eingeengt. Der Rückstand wird über Kieselgel gegeben (MTB/Heptan 1 :1).
Schritt 8.3
Figure imgf000040_0003
37,1 g (100 mmol) des Esters 28 und 50,6 g (130 mmol) Lawesson's Reagenz (2,4-Bis(4-methoxyphenyl)-1 ,3)2,4-dithiadiphosphetan-2, 4- disulfid) werden mit 500 ml Chlorbenzol versetzt und bis zum vollständigen Umsatz des Esters 28 (DC-Kontrolle) zum Sieden erhitzt. Der abgekühlte Ansatz wird über Kiesel abgesaugt und das Filtrat eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel gereinigt.
Schritt 8.4
Figure imgf000041_0001
7,7 g (20 mmol) des Thioesters 29 werden in 40 ml Dichlormethan gelöst und bei 20° mit 26,7 ml (20 mmol) DAST versetzt und 48 h bei 60° gerührt. Der abgekühlte Ansatz wird auf gesättigte NaHCO3-Lösung gegossen und mit Dichlormethan extrahiert. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und einrotiert. Der Rückstand wird an Kieselgel gereinigt (MTB-Ether/Heptan 1 :2).
Beispiele 9 a-f)
Analog zu den Beispielen 1 , 3, 4, 5, 6 und 7 werden unter Verwendung des Ausgangsmaterials der Formel (31)
Figure imgf000042_0001
anstelle des Pyridins 1 die folgenden Verbindungen erhalten: 9. a) Analog Beispiel 1 :
Figure imgf000042_0002
9.b) Analog Beispiel 3:
Figure imgf000042_0003
31 34
21 ,1 g (100 mmol) 5-Brom-2-chlor-3-fluorpyhdin 31 werden in 300 ml THF und 340 ml Triethylamin gelöst. Dazu werden bei 0 0C 6,1 g (150 mmol) Propin eingeleitet. Anschließend wird mit 2,8 g (4 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium(ll)chlorid und 380 mg (2,0 mmol) Cu(l)iodid versetzt und 12 h bei RT gerührt. Das Rohprodukt 34 wird eingeengt und mit n-Heptan/MTB-Ether (8:2) über Kieselgel filtriert. Man erhält ein dunkles Öl, das im nächsten Schritt eingesetzt wird. Schritt 9b.2
Figure imgf000043_0001
8,7 g (30 mmol) Natriummetaborat-Octahydrat werden in 24 ml Wasser vorgelegt und mit 32 ml THF, 0,1 ml (0,6 mmol) Hydraziniumhydroxid und 0,44 g (0,60 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium(ll)chlorid versetzt und 5 min bei RT gerührt. Anschließend wird eine Lösung von 13,1 g (30 mmol) des Boronsäureesters 35 und 7,27 g (30 mmol) des Chlorpyridins 34 gelöst in 32 ml THF in den Ansatz gegeben. Nach 8 h unter Rückfluss wird das Reaktionsgemisch mit MTB-Ether verdünnt. Die organische Phase wird eingeengt. Der Rückstand wird über 100 ml Kieselgel (n-Heptan/MTB-Ether) filtriert. Die Endreinigung der Verbindung 36 erfolgt durch Kristallisation aus Heptan.
K 90 N (72) I Δε 42 Δn 0,211
Schritt 9b.3
Das Alkin 36 wird analog Schritt 2.3 an der Endgruppe zum gewünschten
Produkt 33 hydriert.
K 32 I Δε 37 Δn 0,126 9.c) Analog Beispiel 4:
Figure imgf000044_0001
Schritt 9c.1
Figure imgf000044_0002
39
Analog zu Schritt 9b.2 werden 16,6 g (63,1 mmol) des Boronsäureesters 38 (aus 31 durch Pd-Kupplung mit Bis-pinacolato-dibor) mit 21 ,8 g (80 mmol) des Cyclohexen-Triflats 39 unter Palladiumkatalyse zur Verbindung 40 umgesetzt und aufgearbeitet.
Schritt 9c.2
Figure imgf000044_0003
40
Die Umsetzung von 40 mit 6 zum gewünschten Produkt 37 erfolgt analog Schritt 4.3. 9.d) Analog Beispiel 5:
Figure imgf000045_0001
Die Verbindung 37 wird analog Beispiel 5 zur Verbindung 41 hydriert.
9.e) Analog Beispiel 6:
Figure imgf000045_0002
Tg -51 K 60 SmA 85 N 128 Δε 38 Δn 0,226 Y1 250 mPa-s
Figure imgf000045_0003
K 70 SmA 117 N 155 I
Δε 33
Δn 0,240 9.f) Analog Beispiel 7:
Figure imgf000046_0001
Weitere Kombinationen der Ausführungsformen und Varianten der Erfindung gemäß der Beschreibung ergeben sich auch aus den folgenden Ansprüchen.

Claims

Patentansprüche
1. Verbindungen der Formel I1
R1-(A1-Z1)a-< V-(Z2-A2)b-CF2O -(A3-Z3)-A4-R2 ,
V
worin
R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander H, F, Cl, Br, einen halogenierten oder unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C≡C-, -CH=CH-, -(CO)O-, -0(CO)-,
-(CO)- oder -O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei R2 auch CN, SCN, NCS oder SF5 bedeuten kann.
A1, A2, A3 und A4 jeweils unabhängig voneinander, gleich oder verschieden: a) trans-1 ,4-Cyclohexylen oder Cyclohexenylen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2- Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können und worin H durch F substituiert sein kann,
b) 1 ,4-Phenylen, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können und worin auch ein oder mehrere H-Atome gegen Br, Cl1 F, CN, Methyl, Methoxy oder eine ein- oder mehrfach fluorierte Methyl- oder Methoxygruppe ersetzt sein können, oder
c) ein Rest aus der Gruppe 1 ,4-Bicyclo(2,2,2)-octylen, Piperidin-1 ,4-diyl, Cylcobut-1 ,3-diyl, Spiro[3.3]heptan- 2,6-diyl,
Figure imgf000048_0001
worin Wasserstoffatome ein oder mehrfach durch F, CN,
SCN, SF5, CH2F, CHF2, CF3, OCH2F, OCHF2 oder OCF3 substituiert sein können, eine oder mehrere Doppelbindungen durch
Einfachbindungen ersetzt sein können,
M, M1 oder M2 -O-, -S-, -CH2-, -CHY- oder -CYY1-, so dass benachbarte Gruppen nicht gleichzeitig -O- oder -S- bedeuten, und
Y und Y1 Cl, F, CN, OCF3 oder CF3 bedeuten,
V H oder F,
Z1, Z2 und jeweils unabhängig voneinander, gleich oder verschieden, eine Einfachbindung, -CH2O-, -(CO)O-, -CF2O-,
-CH2CH2CF2O-, -CF2CF2-, -CH2CF2-, -CH2CH2-,
-(CH2J4-, -CH=CH-, -CH=CF-, -CF=CF- oder -C≡C-, wobei asymmetrische Brücken nach beiden Seiten orientiert sein können, und
O, 1 oder 2, b 0, 1 oder 2, und c 0, 1 oder 2 wobei a + b + c < 4 ist, bedeuten.
2. Verbindungen nach Anspruch 1 der Formel IA
Figure imgf000049_0001
worin
R1, A1, a, b und V die in Anspruch 1 für Formel I angegebenen
Bedeutungen haben,
X F, OCF3, CN1 CF3, SCN, SF5, NCS, Cl, OCHF2,
OCHFCF3, OCF2CHFCF3,
V H oder F, und L1, L2, L3 und L4 jeweils unabhängig voneinander H oder F,
bedeuten.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
R1 Alkyl, Alkoxy, Alkenyl oder Alkenyloxy mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen bedeutet.
4. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass L1 Fluor und L2 unabhängig Fluor oder
Wasserstoff bedeuten.
5. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 der Formeln 11 bis 17,
Figure imgf000050_0001
35
Figure imgf000051_0001
worin R1und V die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben und
X F, OCF3, CN, CF3, SCN, SF5, NCS, Cl, OCHF2, OCHFCF3,
OCF2CHFCF3 und L2, L3, L4, L5 und L6
H oder F bedeuten.
6. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass L1 und L2 Fluor bedeuten.
7. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass V Wasserstoff bedeutet.
8. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass V Fluor bedeutet.
9. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, worin V Fluor oder Wasserstoff bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass es einen
Verfahrensschritt umfasst, worin ein 2-substituiertes Pyridin der Formel
Figure imgf000051_0002
worin R1, A1, Z1 und a wie in Anspruch 1 definiert sind, und HaI OSO2CF3, Cl, Br oder I bedeutet, mit einer Boronsäure oder einem offenkettigen oder cyclischen Boronsäuresäureester der Formeln (OH)2B-(Z2-A2)^-CF2O-(A3-Z3)-A4-R2
R3O
B-(Z2-A2)b-CF2O-(A3-Z3)-A4-R2
R4O
worin Z2, Z3, A2, A3, A4, a, b und R2 wie in Anspruch 1 definiert sind, und
R3, R4 Alkyl mit 1-12 C-Atomen oder R3+R4 zusammen auch ein C2- C8-Alkylen oder ein 1 ,2-Phenylen bedeuten, wobei R3, R4 und R3+R4 auch substituiert sein können, in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators zur Reaktion gebracht wird.
10. Verwendung einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 als Komponenten in einem flüssigkristallinen Medium.
11. Flüssigkristallines Medium enthaltend mindestens zwei mesogene Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Verbindung der Formel I nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 enthält.
12. Verwendung des flüssigkristallinen Mediums nach Anspruch 11 für elektrooptische Zwecke.
13. Elektrooptische Flüssigkristallanzeige enthaltend ein flüssigkristallines Medium nach Anspruch 11.
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