WO2012126565A1 - Mesogene verbindungen, flüssigkristalline medien und bauteile für die hochfrequenztechnik - Google Patents

Mesogene verbindungen, flüssigkristalline medien und bauteile für die hochfrequenztechnik Download PDF

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WO2012126565A1
WO2012126565A1 PCT/EP2012/000858 EP2012000858W WO2012126565A1 WO 2012126565 A1 WO2012126565 A1 WO 2012126565A1 EP 2012000858 W EP2012000858 W EP 2012000858W WO 2012126565 A1 WO2012126565 A1 WO 2012126565A1
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formula
atoms
component
unfluorinated
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PCT/EP2012/000858
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Atsutaka Manabe
Dagmar Klass
Christian Jasper
Volker Reiffenrath
Detlef Pauluth
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Merck Patent Gmbh
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    • C09K2219/11—Aspects relating to the form of the liquid crystal [LC] material, or by the technical area in which LC material are used used in the High Frequency technical field

Definitions

  • the present invention relates to liquid-crystalline media in particular for components for high-frequency technology, especially components for high-frequency devices, in particular antennas, especially for the gigahertz range and the terahertz range, which are operated in the microwave or millimeter wave range.
  • These components use special mesogenic, preferably liquid-crystalline, chemical compounds or liquid-crystalline media composed thereof, for example for phase shifting microwaves for tunable phased-array antennas or tunable cells of microwave antennas based on reflect arrays.
  • the present invention relates to novel mesogenic compounds.
  • Liquid-crystalline media have long been used in electro-optical displays (Liquid Crystal Displays - LCDs) to display information.
  • Bistolane compounds also called triphenyldiacetylenes, with an additional alkyl substitution on the central phenylene ring are the
  • Bistolane compounds having a lateral methyl group also corresponding Compounds with a lateral ethyl group and suggests their use, inter alia, in "liquid crystal optically phased arrays".
  • tunable antennas can be constructed that do not include mechanically moving parts (A. Gaebler, A. Moessinger, F. Goelden, et al., "Liquid Crystal Reconfigurable Antenna Concepts for Space Applications at
  • liquid-crystalline media For use in high-frequency technology, liquid-crystalline media with special, hitherto unusual, unusual properties or combinations of properties are needed.
  • Liquid crystal media e.g. Compounds of the formula
  • the present invention thus provides liquid-crystalline media containing one or more compounds of the formula IA,
  • L 1 is alkyl having 1 to 6 C atoms, cycloalkyl having 3 to 6 C atoms, cycloalkenyl having 4 to 6 C atoms or halogen, preferably CH 3> C 2 H 5 , nC 3 H 7 (- (CH 2 ) 2CH 3 ),
  • Y 11 and Y 12 independently of one another are H, alkyl having 1 to 6 C atoms,
  • C-atoms or halogen preferably H, CH3, C2H5, A7-C3H7 (- (CH 2) 2 CH 3), / -C3H7 (-CH (CH 3) 2) cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclopent-1 -enyl, cyclohex-1-enyl, F or Cl and particularly preferably H, CH3, C2H5, or F and most preferably H or
  • R 11 to R 13 independently of one another unfluorinated alkyl or
  • unfluorinated alkoxy each having 1 to 15 C atoms
  • unfluorinated alkenyl unfluorinated alkenyloxy or unfluorinated alkoxyalkyl each having 2 to 15 C atoms
  • cycloalkyl alkylcycloalkyl, cycloalkenyl
  • R 11 and R 12 are independently of each other unfluorinated alkyl or
  • unfluorinated alkoxy each having 1 to 7 carbon atoms or unfluorinated alkenyl, unfluorinated alkenyloxy or unfluorinated alkoxyalkyl each having 2 to 7 carbon atoms, particularly preferably
  • R 11 unfluorinated alkyl having 1 to 7 carbon atoms or unfluorinated
  • Alkenyl, unfluorinated alkenyloxy or unfluorinated alkoxyalkyl each having 2 to 7 carbon atoms, and particularly preferred
  • R 12 is unfluorinated alkyl or unfluorinated alkoxy each having 1 to 7 carbon atoms, and preferred 13
  • R unfluorinated alkyl having 1 to 5 C atoms, unfluorinated
  • Cyclohexylalkyl each having 4 to 12 carbon atoms or unfluorinated alkylcyclohexylalkyl having 5 to 15 carbon atoms, more preferably cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl or cyclohexyl and most preferably R 3 n-alkyl, more preferably methyl, ethyl or n-propyl, and the other is H or n-alkyl, particularly preferably H, methyl, ethyl or n-propyl.
  • liquid-crystal media according to the invention are outstandingly suitable for use in components for high-frequency technology, or for the
  • the component for high-frequency engineering comprises a liquid crystal medium containing a component A consisting of one compound, two
  • the component for the high-frequency technology includes a
  • liquid-crystalline medium containing a first component, component A, having one or more
  • the five- and six-membered rings also include saturated and partially saturated rings, as well as heterocyclic rings.
  • fused ring systems consisting of two of these rings, i. e. consist of two five-membered, one five-membered or two six-membered rings, exist such.
  • fused ring systems consisting of a combination of three or more of these rings incorporated longitudinally in the molecule, such as e.g. B.
  • fused ring systems which are incorporated in the transverse direction in the molecule, such as. B.
  • the present invention also relates directly
  • the liquid-crystal medium comprises one or more compounds of the formula IA, preferably selected from the group of the compounds of the formulas IA-1 to IA-4, preferably of the formulas IA-1 and / or IA-2:
  • R 13 is alkyl having 1 to 6 C atoms, alkenyl having 2 to 6 C atoms,
  • L 1 is alkyl having 1 to 3 C atoms or halogen, preferably H, F or Cl, and particularly preferably H, F or CH 3 , even more preferably H or F and very particularly preferably F,
  • R 11 is unfluorinated alkyl having 1 to 7 C atoms
  • R 12 unfluorinated alkyl having 1 to 7 carbon atoms or unfluorinated
  • Alkoxy having 1 to 7 carbon atoms means.
  • the component A is predominantly, even more preferably they are in the Substantially and with very particular preference they consist entirely of compounds of the formula IA.
  • the liquid-crystal medium contains one or more compounds of the
  • Formulas IA-1 preferably selected from the group of the compounds of the formulas IA-1a to IA-1e and IA-2a to IA-2e, more preferably selected from the group of the compounds of the formulas IA-1a to IA-1c, IA- 1e, IA-2a to IA-2c and IA-2e, most preferably selected from the group of the compounds of the formulas IA-1a, IA-1b, IA-2a and IA-2b,
  • R and R 2 independently of one another are an alkyl radical having 2 to 7 C atoms, for example a propyl and hexyl radical, or in each case a propyl, butyl, pentyl or hexyl radical.
  • liquid-crystal medium in component A contains one or more compounds of the formula IB, IB
  • L 1 is alkyl having 1 to 6 C atoms, cycloalkyl having 3 to 6 C atoms or cycloalkenyl having 4 to 6 C atoms, preferably CH 3 , C 2 H 5 , nC 3 H 7 (- (CH 2 ) 2 CH 3 ), / -C 3 H 7
  • F or Cl and particularly preferably H or F, and very particularly preferably F,
  • R 1 to independently of each other unfluorinated alkyl or
  • unfluorinated alkoxy each having 1 to 15 carbon atoms
  • unfluorinated alkenyl unfluorinated alkenyloxy or unfluorinated alkoxyalkyl each having 2 to 15 C atoms
  • cycloalkyl alkylcycloalkyl, cycloalkenyl
  • unfluorinated alkyl or unfluorinated alkoxy each having 1 to 7 C atoms or unfluorinated alkenyl, unfluorinated alkenyloxy or unfluorinated alkoxyalkyl each having 2 to 7 C atoms
  • Alkoxyalkyl each having 2 to 7 carbon atoms, and especially
  • R 12 preferably denotes unfluorinated alkyl or unfluorinated alkoxy each having 1 to 7 C atoms
  • R 13 and R 14 H preferably, unfluorinated alkyl having 1 to 5 C atoms
  • Cyclohexylalkyl each having 4 to 12 carbon atoms or unfluorinated alkylcyclohexylalkyl having 5 to 15 carbon atoms, more preferably cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl or cyclohexyl, and most preferably at least one of R 13 and R 4 n-alkyl, more preferably methyl, ethyl or n-propyl, and the other is H or n-alkyl, particularly preferably H, methyl, ethyl or n-propyl.
  • the component A contains one or more compounds of the formula IA and one or more compounds of the formula IB, preferably the component A consists predominantly, even more preferably they consist in
  • the compounds of the formula IB are preferably compounds selected from the group of the compounds of the formulas IB-1 to IB-4
  • R 11 represents unfluorinated alkyl having 1 to 7 C atoms, and unfluorinated alkyl having 1 to 7 C atoms or unfluorinated alkoxy having 1 to 7 C atoms.
  • the liquid-crystal medium comprises one or more compounds of the formulas IB-1, preferably selected from the group of the compounds of the formulas IB-1a-1 to IB-1a-12 and IB-1b-1 to IB- 1b-12
  • R 11 and R 12 independently of one another are an alkyl radical having 2 to 7 C atoms, for example a propyl and hexyl radical, or in each case a propyl, butyl, pentyl or hexyl radical.
  • the liquid-crystal medium or the component A of the liquid-crystal medium contains one or more compounds of the formula IB, preferably selected from the group of the compounds of the formulas IB-1a-2, IB-1a-5, IB-1a-7, IB-1a-8, IB-1a-9, IB-1a-10, IB-1b-5, IB-1b-7, IB- 1b-8, IB-1b-9, 1-1 b-0, the parameters given above
  • R 11 and R 12 independently of one another have in each case unfluorinated alkyl having 1 to 7 carbon atoms and
  • Atoms or unfluorinated alkoxy having 1 to 6 C atoms more preferably one of R 1 and R 12 is alkyl and the other is alkyl or alkoxy, and very particularly preferably R 1 and R 12 are from one another
  • the liquid-crystal medium or the component A of the liquid-crystal medium contains one or more compounds of the formulas IB-2, wherein preferably R 11 and R 12 independently of one another are an alkyl radical having 2 to 7 C atoms, for example one Propyl and hexyl radical or in each case a propyl, butyl, pentyl or hexyl radical.
  • liquid crystal medium or the component A of
  • Liquid-crystal medium one or more compounds of the formulas IB-3, preferably selected from the group of the compounds of the formulas IB-3a-1 to IB-3a-3 and IB-3b-1 to IB-3b-3, preferably IB-3a 2, IB-3b-2
  • R 1 and R 12 independently of one another are an alkyl radical having 2 to 7 C atoms, for example a propyl and hexyl radical, or in each case a propyl, butyl, pentyl or hexyl radical.
  • the liquid-crystal medium or the component A of the liquid-crystal medium contains one or more compounds of the formulas IB-4, preferably selected from the group of the compounds of the formulas IB-4a-1 to IB-4a-3 and IB-4b-1 to IB-4b-3, preferably IB-4b-2,
  • R 11 and R 2 independently of one another are an alkyl radical having 2 to 7 C atoms, for example a propyl and hexyl radical, or in each case a propyl, butyl, pentyl or hexyl radical.
  • the compounds of the formula IA can advantageously be prepared as can be seen in the following exemplary synthesis (Schemes 1 and 2):
  • Scheme 2 Exemplary Synthesis of Compounds of Formula IA-2 (e.g., IA-2a).
  • the compounds of formula IB-1a may advantageously be prepared as shown in the following exemplary synthesis (Scheme 3-6):
  • Scheme 3 Exemplary synthesis of compounds of formula IB-1 (eg, IB-1a-7 to IB-1a-12) having symmetrical end groups, where cycloalkyl is also cycloalkenyl.
  • n 0, 1,2,3
  • Scheme 5 Exemplary Synthesis of Compounds of Formula IB-1 (eg, IB-1a-7 to IB-1 a-12) having asymmetric end groups wherein cycloalkyl is also cycloalkenyl.
  • Scheme 6 Exemplary synthesis of the compounds of formula IB-1 (e.g., IB-1a-7 to IB-1a-12) having asymmetric end groups wherein cycloalkyl is also cycloalkenyl.
  • the compounds of the formula IB-1 b can advantageously be obtained according to the following general reaction schemes (reaction scheme 5 to 11).
  • the parameters L 1 , R, R 12 and X 1 are defined therein as above and below.
  • R has the meaning of R 11 or R 2 .
  • Scheme 8 Exemplary synthesis of compounds of formula IB with asymmetric substitution.
  • Schemes 9 to 13 show the synthesis of differently substituted central rings.
  • the Phenylalkinylreste can be generalized to any substituted Phenylalkinylreste.
  • Scheme 9 Exemplary synthesis of the compounds of formula IB-1 (eg, IB-1 b-1 to IB-1 b-4) having symmetrical end groups, wherein R has the meaning of R 1 .
  • Scheme 10 Exemplary synthesis of compounds of formula IB-1 b-8 having symmetrical end groups, wherein R has the meaning of R 1 .
  • L 1 alkyl and symmetric end groups, wherein R has the meaning of R and wherein the two alkyl groups "alkyl" same or different and either or both of them can be an alkenyl group.
  • Scheme 14 Exemplary Synthesis of Compounds of Formula IB-2 with Asymmetric End Groups; wherein R is defined according to R 11 and R 'according to R 2 .
  • Scheme 15 Exemplary synthesis of the compounds of formulas IB-3 and IB-4 having symmetrical end groups, wherein R has the meaning of R 11 and R 12 , respectively.
  • Component A is a component selected from the two components B and C and optionally additionally the component D and / or the component E.
  • these inventive media contain two, three or four, more preferably two or three components selected from the group of components A to E.
  • These media preferably contain
  • these inventive media contain a component B and no component C or vice versa.
  • the high dielectric positive component, component B has a dielectric anisotropy of 20.0 or greater, more preferably 25.0 or greater, more preferably 30.0 or greater, and most preferably 40.0 or greater.
  • the high dielectric negative component, component C has a dielectric anisotropy of -7.0 or less, more preferably -8.0 or less, more preferably -10.0 or less, and most preferably -15.0 Or less.
  • component B contains one or more compounds selected from the group of compounds of formulas IIA and IIB
  • unfluorinated alkyl or unfluorinated alkoxy each having 1 to 15 C atoms or unfluorinated alkenyl, unfluorinated alkenyloxy or unfluorinated alkoxyalkyl each having 2 to 15 C atoms, preferably alkyl, more preferably n-alkyl,
  • R 22 H unfluorinated alkyl or unfluorinated alkoxy each having 1 to 5, preferably 1 to 3, particularly preferably 3 C atoms, until independently of each other and in case of multiple occurrences, these also each independently
  • n and m independently of one another 1 or 2, preferably (n + m) 3 or 4 and, particularly preferably
  • F, Cl, -CF 3 or -OCF 3 preferably F or Cl, particularly preferably F,
  • Preferred compounds of the formula IIA are the compounds of the corresponding sub-formula IIA-1
  • R 21 has the meaning given above.
  • Preferred compounds of the formula IIB are the compounds of the corresponding sub-formulas IIB-1 and IIB-2
  • R 2 , R 22 and X 2 have the respective meanings given above.
  • the component C contains one or more compounds selected from the group of the compounds of the formulas INA and HIB:
  • R 31 and R are independently of each other the same as in formula IIA for R 21
  • (R and R) are here in particular (C n H 2n + and C m H 2m + 1 ) and (C n H 2n + i and 0-C m H 2m + i).
  • Preferred compounds of the formula HIB are the compounds of the
  • n and m each have the meanings given above in formula HIB and preferably independently of one another an integer in the range from 1 to 7
  • the component D contains one or more compounds of the following formula IV
  • R and R independently of one another are those of formula I above
  • R 1 have the meanings given above,
  • the liquid-crystal medium additionally contains a further component, component E, which preferably consists of one or more compounds selected from the group of the compounds of the formulas V to IX
  • R 51 and R are independently H, unfluorinated alkyl or
  • unfluorinated alkoxy having 1 to 17, preferably having 3 to 10, C atoms or unfluorinated alkenyl, unfluorinated
  • X 51 and X 1 independently of one another H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF 5 ,
  • CF CF- or a single bond, preferably one of them -C ⁇ C- or trans-
  • R 71 and R 72 are independently H, unfluorinated alkyl or
  • unfluorinated alkoxy having 1 to 17, preferably having 3 to 10, C atoms or unfluorinated alkenyl, unfluorinated
  • C atoms preferably alkyl or unfluorinated alkenyl
  • X 71 and X 72 independently of one another are H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF 5 , fluorinated alkyl or fluorinated alkoxy having 1 to 7 C atoms or fluorinated alkenyl, unfluorinated or alkenyloxy, or unfluorinated or alkoxyalkyl having 2 to 7 C atoms, preferably fluorinated alkoxy, fluorinated alkenyloxy, F or Cl, and
  • R 8 and R 82 independently of one another are H, unfluorinated alkyl or alkoxy having 1 to 15, preferably 3 to 10, C atoms or unfluorinated alkenyl, alkenyloxy or alkoxyalkyl having 2 to 15, preferably 3 to 10, C atoms, preferably unfluorinated alkyl or alkenyl, one of
  • R and R independently of one another are H, unfluorinated alkyl or alkoxy having 1 to 15, preferably 3 to 10, C atoms or unfluorinated alkenyl, alkenyloxy or alkoxyalkyl having 2 to 15, preferably 3 to 10, C atoms, preferably unfluorinated alkyl or alkenyl mean,
  • X ai and X s ⁇ independently of one another H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF 5)
  • -CF CF-
  • -C C- or a single bond, preferably one or more of them represents a single bond, and more preferably all represent a single bond,
  • the liquid-crystal medium contains one or more compounds of the formulas V, preferably selected from the group of the compounds of the formulas V-1 to V-3, preferably of the formulas V-1 and / or V-2 and / or V-3, preferably of the formulas V-1 and V-2, more preferably these compounds of the formula V predominantly, even more preferably they consist essentially and very particularly preferably consist entirely of:
  • R 52 denotes unfluorinated alkyl having 1 to 7 C atoms or unfluorinated alkenyl having 2 to 7 C atoms, or unfluorinated alkoxy having 1 to 7 C atoms,
  • X 51 and X 52 independently of one another denote F, Cl, -OCF 3 , -CF 3 , -CN, -NCS or -SF 5 , preferably F, Cl, -OCF 3 , or -CN.
  • the compounds of formulas V-1 are selected from the group of the compounds of formulas V-1a to V-1d, more preferably these compounds of formula V are predominantly, even more preferably they are substantially and most preferably completely :
  • Y 5 and Y ! each independently of one another are H or F, and preferably Alkyl or alkenyl, and
  • the compounds of the formulas V-2 are preferably selected from the group of the compounds of the formulas V-2a to V-2g and / or from the group of the compounds of the formulas V-2f and V-2g, more preferably these compounds of the formula V are present predominantly, even more preferably, they essentially consist of and very particularly preferably consist entirely of:
  • Y 51 and Y 52 each independently represent H or F, and preferably
  • R 51 is alkyl or alkenyl
  • Mean F, Cl or -OCF 3 and preferably one of
  • H and the other H or F preferably also denotes H.
  • the compounds of the formula V-3 are preferably compounds of the formula V-3a: wherein the parameters have the respective meanings given above for formula V-1 and in which preferred
  • F, Cl or -OCF 3 preferably -OCF 3 means.
  • the compounds of the formula V are selected from the group of the compounds V-1a to V-1d, preferably selected from the group of the compounds V-1c and V-1d, more preferably the compounds of the formula V are predominantly, even more preferably essentially and most preferably, they consist entirely of:
  • the compounds of formulas V-1a are selected from the group of compounds of formulas V-1 a-1 and V-1 a-2, more preferably these compounds of formula V are predominantly, even more preferably substantially and entirely most preferably, they consist entirely of:
  • R 51 has the meaning given above and preferred
  • n is an integer in the range of 0 to 7, preferably in
  • the compounds of the formulas V-1 b are preferably compounds of the formula V-2b-1: wherein
  • R 51 has the meaning given above and preferred
  • the compounds of the formulas V-1c are preferably selected from the group of the compounds of the formulas V-1c-1 to and V-1c-4, preferably selected from the group of the compounds of the formulas V-1c-1 and V-1c-2 more preferably, these compounds of formula V are predominantly, even more preferably they are essentially and most preferably completely composed of:
  • n H 2n + i wherein has the meaning given above and preferably C n H 2n + i, where n is an integer in the range from 0 to 15, preferably in
  • the compounds of the formulas V-1d are preferably selected from the group of the compounds of the formulas V-1d-1 and V-1d-2, preferably the compound of the formulas V-1d-2, more preferably these
  • Compounds of the formula V are predominantly, even more preferably substantially, and very particularly preferably consist entirely of:
  • R 51 has the meaning given above and preferred
  • n is an integer in the range of 0 to 15, preferably in
  • the compounds of the formulas V-2a are preferably selected from the group of the compounds of the formulas V-2a-1 and V-2a-2, preferably of the compounds of the formulas V-1a-1, more preferably these compounds of the formula V are predominantly even more preferably they consist essentially and most preferably they consist entirely of:
  • R 52 has the meaning given above and preferred
  • n and m independently of one another an integer in the range of 0 to 15, preferably in the range of 1 to 7 and particularly preferably 1 to 5 and z is 0, 1, 2, 3 or 4, preferably 0 or 2.
  • Preferred compounds of the formula V-2b are the compounds of the formula V-2b-1: wherein R 5 has the meaning given above and preferred
  • R 52 has the meaning given above and preferred
  • the preferred combination of (R 5 and R 52 ) is here in particular (C n H 2n + i and C m H 2m + i).
  • Preferred compounds of the formula V-2c are the compounds of the formula V-2c-1: wherein
  • R 51 has the meaning given above and preferred
  • R 52 has the meaning given above and preferred
  • the preferred combination of (R 51 and R 52 ) is here in particular (C n H 2n + i
  • Preferred compounds of the formula V-2d are the compounds of the formula V-2d-1: wherein
  • R 51 has the meaning given above and preferred
  • R 52 has the meaning given above and preferred
  • Preferred compounds of the formula V-2e are the compounds of the formula V-2e-1: wherein R 51 has the meaning given above and preferred
  • R 52 has the meaning given above and preferred
  • R 51 and R 52 The preferred combination of (R 51 and R 52 ) is here in particular (C n H 2 , and OC m H 2m + 1 ).
  • Preferred compounds of the formula V-2e are the compounds of the formula V-2f-1:
  • R 51 has the meaning given above and preferred
  • R 52 has the meaning given above and preferred
  • (R 51 and R 52) are in particular (C n H 2n + i and C m H 2 m + i) and (C n H 2n + i and 0-C m H2m + i), particularly preferably
  • Preferred compounds of the formula V-2g are the compounds of the formula V-2g-1: wherein the above-mentioned meaning has and preferred
  • n and m are independently an integer in the range of 0 to 15, preferably in the range of 1 to 7 and especially preferably 1 to 5 and z is 0, 1, 2, 3 or 4, preferably 0 or 2.
  • the preferred combinations of (R 5 and R 52 ) are especially (C n H 2n + i and CmH 2m + i) and (C n H 2n + i and 0-C m H 2 m + i), particularly preferred ( C n H 2n + i and OC m H 2m + i).
  • the compounds of the formulas VI are preferably selected from the group of the compounds of the formulas VI-1 to VI-4, more preferably these compounds of the formula VI predominantly, even more strongly they preferably consist essentially and very particularly preferably consist entirely of:
  • the compounds of the formulas VI-1 are preferably selected from the group of the compounds of the formulas VI-1a and VI-1b, preferably compounds of the formulas VI-1a, more preferably these compounds of the formula VI predominantly, even more preferably they consist in Essentially, and most preferably, they consist entirely of:
  • the preferred combinations of (R and R) are particularly preferred here (C n H 2n + i and C m H 2m + i) and (C n H 2n + 1 and O-C m H 2m + i), in formula VI-1a (C n H 2n + i and C m H 2m + i) and in formula VI-1b particularly preferred (C n H 2n + i and 0-C m H 2m + 1 ).
  • the compounds of the formula VI-3 are preferably compounds of the formula VI-3a:
  • R 61 has the meaning given above and preferred
  • n is an integer in the range of 0 to 7, preferably in
  • the compounds of the formulas VI-4 are preferably compounds of the formula VI-4a:
  • R 61 has the meaning given above and preferred
  • n is an integer in the range of 0 to 7, preferably in
  • the compounds of the formula VII are preferably selected from the group of the compounds of the formulas VII-1 to VII-6, more preferably these compounds of the formula VII are predominantly, even more preferably they consist substantially and very particularly preferably they consist entirely of:
  • R 7 is unfluorinated alkyl or alkoxy each having 1 to 7 C
  • R 72 is a non-fluorinated alkyl or alkoxy, each having 1 to 7 carbon atoms or unfluorinated alkenyl having 2 to 7 carbon atoms, and
  • X 72 F, Cl, or -OCF 3 is preferably F, and particularly preferably has the meaning given above and preferred
  • the compounds of the formulas VII-1 are preferably selected from the group of the compounds of the formulas VII-1a to VII-1d, more preferably these compounds of the formula VII-1 predominantly, even more preferably they consist essentially and very particularly preferably exist completely from it:
  • R 71 has the meaning given above and preferred
  • X 72 is preferably F.
  • the compounds of the formulas VII-2 are preferably selected from the group of the compounds of the formulas VII-2a and VII-2b, preferably of the formula VII-2a, more preferably these compounds of the formula VII-2 predominantly, even more preferably they consist in Essentially, and most preferably, they consist entirely of:
  • (R 71 and R 72 ) are here in particular (C n H 2n + i and C m H 2m + i) and (C n H 2n + i and 0-C m H 2m + ). Especially preferred
  • the compounds of the formula VII-3 are preferably compounds of the formula VII-3a:
  • (R and R) are here in particular (C n H 2n + i and C m H 2m + i) and (C n H 2n + i and OC m H 2m + i) - Particularly preferred
  • the compounds of the formula VII-4 are preferably compounds of the formula VII-4a: wherein is defined above and preferred
  • (R and R) are here in particular (C n H 2n + i and C m H 2m + i) and (C n H 2n + i and 0-C m H 2m + ). Especially preferred
  • the compounds of the formulas VII-5 are preferably selected from the group of the compounds of the formulas VII-5a and VII-5b, preferably of the formula VII-5a, more preferably these compounds of the formula VII-5 predominantly, even more preferably they essentially consist of and very particularly preferably consist entirely of:
  • R 71 has the meaning given above and preferred
  • R 72 has the meaning given above and preferred
  • n and m are independently an integer in the range of 0 to 15, preferably in the range of 1 to 7 and especially preferably 1 to 5 and
  • (R and R) are here in particular (C n H 2n + i and C m H 2m + i) and (C n H 2n + i and 0-C m H 2m + 1 ). Especially preferred
  • the compounds of the formulas VII-6 are preferably selected from the group of the compounds of the formulas VII-6a and VII-6b, more preferably these compounds of the formula VII-6 predominantly, even more preferably they consist essentially and very particularly preferably they consist completely from it:
  • n and m are independently an integer in the range of 0 to 15, preferably in the range of 1 to 7 and especially preferably 1 to 5 and z is 0, 1, 2, 3 or 4, preferably 0 or 2.
  • the liquid-crystalline media according to the present application contain a total of 0 to 40%, preferably 0 to 30% and particularly preferably 5 to 25% of compounds of formula VIII.
  • the compounds of the formulas VIII are preferably selected from the group of the compounds of the formulas VIII-1 to VIII-3, more preferably these compounds of the formula VIII are predominantly, even more preferably they consist essentially and very particularly preferably they consist entirely of: in which one of
  • Y 81 and Y 82 signify H and the other signifies H or F
  • R 81 has the meaning given above and preferred
  • R 82 has the meaning given above and preferred
  • the compounds of the formulas VIII-1 are preferably selected from the group of the compounds of the formulas VIIMa to VIII-1c, more preferably these compounds of the formula VIII-1 are predominantly, even more preferably they consist essentially and very particularly preferably they consist entirely of:
  • R 82 has the meaning given above and preferred
  • the compounds of the formula VIII-3 are preferably compounds of the formula VIII-3a:
  • R 8 has the meaning given above and preferred
  • n and m are independently an integer in the range of 0 to 15, preferably in the range of 1 to 7 and especially preferably 1 to 5 and z is 0, 1, 2, 3 or 4, preferably 0 or 2.
  • the preferred combinations of (R 8 and R 82 ) are here in particular (C n H 2n + i and C m H 2m + i) and (C n H 2n + 1 and OC m H 2m + 1 ).
  • the compounds of the formulas IX are selected from the group of the compounds of the formulas IX-1 to IX-3, more preferably these compounds of the formula IX are predominantly, even more preferably they consist essentially and very particularly preferably consist entirely of them:
  • R 91 has the meaning given above and preferred
  • R 92 has the meaning given above and preferred
  • (R and R) are here in particular (C n H 2n + i and C m H 2m + i) and (C n H 2n + i and 0-C m H 2m + 1 ).
  • the liquid-crystalline media according to the present application contain a total of 5 to 30%, preferably 10 to 25% and particularly preferably 15 to 20% of compounds of the formula IX.
  • the compounds of formulas IX-1 are selected from the group of the compounds of formulas IX-1a to IX-1e, more preferably these compounds of formula IX-1 predominantly, even more they preferably consist essentially and very particularly preferably consist entirely of:
  • R 91 has the meaning given above and preferred
  • n is an integer in the range of 0 to 15, preferably in
  • the compounds of formulas IX-2 are selected from the group of the compounds of formulas IX-2a and IX-2b, more preferably these compounds of formula IX-2 are predominantly, even more preferably they are substantially and most preferably they are completely from it:
  • the compounds of the formula IX-3 are preferably compounds of the formula IX-3: wherein
  • R 91 has the meaning given above and preferred
  • R 92 has the meaning given above and preferred
  • the preferred combinations of (R 91 and R 92 ) are here in particular (C n H 2n + i and C m H 2m + i) and (C n H 2n + 1 and 0-C m H 2m + ), particularly preferably (C n H 2n + i and OC m H 2m + ).
  • the medium contains one or more dielectrically positive compounds having a dielectric anisotropy greater than 3 of Formula V-1.
  • the liquid-crystalline media according to the present invention contain 10% or less, preferably 5% or less, more preferably 2% or less, most preferably 1% or less, and especially no compound having only two or less five and / or six-membered rings.
  • the medium contains one or more compounds of formula VI.
  • the medium contains one or more compounds of the formula VII.
  • liquid crystal medium or the component A of
  • Liquid crystal medium one or more compounds of the formulas IB-1 and / or IB-2 and / or IB-3 and / or IB-4.
  • the liquid-crystal medium or the component A of the liquid-crystal medium preferably comprises one or more compounds selected from the compounds of the formulas IB-1a-1 to IB-1a-12, more preferably of the formula IB-1a-2, very particularly preferably one or several
  • Liquid-crystal medium one or more compounds selected from the group of compounds of the formulas IB-1 b-1 to IB-1 b-12, particularly preferably selected from the group of the compounds of the formulas
  • the liquid-crystal medium or component A of the liquid-crystal medium contains one or more compounds of the formula IB-2, and one or more compounds of the formulas IB-1, preferably of the formulas IB-1a, preferably Formula IB-1a-2, and / or IB-1 b, and / or one or more compounds of the formulas and / or IB-3 and / or IB-4.
  • the liquid-crystal medium or the component A of the liquid-crystal medium contains one or more compounds of the formula IB-3, and one or more compounds of the formulas IB-1, preferably of the formulas IB-1a, preferably of the formula IB-1a-2, and / or IB-1b, and / or one or more compounds of the formulas and / or IB-2 and / or IB-4.
  • the liquid-crystal medium or component A of the liquid-crystal medium contains one or more compounds of the formula IB-4, and one or more compounds of the formulas IB-1, preferably of the formulas IB-1a, preferably Formula IB-1a-2, and / or IB-1b, and / or one or more compounds of the formulas and / or IB-2 and / or IB-3.
  • the liquid-crystalline media according to the present invention preferably contain compounds selected from the group of the compounds of the formulas IA, IB, II, IV and V, preferably IA, IB, IIA, IIB and IV or selected from the group of the compounds of the formulas IA, IB , IIIA, HIB, IV and V, preferably IA, IB, INA, HIB and IV, more preferably they are predominantly, even more preferably they are in the
  • compositions consist entirely of it.
  • entity in question i. the medium or the
  • Predominantly in this context means that the entity in question contains 55% or more, preferably 60% or more and more preferably 70% or more of the stated component or components or compound or compounds.
  • Substantially in this context means that the entity in question contains 80% or more, preferably 90% or more, and most preferably 95% or more of the indicated component or components or compound or compounds.
  • the entity in question contains 98% or more, preferably 99% or more and most preferably 100.0% of the indicated component or components or compound or compounds.
  • the liquid crystal media according to the present invention preferably have a clearing point of 90 ° C or more, more preferably 100 ° C or more, even more preferably 120 ° C or more, more preferably 150 ° C or more, and most preferably 170 ° C or more.
  • the nematic phase of the media of the invention extends at least from 20 ° C or less to 90 ° C or more, preferably to 100 ° C or more, more preferably at least from 0 ° C or less to 120 ° C or more, most preferably at least from -10 ° C or less to 140 ° C or more and especially at least from -20 ° C or less to 150 ° C or more.
  • the ⁇ of the liquid crystal medium according to the invention at 1 kHz and 20 ° C is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and most preferably 3 or more.
  • the ⁇ of the liquid crystal media according to the present invention is preferably 589 nm (Na D ) and 20 ° C in the range of 0.200 or more to 0.90 or less, more preferably in the range of 0.250 or more to 0.90 or less more preferably in the range of 0.300 or more to 0.85 or less and most preferably in the range of 0.350 or more to 0.800 or less.
  • the ⁇ of the liquid crystal media according to the present invention is preferably 0.40 or more, more preferably 0.45 or more.
  • the individual compounds of formula IA are preferably present in the liquid-crystal media in a total concentration of from 10% to 100%, more preferably from 30% to 95%, even more preferably from 40% to 90% and most preferably from 50% to 90% of the total mixture used.
  • the individual compounds of formula IB are preferably present in the liquid-crystal media in a total concentration of from 10% to 100%, more preferably from 30% to 95%, even more preferably from 40% to 90%, and most preferably 50% % to 90% of the total mixture used.
  • liquid-crystal media contain one or more compounds selected from the group of the compounds of the formulas IIA and IIB
  • the further compounds are preferably used as follows.
  • the compounds selected from the group of compounds of formulas IIA and IIB are preferably used in a total concentration of from 1% to 30%, more preferably from 2% to 20%, more preferably from 3% to 18% and most preferably from 4% to 16% % of the total mixture used.
  • the compounds of formula IV are preferably in a total concentration of from 1% to 20%, more preferably from 2% to 15% more preferably from 3% to 12%, and more preferably from 5% to 10% of the total mixture.
  • the liquid-crystal media preferably contain a total of from 70% to 100%, more preferably from 80% to 100%, and most preferably from 90% to 100% and especially from 95% to 100% of the compounds of the formulas IA, IB, IIA, IIB and IV to IX, preferably Of the formulas I, IIA, IIB and IV, they preferably consist predominantly thereof and quite preferably they consist entirely of them.
  • liquid-crystal media contain one or more compounds selected from the group of compounds of formula IIIA and HIB, the others
  • the compounds selected from the group of compounds of formula IIIA and HIB are preferably present at a total concentration of from 1% to 60%, more preferably from 5% to 55%, more preferably from 7% to 50% and most preferably from 10% to 45% % of the total mixture
  • the compounds of the formula IIIA are preferably used in a total concentration of 10% to 60%, more preferably from 20% to 55%, more preferably from 30%. up to 50% and most preferably from 35% to 45% of the
  • the compounds of the formula HIB are preferably used in a total concentration of 5% to 45%, more preferably 10% to 40%, more preferably 15% to 35% and most preferably from 20% to 30% of the
  • the compounds of formula IIIA preferably become stronger in a total concentration of from 5% to 50%, more preferably from 10% to 45% preferably from 15% to 30% and more preferably from 20% to 25% of the total mixture and the compounds of formula HIB in a total concentration of from 1% to 35%, more preferably from 5% to 30%, more preferably from 7% to 25% %, and more preferably from 10% to 20% of the total mixture.
  • the compounds of formula IV are preferably used at a total concentration of from 1% to 20%, more preferably from 2% to 15%, even more preferably from 3% to 12% and most preferably from 5% to 10% of the total mixture.
  • the liquid-crystal media preferably contain a total of 70% to 100%, more preferably 80% to 100%, and most preferably 90% to 100% and especially 95% to 100% of compounds selected from the group of the compounds of the formulas IA, IB, IIIA, HIB and IV to IX, preferably of the formulas IA and IB and / or IIIA and / or HIB, preferably predominantly consist thereof and quite preferably consist entirely of them.
  • the liquid-crystalline media comprise one or more compounds of the formula V and one or more compounds of the formula VI.
  • liquid-crystalline media contain one or more
  • liquid-crystalline media according to the present invention comprise one or more compounds of the formula V, one or more compounds of the formula VI and one or more
  • liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula V, the liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula V, the liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula V, the liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula V, the liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula V, the liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula V, the
  • Concentration of these compounds preferably a total of 10 to 30%, preferably 15 to 25% and particularly preferably 18 to 22%.
  • liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula VI, the
  • Concentration of these compounds preferably total 15 to 35%, preferably 18 to 30% and particularly preferably 22 to 26%.
  • liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula VII, the
  • Concentration of these compounds preferably a total of 4 to 25%, preferably 8 to 20% and particularly preferably 10 to 14%.
  • liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula VIII, the
  • Concentration of these compounds preferably total 15 to 35%, preferably 18 to 30% and particularly preferably 22 to 26%.
  • liquid-crystalline media according to the present application contain one or more compounds of the formula IX, the
  • Concentration of these compounds preferably a total of 5 to 25%, preferably 10 to 20% and particularly preferably 13 to 17%.
  • dielectrically positive describes compounds or components with ⁇ > 3.0, dielectrically neutral with -1.5 ⁇ ⁇ 3.0 and dielectrically negative with ⁇ ⁇ -1.5.
  • ⁇ is determined at a frequency of 1 kHz and 20 ° C.
  • the dielectric anisotropy of each compound is determined from the results of a solution of 10% of each individual compound in a nematic host mixture. If the solubility of each compound in the host mixture is less than 10%, the concentration is reduced to 5%.
  • the capacities of the test mixtures are determined in a cell with homeotropic as well as homogeneous orientation. The layer thickness is about 20 pm in both cell types.
  • the applied voltage is However, a square wave with a frequency of 1 kHz and an effective value of typically 0.5V to 1.0V is always selected to be below the capacitive threshold for the particular test mixture. The following definitions apply here.
  • Compounds are determined from the change in the respective values of the host mixture upon addition of the compounds of interest. The values are extrapolated to a concentration of the compounds of interest of 100%. Components which have a nematic phase at the measurement temperature of 20 ° C are measured as such, all others are like
  • threshold voltage refers to in the present
  • the optical threshold is reported for 10% relative contrast (Vi 0 ), the term saturation voltage refers to the optical saturation and is given for 90% relative contrast (V 90 ), in both cases, unless expressly stated otherwise.
  • the capacitive threshold voltage (V 0 ), also called the Freedericks threshold V Fr is only used if expressly stated.
  • the optical anisotropy ( ⁇ ) becomes The dielectric anisotropy ( ⁇ ) is determined at a frequency of 1 kHz
  • the threshold voltages as well as all other electro-optical properties are determined using test cells manufactured by Merck KGaA, Germany
  • the test cells for the determination of The electrode is a circular ITO electrode with an area of 1.13 cm 2 and a guard ring
  • the alignment layers are SE-1211 from Nissan Chemicals, Japan, for homeotropic alignment (FIG. sn) and polyimide AL-1054 from Japan Synthetic Rubber, Japan, for homogeneous alignment ( ⁇ ⁇ ) t a Solatron 1260 frequency response analyzer using a sine wave with a voltage of 0.3 N / s.
  • the light used in the electro-optical measurements is white light.
  • a structure with a commercially available device DMS Fa. Autronic Melchers, Germany is used.
  • the characteristic stresses were determined under vertical observation.
  • the threshold voltage (V 10 ), mid-gray voltage (V 50 ) and saturation voltage (V 90 ) were determined for 10%, 50% and 90% relative contrast, respectively.
  • liquid-crystalline media are investigated for their properties in the frequency range of microwaves as in A. Penirschke et al.
  • the liquid crystal is filled in a cylindrical capillary made of polytetrafluoroethylene (PTFE) or quartz glass.
  • the capillary has an inner radius of 180 ⁇ and an outer radius of 350 ⁇ .
  • the effective length is 2.0 cm.
  • the filled capillary is placed in the center of the cylindrical cavity with a resonant frequency of 19 GHz. This cavity has a length of 11, 5 mm and a radius of 6 mm. Then that will
  • Input signal ("source) applied and recorded the result of the output signal with a commercial network analyzer ("vector network analyzer"). For other frequencies, the dimensions of the cavity are adjusted accordingly.
  • the values for the components of the properties perpendicular to and parallel to the director of the liquid crystal are obtained by orienting the liquid crystal in a magnetic field.
  • the magnetic field of a permanent magnet is used.
  • the strength of the magnetic field is 0.35 Tesla.
  • the orientation of the magnet is adjusted accordingly and then rotated accordingly by 90 °.
  • the values for the components of the properties perpendicular to and parallel to the director of the liquid crystal are obtained by orienting the liquid crystal in a magnetic field.
  • the magnetic field of a permanent magnet is used.
  • the strength of the magnetic field is 0.35 Tesla.
  • the orientation of the magnet is adjusted accordingly and then rotated accordingly by 90 °.
  • Preferred devices are phase shifters, varactors, radio and radio wave antenna arrays, matching circuit adaptive filters and others.
  • the liquid-crystal media according to the invention preferably have nematic phases of at least -20.degree. C. to 80.degree. C., preferably -30.degree. C. to 85.degree. C., and very particularly preferably -40.degree. C. to 100.degree. More preferably, the phase ranges to 120 ° C or more, preferably to 140 ° C or more, and most preferably to 160 ° C or more.
  • nematic phase on the one hand means that no smectic phase and no crystallization is observed at low temperatures at the corresponding temperature and, on the other hand, that the
  • Heating up from the nematic phase still no clarification occurs.
  • the investigation at low temperatures is carried out in a flow viscometer at the appropriate temperature and checked by storage in test cells, with a layer thickness of 5 pm, for at least 100 hours. At high temperatures, the clearing point becomes usual
  • liquid-crystal media according to the invention are characterized by high optical anisotropies in the visible range.
  • Birefringence at 589 nm is preferably 0.20 or more, more preferably 0.25 or more, more preferably 0.30 or more, even more preferably 0.40 or more, and most preferably 0.45 or more.
  • the birefringence is preferably 0.80 or less.
  • the liquid-crystal media used have a positive dielectric anisotropy ( ⁇ ). This is preferably 1, 8 or greater and 15.0 or less, more preferably 2.0 or greater and 10.0 or less, more preferably 3.0 or greater and 8.0 or less and most preferably 3.5 or greater and 6.0 or less.
  • liquid-crystal media used have a negative dielectric anisotropy ( ⁇ ), this is preferably less than or equal to -2.5, particularly preferably less than or equal to -4.0 and very particularly preferably less than or equal to -5.0.
  • the amount thereof is preferably 1, 5 or greater and 15.0 or less, more preferably 1, 8 or greater and 12.0 or smaller and most preferably 2.0 or greater and 10.0 or less.
  • liquid-crystal media according to the invention are characterized by high
  • the birefringence is e.g. at about 8.3 GHz preferably 0.14 or more, more preferably 0.15 or more, more preferably 0.20 or more, more preferably 0.25 or more, and most preferably 0.30 or more.
  • the birefringence is preferably 0.80 or less.
  • the dielectric anisotropy in the ⁇ -wave range is defined as
  • modulability or controllability (tunability", ⁇ ) is defined as
  • the material quality ( ⁇ ) of the preferred liquid crystal materials is 6 or more, preferably 8 or more, preferably 10 or more, preferably 15 or more, preferably 17 or more, preferably 20 or more, especially
  • the preferred liquid crystal materials have in the respective components phase shifters of 15 dB or more, preferably 20 dB or more, preferably 307 dB or more, preferably 40 dB or more, preferably 507 dB or more, more preferably 807 dB or more and most especially preferably 1007dB or more.
  • liquid crystals having a negative value of dielectric anisotropy may also be used to advantage.
  • the liquid crystals used are either individual substances or mixtures. Preferably, they have a nematic phase.
  • alkyl preferably includes straight-chain and branched alkyl groups, as well as cycloalkyl groups, each having 1 to 15
  • Carbon atoms in particular the straight-chain groups methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and heptyl, and cyclopropyl and cyclohexyl.
  • Groups of 2 to 10 carbon atoms are generally preferred.
  • alkenyl preferably comprises straight-chain and branched alkenyl groups having 2 to 15 carbon atoms, in particular the straight-chain groups.
  • alkenyl groups are C 2 to C 7 -1 E-alkenyl, C 4 to C 7 -3 E-alkenyl, C 5 to C 7 -4 alkenyl, C 6 to C 7 -5 alkenyl and C 7 -6 alkenyl , in particular C 2 to C 7 -1 E-alkenyl, C 4 to C 7 -3 E-alkenyl and C 5 to 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.
  • fluoroalkyl preferably includes straight-chain fluoro-end-capped groups, ie, fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluorohexyl, and 7-fluoroheptyl, but other positions of the fluorine are not excluded ,
  • alkyl or alkoxyalkyl preferably comprises
  • n 1 and m are preferably 1 to 6.
  • Vinyl-terminated compounds and compounds having a methyl end group have low rotational viscosity.
  • both high frequency and ultra high frequency techniques mean applications with frequencies in the range of 1 MHz to 100 THz, preferably from 1 GHz to 30 THz, more preferably 2 GHz to 10 THz, most preferably from about 5 to 5 THz.
  • the liquid crystal media according to the present invention may include further additives and chiral dopants in the usual concentrations.
  • the total concentration of these other ingredients is in the range of 0% to 10%, preferably 0.1% to 6%, based on the total mixture.
  • Compounds are preferably in the range of 0.1% to 3%, respectively.
  • concentration of these and similar additives is not taken into account in the specification of the values and concentration ranges of the liquid crystal components and liquid crystal compounds of the liquid crystal media in this application.
  • the liquid-crystal media according to the invention consist of several
  • Compounds preferably from 3 to 30, more preferably from 4 to 20 and most preferably from 4 to 15 compounds. These compounds are mixed in a conventional manner. In general, the desired amount of the compound used in the smaller amount is dissolved in the compound used in the larger amount. If the temperature is above that
  • premixes e.g. to homologous or eutectic mixtures of
  • C m H 2m- and C 1 H 21-1 denote straight-chain alkyl or alkenyl, preferably 1-E-alkenyl, in each case with n, m or I C atoms, where n, m and I independently of one another have an integer from 1 to 9 , preferably to 7 or from 2 to 9, preferably to 7 mean.
  • C 0 H 2o + denotes straight-chain alkyl having 1 to 7, preferably up to 4 C atoms, or branched alkyl having 1 to 7, preferably up to 4 C atoms.
  • Table A the codes used for the ring elements of the core structures of the compounds are listed, while in Table B, the linking groups are shown.
  • Table C gives the meanings of the codes for the left and right end groups.
  • Table D summarizes example structures of compounds with their respective abbreviations. ; 2; 3; 4; 5; 6 ⁇
  • V-CH CH-Zl -o-co-
  • n and m are each integers and the three dots "" placeholders for other abbreviations from this Table are.
  • the example structures show particularly preferred compounds used.
  • PTP (o, 5F) TP-nm, o 3 ⁇ 1; 2; 3; 4; 5; 6 ⁇ , preferably o 1 or 2
  • PTP (o, 6F) TP-nm, o ⁇ 1; 2; 3; 4; 5; 6 ⁇ , preferably o 1 or 2
  • PTP (4xo) TP-nm o ⁇ 1; 2; 3; 4; 5; 6 ⁇ , preferably o
  • PUQGUQGU-nF PU [QGU] 2 -nF
  • PGIYP nm (n 3 ⁇ 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 ⁇ and ma ⁇ 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 ⁇ )
  • the total concentration of these or similar compounds in the media is preferably 5% or less.
  • the mesogenic media contain one or more compounds selected from the group of compounds of Table E.
  • Table F example compounds are summarized which can be preferably used in the mesogenic media according to the present invention as chiral dopants.
  • the mesogenic media contain one or more compounds selected from the group of compounds of Table F.
  • the mesogenic media according to the present application contain two or more, preferably four or more, compounds selected from the group consisting of the compounds of the above tables.
  • the liquid crystal media according to the present invention preferably contain
  • acetylenes used if not commercially available, are synthesized according to standard laboratory procedures.
  • the workup is carried out by adding MTB and water, the phases are separated and the aqueous phase is extracted once with MTB.
  • the combined organic phases are washed with saturated Natriumchloridlsg. washed, dried over sodium sulfate, filtered off and on
  • 1,4-bis (4-n-butylphenylethynyl) -2,6-dimethylbenzene is prepared from 4-n-butylphenylacetylene and 1-iodo-4-bromo-2,6-dimethylbenzene produced.
  • Phase sequence K 115 ° C N 145.8 ° C I.
  • the phases are separated and the aqueous phase extracted with MTB.
  • the combined organic phases are washed with saturated sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and concentrated on a rotary evaporator. The residue thus obtained is used several times
  • the filtrate is concentrated on a rotary evaporator and the residue thus obtained purified by column chromatography (Si0 2 , heptane); Further purification is carried out by recrystallization from heptane.
  • Phase sequence K 33 ° C. N 90 ° C. I.
  • Phase sequence K 50 ° C N 148.7 ° C I.
  • Residue purified by column chromatography (Si0 2 , heptane); Further purification is carried out by recrystallization from isopropanol.
  • Phase sequence K 67 ° C. N 225, 1 ° C. I.
  • Triethylamine and 200 mg (1, 6 mmol) of 4- (dimethylamino) pyridine added and cooled in an ice bath. Then 12.2 ml (72.3 mmol) of trifluoromethanesulfonic anhydride are added dropwise, stirred overnight while warming to room temperature, before the entire mixture is purified directly by column chromatography (S1O2, dichloromethane).
  • CTC-Q-PHOS 1,2,3,4,5-pentaphenyl-1- (di-ie / -) butylphosphine) ferrocene
  • Dicyclohexylphosphino-2'-6'-dimethoxybiphenyl presented in 100 ml of THF.
  • the first solution is slowly added dropwise and the batch heated to 100 ° C overnight.
  • To the cooled solution add 100 ml of water and extract the mixture twice with methyl t-butyl ether (100 ml).
  • the combined organic phases are washed with water, dried over sodium sulfate and concentrated in vacuo. The residue is purified by column chromatography and from isopropanol
  • Lithium tetramethylpiperidite in THF added dropwise. After another 2 h At -70 ° C, the reaction mixture is allowed to warm to ambient temperature, hydrolyzed the approach with water and worked up by extraction. The crude product is purified by fractional distillation.
  • reaction solution of the first conversion at room temperature. It is heated to boiling for 15 h. The batch is hydrolyzed with water and worked up extractively. The crude product is purified by chromatography (pentane / silica gel). Recrystallization from pentane gives the purified title product.
  • the batch is cooled, treated with water and heptane and the phases are separated.
  • the organic phase is washed with saturated ammonium chloride solution and then with saturated Natriumchloridlsg. washed, dried over sodium sulfate, filtered off and concentrated on a rotary evaporator.
  • the residue of the compound (1) is purified by column chromatography (SiO 2 , heptane), the further purification is carried out by recrystallization from isopropanol.
  • the compound is prepared analogously to Example 26b.
  • Phase sequence K 100 ° CN 162 ° C I.
  • Example 32b The compound is prepared analogously to Example 26b. Phase sequence: K 61 ° CN 139 ° C. I. Substance Example 32b
  • Example 34b This compound is prepared according to the left reaction path of Scheme 15 analogously to the preceding compounds.
  • the compound has a nematic phase and a clearing point (T (N, I)) of 114.5 ° C.
  • T (N, I) clearing point
  • the compound is suitable for applications in the
  • Microwave range and / or millimeter wave range, especially for phase shifter are included in Microwave range and / or millimeter wave range, especially for phase shifter.
  • Table 1a Properties of the PTP connection (2) TP-6-3 at 30 GHz
  • Table 1b Properties of the compound PTP (2) TP-6-3 at 19 GHz
  • n-1-pentyl-4'-cyanobiphenyl also called PP-5-N or CB15
  • liquid crystal mixture ZLI-4792 product of Merck KGaA, Darmstadt, Germany
  • nzb to be determined.
  • a liquid crystal mixture M-1 having the composition and properties as shown in the following table is prepared.
  • This mixture is very well suited for applications in the microwave range and / or millimeter-wave range, in particular for phase shifters.
  • This mixture is very well suited for applications in the microwave range and / or millimeter-wave range, in particular for phase shifters.
  • a liquid crystal mixture M-3 having the composition and properties as shown in the following table is prepared.
  • This mixture is very well suited for applications in the microwave range and / or millimeter-wave range, in particular for phase shifters.
  • a liquid crystal composition M-4 having the composition and properties as shown in the following table is prepared.
  • This mixture is very well suited for applications in the microwave range and / or millimeter-wave range, in particular for phase shifters.
  • a liquid crystal mixture M-6 having the composition and properties as shown in the following table is prepared.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flüssigkristallmedium, das eine Komponente A enthält, die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel IA (IA) besteht, worin die Parameter die jeweiligen in den Ansprüchen bzw. im Text gegebenen Bedeutungen haben, sowie die entsprechenden, neuen mesogenen Verbindungen und deren Herstellung. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso die Verwendung dieser Flüssigkristallmedien, insbesondere in Bauteilen für die Hochfrequenztechnik, sowie solche Bauteile, die die erfindungsgemäßen Medien enthalten und die Herstellung und die Verwendung dieser Bauteile. Die erfindungsgemäßen Bauteile eignen sich insbesondere für Phasenschieber im Mikrowellen- und im Millimeterwellenbereich, für Mikrowellen- und Millimeterwellen-Arrayantennen und ganz besonders für sogenannte abstimmbare „reflectarrays".

Description

Mesogene Verbindungen, flüssigkristalline Medien und
Bauteile für die Hochfrequenztechnik
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft flüssigkristalline Medien insbesondere für Bauteile für die Hochfrequenztechnik, speziell Bauteile für Hochfrequenzvorrichtungen, insbesondere Antennen, speziell für den Gigahertzbereich und den Terahertzbereich, die im Mikrowellen- oder im Millimeterwellenbereich betrieben werden. Diese Bauteile verwenden besondere mesogene, bevorzugt flüssigkristalline, chemische Verbindungen oder damit zusammengestellte flüssigkristalline Medien beispielsweise zur Phasenschiebung von Mikrowellen für abstimmbare„phased-array" Antennen oder für abstimmbare Zellen von Mikrowellenantennen basierend auf„reflect arrays". Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung neue mesogene Verbindungen.
Stand der Technik und zu lösendes Problem
Flüssigkristalline Medien werden seit längerem in elektrooptischen Anzeigen (Liquid Crystal Displays - LCDs) genutzt, um Informationen anzuzeigen.
Bistolanverbindungen, auch Triphenyldiacetylene genannt, mit einer zusätzlichen Alkylsubstitution am zentralen Phenylenring sind dem
Fachmann hinlänglich bekannt.
Z.B. Wu, S.-T., Hsu, C.-S. and Shyu, K.-F., Appl. Phys. Lett., 74 (3), (1999), Seiten 344 - 346 offenbart verschiedene flüssigkristalline
Bistolanverbindungen mit einer lateralen Methylgruppe der Formel
Figure imgf000002_0001
Hsu, C. S. Shyu, K. F., Chuang, Y. Y. and Wu, S.-T., Liq. Cryst., 27 (2), (2000), Seiten 283 - 287 offenbart, neben solchen flüssigkristallinen
Bistolanverbindungen mit einer lateralen Methylgruppe, auch entsprechende Verbindungen mit einer lateralen Ethylgruppe und schlägt deren Verwendung u. a. in„liquid crystal optically phased arrays" vor.
In Dabrowski, R., Kula, P. Gauza, S., Dziadiszek, J. Urban, S. und Wu, S.-T., IDRC 08, (2008), Seiten 35 - 38 werden dielektrisch neutrale Bistolan- verbindungen mit und ohne lateraler Methylgruppe am mittleren Ring neben den stark dielektrisch positiven Isothiocyanatbistolanverbindungen der Formel
Figure imgf000003_0001
erwähnt.
Verbindungen mit drei C-C-Dreifachbindungen wie z.B. die Verbindung
Figure imgf000003_0002
werden in JP 2003-207631 A) erwähnt und für die Anwendung in optischen Filmen, Polarisatoren und in Flüssigkristallen vom Licht streuenden Typ vorgeschlagen.
Verbindungen der allgemeinen Formel
Figure imgf000003_0003
bedeutet werden in EP 1 655 360 A1 vorgeschlagen. ln neuerer Zeit werden flüssigkristalline Medien jedoch auch für die Verwendung in Komponenten, bzw. in Bauteilen, für die Mikrowellentechnik vorgeschlagen, wie z.B. in DE 10 2004 029 429 A und in JP 2005-120208 (A) beschrieben.
Eine technisch wertvolle Anwendung der flüssigkristallinen Medien in der Hochfrequenztechnik beruht auf ihrer Eigenschaft, dass sie sich durch eine variable Spannung in ihren dielektrischen Eigenschaften steuern lassen, besonders für den Gigahertzbereich und den Terahertzbereich. Somit lassen sich abstimmbare Antennen konstruieren, die keine mechanisch beweglichen Teile beinhalten (A. Gaebler, A. Moessinger, F. Goelden, et al.,„Liquid Crystal-Reconfigurable Antenna Concepts for Space Applications at
Microwave and Millimeter Waves", International Journal of Antennas and Propagation, Band 2009, Artikel ID 876989, (2009), Seiten 1 - 7,
doi:10.1155/2009/876989.
A. Penirschke, S. Müller, P. Scheele, C. Weil, M. Wittek, C. Hock und R. Jakoby:„Cavity Pertubation Method for Characterization of Liquid Crystals up to 35 GHz", 34th European Microwave Conference - Amsterdam, S. 545 - 548, beschreibt unter anderem die Eigenschaften der bekannten, flüssigkristallinen Einzelsubstanz K15 (auch 4-n-Pentyl-4'-cyanobiphenyl oder PP-5-N genannt, Merck KGaA, Deutschland) bei einer Frequenz von 9 GHz.
DE 10 2004 029 429 A beschreibt die Anwendung von Flüssigkristallmedien in der Mikrowellentechnik unter anderem in Phasenschiebern. In
DE 10 2004 029 429 A werden bereits flüssigkristalline Medien bezüglich ihrer Eigenschaften im entsprechenden Frequenzbereich untersucht.
Für die Anwendung in der Hochfrequenztechnik werden flüssigkristalline Medien mit besonderen, bislang eher ungewöhnlichen, ungebräuchlichen Eigenschaften, bzw. Kombinationen von Eigenschaften benötigt.
A. Gaebler, F. Goelden, S. Müller, A. Penirschke und R. Jakoby„Direct Simulation of Material Permittivities using an Eigen-Susceptibility Formulation of the Vector Variational Approach", 12MTC 2009 - International
Instrumentation and Measurement Technology Conference, Singapur, 2009 (IEEE), S. 463-467 beschreibt die entsprechenden Eigenschaften der bekannten Flüssigkristallmischung E7 (ebenfalls Merck KGaA, Deutschland).
DE 10 2004 029 429 A beschreibt die Anwendung von Flüssigkristallmedien in der Mikrowellentechnik unter anderem in Phasenschiebern. In
DE 10 2004 029 429 A werden bereits flüssigkristalline Medien bezüglich ihrer Eigenschaften im entsprechenden Frequenzbereich untersucht.
Außerdem werden dort flüssigkristalline Medien, die Verbindungen der Formeln
Figure imgf000005_0001
enthalten, erwähnt.
Flüssigkristallmedien, die z.B. Verbindungen der Formel
Figure imgf000005_0002
enthalten, werden für die Anwendung in Bauteilen für die Hochfrequenztechnik z.B. in A. Lapanik,„Single Compounds and mixtures for microwave applications, Dielectric, microwave studies on selected Systems",
Dissertation, Technische Universität Darmstadt, 2009, (D17) vorgeschlagen.
Die bisher bekannten Zusammensetzungen sind jedoch mit gravierenden Nachteilen behaftet. Die meisten von ihnen führen, neben anderen Mängeln, zu unvorteilhaft hohen Verlusten und/oder unzureichenden Phasenverschiebungen bzw. zu geringer Materialgüte (η). Somit sind neue flüssigkristalline Medien mit verbesserten Eigenschaften erforderlich. Insbesondere müssen der Verlust im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich verringert und die Materialgüte verbessert werden.
Außerdem besteht der Bedarf das Tieftemperaturverhalten der Flüssigkristallmedien und somit auch der Bauteile zu verbessern. Hier sind sowohl eine Verbesserung der Betriebseigenschaften, wie auch der Lagerfähigkeit nötig.
Es besteht daher ein erheblicher Bedarf an flüssigkristallinen Medien mit geeigneten Eigenschaften für entsprechende praktische Anwendungen.
Vorliegende Erfindung
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass Bauteile für die Hochfrequenztechnik realisiert werden können, welche die Nachteile der
Materialien des Standes der Technik nicht oder zumindest nur in erheblich geringerem Maße aufweisen, wenn ausgewählte, flüssigkristalline Medien eingesetzt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit flüssigkristalline Medien die eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA enthalten,
Figure imgf000006_0001
bevorzugt
Figure imgf000007_0001
L oder besonders bevorzugt
Figure imgf000007_0002
ganz besonders bevorzugt
Figure imgf000007_0003
L1 Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, Cycloalkyl mit 3 bis 6 C- Atomen, Cycloalkenyl mit 4 bis 6 C-Atomen oder Halogen, bevorzugt CH3> C2H5, n-C3H7 (-(CH2)2CH3),
/-C3H7 (-CH(CH3)2) Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclopent-1-enyl, Cyclohex-1-enyl, F oder Cl und besonders bevorzugt CH3, C2H5, Cyclopropyl, Cyclobutyl oder F und ganz besonders bevorzugt F,
Y11 und Y12 unabhängig voneinander H, Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen,
Cycloalkyl mit 3 bis 6 C-Atomen, Cycloalkenyl mit 4 bis 6
C-Atomen oder Halogen, bevorzugt H, CH3, C2H5, A7-C3H7 (-(CH2)2CH3), /-C3H7 (-CH(CH3)2) Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclopent-1-enyl, Cyclohex-1-enyl, F oder Cl und besonders bevorzugt H, CH3, C2H5, oder F und ganz besonders bevorzugt H oder
CH3,
R11 bis R13 unabhängig voneinander unfluoriertes Alkyl oder
unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 15 C-Atomen, unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes Alkoxyalkyl jeweils mit 2 bis 15 C-Atomen, oder Cycloalkyl, Alkylcycloalkyl, Cycloalkenyl,
Alkylcycloalkenyl, Alkycycloalkylalkyl oder Alkycyclo- alkenylalkyl) jeweils mit bis zu 15 C-Atomen, bevorzugt
R11 und R12 unabhängig voneinander unfluoriertes Alkyl oder
unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 7 C-Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes Alkoxyalkyl jeweils mit 2 bis 7 C-Atomen, besonders bevorzugt
R11 unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder unfluoriertes
Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes Alkoxyalkyl jeweils mit 2 bis 7 C-Atomen, und besonders bevorzugt
R12 unfluoriertes Alkyl oder unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 7 C-Atomen, und bevorzugt 13
R unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, unfluoriertes
Cycloalkyl oder Cycloalkenyl mit 3 bis 7 C-Atomen, unfluoriertes Alkylcyclohexyl oder unfluoriertes
Cyclohexylalkyl jeweils mit 4 bis 12 C-Atomen oder unfluoriertes Alkylcyclohexylalkyl mit 5 bis 15 C-Atomen, besonders bevorzugt Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl und ganz besonders bevorzugt R 3 n- Alkyl, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl oder n-Propyl, und der andere H oder n-Alkyl, besonders bevorzugt H, Methyl, Ethyl oder n-Propyl, bedeuten.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien eignen sich hervorragend zur Verwendung in Bauteilen für die Hochfrequenztechnik, bzw. für den
Mikrowellenbereich und/oder den Millimeterbereich des elektromagnetischen Spektrums. Diese Verwendung der Medien, sowie diese Bauteile sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Bauteil für die Hochfrequenztechnik ein Flüssigkristallmedium, das eine Komponente A enthält, die aus einer Verbindung, zwei
Verbindungen oder mehreren Verbindungen der Formel IA besteht. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Bauteil für die Hochfrequenztechnik ein
flüssigkristallines Medium, enthaltend eine erste Komponente, Komponente A, die eine oder mehrere
Verbindungen der oben gegebenen Formel IA enthält und, die gegebenenfalls eine oder mehrerer Verbindungen der unten gegebenen Formel IB enthält und eine oder mehrere weitere Komponenten ausgewählt aus der Gruppe der im Folgenden definierten Komponenten B bis E einer stark dielektrisch positiven Komponente, Komponente B, die eine dielektrische Anisotropie von 10,0 oder mehr aufweist, einer stark dielektrisch negativen Komponente, Komponente C, die eine dielektrische Anisotropie von -5,0 oder weniger aufweist, einer weiteren Komponente, Komponente D, die eine dielektrische Anisotropie im Bereich von mehr als -5,0 und von weniger als 10,0 aufweist und aus Verbindungen mit sieben oder mehr, bevorzugt acht oder mehr, fünf- oder sechsgliedrigen Ringen besteht und einer weiteren Komponente, Komponente E, die ebenfalls eine dielektrische Anisotropie im Bereich von mehr als -5,0 und von weniger als 10,0 aufweist und aus Verbindungen mit bis zu sechs fünf- oder sechsgliedrigen Ringen besteht.
Typische Beispiele für fünfgliedrige Ringe sind
Figure imgf000010_0001
Typische Beispiele für sechsgliedrige Ringe sind
Figure imgf000010_0002
Figure imgf000011_0001
Die fünf- und sechsgliedrigen Ringe umfassen auch gesättigte, sowie teilgesättigte Ringe, ebenso wie heterocyclische Ringe.
Im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden kondensierte Ringsysteme, die aus zwei dieser Ringe, i. e. aus zwei fünfgliedngen, einem fünfgliedngen oder aus zwei sechsgliedrigen Ringen, bestehen, wie z. B.
Figure imgf000011_0002
bei der Zuordnung der Verbindungen zu den Komponenten D bzw. E als einer dieser fünf- bzw. sechsgliedrigen Ringe gezählt.
Entsprechend werden kondensierte Ringsysteme, die aus einer Kombination von dreien oder mehreren dieser Ringe bestehen, die in Längsrichtung im Molekül eingebaut sind, wie z. B.
Figure imgf000011_0003
als zwei dieser fünf- bzw. sechsgliedrigen Ringe gezählt.
Im Gegensatz dazu, werden kondensierte Ringsysteme, die in Querrichtung im Molekül eingebaut sind, wie z. B.
Figure imgf000012_0001
als einer dieser fünf- bzw. sechsgliedrigen Ringe gezählt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls die direkt
vorhergehend, sowie weiter unten beschriebenen, flüssigkristallinen Medien, sowie deren Verwendung in elektro-optischen Anzeigen und insbesondere in Bauteilen für die Hochfrequenztechnik.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IA-1 bis IA-4, bevorzugt der Formeln IA-1 und/oder IA-2:
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000013_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel IA angegebenen
Bedeutungen haben und bevorzugt
R 13 Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, Alkenyl mit 2 bis 6 C-Atomen,
Cycloalkyl mit 3 bis 6 C-Atomen oder Cycloalkenyl mit 4 bis 6 C-Atomen, bevorzugt CH3> C2H5, n-C3H7
(-(CH2)2CH3), /-C3H7 (-CH(CH3)2), -CH=CH2l Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclopent-1-enyl oder Cyclohex-1-enyl, und besonders bevorzugt CH3, C2H5) Cyclopropyl oder Cyclobutyl
L1 Alkyl mit 1 bis 3 C-Atomen oder Halogen, bevorzugt H, F oder Cl, und besonders bevorzugt H, F oder CH3, noch stärker bevorzugt H oder F und ganz besonders bevorzugt F,
R 11 unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, und
R 12 unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder unfluoriertes
Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bedeutet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Komponente A überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig aus Verbindungen der Formel IA.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium eine oder mehrere Verbindungen der
Formeln IA-1 , bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IA-1a bis IA-1e und IA-2a bis IA-2e, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IA-1a bis IA-1c, IA-1e, IA-2a bis IA-2c und IA-2e, ganz besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IA-1a, IA-1b, IA-2a und IA-2b,
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000015_0001
worin die Parameter die oben unter Formel IA-1 bzw. unter Formel IA-2 gegebenen Bedeutungen besitzen und bevorzugt
R und R 2 unabhängig voneinander einen Alkylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, beispielsweise einen Propyl- und Hexylrest oder jeweils einen Propyl-, Butyl-, Pentyl- oder Hexylrest bedeuten.
Gegebenenfalls enthält das Flüssigkristallmedium in Komponente A eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB,
Figure imgf000015_0002
IB
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000018_0001
oder
L1 Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, Cycloalkyl mit 3 bis 6 C- Atomen oder Cycloalkenyl mit 4 bis 6 C-Atomen, bevorzugt CH3, C2H5, n-C3H7 (-(CH2)2CH3), /-C3H7
(-CH(CH3)2) Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl,
Cyclohexyl, Cyclopent-1-enyl oder Cyclohex-1-enyl, und besonders bevorzugt CH3, C2H5, Cyclopropyl oder Cyclobutyl, x i H, Alkyl mit 1 bis 3 C-Atomen oder Halogen, bevorzugt H,
F oder Cl, und besonders bevorzugt H oder F und ganz besonders bevorzugt F,
R1 bis unabhängig voneinander unfluoriertes Alkyl oder
unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 15 C-Atomen, unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes Alkoxyalkyl jeweils mit 2 bis 15 C-Atomen, oder Cycloalkyl, Alkylcycloalkyl, Cycloalkenyl,
Alkylcycloalkenyl, Alkycycloalkylalkyl oder Alkycyclo- alkenylalkyl) jeweils mit bis zu 15 C-Atomen, und alternativ einer von R 3 und R 4 oder beide auch H,
unabhängig voneinander unfluoriertes Alkyl oder unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 7 C-Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes Alkoxyalkyl jeweils mit 2 bis 7 C-Atomen,
unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes
Alkoxyalkyl jeweils mit 2 bis 7 C-Atomen, und besonders
bevorzugt R12 unfluoriertes Alkyl oder unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 7 C-Atomen, und bevorzugt R13 und R14 H, unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen,
unfluoriertes Cycloalkyl oder Cycloalkenyl mit 3 bis 7 C- Atomen, unfluoriertes Alkylcyclohexyl oder unfluoriertes
Cyclohexylalkyl jeweils mit 4 bis 12 C-Atomen oder unfluoriertes Alkylcyclohexylalkyl mit 5 bis 15 C-Atomen, besonders bevorzugt Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl und ganz besonders bevorzugt mindestens einer von R13 und R 4 n-Alkyl, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl oder n-Propyl, und der andere H oder n-Alkyl, besonders bevorzugt H, Methyl, Ethyl oder n- Propyl, bedeuten. ln einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Komponente A eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA und eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB, bevorzugt besteht die Komponente A überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im
Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig aus Verbindungen der Formeln IA und IB.
Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel IB Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IB-1 bis IB-4
Figure imgf000020_0001
Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, Alkenyl mit 2 bis 6 C-Atomen, Cycloalkyl mit 3 bis 6 C-Atomen oder Cycloalkenyl mit 4 bis 6 C-Atomen, bevorzugt CH3, C2H5, /7-C3H7
(-(CH2)2CH3), /-C3H7 (-CH(CH3)2), -CH=CH2, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclopent-1-enyl oder Cyclohex-1-enyl, und besonders bevorzugt CH3, C2H5> Cyclopropyl oder Cyclobutyl X1 H, Alkyl mit 1 bis 3 C-Atomen oder Halogen, bevorzugt H,
F oder Cl, und besonders bevorzugt H, F oder CH3l noch stärker bevorzugt H oder F und ganz besonders bevorzugt F. bedeutet und die anderen Parameter die jeweiligen oben bei Formel IB angegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt
R11 unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, und unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder unfluoriertes Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bedeutet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IB-1 , bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IB-1a-1 bis IB-1a-12 und IB-1b-1 bis IB-1b-12
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
35
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000024_0001
worin die Parameter die oben unter Formel IB-1 gegebenen Bedeutungen besitzen und bevorzugt
R11 und R12 unabhängig voneinander einen Alkylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, beispielsweise einen Propyl- und Hexylrest oder jeweils einen Propyl-, Butyl-, Pentyl- oder Hexylrest bedeuten.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des Flüssigkristallmediums, eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IB-1a-2, IB-1a-5, IB-1a-7, IB-1a-8, IB-1a-9, IB-1a-10, IB-1b-5, IB-1b-7, IB-1b-8, IB-1b-9, 1-1 b- 0, wobei die Parameter die oben gegebenen
Bedeutung haben und besonders bevorzugt R11 und R12 unabhängig voneinander unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 7 C-
Atomen oder unfluoriertes Alkoxy mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere bevorzugt einer von R 1 und R12 Alkyl und der andere Alkyl oder Alkoxy bedeutet und ganz besonders bevorzugt R 1 und R12 voneinander
verschiedene Bedeutungen haben. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des Flüssigkristallmediums, eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IB-2, worin bevorzugt R11 und R12unabhängig voneinander einen Alkylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, beispielsweise einen Propyl- und Hexylrest oder jeweils einen Propyl-, Butyl-, Pentyl- oder Hexylrest bedeuten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des
Flüssigkristallmediums, eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IB-3, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IB-3a-1 bis IB-3a-3 und IB-3b-1 bis IB-3b-3, bevorzugt IB-3a-2, IB-3b-2
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000026_0001
worin die Parameter die oben unter Formel IB-3 gegebenen Bedeutungen besitzen und bevorzugt
R 1 und R12 unabhängig voneinander einen Alkylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, beispielsweise einen Propyl- und Hexylrest oder jeweils einen Propyl-, Butyl-, Pentyl- oder Hexylrest bedeuten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des Flüssigkristallmediums, eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IB-4, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IB-4a-1 bis IB-4a-3 und IB-4b-1 bis IB-4b-3, bevorzugt IB-4b-2,
Figure imgf000026_0002
Figure imgf000027_0001
worin die Parameter die oben unter Formel IB-4 gegebenen Bedeutungen besitzen und bevorzugt
R11 und R 2unabhängig voneinander einen Alkylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, beispielsweise einen Propyl- und Hexylrest oder jeweils einen Propyl-, Butyl- Pentyl- oder Hexylrest bedeuten.
Die Verbindungen der Formel IA können vorteilhaft, wie an der folgenden beispielhaften Synthese ersichtlich, hergestellt werden (Schema 1 und 2):
Figure imgf000028_0001
Schema 1: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IA-1 (z.B. IA-1b).
Figure imgf000029_0001
Schema 2: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IA-2 (z.B. IA-2a).
Die Verbindungen der Formel IB-1a können vorteilhaft, wie an der folgenden beispielhaften Synthese ersichtlich, hergestellt werden, (Schema 3-6):
Figure imgf000029_0002
Schema 3: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB-1 (z.B. IB-1a-7 bis IB-1a-12) mitsymmetrischen Endgruppen, wobei Cycloalkyl auch Cycloalkenyl bedeutet.
Figure imgf000030_0001
n: 0, 1,2,3
Figure imgf000030_0002
Schema 4: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB-1 (z.B. IB-1a-7, IB-1a-8, IB-1a-9 und IB-1 a-11) mit symmetrischen Endgruppen.
Figure imgf000030_0003
Schema 5: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB-1 (z.B. IB-1a-7 bis IB-1 a-12) mit asymmetrischen Endgruppen, wobei Cycloalkyl auch Cycloalkenyl bedeutet.
Figure imgf000031_0001
Pd cat.
Figure imgf000031_0002
Pd cat.
Figure imgf000031_0003
Schema 6: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB-1 (z.B. IB-1a-7 bis IB-1a-12) mit asymmetrischen Endgruppen, wobei Cycloalkyl auch Cycloalkenyl bedeutet.
Die Verbindungen der Formel IB-1 b können vorteilhaft nach den folgend' allgemeinen Reaktionsschemata (Reaktionsschema 5 bis 1 1) erhalten werden. Die Parameter L1, R , R12 und X1 sind darin wie vor- und nachstehend definiert. R hat die Bedeutung von R11 bzw. R 2.
Figure imgf000032_0001
Schema 7: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB mit asymmetrischer Substitution, wobei R die Bedeutung von R 1 hat.
Figure imgf000033_0001
((Cy
Figure imgf000033_0002
Schema 8: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB mit asymmetrischer Substitution. ln Schema 9 bis 13 wird die Synthese von verschieden substituierten zentralen Ringen wiedergegeben. Die Phenylalkinylreste lassen sich dabei auf beliebige substituierte Phenylalkinylreste verallgemeinern.
Figure imgf000034_0001
1. Li-Tetramethylpiperidit
2. Alkyl-Hal
Figure imgf000034_0002
Schema 9: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB-1 (z.B. IB-1 b-1 bis IB-1 b-4) mit symmetrischen Endgruppen, wobei R die Bedeutung von R 1 hat.
Figure imgf000035_0001
1. LDA
2. 0 °
Figure imgf000035_0002
NaBH4CN
BF3 Eth.
Figure imgf000035_0003
Base
Figure imgf000035_0004
Schema 10: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB-1 b-8 mit symmetrischen Endgruppen, wobei R die Bedeutung von R1 hat.
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0002
(CF3SO2)20, Base
((CyHex)3P)2PdCI
Figure imgf000036_0003
Figure imgf000036_0004
Schema 11 : Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB-1 mit X1 = Cl, L1 = CH3 und symmetrischen Endgruppen, wobei R die Bedeutung von R 1 hat.
Figure imgf000037_0001
Figure imgf000037_0002
Figure imgf000037_0003
Schema 12: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB mit X1 L1 = CH3 und symmetrischen Endgruppen, wobei R die Bedeutung von R11 hat.
Figure imgf000038_0001
Li-TMP
Alkyl-I
Figure imgf000038_0002
Alkyl-B(OH)2 oder Alkyl-BF3K
PdKat Base
((C
Figure imgf000038_0003
Schema 13: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB mit X1
11 L1 = Alkyl und symmetrischen Endgruppen, wobei R die Bedeutung von R hat und wobei die beiden Alkylgruppen„Alkyl" gleich oder verscheiden voneinander sein können und auch eine oder alle beide eine Alkenylgruppe sein können.
Die Verbindungen der Formel IB-2 können vorteilhaft wie an der folgenden beispielhaften Synthese ersichtlich hergestellt werden (Schema 14):
Figure imgf000039_0001
Schema 14: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formel IB-2 mit asymmetrischen Endgruppen; wobei R entsprechend R11 und R' entsprechend R 2 definiert ist.
Die Verbindungen der Formeln IB-3 und IB-4 können vorteilhaft nach dem folgenden allgemeinen Reaktionsschema (Reaktionsschema 15) erhalten werden.
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000040_0002
Schema 15: Beispielhafte Synthese der Verbindungen der Formeln IB-3 und IB-4 mit symmetrischen Endgruppen, worin R die Bedeutung von R11 bzw. R12 hat.
Bevorzugt enthalten diese erfindungsgemäßen Medien neben der
Komponente A eine Komponente ausgewählt aus den beiden Komponenten B und C und gegebenenfalls zusätzlich die Komponente D und/oder die Komponente E.
Bevorzugt enthalten diese erfindungsgemäßen Medien zwei, drei oder vier, besonders bevorzugt zwei oder drei Komponenten ausgewählt aus der Gruppe der Komponenten A bis E. Bevorzugt enthalten diese Medien
Komponente A und Komponente B, oder
Komponente A, Komponente B und Komponente D und/oder E, oder Komponente A und Komponente C, oder Komponente A, Komponente C und Komponente D und/oder E.
Bevorzugt enthalten diese erfindungsgemäßen Medien eine Komponente B und keine Komponente C oder umgekehrt. Bevorzugt hat die stark dielektrisch positive Komponente, Komponente B, eine dielektrische Anisotropie von 20,0 oder mehr, stärker bevorzugt von 25,0 oder mehr, besonders bevorzugt von 30,0 oder mehr und ganz besonders bevorzugt von 40,0 oder mehr. Bevorzugt hat die stark dielektrisch negative Komponente, Komponente C, eine dielektrische Anisotropie von -7,0 oder weniger, stärker bevorzugt von - 8,0 oder weniger, besonders bevorzugt von -10,0 oder weniger und ganz besonders bevorzugt von -15,0 oder weniger. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Komponente B eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IIA und IIB
Figure imgf000041_0001
unfluoriertes Alkyl oder unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 15 C-Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes Alkoxyalkyl jeweils mit 2 bis 15 C-Atomen, bevorzugt Alkyl, besonders bevorzugt n- Alkyl,
R22 H, unfluoriertes Alkyl oder unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 5, bevorzugt mit 1 bis 3, besonders bevorzugt mit 3 C- Atomen,
Figure imgf000042_0001
bis unabhängig voneinander und bei mehrfachem Auftreten auch diese untereinander jeweils unabhängig
vonei
Figure imgf000042_0002
n und m unabhängig voneinander 1 oder 2, bevorzugt (n+m) 3 oder 4 und, besonders bevorzugt
2,
F, Cl, -CF3 oder -OCF3, bevorzugt F oder Cl, besonders bevorzugt F,
F, Cl, -CF3) -OCF3, oder CN, bevorzugt CN, und H oder F, bedeuten. Bevorzugte Verbindungen der Formel IIA sind die Verbindungen der entsprechenden Unterformel IIA-1
Figure imgf000043_0001
worin R21 die oben gegebene Bedeutung hat.
Bevorzugte Verbindungen der Formel IIB sind die Verbindungen der entsprechenden Unterformeln IIB-1 und IIB-2
Figure imgf000043_0002
worin R2 , R22 und X2 die jeweiligen oben gegebenen Bedeutungen haben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Komponente C eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln INA und HIB:
Figure imgf000043_0003
Figure imgf000044_0001
worin
R31 und R unabhängig voneinander die oben bei Formel IIA für R 21
die oben angegebene Bedeutung haben und bevorzugt
R 31
2n+i oder CH2=CH-(CH2)z und
R 32 CmH2m+i oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R und R ) sind hier insbesondere (CnH2n+ und CmH2m+1) und (CnH2n+i und 0-CmH2m+i).
Bevorzugte Verbindungen der Formel HIB sind die Verbindungen der
Unterformeln IIIB-1 und IIIB-2
IIIB-1
CnH2n+1 Cm H2m+1
Figure imgf000045_0001
n und m jeweils die oben bei Formel HIB gegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 7
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Komponente D eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel IV
Figure imgf000045_0002
R und R unabhängig voneinander eine der oben bei Formel I für
R 1 die oben angegebenen Bedeutungen haben,
L41 bis L 44 bei jedem Erscheinen, jeweils unabhängig voneinander H,
Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, F oder Cl und eine ganze Zahl im Bereich von 7 bis 14, bevorzugt von 8 bis 12 und besonders bevorzugt von 9 bis 10
und bevorzugt mindestens zwei der vorhandenen Substituenten L bis L eine von H verschiedene Bedeutung haben und
R CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z und
R42 CmH2m+1 oder O-CmH2m+i oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung enthält das Flüssigkristallmedium zusätzlich eine weitere Komponente, Komponente E, die bevorzugt aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V bis IX besteht
Figure imgf000046_0001
Figure imgf000046_0002
worin
51 R5 oder X51,
52 Ro oder X
R51 und R unabhängig voneinander H, unfluoriertes Alkyl oder
unfluoriertes Alkoxy mit 1 bis 17, bevorzugt mit 3 bis 10, C- Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes
Alkenyloxy, oder unfluoriertes Alkoxyalkyl mit 2 bis 15, bevorzugt 3 bis 10, C-Atomen, vorzugsweise Alkyl oder unfluoriertes Alkenyl bedeuten,
X51 und X1 unabhängig voneinander H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF5,
fluoriertes Alkyl oder fluoriertes Alkoxy mit 1 bis 7 C- Atomen oder fluoriertes Alkenyl, unfluoriertes oder
Alkenyloxy, oder unfluoriertes oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise fluoriertes Alkoxy, fluoriertes Alkenyloxy, F oder Cl bedeuten, und
Figure imgf000047_0001
unabhängig voneinander
o
Figure imgf000047_0002
der , vorzugsweise
Figure imgf000048_0001
FT und, im Fall, dass Zbl und/oder Zb trans- -CH=CH oder trans- -CF=CF-, bedeutet, alternativ auch X61, bedeutet,
R62 und, im Fall, dass Z6 und/oder Z62 trans- -CH=CH oder trans- -CF=CF-, bedeutet, alternativ auch X62, bedeutet, unabhängig voneinander H, unfluoriertes Alkyl oder unfluoriertes Alkoxy mit 1 bis 17, bevorzugt mit 3 bis 10, C Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes
Alkenyloxy, oder unfluoriertes Alkoxyalkyl mit 2 bis 15, bevorzugt 3 bis 10, C-Atomen, vorzugsweise Alkyl oder unfluoriertes Alkenyl, bedeuten, unabhängig voneinander F oder Cl, -CN, -NCS, -SF5, fluoriertes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen oder fluoriertes Alkenyl, Alkenyloxy oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 7 C-Atomen, oder -NCS, vorzugsweise -NCS, bedeuten, einer von
Z6 und Z62 trans- -CH=CH-, trans- -CF=CF- oder -C=C- bedeutet und der andere unabhängig davon trans- -CH=CH-, trans- -
CF=CF- oder eine Einfachbindung bedeutet, vorzugsweise einer von ihnen -C^C- oder trans-
-CH=CH- und der andere eine Einfachbindung bedeutet, und
Figure imgf000049_0001
71 R71 oder X71,
72 R72 oder X72.
30
R71 und R72 unabhängig voneinander H, unfluoriertes Alkyl oder
unfluoriertes Alkoxy mit 1 bis 17, bevorzugt mit 3 bis 10, C- Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes
Alkenyloxy, oder unfluoriertes Alkoxyalkyl mit 2 bis 15,
35 bevorzugt 3 bis 0, C-Atomen, vorzugsweise Alkyl oder unfluoriertes Alkenyl bedeuten, X71 und X72 unabhängig voneinander H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF5, fluoriertes Alkyl oder fluoriertes Alkoxy mit 1 bis 7 C- Atomen oder fluoriertes Alkenyl, unfluoriertes oder Alkenyloxy, oder unfluoriertes oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise fluoriertes Alkoxy, fluoriertes Alkenyloxy, F oder Cl bedeuten, und
73
Z71 bis Z unabhängig voneinander trans- -CH=CH-, trans- -CF=CF-, -C=C- oder eine Einfachbindung bedeuten, vorzugsweise eines oder mehrere von ihnen eine Einfachbindung bedeutet, besonders bevorzugt alle eine Einfachbindung bedeuten und
Figure imgf000050_0001
unabhängig voneinander
Figure imgf000050_0002
R8 und R82 unabhängig voneinander H, unfluoriertes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 15, bevorzugt 3 bis 10, C-Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, Alkenyloxy oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 15, bevorzugt 3 bis 10, C-Atomen, vorzugsweise unfluoriertes Alkyl oder Alkenyl bedeuten, einer von
Z81 und Z82 trans- -CH=CH-, trans- -CF=CF- oder -C=C- bedeutet und der andere unabhängig davon trans- -CH=CH-, trans- -
CF=CF- oder eine Einfachbindung bedeutet, vorzugsweise einer von ihnen -C=C- oder trans-
-CH=CH- und der andere eine Einfachbindung bedeutet, und
Figure imgf000051_0001
bedeutet,
Figure imgf000051_0002
unabhängig voneinander
Figure imgf000051_0003
91 oder X bedeutet,
92 oder X bedeutet, R und R unabhängig voneinander H, unfluoriertes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 15, bevorzugt 3 bis 10, C-Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, Alkenyloxy oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 15, bevorzugt 3 bis 10, C-Atomen, vorzugsweise unfluoriertes Alkyl oder Alkenyl bedeuten,
Xai und Xs^ unabhängig voneinander H, F, Cl, -CN, -NCS, -SF5)
fluoriertes Alkyl oder fluoriertes Alkoxy mit 1 bis 7 C- Atomen oder fluoriertes Alkenyl, unfluoriertes oder Alkenyloxy, oder unfluoriertes oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise fluoriertes Alkoxy, fluoriertes Alkenyloxy, F oder Cl bedeuten, und
Z91 bis Z93 unabhängig voneinander trans- -CH=CH-, trans-
-CF=CF-, -C=C- oder eine Einfachbindung bedeuten bevorzugt einer oder mehrere von ihnen eine Einfachbindung bedeutet, und besonders bevorzugt alle eine Einfachbindung bedeuten,
Figure imgf000052_0001
bedeutet,
Figure imgf000052_0002
unabhängig voneinander
Figure imgf000052_0003
Figure imgf000053_0001
Figure imgf000053_0002
bedeuten, und, wobei Verbindungen der Formel IIIA von den Verbindungen der Formel VI ausgeschlossen sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln V, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-1 bis V-3, bevorzugt der Formeln V-1 und/oder V-2 und/oder V-3, bevorzugt der Formeln V-1 und V-2, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel V überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000053_0003
worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel V angegebenen
Bedeutungen haben und bevorzugt
R unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder unfluoriertes
Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, R 52 unfluoriertes Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder unfluoriertes Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, oder unfluoriertes Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen,
X51 und X52 unabhängig voneinander F, Cl, -OCF3, -CF3, -CN, -NCS oder -SF5, bevorzugt F, Cl, -OCF3, oder -CN, bedeuten.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln V-1 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-1a bis V-1d, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel V überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000054_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel V-1 angegebenen Bedeutungen haben und worin
Y5 und Y! jeweils unabhängig voneinander H oder F bedeuten, und bevorzugt Alkyl oder Alkenyl, und
F, Cl oder -OCF3l bedeuten. Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln V-2 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-2a bis V-2g und/oder aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-2f und V-2g, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel V überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000055_0001
Figure imgf000056_0001
wobei jeweils die Verbindungen der Formel V-2a von den Verbindungen der Formeln V-2b und V-2C, die Verbindungen der Formel V-2b von den Verbindungen der Formel V-2c und die Verbindungen der Formel V-2e von den Verbindungen der Formel V-2f ausgeschlossen sind, und worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel V-1 angegebenen Bedeutungen haben und worin
Y51 und Y52 jeweils unabhängig voneinander H oder F bedeuten, und bevorzugt
R51 Alkyl oder Alkenyl,
F, Cl oder -OCF3 bedeuten, und bevorzugt einer von
H und der andere H oder F bevorzugt ebenfalls H bedeutet.
Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel V-3 Verbindungen der Formel V-3a:
Figure imgf000056_0002
worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel V-1 angegebenen Bedeutungen haben und worin bevorzugt
Xs1 F, Cl, bevorzugt F,
F, Cl oder -OCF3, bevorzugt -OCF3 bedeutet. ln einer noch stärker bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung werden die Verbindungen der Formel V ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen V-1a bis V-1d, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen V-1c und V-1d, stärker bevorzugt bestehen die Verbindungen der Formel V überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln V-1a ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-1 a-1 und V-1 a-2, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel V überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000057_0001
wohn
R51 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i bedeutet, worin n eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 7, bevorzugt im
Bereich von 1 bis 5 und besonders bevorzugt 3 oder 7 bedeutet.
Bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln V-1 b Verbindungen der Formel V-2b-1 :
Figure imgf000058_0001
worin
R51 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i bedeutet, worin eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeutet.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln V-1c ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-1c-1 bis und V-1c-4, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-1c-1 und V-1c-2,stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel V überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000058_0002
worin die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt CnH2n+i bedeutet, worin n eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im
Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeutet.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln V-1d ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-1d-1 und V-1d-2, bevorzugt der Verbindung der Formeln V-1d-2, stärker bevorzugt bestehen diese
Verbindungen der Formel V überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000059_0001
worin
R51 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i bedeutet, worin n eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im
Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeutet.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln V-2a ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-2a-1 und V-2a-2, bevorzugt der Verbindungen der Formeln V-1a-1 , stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel V überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000060_0001
worin die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R52 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+ oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Bevorzugte Kombinationen von (R51 und R52), insbesondere bei Formel V-2a-1 sind (CnH2n+i und CmH2m+1), (CnH2n+1 und 0-CmH2m+i), (CH2=CH- (CH2)Z und CmH2m+i), (CH2=CH-(CH2)Z und 0-CmH2m+1) und (CnH2n+i und (CH2)Z-CH=CH2).
Bevorzugte Verbindungen der Formel V-2b sind die Verbindungen der Formel V-2b-1 :
Figure imgf000060_0002
worin R5 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R52 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder O-CmH2m+ oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugte Kombination von (R5 und R52) ist hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i).
Bevorzugte Verbindungen der Formel V-2c sind die Verbindungen der Formel V-2c-1 :
Figure imgf000061_0001
worin
R51 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R52 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder 0-CmH2m+i oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet. Die bevorzugte Kombination von (R51 und R52) ist hier insbesondere (CnH2n+i
Figure imgf000062_0001
Bevorzugte Verbindungen der Formel V-2d sind die Verbindungen der Formel V-2d-1 :
Figure imgf000062_0002
worin
R 51 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)Z bedeutet, und
R 52 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+ oder O-CmH2m+ oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und
0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugte Kombination von (R51 und R52) ist hier insbesondere (CnH2n+i
Figure imgf000062_0003
Bevorzugte Verbindungen der Formel V-2e sind die Verbindungen der Formel V-2e-1 :
Figure imgf000062_0004
worin R51 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R52 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+ oder O-CmH2m+ oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugte Kombination von (R51 und R52) ist hier insbesondere (CnH2, und O-CmH2m+1).
Bevorzugte Verbindungen der Formel V-2e sind die Verbindungen der Formel V-2f-1 :
Figure imgf000063_0001
R51 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)Z bedeutet, und
R52 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+1 oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R51 und R52) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+i und 0-CmH2m+i), besonders bevorzugt
Figure imgf000064_0001
Bevorzugte Verbindungen der Formel V-2g sind die Verbindungen der Formel V-2g-1 :
Figure imgf000064_0002
worin die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)Z bedeutet, und
R die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder O-CmH2m+i oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R5 und R52) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+i und 0-CmH2m+i), besonders bevorzugt (CnH2n+i und O-CmH2m+i).
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln VI ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln VI-1 bis VI-4, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel VI überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000065_0001
R6 A6 )— CEC— A62 A63V-R' VI-2
R61 \ A61 ) A62 > Z6- A63V— X' VI-3
R6 A61V-Z6- A62 A63V-X' VI-4
trans- -CH=CH- oder trans- -CF=CF-, bevorzugt trans- -CH=CH-, bedeutet, und die übrigen Parameter die oben unter Formel VI gegebene Bedeutung haben und bevorzugt unabhängig voneinander H, unfluoriertes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen oder unfluoriertes Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bedeuten,
F, Cl, -CN oder -NCS, vorzugsweise -NCS, bedeutet, und einer von
Figure imgf000065_0002
Figure imgf000066_0001
oder bedeutet
und di g g
Figure imgf000066_0002
oder , vorzugsweise
Figure imgf000066_0003
oder , bedeuten und bevorzugt
R 61
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R 62 CmH2m+1 oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und
0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet. Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln VI-1 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln Vl-1a und Vl-1b, bevorzugt ausgewählt Verbindungen der Formeln Vl-1a, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel VI überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000067_0001
worin
61
R' die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
62
R' die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder 0-CmH2m+i oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R und R ) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+1 und 0-CmH2m+i), bei Formel Vl-1a besonders bevorzugt (CnH2n+i und CmH2m+i) und bei Formel Vl-1b besonders bevorzugt (CnH2n+i und 0-CmH2m+1). Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel VI-3 Verbindungen der Formel Vl-3a:
Figure imgf000068_0001
worin die Parameter die oben unter Formel VI-3 gegebene Bedeutung haben und bevorzugt
R61 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i bedeutet, worin n eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 7, bevorzugt im
Bereich von 1 bis 5, und
X62 -F, -Cl, -OCF3, -CN oder -NCS, besonders bevorzugt
-NCS, bedeutet.
Bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln VI-4 Verbindungen der Formel Vl-4a:
Figure imgf000068_0002
worin die Parameter die oben unter Formel VI-4 gegebene Bedeutung haben und bevorzugt
R61 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i bedeutet, worin n eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 7, bevorzugt im
Bereich von 1 bis 5, und Xb^ F, Cl, OCF3, -CN oder -NCS, besonders bevorzugt
-NCS, bedeutet.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel VI sind die Verbindungen der folgenden Formeln
Figure imgf000069_0001
eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 7, bevorzugt Bereich von 1 bis 5 bedeutet.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln VII ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln VII-1 bis VII-6, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel VII überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000069_0002
Figure imgf000070_0001
wobei die Verbindungen der Formel VI 1-5 von den Verbindungen der Formel VII-6 ausgeschlossen sind, und worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel VII angegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt
R7 unfluoriertes Alkyl oder Alkoxy jeweils mit 1 bis 7 C-
Atomen oder unfluoriertes Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
R 72 unfluoriertes Alkyl oder Alkoxy, jeweils mit 1 bis 7 C- Atomen oder unfluoriertes Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, und
X 72 F, Cl, oder -OCF3) bevorzugt F, bedeutet, und besonders bevorzugt die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln VII-1 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln Vll-1a bis VII-1 d, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel VII-1 überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000071_0001
Figure imgf000072_0001
worin X die oben bei Formel VII-2 gegebene Bedeutung hat und
R 71 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i bedeutet, worin
1 bis 7, bevorzugt 2 bis 6, besonders bevorzugt 2, 3 oder 5 und
0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2, und
X 72 bevorzugt F bedeutet.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln VII-2 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln Vll-2a und Vll-2b, bevorzugt der Formel Vll-2a, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel VII-2 überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000072_0002
worin die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder O-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R71 und R72) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+i und 0-CmH2m+ ). Besonders bevorzugt
Figure imgf000073_0001
Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel VII-3 Verbindungen der Formel Vll-3a:
Figure imgf000073_0002
die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)Z bedeutet, und die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+1 oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R und R ) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+i und O-CmH2m+i)- Besonders bevorzugt
Figure imgf000074_0001
Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel VII-4 Verbindungen der Formel Vll-4a:
Figure imgf000074_0002
worin oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)Z bedeutet, und
R die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+1 oder 0-CmH2m+ oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R und R ) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+i und 0-CmH2m+ ). Besonders bevorzugt
Figure imgf000074_0003
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln VII-5 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln Vll-5a und Vll-5b, bevorzugt der Formel Vll-5a stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel VII-5 überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000075_0001
worin
R 71 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R 72 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder O-CmH2m+i oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und
0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R und R ) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+i und 0-CmH2m+1). Besonders bevorzugt
Figure imgf000075_0002
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln VII-6 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln Vll-6a und Vll-6b, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel VII-6 überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000076_0001
worin
R die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder O-CmH2m+i oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R und R ) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+1) und (CnH2n+i und 0-CmH2m+-i), besonders bevorzugt
Figure imgf000076_0002
Bevorzugt enthalten die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung insgesamt 0 bis 40 %, bevorzugt 0 bis 30 % und besonders bevorzugt 5 bis 25 % an Verbindungen der Formel VIII.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln VIII ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln VIII-1 bis VIII-3, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel VIII überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000077_0001
worin einer von
Y81 und Y82 H bedeutet und der andere H oder F bedeutet, und
R 81 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R 82 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R81 und R82) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+ ) und (CnH2n+i und 0-CmH2m+i) besonders bevorzugt
Figure imgf000077_0002
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln VIII-1 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln VIIMa bis VIII-1 c, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel VIII-1 überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000078_0001
worin die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R 82 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+ oder 0-CmH2m+i oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von bis 5, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R81 und R82) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+i und O-CmH2m+i) besonders bevorzugt
Figure imgf000078_0002
Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel VIII-2 Verbindungen der Formel Vlll-2a:
Figure imgf000079_0001
worin die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt CnH2n+1 oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt CmH2m+i oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R und R ) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+1), CnH2n+1 und 0-CmH2m+i) und (CH2=CH-(CH2)Z und CmH2m+i) besonders bevorzugt (CnH2n+i und CmH2m+i).
Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel VIII-3 Verbindungen der Formel Vlll-3a:
Figure imgf000079_0002
worin
R8 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+1 oder CH2=CH-(CH2)Z bedeutet, und R die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder O-CmH2m+i oder (CH2)z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R8 und R82) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+1 und O-CmH2m+1).
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln IX ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IX-1 bis IX-3, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel IX überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000080_0001
R9 A9 ) A92 ) A93 > ( A94>-R! IX-2
Figure imgf000080_0002
worin die Parameter die jeweilige oben unter Formel IX angegebene
Bedeutung haben und bevorzugt einer von
Figure imgf000081_0001
bedeutet und worin
R 91 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R 92 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m-n oder O-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
91 92
Die bevorzugten Kombinationen von (R und R ) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+i und 0-CmH2m+1).
Bevorzugt enthalten die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung insgesamt 5 bis 30 %, bevorzugt 10 bis 25 % und besonders bevorzugt 15 bis 20 % an Verbindungen der Formel IX.
Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln IX-1 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IX-1a bis IX-1e, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel IX-1 überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000082_0001
worin die Parameter die oben gegebene Bedeutung haben und bevorzugt
R 91 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i bedeutet, und n eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im
Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeutet und bevorzugt F oder Cl bedeutet. Bevorzugt werden die Verbindungen der Formeln IX-2 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IX-2a und IX-2b, stärker bevorzugt bestehen diese Verbindungen der Formel IX-2 überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im Wesentlichen und ganz besonders bevorzugt bestehen sie vollständig daraus:
Figure imgf000083_0001
worin die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugte Kombination von (R91 und R92) ist hier insbesondere (CnH2n+i
Figure imgf000083_0002
Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel IX-3 Verbindungen der Formel IX-3:
Figure imgf000084_0001
worin
R91 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CnH2n+i oder CH2=CH-(CH2)z bedeutet, und
R92 die oben angegebene Bedeutung hat und bevorzugt
CmH2m+i oder 0-CmH2m+1 oder (CH2)Z-CH=CH2 bedeutet, und worin n und m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 15, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5 bedeuten und z 0, 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 0 oder 2 bedeutet.
Die bevorzugten Kombinationen von (R91 und R92) sind hier insbesondere (CnH2n+i und CmH2m+i) und (CnH2n+1 und 0-CmH2m+ ), besonders bevorzugt (CnH2n+i und O-CmH2m+ ).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Medium eine oder mehrere dielektrisch positive Verbindungen mit einer dielektrischen Anisotropie von mehr als 3 der Formel V-1.
Bevorzugt enthalten die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Erfindung 10 % oder weniger, bevorzugt 5 % oder weniger, besonders bevorzugt 2 % oder weniger, ganz besonders bevorzugt 1 % oder weniger, und insbesondere überhaupt keine Verbindung mit nur zwei oder weniger fünf und/oder sechsgliedrigen Ringen. ln einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel VI.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel VII.
Die Definitionen der in der vorliegenden Anmeldung für die Verbindungen benutzten Abkürzungen (Akronyme) sind unten in Tabelle D angegeben, bzw. aus den Tabellen A bis C zu ersehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des
Flüssigkristallmediums, eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IB-1 und/oder IB-2 und/oder IB-3 und/oder IB-4.
Bevorzugt enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des Flüssigkristallmediums, eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln IB-1a-1 bis IB-1a-12, besonders bevorzugt der Formel IB-1a-2, ganz besonders bevorzugt eine oder mehrere
Verbindungen der Formel IB-1a-2 und eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formel IB-1a-1 und Formel IB-1a-3 bis IB-1a-12, und eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IB-1b-1 bis IB-1b-12 und/oder IB-2 und/oder IB-3 und/oder IB-4. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des
Flüssigkristallmediums, eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IB-1 b-1 bis IB-1 b-12, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln
IB-1 b-5 und/oder IB-1 b-7 und/oder IB-lb-8 und/oder IB-1 b-9 und/oder
IB-1 b-10, und eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IB-1a-1 bis IB-1a-12, bevorzugt der Formel IB-1a-2 und/oder eine oder mehrere Verbindungen der Formeln und/oder IB-2 und/oder IB-3 und/oder IB-4. ln einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des Flüssigkristallmediums, eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB-2, und eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IB-1 , bevorzugt der Formeln IB-1a, bevorzugt der Formel IB-1a-2, und/oder IB-1 b, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der Formeln und/oder IB-3 und/oder IB-4.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des Flüssigkristall- mediums, eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB-3, und eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IB-1 , bevorzugt der Formeln IB-1a, bevorzugt der Formel IB-1a-2, und/oder IB-1 b, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der Formeln und/oder IB-2 und/oder IB-4. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Flüssigkristallmedium, bzw. die Komponente A des Flüssigkristallmediums, eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB-4, und eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IB-1 , bevorzugt der Formeln IB-1a, bevorzugt der Formel IB-1a-2, und/oder IB-1b, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der Formeln und/oder IB-2 und/oder IB-3.
Vorzugsweise enthalten die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Erfindung Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IA, IB, II, IV und V, vorzugsweise IA, IB, IIA, IIB und IV oder ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IA, IB, IIIA, HIB, IV und V, vorzugsweise IA, IB, INA, HIB und IV, stärker bevorzugt bestehen sie überwiegend, noch stärker bevorzugt bestehen sie im
Wesentlichen und ganz bevorzugt bestehen sie vollständig daraus. In dieser Anmeldung bedeutet enthalten im Zusammenhang mit Zusammensetzungen, dass die betreffende Entität, d.h. das Medium oder die
Komponente, die angegebene Komponente oder Komponenten oder
Verbindung oder Verbindungen enthält, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 10 % oder mehr und ganz bevorzugt von 20 % oder mehr. Überwiegend bestehen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die betreffende Entität 55 % oder mehr, vorzugsweise 60 % oder mehr und ganz bevorzugt 70 % oder mehr der angegebenen Komponente oder Komponenten oder Verbindung oder Verbindungen enthält.
Im Wesentlichen bestehen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die betreffende Entität 80 % oder mehr, vorzugsweise 90 % oder mehr und ganz bevorzugt 95 % oder mehr der angegebenen Komponente oder Komponenten oder Verbindung oder Verbindungen enthält.
Vollständig bestehen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die betreffende Entität 98 % oder mehr, vorzugsweise 99 % oder mehr und ganz bevorzugt 100,0 % der angegebenen Komponente oder Komponenten oder Verbindung oder Verbindungen enthält.
Auch andere mesogene Verbindungen, die oben nicht explizit genannt sind, können gegebenenfalls und in vorteilhafter Weise in den Medien gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Solche Verbindungen sind dem Fachmann bekannt.
Die Flüssigkristallmedien gemäß der vorliegenden Erfindung weisen bevorzugt einen Klärpunkt von 90°C oder mehr, stärker bevorzugt von 100°C oder mehr, noch stärker bevorzugt von 120°C oder mehr, besonders bevorzugt von 150°C oder mehr und ganz besonders bevorzugt von 170°C oder mehr auf.
Vorzugsweise erstreckt sich die nematische Phase der erfindungsgemäßen Medien mindestens von 20°C oder weniger bis 90°C oder mehr, bevorzugt bis 100°C oder mehr, stärker bevorzugt mindestens von 0°C oder weniger bis 120°C oder mehr, ganz bevorzugt mindestens von -10°C oder weniger bis 140°C oder mehr und insbesondere mindestens von -20°C oder weniger bis 150°C oder mehr.
Das Δε des Flüssigkristallmediums gemäß der Erfindung bei 1 kHz und 20°C beträgt vorzugsweise 1 oder mehr, stärker bevorzugt 2 oder mehr und ganz bevorzugt 3 oder mehr. Das Δη der Flüssigkristallmedien gemäß der vorliegenden Erfindung liegt bei 589 nm (NaD) und 20°C vorzugsweise im Bereich von 0,200 oder mehr bis 0,90 oder weniger, stärker bevorzugt im Bereich von 0,250 oder mehr bis 0,90 oder weniger, noch stärker bevorzugt im Bereich von 0,300 oder mehr bis 0, 85 oder weniger und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,350 oder mehr bis 0,800 oder weniger.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beträgt das Δη der Flüssigkristallmedien gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise 0,40 oder mehr, stärker bevorzugt 0,45 oder mehr.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die einzelnen Verbindungen der Formel IA in den Flüssigkristallmedien vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 10 % bis 100 %, stärker bevorzugt von 30 % bis 95 %, noch stärker bevorzugt von 40 % bis 90 % und ganz bevorzugt von 50 % bis 90 % der Gesamtmischung verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die einzelnen Verbindungen der Formel IB in den Flüssigkristallmedien vorzugsweise in einer Gesamt- konzentration von 10 % bis 100 %, stärker bevorzugt von 30 % bis 95 %, noch stärker bevorzugt von 40 % bis 90 % und ganz bevorzugt von 50 % bis 90 % der Gesamtmischung verwendet.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der die Flüssigkristall- medien eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IIA und IIB enthalten, werden die weiteren Verbindungen vorzugsweise wie folgt eingesetzt.
Die Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IIA und IIB werden vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 1 % bis 30 %, stärker bevorzugt von 2 % bis 20 %, stärker bevorzugt von 3 % bis 18 % und ganz bevorzugt von 4 % bis 16 % der Gesamtmischung verwendet. Die Verbindungen der Formel IV werden vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 1 % bis 20 %, stärker bevorzugt von 2 % bis 15 %, noch stärker bevorzugt von 3 % bis 12 % und ganz bevorzugt von 5 % bis 10 % der Gesamtmischung verwendet.
Die Flüssigkristallmedien enthalten vorzugsweise insgesamt 70 % bis 100 %, stärker bevorzugt 80 % bis 100 % und ganz bevorzugt 90 % bis 100 % und insbesondere 95 % bis 100 % der Verbindungen der Formeln IA, IB, IIA, IIB und IV bis IX, vorzugsweise der Formeln I, IIA, IIB und IV, vorzugsweise bestehen sie überwiegend daraus und ganz bevorzugt bestehen sie vollständig daraus.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der die Flüssigkristallmedien eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formel IIIA und HIB enthalten, werden die weiteren
Verbindungen vorzugsweise wie folgt eingesetzt.
Die Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formel IIIA und HIB werden vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 1 % bis 60 %, stärker bevorzugt von 5 % bis 55 %, stärker bevorzugt von 7 % bis 50 % und ganz bevorzugt von 10 % bis 45 % der Gesamtmischung
verwendet.
Wenn die Flüssigkristallmedien nur eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIIA aber keine Verbindungen der Formel HIB enthält, werden die Verbindungen der Formel IIIA vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 10 % bis 60 %, stärker bevorzugt von 20 % bis 55 %, stärker bevorzugt von 30 % bis 50 % und ganz bevorzugt von 35 % bis 45 % der
Gesamtmischung verwendet.
Wenn die Flüssigkristallmedien nur eine oder mehrere Verbindungen der Formel HIB aber keine Verbindungen der Formel IIIA enthält, werden die Verbindungen der Formel HIB vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 5 % bis 45 %, stärker bevorzugt von 10 % bis 40 %, stärker bevorzugt von 15 % bis 35 % und ganz bevorzugt von 20 % bis 30 % der
Gesamtmischung verwendet. Wenn die Flüssigkristallmedien sowohl eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIIA, als auch eine oder mehrere Verbindungen der Formel HIB enthält, werden die Verbindungen der Formel IIIA vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 5 % bis 50 %, stärker bevorzugt von 10 % bis 45 %, stärker bevorzugt von 15 % bis 30 % und ganz bevorzugt von 20 % bis 25 % der Gesamtmischung und die Verbindungen der Formel HIB in einer Gesamtkonzentration von 1 % bis 35 %, stärker bevorzugt von 5 % bis 30 %, stärker bevorzugt von 7 % bis 25 % und ganz bevorzugt von 10 % bis 20 % der Gesamtmischung verwendet.
Die Verbindungen der Formel IV werden vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 1 % bis 20 %, stärker bevorzugt von 2 % bis 15 %, noch stärker bevorzugt von 3 % bis 12 % und ganz bevorzugt von 5 % bis 10 % der Gesamtmischung verwendet.
Die Flüssigkristallmedien enthalten vorzugsweise insgesamt 70 % bis 100 %, stärker bevorzugt 80 % bis 100 % und ganz bevorzugt 90 % bis 100 % und insbesondere 95 % bis 100 % an Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IA, IB, IIIA, HIB, und IV bis IX, vorzugsweise der Formeln IA und IB und/oder IIIA und/oder HIB, vorzugsweise bestehen sie überwiegend daraus und ganz bevorzugt bestehen sie vollständig daraus.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die flüssigkristallinen Medien eine oder mehrere Verbindungen der Formel V und eine oder mehrere Verbindungen der Formel VI.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die flüssigkristallinen Medien eine oder mehrere
Verbindungen der Formel V und eine oder mehrere Verbindungen der Formel VII.
Ebenfalls bevorzugt enthalten die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere Verbindungen der Formel V, eine oder mehrere Verbindungen der Formel VI und eine oder mehrere
Verbindungen der Formel VIII. Wenn die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung eine oder mehrere Verbindungen der Formel V enthalten, beträgt die
Konzentration dieser Verbindungen bevorzugt insgesamt 10 bis 30 %, bevorzugt 15 bis 25 % und besonders bevorzugt 18 bis 22 %.
Wenn die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung eine oder mehrere Verbindungen der Formel VI enthalten, beträgt die
Konzentration dieser Verbindungen bevorzugt insgesamt 15 bis 35 %, bevorzugt 18 bis 30 % und besonders bevorzugt 22 bis 26 %.
Wenn die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung eine oder mehrere Verbindungen der Formel VII enthalten, beträgt die
Konzentration dieser Verbindungen bevorzugt insgesamt 4 bis 25 %, bevorzugt 8 bis 20 % und besonders bevorzugt 10 bis 14 %.
Wenn die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung eine oder mehrere Verbindungen der Formel VIII enthalten, beträgt die
Konzentration dieser Verbindungen bevorzugt insgesamt 15 bis 35 %, bevorzugt 18 bis 30 % und besonders bevorzugt 22 bis 26 %.
Wenn die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung eine oder mehrere Verbindungen der Formel IX enthalten, beträgt die
Konzentration dieser Verbindungen bevorzugt insgesamt 5 bis 25 %, bevorzugt 10 bis 20 % und besonders bevorzugt 13 bis 17 %.
In der vorliegenden Anmeldung beschreibt der Ausdruck dielektrisch positiv Verbindungen oder Komponenten mit Δε > 3,0, dielektrisch neutral mit -1 ,5 < Δε < 3,0 und dielektrisch negativ mit Δε < -1 ,5. Δε wird bei einer Frequenz von 1 kHz und 20°C bestimmt. Die dielektrische Anisotropie der jeweiligen Verbindung wird aus den Ergebnissen einer Lösung von 10 % der jeweiligen einzelnen Verbindung in einer nematischen Host-Mischung bestimmt. Wenn die Löslichkeit der jeweiligen Verbindung in der Host- Mischung weniger als 10 % beträgt, wird die Konzentration auf 5 % reduziert. Die Kapazitäten der Testmischungen werden sowohl in einer Zelle mit homeotroper als auch mit homogener Orientierung bestimmt. Die Schichtdicke beträgt bei beiden Zelltypen ca. 20 pm. Die angelegte Spannung ist eine Rechteckwelle mit einer Frequenz von 1 kHz und einem Effektivwert von typischerweise 0,5 V bis 1 ,0 V, wird jedoch stets so ausgewählt, dass sie unterhalb der kapazitiven Schwelle für die jeweilige Testmischung liegt. Hierbei gelten die folgenden Definitionen.
Δε = (ε| | - εχ) und EMittei = (ει ι + 2 εχ) I 3.
Als Host-Mischung wird für dielektrisch positive Verbindungen die Mischung ZLI-4792 und für dielektrisch neutrale sowie für dielektrisch negative
Verbindungen die Mischung ZLI-3086 verwendet, beide von Merck KGaA, Deutschland. Die absoluten Werte der dielektrischen Konstanten der
Verbindungen werden aus der Änderung der jeweiligen Werte der Host- Mischung bei Zugabe der interessierenden Verbindungen bestimmt. Die Werte werden auf eine Konzentration der interessierenden Verbindungen von 100 % extrapoliert. Komponenten, die bei der Messtemperatur von 20°C eine nematische Phase aufweisen, werden als solche gemessen, alle anderen werden wie
Verbindungen behandelt.
Der Ausdruck Schwellenspannung bezeichnet in der vorliegenden
Anmeldung die optische Schwelle und ist für 10 % relativen Kontrast (Vi0) angegeben, der Ausdruck Sättigungsspannung bezeichnet die optische Sättigung und ist für 90 % relativen Kontrast (V90) angegeben, in beiden Fällen, soweit nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die kapazitive Schwellenspannung (V0), auch Freedericks-Schwelle VFr genannt, wird nur verwendet, wenn dies ausdrücklich genannt ist.
Die in dieser Anmeldung angegebenen Parameterbereiche schließen sämtlich die Grenzwerte ein, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die unterschiedlichen für verschiedene Bereiche von Eigenschaften angegebenen oberen und unteren Grenzwerte ergeben in Kombination miteinander zusätzliche bevorzugte Bereiche. In der gesamten Anmeldung gelten, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, die folgenden Bedingungen und Definitionen. Alle Konzentrationen sind in Massenprozent angegeben und beziehen sich jeweils auf die Gesamtmischung, alle Temperaturen und alle Temperaturunterschiede sind in Grad Celsius bzw. Differenzgrad angegeben. Alle physikalischen
Eigenschaften werden nach„Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Stand Nov. 1997, Merck KGaA, Deutschland, bestimmt und sind für eine Temperatur von 20°C aufgeführt, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben. Die optische Anisotropie (Δη) wird bei einer Wellenlänge von 589,3 nm bestimmt. Die dielektrische Anisotropie (Δε) wird bei einer Frequenz von 1 kHz bestimmt. Die Schwellenspannungen sowie alle anderen elektrooptischen Eigenschaften werden mit bei Merck KGaA, Deutschland, hergestellten Testzellen bestimmt. Die Testzellen für die Bestimmung von Δε besitzen eine Schichtdicke von circa 20 pm. Bei der Elektrode handelt es sich um eine kreisförmige ITO-Elektrode mit einer Fläche von 1 ,13 cm2 und einem Schutzring. Die Ausrichtungsschichten sind SE-1211 von Nissan Chemicals, Japan, für homeotrope Ausrichtung (sn) und Polyimid AL-1054 von Japan Synthetic Rubber, Japan, für homogene Ausrichtung (ε±). Die Bestimmung der Kapazitäten erfolgt mit einem Frequenzgang-Analysegerät Solatron 1260 unter Verwendung einer Sinuswelle mit einer Spannung von 0,3 N/ s.
Als Licht wird bei den elektrooptischen Messungen weißes Licht verwendet. Dabei wird ein Aufbau mit einem im Handel erhältlichen Gerät DMS der Fa. Autronic-Melchers, Germany verwendet. Die charakteristischen Spannungen wurden unter senkrechter Beobachtung bestimmt. Die Schwellenspannung (V10),„Mittgrau-Spannung" (V50) und Sättigungsspannung (V90) wurden für 10 %, 50 % bzw. 90 % relativen Kontrast bestimmt.
Die flüssigkristallinen Medien werden bezüglich ihrer Eigenschaften im Frequenzbereich der Mikrowellen untersucht wie in A. Penirschke et al.
„Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals up to 35GHz", 34th European Microwave Conference - Amsterdam, S. 545-548 beschrieben. Vergleiche hierzu auch A. Gaebler et al.„Direct Simulation of Material Permittivites 12MTC 2009 - International Instrumentation and Measurement Technology Conference, Singapur, 2009 (IEEE), S. 463-467 und DE 10 2004 029 429 A, in der ebenfalls detailliert ein Messverfahren beschrieben wird.
Der Flüssigkristall wird in eine zylindrische Kapillare aus Polytetrafuorethylen (PTFE) oder Quarzglas gefüllt. Die Kapillare hat einen inneren Radius von 180 μηη und einen äußeren Radius von 350 μιη. Die effektive Länge beträgt 2,0 cm. Die gefüllte Kapillare wird in die Mitte der zylindrischen Kavität mit einer Resonanzfrequenz von 19 GHz eingebracht. Diese Kavität hat eine Länge von 11 ,5 mm und einen Radius von 6 mm. Daraufhin wird das
Eingangssignal („source") angelegt und das Ergebnis des Ausgangssignals mit einem kommerziellen Netzwerkanalysator („vector network analyzer") aufgenommen. Für andere Frequenzen werden die Abmessungen der Kavität entsprechend angepasst.
Aus der Änderung der Resonanzfrequenz und des Q-Faktors, zwischen der Messung mit der mit dem Flüssigkristall gefüllten Kapillare und der Messung ohne der mit dem Flüssigkristall gefüllten Kapillare, wird die dielektrische
Konstante und der Verlustwinkel bei der entsprechenden Zielfrequenz mittels der Gleichungen 10 und 11 der zuvor genannten Druckschrift A. Penirschke et al., 34th European Microwave Conference - Amsterdam, S. 545-548 bestimmt, wie dort beschrieben.
Die Werte für die Komponenten der Eigenschaften senkrecht bzw. and parallel zum Direktor des Flüssigkristalls werden durch Orientierung des Flüssigkristalls in einem Magnetfeld erhalten. Dazu wird das Magnetfeld eines Permanentmagneten verwendet. Die Stärke des Magnetfelds beträgt 0,35 Tesla. Die Orientierung des Magneten wird entsprechend eingestellt und dann entsprechend um 90° gedreht.
Die Werte für die Komponenten der Eigenschaften senkrecht bzw. and parallel zum Direktor des Flüssigkristalls werden durch Orientierung des Flüssigkristalls in einem Magnetfeld ergalten. Dazu wird das Magnetfeld eines Permanentmagneten verwendet. Die Stärke des Magnetfelds beträgt 0.35 Tesla. Die Orientierung des Magneten wird entsprechend eingestellt und dann entsprechend um 90° gedreht.
Bevorzugte Bauelemente sind Phasenschieber, Varaktoren, Funk- und Radiowellenantennenarrays,„matching circuit adaptive filters" und andere.
In der vorliegenden Anmeldung, bedeutet, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, der Begriff Verbindungen sowohl eine Verbindung, als auch mehrere Verbindungen.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien weisen bevorzugt nematische Phasen von jeweils mindestens von -20°C bis 80°C, bevorzugt von -30°C bis 85°C und ganz besonders bevorzugt von -40°C bis 100°C auf. Insbesondere bevorzugt reicht die Phase bis 120°C oder mehr, bevorzugt bis140°C oder mehr und ganz besonders bevorzugt bis 160°C oder mehr. Hierbei bedeutet der Begriff eine nematische Phase aufweisen einerseits, dass bei tiefen Temperaturen bei der entsprechenden Temperatur keine smektische Phase und keine Kristallisation beobachtet wird und andererseits, dass beim
Aufheizen aus der nematischen Phase noch keine Klärung auftritt. Die Untersuchung bei tiefen Temperaturen wird in einem Fließviskosimeter bei der entsprechenden Temperatur durchgeführt sowie durch Lagerung in Testzellen, mit einer Schichtdicke von 5 pm, für mindestens 100 Stunden überprüft. Bei hohen Temperaturen wird der Klärpunkt nach üblichen
Methoden in Kapillaren gemessen.
Ferner sind die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien durch hohe optische Anisotropien im sichtbaren Bereich gekennzeichnet. Die
Doppelbrechung bei 589 nm beträgt bevorzugt 0,20 oder mehr, besonders bevorzugt 0,25 oder mehr, besonders bevorzugt 0,30 oder mehr, besonders bevorzugt 0,40 oder mehr und ganz besonders bevorzugt 0,45 oder mehr. Außerdem beträgt die Doppelbrechung bevorzugt 0,80 oder weniger.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die eingesetzten Flüssigkristallmedien eine positive dielektrische Anisotropie (Δε) auf. Diese ist bevorzugt 1 ,8 oder größer und 15,0 oder kleiner, mehr bevorzugt 2,0 oder größer und 10,0 oder kleiner, besonders bevorzugt 3,0 oder größer und 8,0 oder kleiner und ganz besonders bevorzugt 3,5 oder größer und 6,0 oder kleiner.
Wenn die eingesetzten Flüssigkristallmedien eine negative dielektrische Anisotropie (Δε) aufweisen, ist diese bevorzugt kleiner oder gleich -2,5, besonders bevorzugt kleiner oder gleich -4,0 und ganz besonders bevorzugt kleiner oder gleich -5,0.
In dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die eingesetzten Flüssigkristallmedien eine negative dielektrische Anisotropie (Δε) aufweisen, ist deren Betrag bevorzugt 1 ,5 oder größer und 15,0 oder kleiner, besonders bevorzugt 1 ,8 oder größer und 12,0 oder kleiner und ganz besonders bevorzugt 2,0 oder größer und 10,0 oder kleiner.
Ferner sind die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien durch hohe
Anisotropien im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich gekennzeichnet. Die Doppelbrechung beträgt z.B. bei ca. 8,3 GHz bevorzugt 0,14 oder mehr, besonders bevorzugt 0,15 oder mehr, besonders bevorzugt 0,20 oder mehr, besonders bevorzugt 0,25 oder mehr und ganz besonders bevorzugt 0,30 oder mehr. Außerdem beträgt die Doppelbrechung bevorzugt 0,80 oder weniger.
Die dielektrische Anisotropie im μ-Wellenbereich ist definiert als
ΔεΓ Ξ (ε Γ,ιι - Γ^).
Die Modulierbarkeit bzw. Steuerbarkeit („tunability", τ) ist definiert als
T S (ΔεΓ / ε Γ,ι ι). Die Materialgüte (η) ist definiert als η = (τ / tan δε rMax), mit dem maximalen dielektrischen Verlust tan δε = Max. { tan δε ,±,; tan δε Γ.ι ι }. Die Materialgüte (η) der bevorzugten Flüssigkristallmaterialien beträgt 6 oder mehr, bevorzugt 8 oder mehr, bevorzugt 10 oder mehr, bevorzugt 15 oder mehr, bevorzugt 17 oder mehr, bevorzugt 20 oder mehr, besonders
bevorzugt 25 oder mehr und ganz besonders bevorzugt 30 oder mehr und insbesondere 40 oder mehr oder sogar 50 oder mehr.
Die bevorzugten Flüssigkristallmaterialien haben in den entsprechenden Bauteilen Phasenschiebergüten von 15 dB oder mehr, bevorzugt von 20 dB oder mehr, bevorzugt von 307dB oder mehr, bevorzugt von 40 dB oder mehr, bevorzugt von 507dB oder mehr, besonders bevorzugt von 807dB oder mehr und ganz besonders bevorzugt von 1007dB oder mehr.
In einigen Ausführungsformen können jedoch auch Flüssigkristalle mit eine negativen Wert der dielektrischen Anisotropie vorteilhaft verwendet werden.
Die eingesetzten Flüssigkristalle sind entweder Einzelsubstanzen oder Mischungen. Bevorzugt weisen sie eine nematische Phase auf.
Der Ausdruck "Alkyl" umfasst vorzugsweise geradkettige und verzweigte Alkylgruppen, sowie Cycloalkylgruppen, jeweils mit 1 bis 15
Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl und Heptyl, sowie Cyclopropyl und Cyclohexyl. Gruppen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen sind im Allgemeinen bevorzugt. Der Ausdruck "Alkenyl" umfasst vorzugsweise geradkettige und verzweigte Alkenylgruppen mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Besonders bevorzugte Alkenylgruppen sind C2 bis C7-1 E- Alkenyl, C4 bis C7-3E-Alkenyl, C5 bis C7-4-Alkenyl, C6 bis C7-5-Alkenyl und C7-6-Alkenyl, insbesondere C2 bis C7-1 E-Alkenyl, C4 bis C7-3E-Alkenyl und C5 bis C7-4-Alkenyl. Beispiele weiterer 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„Fluoralkyl" umfasst vorzugsweise geradkettige Gruppen mit endständigem Fluor, d.h. Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluor- butyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.
Der Ausdruck„Oxaalkyl", bzw. Alkoxyalkyl umfasst vorzugsweise
geradkettige Reste der Formel CnH2n+i-O-(CH2)m, worin n und m jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeuten.
Vorzugsweise ist hier n 1 und m 1 bis 6.
Verbindungen mir einer Vinyl-Endgruppe und Verbindungen mit einer Methyl- Endgruppe haben eine geringe Rotationsviskosität.
In der vorliegenden Anmeldung bedeuten sowohl Hochfrequenztechnik als auch Höchstfrequenztechnik Anwendungen mit Frequenzen im Bereich von 1 MHz bis 100 THz, bevorzugt von 1 GHz bis 30 THz, stärker bevorzugt 2 GHz bis 10 THz, insbesondere bevorzugt von ca. 5 bis 5 THz.
Die Flüssigkristallmedien gemäß der vorliegenden Erfindung können weitere Zusatzstoffe und chirale Dotierstoffe in den üblichen Konzentrationen beinhalten. Die Gesamtkonzentration dieser weiteren Bestandteile liegt im Bereich von 0 % bis 10 %, vorzugsweise 0,1 % bis 6 %, bezogen auf die Gesamtmischung. Die Konzentrationen der einzelnen verwendeten
Verbindungen liegen vorzugsweise jeweils im Bereich von 0,1 % bis 3 %. Die Konzentration dieser und ähnlicher Zusatzstoffe wird bei der Angabe der Werte und Konzentrationsbereiche der Flüssigkristallkomponenten und Flüssigkristallverbindungen der Flüssigkristallmedien in dieser Anmeldung nicht berücksichtigt. Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien bestehen aus mehreren
Verbindungen, vorzugsweise aus 3 bis 30, stärker bevorzugt aus 4 bis 20 und ganz bevorzugt aus 4 bis 15 Verbindungen. Diese Verbindungen werden auf herkömmliche Weise gemischt. In der Regel wird die gewünschte Menge der in der geringeren Menge verwendeten Verbindung in der in der größeren Menge verwendeten Verbindung gelöst. Liegt die Temperatur über dem
Klärpunkt der in der höheren Konzentration verwendeten Verbindung, ist die Vervollständigung des Lösungsvorgangs besonders leicht zu beobachten. Es ist jedoch auch möglich, die Medien auf anderen üblichen Wegen,
beispielsweise unter Verwendung von so genannten Vormischungen, bei denen es sich z.B. um homologe oder eutektische Mischungen von
Verbindungen handeln kann, oder unter Verwendung von so genannten „Multi-Bottle"-Systemen, deren Bestandteile selbst gebrauchsfertige
Mischungen sind, herzustellen.
Alle Temperaturen, wie z.B. der Schmelzpunkt T(K,N) bzw. T(K,S), der Übergang von der smektischen (S) zur nematischen (N) Phase T(S,N) und der Klärpunkt T (N,l) der Flüssigkristalle sind in Grad Celsius angegeben. Alle Temperaturdifferenzen sind in Differenzgraden angegeben.
In der vorliegenden Erfindung und insbesondere in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der mesogenen Verbindungen durch Abkürzungen angegeben, die auch als Akronyme bezeichnet werden. In diesen Akronymen sind die chemischen Formeln unter Verwendung der folgenden Tabellen A bis C wie folgt abgekürzt. Alle Gruppen CnH2n+i , CmH2m+1 und C|H2i+i bzw. CnH2n-i . CmH2m- und C1H21-1 bedeuten geradkettiges Alkyl bzw. Alkenyl, vorzugsweise 1-E-Alkenyl, jeweils mit n, m bzw. I C-Atomen, wobei n, m und I unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 9, bevorzugt bis 7 bzw. von 2 bis 9, bevorzugt bis 7 bedeuten. C0H2o+ bedeutet geradkettiges Alkyl mit 1 bis 7, bevorzugt bis 4 C-Atomen, oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 7, bevorzugt bis 4 C-Atomen.
In der Tabelle A werden die für die Ringelemente der Kernstrukturen der Verbindungen verwendeten Codes aufgeführt, während in der Tabelle B die Verknüpfungsgruppen gezeigt sind. Tabelle C gibt die Bedeutungen der Codes für die Endgruppen der linken bzw. rechten Seite. In Tabelle D sind Beispielstrukturen von Verbindungen mit ihren jeweiligen Abkürzungen zusammengestellt.
Figure imgf000100_0001
Figure imgf000101_0001
Figure imgf000102_0001
;2;3;4;5;6}
;2;3;4;5;6} ;2;3;4;5;6} ;2;3;4;5;6}
Figure imgf000103_0001
Figure imgf000104_0001
Tabelle B: Verknüpfunqsqruppen
E -CH2CH2- Z -CO-O-
V -CH=CH- Zl -o-co-
X -CF=CH- 0 -CH2-O-
Figure imgf000104_0002
B -CF=CF- Q -CF2-O- T -C=C- Q| -O-CF2- W -CF2CF2- Ta belle C: Endqruppen
Linke Seite Rechte Seite,
Verwendung allein
-n- CnH2n+1" -n -CnH2n+i
-nO- CnH2n+1-0- -nO -0-CnH2n+1
-V- CH2=CH- -V -CH=CH2
Figure imgf000105_0001
-Vn- CH2— CH- CnH2n+1" -Vn -CH=CH-CnH2n+i
Figure imgf000105_0002
-N- N^C- -N -C=N
-S- S=C=N- -S -N=C=S
-F- F- -F -F
-CL- Cl- -CL -Cl
-M- CFH2- -M -CFH2
-D- CF2H- -D -CF2H
-T- CF3- -T -CF3
Figure imgf000105_0003
-DO- CF2HO - -OD -OCF2H
Figure imgf000105_0004
-OXF- CF2=CH-0- -OXF -O-CH=CF2
-A- H-C=C- -A -C=C-H
Figure imgf000105_0005
-NA- N=C-C=C- -AN -C=C-C=N
Verwendung zusammen mit anderen
-...A...- -C=C- -...A... -C=C-
-...V...- CH=CH- -...V... -CH=CH-
-...Z...- -CO-O- -...Z... -CO-O-
-...Zl...- -O-CO- -...ZI... -O-CO-
-...K...- -CO- -...K... -CO-
-...W...- -CF=CF- -...w... -CF=CF- worin n und m jeweils ganze Zahlen bedeuten und die drei Punkte„..." Platzhalter für andere Abkürzungen aus dieser Tabelle sind.
In der folgenden Tabelle werden Beispielstrukturen zusammen mit ihren jeweiligen Abkürzungen angegeben. Diese werden gezeigt, um die Bedeutung der Regeln für die Abkürzungen zu demonstrieren. Weiterhin stellen sie Verbindungen dar, die vorzugsweise verwendet werden. Tabelle D: Beispielstrukturen
Die Beispielstrukturen zeigen besonders bevorzugt eingesetzte Verbindungen.
Beispiele für Verbindungen der Komponente A
Figure imgf000106_0001
PTP(o,5F)TP-n-m, o 3 {1 ;2;3;4;5;6}, bevorzugt o = 1 oder 2
Figure imgf000106_0002
PTP(o,6F)TP-n-m, o {1 ;2;3;4;5;6}, bevorzugt o = 1 oder 2
Figure imgf000106_0003
PTP(3xo)TP-n-m, o 3 {1 ;2;3;4;5;6}, bevorzugt o = 1
Figure imgf000106_0004
PTP(4xo)TP-n-m, o {1 ;2;3;4;5;6}, bevorzugt o
Figure imgf000106_0005
PTP(o)TP-n-m, o 3 {1 ;2;3;4;5;6}
Figure imgf000106_0006
PTP(o)TP-n-Om, o 3 {1 ;2;3;4;5;6}
Figure imgf000107_0001
Figure imgf000107_0002
Figure imgf000107_0003
Figure imgf000107_0004
PTP(c3)TP-n-Om
Figure imgf000107_0005
PTP(c4)TP-n-Om
Figure imgf000108_0001
PTP(c5)TP-n-m
Figure imgf000108_0002
PTP(c5)TP-n-Om
Figure imgf000108_0003
PTP(e5)TP-n-m
Figure imgf000108_0004
PTP(e5)TP-n-Om
Figure imgf000108_0005
PTP(c6)TP-n-m
Figure imgf000108_0006
PTP(c6)TP-n-Om (O)-C mH 2m+1
Figure imgf000109_0001
PTP(e6)TP-n-(0)m
Figure imgf000109_0002
PTP(o)TP-n-X, X= F, CI, o 3 {1;2;3;4;5;6}
Figure imgf000109_0003
PTP(o)TU-n-X, X= F, CI, o e {1;2;3;4;5;6}
Figure imgf000109_0004
PTP(o)TP-n-S o 3 {1;2;3;4;5;6}
Figure imgf000109_0005
PTGI(o)TP-n-m, o {1;2;3;4;5;6}
Figure imgf000109_0006
2m+1
PTGI(i3)TP-n-m
Figure imgf000110_0001
Figure imgf000110_0002
Figure imgf000110_0003
PTGI(c3)TP-n-Om
Figure imgf000110_0004
PTGI(c4)TP-n-Om
Figure imgf000110_0005
PTGI(c5)TP-n-m
Figure imgf000111_0001
Figure imgf000111_0002
Figure imgf000111_0003
Figure imgf000111_0004
Figure imgf000111_0005
PTGI(c6)TP-n-Om
Figure imgf000111_0006
PTGI(e6)TP-n-m
Figure imgf000112_0001
PTGI(e6)TP-n-Om
Figure imgf000112_0002
PTN(1,4)TP-n-m
Figure imgf000112_0003
PTPP(o)TP-n-m, o a {1;2;3;4;5;6}
Figure imgf000112_0004
PTPI(o)P(o)TP-n-m, o 3 {1;2;3;4;5;6}
Figure imgf000112_0005
PTPTP(o)P-n-m, o 3 {1;2;3;4;5;6}
Figure imgf000112_0006
PTPI(o)TP(o)P-n-m, o 3 {1;2;3;4;5;6} (n a {1 ;2;3;4;5;6;7} und m 3 {1 ;2;3;4;5;6;7}.) Beispiele für Verbindungen der Komponente B
Figure imgf000113_0001
PGUQU-n-F
Figure imgf000113_0002
PUQGUQU-n-F
Figure imgf000113_0003
PUQGUQGU-n-F = PU[QGU]2-n-F
Figure imgf000113_0004
(n 3 {1 ;2;3;4;5;6;7} und m 3 {1 ;2;3;4}.)
Beispiele für Verbindungen der Komponente C
Figure imgf000113_0005
PTYY-n-m
Figure imgf000113_0006
PTYY-n-Om
Figure imgf000114_0001
PfX-n-m
Figure imgf000114_0002
PfX-n-Om
(n 3 {1 ;2;3;4;5;6;7} und m {1 ;2;3;4;5;6;7})
Beispiele für Verbindungen der Komponente E
Verbindungen mit drei 6-gliedrigen Ringen
Figure imgf000114_0003
PGP-n-kV
Figure imgf000114_0004
PGP-n-kVI
Figure imgf000114_0005
GGP-n-F
Figure imgf000115_0001
GGP-n-CL
Figure imgf000115_0002
PGIGI-n-F
Figure imgf000115_0003
PGIGI-n-CL
(n 3 {1;2;3;4;5;6;7}, m 3 {1;2;3;4;5;6;7}, und k 3 {0;1;2;3;4}, bevorzugt 0 oder 2, und I 3 {0;1;2;3}.)
Verbindungen mit vier 6-gliedrigen Ringen
Figure imgf000115_0004
PGIGP-n-m
Figure imgf000115_0005
PGIGP-n-Om
Figure imgf000115_0006
PGIGP-nO-m
Figure imgf000115_0007
PGIYP-n-m (n 3 {1 ;2;3;4;5;6;7} und m a {1 ;2;3;4;5;6;7})
Beispielstrukturen eingesetzter polarer Verbindungen:
Figure imgf000116_0001
PGU-n-F
Figure imgf000116_0002
PPGU-n-F
Figure imgf000116_0003
PUQU-n-F
(n 3 {1 ;2;3;4;5;6;7}.)
Beispielstrukturen weiterer bevorzugt eingesetzter neutraler Verbindungen:
Figure imgf000116_0004
CPPC-n-m
Figure imgf000116_0005
CCZPC-n-m
Figure imgf000117_0001
CPGP-n-m
Figure imgf000117_0002
(n 3 {1 ;2;3;4;5;6;7}, m 3 {1 ;2;3;4;5;6;7}, und k 3 {0;1 ;2;3;4}, bevorzugt 0 oder
Figure imgf000117_0003
Beispielstrukturen weiterer eingesetzter polarer Verbindungen:
CGU-n-F
Figure imgf000117_0005
CCPU-n-F
Figure imgf000117_0006
CCGU-n-F
Figure imgf000118_0001
CPGU-n-F
Figure imgf000118_0002
CPG-n-F
(n 3 {1 ;2;3;4;5;6;7}.)
In der folgenden Tabelle, Tabelle E, sind Beispielverbindungen
zusammengestellt, die in den mesogenen Medien gemäß der vorliegenden Erfindung als Stabilisator verwendet werden können. Die
Gesamtkonzentration dieser bzw. ähnlicher Verbindungen in den Medien beträgt bevorzugt 5 % oder weniger. Tabelle E
Figure imgf000119_0001
- 119-
Figure imgf000120_0001
- 120-
Figure imgf000121_0001
Figure imgf000121_0002
Figure imgf000122_0001
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die mesogenen Medien eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Tabelle E.
In der folgenden Tabelle, Tabelle F, sind Beispielverbindungen zusammengestellt, die in den mesogenen Medien gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als chirale Dotierstoffe verwendet werden können. Tabelle F
Figure imgf000122_0002
C 15
Figure imgf000122_0003
CM 44
Figure imgf000123_0001
Figure imgf000123_0002
Figure imgf000123_0003
Figure imgf000123_0004
Figure imgf000123_0005
Figure imgf000123_0006
R/S-1011
Figure imgf000124_0001
Figure imgf000124_0002
Figure imgf000124_0003
Figure imgf000124_0004
R/S-5011
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die mesogenen Medien eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Tabelle F.
Vorzugsweise enthalten die mesogenen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung zwei oder mehr, vorzugsweise vier oder mehr, Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Verbindungen der obigen Tabellen.
Die Flüssigkristallmedien gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten vorzugsweise
- sieben oder mehr, vorzugsweise acht oder mehr Verbindungen, vorzugsweise Verbindungen mit drei oder mehr, vorzugsweise vier oder mehr unterschiedlichen Formeln, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Tabelle D.
Beispiele
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung, ohne sie in irgendeiner Weise zu beschränken. Aus den physikalischen Eigenschaften wird dem Fachmann jedoch deutlich, welche Eigenschaften zu erzielen sind und in welchen Bereichen sie modifizierbar sind. Insbesondere ist also die Kombination der verschiedenen Eigenschaften, die vorzugsweise erreicht werden können, für den Fachmann gut definiert.
Die eingesetzten Acetylene, soweit nicht kommerziell erhältlich, werden nach Standard-Laborvorschriften synthetisiert.
Substanzbeispiele A: Beispielverbindungen der Formel IA für Komponente A Synthesebeispiel 1a: 1 ,4-Bis(4-r>-butyl-phenylethvnyl)-2,5-dimethylbenzol
Figure imgf000125_0001
9 g (54 mmol) 4-n-Butyl-phenylacetylen werden in 200 mL Tetra hydrofu ran vorgelegt, auf -75°C gekühlt und mit 54 mL (1 ,0 M in Hexan, 54 mmol) Lithiumhexamethyldisilazid versetzt. Nach 1 h werden 54 mL (1 ,0 M in Hexan, 54 mmol) B-Methoxy-9-borabicyclo[3.3.1]nonan zugesetzt und für eine weitere Stunde gerührt.
Diese Lösung wird zu einer Lösung aus 1 ,5 g (2 mmol) Bis-(tricyclohexyl- phosphin)-Palladium-(ll)-chlorid und 5,3 g (20 mmol) 1 ,4-Dibrom-2,5- dimethylbenzol in 300 mL Tetra hydrofu ran getropft und 16 h refluxiert.
Die Aufarbeitung erfolgt durch Zugabe von MTB und Wasser, die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase wird einmal mit MTB extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchloridlsg. gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und am
Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird
säulenchromatographisch (S1O2, Heptan/Chlorbutan = 1 :1) gereinigt; die weitere Aufreinigung erfolgt durch Umkristallisation aus Heptan bzw.
Heptan/Chlorbutan = 1 :1.
MS (El): m/z (%) = 418 (100, M+), 375 (26, [M - Propylf), 166 (9, [M - 2 x Propyl ).
Phasenfolge: K 125°C N 142,8°C I.
Daten extrapoliert aus 10 %-iger Lösung in ZLI-4792:
Δε = +2,6; Δη = 0,414 und = 2.080 mPa s. Svnthesebeispiel 2a: 1 ,4-Bis(4-n-butyl-phenylethvnyl)-2.6-dimethylbenzol
Analog zu der unter 1A beschriebenen Synthese wird 1 ,4-Bis(4-n-butyl- phenylethynyl)-2,6-dimethylbenzol aus 4-n-Butyl-phenylacetylen und 1-lod-4- brom-2,6-dimethylbenzol hergestellt.
Figure imgf000126_0001
MS (El): m/z (%) = 418 (100, M+), 375 (27, [M - Propylf), 166 (10, [M - 2 x Propylf).
Phasenfolge: K 115°C N 145,8°C I.
Daten extrapoliert aus 10 %-iger Lösung in ZLI-4792:
Δε = +2,4; Δη = 0,409 und γι = 1.940 mPa-s. Svnthesebeispiel 3a: 1-(4-A?-propyl-phenylethvnyl)-2-fluor,4-(4-n-hexyl- phenylethvnyl),6-ethylbenzol
Figure imgf000127_0001
3a.1 Synthese von rac-2-Fluor-6-(1-hvdroxyethyl)-1.4-dibrombenzol
Figure imgf000127_0002
120 g (0,36 mol) 6-Fluor-1 ,2,4-tribrombenzol in 120 ml Tetrahydrofuran werden zu 290 ml (0,38 mol, 1 ,3 M Lösung in Tetrahydrofuran) auf -70°C gekühlten Isopropylmagnesiumchlorid-Lithiumchlorid-Komplex getropft und 2 h bei -50°C gerührt. Anschließend wird auf -70°C gekühlt, bevor 17,6 g (0,4 mol) Acetaldehyd in 40 ml Tetrahydrofuran zugetropft werden. Der Ansatz wird langsam bis auf -20°C erwärmt und dann durch die Zugabe von gesättigter Ammoniumchloridlösung gequencht.
Die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase mit MTB extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet um am Rotationsverdampfer eingeengt. Der so erhaltene Rückstand wird mehrmals
säulenchromatographisch (S1O2, Heptan -> (Gradient) Heptan/MTB = 4:1) gereinigt, wobei die Polarität des Laufmittels sukzessive durch die Zugabe von MTB erhöht wird. 3a.2 Synthese von 2-Fluor-6-ethyl-1.4-dibrombenzol
Figure imgf000128_0001
11 g (36,9 mmol) des in der vorhergehenden Reaktion erhaltenen Alkohols werden in 25 ml Dichlormethan vorgelegt, mit 8,7 g (75,2 mmol) Triethylsilan versetzt und 3 h bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend werden 10,4 g (72,9 mmol) Bortrifluorid-Diethyletherat zugetropft und 12 Tage bei einer Temperatur nahe unterhalb der Siedetemperatur gerührt. Der dann nahezu vollständig aufkonzentrierte Ansatz wird gekühlt, mit MTB und 2M
Natronlauge versetzt und 3 h kräftig gerührt. Die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase zweimal mit MTB extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchloridlösung
gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet um am Rotationsverdampfer eingeengt. Der so erhaltene Rückstand wird säulenchromatographisch (Si02, Heptan) gereinigt.
3a.3 Synthese von 1-Brom-2-Fluor-4-(4-n-hexyl-phenylethvnyl)-6-ethybenzol
Figure imgf000128_0002
3,4 g (12 mmol) des in der vorhergehenden Reaktion erhaltenen Dibromids, 2,6 g (13,9 mmol) 4-n-Hexyl-phenylacetylen, 0,5 g (0,7 mmol)
Bis(triphenylphosphin)-palladium-(ll)-chlorid und 70 mg (0,35 mmol) Kupfer- (l)-iodid werden in 70 ml Diisopropylamin vorgelegt, 1h bei 50°C gerührt und 1 h unter Rückfluss erhitzt. Der Ansatz wird abgekühlt und vom entstandenen Niederschlag abfiltriert. Das Filtrat wird am Rotationsverdampfer eingeengt und der so erhaltene Rückstand säulenchromatographisch (Si02, Heptan) gereinigt. 3a.4 Synthese von 1-(4-n-propyl-phenylethvnyl)-2-fluor,4-(4-n-hexyl- phenylethvnyl),6-ethylbenzol
Figure imgf000129_0001
2 g (5,2 mmol) des in der vorhergehenden Reaktion erhaltenen Bromids, 1 ,2 g (8,3 mmol) 4-n-Propyl-phenylacetylen, 0,2 g (0,28 mmol)
Bis(triphenylphosphin)-palladium-(ll)-chlorid und 30 mg (0,16 mmol) Kupfer- (l)-iodid werden in 30 ml Diisopropylamin vorgelegt und unter Rückfuss erhitzt. Nach 1 h und nach 12 h werden je weitere 1,2 g 4-n-Propyl- phenylacetylen in wenig Diisopropylamin nachgelegt, bevor nach insgesamt 60 h abgekühlt und vom entstandenen Niederschlag abfiltriert wird.
Das Filtrat wird am Rotationsverdampfer eingeengt und der so erhaltene Rückstand säulenchromatographisch (Si02, Heptan) gereinigt; die weitere Aufreinigung erfolgt durch Umkristallisation aus Heptan.
Phasenfolge: K 33°C N 90°C I.
Daten extrapoliert aus 10 %-iger Lösung in ZLI-4792:
Δε = +1 ,8; Δη = 0,389 und = 1.530 mPa-s.
Svnthesebeispiel 4a: 1 -(4-n-propyl-phenylethvnyl)-2-fluor,4-(4-n-hexyl- phenylethvnyl),6-ethylbenzol
Figure imgf000129_0002
4a.1 Synthese von 2-(4-n-propyl-phenylethvnyl)-4-fluor-5-brombenzol
Figure imgf000130_0001
20 g (63,5 mmol) 5-Brom-4-fluor-2-iodtoluol, 10,5 g (73 mmol) 4-n-Propyl- phenylacetylen, 2,5 g (3,6 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium-(ll)-chlorid und 300 mg (1 ,8 mmol) Kupfer-(l)-iodid werden in 250 ml Diisopropylamin vorgelegt, 3 h unter Rückfluss erhitzt, abgekühlt und vom entstandenen Niederschlag abfiltriert. Das Filtrat wird am Rotationsverdampfer eingeengt und der so erhaltene Rückstand säulenchromatographisch (Si02, Heptan) gereinigt.
4a.2 Synthese von 1-(4-n-propyl-phenylethvnyl)-2-fluor,4-(4-n-hexyl- phenylethvnyl),6-ethylbenzol
Figure imgf000130_0002
9,6 g (28,9 mmol) des in der vorhergehenden Reaktion erhaltenen Bromids, 7 g (37,6 mmol) 4-n-Hexyl-phenylacetylen, 1 ,7 g (2,4 mmol)
Bis(triphenylphosphin)-palladium-(ll)-chlorid und 200 mg (1 ,2 mmol) Kupfer- (l)-iodid werden in 250 ml Diisopropylamin vorgelegt, 2 h unter Rückfluss erhitzt, abgekühlt und vom entstandenen Niederschlag abfiltriert. Das Filtrat wird am Rotationsverdampfer eingeengt und der so erhaltene Rückstand säulenchromatographisch (SiO2, Heptan) gereinigt; die weitere Aufreinigung erfolgt durch Umkristallisation aus Heptan. MS (El): m/z (%) = 436 (100, M+), 407 (8, [M - Ethylf), 365 (39, [M - Pentylf), 336 (12).
Phasenfolge: K 50°C N 148,7°C I.
Daten extrapoliert aus 10 %-iger Lösung in ZLI-4792:
Δε = +2,3; Δη = 0,427 und y = 1 .490 mPa-s.
Svnthesebeispiel 5a: Synthese von 1 ,4-Bis-(4-n-butyl-phenylethvnyl)-2, 3,5,6-
Figure imgf000131_0001
8, 1 g (20 mmol) 1 ,4-Diiod-2,3,5,6-tetramethybenzol, 7,5 g (47,3 mmol) 4-n- Butyl-phenylacetylen, 2 g (2,9 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium-(ll)- chlorid und 550 mg (2,9 mmol) Kupfer-(l)-iodid werden in 100 ml Triethylamin vorgelegt und 3h unter Rückfluss erhitzt. Dann wird der Ansatz abgekühlt, mit Wasser und MTB versetzt und die Phasen getrennt. Die organische Phase wird mit gesättigter Ammoniumchlorid- und mit Natriumchloridlösung gewaschen, am Rotationsverdampfer eingeengt und der so erhaltene
Rückstand säulenchromatographisch (Si02, Heptan) gereinigt; die weitere Aufreinigung erfolgt durch Umkristallisation aus Isopropanol.
MS (El): m/z (%) = 446 (100, M+), 421 (15, [M - Propylf), 180 (8, [M - 2x Propyl]2+).
Phasenfolge: K 67°C N 225, 1 °C I.
Daten extrapoliert aus 10 %-iger Lösung in ZLI-4792:
Δε = +2,3; Δη = 0,423 und γΊ = 1 .360 mPa-s. Svnthesebeispiel 6a: 1.4-Bis(4-n-bufyl-phenylethvnyl)-2,3.5-trimethylbenzol
Figure imgf000132_0001
6a.1 : Synthese von 4-Brom-2,3,6-Trimethylphenol
Figure imgf000132_0002
10 g (71 mmol) 2,3,6-Trimethylphenol werden in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend aus 250 ml Dichlormethan und 190 ml Methanol, vorgelegt und mit 35,4 g (72 mmol) Tetrabutylammoniumtribromid in 170 ml Dichlormethan und 130 ml Methanol versetzt. Nach 5 h bei Raumtemperatur wird der Ansatz am Rotationsverdampfer eingeengt und der verbleibende Rückstand in MTB aufgenommen. Die organische Lösung wird dreimal mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am
Rotationsverdampfer eingeengt. Der erhaltene kristalline Rückstand wird ohne weitere Aufarbeitung in der nächsten Stufe eingesetzt. 6a.2: Synthese von Trifluormethylsulfonyl-4-brom-2,3,6-trimethylphenol
Figure imgf000133_0001
15,5 g (69 mmol) des in der vorhergehenden Reaktion erhaltenen Phenols werden in 230 ml Dichlormethan vorgelegt, mit 14,7 ml (106 mmol)
Triethylamin und 200 mg (1 ,6 mmol) 4-(Dimethylamino)-pyridin versetzt und im Eisbad gekühlt. Dann werden 12,2 ml (72,3 mmol) Trifluormethansulfon- säureanhydrid zugetropft, über Nacht gerührt und dabei bis auf Raumtemperatur erwärmt, bevor der gesamte Ansatz direkt säulenchromatographisch (S1O2, Dichlormethan) gereinigt wird.
6a.3: Synthese von 1.4-Bis-(4-n-butyl-phenylethvnyl)-2,3,5-trimethylbenzol
Figure imgf000133_0002
9 g (54 mmol) 4-n-Butyl-phenylacetylen werden in 100 mL Tetrahydrofuran vorgelegt, auf -78°C gekühlt und mit 54 mL (1 ,0 M in Hexan, 54 mmol) Lithiumhexamethyldisilazid versetzt. Nach 1h werden 54 mL (1 ,0 M in Hexan, 54 mmol) B-Methoxy-9-borabicyclo[3.3.1]nonan zugesetzt und für weitere 2h gerührt. Sodann wird der Ansatz bis auf -20°C erwärmt, mit 730 mg (0,8 mmol) Tris(dibenzylideneaceton)dipalladium(0), 1 ,3 g (3,2 mmol) 2-Dicyclo- hexylphosphino-2'-6'-dimethoxybiphenyl sowie 6,9 g (20 mmol) des in der vorhergehenden Reaktion erhaltenen Triflats in 150 mL Tetrahydrofuran versetzt und 16 h unter Rückfluss erhitzt. Die Aufarbeitung erfolgt nach
Abkühlung durch Zugabe von MTB und Wasser, die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase wird einmal mit MTB extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchloridlösung
gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und am
Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird
säulenchromatographisch (SiO2, Heptan) gereinigt; die Endaufreinigung erfolgt durch Umkristallisation aus Heptan.
MS (El): m/z (%) = 432 (100, M+), 389 (20, [M - Propylf), 173 (8, [M - 2x Propyl]2+).
Phasenfolge: K136°C N 184,2°C I.
Daten extrapoliert aus 10 %-iger Lösung in ZLI-4792:
Δε = +2,4; Δη = 0,412 und = 1.650 mPa-s. Substanzbeispiele B: Beispielverbindunqen der Formel IB für Komponente A
Substanzbeispiel 1b
Figure imgf000134_0001
Phasenfolge: K 87°C N 178,5°C I; Δη Substanzbeispiel 2b
Figure imgf000134_0002
Phasenfolge: K 78°C N 172,3°C I; Δη = 0,437; Δε = 2,6. Substanzbeispiel 3b
Phasenfolge: K 107°C N 211 ,0°C I; Δη
Substanzbeispiel 4b
Figure imgf000135_0002
Phasenfolge: K 87°C N 130,7°C I; Δη
Substanzbeispiel 5b
Figure imgf000135_0003
Phasenfolge: K 57°C N 151 ,7°C I; Δη
Substanzbeispiel 6b
Figure imgf000135_0004
Phasenfolge: K 29°C N 119,2°C I; Δη = 0,402; Δε Substanzbeispiel 7b
Figure imgf000136_0001
Phasenfolge: Tg -54°C K 14°C N 119,2°C I; Δη = 0,393; Δε
Substanzbeispiel 8b
Figure imgf000136_0002
Phasenfolge: K 60°C N 121 , 8°C I; Δη
Substanzbeispiel 9b
Figure imgf000136_0003
Phasenfolge: K 81 °C N 160,7°C I; Δη = 0,432; Δε = 3,2.
Substanzbeispiel 10b
Figure imgf000136_0004
Svnthesebeispiel 10b: 1 ,4-Bis(2-(4-butylphenyl)ethinyl)-2-cyclopropylbenzol 10b.1) 1 ,4-Dichlor-2-cvclopropylbenzol 2
Figure imgf000137_0001
2
20 g (73 mmol) 1 ,4-Dichlor-2-iodbenzol, 9,4 g (110 mmol)
Cyclopropylboronsäure, 32 g (147 mmol) Kaliumphosphat, 421 mg
(0,7 mmol) Bis(dibenzylidenaceton)palladium(0) (Pd(dba)2) und 1096 mg (1 ,5 mmol) 1 ,2,3,4,5-Pentaphenyl-1-(di-ie/ -butylphosphan)ferrocen (CTC-Q- PHOS) werden in 600 ml Toluol gelöst und über Nacht auf 100°C erhitzt. Zu der abgekühlten Lösung werden 100 ml Wasser zugegeben und die
Mischung zweimal mit Toluol extrahiert (100 ml). Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird durch Säulenchromatographie aufgereinigt. Man erhält die Titelverbindung als farblosen Feststoff.
10b.2) 1 ,4-Bis(2-(4-butylphenyl)ethinyl)-2-cvclopropylbenzol (1)
Figure imgf000137_0002
5 g (26 mmol) 1 ,4-Dichlor-2-cyclopropylbenzol, 9,4 g (58 mmol) 1 -n-Butyl-4- ethinylbenzol, 19 g (58 mmol) Cesiumcarbonat, 69 mg (0,3 mmol)
Bis(acetonitril)palladium(ll)clorid und 382 mg (0,8 mmol) 2- Dicyclohexylphosphino-2',4',6,-triisopropybiphenyl werden unter Stickstoff in 80 ml Dioxan gelöst und über Nacht auf 100°C erhitzt. Zu der abgekühlten Lösung werden 100 ml Wasser zugegeben und die Mischung zweimal mit Methyl-t-butylether extrahiert (100 ml). Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im
Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird durch Säulenchromatographie aufgereinigt und aus Ethanol umkristallisiert. Man erhält die Titelverbindung 1 als Feststoff.
1 H-NMR (250 MHz, CDCI3) : 7.4-7.08(11 H, m); 2.5 (4H, m); 1.6-1.3 (9H, m); 0.96 (6H, m); 0.6-0.4 (4H, m). Phasenfolge: K 72°C N 84,5°C I; Δη = 0,378; Δε = 1 ,5.
Substanzbeispiel 11b
Figure imgf000138_0001
Phasenfolge: Tg -43°C K 46°C N 86,0°C I; Δη Substanzbeispiel 12b
Figure imgf000138_0002
Synthesebeispiel 12b: 1.4-Bis(2-(4-butylphenyl)ethinyl)-2-cvclobutylbenzol (3)
Figure imgf000138_0003
3 12b.1) 1-(2,5-Dibrombenzol)-cvclobutanol (4)
Figure imgf000139_0001
21 ,09 g (67 mmol) 1 ,2,4-Tribrombenzol werden unter Stickstoff in 100 ml THF vorgelegt, auf -45°C gekühlt und eine Lösung (1 ,3 M) von 51 ,54 ml (67 mmol) Isopropylmagnesiumchlorid-Lithiumchlorid-Komplex in THF zugetropft. Nach 1 Stunde wird der Ansatz auf -10°C erwärmt und bei dieser Temperatur werden 5 ml (66,34 ml) Cyclobutanon zugetropft. Der Ansatz wird auftauen gelassen und mit gesät. NH4CI-Lösung versetzt, mit Methyl-t-butylether extrahiert, die organische Phase über Natriumsulfat getrocknet, filtriert, das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der
Rückstand mit Dichlormethan über Kieselgel filtriert. Man erhält von 4, das ohne weitere Aufreinigung in der nächsten Stufe eingesetzt wird.
12b.2) 1 ,4-Dibrom-2-cvclobutylbenzol (5)
Figure imgf000139_0002
5
14,5 g (47.39 mmol) von 4 werden unter Stickstoff in 50 ml THF gelöst und bei Raumtemperatur werden 35,72 ml (284,4 mmol) Bortrifluorid-Diethylether- Komplex zugetropft, und portionsweise 12.54 g (189,6 mmol)
Natriumcyanoborhydrid. Der Ansatz wird über Nacht unter Rückfluss erhitzt. Der Ansatz wird auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, mit ges. NaHC03- Lösung versetzt, mit Methyl-t-butylether extrahiert, die organische Phase über Natriumsulfat getrocknet, filtriert, das Lösungsmittel i. Vak. entfernt und der Rückstand mit 1 -Chlorbutan über Kieselgel filtriert. Man erhält 5 als gelbe Flüssigkeit. 12b.3) 1 ,4-Bis(2-(4-butylphenvnethinyl)-2-cvclobutylbenzol (3)
Figure imgf000140_0001
3
7,8 g (47,0 mmol) 1-Butyl-4-ethinylbenzol werden unter Stickstoff in 100 ml THF vorgelegt, auf -78°C gekühlt und 63,32 ml (63,20 mmol) einer 1 M
Lösung von Lithiumbis(trimethylsilyl)amid in Hexan zugetropft. Nach 1 Stunde werden 63,22 ml (63,20 mmol) einer 1 M Lösung 9-Methoxy-9-BBN in Hexan zugegeben und bei -78°C 2 Stunden rühren gelassen. In einer zweiten Apparatur werden 6,8 g (23,45 mmol) von 5, 0,916 g (1 ,0 mmol)
Tris(dibenzylidene-acetone)dipalladium(0) und 1 ,64 g (4,0 mmol) 2-
Dicyclohexylphosphino-2'-6'-dimethoxybiphenyl in 100 ml THF vorgelegt. Die erste Lösung wird langsam zugetropft und der Ansatz über Nacht auf 100°C erhitzt. Zu der abgekühlten Lösung werden 100 ml Wasser zugegeben und die Mischung zweimal mit Methyl-t-butylether extrahiert (100 ml). Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird durch Säulenchromatographie aufgereinigt und aus Isopropanol
umkristallisiert. Man erhält die Titelverbindung 3 als Feststoff. Phasenfolge: Tg -39°C K 69°C N 70,1°C I; Δη = 0,359; Δε = 0,9. Substanzbeispiel 13b
Figure imgf000141_0001
Phasenfolge: Tg -36°C K 57°C N (7,0)°C I; Δη = 0,334; Δε = -0,1. Substanzbeispiel 14b
Figure imgf000141_0002
Phasenfolge: Tg -34°C K 47°C N 53,1°C I; Δη = 0,337; Δε = 0,0. Substanzbeispiel 15b
Figure imgf000141_0003
Svnthesebeispiel 15b: 2-Cyclohexyl-4-(4-hexyl-benzolethinyl)-1 -(4- propylbenzolethinyl)benzol 6
15b.1 ) 4-chloro-2-cvclohexyl-benzol-Trifluoro-methanesulfonat (7)
Figure imgf000142_0001
19 g (90,2 mmol) 4-Chlor-2-cyclohexylbenzol werden in 264 ml
Dichlormethan gelöst, auf -5°C gekühlt, 4.64 ml (33,18 mmol) Triethylamine und 223 mg (1 ,8 mmol) 4-(Dimethylamino)pyridin zugetropft. Der Ansatz wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und mit Dichloromethan über Kieselgel filtriert. Man erhält das Produkt 7, das ohne weitere Aufreinigung in der nächsten Stufe eingesetzt wird.
15b.2) (4-Chlor-2-cvclohexyl-benzolethinyl)trimethylsilan (8)
Figure imgf000142_0002
21 g (61 ,3 mmol) 7, 25,8 ml (183,8 mmol) Trimethylsilylacetylen, 2,15 g (3 mmol) Bis(triphenylphosphin)palladium(ll)chlorid und 21 ,2 ml (153,2 mmol) Thethylaminl werden unter Stickstoff in 60 ml Ν,Ν-Dimethylformamid gelöst und über Nacht auf 100°C erhitzt. Zu der abgekühlten Lösung werden 100 ml Wasser zugegeben und die Mischung zweimal mit Methyl-t-butylether extrahiert (100 ml). Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird durch Säulenchromatographie aufgereinigt. Man erhält das Produkt 8, das ohne weitere Aufreinigung in der nächsten Stufe eingesetzt wird. 15b.3) 4-Chlor-2-cvclohexyl-1-ethinyl-benzol (9)
Figure imgf000143_0001
9
16,6 g (57,1 mmol) 8 werden in 154 ml Tetrahydrofuran gelöst, auf 0°C gekühlt und 1 M Lösung von Tetra-n-butylammoniumfluorid (68,48 mmol) zugetropft. Der Ansatz wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt, mit Wasser versetzt, mit Methyl-t-butylether extrahiert, die organische Phase über Natriumsulfat getrocknet, filtriert, das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der Rückstand mit Heptan/Toluol über Kieselgel filtriert. Man erhält das Produkt 9, das ohne weitere Aufreinigung in der nächsten Stufe eingesetzt wird.
15b.4) 4-Chlor-2-cvclohexyl-1-p-tolylethinyl-benzol (10)
Figure imgf000143_0002
10
6,6 g (30,17 mmol) 9, 7,28 g (30,17 mmol) 1-Brom-4-hexylbenzol, 21 ,63 g (66,39 mmol) Cesiumcarbonat, 78 mg (0,3 mmol) Bis(acetonitril)- palladium(ll)clorid und 431 mg (0,9 mmol) 2-Dicyclohexylphosphino-2,,4',6'- triisopropybiphenyl werden unter Stickstoff in 90 ml Dioxan gelöst und über Nacht auf 100°C erhitzt. Zu der abgekühlten Lösung werden 100 ml Wasser zugegeben und die Mischung zweimal mit Methyk-butylether extrahiert (100 ml). Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird durch Säulenchromatographie aufgereinigt. 15b.5) 2-Cvclohexyl-4-(4-hexyl-phenylethinyl)-1 -(4-propylphenylethinyl)- benzol (6)
Figure imgf000144_0001
6
4,5 g (11 ,87 mmol) 10, 1 ,7 g (11 ,87 mmol) 1-n-Propyl-4-ethinylbenzol, 8,5 g (26,12 mmol) Cesiumcarbonat, 30 mg (0,1 mmol)
Bis(acetonitril)palladium(ll)clorid und 170 mg (0,35 mmol) 2- Dicyclohexylphosphino-2,,4',6'-triisopropybiphenyl werden unter Stickstoff in 35 ml Dioxan gelöst und über Nacht auf 100°C erhitzt. Zu der abgekühlten Lösung werden 100 ml Wasser zugegeben und die Mischung zweimal mit Methyl-t-butylether extrahiert (100 ml). Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird durch Säulenchromatographie aufgereinigt. Man erhält die Titelverbindung 6 als Feststoff.
Phasenfolge: Tg -23°C I; Δη = 0,294; Δε = -0,6.
Substanzbeispiel 16b
Figure imgf000144_0002
Die Verbindung wird gemäß Schema 10 und analog zu bereits in der vorliegenden Anmeldung beschrieben Verbindungen hergestellt. Phasenfolge: K 90°C N 193,9°C I; Δη = 0,435 Substanzbeispiel 17b
Figure imgf000145_0001
Die Verbindung wird gemäß Schema 10 und analog zu bereits in vorliegenden Anmeldung beschrieben Verbindungen hergestellt.
Phasenfolge: K 53°C N 143,5°C I; Δη = 0,401 ; Δε = 2,5.
Substanzbeispiel 18b
Figure imgf000145_0002
Die Verbindung wird gemäß Schema 10 und analog zu bereits in vorliegenden Anmeldung beschrieben Verbindungen hergestellt.
Phasenfolge: Tg -49 K 32°C N 126,0°C I; Δη = 0,373; Δε = 1 ,6.
Substanzbeispiel 19b
Figure imgf000145_0003
Substanzbeispiel 20b
Figure imgf000145_0004
Phasenfolge: Tg -45°C C 60°C N 89,1 °C I; Δη = 0,348; Δε = 1 ,3. Substanzbeispiel 21 b
Figure imgf000146_0001
Phasenfolge: Tg -32°C K 66°C N (44,1)°C I; Δη = 0,322; Δε = 0,6. Substanzbeispiel 22b
Figure imgf000146_0002
Phasenfolge: Tg -37°C K 52°C N 78,2°C I; Δη = 0,339; Δε = 0,9. Svnthesebeispiel 23b:
Figure imgf000146_0003
25,4 g 2-Brom-1 ,4-dichlorbenzol, 8,9ml lodethan und 13,3ml DMPU werden in 230 ml THF gelöst und bei -70°C mit einer Lösung von 16,2 g
Lithiumtetramethylpiperidit in THF tropfenweise versetzt. Nach weiteren 2 h bei -70°C lässt man das Reaktionsgemisch auf Umgebungstemperatur erwärmen, hydrolysiert den Ansatz mit Wasser und arbeitet extraktiv auf. Das Rohprodukt wird durch fraktionierte Destillation gereinigt.
Kp : 73°C/0,1bar. Farblose Flüssigkeit.
Schritt 23b.2
Figure imgf000147_0001
2,4 g wasserfreies Zinkbromid werden in 50ml THF mit 12,5 ml 5%iger Lösung von Methyllithium in Diethylether bei 25-40°C versetzt. Danach setzt man 0,3 g PdCI2-dppf, Bis(diphenylphosphinoferrocen)palladiumdichlorid zu, erhitzt zum Sieden und tropft 4,6 g des Produkts des Schritts 1.1 , gelöst in etwas THF, zu. Anschließend wird das Reaktionsgemisch für 15 h unter Rückfluss erhitzt. Man hydrolysiert den Ansatz mit Wasser und arbeitet extraktiv auf. Das Rohprodukt wird chromatographisch (Pentan / Kieselgel) aufgereinigt. Farblose Flüssigkeit.
Schritt 23b.3
1. 2 Li-N(Si(CH3)3)2
Figure imgf000147_0002
2,4g 4-Butylphenylacetylen werden in 30ml THF vorgelegt und auf -78°C abgekühlt. Zu dieser Lösung werden 14,3 ml einer 1 M Lösung von Lithium- bis(trimethylsilyl)amid in Hexan zugetropft und bei -78°C 1 h nachreagieren lassen. Danach werden 14,3 ml einer 1 M Lösung von Methoxy-9-ΒΒΝ zugetropft und 2 h bei -78°C nachgerührt. In einer zweiten Apparatur wurden 1 ,0g des Produkts des letzten Schritts, gelöst in 40 ml THF, mit dem
Katalysator aus 0,2g Tris(dibenzylideneaceton)dipalladium und 0,35 g 2-Dicyclohexylphosphino-2'-6'-dimethoxybiphenyl, vorgelegt, und die
Reaktionslösung des ersten Umsatzes bei Raumtemperatur zugesetzt. Es wird 15 h zum Sieden erhitzt. Man hydrolysiert den Ansatz mit Wasser und arbeitet extraktiv auf. Das Rohprodukt wird chromatographisch (Pentan / Kieselgel) aufgereinigt. Nach Umkristallisieren aus Pentan erhält man das gereinigte Titelprodukt.
Phasenfolge: K 45 N 180 I. Svnthesebeispiel 24b:
Figure imgf000148_0001
Die Verbindung wird analog zu Beispiel 23b hergestellt. Phasenfolge: K 118 N 222 I; Δη = 0,435; Δε = 2,6. Svnthesebeispiel 25b:
Figure imgf000148_0002
Die Titelverbindung wird analog zu Beispiel 23b hergestellt. Phasenfolge: K 41 N 161 I. Substanzbeispiel 26b
Figure imgf000148_0003
Svnthesebeispiel 26b:
27b.1) Synthese von 1-lod-4-Bromnaphthalin
Figure imgf000149_0001
100 g (350 mmol) 1 ,4-Dibromnaphthalin werden in 1 I THF vorgelegt, auf -70°C gekühlt und tropfenweise mit 235 ml n-BuLi (1 ,6 M in Hexan,
370 mmol) versetzt. Nach 1 h werden 103 g l2 (406 mmol) in 250 ml THF zugetropft, 2 h bei -70°C nachgerührt, auf 0°C erwärmt und durch die Zugabe von 50 ml (644 mmol) wässriger NaHS03-Lösung (w = 39 %) gequencht. Die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase einmal mit MTB extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter
Natriumchloridlsg. gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und am Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird
säulenchromatographisch (SiO2, Heptan) gereinigt, die weitere Aufreinigung erfolgt durch Umkristallisation aus Isopropanol. 1-lod-4-Bromnaphthalin wird als gelber Feststoff erhalten.
26b.2) Synthese von 1-Brom-4-(4-n-propyl-phenylethvnyl)-naphthalin
Figure imgf000149_0002
15,3 g (43,6 mmol) 1-lod-4-Bromnaphthalin und 7,25 g (5,3 mmol) 4-n- Propylphenylacetylen werden in 200 ml NEt3 vorgelegt, mit 170 mg
(0,9 mmol) Kupfer(l)iodid und 600 mg (0,9 mmol) Bis(triphenylphosphin)- palladium(ll)-chlorid versetzt und 30 Minuten refluxiert. Der Ansatz wird abgekühlt, mit Wasser und Heptan versetzt und die Phasen getrennt. Die organische Phase wird mit gesättigter Natriumchloridlsg. gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und am Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird säulenchromatographisch (SiO2, Heptan) gereinigt, die weitere Aufreinigung erfolgt durch Umkristallisation aus Isopropanol. 26b.3) Synthese von 1-(4-n-Butyl-phenylethvnyl)-4-(4-n-propyl- phenylethynvD-naphthalin
Figure imgf000150_0001
2,35 g (6,3 mmol) 1-Brom-4-(4-n-propyl-phenylethynyl)-naphthalin und 1 ,33 g (8,4 mmol) 4-n-Butylphenylacetylen werden in 40 ml ΝΕ^ vorgelegt, mit 60 mg (0,3 mmol) Kupfer(l)iodid und 200 mg (0,3 mmol) Bis(triphenylphosphin)- palladium(ll)-chlorid versetzt und 18 h refluxiert.
Der Ansatz wird abgekühlt, mit Wasser und Heptan versetzt und die Phasen getrennt. Die organische Phase wird mit gesättigter Ammoniumchloridlösung und anschließend mit gesättigter Natriumchloridlsg. gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und am Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand der Verbindung (1) wird säulenchromatographisch (SiO2, Heptan) gereinigt, die weitere Aufreinigung erfolgt durch Umkristallisation aus Isopropanol.
MS (El): m/z(%) = 426 (100, M+), 397 (11 , [M - Ethyf), 383 (16, [M - Propylf), 354 (18, [M - Ethy-Propyl]+), 177 (14, [M - Ethy-Propyl]2+). Phasenfolge: K 78 N 191 I; Δη = 0,450; Δε = 2,9.
Substanzbeispiel 27b
Figure imgf000150_0002
Die Verbindung wird analog zu Beispiel 26b hergestellt. Phasenfolge: K 108°C N 194°C I.
Substanzbeispiel 28b
Figure imgf000151_0001
Die Verbindung wird analog zu Beispiel 26b hergestellt. Phasenfolge: K 63°C N 171 ,7°C I; Δη = 0,435; Δε = 2,3.
Substanzbeispiel 29b
Figure imgf000151_0002
Die Verbindung wird analog zu Beispiel 26b hergestellt. Phasenfolge: K 76°C N 176,2°C I; An = 0,427; Δε = 2,4. Substanzbeispiel 30b
Figure imgf000151_0003
Die Verbindung wird analog zu Beispiel 26b hergestellt.
Phasenfolge: K 100°C N 162°C I.
Figure imgf000152_0001
Die Verbindung wird analog zu Beispiel 26b hergestellt. Phasenfolge: K 61 °C N 139°C I. Substanzbeispiel 32b
Figure imgf000152_0002
Diese Verbindung wird gemäß dem rechten Reaktionspfad des Schemas 15 analog zu den vorhergehenden Verbindungen hergestellt.
Phasenfolge: K 85°C N 202,4°C I; Δη = 0,446; Δε = 2,0.
Substanzbeispiel 33b
Figure imgf000152_0003
Die Verbindung wird analog zu Beispiel 32b hergestellt. Phasenfolge: K 112°C N 253,5°C I; Δη = 0,484; Δε = 4,1. Substanzbeispiel 34b
Figure imgf000152_0004
Diese Verbindung wird gemäß dem linken Reaktionspfad des Schemas 15 analog zu den vorhergehenden Verbindungen hergestellt.
Phasenfolge: K 93°C N 212,4°C I; Δη = 0,527; Δε = 0,8.
Anwendungsbeispiele Verqleichsbeispiele 1 bis 3 Es wird eine flüssigkristalline Substanz mit der Kurzbezeichnung
PTP(2)TP-6-3 nach Hsu, C. S. Shyu, K. F., Chuang, Y. Y. and Wu, S.-T., Liq. Cryst., 27 (2), (2000), p. 283-287 hergestellt und bezüglich ihrer
physikalischen Eigenschaften, insbesondere im μ-Wellenbereich, untersucht. Die Verbindung hat eine nematische Phase und einen Klärpunkt (T(N,I)) von 114,5°C. Weitere physikalische Eigenschaften bei 20°C sind: ne(589,3 nm) = 1 ,8563; Δη(589,3 nm) = 0,3250; εΜ(1 kHz) = 3,40; Δε(1 kHz) = 0,8 und γι = 2.100 mPa-s. Die Verbindung eignet sich für Anwendungen im
Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber.
Tabelle 1a: Eigenschaften der Verbindung PTP(2)TP-6-3 bei 30 GHz
Figure imgf000153_0001
Tabelle 1b: Eigenschaften der Verbindung PTP(2)TP-6-3 bei 19 GHz
Figure imgf000153_0002
Außerdem wird die Verbindung n-1-Pentyl-4'-cyanobiphenyl (auch PP-5-N oder auch CB15 genannt) und die Flüssigkristallmischung ZLI-4792 (Produkt vom Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland) auf ihre Eigenschaften 19 GHz untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Tabelle 2: Vergleich der Eigenschaften der verschiedenen Beispiele bei 19 GHz und 20°C
Figure imgf000154_0001
Bemerkungen: *) P2-6-3: PTP(2)TP-6-3,
FK: Flüssigkristall,
s) PP-5-N: CB15,
§) ZLI: ZLI-4792 und
n.z.b.: noch zu bestimmen.
Beispiel 1
Es wird eine Flüssigkristallmischung M-1 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben hergestellt.
Figure imgf000155_0001
Bemerkungen: n.z.b.: noch zu bestimmen.
Diese Mischung eignet sich sehr gut für Anwendungen im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber.
Tabelle 3: Eigenschaften der Mischung M-1 bei 19 GHz
T/°C B r.l l εΓ.± τ tan δε, ,ι ι tan δε η
20 2,65 2,30 0,130 0,0049 0,0126 10,3 Beispiel 2
Es wird eine Flüssigkristallmischung M-2 mit der Zusammensetzung
Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben hergestellt.
Figure imgf000156_0001
Diese Mischung eignet sich sehr gut für Anwendungen im Mikrowelienbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber.
Tabelle 4: Eigenschaften der Mischung M-2 bei 19 GHz
T/°C E r. l l εΓ. ± τ tan δε, ,ι ι tan δε , χ η
20 3,35 2,41 0,280 0,0028 0,0066 42,2
Beispiel 3
Es wird eine Flüssigkristallmischung M-3 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben hergestellt.
Figure imgf000157_0001
Bemerkungen: n.z.b.: noch zu bestimmen.
Diese Mischung eignet sich sehr gut für Anwendungen im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber.
Tabelle 5: Eigenschaften der Mischung M-3 bei 19 GHz
T/°C Γ.ι ι εΓ.± τ tan δε .i i tan δε, u η
20 2,65 2,30 0,133 0,0045 0,0125 10,6 Beispiel 4
Es wird eine Flüssigkristallmischung M-4 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben hergestellt.
Figure imgf000158_0001
Diese Mischung eignet sich sehr gut für Anwendungen im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber.
Tabelle 6: Eigenschaften der Mischung M-4 bei 19 GHz
Figure imgf000158_0002
Beispiel 5
Es wird eine Flüssigkristallmischung M-5 mit der Zusammensetzung
Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben hergestellt.
Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
Verbindung T(N,I) = 118 °C
Nr. Abkürzung c/%
1 PTP(1 ,6F)TP-6-3 15,0
2 PTP(2,5F)TP-6-3 20,0
3 PTP(2)TP-6-3 65,0
Σ 100,0 Diese Mischung eignet sich sehr gut, mit sehr guter Tieftemperaturstabilität, für Anwendungen im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber. Tabelle 7: Eigenschaften der Mischung M-5 bei 19 GHz
Figure imgf000159_0001
Beispiel 6
Es wird eine Flüssigkristallmischung M-6 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben hergestellt.
Figure imgf000159_0002
Diese Mischung eignet sich sehr gut für Anwendungen im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber.
Tabelle 8 Eigenschaften der Mischung M-6 bei 19 GHz
Figure imgf000159_0003
Bemerkung: n.z.b.: noch zu bestimmen. Beispiel 7
Es wird eine Flüssigkristallmischung M-7 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben hergestellt.
Figure imgf000160_0001
Diese Mischung eignet sich sehr gut für Anwendungen im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber.
Tabelle 9 Eigenschaften der Mischung M-7 bei 19 GHz
Figure imgf000160_0002
Bemerkung: n.z.b.: noch zu bestimmen.
Beispiel 8
Es wird eine Flüssigkristallmischung M-8 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften
Figure imgf000161_0001
Bemerkungen: n.z.b.: noch zu bestimmen.
Diese Mischung eignet sich sehr gut für Anwendungen im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber.
Tabelle 5: Eigenschaften der Mischung M-3 bei 19 GHz
Figure imgf000161_0002
Bemerkung: n.z.b.: noch zu bestimmen. Beispiel 9
Es wird eine Flüssigkristallmischung M-9 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften
Figure imgf000162_0001
Bemerkungen: n.z.b.: noch zu bestimmen.
Diese Mischung eignet sich sehr gut für Anwendungen im Mikrowellenbereich und/oder Millimeterwellenbereich, insbesondere für Phasenschieber.
Tabelle 5: Eigenschaften der Mischung M-3 bei 19 GHz
Figure imgf000162_0002
Bemerkung: n.z.b.: noch zu bestimmen.

Claims

Patentansprüche
1. Flüssigkristallmedium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine
Komponente A enthält, die eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA enthält,
Figure imgf000163_0001
worin
Figure imgf000163_0002
L1 Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, Cycloalkyl mit 3 bis 6 C-
Atomen oder Cycloalkenyl mit 4 bis 6 C-Atomen oder Halogen,
Y11 und Y 2 unabhängig voneinander H, Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen,
Cycloalkyl mit 3 bis 6 C-Atomen, Cycloalkenyl mit 4 bis 6 C-Atomen oder Halogen,
R11 bis R13 unabhängig voneinander unfluoriertes Alkyl oder
unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 15 C-Atomen, unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes Alkoxyalkyl jeweils mit 2 bis 15 C-Atomen, oder Cycloalkyl, Alkylcycloalkyl, Cycloalkenyl,
Alkylcycloalkenyl, Alkycycloalkylalkyl oder Alkycyclo- alkenylalkyl jeweils mit bis zu 15 C-Atomen, bedeuten, und, die gegebenenfalls eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB enthält R " -CEEC / J2
IB worin
Figure imgf000164_0001
L1 Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, Cycloalkyl mit 3 bis 6 C-5 Atomen, Cycloalkenyl mit 4 bis 6 C-Atomen oder Halogen,
X1 H, Alkyl mit 1 bis 3 C-Atomen oder Halogen,
R11 bis R14 unabhängig voneinander unfluoriertes Alkyl odero unfluoriertes Alkoxy jeweils mit 1 bis 15 C-Atomen,
unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes Alkoxyalkyl jeweils mit 2 bis 15 C-Atomen, oder Cycloalkyl, Alkylcycloalkyl, Cycloalkenyl,
Alkylcycloalkenyl, Alkycycloalkylalkyl oder
5 Alkycycloalkenylalkyl) jeweils mit bis zu 15 C-Atomen, und alternativ einer von R13 und R 4 oder beide auch H, bedeuten. 0 2. Flüssigkristallmedium nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IA-1 bis IA-4
Figure imgf000164_0002
Figure imgf000165_0001
worin die Parameter die in Anspruch 1 unter Formel IA gegebenen Bedeutungen haben, enthält.
3. Flüssigkristallmedium nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IB-1 bis IB-4
Figure imgf000165_0002
Figure imgf000166_0001
worin die Parameter die in Anspruch 1 unter Formel IB gegebenen Bedeutungen haben, enthält.
Flüssigkristallmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB-2 und/oder der Formel IB-3 und/oder der Formel IB-4, wie in Anspruch 3 angegeben, enthält.
Flüssigkristallmedium nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Komponente A eine oder mehrere
Verbindungen der Formel IB-1 , wie in Anspruch 3 angegeben, enthält, worin X1 H bedeutet.
Flüssigkristallmedium nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB-1 , wie in Anspruch 3 angegeben, enthält, worin X1 F bedeutet.
Flüssigkristallmedium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass es neben einer Komponente A zusätzlich eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus der Gruppe der folgenden Komponenten, Komponenten B bis E enthält einer stark dielektrisch positiven Komponente, Komponenten B, die eine dielektrische Anisotropie von 10 oder mehr aufweist, einer stark dielektrisch negativen Komponente, Komponente C, die eine dielektrische Anisotropie mit einem Betrag von 5 oder mehr aufweist, einer Komponente, Komponente D, die eine dielektrische
Anisotropie im Bereich von mehr als -5,0 und von weniger als 10,0 aufweist und aus Verbindungen mit sieben oder mehr fünf- oder sechsgliedrigen Ringen besteht und eine Komponente, Komponente E, die ebenfalls eine dielektrische Anisotropie im Bereich von mehr als -5,0 und von weniger als 10,0 aufweist und aus Verbindungen mit bis zu sechs fünf- oder sechsgliedrigen Ringen besteht.
8. Flüssigkristallmedium nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Komponente B enthält.
9. Flüssigkristallmedium nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, dass es eine Komponente C enthält. 10. Flüssigkristallmedium nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis
9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Komponente D enthält.
11. Flüssigkristallmedium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel VI
Figure imgf000167_0001
R 1 und, im Fall, dass Z l und/oder trans- -CH=CH oder trans- -CF=CF- bedeutet, alternativ auch X61,
R62 und, im Fall, dass Z6 und/oder Z62 trans- -CH=CH oder trans- -CF=CF-, bedeutet, alternativ auch X62, unabhängig voneinander H, unfluoriertes Alkyl oder unfluoriertes Alkoxy mit 1 bis 17 C-Atomen oder unfluoriertes Alkenyl, unfluoriertes Alkenyloxy oder unfluoriertes Alkoxyalkyl mit 2 bis 15 C-Atomen,
X01 und X' unabhängig voneinander F oder Cl, -CN, -NCS, -SF5, fluoriertes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen oder fluoriertes Alkenyl, Alkenyloxy oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 7 C-Atomen, oder -NCS, einer von
trans- -CH=CH-, trans- -CF=CF- oder -C^C- bedeutet und der andere unabhängig davon trans- -CH=CH-, trans- -CF=CF- oder eine Einfachbindung bedeutet, und
Figure imgf000168_0001
unabhängig voneinander
Figure imgf000168_0002
bedeuten enthält.
12. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallmediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA, wie in Anspruch 1 angegeben, mit einer oder mehreren weiteren Verbindungen und/oder mit einem oder mehreren Additiven gemischt werden.
13. Verwendung eines Flüssigkristallmediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 in einem Bauteil für die Hochfrequenztechnik.
14. Bauteil für die Hochfrequenztechnik, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Flüssigkristallmedium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 enthält.
15. Mikrowellenantennenarray, dadurch gekennzeichnet, dass es ein oder mehrere Bauteile nach Anspruch 14 enthält.
16. Verfahren zum Abstimmen eines Mikrowellenantennenarrays, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Bauteil nach Anspruch 14 elektrisch angesteuert wird.
17. Verbindung der Formel IA
Figure imgf000169_0001
worin die Parameter die in Anspruch 1 unter Formel IA gegebenen Bedeutungen haben.
18. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel IA
Figure imgf000169_0002
worin die Parameter die in Anspruch 1 unter Formel IA gegebenen Bedeutungen haben.
Verwendung einer Verbindung der Formel IA
Figure imgf000170_0001
worin die Parameter die in Anspruch 1 unter Formel IA gegebenen Bedeutungen haben in einer Flüssigkristallmischung.
PCT/EP2012/000858 2011-03-24 2012-02-28 Mesogene verbindungen, flüssigkristalline medien und bauteile für die hochfrequenztechnik WO2012126565A1 (de)

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DE102011015038 2011-03-24

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