Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE19840447B4 - Fluorierte Derivate des Indans und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen - Google Patents

Fluorierte Derivate des Indans und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen Download PDF

Info

Publication number
DE19840447B4
DE19840447B4 DE19840447A DE19840447A DE19840447B4 DE 19840447 B4 DE19840447 B4 DE 19840447B4 DE 19840447 A DE19840447 A DE 19840447A DE 19840447 A DE19840447 A DE 19840447A DE 19840447 B4 DE19840447 B4 DE 19840447B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
atoms
replaced
fluorinated derivatives
liquid crystal
indane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19840447A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19840447A1 (de
Inventor
Ayako Kakegawa City OGAWA
Wolfgang Dr. Schmidt
Rainer Dr. Wingen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Priority to DE19840447A priority Critical patent/DE19840447B4/de
Priority to EP98961098A priority patent/EP1027403B1/de
Priority to DE69815139T priority patent/DE69815139T2/de
Priority to PCT/EP1998/006415 priority patent/WO1999019420A2/en
Priority to JP2000515980A priority patent/JP2001520256A/ja
Priority to US09/509,602 priority patent/US6485797B1/en
Publication of DE19840447A1 publication Critical patent/DE19840447A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19840447B4 publication Critical patent/DE19840447B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/26Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C25/00Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C25/18Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons
    • C07C25/22Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons with condensed rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C25/00Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C25/24Halogenated aromatic hydrocarbons with unsaturated side chains
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/20Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C43/225Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/02Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
    • C09K19/0225Ferroelectric
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/3444Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered aromatic ring containing one nitrogen atom, e.g. pyridine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/02Systems containing two condensed rings the rings having only two atoms in common
    • C07C2602/04One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring
    • C07C2602/08One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring the other ring being five-membered, e.g. indane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

Fluorierte Derivate des Indans der allgemeinen Formel (I),
Figure 00000001
mit der Bedeutung von
R1: ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest, mit oder ohne asymmetrischem C-Atom, mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-O-, -O-CO-, -OC(=O)O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können;
und R1 nur dann Wasserstoff sein kann, wenn der Index a 1 ist;
R2: Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrischem C-Atom) mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei eine nicht terminale CH2-Gruppe durch -O- ersetzt sein kann und ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können, und R2 nur dann Wasserstoff sein kann, wenn der Index b 1 ist;
M1: -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2CH2-, -C=C- oder eine Einfachbindung;
M2: -CH2CH2- oder eine Einfachbindung;
A1: 1,4-Phenylen, worin ein oder zwei H-Atome...

Description

  • Neben nematischen und cholesterischen Flüssigkristallen werden in jüngerer Zeit auch optisch aktive geneigt-smektische (ferroelektrische) Flüssigkristalle in kommerziellen Displayvorrichtungen verwendet.
  • Clark und Lagerwall konnten zeigen, daß der Einsatz ferroelektrischer Flüssigkristalle (FLC) in sehr dünnen Zellen zu optoelektrischen Schalt- oder Anzeigeelementen führt, die im Vergleich zu den herkömmlichen TN (”twisted nematic”)-Zellen um bis zu einem Faktor 1000 schnellere Schaltzeiten haben (siehe z. B. EP-A 0 032 362 ). Aufgrund dieser und anderer günstiger Eigenschaften, z. B. der bistabilen Schaltmöglichkeit und des nahezu blickwinkelunabhängigen Kontrasts, sind FLCs grundsätzlich für Anwendungsgebiete wie Computerdisplays gut geeignet.
  • Für eine vertiefende Erörterung der technischen Anforderungen an FLCs wird auf EP 0 916 714 A1 sowie auf DE-A-197 48 432 verwiesen.
  • Für die Verwendung in Flüssigkristallmischungen, insbesondere ferroelektrischen (chiral smektischen) Flüssigkristallmischungen geeignete spezielle Indan-2,6-diylderivate sind aus der EP-B 0 546 338 bekannt. Über die 2,6-Substitution hinaus ist das Indan nicht substituiert.
  • EP 0 725 121 offenbart Flüssigkristalle für Anzeigen mit smektischen Flüssigkristallen, insbesondere ferroelektrische Flüssigkristalle. In der Entgegenhaltung wird auf die dielektrische Anisotropie der Indane der Formel I der Entgegenhaltung in keiner Weise eingegangen. Des Weiteren wird eine mögliche Fluorierung dieser Verbindungen erwähnt.
  • DE 44 09 526 beschreibt fluorierte Indane, deren Indan-2-yl-ringe insgesamt bis zu drei Fluoratome tragen, und zwar in den Positionen 4, 5, und 6 des Rings, bzw. in den Positionen 5, 6 und 7. Die entsprechenden Verbindungen haben eine hohe positive dielektrische Anisotropie.
  • Aus der DE-A-43 03 634 sind Indan-2-yl-derivate, die in 5- und/oder 6-Position durch F, Cl, CF3, OCF3 oder OCF2 H substituiert sein können, als Komponenten von Flüssigkristallmischungen bekannt.
  • Aus der JP-A 06263663 sind 5,6-Difluor-indan-2-yl-derivate als Komponenten von Flüssigkristallmischungen bekannt.
  • Da die Entwicklung, insbesondere von ferroelektrischen Flüssigkristallmischungen, noch nicht als abgeschlossen betrachtet werden kann, sind die Hersteller von Displays an den unterschiedlichsten Komponenten für Mischungen interessiert, unter anderem auch deshalb, weil erst das Zusammenwirken der flüssigkristallinen Mischungen mit den einzelnen Bauteilen der Anzeigevorrichtung bzw. der Zellen (z. B. der Orientierungsschicht) Rückschlüsse auf die Qualität auch der flüssigkristallinen Mischungen zuläßt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, neue Verbindungen bereitzustellen, die in flüssigkristallinen Mischungen geeignet sind, das Eigenschaftsprofil dieser Mischungen zu verbessern.
  • Es wurde gefunden, daß 4-Fluor- bzw. 4,5-Difluor-Indane der nachstehenden Formel (I) in besonderer Weise zum Einsatz in Flüssigkristallmischungen geeignet sind, da sie schon in geringen Zumischmengen den Schmelzpunkt und/oder die dielektrische Anisotropie günstig beeinflussen, ohne jedoch nachteilige Auswirkungen auf andere Parameter der Flüssigkristallmischung (z. B. Spontanpolarisation, Schaltzeit oder Klärpunkt) zu besitzen.
  • Gegenstand der Erfindung sind fluorierte Derivate des Indans der Formel (I),
    Figure 00040001
    mit der Bedeutung von
    R1: ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest, mit oder ohne asymmetrischem C-Atom, mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -OC(=O)O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können; und R1 nur dann Wasserstoff sein kann, wenn der Index a 1 ist;
    R2: Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrischem C-Atom) mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei eine nicht terminale CH2-Gruppe durch -O- ersetzt sein kann und ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können, und R2 nur dann Wasserstoff sein kann, wenn der Index b 1 ist;
    M1: -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2CH2-, -C=C- oder eine Einfachbindung;
    M2: -CH2CH2- oder eine Einfachbindung;
    A1: 1,4-Phenylen, worin ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F ersetzt sein kann, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F ersetzt sein kann, 1,4-Cyclohexylen oder 4-Biphenyl-4'-yl, wobei ein oder 2 H-Atome durch F ersetzt sein können;
    A2: 1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Phenylen, worin ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können und
    a, b: 0 oder 1,
    wobei die Summe (a + b) mindestens 1 ist.
  • Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können als Komponenten flüssigkristalliner Mischungen eingesetzt werden. Die Mischungen können eine oder mehrere der Verbindungen aufweisen.
  • Mit der Bereitstellung von Verbindungen der Formel (I) wird ganz allgemein die Palette der flüssigkristallinen Substanzen, die sich unter verschiedenen anwendungstechnischen Gesichtspunkten zur Herstellung flüssigkristalliner Gemische eignen, erheblich erweitert.
  • In diesem Zusammenhang besitzen die Verbindungen der Formel (I) einen breiten Anwendungsbereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können sie als Basismaterialien dienen, aus denen flüssigkristalline Phasen zum überwiegenden Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch Verbindungen der Formel (I) flüssigkristallinen Basismaterialien aus anderen Verbindungsklassen zugesetzt werden, um beispielsweise die dielektrische und/oder optische Anisotropie eines solchen Dielektrikums zu beeinflussen und/oder um dessen Schwellenspannung und/oder dessen Viskosität zu optimieren.
  • Besonders geeignet sind die Verbindungen der Formel (I), um schon in geringen Zumischmengen die dielektrische Anisotropie (Δε) zu modifizieren und/oder den Schmelzpunkt der Mischungen abzusenken.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) eignen sich besonders für den Einsatz in smektischen Flüssigkristallmischungen, z. B. für ECB-Displays (Electric Controlled Birefringence), für elektrokline Displays und geneigt smektische (ferroelektrische) Displays. Ebenfalls besonders geeignet sind die Verbindungen der Formel (I) für den Einsatz in ferroelektrischen Aktivmatrix-Displays.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) sind insbesondere zur Verwendung in FLC-Mischungen, die im Inverse-Mode betrieben werden, geeignet.
  • Bevorzugt haben die Symbole und Indizes in der Formel (I) jeweils eine oder mehrere, bevorzugt alle der folgenden Bedeutungen:
    R1, R2 sind bevorzugt gleich oder verschieden
    • a) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) mit 1 bis 18 C-Atomen, wobei
    • b) eine nicht terminale CH2-Gruppen durch -O- ersetzt sein kann
    • c) ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können. M1 ist bevorzugt -CH2CH2-, -C≡C- oder eine Einfachbindung. A1 ist bevorzugt 1,4-Phenylen, worin 1 oder 2 H-Atome durch F ersetzt sein können, 1,4-Cyclohexylen oder 4-Biphenyl-4'-yl, wobei 1 oder 2 H-Atome durch F ersetzt sein können. A2 ist bevorzugt 1,4-Cyclohexylen. a hat bevorzugt den Wert 1 und b hat den Wert Null.
  • Insbesondere bevorzugt sind in Formel (I) eine oder mehrere der folgenden Bedeutungen:
    R1, R2 sind insbesondere geradkettige Alkylreste mit 1 bis 18 C-Atomen.
    M1, M2 sind insbesondere Einfachbindungen:
    A1 ist insbesondere Pyrimidin-2,5-diyl.
    a hat insbesondere den Wert 1 und b hat den Wert Null.
  • Diese besonders bevorzugten Verbindungen sind als Komponenten nematischer Flüssigkristallmischungen und insbesondere nematischer Flüssigkristallmischungen für Aktivmatrix-Displays geeignet, wobei vorzugsweise R3 bzw. R4 geradkettige Alkyireste von 1 bis 6 C-Atomen bedeuten.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen erfolgt nach an sich literaturbekannten Methoden, wie sie in Standardwerken zur Organischen Synthese, z. B. Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, beschrieben werden.
  • Insbesondere wird in diesem Zusammenhang auch auf EP-B 0 546 338 verwiesen, wo die Synthese flüssigkristalliner Indane beschrieben wird. Unter Berücksichtigung der durch die Fluor- und insbesondere die ortho-Difluor-Substitution geänderten chemischen Reaktivitäten erfolgt die Synthese der erfindungsgemäßen Verbindungen im wesentlichen gemäß der dort beschriebenen Prozedur. Was die Verknüpfung funktioneller Derivate (z. B. Br-Substituent) der fluorierten Indane mit anderen flüssigkristall-spezifischen Bausteine anbelangt wird ausdrücklich auf die DE-A-197 48 432 verwiesen, in der eine Auflistung dem Fachmann geläufiger Methoden angegeben ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung von Verbindungen der Formel (I) in Flüssigkristallmischungen, vorzugsweise smektischen und nematischen, insbesondere ferroelektrischen Flüssigkristallmischungen.
  • Weiterhin Gegenstand der Erfindung sind Flüssigkristallmischungen, vorzugsweise smektische und nematische, insbesondere ferroelektrische Flüssigkristallmischungen, enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I).
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen enthalten im allgemeinen insgesamt 2 bis 35, vorzugsweise 2 bis 25, besonders bevorzugt 2 bis 20 Komponenten.
  • Sie enthalten bevorzugt 0,01 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 30 Gew.-%, an einer oder mehreren, vorzugsweise 1 bis 10, besonders bevorzugt 1 bis 5, ganz besonders bevorzugt 1 bis 3, der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I).
  • Weitere Komponenten von Flüssigkristallmischungen, die erfindungsgemäße Verbindungen der Formel (I) enthalten, werden vorzugsweise ausgewählt aus den bekannten Verbindungen, die smektische und/oder nematische und/oder cholesterische Phasen bilden.
  • In diesem Sinne geeignete weitere Mischungskomponenten sind insbesondere in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP 96/03154 sowie DE-A-197 48 432 aufgeführt, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen wiederum können Anwendung finden in elektrooptischen oder vollständig optischen Elementen, z. B. Anzeigeelementen, Schaltelementen, Lichtmodulatoren, Elementen zur Bildbearbeitung und/oder Signalverarbeitung oder allgemein im Bereich der nichtlinearen Optik.
  • Flüssigkristalline Mischungen, die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) enthalten, sind besonders für die Verwendung in (elektrooptischen) Schalt- und Anzeigevorrichtungen (Displays) geeignet (siehe z. B. E. Kaneko, ”Liquid Crystal TV Displays: Principles and Applications of Liquid Crystal Displays”, KTK Scientific Publishers, 1987).
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine, insbesondere ferroelektrische, Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung, enthaltend eine vorstehend beschriebene Flüssigkristallmischung, die eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) enthält.
  • Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung im Normal- oder Inverse (τVmin)-Mode betrieben (siehe z. B.: J. C. Jones, M. J. Towler, J. R. Hughes, Displays 1993, 14, Nr. 2, 86–93; M. Koden, Ferroelectrics 1996, 179, 121–129).
  • Auch für die Verwendung in ferroelektrischen Flüssigkristallanzeigen mit Aktivmatrix-Elementen sind die erfindungsgemäßen Verbindungen geeignet.
  • Eine Untergruppe erfindungsgemäßer Verbindungen ist auch für die Anwendung in nematischen Flüssigkristallmischungen, insbesondere auch nematischen Flüssigkristallmischungen für die Anwendung in Aktivmatrix-Displays/-Schalt- und Anzeigevorrichtungen, geeignet (siehe z. B.: Liquid Crystals 1998, vol. 24, no. 1, pp 91–98).
  • Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele weiter erläutert.
  • Beispiele
  • Vergleichbeispiel 1:
  • 4-Fluor-6-(5-nonyl-pyrimidin-2-yl)-2-octyl-endan
  • 4-Brom-2-fluor-benzylbromid [76283-09-5] wird in Ethanol unter Einwirkung stöchiometrischer Mengen von Natriumethanolat mit Octylmalonsäurediethylester zu 2-(4-Brom-2-fluorphenyl)methyl-2-octyl-malonsäurediethylester umgesetzt. Nach üblicher Aufarbeitung und destillativer Reinigung wird dieses Produkt in methanolischer Lösung mit einer 50%igen wäßrigen Kaliumhydroxidlösung versetzt und bis zur beendeten Verseifung erhitzt. Nach Abkühlung wird durch Zugabe von Schwefelsäure ein pH-Wert von 1–2 eingestellt, mit dem vierfachen Volumen Wasser versetzt und mehrfach mit Methyl-tert.-butylether extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden getrocknet, und das Lösemittel wird im Vakuum, zuletzt bei 60°C Radtemperatur, entfernt. Durch mehrstündiges Erhitzen der so erhaltenen 2-(4-Brom-2-fluorphenyl)methyl-2-octyl-malonsäure auf 150–170°C wird unter Decarboxylierung 3-(4-Brom-2-fluorphenyl)-2-octyl-propionsäure erhalten.
  • Diese Säure wird in der 10fachen Gewichtsmenge Polyphosphorsäure für mehrere Stunden auf 120 bis 160°C erhitzt; die auf 80°C abgekühlte Lösung wird unter gutem Rühren in das 10fache Volumen Wasser gegossen. Man extrahiert mehrfach mit Toluol, wäscht die vereinigten Toluol-Extrakte mit 2n NaOH und abschließend mit gesättigter Kochsalzlösung. Nach Trockung wird das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert. Nach chromatografischer Reinigung (Kieselgel; Dichlormethan/Heptan 1:1) wird 6-Brom-4-fluor-2-octyl-indan-1-on erhalten.
  • Gelöst in Trifluoressigsäure wird dieses Keton mit einem Überschuß an Triethylsilan versetzt; nach vollständiger Umsetzung wird in die 10fache Menge Wasser gegossen und mehrfach mit Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten Dichlormethan-Extrakte werden – wie oben beschrieben – gewaschen und getrocknet. Nach Abdestillation des Lösungsmittels und chromatografischer Reinigung (Kieselgel; Dichlormethan/Heptan; Gradient, beginnend mit 1:1) wird 6-Brom-4-fluor-2-octyl-indan erhalten.
  • Dieses wird unter Schutzgas bei –70°C in Tetrahydrofuran mit n-Butyllithium umgesetzt; nach erfolgter Lithiierung wird bei gleicher Temperatur Trimethylborat zugegeben. Nach beendeter Umsetzung, zuletzt bei Raumtemperatur, wird durch tropfenweise Zugabe von 15%iger Salzsäure ein pH-Wert von 2 eingestellt. Nach Extraktion mit Methyl-tert.-butylether, Waschen der vereinigten organischen Phasen mit Wasser und Trocknen sowie Abdestillieren der Lösemittel im Vakuum wird 4-Fluor-2-octyl-indan-6-boronsäure erhalten; eine Reinigung kann erforderlichenfalls durch Chromatografie oder Ausrühren (gegebenenfalls bei –20°C) vorgenommen werden.
  • Durch mehrstündiges Erhitzen dieser Boronsäure mit 2-Chlor-5-nonyl-pyrimidin (im Handel erhältlich, z. B. Midori Kagaku) unter Katalyse durch Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0) in Gemisch Ethanol/Toluen/Wasser in Gegenwart von Natriumcarbonat, Verdünnen dieses Ansatzes mit der vierfachen Menge Wasser, Extraktion mit Dichlormethan, Waschen der vereinigten organischen Phasen mit Wasser, Trocken und Abdestillation der Lösemittel im Vakuum wird das rohe, noch braun gefärbte Endprodukt erhalten; Reinigung erfolgt durch Chromatografie (Kieselgel; Toluen) und Umkristallisation (Propanon-2).
  • Ausgehend von 4-Fluor-2-octyl-indan-6-boronsäure bzw. Alkylketten-Homologen können z. B. analog der letzten Stufe des Beispiels 1 die folgenden Verbindungen erhalten werden:

Claims (15)

  1. Fluorierte Derivate des Indans der allgemeinen Formel (I),
    Figure 00130001
    mit der Bedeutung von R1: ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest, mit oder ohne asymmetrischem C-Atom, mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-O-, -O-CO-, -OC(=O)O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können; und R1 nur dann Wasserstoff sein kann, wenn der Index a 1 ist; R2: Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrischem C-Atom) mit 1 bis 20 C-Atomen, wobei eine nicht terminale CH2-Gruppe durch -O- ersetzt sein kann und ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können, und R2 nur dann Wasserstoff sein kann, wenn der Index b 1 ist; M1: -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2CH2-, -C=C- oder eine Einfachbindung; M2: -CH2CH2- oder eine Einfachbindung; A1: 1,4-Phenylen, worin ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F ersetzt sein kann, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein H-Atom durch F ersetzt sein kann, 1,4-Cyclohexylen oder 4-Biphenyl-4'-yl, wobei ein oder 2 H-Atome durch F ersetzt sein können; A2: 1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Phenylen, worin ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können und a, b: O oder 1, wobei die Summe (a + b) mindestens 1 ist.
  2. Fluorierte Derivate des Indans nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a den Wert 1 und b den Wert 0 hat,
  3. Fluorierte Derivate des Indans nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Symbole und Indizes in der Formel (I) eine oder mehrere der folgenden Bedeutungen haben: R1 und R2 sind gleich oder verschieden a) ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest (mit oder ohne asymmetrischem C-Atom) mit 1 bis 18 C-Atomen, wobei b) eine nicht terminale CH2-Gruppe durch -O- ersetzt sein kann c) ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können; M1 ist -CH2CH2-, -C≡C- oder eine Einfachbindung und A1 ist 1,4-Phenylen, worin 1 oder 2 H-Atome durch F ersetzt sein können, 1,4-Cyclohexylen, oder 4-Biphenyl-4'-yl, wobei ein oder 2 H-Atome durch F ersetzt sein können.
  4. Fluorierte Derivate des Indans nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß R1 und R2 gleich oder verschieden voneinander sind und einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen bedeuten.
  5. Fluorierte Derivate des Indans nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß A1 1,4-Phenylen, worin 1 oder 2 H-Atome durch F ersetzt sein können, 1,4-Cyclohexylen, oder 4-Biphenyl-4'-yl, wobei ein oder 2 H-Atome durch F ersetzt sein können, ist.
  6. Fluorierte Derivate des Indans nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß M1 eine Einfachbindung ist und R1 und R2 gleich oder verschieden voneinander sind und einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen bedeuten.
  7. Verwendung von fluorierten Derivaten des Indans nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 als Komponenten flüssigkristalliner Mischungen.
  8. Flüssigkristallmischung, enthaltend ein oder mehrere fluorierte Derivate des Indans nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6.
  9. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferroelektrisch ist.
  10. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie nematisch ist.
  11. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,01 bis 80 Gew.-% eines oder mehrerer fluorierter Derivate des Indans der Formel (I) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 enthält.
  12. Ferroelektrische Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung, enthaltend eine ferroelektrische Flüssigkristallmischung gemäß Anspruch 9.
  13. Ferroelektrische Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12 zum Betrieb im τV(min)-Mode.
  14. Ferroelektrische Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie Aktivmatrix-Elemente enthält.
  15. Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung mit Aktivmatrix-Elementen, enthaltend eine Flüssigkristallmischung nach Anspruch 10.
DE19840447A 1997-10-10 1998-09-04 Fluorierte Derivate des Indans und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen Expired - Lifetime DE19840447B4 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19840447A DE19840447B4 (de) 1998-09-04 1998-09-04 Fluorierte Derivate des Indans und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen
EP98961098A EP1027403B1 (de) 1997-10-10 1998-10-08 5-arylindan-derivate und ferroelektrische flüssigkristallmischung, die diese enthält
DE69815139T DE69815139T2 (de) 1997-10-10 1998-10-08 5-arylindan-derivate und ferroelektrische flüssigkristallmischung, die diese enthält
PCT/EP1998/006415 WO1999019420A2 (en) 1997-10-10 1998-10-09 5-arylindane derivatives and ferroelectric liquid crystal mixture containing same
JP2000515980A JP2001520256A (ja) 1997-10-10 1998-10-09 5−アリールインダン誘導体およびこれらの化合物を含有する強誘電性液晶混合物
US09/509,602 US6485797B1 (en) 1997-10-10 1999-10-08 5-Arylindane derivatives and ferroelectric liquid crystal mixture containing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19840447A DE19840447B4 (de) 1998-09-04 1998-09-04 Fluorierte Derivate des Indans und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19840447A1 DE19840447A1 (de) 2000-03-09
DE19840447B4 true DE19840447B4 (de) 2010-09-30

Family

ID=7879860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19840447A Expired - Lifetime DE19840447B4 (de) 1997-10-10 1998-09-04 Fluorierte Derivate des Indans und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19840447B4 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10110307A1 (de) * 2001-03-03 2002-09-05 Nematel Dr Rudolf Eidenschink Tricyclische Verbindungen
DE10135499A1 (de) * 2001-07-20 2003-01-30 Merck Patent Gmbh Indanverbindungen mit negativem Delta-epsilon
DE10140148B4 (de) 2001-08-16 2012-07-19 Merck Patent Gmbh Fluorierte Polycyclen und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen und in Flüssigkristalldisplays
DE10145779B4 (de) 2001-09-17 2012-11-15 Merck Patent Gmbh Fluorierte Cyclopenta[b]naphthaline und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen
KR20050086833A (ko) 2002-11-29 2005-08-30 다이니혼 잉키 가가쿠 고교 가부시키가이샤 인단 화합물을 함유하는 네마틱 액정 조성물
CN1867647A (zh) 2003-10-17 2006-11-22 默克专利股份有限公司 包含氟化茚满化合物的液晶介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4409526A1 (de) * 1994-03-21 1995-09-28 Merck Patent Gmbh Indan-Derivate
EP0725121A1 (de) * 1995-01-31 1996-08-07 Canon Kabushiki Kaisha Flüssigkristallzusammensetzung, Flüssigkristallvorrichtung und Flüssigkristallapparat

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4409526A1 (de) * 1994-03-21 1995-09-28 Merck Patent Gmbh Indan-Derivate
EP0725121A1 (de) * 1995-01-31 1996-08-07 Canon Kabushiki Kaisha Flüssigkristallzusammensetzung, Flüssigkristallvorrichtung und Flüssigkristallapparat

Also Published As

Publication number Publication date
DE19840447A1 (de) 2000-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0257048B1 (de) Optisch aktive verbindungen
DE3342631A1 (de) Thienothiophenderivate
DE19500768C2 (de) Phenanthren-Derivate und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen
EP1028935B1 (de) Fluorierte derivate des phenanthrens und ihre verwendung in flüssigkristallmischungen
EP0257049B1 (de) Chirale verbindungen
DE19840447B4 (de) Fluorierte Derivate des Indans und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen
EP1350780A1 (de) Fluorierte Indene und 1,7-Dihydroindacene mit negativer dielektrischer Anisotropie
DE4423044A1 (de) 1-(3-Alkyloxiran-2-yl)alkylester mesogener Carbonsäuren und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen
DE112018005139T5 (de) Dibenzofuran- und Dibenzothiophenderivate
EP0146862A2 (de) Pyridylthiophene
DE19720289A1 (de) Fluorierte 9H-Fluoren-Derivate und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen
DE102006021019A1 (de) Tolane, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
EP0883618B1 (de) Difluorphenylpyrimidylpyridin-derivate und ihre verwendung in flüssigkristallinen mischungen
DE69815139T2 (de) 5-arylindan-derivate und ferroelektrische flüssigkristallmischung, die diese enthält
DE19907063A1 (de) Fluorierte Heterocyclen und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen
DE69232750T2 (de) Organische naphtyl verbindungen
DE69708540T2 (de) Optisch aktive Verbindung und antiferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung
DE69015732T2 (de) Flüssigkristallzusammensetzung und dieselbe enthaltende Vorrichtung.
EP0184068A1 (de) Carbonitrile
EP0743971B1 (de) Phenanthridin-derivate und ihre verwendung in flüssigkristallinen mischungen
EP0946513B1 (de) 6-fluorphenanthridin-derivate für flüssigkristalline mischungen
EP0946477B1 (de) 9,9-difluor-9,10-dihydrophenanthren-derivate für flüssigkristallinen mischungen
DE4432970A1 (de) Tetracyclische Verbindungen und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen
DE3706766A1 (de) Smektische fluessigkristalline phasen
DE4434974A1 (de) Tricyclische Verbindungen und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen

Legal Events

Date Code Title Description
8181 Inventor (new situation)

Free format text: OGAWA, AYAKO, KAKEGAWA CITY, SHIZUOKA, JP SCHMIDT, WOLFGANG, DR., 51143 KOELN, DE WINGEN, RAINER, DR., 65795 HATTERSHEIM, DE

8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: AZ ELECTRONIC MATERIALS (GERMANY) GMBH, 65203 WIES

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: MERCK PATENT GMBH, 64293 DARMSTADT, DE

8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right