DE19538404B4

DE19538404B4 - Difluorchinolin-Derivate und diese enthaltenden Flüssigkristallmischungen sowie Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung

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Publication number: DE19538404B4
Application number: DE1995138404
Authority: DE
Inventors: Matthias Dr. Bremer
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1995-10-14
Filing date: 1995-10-14
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2015-10-15
Also published as: DE19538404A1

Abstract

Difluorchinolin-Derivate der allgemeinen Formel (I)

in der die Symbole folgende Bedeutung haben:
R¹, R² gleich oder verschieden, -H, -F, -Cl, -CN, -NCS, -CF₃, -OCF₃, -OCHF₂ oder geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrische C-Atom) Alkyl mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte -CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-,

oder -Si(CH₃)₂- ersetzt sein können, und wobei auch ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br oder -CN substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen bedeuten.

Description

Die Erfindung betrifft Difluorchinolin-Derivate und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen.
Die ungewöhnliche Kombination von anisotropem und fluidem Verhalten der Flüssigkristalle hat zu ihrer Verwendung in elektrooptischen Schalt- und Anzeigevorrichtungen geführt. Dabei können ihre elektrischen, magnetischen, elastischen und/oder thermischen Eigenschaften zu Orientierungsänderungen genutzt werden. Optische Effekte lassen sich beispielsweise mit Hilfe der Doppelbrechung, der Einlagerung dichroitisch absorbierender Farbstoffmoleküle ("guest-host mode") oder der Lichtstreuung erzielen
Zur Erfüllung der ständig steigenden Praxisanforderungen auf den verschiedenen Anwendungsgebieten besteht laufend ein Bedarf an neuen verbesserten Flüssigkristall (liquid crystall-Mischungen und somit auch an einer Vielzahl mesogener Verbindungen unterschiedlicher Struktur. Dies gilt sowohl für die Gebiete, bei denen nematische LC-Phasen verwendet werden, als auch für solche mit smektischen LC-Phasen
Auf besonderes Interesse sind in den letzten Jahren ferroelektrische flüssigkristalline Mischungen (FLC-Mischungen) gestoßen (siehe z. B. J.W. Goodby, Ferroelectric Liquid Crystals, Gordon and Breach, Philadelphia 1991). Für die praktische Verwendung von ferroelektrischen Flüssigkristallen in elektrooptischen Anzeigen werden chirale, geneigt-smektische Phasen, wie S_C*-Phasen benötigt [siehe z. B. R.B. Meyer, L. Liebert, L. Strzelecki und P. Keller, J. Physique 36, L-69 (1975)], die über einen großen Temperaturbereich stabil sind. Dieses Ziel kann man mit Verbindungen erreichen, die selbst solche Phasen, z. B. S_C*-Phasen, ausbilden, oder aber indem man nicht chirale geneigt-smektische Phasen ausbildende Verbindungen mit optisch aktiven Verbindungen dotiert [siehe z. B. M. Brunet, Cl. Williams, Ann. Phys. 3, 237 (1978)].
Bei der Verwendung ferroelektrischer Flüssigkristallmischungen in elektrooptischen Bauelementen ist eine einheitliche planare Orientierung der Flüssigkristalle notwendig, um ein hohes Kontrastverhältnis zu erzielen Es hat sich gezeigt, daß sich eine einheitliche planare Orienti}uerung in der Sc*-Phase erreichen läßt, wenn die Phasenfolge der Flüssigkristallmischung mit abnehmender Temperatur lautet: Isotrop → nematisch → smektisch A → smektisch C (siehe z. B. K. Flatischler et al., Mol. Cryst. Liq.-Cryst. 131, 21(1985); T. Matsumoto et al., p. 468–470, Proc. of the 6th Int. Display Research Conf., Japan Display, 30. September-2. October 1986, Tokyo, Japan; M. Murakami et al., ibid, p. 344–347).
Für ferroelektrische (chiral smektische) Flüssigkristallmischungen muß zusätzlich die Bedingung erfüllt sein, daß die Ganghöhe (pitch) der Helix in der S_C*-Phase groß, d. h. größer als 5 μm, und in der N*-Phase sehr groß, d. h. größer als 10 μm, bzw. unendlich ist
Die optische Schaltzeit τ[μs] ferroelektrischer Flüssigkristallsysteme, die möglichst kurz sein soll, hängt von der Rotationsviskosität des Systems γ [mPa], der spontanen Polarisation P_s[nC/cm²] und der elektrischen Feldstärke E[V/m] nach der Beziehung
Da die Feldstärke E durch den Elektrodenabstand im elektrooptischen Bauteil und durch die angelegte Spannung festgelegt ist, muß das ferroelektrische Anzeigemedium niedrigviskos sein und eine hohe spontane Polarisation aufweisen, damit eine kurte Schaltzeit erreicht wird Schließlich wird neben thermischer, chemischer und photochemischer Stabilität eine kleine optische Anisotropie Δn, von vorzugsweise ≈ 0,13, und eine geringe positive oder vorzugsweise negative dielektrische Anisotropie Δε verfangt (siehe z. B. S. T. Lagerwall et al. "Ferroelectric Liquid Crystals for Displays" SID Symposium, Oct. Meeting 1985, San Diego, Ca, USA).
Die Gesamtheit dieser Forderungen ist im allgemeinen nur mit Mischungen aus mehreren Komponenten zu erfüllen. Als Basis (oder Matrix) dienen dabei bevorzugt Verbindungen, die selbst bereits die gewünschte Phasenfolge I → N → S_A → S_C aufweisen. Weitere Komponenten der Mischung werden oftmals zur Schmelzpunktserniedrigung und zur Verbreiterung der S_C- und meist auch N-Phase, zum Induzieren der optischen Aktivität, zur Pitch-Kompensation und zur Anpassung der optischen und dielektrischen Anisotropie zugesetzt, wobei aber beispielsweise die Rotationsviskosität möglichst nicht vergrößert werden soll.
Einzelne dieser Komponenten und auch bestimmte Mischungen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Da aber die Entwicklung, insbesondere von ferroelektrischen Flüssigkristallmischungen, noch in keiner Weise als abgeschlossen betrachtet werden kann, sind die Hersteller von Displays an unterschiedlichen Mischungen interessiert. Dieses ist u. a. auch deshalb so, weil erst das Zusammenwirken der flüssigkristallinen Mischungen mit den einzelnen Bauteilen der Anzeigevorrichtungen bzw. der Zellen (z. B. der Orientierungsschicht) Rückschlüsse auf die Qualität auch der flüssigkristallinen Mischungen zuläßt.
Desweiteren ist bekannt, daß Mono- und Difluorphenylverbindungen als Komponenten von Flüssigkristallmischungen verwendet werden können (siehe z. B. JP-A 2169-537; V. Reiffenrath, The Twelfth International Liquid Crystal Conference, Freiburg, 15.–19. August 1988). Diese Verbindungen haben jedoch zum Teil keine S_C-Phase. Ferner treten aufgrund fluorophober Wechselwirkungen, häufig Mischbarkeitsprobleme mit strukturell unterschiedlichen Mischungskomponenten, z. B. Phenylpyrimidinen, auf.
Pyridinderivate zeigen ebenfalls flüssigkristallines Verhalten unter Ausbildung einer S_C-Phase (T. Geelhaar, 1st Interational Symposium on Ferroelectric Liquid Crystals, Arcachon, 2.–23. September 1987; US 4,952,335 ).
Eine in diesen Verbindungen häufig auftretende S_I-Phase beeinträchtigt jedoch deren Verwendung in ferroelektrischen Flüssigkristallmischungen.
Gegenstand der vorliegenden Endung sind Difluorchinolin-Derivate der Formel (I) und deren Verwendung als Komponenten für ferroelektrische Flüssigkristallmischungen, wobei mindestens ein Difluorchinolin der allgemeinen Formel (I) als Komponente in einer Flüssigkristallmischung eingesetzt wird.
Die Symbole haben hierbei folgende Bedeutung: R¹, R² gleich oder verschieden, -H, -F, -Cl, -CN, -NCS, -CF₃, -OCF₃, -OCHF₂ oder geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrische C-Atom) Alkyl mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte -CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-,
oder -Si(CH₃)₂- ersetzt sein können, und wobei auch ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br oder -CN substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:

A¹, A², A³, A⁴ gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyradizin-3,6-diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome jeweils durch -F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, bei dem ein oder zwei H-Atome jeweils durch -CN ersetzt sein können, (1,3,4)Thiadiazol-25-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Bicyclo[2.2.2]otan-1,4-diyl oder 1,3-Dioxaborinan-2,5-diyl;
M¹, M², M³, M⁴ gleich oder verschieden, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CH₂O-, -CH₂-CH₂-, CH=CH- oder -C≡C-;
R³, R⁴, R⁶, R⁷ gleich oder verschieden H oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 16 C-Atomen oder R³ und R⁴ zusammen auch -(CH₂)₄- oder -(CH₂)₃-, wenn als Substituenten an ein Dioxolan-System gebunden;
M⁵ -CH₂-O-, -CO-O-, -O-CH₂-, -O-CO- oder eine Einfachbindung;
k, l, m, n, o, p, g, r, 0 oder 1, unter der Bedingung, daß die Summe k + m + p + r kleiner 4 und größer 0 ist.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung haben die Symbole in der Formel (I) folgende Bedeutung:
R¹, R² gleich oder verschieden, -H, -F, -CN oder geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrischem C-Atom) Alkyl mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei auch eine -CH₂-Gruppe durch -O-, S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-,
oder -Si(CH₃)₂ ersetzt sein kann, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:

A¹, A², A³, A⁴ gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridazin-3,6-diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, (1,3,4)Thiadiazol-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Biocyclo-[2.2.2]octan-1,4-diyl oder 1,3-Dioxaborinan-2,5-diyl,
M¹, M², M³, M⁴ gleich oder verschieden -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH₂-O-, -O-CH₂-, -CH₂-CH₂-, -CH=CH oder -C≡C-;
R³, R⁴, R⁶, R⁷ gleich oder verschieden H oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen oder R³ und R⁴ zusammen auch -(CH₂)₄- oder -(CH₂)₅- wenn als Substituenten an ein Dioxolan-System gebunden;
M⁵ -CH₂-O-, -CO-O-, -O-CH₂-, O-CO- oder eine Einfachbindung.

Besonders bevorzugt sind Difluorchinolin-Derivat der Formel (Ia)
worin R¹, R², A¹, A², M¹, M², k, l, m und n die angegebene Bedeutung besitzen.
Ferner werden Difluorchinolin-Derivate der Formel (I) bevorzugt, bei denen die Symbole folgende Bedeutung haben:
R¹, R² gleich oder verschieden, -H, -F, -CN oder geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) Alkyl mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei auch eine -CH₂-Gruppe durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- oder -Si(CH₃)₂- ersetzt sein kann, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:

A¹, A², A³, A⁴ gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridazin-3,6-diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, bei dem ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl oder 1,3-Dioxaborinan-2,5-diyl;
M¹, M², M³, M⁴ gleich oder verschieden -O-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CH₂-, -CH₂-O-, -CH₂-CH₂- oder -CH=CH-;
R³, R⁴, R⁶, R⁷ gleich oder verschieden H oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen oder R³ und R⁴ zusammen auch -(CH₂)₄- oder -(CH₂)₅-, wenn als Substituenten an ein Dioxolan-System gebunden;
M⁵ -CH₂-O-, -CO-O-, -O-CH₂-, -O-CO- oder eine Einfachbindung.

Insbesondere bevorzugt ist ein Difluorchinolin der Formel (I), bei dem R¹ R² gleich oder verschieden H oder Alkyl mit 1 bis 16 C-Atomen ist, wobei auch eine -CH₂-Gruppe durch -O-, -CO-O- oder -O-COersetzt sein kann, oder die chirale Gruppe

A¹, A², A³, A⁴ gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridazin-3,6-diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, bei dem ein oder zwei H-Atome jeweils durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl oder 1,3-Dioxaborinan-2,5-diyl;
M¹, M², M³, M⁴ sind gleich oder verschieden, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -OCH₂-, -CH₂-O- oder -CH₂CH₂-; R³, R⁴, R⁶ gleich oder verschieden H oder ein geradkettiges Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen;
M⁵ -CH₂-O- oder -CO-O- ist. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind chemisch und photochemisch stabil. Sie verfügen über niedrige Schmelzpunkte und im allgemeinen breite flüssigkristalline Phasen, insbesondere breite nematische, smektische A und smektische C-Phasen.
Weiterhin zeichnen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen durch eine erhöhte Mischbarkeit, niedrige Viskosität und Δε-Werte die nahe bei Null liegen aus.
Aus flüssigkristallinen Verbindungen mit diesem Strukturelement lassen sich sowohl ferroelektrische Mischungen als auch nematische oder auch chiral nematische Mischungen herstellen, die für die Anwendung in elektrooptischen oder vollständig optischen Elementen, z. B. Anzeigeelementen, Schaltelementen, Lichtmodulatoren Elementen zur Bildbearbeitung, Signalverarbeitung oder allgemein im Bereich der nichtlinearen Optik geeignet sind.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen bestehen im allgemeinen aus 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 15 Komponenten, darunter mindestens eine Verbindung der Formel (I). Die anderen Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus den bekannten Verbindungen mit nematischen, cholesterischen und/oder geneigtsmektischen Phasen, dazu gehörten beispielsweise Schiffsche Basen, Biphenyle, Pyridine, Thiadiazole, Difluorphenyle, Terphenyle, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Pyrimidine, Zimtsäureester, Cholesterinester sowie mehrkernige Ester von p-Alkylbenzoesäuren. Im allgemeinen liegen die im Handel erhältlichen Flüssigkristallmischungen bereits vor der Zugabe der erfindungsgemäßen Verbindung(en) als Gemische verschiedener Komponenten vor, von denen mindestens eine mesogen ist.
Von dem oder den erfindungsgemäßen Difluorchinolin-Derivaten enthalten die Flüssigkristallmischungen im allgemeinen 0,1 bis 70 Mol-%, bevorzugt 0,5 bis 50 Mol-%, insbesondere 1 bis 25 Mol-%.
Für die gebrauchsfertigen ferroelektrischen Flüssigkristallmischungen wurden die Werte für die spontane Polarisation P_s[nC/cm²), den Kontrast K und die optische Schaltzeit τ[μs] bestimmt, wobei alle Messungen bei einer Temperatur von 25°C vorgenommen wurden
Die P_s-Werte werden nach der Methode von H. Diamant et al. (Rev. Sci. Instr., 28, 30, 1957) gemessen, wobei Meßzellen mit 2 μm Elektrodenabstand und geriebenem Polyimid als Orientierungsschicht verwendet werden Zur Bestimmung von T und K wird die Meßzelle auf dem Drehtisch eines Polarisationsmikroskops zwischen gekreuztem Analysator und Polarisator befestigt Für die Bestimmung des Kontrastes (K) wird die Meßzelle durch Drehen so positioniert, daß eine Photodiode minimalen Lichtdurchgang anzeigt (Dunkelzustand) Die Mikroskop-Beleuchtung wird so geregelt, daß die Photodiode für alle Zellen die gleiche Lichtintensität anzeigt Nach einem Schaltvorgang ändert sich die Lichtintensität (Hellzustand) und der Kontrast wird aus dem Verhältnis der Lichtintensitäten dieser Zustände berechnet
Zur Bestimmung von τ und des Schaltwinkels ⌀_eef wird durch Drehen des Tisches die Position des Tisches mit minimalem Lichtdurchgang für die beiden Schaltzustände in der Zelle bestimmt. Die Differenz der beiden Positionen am Drehtisch ist gleich dem doppelten effektiven Tiltwinkel. Mit Hilfe einer Photodiode erfolgt die Bestimmung der Schaltzeit τ, indem die Anstiegszeit des Lichtsignals von 10 auf 90% Signalhöhe gemessen wird. Die Schaltspannung besteht aus Rechteckpulsen und beträgt ± 10 V/μm.
Die Phasenumwandlungstemperaturen werden beim Aufheizen mit Hilfe eines Polarisationsmikroskops anhand der Texturänderungen bestimmt. Die Bestimmung des Schmelzpunkts wurde hingegen mit einem DSC-Gerät durchgeführt. Die Angabe der Phasenumwandlungstemperaturen zwischen den Phasen
Nematisch (N bzw. N')
Smektisch-C (S_C bzw. S_C*)
Smektisch-A (Sn bzw. Sn')
Kristallin (X)
erfolgt in °C und die Werte stehen zwischen den Phasenbezeichnungen in der Phasenfolge.
Flüssigkristalline Mischungen, die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) enthalten, sind besonders für die Verwendung in elektrooptischen Schalt- und Anzeigevorrichtungen (Displays) geeignet. Schalt- und Anzeigevorrichtungen (LC-Displays) weisen u. a. folgende Bestandteile auf: ein flüssigkristallines Medium, Trägerplatten (z. B. aus Glas oder Kunststoff, beschichtet mit transparenten Elektroden, mindestens eine Orientierungsschicht, Abstandshalter, Kleberahmen, Polarisatoren sowie für Farbdisplays dünne Farbfilterschichten Weitere mögliche Komponenten sind Antireflex-, Passivierungs-, Ausgleichs- und Sperrschichten sowie elektrisch-nichtlineare Elemente, wie Dünnschichttransistoren (TFT) und Metall-Isolator-Metall-(MIM)-Elemente. Im Detail ist der Aufbau von Flüssigkristalldisplays bereits in einschlägigen Monographien beschrieben (z. B. E. Kaneko, "Liquid Crystal TV Displays: Principles and Applications of Liquid Crystal Displays", KTK Scientific Publishers, 1987, Seiten 12–30 und 63–172 Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen kann beispielsweise durch das in Schema 1 skizzierte Verfahren erfolgen.
Ausgangsverbindung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist das kommerziell erhältliche Formylverbindungen, welche mittels Mannich-Reagenzien in die entsprechende Acrolein-Derivate überführt werden.
Die erfindungsgemäße Difluorchinoline können z. B. nach folgendem Schema hergestellt werden.
Schema 1
Die Kreuzkupplung von Verbindung II mit Arylhalogeniden unter Verwendung von Übergangsmetallkatalysatoren, z. B. [1,3-bis(diphenylphosphino)propan]nickel(II)chlorid und Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(O) bei Temperaturen zwischen –40 und 200°C, insbesondere zwischen –10 und 100°C in Reaktionsmedien, wie Benzol/Ethanol/Wasser liefert ebenfalls Verbindungen des Typs I.
Die Endung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert:
Beispiel 1
7,8-Difluor-2-(4-propylphenyl)-6-ethoxychinolin
1A 2,3-Difluor-4-ethoxyanilin
Zu einem Gemisch aus 2,3-Difluorphenethol (48,7 g, 0,31 mol) und 300 ml THF werden bei –75° C 194 ml einer 1,6 molaren Lösung von n-Butyllithium in n-Hexan (0,31 mol) getropft. Nach zweistündigem Rühren tropft man ein Gemisch aus 40 g Trimethylsilylazid (0,31 mol) und 200 ml THF hinzu. Nach Aufwärmen auf Raumtemperatur wird wie üblich aufgearbeitet. Man erhält 12,8 g des Produkts als Öl.
1B 4-Propylzimtaldehyd
Zu einem Gemisch aus 4-Propylbenzaldehyd (31,1 g, 0,21 mol), 4,7 g Zinkbromid (0,21 mol) und 200 ml THF wird bei Raumtemperatur ein Gemisch aus 50 g N-tert.-Butyl-N-(2,2-Di-(trimethylsilyl)thylidenamin und 100 ml THF gegeben.
Nach einstündigem Rühren bei Raumtemperatur und üblichem Aufarbeiten erhält man 37,7 g einer dunklen Flüssigkeit, welche ohne weitere Aufreinigung weiterverwendet wird.
1C 2-(4-Propylphenyl)6-ethoxy 7,8-difluorchinolin
Ein Gemisch aus 12 g IA (63 mmol) 29,7 g Eisen-II-chlorid-Hexahydrat (110 mmol) 1,1 g Zinkchlorid (8 mmol), 6,7 ml konzentrierter Salzsäure und 60 ml Ethanol wird auf 65°C erwärmt. Innerhalb von 90 Minuten werden 10 ml IB (57 mmol) hinzugegeben. Nach zwanzigstündigem Erwärmen auf 80°C wird wie üblich aufgearbeitet Nach mehrmaligem Umkristallisieren aus Ethanol erhält man 0,9 g des reinen Produktes mit einem Schmelzpunkt von 130°C
MS: m/e = 327 (M +, 67%), 298 (29%), 270 (100%), 241(19%)
¹H-NMR: δ = 1,00 (t, 3H), 1,55 (t, 3H), 1,70 (mc, 2H), 2,65 (mc, 2H), 4,25 (mc, 2H), 6,90 (mc, 1H), 7,15–8,15 (mc, 6H)
Analog werden die folgenden Verbindungen der Formel
hergestellt.
Anwendungsbeispiel 1
a) Eine ferroelektrische Mischung, die aus den Komponenten

5-Nonyl-2-(4-heptyloxyphenyl)pyrimidin 18%
5-Nonyl-2-(4-otyloxyphenyl)pyrimidin 18%
5-Nonyl-2-(4-nonyloxyphenylpyrimidin 18%
5-Nonyl(-2-(2,3-difluor-4-heptyloxyphenyl)pyrimidin 6,0%
5-Nonyl(-2-(2,3-difluor-4-nonyloxyphenyl)pyrimidin 6,0%
2-(4-Octyloxy)6-nonyloxy-7,8-difluorchinolin 6,0%
5-Hexyloxy-2(4-hexyloxyphenyl)pyrimidin 18%
4(2-Fluoroctyloxy)-4'-(4-cyano-4-heptylcyclohexyl)biphenyl 10% besteht, zeigt folgende Phasenübergänge: K < - 20 S_C* 66 S_A Ch 75 I

Claims

Difluorchinolin-Derivate der allgemeinen Formel (I)
in der die Symbole folgende Bedeutung haben: R¹, R² gleich oder verschieden, -H, -F, -Cl, -CN, -NCS, -CF₃, -OCF₃, -OCHF₂ oder geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrische C-Atom) Alkyl mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte -CH₂-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-,
oder -Si(CH₃)₂- ersetzt sein können, und wobei auch ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br oder -CN substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen bedeuten.

A¹, A², A³, A⁴ gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyradizin-3,6-diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome jeweils durch -F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, bei dem ein oder zwei H-Atome jeweils durch -CN ersetzt sein können, (1,3,4)Thiadiazol-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Bicyclo[2.2.2]octan-1,4-diyl oder 1,3-Dioxaborinan-2,5-diyl; M¹, M², M³, M⁴ gleich oder verschieden, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CH₂O-, -CH₂-CH₂-,CH=CH- oder -C≡C-; R³, R⁴, R⁶, R⁷ gleich oder verschieden H oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 16 C-Atomen oder R³ und R⁴ zusammen auch -(CH₂)₄- oder -(CH₂)₅-, wenn als Substituenten an ein Dioxolan-System gebunden; M⁵ -CH₂-O-, -CO-O-, -O-CH₂-, -O-CO- oder eine Einfachbindung; k, l, m, n, o, p, q, r, 0 oder 1, unter der Bedingung, daß die Summe k + m + p + r kleiner 4 und größer 0 ist.
Difluorchinolin-Derivat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Symbole der allgemeinen Formel (I) folgende Bedeutung haben: R¹, R² gleich oder verschieden, -H, -F, -CN oder geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrischem C-Atom) Alkyl mit 1 bis 16 C-Atomen, wobei auch eine -CH₂-Gruppe durch -O-, S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-,
oder -Si(CH₃)₂ ersetzt sein kann, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:
A¹, A², A³, A⁴ gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridazin-3,6-diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Biocyclo[2.2.2]octan-1,4-diyl oder 1,3-Dioxabonnan-2,5-diyl; M¹, M², M³, M⁴ gleich oder verschieden -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH₂-O-, -O-CHr, -CH₂-CH₂-, -CH=CH oder -C≡C-; R³, R⁴, R⁶, R⁷ gleich oder verschieden H oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen oder R³ und R⁴ zusammen auch -(CH₂)₄- oder -(CH₂)₅- wenn als Substituenten an ein Dioxolan-System gebunden; M⁵ -CH₂-O-, -CO-O-, -O-CH₂-, O-CO- oder eine Einfachbindung.
Difluorchinolin-Derivat der Formel (Ia)
worin R¹, R², A¹, A², M¹, M², k, l, m und n die angegebene Bedeutung besitzen
Flüssigkristallmischung, enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel I nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3.
Flüssigkristallmischung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmischung ferroelektrisch ist.
Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung, enthaltend Trägerplatten, Elektroden, mindestens einen Polarisator, mindestens eine Orientierungsschicht sowie ein flüssigkristallines Medium, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigkristalline Medium eine Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 4 bis 5 ist.