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EP0513069A1 - Geminale dimethylalkyl-verbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in flüssigkristallinen mischungen - Google Patents

Geminale dimethylalkyl-verbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in flüssigkristallinen mischungen

Info

Publication number
EP0513069A1
EP0513069A1 EP91902950A EP91902950A EP0513069A1 EP 0513069 A1 EP0513069 A1 EP 0513069A1 EP 91902950 A EP91902950 A EP 91902950A EP 91902950 A EP91902950 A EP 91902950A EP 0513069 A1 EP0513069 A1 EP 0513069A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compounds
straight
dimethyl
dimethylalkyl
chain
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.)
Withdrawn
Application number
EP91902950A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Illian
Ingrid MÜLLER
Takamasa Harada
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.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Publication of EP0513069A1 publication Critical patent/EP0513069A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24—Heterocyclic 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
    • C07D239/26—Heterocyclic 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
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    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3491—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
    • C09K19/3497—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom the heterocyclic ring containing sulfur and nitrogen atoms

Definitions

  • electrically controlled birefringence can be used, as well as for those with smectic LC phases (e.g.
  • a prerequisite for the practical usability of such systems is often the formation of a smectic C phase or a chiral smectic C phase (S c or S c * phase) in a wide temperature range, in particular also at temperatures around and below room temperature. For most known compounds that form an S c phase, this occurs at a temperature that is significantly above room temperature. It is therefore the task of melting point and
  • geminal dimethylalkyl compounds of the general formula (I) are those mentioned
  • R 1 CH 3 - straight-chain or branched (with or without
  • a 1 , A 2 , A 3 the same or different, 1,4-phenylene, in which 2 H
  • branched alkylene with 1 to 16 carbon atoms in which one or two non-adjacent -CH 2 groups by -O-, -S-, -O-CO-; -CO-O-, -CO- or -O-CO-O- can be replaced
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 identical or different, H or straight-chain or branched alkyl having 1 to 16 or alkenyl having 2 to 16 carbon atoms, in which a -CH 2 group is also represented by -O-, -S- -CO-O-, -O-CO-, -CO- or -O-OC-O- can be replaced k, l, m, n zero or 1
  • R 6 straight-chain alkyl having 1 to 10 carbon atoms.
  • dimethylalkyl compounds in which, in the general formula I, the grouping -A 1 (-M 1 ) k (-A 2 ) 1 (-M 2 ) m (-A 3 ) n - means:
  • R 1 means: straight-chain or branched (with or without asymmetrical carbon atom) alkyl or alkenyl with 2 to 16 carbon atoms, with a CH 2 group also being -O-, -S-, -CO-, -CO- O- or -O-CO- can be replaced,
  • G means: straight-chain or branched alkylene with
  • R 6 means: straight-chain alkyl having 1 to 6 carbon atoms.
  • the new geminal dimethyl-substituted compounds are chemically, photochemically and thermally stable and
  • the melting temperature also has other special advantages.
  • Preferred components for increasing the effective switching angle are the phenylbenzoates and the 5-phenylpyrimidin-2-yl compounds. Another solution to the problem is one
  • Liquid-crystalline mixture which contains at least one compound of the general formula (I).
  • the liquid crystal mixtures consist of 2 to 20, preferably 2 to 15 components, including at least one of the compounds claimed according to the invention.
  • the other constituents are preferably selected from the known compounds with nematic, cholesteric and / or inclined-smectic phases
  • Cinnamic acid esters, cholesterol esters, differently bridged, terminal-polar polynuclear esters of p-alkylbenzoic acids Cinnamic acid esters, cholesterol esters, differently bridged, terminal-polar polynuclear esters of p-alkylbenzoic acids.
  • the liquid crystal mixtures generally contain 0.01 to 70% by weight, preferably 0.05 to 50% by weight, of the compound (s) according to the invention, in particular
  • the compounds according to the invention can be prepared from mesogenic monofunctionally reactive base bodies by linking with
  • Display devices have u. a. the following components: a liquid-crystalline medium,
  • Carrier plates e.g. made of glass or plastic
  • transparent electrodes at least one
  • Color filter layers Other possible components are antireflection, passivation, compensation and barrier layers and electrically non-linear elements, such as. B.
  • TFT Thin film transistors
  • MIM metal insulator metal
  • monofunctional geminal dimethyl compounds can also be produced.
  • the geminal dimethyl compounds can e.g. B. after
  • Compound from Example 5 has particularly favorable properties.
  • the melting point of this compound is around
  • German publishing house for basic material industry VEB (Leipzig), 1974, page 260, No. 4169):
  • the compound of the invention has a melting point which is 34 ° C. lower than that of V5.
  • connection is useful for comparison with the connection from example 6:
  • the substance according to the invention has a melting point which is 15 ° C. lower.
  • the compound of the invention has the advantage that its melting point is 14 ° C lower.
  • this substance has a melting point that is 11 ° C lower.
  • Phase sequence X 73 S c 64 S A 71 I.
  • Comparative Example 19 A comparative component which is essentially of
  • Example 19 differs in that it is not a geminal Ditnethoxyen shows the phase sequence:
  • the substance according to the invention detects one
  • Phase sequence X 83 S 2 87 S A 92 I.
  • Phase sequence X 90 S c 96 S A 106 I.
  • German publishing house for basic material industry VEB (Leipzig), 1974, page 69, No. 672).
  • Phase sequence X 33.5 S c 61 S A 67 N 70 I.
  • the compound of the invention has the advantage that its melting point is 24 ° C lower.
  • 5-octyloxy-2- (4-hexyloxy-phenyl) pyrimidine 8.8 mol% 5-octyloxy-2- (4-octyloxy-phenyl) pyrimidine 3.0 mol% 5-octyloxy-2- (4th -butyloxy-phenyl) -pyrimidine 9.6 mol% of 5-octyloxy-2- (4-decyloxy-phenyl) -pyrimidine 5.3 mol% of 5-octyl-2- (4-dodecyloxy-phenyl) -pyrimidine 7 , 8 mol% of trans-4-pentyl-cyclohexane carboxylic acid
  • phase ranges of a mixture which differed from the above only in that it contains no component according to the invention were measured.
  • This comparison mixture has the following phase ranges
  • the crystallization temperature under the above cooling conditions is -17 ° C.
  • the component according to the invention obviously leads to a lowering of the melting point and the crystallization temperature.
  • a ferroelectric liquid crystalline mixture consisting of six components
  • dopant according to the invention contains 5 mol% (2R, 3R) -3-propyloxiran-2-carboxylic acid - [(octyloxy-pyrimidin-2-yl) - phenyl] ester, at a temperature of 20 ° C a polarization of 24 nCcm - 2 and a switching time of 120 ⁇ s.
  • the dimethyl-substituted stands out
  • the ferroelectric liquid-crystalline mixture with the dopant according to the invention has a significantly shorter switching time than the comparison mixture.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Nitrogen- Or Sulfur-Containing Heterocyclic Ring Compounds With Rings Of Six Or More Members (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Description

Besehreibung
Geminale Dimethylalkyl-Verbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in flüssigkristallinen
Mischungen
Die ungewöhnliche Kombination von anisotropem und fluidem Verhalten der Flüssigkristalle hat zu ihrer Verwendung in einer Vielzahl von elektro-optischen 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 crystal")-Mischungen und somit auch an einer Vielzahl mesogener Verbindungen unterschiedlicher Struktur. Dies gilt sowohl für die Gebiete, bei denen nematische LC-Phasen (z. B. TN = "twisted nematic", STN = "supertwisted nematic", SBE = "supertwisted birefringence effect", ECB =
"electrically controlled birefringence") verwendet werden, als auch für solche mit smektischen LC-Phasen (z. B.
ferroelektrische, elektrokline).
Viele der für LC-Mischungen geeigneten Verbindungen lassen sich durch ein Aufbauprinzip beschreiben [siehe
z. B. J. Am. Chem. Soc. Bd. 108, 4736 (1986), Struktur I;
Science Bd. 231, 350 (1986), Fig. 1 A; J. Am. Chem. Soc.
Bd. 108, 5210 (1986), Fig. 3], bei dem Kerne aus cyclischen
Verbindungen - Aromaten, Heteroaromaten, aber auch
gesättigte Ringsysteme - mit geradkettigen oder in der Kette durch kleine Gruppen (z. B. Methyl, Chlor)
substituierten und somit einfach verzweigten
Alkylseitenketten verknüpft sind. Zunehmende Aufmerksamkeit haben neuerdings ferroelektrische Flüssigkristallsysteme als Anzeigeelemente in
elektrooptischen Bauteilen gewonnen. Eine Voraussetzung für die praktische Verwendbarkeit solcher Systeme ist vielfach die Ausbildung einer smektisch-C-Phase bzw. einer chiralen smektisch-C-Phase (Sc- bzw. Sc *-Phase) in einem breiten Temperaturbereich, insbesondere auch bei Temperaturen um und unterhalb Raumtemperatur. Bei den meisten bekannten Verbindungen, die eine Sc-Phase bilden, entsteht diese bei einer Temperatur, die erheblich über der Raumtemperatur liegt. Aufgabe ist es daher, den Schmelzpunkt und
insbesondere den unteren Phasenumwandlungspunkt der
Sc-Phase zu senken.
Es ist bekannt, daß die Schmelzpunktsdepression in
Mischungen um so ausgeprägter ausfällt, je größer der strukturelle. Unterschied der Komponenten des Gemisches ist (siehe z. B. J. Chem. Soc. 1955, 4305). Dies gilt auch für die Schmelzpunktsdepression in Systemen, die eine für die Herstellung elektrooptischer Bauelemente ideale Phasenfolge aufweisen. Hier bleiben aber andere wesentliche
Kenngrößen eher dann erhalten, wenn die Komponenten der Mischung strukturell ähnlich sind. Die beiden Aufgaben - Schmelzpunktserniedrigung und Verschiebung der unteren Temperaturgrenze der Sc-Phase zu tieferer Temperatur einerseits und weitestgehende Erhaltung der anderen
Kenngrößen andererseits - stehen also in einem Widerspruch.
Es wurde gefunden, daß geminale Dimethylalkyl- Verbindungen der allgemeinen Formel (I) die genannten
Anforderungen erfüllen, R1-A1(-M1)k(-A2)1(-M2)m(-A3)n (I)
in der bedeuten:
R1 CH3-, geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne
asymmetrischem C-Atom) Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 16
C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht-benachbarte
-CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-,
-Si(CH3)2- oder -O-CO-O- ersetzt sein können, und wobei auch H des Alkylrestes durch F ersetzt sein kann, oder einer der nachfolgenden Reste
A1,A2,A3, gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, bei dem 2 H
durch F ersetzt sein können, 1,4-Cyclohexylen,
Pyrazin-2,5-diyl, Pyridazin-3,6-diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1,M2, gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -C≡C-, -CH=CH-, G,G1, gleich oder verschieden, geradkettiges oder
verzweigtes Alkylen mit 1 bis 16 C-Atomen, bei dem auch eine oder zwei nicht-benachbarte -CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -O-CO-; -CO-O-, -CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können
R2,R3,R4,R5, gleich oder verschieden, H oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 16 oder Alkenyl mit 2 bis 16 C-Atomen, bei dem auch eine -CH2-Gruppe durch -O-, -S- -CO-O-, -O-CO-, -CO- oder -O-OC-O- ersetzt sein kann k,l,m,n Null oder 1
R6 geradkettiges Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen.
Bevorzugt sind dabei geminale Dimethylalkyl-Verbindungen, bei denen in der allgemeinen Formel I die Gruppierung -A1(-M1)k(-A2)1(-M2)m(-A3)n- bedeutet:
Besonders bevorzugt werden geminale Dimethylalkyl- Verbindungen, bei denen in der allgemeinen Formel I die Gruppierung -A1(-M1)k(-A2)1(-M2)m(-A3)n- folgende Bedeutungen hat:
R1 bedeutet: geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrischem C-Atom) Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 16 C-Atomen, wobei auch eine CH2-Gruppe durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O- oder -O-CO- ersetzt sein kann,
G bedeutet: geradkettiges oder verzweigtes Alkylen mit
1 bis 16 C-Atomen, bei dem auch eine -CH2-Gruppe durch -O-, -S-, -CO-O- oder -O-CO- ersetzt sein kann und
R6 bedeutet: geradkettiges Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. Die neuen geminalen Dimethyl-substituierten Verbindungen sind chemisch, photochemisch und thermisch stabil und
verfügen über eine gute Mischungskompatibilität.
Besonders bevorzugt sind unter den Verbindungen der
allgemeinen Formel (I) Phenylbenzoate und solche, bei denen mindestens einer der Reste A1, A2, A3 1,4-Phenylen und ein weiterer Pyrimidin-2,5-diyl oder 1,3,4-Thiadiazol-2,5-diyl bedeuten. Die genannten Verbindungen zeichnen sich dadurch aus, daß sie im Vergleich zu den analogen, nicht geminal- disubstituierten AlkylVerbindungen teilweise wesentlich niedrigere Schmelzpunkte aufweisen. Der Schmelzpunkt hängt dabei entscheidend von der Stellung der Dimethylgruppe in der Kette ab.
Es hat sich gezeigt, daß man besonders niedrige
Schmelzpunkte und breite flüssigkristalline Phasenbereiche erhält, wenn die Alkylen- bzw. Alkylketten G und. R6
(siehe Formel I) unabhängig voneinander zwischen 2 und 8, besonders bevorzugt 4 bis 5 -CH2-Einheiten enthalten. Für niedrige Schmelzpunkte ist eine Gesamtzahl der -CH2-Einheiten von G und R6 in der Dimethyl- substituierten Kette zwischen 7 und 12 von Vorteil, besonders günstige Eigenschaften erhält man in Ketten mit 8 oder 9 -CH2-Kettengliedern.
Ein herausragendes Merkmal der geminal verzweigten
Dimethyl-Verbindungen sind ihre guten Eigenschaften in
Mischungen. So verfügen sie nicht nur über eine gute
Mischungskompatibilität, sondern beeinflussen in besonderer Weise den Schmelzpunkt von Mischungen. Es konnte beobachtet werden, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen Dimethylsubstituierten Verbindungen der Formel (I) in
flüssigkristallinen Mischungen zu beachtlichen
Schmelzpunktserniedrigungen. und/oder zu einer ebenfalls vorteilhaften Verschiebung der Kristallisationstemperatur zu sehr niedrigen Temperaturen führen. Diese Eigenschaften machen die Verbindungen als Bestandteile flüssigkristalliner Mischungen besonders interessant.
Besonders bevorzugt ist dabei die Verwendung von dimethylsubstituierten Verbindungen der Phenylpyrimidine, der
Phenylbenzoate und der Phenylthiadiazole in Mischungen.
Speziell für ferroelektrische Mischungen bringt die
Verwendung der erfindungsgemäßen dimethyl-substituierten Komponenten neben den günstigen Eigenschaften bezüglich der Erniedrigung sowohl der Kristallisations- als
auch der Schmelztemperatur weitere besondere Vorteile.
So konnte beobachtet werden, daß die Verwendung
der Verbindungen der Formel (I) zu einer deutlichen
Verkürzung der Schaltzeiten führt. Ein weiterer
Vorteil liegt darin, daß die dimethyl-substituierte
Dotierstoffe im Vergleich zu den unsubstituierten
Dotierstoffen wesentlich höhere spontane Polarisationen induzieren. Außerdem konnte nachgewiesen werden, daß die
erfindungsgemäßen Verbindungen im Vergleich zu den
entsprechenden Alkylverbindungen einen höheren effektiven Schaltwinkel und damit eine bessere Transmission des
Hellzustandes in dem elektrooptischen Schaltelement
bewirken.
Bevorzugte Komponenten für die Erhöhung des effektiven Schaltwinkels sind die Phenylbenzoate und die 5-Phenylpyrimidin-2-yl-Verbindungen. Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe ist eine
flüssigkristalline Mischung, die mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel (I) enthält. Die Flüssigkristall-Mischungen bestehen aus 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 15 Komponenten, darunter mindestens eine der erfindungsgemäß beanspruchten Verbindungen. Die anderen Bestandteile werden vorzugweise ausgewählt aus den bekannten Verbindungen mit nematischen, cholesterischen und/oder geneigt-smektisehen Phasen, dazu gehören
beispielsweise Schiff sehe Basen, Biphenyle, Terphenyle, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Pyrimidine,
Zimtsäureester, Cholesterinester, verschieden überbrückte, terminal-polare mehrkernige Ester von p-Alkylbenzoesäuren.
Im allgemeinen liegen die im Handel erhältlichen
Flüssigkristall-Mischungen bereits vor der Zugabe der erfindungsgemäßen Verbindung(en) als Gemische verschiedener Komponenten vor, von denen mindestens eine mesogen ist, d. h. als Verbindung, in derivatisierter Form oder im
Gemisch mit bestimmten Komponenten eine Flüssigkristall- Phase zeigt [mindestens eine enantiotrope
(Klärtemperatur > Schmelztemperatur) oder monotrope
(Klärtemperatur < Schmelztemperatur) Mesophasenbildung erwarten läßt].
Von der oder den erfindungsgemäßen Verbindung(en) enthalten die Flüssigkristall-Mischungen im allgemeinen 0,01 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 50 Gew.-%, insbesondere
0,1 bis 25 Gew.-%,
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können nach an sich bekannten Standardreaktionen aus mesogenen monofunktionell- reaktionsfähigen Grundkörpern durch Verknüpfung mit
ebenfalls monofunktionell-reaktionsfähigen geminalen Dimethylalkyl-Verbindungen hergestellt werden, wobei die Synthese beider Komponenten bekannt ist.
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, Abstandahalter, Kleberahmen,
Polarisatoren sowie für Farbdisplays dünne
Farbfilterschichten. Weitere mögliche Komponenten sind Antireflex-, Passivierungs-, Ausgleichs- und Sperrschichten sowie elektrisch nichtlineare Elemente, wie z. B.
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 163 - 172). Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele verdeutlicht.
Beispiele
Zur Herstellung der Beispielverbindungen: Die erfindungsgemäßen Verbindungen können nach
literaturbekannten Standardreaktionen aus mesogenen
monofunktionellen Grundkörpern durch Verknüpfung mit
ebenfalls monofunktionellen geminalen Dimethyl-Verbindungen hergestellt werden.
Die Synthese der mesogenen Edukte ist literaturbekannt.
Die geminalen Dimethyl-Verbindungen können z. B. nach
J. Org. Chem., Band 35, 3218 (1970) hergestellt werden. Beispiel 1
5-Octyl-2-[4-(3,3-dimethyl-heptyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin Darstellung: Zu 1,3 g (5 mmol) Triphenylphosphin in 30 ml Methylenchlorid werden bei einer Temperatur von 0 bis 5°C 0,8 ml (5 mmol) Azo-dicarbonsäurediethylester getropft. Nach 30 Minuten Rühren bei Raumtemperatur werden 1,42 g (5 mmol) 4-(5- Octylpyrimidin-2-yl)-phenol und 0,72 g (5 mmol)
3,3-Dimethylheptanol zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 48 Stunden wird das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand chromatographisch gereinigt (Kieselgel/
Methylenchlorid/Essigester (98 : 2)).
Die Umkristallisation aus Methanol ergibt 0,5 g farblose Kristalle.
Die Phasenfolge lautet: X 34 I. Beispiel 2
Analog wird erhalten:
5-Octyloxy-2-[4-(3,3-dimethyl-heptyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin Phasenfolge: X 57 Sc -51 SA 53 I.
Beispiel 3
5-Octyl-2-[4-(3,3-dimethyl-nonyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin
Phasenfolge: X 36 I.
Beispiel 4
5-Octyloxy-2-[4-(3,3-dimethyl-nonyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin Phasenfolge: X 46 SA 44 I.
Beispiel 5
5-Octyl-2-[4-(5,5-dimethyl-nonyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin Phasenfolge: X -1 Sc 19 SA 29 I.
Der Einfluß der Stellung der Dimethyl-Verzweigung erkennt man bei dem Vergleich der Phasen der Verbindungen aus den Beispielen 1, 3, 5 und 7. Es wird deutlich, daß die
Verbindung aus Beispiel 5 besonders günstige Eigenschaften aufweist. Der Schmelzpunkt dieser Verbindung liegt um
20 bis 35°C niedriger als bei den Verbindungen aus den anderen Beispielen. Offensichtlich führt die
Dimethyl-Substitution in der 5-Stellung im Vergleich zu der 3-Stellung bzw. der 7-Stellung zu einem besonders niedrigen Schmelzpunkt.
Vergleichsbeispiel V5
Zum Vergleich mit der Verbindung aus Beispiel 5 bietet sich folgende Verbindung an, welche sich im wesentlichen dadurch von der Verbindung aus Beispiel 5 unterscheidet, daß sie keine Dimethyl-Verzweigung enthält. l
Phasenfolge (sieohe Flüssige Kristalle in Tabelle I,
Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie VEB (Leipzig), 1974, Seite 260, Nr. 4169):
X 33 Sc 56 SA 65 N 68 I.
Die erfindungsgemäße Verbindung weist im Vergleich zu V5 einen um 34°C niedrigeren Schmelzpunkt auf.
Beispiel 6
5- Octyloxy-2-[4-(5,5-dimethyl-nonyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin
Phasenfolge: X1 35 X2 17 Sc 64 SA 67 I. Vergleichsbeispiel V6
Zum Vergleich mit der Verbindung aus Beispiel 6 bietet sich folgende Verbindung an:
Diese weist folgende Phasenfolge auf:
X 51 Sc 92,3 SA 99,5 N 100,3 I.
Die erfindungsgemäße Substanz hat einen um 15°C niedrigeren Schmelzpunkt. Beispiel 7
5-Octyl-2-[4-(7,7-dimethyl-nonyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin Phasenfolge: X 18 Sc 36 SA 51 I. Beispiel 8
5-Octyloxy-2-[4-(7,7-dimethyl-undeeyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin Phasenfolge: X1 22 X2 36 Sc 74 SA 82 I. Vergleichsbeispiel V8
Zum Vergleich mit Beispiel 8 bietet sich folgende, nicht dimethylsubstituierte Verbindung an:
Phasenfolge: X 50 Sc 89 SA 99,6 I.
Die erfindungsgemäße Verbindung hat den Vorteil, daß ihr Schmelzpunkt um 14°C niedriger liegt. Beispiel 9
5-(3,3-Dimethyl-heptyloxy)-2-(4-octyloxyphenyl)-pyrimidin Phasenfolge: X 48 I. Beispiel 10
5-(3,3-Dimethyl-nonyloxy)-2-(4-octyloxyphenyl)-pyrimidin Phasenfolge: X 59 I. Beispiel 11
5- (5, 5-Dimethyl-nonyloxy)-2- (4-octyloxyphenyl )-pyrimidin Phasenfolge: X 54 Sc 34 N 37 I.
Beispiel 12
5-(7,7-Dimethyl-undecyl)-2-(4-octyloxyphenyl)-pyrimidin
Phasenfolge: X 43 Sc 55 I.
Im Vergleich zur BeispielVerbindung 11 weist diese Substanz einen um 11°C niedrigeren Schmelzpunkt auf.
Offensichtlich ist eine Kettenlänge von 11 Kohlenstoffen im Vergleich zu einer Kettenlänge von 9 Kohlenstoffen bevorzugt.
Beispiel 13
5-Pentyloxy-2-[4-(7,7-dimethyl-undeeyl)-oxyphenyl]-pyrimidin Phasenfolge: X 62 Sc 35 SA 63 I.
Beispiel 14
5-Hexyloxy-2- [4- (7 , 7-dimethyl-undecyl) - oxy-phenyl]-pyrimidin
Phasenfolge: X 31 Sc 34 SA 77 I.
Beispiel 15
2-Decylthio-5-[4-(6,6-dimethyl-heptyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin Phasenfolge: X 60 Sc 53 SA 55 I.
Beispiel 16
2-Nonyloxy-5-[4-(6,6-dimethyl-heptyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin Phasenfolge: X 86 Sc 80 SA 82 I. Beispiel 17
2-Octyl-5-[4-(6,6-dimethyl-heptyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin
Phasenfolge: X 73 Sc 64 SA 71 I.
Beispiel 18
3,3-Dimethyl-heptansäure-[4-(5-octyl-pyrimidin-2-yl)- phenyl]-ester Phasenfolge: X 34 I.
Beispiel 19
3,3-Dimethyl-heptansäure-[4-(5-octyloxy-pyrimidin-2-yl)- phenyl]-ester
Phasenfolge: X 53 Sc 49 N 50 I.
Vergleichsbeispiel 19 Eine Vergleichskomponente, die sich im wesentlichen von
Beispiel 19 dadurch unterscheidet, daß sie keine geminale Ditnethoxygruppe aufweist, zeigt die Phasenfolge:
X 73 Sc 89 SA 92 N 93
Die erfindungsgemäße Substanz weist dagegen einen um
20°C niedrigeren Schmelzpunkt auf.
Beispiel 20
3,3-Dimethyl-heptansäure-[2-(4-octyloxy-phenyl)-pyrimidin- 5-yl]-ester Phasenfolge: X1 48 X2 54 I.
Beispiel 21
3,3-Dimethyl-nonansäure-[4-(5-octyloxy-pyrimidin-2-yl)- phenyl]-ester
Phasenfolge: X 45 Sc 42 N 46 I. Beispiel 22
trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-[4-(5-(3,3-dimethyl- nonanoyloxy)-pyrimidin-2-yl)-phenyl]-ester
Phasenfolge: X 102 N 119 I Beispiel 23
3,3-Dimethyl-nonansäure-[2-(4-octyloxy-phenyl)-pyrimidin-
5-yl]-ester Phasenfolge: X 61 I. Beispiel 24
3,3-Dimethyl-nonansäure-[4-(5-octyl-pyrimidin-2-yl)- phenyl]-ester
Phasenfolge: X 45 I.
Beispiel 25
5- ( 1 , 1-Dimethyl-nonyl ) -2- (4- octyloxy-phenyl)-pyrimidin
Phasenfolge: X 22 I. Beispiel 26
(2S,3S)-2-Butyl-oxiran-3-methyl-[2-(4-<5,5-dimethylheptyl>- oxy-phenyl)-pyriirtidin-5-yl]-ether
Phasenfolge: X 83 S2 87 SA 92 I.
= -18,06° (C = 2, CH2Cl2)
Beispiel 27
(2S,3S)-2-Butyl-oxiran-3-methyl-[2-(4-<7,7-dimethylnonyl>- oxy-phenyl)-pyrimidin-5-yl]-ether
Phasenfolge: X 90 Sc 96 SA 106 I.
= -17,16° (c = 2, CH2Cl2)
Beispiel 28
(2S,3S)-2-Butyl-oxiran-3-methyl-[2-(4-<3,3-dimethylpentyl>- oxy-phenyl)-pyrimidin-5-yl]-ether
Phasenfolge: X 96 I.
[α]22 = -19,6° (c = 2, CH2Cl2)
Beispiel 29
(4S)-2,2-Dimethyl-dioxolan-4-methyl-[4-(5-<7,7-dimethylundecyloxy>-pyrimidin-2-yl)-phenyl]-ether
Phasenfolge: X 110 I.
= +6,06° (c = 2, CH2Cl2)
Beispiel 30
4-(5-Heptyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-phenyl-(5,5-dimethylnonyl)-ether Phasenfolge: X 49 Sc 33 I.
Beispiel 31
4-(5-Heptyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-phenyl-(7,7-dimethylundecyl)-ether
Phasenfolge: X 54 Sc 55 I.
Beispiel 32
4-[5-(4-Hexylcyclohexyl)-1,3,4-thiadiazol-2-yl]-phenyl- (5,5-dimethyl-nonyl)-ether
Phasenfolge: X 93 Sc 101 SA 111 N 112 l. Beispiel 33
4-[5-(4-Hexylcyclohexyl)-l,3,4-thiadiazol-2-yl]-phenyl- (7,7-dimethyl-undeeyl)-ether Phasenfolge: X 90 Sc 117 SA 129 N 129 I.
Vergleichsbeispiel V33
Zum Vergleich bietet sich folgende, nicht
dimethylsubstituierte Verbindung an:
Phasenfolge: X 105 Sc 122 N 165
Dieses Beispiel zeigt, daß die erfindungsgemäßen
Verbindungen 33 und 32 einen um 15°C niedrigeren
Schmelzpunkt aufweist.
Beispiel 34
4-(4-Decyloxybenzoyloxy)-phenyl-(7,7-dimethylundecyl)- ether
Phasenfolge: X 23 SB 30 Sc 54 SA 62 I.. Beispiel 35
4- (4-Decyloxybenzoyloxy) -phenyl- (5 , 5-dimethylnonyl ) - ether Phasenfolge: X1 29 X2 38 Sc 39 SA 48 I. Vergleichsbeispiel V35
Zum Vergleich bietet sich folgende, nicht
dimethylsubstituierte Verbindung an:
Phasenfolge (siehe Flüssige Kristalle in Tabellen I,
Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie VEB (Leipzig), 1974, Seite 69, Nr. 672).
X 75 Sc 87 SA 89 N 91.
Die verzweigte Verbindung hat den Vorteil eines um
27°C niedrigeren Schmelzpunktes.
Beispiel 36
5-Octyl-2-[4-(7,7-dimethyl-undeeyl)-oxy-phenyl]-pyrimidin Phasenfolge: X 9 Sc 29 SA 46 I. Vergleichsbeispiel V36
Zum Vergleich bietet sich folgende, nicht
dimethylsubstituierte Verbindung an:
Phasenfolge: X 33,5 Sc 61 SA 67 N 70 I.
Die erfindungsgemäße Verbindung hat den Vorteil, daß ihr Schmelzpunkt um 24°C niedriger liegt. Beispiel 37
(2S,3S)-2-Chlor-3-methyl-pentansäure-[4-(5-<7,7-dimethyl- undecyloxy>-pyrimidin-2-yl)-phenyl]-ester
Phasenfolge: X 22 I. = +7 , 3 ° ( c = 2 , CH2Cl2 )
Anwendungsbeispiel 1 a) Um den Einfluß der geminal dimethyl-substituierten
Verbindungen auf den effektiven Tiltwinkel zu
untersuchen, wurden jeweils 10 % verschiedener
Verbindungen in der folgenden, aus 10 Komponenten bestehenden ferroelektrischen Mischung M gelöst:
Mischung M:
5-Octyloxy-2-(4-hexyloxy-phenyl)-pyrimidin 10,5 Mol-%
5-Octyloxy-2-(4-octyloxy-phenyl)-pyrimidin 4,8 Mol-%
5-Octyloxy-2-(4-butyloxy-phenyl)-pyrimidin 11,1 Mol-%
5-Octyloxy-2-(4-decyloxy-phenyl)-pyrimidin 8,8 Mol-% trans-4-Pentyl-cyclohexancarbonsäure-
[4-(5-dodecyl-pyrimidin-2-yl)]-phenylester 16,6 Mol-% 5-Octyl-2-(4-decyloxy-phenyl)-pyrimidin 11,2 Mol-% 5-Octyl-2-(4-octyloxy-phenyl)-pyrimidin 15.,2 Mol-%
5-Octyl-2-(4-hexyloxy-phenyl)-pyrimidin 16,8 Mol-% (2R,3R)-3-Propyl-oxiran-2-carbonsäure-
[4-(2-octyloxy-pyrimidin-5-yl)-phenyl]-ester 0,9 Mol-%%
(R)-4-(5-n-Octyl-pyrimidin-2-yl)-phenyl-
2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-carbonsäureester 4,1 Mol-% Die Struktur der Verbindungen und die Änderung des
Kontrastes sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.
Die in der Tabelle 1 dargestellten Meßergebnisse zeigen, daß die Verwendung von geminal dimethyl- substituierten Verbindungen im Vergleich zu den analogen nicht- bzw.
monomethyl-substituierten Alkylverbindungen zu einer Erhöhung des effektiven Tiltwinkels führt. Anwendungsbeispiel 2 a) Eine flüssigkristalline Mischung bestehend aus den
folgenden neun Komponenten,
5-Octyloxy-2-(4-hexyloxy-phenyl)-pyrimidin 8,8 Mol-% 5-Octyloxy-2-(4-octyloxy-phenyl)-pyrimidin 3,0 Mol-% 5-Octyloxy-2-(4-butyloxy-phenyl)-pyrimidin 9,6 Mol-% 5-Octyloxy-2-(4-decyloxy-phenyl)-pyrimidin 5,3 Mol-% 5- Octyl-2- (4- dodecyloxy-phenyl )-pyrimidin 7 , 8 Mol-% trans-4-Pentyl-cyclohexancarbonsäure-
[4-(5-decyl-pyrimidin-2-yl)]-phenylester 12,4 Mol-% Hept ansäure- (4- (5- octylpyrimidin- 2-yl ) ) - phenylester 13,1 Mol-% 4'-Decyloxybenzoesäure-4"-(5,5-dimethyl- nonyloxy)-phenylester 40,0 Mol-% weist die folgenden Phasenbereiche auf X -32 Sc 52 SA 65 N 75 I.
Die Kristallisationstemperatur bei einer Abkühlrate von 10°C min-1 liegt bei -40°C. b) Für den Vergleich der physikalischen Eigenschaften
wurden die Phasenbereiche einer Mischung gemessen, die sich von der obengenannten nur dadurch unterscheidet, daß sie keine erfindungsgemäße Komponente enthält.
Diese Vergleichsmischung weist folgende Phasenbereiche auf
X -9 Sc 73 SA 77 N 96 I.
Die Kristallisationstemperatur bei den obengenannten Abkühlbedingungen liegt bei -17°C. Offensichtlich führt die erfindungsgemäße Komponente zu einer Erniedrigung des Schmelzpunktes und der Kristallisationstemperatur. Anwendungsbeispiel 3
Eine ferroelektrische flüssigkristalline Mischung bestehend aus sechs Komponenten
5-Octyloxy-2-(4-butyloxy-phenyl)-pyrimidin 25,2 Mol-%
5-Octyloxy-2-(4-hexyloxy-phenyl)-pyrimidin 24,0 Mol-%
5-Octyloxy-2-(4-octyloxy-phenyl)-pyrimidin 11,4 Mol-%
5-Octyloxy-2-(4-decyloxy-phenyl)-pyrimidin 20,2 Mol-% trans-4-Pentyl-cyclohexancarbonsäure-
[4-(5-decyl-pyrimidin-2-yl)]-phenylester 14,2 Mol-%
(2S,3S)-2-[4-(5-(5,5-Dimethyl-nonyl)-pyrimidin-
2-yl)-phenyloxy]-methyl-3-butyloxiran 5,0 Mol-% zeigt folgende flüssigkristalline Phasenbereiche
X 11 79 84 N* 97 I
und weist bei20°C eine spontane Polarisation von 37 nCº cm-2 und eine Schaltzeit von 80 μs auf.
Im Vergleich dazu weist die ferroelektrische Mischung, die sich von der obengenannten ferroelektrischen Mischung nur dadurch unterscheidet, daß sie anstelle des
erfindungsgemäßen Dotierstoffes 5 Mol-% (2R,3R)-3- Propyloxiran-2-carbonsäure-[(octyloxy-pyrimidin-2-yl)- phenyl]-ester enthält, bei einer Temperatur von 20°C eine Polarisation von 24 nCcm- 2 und eine Schaltzeit von 120 μs auf. Offensichtlich zeichnet sich der dimethyl-substituierte
Dotierstoff dadurch aus, daß er in Mischungen eine spontane Polarisation induziert, die 1,5 mal höher liegt als bei der vergleichbaren Dotierstoffmischung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die ferroelektrische flüssigkristalline Mischung mit dem erfindungsgemäßen Dotierstoff eine wesentliche kürzere Schaltzeit aufweist als die Vergleichsmischung.

Claims

Patentansprüche
1 . Geminale Dimethylalkyl-Verbindungen der
allgemeinen Formel ( I )
R1-A1(-M1)k(-A2)1(-M2)m(-A3) (I)
in der bedeuten: R1 CH3-, geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrischem C-Atvom) Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 16
C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht-benachbarte -CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2- oder -O-CO-O- ersetzt sein können, und wobei auch H des Alkylrestes durch F ersetzt sein kann, oder einer der nachfolgenden Reste ' ,
A1,A2,A3, gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, bei dem 2 H durch F ersetzt sein können, 1,4-Cyclohexylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridazin-3,6-diyl, Pyridin-2,5- diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl M1,M2 gleich oder verschieden -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO- -CH2-O-, -O-CH2-, -C≡C-, -CH=CH-
G,G1, gleich oder verschieden, geradkettiges oder
verzweigtes Alkylen mit 1 bis 16 C-Atomen, bei dem auch eine oder zwei nicht-benachbarte -CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -O-CO-, -CO-O-, -CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können R2,R3,R4,R5, gleich oder verschieden, H oder
geradkettiges oder verzweigtes Alkyl
mit 1 bis 16 oder Alkenyl mit 2 bis 16 C-Atomen, bei dem auch eine -CH2-Gruppe durch -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein kann k,l,m,n Null oder 1
R6 geradkettiges Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen. 2. Geminale Dimethylalkyl-Verbindungen gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel I die Gruppierung -A1(-M1)k(-A2)1(-M2)m(-A3)n- bedeutet:
3. Geminale Dimethylalkyl-Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel I die Gruppierung -A1(-M1)k(-A2)1(-M2)m(-A3)n- folgende Bedeutungen hat:
R1 bedeutet: geradkettiges oder verzweigtes (mit oder ohne asymmetrischem C-Atom) Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 16 C-Atomen, wobei auch eine CH2-Gruppe durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O- oder -O-CO- ersetzt sein kann,
G bedeutet: geradkettiges oder verzweigtes Alkylen mit
1 bis 16 C-Atomen, bei dem auch eine -CH2-Gruppe durch -O-, -S-, -CO-O- oder -O-CO- ersetzt sein kann und R6 bedeutet: geradkettiges Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen.
4. Verwendung der geminalen Dimethylalkyl-Verbindungen
der allgemeinen Formel (I) gemäß einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 als Komponente in Flüssigkristallmischungen.
5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmischung nematisch ist. 6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmischung ferroelektrisch ist.
7. Flüssigkristalline Mischung enthaltend mindestens eine geminale Dimethylalkyl-Verbindung der allgemeinen
Formel (I) nach Anspruch 1.
8. Elektrooptische Schalt- und Anzeigevorrichtung
enthaltend eine flüssigkristalline Mischung nach
Anspruch 7.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478496A (en) * 1987-04-16 1995-12-26 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Media containing thiazole derivatives and thiadiazole derivatives and having a smectic liquid-crystalline phase
EP0628530B1 (de) * 1992-10-26 1999-03-24 Sumitomo Chemical Company Limited Acetylenderivate, verfahren zu ihrer herstellung, diese als wirkstoff enthaltende flüssigkristallzusamenensetzung und daraus hergestelltes flüssigkristallelement
EA005927B1 (ru) 2000-06-13 2005-08-25 Басф Акциенгезельшафт Фунгицидные 5-фенил-замещенные 2-(цианоамино)пиримидины

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3510431A (en) 1967-08-24 1970-05-05 Sinclair Research Inc High temperature synthetic ester base lubricant composition blends with liquid diesters of dihydroxy biphenyls
DE1937384A1 (de) 1969-07-23 1971-02-11 Merck Patent Gmbh Stabilisatoren
JPS57177096A (en) * 1981-04-23 1982-10-30 Nippon Oil Co Ltd Oil composition for refrigerator
JPH0631365B2 (ja) * 1985-12-27 1994-04-27 東燃株式会社 トラクシヨン流体
EP0244129B1 (de) * 1986-04-21 1992-11-11 Ajinomoto Co., Inc. Optisch aktive Verbindung und flüssigkristalline Zusammensetzung
GB8714537D0 (en) * 1987-06-22 1987-07-29 Ici Plc Pyrazine derivatives
US5085792A (en) * 1987-06-23 1992-02-04 Toa Nenryo Kogyo, K.K. Synthetic traction fluid
JP2691405B2 (ja) * 1987-11-06 1997-12-17 チッソ株式会社 強誘電性液晶組成物
JPH01139571A (ja) * 1987-11-26 1989-06-01 Chisso Corp ２−フエニリル−５−アルカノイルオキシピリミジン
US5034151A (en) * 1988-03-28 1991-07-23 Canon Kabushiki Kaisha Mesomorphic compound, ferroelectric liquid crystal composition containing same and ferroelectric liquid crystal device
GB8812342D0 (en) * 1988-05-25 1988-06-29 Ici America Inc Bicyclic compounds

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9111441A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
NO922978D0 (no) 1992-07-28
KR927003543A (ko) 1992-12-18
JP2995089B2 (ja) 1999-12-27
IE910362A1 (en) 1991-08-28
NO922978L (no) 1992-07-28
CA2075198A1 (en) 1991-08-03
US5366657A (en) 1994-11-22
JPH05504349A (ja) 1993-07-08
PT96647A (pt) 1991-10-31
DE4003012A1 (de) 1991-08-08
WO1991011441A1 (de) 1991-08-08

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