JP4006037B2

JP4006037B2 - 1,3-Dioxane compound and liquid crystal medium

Info

Publication number: JP4006037B2
Application number: JP17985996A
Authority: JP
Inventors: アイケ・ポーチュ; ヴェルナー・ビンダー; フォルカー・メイヤー; ザビーネ・ショーエン; ヨアヒム・クラウゼ; カズアキ・タルミ
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: JPH0912569A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な１，３−ジオキサン化合物、これらの化合物の液晶成分としての使用、これらの化合物を含有する液晶媒体、ならびにこれらの液晶媒体を含有する液晶表示素子および電気光学表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
式Ｉにおいて、Ｘ＝Ｌ^a＝Ｆである１，３−ジオキサン化合物はEP 0 387 032に記載の一般式に包含されるが、その名前はあげられていない。
EP 0 447 565には、下記式で表わされる１，３−ジオキサン化合物およびそれらのＳＴＮ混合物における使用が開示されている：
【化５】

【０００３】
US 5 322 638は、下記式：
【化６】

式中、Ｒ¹はアルケニル基であり、Ａ² は１，４−フェニル環またはトランス−１，４−シクロヘキシレン環であり、Ｘ¹ はＦまたはＣｌであり、そしてＸ² はフッ素である、
で表わされる１，３−ジオキサン化合物を特許請求している。
【０００４】
EP 0 400 861には、下記式で表わされるフェニルジオキサン化合物が記載されている：
【化７】

【０００５】
【発明が解消しようとする課題】
本発明の課題は、新規で、安定な液晶化合物または中間相形成性化合物を提供することにあった。
本発明のもう一つの課題は、比較的小さい粘度および比較的大きい誘電異方性を同時に有する液晶媒体の成分として適する新規液晶化合物を提供することにあった。
本発明のもう一つの課題は、広い中間相範囲ならびに光学異方性および誘電異方性に係わり有利な数値を有する安定な液晶媒体を提供することにあった。
また、大きい△εを有する１，３−ジオキサン化合物の非常に広い種々の用途の観点から、特定の用途に対して正確に調整された特性を有し、かつまた高度の中間相形成性を有する別種の化合物を利用できることが望まれていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による下記式Ｉで表わされる１，３−ジオキサン化合物を提供することによって、上記課題が解消されることが見出された。
従って、本発明は下記式Ｉで表わされる１，３−ジオキサン化合物に関する：
【化８】

【０００７】
式中、ＲはＨであるか、または炭素原子１〜１５個を有するアルキル基またはアルケニル基であり、この基は未置換であるか、または置換基として１個のＣＮまたはＣＦ₃ を有するか、あるいはまた置換基として少なくとも１個のハロゲンを有しており、さらにまたこれらの基中に存在する１個または２個以上のＣＨ₂ 基はそれぞれ相互に独立して、Ｏ原子が相互に直接に結合しないものとして、
【化９】

ＸはＦまたはＣｌであるか、または５個までの炭素原子を有するハロゲン化されているアルキル、ハロゲン化されているアルコキシ、ハロゲン化されているアルケニル、またはハロゲン化されているアルケニルオキシであり、
Ｌ^aはＦであり、あるいはＸはＦでない場合には、Ｌ^aはまたＨであることができ、そして
ｍおよびｎはそれぞれ相互に独立して、０または１であって、ｍ＋ｎ＝１である。
【０００８】
本発明はまた、これらの化合物の液晶媒体の成分としての使用、ならびにこれらの新規液晶媒体を含有する液晶表示素子および電気光学表示素子に関する。
式Ｉで表わされる化合物は液晶媒体の成分として使用することができ、特にねじれセルの原理、ゲスト−ホスト効果、整列相の変形の効果、あるいは動的散乱の効果に基づくディスプレイ用の液晶媒体の成分として使用することができる。
【０００９】
ここに、式Ｉで表わされる化合物が、液晶媒体の成分として格別に適していることが見出された。特に、これらの化合物は比較的小さい粘度を有する。これらの化合物は、広い中間相範囲ならびに有利な光学異方性値および誘電異方性値を有する、安定な液晶媒体を得るために使用することができる。これらの媒体はまた、非常に良好な低温動作特性を有する。
さらにまた、式Ｉで表わされる化合物を提供することによって、各種用途の観点から、液晶混合物の調製に適する液晶物質の範囲が非常に一般的に相当に拡大される。
【００１０】
式Ｉで表わされる化合物は広い用途範囲を有する。置換基を選択することによって、これらの化合物は液晶媒体を主として構成する基材として使用することができる；しかしながら、式Ｉで表わされる化合物をまた、別の種類の化合物からの液晶基材に添加して、例えばこの種の誘電体の誘電異方性および（または）光学異方性を変えることができ、および（または）そのしきい電圧および（または）その粘度を最適にすることができる。本発明の新規化合物は、特に良好な粘度物性および△ε値を有するとともに、それらの広い中間相範囲を有する点で際立っている。
【００１１】
式Ｉで表わされる化合物は純粋な状態で無色であり、そして電気光学用途に対して好ましく位置する温度範囲で液晶中間相を形成する。これらの化合物は化学物質、熱および光に対して安定である。
従って、本発明は、式Ｉで表わされる化合物およびこれらの化合物を液晶媒体の成分として使用することに関する。本発明はまた、式Ｉで表わされる化合物の少なくとも１種を含有する液晶媒体、およびまたこの種の媒体を含有する液晶表示素子、特に電気光学表示素子に関する。
【００１２】
式Ｉで表わされる好ましい化合物は、下記付属式Ｉ１およびＩ２で表わされる化合物である：
【化１０】

【００１３】
式Ｉで表わされる化合物において、Ｒは好ましくは、炭素原子１〜５個を有する直鎖状アルキル基またはアルケニル基である。このアルケニル基は好ましくは、１Ｅ−アルケニル、３Ｅ−アルケニルまたは４−アルケニルである。
Ｌ^aは好ましくは、Ｆである。
Ｘは好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ₃ 、ＯＣＨＦ₂ 、ＣＦ₃ 、ＣＨＦ₂ 、ＯＣＨＦＣＦ₃ 、ＯＣＨＦＣＨＦ₂ 、ＯＣＨ₂ＣＦ₃ 、ＯＣ₂Ｆ₅ 、ＯＣ₃Ｆ₇ 、ＯＣＨ＝ＣＨＦ、ＯＣＦ＝ＣＨＦ、ＯＣＨ＝ＣＦ₂ 、ＯＣＦ₂ＣＨＦＣＦ₃であり、特にＦ、ＯＣＦ₃ 、ＯＣＨＦ₂ 、ＯＣＨＦＣＦ₃ 、ＯＣＨＦＣＨＦ₂およびＯＣＨ＝ＣＦ₂である。
特に好ましい化合物としては、式Ｉにおいて、Ｘ＝Ｌ^a＝Ｆである化合物が挙げられる。
【００１４】
式Ｉで表わされる化合物中に存在するＲがアルキル基および（または）アルコキシ基である場合に、この基は直鎖状または分枝鎖状であることができる。この基は好ましくは、直鎖状であって、炭素原子２個、３個、４個、５個、６個または７個を有し、従って好ましくは、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシまたはヘプトキシであり、さらにまたメチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ、オクトキシ、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシであることができる。
【００１５】
オキサアルキルは好ましくは、直鎖状の２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチル）または３−オキサブチル（＝２- メトキシエチル）、２−、３−または４−オキサペンチル、２−、３−、４−または５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−または６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニルあるいは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
Ｒがアルキル基であって、この基中に存在する１個のＣＨ₂基が−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられている場合に、この基は直鎖状または分枝鎖状であることができる。この基は好ましくは、直鎖状であって、炭素原子２〜１０個を有する。従って、この基は特に、ビニル、プロプ−１−または−２−エニル、ブト−１−、−２−または−３−エニル、ペント−１−、−２−、−３−または−４−エニル、ヘキシ−１−、−２−、−３−、−４−または−５−エニル、ヘプト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−または−６−エニル、オクト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−または−７−エニル、ノン−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−または−８−エニル、あるいはデク−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−、−８−または−９−エニルである。
【００１６】
Ｒがアルキル基であって、この基中に存在する１個のＣＨ₂基が−Ｏ−により置き換えられている場合、およびまた１個のＣＨ₂基が−ＣＯ−により置き換えられている場合に、これらの基は好ましくは、隣接している。従って、これらの基は１個のアシルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−または１個のオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−を含有する。これらの基は好ましくは、直鎖状であって、炭素原子２〜６個を有する。
従って、これらの基は特に、アセトキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセトキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセトキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、３−アセトキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセトキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（プロポキシカルボニル）エチル、３−（メトキシカルボニル）プロピル、３−（エトキシカルボニル）プロピルまたは４−（メトキシカルボニル）ブチルである。
【００１７】
Ｒがアルキル基であって、この基中に存在する１個のＣＨ₂基が置換または未置換の−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられている場合、およびまた隣接するＣＨ₂基がＣＯまたはＣＯ−ＯまたはＯ−ＣＯ−により置き換えられている場合に、この基は直鎖状または分枝鎖状であることができる。この基は好ましくは、直鎖状であって、炭素原子４〜１３個を有する。従って、この基は特に、アクリロイルオキシメチル、２−アクリロイルオキシエチル、３−アクリロイルオキシプロピル、４−アクリロイルオキシブチル、５−アクリロイルオキシペンチル、６−アクリロイルオキシヘキシル、７−アクリロイルオキシヘプチル、８−アクリロイルオキシオクチル、９−アクリロイルオキシノニル、１０−アクリロイルオキシデシル、メタアクリロイルオキシメチル、２−メタアクリロイルオキシエチル、３−メタアクリロイルオキシプロピル、４−メタアクリロイルオキシブチル、５−メタアクリロイルオキシペンチル、６−メタアクリロイルオキシヘキシル、７−メタアクリロイルオキシヘプチル、８−メタアクリロイルオキシオクチルまたは９−メタアクリロイルオキシノニルである。
【００１８】
Ｒがアルキル基またはアルケニル基であって、１個のＣＮまたはＣＦ₃により置換されている場合に、この基は好ましくは、直鎖状であり、ＣＮまたはＣＦ₃ による置換は、ω−位置にある。
Ｒがアルキル基またはアルケニル基であって、少なくとも１個のハロゲンにより置換されている場合に、この基は好ましくは、直鎖状であり、そしてハロゲンは好ましくは、ＦまたはＣｌである。多置換されている場合には、ハロゲンは好ましくは、Ｆである。生成する基にはまた、過フッ素化されている基が包含される。１個の置換基を有する場合に、このフッ素または塩素置換基はいずれか所望の位置に存在することができるが、好ましくはω−位置に存在する。
式Ｉにおいて、重付加反応に適する側鎖基Ｒを有する化合物は、液晶重付加体の製造に適している。
【００１９】
分枝鎖状側鎖基Ｒを有する式Ｉで表わされる化合物は、これらが慣用の液晶基材中でより良好な溶解性を有することから、場合により重要であるが、特にこれらが光学活性である場合に、カイラルドーピング剤として重要である。この種のスメクティック化合物は、強誘電性材料用の成分として適している。
Ｓ_A相を有する式Ｉで表わされる化合物は、例えば熱によりアドレスされるディスプレイに適している。
【００２０】
この種の分枝鎖状基は一般に、１個よりも多くない鎖分枝を有する。好適な分枝鎖状基Ｒは、イソプロピル、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、イソブチル（＝２−メチルプロピル）、２−メチルブチル、イソペンチル（＝３−メチルブチル）、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、イソプロポキシ、２−メチルプロポキシ、２−メチルブトキシ、３−メチルブトキシ、２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシおよび１−メチルヘプトキシである。
【００２１】
Ｒがアルキル基であって、この基中に存在する２個または３個以上のＣＨ₂基が−Ｏ−および（または）−ＣＯ−Ｏ−により置き換えられている場合に、この基は直鎖状または分枝鎖状であることができる。この基は好ましくは、分枝鎖状であつて、炭素原子３〜１２個を有する。従って、この基は特に、ビスカルボキシメチル、２，２−ビスカルボキシエチル、３，３−ビスカルボキシプロピル、４，４−ビスカルボキシブチル、５，５−ビスカルボキシペンチル、６，６−ビスカルボキシヘキシル、７，７−ビスカルボキシヘプチル、８，８−ビスカルボキシオクチル、９，９−ビスカルボキシノニル、１０，１０−ビスカルボキシデシル、ビス（メトキシカルボニル）メチル、２，２−ビス（メトキシカルボニル）エチル、３，３−ビス（メトキシカルボニル）プロピル、４，４−ビス（メトキシカルボニル）ブチル、５，５−ビス（メトキシカルボニル）ペンチル、６，６−ビス（メトキシカルボニル）ヘキシル、７，７−ビス（メトキシカルボニル）ヘプチル、８，８−ビス（メトキシカルボニル）オクチル、ビス（エトキシカルボニル）メチル、２，２−ビス（エトキシカルボニル）エチル、３，３−ビス（エトキシカルボニル）プロピル、４，４−ビス（エトキシカルボニル）ブチルおよび５，５−ビス（エトキシカルボニル）ヘキシルである。
【００２２】
式Ｉにおいて、重縮合反応に適する側鎖基Ｒを有する化合物は、液晶重縮合体の製造に適している。
式Ｉには、これらの化合物のラセミ体および光学対掌体およびまたその混合物が包含される。
式Ｉおよびその付属式で表わされる化合物の中で、好ましい化合物としては、その分子中に存在する基の少なくとも１個が前記の好適な意味の一つを有する化合物が挙げられる。
式Ｉで表わされる化合物は、刊行物（例えばHouben- WeylによるMethoden der Organischen Chemie,Georg - Thieme 出版社、Stuttgartなどの標準的学術書）に記載されているようなそれ自体公知の方法により、正確には当該反応に適する、公知の反応条件の下に製造することができる。
【００２３】
それ自体は公知であるが、本明細書には詳細に記載されていない変法を使用することもできる。
本発明による化合物は、刊行物から公知の方法により、対応するジオール化合物とアルデヒド化合物との反応において水を除去することによる１，３−ジオキサン環の形成によって、あるいは対応する水素、ＯＨ、トシレート、トリフレート、臭素、ヨウ素、金属またはアルデヒド誘導体を経る置換基Ｘの直接形成によって、簡単な方法で得られる。
本発明の新規化合物は、例えば下記の方法により製造することができる：
【００２４】
【化１１】
経路１

【００２５】
【化１２】
経路２

【００２６】
【化１３】
経路３

【００２７】
本発明による新規液晶媒体は好ましくは、１種または２種以上の本発明の新規化合物以外に、追加の成分として２〜４０種、特に４〜３０種の成分を含有する。これらの媒体は非常に特に好ましくは、１種または２種以上の本発明の新規化合物以外に、７〜２５種の成分を含有する。これらの追加の成分は好ましくは、ネマティックまたはネマトゲニック（モノトロピックまたはイソトロピック）物質、特にアゾキシベンゼン化合物、ベンジリデンアニリン化合物、ビフェニル化合物、ターフェニル化合物、フェニルまたはシクロヘキシルベンゾエート化合物、シクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル化合物、シクロヘキシル安息香酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル化合物、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル化合物、安息香酸のシクロヘキシルフェニルエステル化合物、シクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル化合物、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル化合物、
【００２８】
フェニルシクロヘキサン化合物、シクロヘキシルビフェニル化合物、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン化合物、シクロヘキシルシクロヘキサン化合物、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキサン化合物、１，４−ビス−シクロヘキシルベンゼン化合物、４，４´−ビスシクロヘキシルビフェニル化合物、フェニル−またはシクロヘキシル−ピリミジン化合物、フェニル−またはシクロヘキシル−ピリジン化合物、フェニル−またはシクロヘキシル−ジオキサン化合物、フェニル−またはシクロヘキシル−１，３−ジチアン化合物、１，２−ジフェニルエタン化合物、１，２−ジシクロヘキシルエタン化合物、１−フェニル−２−シクロヘキシルエタン化合物、１−シクロヘキシル−２−（４−フェニルシクロヘキシル）エタン化合物、１−シクロヘキシル−２−ビフェニリルエタン化合物、１−フェニル−２−シクロヘキシルフェニルエタン化合物、ハロゲン化されていてもよいスチルベン化合物、ベンジルフェニルエーテル化合物、トラン化合物および置換ケイ皮酸化合物の群からの物質から選択される。これらの化合物中に存在する、１，４−フェニレン基はまた、フッ素化されていてもよい。
【００２９】
本発明による新規媒体の追加の成分として適する、最も重要な化合物は、下記式１、２、３、４および５で表わすことができる特徴を有する：
Ｒ´−Ｌ−Ｅ−Ｒ´´ １
Ｒ´−Ｌ−ＣＯＯ−Ｅ−Ｒ´´ ２
Ｒ´−Ｌ−ＯＯＣ−Ｅ−Ｒ´´ ３
Ｒ´−Ｌ−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｅ−Ｒ´´ ４
Ｒ´−Ｌ−Ｃ≡Ｃ−Ｅ−Ｒ´´ ５
【００３０】
上記式１、２、３、４および５において、ＬおよびＥは、同一または異なっていてもよく、それぞれ相互に独立して、−Ｐｈｅ−、−Ｃｙｃ−、−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｐｙｒ−、−Ｄｉｏ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−および−Ｇ−Ｃｙｃ−から形成される群からの二価の基およびそれらの鏡像基であり、これらの基において、Ｐｈｅは未置換のまたはフッ素置換されている１，４- フェニレンであり、Ｃｙｃはトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、Ｐｙｒはピリミジン−２，５−ジイルまたはピリジン−２，５−ジイルであり、Ｄｉｏは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、そしてＧは２−（トランス−１，４−シクロヘキシル）エチル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたは１，３−ジオキサン- ２，５- ジイルである。
【００３１】
基ＬおよびＥのうちの一方は、好ましくはＣｙｃ、ＰｈｅまたはＰｙｒである。Ｅは好ましくは、Ｃｙｃ、ＰｈｅまたはＰｈｅ−Ｃｙｃである。本発明の新規媒体は好ましくは、式１、２、３、４および５において、ＬおよびＥがＣｙｃ、ＰｈｅおよびＰｙｒからなる群から選ばれる化合物から選択される１種または２種以上の成分、および同時に、式１、２、３、４および５において、基ＬおよびＥのうちの一方がＣｙｃ、ＰｈｅおよびＰｙｒからなる群から選ばれ、他方の基が−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−および−Ｇ−Ｃｙｃ−からなる群から選ばれる化合物から選択される１種または２種以上の成分、およびまた任意に、式１、２、３、４および５において、基ＬおよびＥが−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−および−Ｇ−Ｃｙｃ−からなる群から選ばれる化合物から選択される１種または２種以上の成分を含有する。
【００３２】
式１、２、３、４および５で表わされる化合物のさらに小さい付属群において、Ｒ´およびＲ´´はそれぞれ相互に独立して、８個までの炭素原子を有する、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシまたはアルカノイルオキシである。このさらに小さい付属群を以下で、グループＡと称し、これらの化合物を付属式１ａ、２ａ、３ａ、４ａおよび５ａにより識別する。これらの化合物の大部分において、Ｒ´およびＲ´´は相互に相違しており、これらの基の一方は通常、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルコキシアルキルである。
【００３３】
式１、２、３、４および５で表わされる化合物のもう一つの小さい付属群はグループＢとして知られており、この群の化合物において、Ｒ´´は、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＮＣＳまたは−（Ｏ）_iＣＨ_3-(K+l)Ｆ_KＣｌ_l（式中、ｉは０または１であり、そしてｋ＋１は１、２または３である）である。Ｒ´´がこの意味を有する化合物を付属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂおよび５ｂで識別する。付属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂおよび５ｂで表わされる化合物の中で、その分子中に存在するＲ´´が−Ｆ、−Ｃｌ、−ＮＣＳ、−ＣＦ₃ 、−ＯＣＨＦ₂ または−ＯＣＦ₃である化合物が好適化合物として挙げられる。
付属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂおよび５ｂで表わされる化合物において、Ｒ´は付属式１ａ〜５ａで表わされる化合物について定義されているとおりであり、好ましくはアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルコキシアルキルである。
【００３４】
式１、２、３、４および５で表わされる化合物のもう一つの小さい付属群において、Ｒ´´は−ＣＮである。この付属群を以下で、グループＣと称する。この付属群の化合物は相当して、付属式１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃおよび５ｃで表わされる。この付属式１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃおよび５ｃで表わされる化合物において、Ｒ´は付属式１ａ〜５ａで表わされる化合物について定義されているとおりであり、好ましくはアルキル、アルコキシまたはアルケニルである。
これらのグループＡ、ＢおよびＣで表わされる好適化合物に加えて、提案されている他の種々の置換基を有する式１、２、３、４および５で表わされる別の化合物も慣用である。これらの物質はいずれも、刊行物から公知の方法もしくはその類似方法により得ることができる。
【００３５】
本発明の新規媒体は好ましくは、本発明による式Ｉで表わされる新規化合物に加えて、グループＡおよび（または）グループＢおよび（または）グループＣから選択される化合物の１種または２種以上を含有する。本発明の新規媒体における、これらのグループからの化合物の重量割合は好ましくは、下記のとおりである：
グループＡ：０〜９０％、好ましくは１０〜９０％、特に３０〜９０％；
グループＢ：０〜８０％、好ましくは１０〜８０％、特に１０〜６５％；
グループＣ：０〜８０％、好ましくは５〜８０％、特に５〜５０％。
特に新規媒体中に存在するグループＡおよび（または）グループＢおよび（または）グループＣからの化合物の重量割合の合計は好ましくは、５〜９０％、特に１０〜９０％である。
【００３６】
本発明の新規媒体は好ましくは、本発明による新規化合物を１〜４０％、特に好ましくは、５〜３０％の割合で含有する。さらに好ましい媒体は、本発明の新規化合物を４０％よりも多い割合で、特に４５〜９０％の割合で含有する。本発明による媒体は好ましくは、３種、４種または５種の本発明の新規化合物を含有する。
本発明の新規媒体はそれ自体慣用の方法により調製される。一般に、諸成分を相互に、適度に高められた温度で溶解させる。適当な添加剤を使用することによって、これらの液晶相は、これらの相を従来開示されているあらゆる型式の液晶表示素子で使用することができるような様相で、本発明に従い変化させることができる。この種の添加剤は当業者に知られており、刊行物（H.Kelker/R.Hatz によるHandbook of Liquid Crystals、Verlag Chemie、Weinheim、 1980）に詳細に記載されている。例えば、着色ゲスト- ホスト系を調製するために、多色性染料を添加することができ、あるいはネマティック相の誘電異方性、粘度および（または）配向を変えるための物質を添加することができる。
【００３７】
本明細書および以下の例の記載において、液晶化合物の構造は頭文字により示されており、化学式への変換は以下の表Ａおよび表Ｂが参照される。基Ｃ_nＨ_2n+1および基Ｃ_mＨ_2m+1は全て、それぞれｎ個またはｍ個の炭素原子を含有する直鎖状アルキル基である。表Ｂ中のコードは自明である。表Ａにおいて、親構造に関する頭文字のみが示されている。各化合物について、親構造に関する頭文字の後に、−印により分離して、置換基Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｌ¹およびＬ²に関するコードが示されている。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【表２】
表Ａ

【００４０】
【表３】

【００４１】
【表４】
表Ｂ

【００４２】
【表５】

【００４３】
【表６】

【００４４】
【実施例】
以下の例は、本発明を説明するものであって、本発明を制限するものではない。前記記載および以下の記載において、パーセンテージは重量パーセントである。温度は全て摂氏度で示されている。ｍｐ．＝融点であり、ｃｐ．＝透明点である。さらに、Ｃ＝結晶状態、Ｎ＝ネマティック相、Ｓ＝スメクティック相、そしてＩ＝等方性相である。２つの記号間の数字は転移温度を表わす。△ｎは光学異方性（５８９ｎｍ、２０℃）を表わし、そして粘度（ｍｍ²／秒）は２０℃で測定した。
【００４５】
「慣用の仕上げ処理」の用語は、必要に応じて、水を添加し、この混合物をジクロロメタン、ジエチルエーテルまたはトルエンにより抽出し、その有機相を分離採取し、乾燥させ、次いで蒸発させ、この生成物を、減圧蒸留または結晶化および（または）クロマトグラフィにより精製することを意味するものとする。下記の略記号を使用する：
ＤＡＳＴジエチルアミノサルファトリフルオライド
ＤＭＥＵ１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン
ＰＯＴカリウムｔｅｒｔ- ブトキシド
ＴＨＦテトラヒドロフラン
ｐＴｓＯＨｐ- トルエンスルホン酸
【００４６】
例１
【化１４】

トルエン５５ｍｌ中の化合物Ｉ０．０５モルおよび化合物ＩＩ０．０５５モルに、ｐ−トルエンスルホン酸０．２５ｇを添加し、この混合物を水分離器上で１時間沸騰させ、次いで室温まで冷却させ、水を添加し、この混合物を慣用の仕上げ処理に付す。
Ｃ６８Ｎ（５１．２）Ｉ；△ｎ＝＋０．０６１；△ε＝１６．７３。
【００４７】
同様にして、下記式で表わされる化合物が製造される：
【化１５】

【００４８】
【表７】

【００４９】
【表８】

【００５０】
【表９】

【００５１】
例２
【化１６】

【００５２】
トルエン５５ｍｌ中の化合物Ｉ０．０５モルおよび化合物ＩＩ０．０５５モルに、ｐ−トルエンスルホン酸０．２５ｇを添加し、この混合物を水分離器上で１時間沸騰させ、次いで室温まで冷却させ、水を添加し、この混合物を慣用の仕上げ処理に付す。
この生成物ＩＩＩ０．０３３モルを、ＴＨＦ１００ｍｌに溶解し、この溶液を５０℃に温める。３２％ＮａＯＨ溶液８．２ｍｌおよび硫酸水素テトラブチルアンモニウム１．４ｇを添加し、次いでこの反応混合物が沸騰し始めるまで、この混合物にクロロジフルオロメタンを通す。この混合物を５０℃でさらに１時間撹拌し、室温まで冷却させ、次いで慣用の仕上げ処理に付す。
Ｃ５４Ｎ（３９．１）Ｉ；△ｎ＝＋０．０６７；△ε＝１４．２６。
【００５３】
同様にして、下記式で表わされる化合物が製造される：
【化１７】

【００５４】
【表１０】

【００５５】
例３
【化１８】

【００５６】
化合物Ｉ０．０５モル、化合物ＩＩ０．０５モル、トルエン１００ｍｌおよびｐ−トルエンスルホン酸０．６ｇを、水分離器上で０．５時間沸騰させる。この混合物を室温まで冷却させ、水を添加し、次いでこの混合物を慣用の仕上げ処理に付す。
Ｃ９２Ｉ；△ｎ＝＋０．０５６；△ε＝２０．５２。
【００５７】
同様にして、下記式で表わされる化合物が製造される：
【化１９】

【００５８】
【表１１】

【００５９】
【表１２】

【００６０】
【表１３】

[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to novel 1,3-dioxane compounds, use of these compounds as liquid crystal components, liquid crystal media containing these compounds, and liquid crystal display elements and electro-optical display elements containing these liquid crystal media.
[0002]
[Prior art]
In formula I, 1,3-dioxane compounds in which X = L ^a = F are included in the general formula described in EP 0 387 032, but their names are not mentioned.
EP 0 447 565 discloses 1,3-dioxane compounds represented by the following formula and their use in STN mixtures:
[Chemical formula 5]

[0003]
US 5 322 638 has the following formula:
[Chemical 6]

Wherein R ¹ is an alkenyl group, A ² is a 1,4-phenyl ring or a trans-1,4-cyclohexylene ring, X ¹ is F or Cl, and X ² is fluorine.
The 1,3-dioxane compound represented by this is claimed.
[0004]
EP 0 400 861 describes phenyldioxane compounds represented by the following formula:
[Chemical 7]

[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a novel and stable liquid crystal compound or intermediate phase forming compound.
Another object of the present invention is to provide a novel liquid crystal compound suitable as a component of a liquid crystal medium having a relatively small viscosity and a relatively large dielectric anisotropy at the same time.
Another object of the present invention is to provide a stable liquid crystal medium having a wide range of mesophases and advantageous numerical values related to optical anisotropy and dielectric anisotropy.
In addition, from the viewpoint of a very wide variety of uses of 1,3-dioxane compounds having a large Δε, they have properties that are precisely adjusted for specific uses and also have a high degree of intermediate phase formation. It was desired to be able to utilize other types of compounds.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
It has been found that the above problem can be solved by providing a 1,3-dioxane compound represented by the following formula I according to the present invention.
Accordingly, the present invention relates to a 1,3-dioxane compound represented by the following formula I:
[Chemical 8]

[0007]
In which R is H or an alkyl or alkenyl group having 1 to 15 carbon atoms, which is unsubstituted or has 1 CN or CF ₃ as substituent Or, alternatively, having at least one halogen as a substituent, and one or more CH ₂ groups present in these groups are each independently of each other such that the O atoms are directly As not bound to
[Chemical 9]

X is F or Cl, or is a halogenated alkyl, halogenated alkoxy, halogenated alkenyl, or halogenated alkenyloxy having up to 5 carbon atoms;
L ^a is F, or when X is not F is, L ^a is also can be H, and m and n are each, independently of one another, is 0 or 1, with m + n = 1 is there.
[0008]
The present invention also relates to the use of these compounds as components of liquid crystal media, and to liquid crystal display devices and electro-optical display devices containing these novel liquid crystal media.
The compounds of the formula I can be used as components of liquid crystal media, in particular of liquid crystal media for displays based on the principle of twisted cells, the guest-host effect, the effect of alignment phase deformation or the effect of dynamic scattering. Can be used as an ingredient.
[0009]
It has now been found that the compounds of the formula I are particularly suitable as components of liquid crystal media. In particular, these compounds have a relatively low viscosity. These compounds can be used to obtain stable liquid crystal media having a wide mesophase range and advantageous optical and dielectric anisotropy values. These media also have very good low temperature operating characteristics.
Furthermore, by providing the compounds of the formula I, the range of liquid crystal substances suitable for the preparation of liquid crystal mixtures is very generally considerably expanded from the viewpoint of various applications.
[0010]
The compounds of formula I have a wide range of uses. By selecting substituents, these compounds can be used as substrates that primarily constitute liquid crystal media; however, compounds of formula I can also be added to liquid crystal substrates from other types of compounds. Thus, for example, the dielectric anisotropy and / or optical anisotropy of this type of dielectric can be varied, and / or its threshold voltage and / or its viscosity can be optimized. The novel compounds of the present invention stand out in that they have particularly good viscosity properties and Δε values, as well as their broad mesophase range.
[0011]
The compounds of the formula I are pure and colorless and form a liquid-crystalline mesophase in a temperature range which is favorably located for electro-optical applications. These compounds are stable to chemicals, heat and light.
The invention therefore relates to the compounds of the formula I and the use of these compounds as components of liquid crystal media. The invention also relates to a liquid crystal medium containing at least one compound of the formula I, and also to a liquid crystal display element, in particular an electro-optical display element, containing such a medium.
[0012]
Preferred compounds of formula I are those of the following appendices I1 and I2:
Embedded image

[0013]
In the compounds of the formula I, R is preferably a linear alkyl or alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms. The alkenyl group is preferably 1E-alkenyl, 3E-alkenyl or 4-alkenyl.
L ^a is preferably an F.
X is preferably F, Cl, OCF ₃ , OCHF ₂ , CF ₃ , CHF ₂ , OCHFCF ₃ , OCHFCHF ₂ , OCH ₂ CF ₃ , OC ₂ F ₅ , OC ₃ F ₇ , OCH═CHF, OCF═CHF, OCH = CF _2, a OCF ₂ CHFCF _3, in particular _{_{F, OCF 3, OCHF 2,}} OCHFCF 3, OCHFCHF 2 and OCH = CF _2.
Particularly preferred compounds include those in formula I where X = L ^a = F.
[0014]
When R present in the compound of the formula I is an alkyl group and / or an alkoxy group, this group can be linear or branched. This group is preferably straight-chain and has 2, 3, 4, 5, 6 or 7 carbon atoms and is therefore preferably ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, Heptyl, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexoxy or heptoxy, and also methyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, methoxy, octoxy, nonoxy, deoxy, undecoxy, dodecoxy, tridecoxy or It can be tetradecoxy.
[0015]
The oxaalkyl is preferably linear 2-oxapropyl (= methoxymethyl), 2-(= ethoxymethyl) or 3-oxabutyl (= 2-methoxyethyl), 2-, 3- or 4-oxapentyl, 2-, 3-, 4- or 5-oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- or 6-oxaheptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- or 7-oxaoctyl 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- or 8-oxanonyl or 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- or 9-oxadecyl.
When R is an alkyl group and one CH ₂ group present in this group is replaced by —CH═CH—, this group can be linear or branched. . This group is preferably straight-chain and has 2 to 10 carbon atoms. Thus, this group is in particular vinyl, prop-1- or -2-enyl, but-1-, -2- or -3-enyl, pent-1-, -2-, -3- or -4-enyl. Hex-1-, -2-, -3-, -4- or -5-enyl, hept-1-, -2-, -3-, -4-, -5- or -6-enyl, oct -1-, -2-, -3-, -4-, -5, -6, or -7-enyl, non-1-, -2-, -3-, -4-, -5, -6, -7- or -8-enyl, or dec-1-, -2-, -3-, -4-, -5, -6, -7-, -8- or -9- Enil.
[0016]
When R is an alkyl group and one CH ₂ group present in this group is replaced by —O—, and also when one CH ₂ group is replaced by —CO— These groups are preferably adjacent. These groups thus contain one acyloxy group —CO—O— or one oxycarbonyl group —O—CO—. These groups are preferably straight-chain and have 2 to 6 carbon atoms.
Thus, these groups are in particular acetoxy, propionyloxy, butyryloxy, pentanoyloxy, hexanoyloxy, acetoxymethyl, propionyloxymethyl, butyryloxymethyl, pentanoyloxymethyl, 2-acetoxyethyl, 2-propionyloxyethyl. 2-butyryloxyethyl, 3-acetoxypropyl, 3-propionyloxypropyl, 4-acetoxybutyl, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, propoxycarbonyl, butoxycarbonyl, pentoxycarbonyl, methoxycarbonylmethyl, ethoxycarbonylmethyl, propoxycarbonyl Methyl, butoxycarbonylmethyl, 2- (methoxycarbonyl) ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) ethyl, 2- (propoxycarbonyl) Ethyl, 3- (methoxycarbonyl) propyl, 3- (ethoxycarbonyl) propyl or 4- (methoxycarbonyl) butyl.
[0017]
When R is an alkyl group and one CH ₂ group present in this group is replaced by a substituted or unsubstituted —CH═CH—, and also when the adjacent CH ₂ group is CO or CO— When replaced by O or O—CO—, this group can be linear or branched. This group is preferably straight-chain and has 4 to 13 carbon atoms. Thus, this group is in particular acryloyloxymethyl, 2-acryloyloxyethyl, 3-acryloyloxypropyl, 4-acryloyloxybutyl, 5-acryloyloxypentyl, 6-acryloyloxyhexyl, 7-acryloyloxyheptyl, 8-acryloyl. Oxyoctyl, 9-acryloyloxynonyl, 10-acryloyloxydecyl, methacryloyloxymethyl, 2-methacryloyloxyethyl, 3-methacryloyloxypropyl, 4-methacryloyloxybutyl, 5-methacryloyloxypentyl, 6- Methacryloyloxyhexyl, 7-methacryloyloxyheptyl, 8-methacryloyloxyoctyl or 9-methacryloyloxynonyl.
[0018]
When R is an alkyl or alkenyl group and is substituted by one CN or CF ₃ , this group is preferably straight-chain and the substitution by CN or CF ₃ is in the ω-position is there.
When R is an alkyl or alkenyl group and is substituted by at least one halogen, this group is preferably straight-chain and the halogen is preferably F or Cl. When polysubstituted, the halogen is preferably F. The resulting groups also include perfluorinated groups. When having one substituent, the fluorine or chlorine substituent can be in any desired position, but is preferably in the ω-position.
In the formula I, a compound having a side chain group R suitable for the polyaddition reaction is suitable for producing a liquid crystal polyaddition product.
[0019]
The compounds of the formula I having branched side groups R are in some cases important because they have better solubility in conventional liquid crystal substrates, but in particular they are optically active. In some cases it is important as a chiral dopant. This type of smectic compound is suitable as a component for ferroelectric materials.
Compounds of the formula I having S _A phases are suitable, for example, for thermally addressed displays.
[0020]
Such branched groups generally have no more than one chain branch. Suitable branched groups R are isopropyl, 2-butyl (= 1-methylpropyl), isobutyl (= 2-methylpropyl), 2-methylbutyl, isopentyl (= 3-methylbutyl), 2-methylpentyl, 3 -Methylpentyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, isopropoxy, 2-methylpropoxy, 2-methylbutoxy, 3-methylbutoxy, 2-methylpentoxy, 3-methylpentoxy, 2-ethylhexoxy, 1-methylhexoxy And 1-methylheptoxy.
[0021]
When R is an alkyl group and two or more CH ₂ groups present in this group are replaced by —O— and / or —CO—O—, the group is linear Or branched. This group is preferably branched and has 3 to 12 carbon atoms. Thus, this group is in particular biscarboxymethyl, 2,2-biscarboxyethyl, 3,3-biscarboxypropyl, 4,4-biscarboxybutyl, 5,5-biscarboxypentyl, 6,6-biscarboxyhexyl. 7,7-biscarboxyheptyl, 8,8-biscarboxyoctyl, 9,9-biscarboxynonyl, 10,10-biscarboxydecyl, bis (methoxycarbonyl) methyl, 2,2-bis (methoxycarbonyl) ethyl 3,3-bis (methoxycarbonyl) propyl, 4,4-bis (methoxycarbonyl) butyl, 5,5-bis (methoxycarbonyl) pentyl, 6,6-bis (methoxycarbonyl) hexyl, 7,7-bis (Methoxycarbonyl) heptyl, 8,8-bis (methoxycarbonyl) octyl, Sus (ethoxycarbonyl) methyl, 2,2-bis (ethoxycarbonyl) ethyl, 3,3-bis (ethoxycarbonyl) propyl, 4,4-bis (ethoxycarbonyl) butyl and 5,5-bis (ethoxycarbonyl) hexyl It is.
[0022]
In the formula I, a compound having a side chain group R suitable for the polycondensation reaction is suitable for producing a liquid crystal polycondensate.
Formula I includes racemates and enantiomers of these compounds and also mixtures thereof.
Of the compounds represented by Formula I and its ancillary formulas, preferred compounds include those in which at least one of the groups present in the molecule has one of the preferred meanings described above.
The compounds of the formula I can be accurately obtained by methods known per se, as described in publications (for example, standard academic books such as Methoden der Organischen Chemie by Geben-Thieme, Stuttgart by Houben-Weyl). Can be produced under known reaction conditions suitable for the reaction.
[0023]
Variations which are known per se but are not described in detail here can also be used.
The compounds according to the invention can be prepared by methods known from the publication, by formation of 1,3-dioxane rings by removing water in the reaction of the corresponding diol compounds and aldehyde compounds, or by the corresponding hydrogen, OH, tosylate, It can be obtained in a simple manner by direct formation of the substituent X via a triflate, bromine, iodine, metal or aldehyde derivative.
The novel compounds of the present invention can be produced, for example, by the following method:
[0024]
Embedded image
Path 1

[0025]
Embedded image
Path 2

[0026]
Embedded image
Path 3

[0027]
The novel liquid-crystalline medium according to the invention preferably contains 2 to 40, in particular 4 to 30, components as additional components in addition to one or more novel compounds of the invention. These media very particularly preferably contain 7 to 25 components in addition to one or more novel compounds of the invention. These additional components are preferably nematic or nematic (monotropic or isotropic) materials, in particular azoxybenzene compounds, benzylideneaniline compounds, biphenyl compounds, terphenyl compounds, phenyl or cyclohexyl benzoate compounds, phenyl cyclohexane carboxylic acids or Cyclohexyl ester compound, cyclohexyl benzoic acid phenyl or cyclohexyl ester compound, cyclohexyl cyclohexane carboxylic acid phenyl or cyclohexyl ester compound, benzoic acid cyclohexyl phenyl ester compound, cyclohexane carboxylic acid cyclohexyl phenyl ester compound, cyclohexyl cyclohexane carboxylic acid cyclohexyl phenyl ester Compound,
[0028]
Phenylcyclohexane compound, cyclohexylbiphenyl compound, phenylcyclohexylcyclohexane compound, cyclohexylcyclohexane compound, cyclohexylcyclohexylcyclohexane compound, 1,4-bis-cyclohexylbenzene compound, 4,4'-biscyclohexylbiphenyl compound, phenyl- or cyclohexyl-pyrimidine compound, Phenyl- or cyclohexyl-pyridine compound, phenyl- or cyclohexyl-dioxane compound, phenyl- or cyclohexyl-1,3-dithiane compound, 1,2-diphenylethane compound, 1,2-dicyclohexylethane compound, 1-phenyl-2- Cyclohexylethane compound, 1-cyclohexyl-2- (4-phenylcyclohexyl) ethane compound From the group of 1-cyclohexyl-2-biphenylylethane compounds, 1-phenyl-2-cyclohexylphenylethane compounds, optionally halogenated stilbene compounds, benzylphenyl ether compounds, tolan compounds and substituted cinnamic acid compounds Selected from substances. The 1,4-phenylene group present in these compounds may also be fluorinated.
[0029]
The most important compounds suitable as additional components of the novel medium according to the invention have the characteristics which can be represented by the following formulas 1, 2, 3, 4 and 5:
R'-LE-R "1
R′-L-COO-E-R ″ 2
R′-L-OOC-E-R ″ 3
_{_{R'-L-CH 2 CH 2}} -E-R'' 4
R'-LC = C-E-R "5
[0030]
In the above formulas 1, 2, 3, 4 and 5, L and E may be the same or different and each independently represent -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe- Divalent groups from the group formed from Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -G-Phe- and -G-Cyc- and their mirror image groups, these groups In the above, Phe is unsubstituted or fluorine-substituted 1,4-phenylene, Cyc is trans-1,4-cyclohexylene or 1,4-cyclohexenylene, and Pyr is pyrimidine-2,5- Diyl or pyridine-2,5-diyl, Dio is 1,3-dioxane-2,5-diyl, and G is 2- (trans-1,4-cyclohexyl) ethyl, pyrimidine 2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl or 1,3-dioxane - 2,5-diyl.
[0031]
One of the groups L and E is preferably Cyc, Phe or Pyr. E is preferably Cyc, Phe or Phe-Cyc. The novel medium of the present invention is preferably one or more components selected from the compounds selected from the group consisting of Cyc, Phe and Pyr in formulas 1, 2, 3, 4 and 5; And simultaneously, in formulas 1, 2, 3, 4 and 5, one of the groups L and E is selected from the group consisting of Cyc, Phe and Pyr and the other group is -Phe-Phe-, -Phe-Cyc One, two or more components selected from a compound selected from the group consisting of-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- and -G-Cyc-, and also optionally formula 1, 2, 3 1 and 2 wherein the groups L and E in 4 and 5 are selected from the group consisting of -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- and -G-Cyc- More than Containing a minute.
[0032]
In a smaller appendix of compounds of formula 1, 2, 3, 4 and 5, R ′ and R ″ are each independently of the other alkyl, alkenyl, alkoxy, having up to 8 carbon atoms, Alkoxyalkyl, alkenyloxy or alkanoyloxy. This smaller accessory group is hereinafter referred to as Group A, and these compounds are identified by the attached formulas 1a, 2a, 3a, 4a and 5a. In most of these compounds, R ′ and R ″ are different from each other and one of these groups is usually alkyl, alkenyl, alkoxy or alkoxyalkyl.
[0033]
Another small accessory group of compounds of formula 1, 2, 3, 4 and 5 is known as Group B, in which R ″ is —F, —Cl, —NCS or -(O) _i CH _{3-(K + l)} F _K Cl _l , where i is 0 or 1 and k + 1 is 1, 2 or 3. Compounds in which R ″ has this meaning are identified by the attached formulas 1b, 2b, 3b, 4b and 5b. Among the compounds represented by the attached formulas 1b, 2b, 3b, 4b and 5b, R ″ present in the molecule is —F, —Cl, —NCS, —CF ₃ , —OCHF ₂ or —OCF ₃ . Certain compounds are listed as preferred compounds.
In the compounds represented by the attached formulas 1b, 2b, 3b, 4b and 5b, R ′ is as defined for the compounds represented by the attached formulas 1a to 5a, and is preferably alkyl, alkenyl, alkoxy or alkoxyalkyl. .
[0034]
In another small appendix of compounds of formula 1, 2, 3, 4 and 5, R ″ is —CN. This attached group is hereinafter referred to as group C. The compounds of this attachment group are correspondingly represented by the attachment formulas 1c, 2c, 3c, 4c and 5c. In the compounds represented by the appendices 1c, 2c, 3c, 4c and 5c, R ′ is as defined for the compounds represented by the appendices 1a to 5a, and is preferably alkyl, alkoxy or alkenyl.
In addition to the preferred compounds represented by these groups A, B and C, other compounds of the formulas 1, 2, 3, 4 and 5 having various other proposed substituents are also customary. Any of these substances can be obtained from a publication by a known method or a similar method.
[0035]
The novel medium of the invention preferably contains, in addition to the novel compounds of the formula I according to the invention, one or more compounds selected from group A and / or group B and / or group C. contains. The weight proportions of compounds from these groups in the novel medium of the present invention are preferably as follows:
Group A: 0 to 90%, preferably 10 to 90%, especially 30 to 90%;
Group B: 0-80%, preferably 10-80%, especially 10-65%;
Group C: 0-80%, preferably 5-80%, especially 5-50%.
In particular, the sum of the weight percentages of the compounds from group A and / or group B and / or group C present in the novel medium is preferably 5 to 90%, in particular 10 to 90%.
[0036]
The novel medium of the invention preferably contains 1 to 40%, particularly preferably 5 to 30%, of the novel compound according to the invention. Further preferred media contain more than 40% of the novel compounds according to the invention, in particular 45 to 90%. The medium according to the invention preferably contains 3, 4 or 5 novel compounds of the invention.
The novel media of the present invention are prepared by conventional methods. In general, the components are dissolved in each other at a moderately elevated temperature. By using suitable additives, these liquid crystal phases can be changed according to the present invention in such a manner that these phases can be used in all types of liquid crystal display elements disclosed in the prior art. . Such additives are known to the person skilled in the art and are described in detail in the publication (Handbook of Liquid Crystals by H. Kelker / R. Hatz, Verlag Chemie, Weinheim, 1980). For example, pleochroic dyes can be added to prepare a colored guest-host system, or substances can be added to alter the dielectric anisotropy, viscosity and / or orientation of the nematic phase. .
[0037]
In the description of the present specification and the following examples, the structure of the liquid crystal compound is indicated by an acronym, and conversion into a chemical formula is referred to Tables A and B below. The groups C _n H _{2n + 1} and C _m H _{2m + 1} are all straight-chain alkyl groups containing n or m carbon atoms, respectively. The codes in Table B are self-explanatory. In Table A, only the initials for the parent structure are shown. For each compound, the code for the substituents R ¹ , R ² , L ¹ and L ² is shown after the initial letter for the parent structure, separated by a-sign.
[0038]
[Table 1]

[0039]
[Table 2]
Table A

[0040]
[Table 3]

[0041]
[Table 4]
Table B

[0042]
[Table 5]

[0043]
[Table 6]

[0044]
【Example】
The following examples are illustrative of the invention and are not intended to limit the invention. In the above description and the following description, the percentage is weight percent. All temperatures are given in degrees Celsius. mp. = Melting point, cp. = Clearing point. Furthermore, C = crystalline state, N = nematic phase, S = smectic phase, and I = isotropic phase. The number between the two symbols represents the transition temperature. Δn represents optical anisotropy (589 nm, 20 ° C.) and viscosity (mm ² / sec) was measured at 20 ° C.
[0045]
The term “conventional finishing” refers to the addition of water, if necessary, extraction of the mixture with dichloromethane, diethyl ether or toluene, separation of the organic phase, drying and subsequent evaporation. The product is meant to be purified by vacuum distillation or crystallization and / or chromatography. Use the following abbreviations:
DAST diethylaminosulfur trifluoride DMEU 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone POT potassium tert-butoxide THF tetrahydrofuran pTsOH p-toluenesulfonic acid
Example 1
Embedded image

To 0.05 mol of Compound I and 0.055 mol of Compound II in 55 ml of toluene, 0.25 g of p-toluenesulfonic acid is added, the mixture is boiled on a water separator for 1 hour, then cooled to room temperature, Water is added and the mixture is subjected to conventional finishing.
C68N (51.2) I; Δn = + 0.061; Δε = 16.73.
[0047]
In the same manner, a compound represented by the following formula is produced:
Embedded image

[0048]
[Table 7]

[0049]
[Table 8]

[0050]
[Table 9]

[0051]
Example 2
Embedded image

[0052]
To 0.05 mol of Compound I and 0.055 mol of Compound II in 55 ml of toluene, 0.25 g of p-toluenesulfonic acid is added, the mixture is boiled on a water separator for 1 hour, then cooled to room temperature, Water is added and the mixture is subjected to conventional finishing.
0.033 mol of this product III is dissolved in 100 ml of THF and the solution is warmed to 50 ° C. 8.2 ml of 32% NaOH solution and 1.4 g of tetrabutylammonium hydrogen sulfate are added and then chlorodifluoromethane is passed through the mixture until the reaction mixture starts to boil. The mixture is stirred for an additional hour at 50 ° C., allowed to cool to room temperature and then subjected to conventional workup.
C54N (39.1) I; Δn = + 0.067; Δε = 14.26.
[0053]
In the same manner, a compound represented by the following formula is produced:
Embedded image

[0054]
[Table 10]

[0055]
Example 3
Embedded image

[0056]
0.05 mol of compound I, 0.05 mol of compound II, 100 ml of toluene and 0.6 g of p-toluenesulfonic acid are boiled on a water separator for 0.5 hours. The mixture is allowed to cool to room temperature, water is added, and the mixture is then subjected to conventional workup.
C92I; [Delta] n = + 0.056; [Delta] [epsilon] = 20.52.
[0057]
In the same manner, a compound represented by the following formula is produced:
Embedded image

[0058]
[Table 11]

[0059]
[Table 12]

[0060]
[Table 13]

Claims

1,3-Dioxane compound represented by the following formula I:

In which R is H or an alkyl or alkenyl group having 1 to 15 carbon atoms, which group is unsubstituted or has one CN or CF ₃ as substituent Or, alternatively, having at least one halogen as a substituent, and one or more CH ₂ groups present in these groups are each independently of each other such that the O atom is directly As not bound to

X is F or Cl, or is a halogenated alkyl, halogenated alkoxy, halogenated alkenyl, or halogenated alkenyloxy having up to 5 carbon atoms;
L ^a is F, each its <br/> m and n are independently of each other, is 0 or 1, m + n = 1.

Formula I1:

Wherein, R, X and L ^a are as defined in claim 1,
A 1,3-dioxane compound represented by:

Formula I2:

X is, F, Cl, and wherein the OCF _3, is _{_{_{OCHF 2, OCH 2 CF 3,}}} OCHFCF 3, OCH = CF 2, OCF = CF 2 or OC ₂ F _5, any of claims 1 to 3 The 1,3-dioxane compound according to claim 1.

The 1,3-dioxane compound according to any one of claims 1 to 4, wherein R is a linear alkyl group or alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms.

The 1,3-dioxane compound according to claim 1, wherein X = L ^a = F.

Use of a compound of formula I as defined in claim 1 as a component of a liquid crystal medium.

A liquid crystal medium comprising at least two liquid crystal components, wherein the liquid crystal medium comprises at least one compound represented by formula I as defined in claim 1.

A liquid crystal display element comprising the liquid crystal medium according to claim 8.

An electro-optic display element comprising the liquid crystal medium according to claim 8 as a dielectric.