DE4211563A1

DE4211563A1 - Chiral oxirane derivatives and their use as dopants in liquid crystal mixtures

Info

Publication number: DE4211563A1
Application number: DE19924211563
Authority: DE
Inventors: Javier Dr Manero; Anke Dr Kaltbeitzel
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1993-10-14
Also published as: WO1993020068A1

Abstract

Chiral oxirane derivatives of general formula (I), in which R<1>, R<2>, R<3>, R<4> are hydrogen, an alkyl group or a chiral group, A is a mesogenic group and M is a spacer group, can be used with advantage in liquid crystal mixtures.

Description

Neben den nematischen und cholesterischen Flüssigkristallen haben seit einigen wenigen Jahren in zunehmendem Maße auch optisch aktive smektische (ferroelektrische) Flüssigkristall-Phasen an Bedeutung gewonnen.In addition to nematic and cholesteric liquid crystals have been around for some time a few years increasingly optically active smectic (ferroelectric) liquid crystal phases gained in importance.

Clark und Lagerwall konnten zeigen, daß die Verwendung ferroelektrischer Flüssigkristallsysteme in sehr dünnen Zellen zu optoelektrischen Schalt- oder Anzeigeelementen führt, die im Vergleich zu den herkömmlichen TN ("twisted nematic")-Zellen um bis zu einem Faktor 1000 schnellere Schaltzeiten haben (vgl. z. B. Lagerwall et al. "Ferroelectric Liquid Crystals for Displays", SID Symposium, October Meeting 1985, San Diego, Ca., USA). Aufgrund dieser und anderer günstiger Eigenschaften, z. B. der bistabilen Schaltmöglichkeit und des nahezu blickwinkelunabhängigen Kontrasts, sind FLC′s grundsätzlich für die obengenannten Anwendungsgebiete, z. B. über eine Matrixansteuerung, gut geeignet.Clark and Lagerwall were able to show that the use of ferroelectric Liquid crystal systems in very thin cells to opto-electrical switching or Leads display elements which, compared to the conventional TN ("twisted nematic ") cells have up to a factor of 1000 faster switching times (cf. z. B. Lagerwall et al. "Ferroelectric Liquid Crystals for Displays", SID Symposium, October Meeting 1985, San Diego, Ca., USA). Because of this and others favorable properties, eg. B. the bistable switching possibility and the almost View angle independent contrasts, FLC's are basically for the above-mentioned fields of application, eg. B. via a matrix control, well suitable.

Für elektrooptische oder vollständig optische Bauelemente benötigt man entweder Verbindungen, die geneigte bzw. orthogonale smektische Phasen ausbilden und selbst optisch aktiv sind, oder man kann durch Dotierung von Verbindungen, die zwar solche smektischen Phasen ausbilden, selbst aber nicht optisch aktiv sind, mit optisch aktiven Verbindungen smektische Phasen induzieren. Die gewünschte Phase soll dabei über einen möglichst großen Temperaturbereich stabil sein.For electro-optical or completely optical components you either need Compounds that form inclined or orthogonal smectic phases and themselves are optically active, or you can by doping compounds that Although such smectic phases form, but are not optically active, with optically active compounds induce smectic phases. The desired Phase should be stable over the widest possible temperature range.

Weiterhin müssen die Mischungen, um den einzelnen Anwendungsgebieten gerecht zu werden, eine Vielzahl unterschiedlicher Forderungen erfüllen. Furthermore, the mixtures have to do justice to the individual application areas to meet a variety of different demands.

Die Gesamtheit dieser Forderungen ist nur mit Mischungen aus mehreren Komponenten zu erfüllen. Als Basis (oder Matrix) dienen dabei bevorzugt Verbindungen, die möglichst 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.The totality of these requirements can only be met with mixtures of several components. The basis (or matrix) used here are preferably compounds which if possible already have the desired phase sequence I → N → S _A → S _C. Other components of the mixture are often added to lower the melting point and to broaden the S _C and usually also N phase, to induce the optical activity, to the pitch compensation and to adapt the optical and dielectric anisotropy, but for example, the rotational viscosity are not increased as possible should.

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 u. a. auch deshalb, weil erst das Zusammenwirken der flüssigkristallinen Mischungen mit den einzelnen Bauteilen der Anzeigevorrichtung bzw. der Zellen (z. B. der Orientierungsschicht) Rückschlüsse auf die Qualität auch der flüssigkristallinen Mischungen zuläßt.Some of these components and certain mixtures are already off known in the art. But since the development, in particular of ferroelectric liquid crystal mixtures, in no way as complete can be considered, the manufacturers of displays are at different Interested. This u. a. also because only the interaction the liquid crystalline mixtures with the individual components of the Display device or the cells (eg the orientation layer) conclusions on the quality of the liquid-crystalline mixtures.

In US 4,835,295, US 4,789,751, US 4,705,874 und US 4,638,073 werden flüssigkristalline Phenylbenzoate und Biphenyle mit chiralen Oxiranylmethoxy- Substituenten beschrieben.In US 4,835,295, US 4,789,751, US 4,705,874 and US 4,638,073 liquid-crystalline phenylbenzoates and biphenyls containing chiral oxiranylmethoxy Substituents described.

Des weiteren ist bekannt, daß chirale Oxiran-2-carbonsäureester von Phenyldiazin- 2,5-diylen als Dotierstoffe in Flüssigkristallphasen verwendet werden können (EP 02 92 954).Furthermore, it is known that chiral oxirane-2-carboxylic acid esters of phenyldiazine 2,5-diylene can be used as dopants in liquid crystal phases (EP 02 92 954).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, chirale Oxiran-Verbindungen aufzuzeigen, die bei hohen Werten für die eigene oder in Flüssigkristall-Phasen induzierte Polarisation (P_s) Strukturelemente aufweisen, die sie auch mit anderen Komponenten in Flüssigkristall-Systemen "verträglich" (d. h. mischbar) machen. Diese Verbindungen müssen selbst nicht unbedingt flüssigkristallin sein, insbesondere nicht unbedingt eine S_c-Phase aufweisen. Eine gute "Verträglichkeit" mit anderen Komponenten der Flüssigkristallmischung läßt sich z. B. eine Variation der Flügelgruppen erreichen.It is an object of the present invention to disclose chiral oxirane compounds having structural elements at high levels of intrinsic or liquid crystal phase induced polarization (P _s ), which also render them "compatible" (ie miscible) with other components in liquid crystal systems ) do. These compounds themselves do not necessarily have to be liquid crystalline, in particular not necessarily have an S _c phase. A good "compatibility" with other components of the liquid crystal mixture can be z. B. achieve a variation of the wing groups.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß 2,2-disubstituierte Oxirancarbonsäureester einerseits in besonderem Maße racemisierungsstabil sind, und andererseits ein Vorzeichen für die spontane Polarisation aufweisen, das dem der HTP ((Helical Twisting Power) entgegengesetzt ist, d. h. die Substanzen hervorragend für die Pitch-Kompensation geeignet sind, insbesondere für den Einsatz in Mischungen die Oxirane als Dotierstoff enthalten.Surprisingly, it has been found that 2,2-disubstituted Oxirancarbonsäureester on the one hand are particularly resistant to racemization, and on the other hand, have a sign of spontaneous polarization corresponding to the the HTP (Helical Twisting Power) is opposite, that is the substances are excellent for pitch compensation, especially for the Use in mixtures containing oxiranes as dopant.

Die vorliegende Erfindung betrifft chirale Oxiranderivat der allgemeinen Formel (I),The present invention relates to a chiral oxirane derivative of the general formula (I)

in der die Symbole und Indices folgende Bedeutung haben:
R¹ ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom), wobei auch eine oder mehrere -CH₂ Gruppen durch -O-, -S-, -SO-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C-, Δ, -Si((CH₃)₂)- oder 1,4 Cyclohexylen ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Chalkogenatome (O, S, SO) nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, und/oder ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br, -CN, -SCN, -OCN oder -N₃ substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:in which the symbols and indices have the following meaning:
R ¹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 22 C atoms (with or without asymmetric C atom), where also one or more -CH ₂ groups is represented by -O-, -S-, -SO-, - CO, -CH = CH-, -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4 cyclohexylene can be replaced, with the proviso that chalcogen atoms (O, S, SO) not may be directly bonded together, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br, -CN, -SCN, -OCN or -N ₃ , or one of the following chiral groups:

R² ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom), wobei auch eine oder mehrere -CH₂-Gruppen durch -O-, -CO-, -CH=OH-, -C≡C-, Δ, -Si((CH₃)₂)- oder 1,4 Cyclohexylen ersetzt sein können mit der Maßgabe, daß Sauerstoffatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, und der Maßgabe, daß mindestens R³ oder R⁴ von Wasserstoff verschieden sein müssen, wenn R² ungleich Methyl ist, und/oder ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br, -CN, -SCN, -OCN oder -N₃ substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:R ² is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric carbon atom), wherein also one or more -CH ₂ groups by -O-, -CO-, -CH = OH -, -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene can be replaced with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded together, and with the proviso that at least R ³ or R ⁴ must be different from hydrogen, if R ^{2 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical by -F, -Cl, -Br, -CN, -SCN, -OCN or -N _{3 be} substituted can, or one of the following chiral groups:

R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ sind unabhängig voneinander H oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen; oder R⁵ und R⁶ können zusammen auch -(CH₂)₄)- oder -(CH₂)₅- sein, wenn sie als Substituenten an ein Dioxolan- System gebunden sind,
R⁹ ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches O-Atom) wobei auch eine oder mehrere -CH₂- Gruppen durch -O-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C-, Δ, -Si((CH₃)₂)- oder 1,4 Cyclohexylen ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Sauerstoffatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, und der Maßgabe, daß mindestens R⁵ oder R⁶ von Wasserstoff verschieden sein müssen, wenn R⁹ ungleich Methyl ist, und/oder ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br, -CN, -SCN, -OCN oder -N₃ substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:R ³ , R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ are independently H or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms; or R ⁵ and R ⁶ together may also be - (CH ₂ ) ₄ ) - or - (CH ₂ ) ₅ - when they are bonded as substituents to a dioxolane system,
R ⁹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric O atom) where one or more -CH ₂ - groups are also represented by -O-, -CO-, -CH = CH- , -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene, with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other, and with the proviso that at least R ⁵ or R ⁶ must be different from hydrogen when R ^{9 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br, -CN, -SCN, -OCN or -N ₃ can, or one of the following chiral groups:

A¹, A², A³ sind gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F, Cl und/oder CN ersetzt sein können, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridazin-3,6-diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, trans-1,4-Cyclohexylen, bei dem ein oder zwei H- Atome durch CN und/oder CH₃ ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, 1,3- Dioxan-2,5-diyl, 1,3-Dithian-2,5-diyl, 1,3-Thiazol-2,4-diyl, 1,3-Thiazol-2,5-diyl, Thiophen-2,4-diyl, Thiophen-2,5-diyl, Piperazin-1,4-diyl, Piperazin-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Bicyclo(2.2.2)octan-1,4-diyl oder 1,3-Dioxaborinan-2,5-diyl,
M¹, M² sind gleich oder verschieden, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S- CO-, -O-CO-O-, -CH₂-O-, -O-CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH- oder -C≡÷C-,
M³ ist -CH₂-O-, -CO-O- oder eine Einfachbindung,
a, b, c, d, e sind null oder eins, unter der Bedingung, daß die Summe a+c+e 1, 2 oder 3 ist,
n ist die Zahl 1 bis 5.A ¹ , A ² , A ³ are the same or different 1,4-phenylene, wherein one or two H atoms may be replaced by F, Cl and / or CN, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6 -diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, trans-1,4-cyclohexylene, in which one or two H atoms may be replaced by CN and / or CH ₃ , (1,3 , 4) thiadiazole-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, 1,3-dithian-2,5-diyl, 1,3-thiazole-2,4-diyl, 1, 3-thiazole-2,5-diyl, thiophene-2,4-diyl, thiophene-2,5-diyl, piperazine-1,4-diyl, piperazine-2,5-diyl, naphthalene-2,6-diyl, Bicyclo (2.2.2) octane-1,4-diyl or 1,3-dioxaborinane-2,5-diyl,
M ¹ , M ² are the same or different, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO -O-, -CH ₂ -O-, -O-CH ₂ -, -CH ₂ CH ₂ -, -CH = CH- or -C≡ ÷ C-,
M ³ is -CH ₂ -O-, -CO-O- or a single bond,
a, b, c, d, e are zero or one, under the condition that the sum a + c + e is 1, 2 or 3,
n is the number 1 to 5.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung werden chirale Oxiranderivate der allgemeinen Formel (I) oder (II) eingesetzt, in der die Symbole und Indices folgende Bedeutung haben:
R¹ ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom), wobei auch eine -CH₂- Gruppe durch -O-, -S-, -SO-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C-, Δ, -Si(CH₃)₂- oder 1,4-Cyclohexylen ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Chalkogenatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürften, und/oder ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br oder -CN substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen;In the preferred embodiment of the invention chiral oxirane derivatives of the general formula (I) or (II) are used, in which the symbols and indices have the following meaning:
R ¹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 20 C atoms (with or without asymmetric carbon atom), wherein a -CH ₂ - group by -O-, -S-, -SO-, -CO -, -CH = CH-, -C≡C-, Δ, -Si (CH ₃ ) ₂ - or 1,4-cyclohexylene may be replaced, with the proviso that chalcogen atoms are not likely to be directly bonded together, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br or -CN, or one of the following chiral groups;

R² ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) wobei auch eine oder mehrere -CH₂-Gruppen durch -O-, -CO-, -CH=CH-, -C≡C-, Δ, -Si((CH₃)₂)- oder 1,4 Cyclohexylen ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Sauerstoffatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, und der Maßgabe, daß mindestens R³ oder R⁴ von Wasserstoff verschieden sein müssen, wenn R² ungleich Methyl ist, und/oder ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br, oder -CN substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:R ² is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where also one or more -CH ₂ groups is represented by -O-, -CO-, -CH = CH- , -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene, with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other, and with the proviso that at least R ³ or R ⁴ must be different from hydrogen if R ^{2 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br, or -CN, or one of the following chiral groups:

R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ sind unabhängig voneinander H oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen; wobei R⁵ und R⁶ zusammen auch -(CH₂)₄)- oder -(CH₂)₅- können sein, wenn sie als Substituenten an ein Dioxolan- System gebunden sind,
R⁹ ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) wobei auch eine oder mehrere -CH₂-Gruppen durch -O-, -CO-, -CH=OH-, -C≡C-, Δ, -Si((CH₃)₂)- oder 1,4 Cyclohexylen ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Sauerstoffatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, und der Maßgabe, daß mindestens R⁵ oder R⁶ von Wasserstoff verschieden sein müssen, wenn R⁹ ungleich Methyl ist, und/oder ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br, oder -CN substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:R ³ , R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ are independently H or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms; where R ⁵ and R ⁶ together may also be - (CH ₂ ) ₄ ) - or - (CH ₂ ) ₅ -, if they are bonded as substituents to a dioxolane system,
R ⁹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where one or more -CH ₂ groups are also represented by -O-, -CO-, -CH = OH- , -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene, with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other, and with the proviso that at least R ⁵ or R ⁶ must be different from hydrogen if R ^{9 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br, or -CN, or one of the following chiral groups:

A¹, A², A³ sind gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridazin-3,6- diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, trans-1,4-Cyclohexylen, (1,3,4)-Thiadiazol- 2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl oder Bicyclo(2.2.2)octan-1,4-diyl,
M¹, M² sind gleich oder verschieden -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH₂-O-, -O-CH₂-, -CH₂-CH₂-, -CH=CH- oder -C≡C-,
M³ ist -CH₂-O-, -O-CO- oder eine Einfachbindung.A ¹ , A ² , A ³ are, identically or differently, 1,4-phenylene, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, trans-1,4-cyclohexylene, (1,3,4) thiadiazole-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, naphthalene-2,6-diyl or bicyclo (2.2.2) octane-1,4-diyl,
M ¹ , M ² are identical or different -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH ₂ -O-, -O-CH ₂ -, -CH ₂ -CH ₂ - , -CH = CH- or -C≡C-,
M ³ is -CH ₂ -O-, -O-CO- or a single bond.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung werden chirale Oxiranderivate der allgemeinen Formel (l) und (II) eingesetzt, in der die Symbole und Indices folgende Bedeutung haben:In a particularly preferred embodiment of the invention are chiral Oxirane derivatives of the general formula (I) and (II) are used, in which the symbols and indices have the following meaning:

R¹ ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 18 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom), wobei auch eine -CH₂- Gruppe durch -O-, -CO-, -CH=CH-, -C-≡C-, Δ, -Si(CH₃)₂- oder 1,4- Cyclohexylen ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Chalkogenatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürften, und/oder ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F, -Cl, -Br oder -CN substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen;R ¹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 18 C atoms (with or without asymmetric carbon atom), a -CH ₂ - group also being represented by -O-, -CO-, -CH = CH-, -C-≡C-, Δ, -Si (CH ₃ ) ₂ - or 1,4-cyclohexylene can be replaced, with the proviso that chalcogen atoms are not likely to be directly bonded together, and / or one or more H atoms of the Alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br or -CN, or one of the following chiral groups;

R² ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) wobei auch eine oder mehrere -CH₂-Gruppen durch -O-, -CO-, -CH=CH-, Δ, -Si((CH₃)₂)- oder 1,4 Cyclohexylen ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Sauerstoffatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, und der Maßgabe, daß mindestens R³ oder R⁴ von Wasserstoff verschieden sein müssen, wenn R² ungleich Methyl ist, und/oder ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:R 2 is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where also one or more -CH ₂ groups is represented by -O-, -CO-, -CH = CH-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene may be replaced, provided that oxygen atoms are not allowed to be directly bonded to each other and with the proviso that at least R ³ or R ⁴ must be different from hydrogen when R ^{2 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, or one of the following chiral groups:

R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ sind unabhängig voneinander H oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen; wobei R⁵ und R⁶ können zusammen auch -(CH₂)₄)- oder -(CH₂)₅- sein, wenn sie als Substituenten an ein Dioxolan- System gebunden sind,
R⁹ ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) wobei auch eine oder mehrere -CH₂-Gruppen durch -O-, -CO-, -CH=CH-, Δ, -Si((CH₃)₂)- oder 1,4 Cyclohexylen ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Sauerstoffatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, und der Maßgabe, daß mindestens R⁵ oder R⁶ von Wasserstoff verschieden sein müssen, wenn R⁹ ungleich Methyl ist, und/oder ein oder mehrere H-Atome des Alkylrestes durch -F substituiert sein können, oder eine der nachfolgenden chiralen Gruppen:R ³ , R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ are independently H or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms; where R ⁵ and R ⁶ may together also be - (CH ₂ ) ₄ ) - or - (CH ₂ ) ₅ - when they are bonded as substituents to a dioxolane system,
R ⁹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where one or more -CH ₂ groups are also represented by -O-, -CO-, -CH = CH- , Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene, with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other and with the proviso that at least R ⁵ or R ^{6 are} different from hydrogen when R ^{9 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, or one of the following chiral groups:

A¹, A², A³ sind gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, Pyrazin-2,5-diyl, Pyridin-2,5- diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, trans-1,4-Cyclohexylen, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl oder Naphthalin-2,6-diyl;
M¹, M² sind gleich oder verschieden -O-, -CO-O-, -O-CO-, -CH₂-O-, -O-CH₂-, -CH₂-CH₂-, -CH=CH- oder -C≡C-,
M³ ist -CH₂-O-, -CO-O- oder eine Einfachbindung. A ¹ , A ² , A ³ are, identically or differently, 1,4-phenylene, pyrazine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, trans-1,4-cyclohexylene, (1,3,4) thiadiazole-2,5-diyl or naphthalene-2,6-diyl;
M ¹ , M ² are identical or different -O-, -CO-O-, -O-CO-, -CH ₂ -O-, -O-CH ₂ -, -CH ₂ -CH ₂ -, -CH = CH- or -C≡C-,
M ³ is -CH ₂ -O-, -CO-O- or a single bond.

In einer insbesondere bevorzugten Ausführung der Erfindung werden chirale Oxiranderivate der allgemeinen Formel (I) und (II) eingesetzt, in der
R¹ ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom), wobei auch eine -CH₂- Gruppe durch -O-, -CO-, -CH=CH-, Δ, -Si(CH₃)₂- oder 1,4-Cyclohexylen ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Chalkogenatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, oder Wasserstoff, oder die chirale GruppeIn a particularly preferred embodiment of the invention, chiral oxirane derivatives of the general formula (I) and (II) are used, in which
R ¹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom), where also a -CH ₂ - group is represented by -O-, -CO-, -CH = CH-, Δ, -Si (CH ₃ ) ₂ - or 1,4-cyclohexylene may be replaced, provided that chalcogen atoms are not allowed to be directly bonded together, or hydrogen, or the chiral group

ist,
R² ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) wobei auch eine oder mehrere -CH₂-Gruppen durch -O- oder -Si((CH₃)₂)- ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Sauerstoffatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, und der Maßgabe, daß mindestens R³ oder R⁴ von Wasserstoff verschieden sein müssen, wenn R² ungleich Methyl ist,
R³, R⁴, R⁵, R⁶ unabhängig voneinander H oder ein Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen ist,
R⁹ ist Wasserstoff oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen (mit oder ohne asymmetrisches C-Atom) wobei auch eine oder mehrere -CH₂-Gruppen durch -O- oder -Si((CH₃)₂) ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß Sauerstoffatome nicht unmittelbar miteinander gebunden sein dürfen, und der Maßgabe, daß mindestens R⁵ oder R⁶ von Wasserstoff verschieden sein müssen, wenn R⁹ ungleich Methyl ist,
M³ gleich -CH₂-O- oder -CO-O- ist,
und die Gruppierung (-A¹)_a(-M¹)_b(-A²)_c(-M²)_d(-A³)_e- folgende Bedeutung hat:is
R ² is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where one or more -CH ₂ groups are also denoted by -O- or -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - be replaced with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other, and with the proviso that at least R ³ or R ⁴ must be different from hydrogen, if R ^{2 is} not the same as methyl,
R ³ , R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ independently of one another are H or an alkyl radical having 1 to 16 C atoms,
R ⁹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where also one or more -CH ₂ groups is represented by -O- or -Si ((CH ₃ ) ₂ ) with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other and with the proviso that at least R ⁵ or R ⁶ must be different from hydrogen when R ^{9 is} other than methyl,
M ³ is -CH ₂ -O- or -CO-O-,
and the grouping (-A ¹ ) _a (-M ¹ ) _b (-A ² ) _c (-M ² ) _d (-A ³ ) _e - has the following meaning:

mit der Maßgabe, daß R¹ nicht über ein Chalkogenatom an einen der aromatischen Ringe gebunden sein darf, wenn sich in diesem Ring in mindestens einer ortho- Position zu R¹ ein Stickstoffatom befindet, es sei denn das Chalkogenatom ist Bestandteil einer Ether- oder Thioethergruppe.with the proviso that R ^{1 may} not be bonded to any of the aromatic rings via a chalcogen atom when there is a nitrogen atom in this ring in at least one ortho position to R ¹ unless the chalcogen atom is part of an ether or thioether group ,

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können hergestellt werden durch Umsetzung der Verbindungen der allgemeinen Formel (IX)The compounds of the general formula (I) can be prepared by Reaction of the compounds of general formula (IX)

R¹(-A¹)_a(-M¹)_b(-A²)_c(-M²)_d(-A³)_e-OH (IX)R¹ (-A¹) _a (-M¹) _b (-A²) _c (-M²) _d (-A³) _e -OH (IX)

mit den Derivaten der Oxiran-2-carbonsäure der Formel (X)with the derivatives of the oxirane-2-carboxylic acid of the formula (X)

Y bedeutet OH oder Halogen. Für Y=OH erfolgt die Veresterung mit (IX) in Gegenwart von Brönsted- oder Lewis-Säuren, gegebenenfalls in Gegenwart wasserbindender Mittel oder mit Kondensationsreagentien wie N,N′- Carbonyldiimidazol, Dicyclohexylcarbodiimid, Diisopropylcarbodiimid oder Azodicarbonsäureester/Triphenylphosphan. Für Y = Halogen erfolgt die Umsetzung mit (IX) in Gegenwart von Säurefängern, insbesondere Pyridin, Triethylamin, N- Methylmorpholin oder basischer Ionenaustauscher. Schließlich können auch die Alkali- oder Erdalkalisalze von (IX) mit Säurehaloganiden ((X) mit Y = Halogen) zu (I) umgesetzt werden. Das Reaktionsprodukt kann durch an sich bekannte Maßnahmen, z. B. Umkristallisation oder chromatographische Trennverfahren, gereinigt werden.Y is OH or halogen. For Y = OH, the esterification takes place with (IX) in Presence of Bronsted or Lewis acids, optionally in the presence water-binding agent or with condensation reagents such as N, N'- Carbonyldiimidazole, dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide or Azodicarboxylic / triphenylphosphane. For Y = halogen, the reaction takes place with (IX) in the presence of acid scavengers, in particular pyridine, triethylamine, N- Methylmorpholine or basic ion exchanger. Finally, the Alkali or alkaline earth salts of (IX) with acid halide ((X) with Y = halogen) (I) be implemented. The reaction product can be known per se Measures, eg. B. recrystallization or chromatographic separation processes, getting cleaned.

Die Verbindungen (IX) sind aus der Literatur bekannt (z. B. D. Demus et al., Flüssige Kristalle in Tabellen, VEB Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1974, 1984, Bd. I + II). Die Oxirane (X) mit Z=H können aus den entsprechenden Allylalkoholen durch enantioselektive Epoxidierung hergestellt werden (siehe hierzu Pfenniger, "Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Skarpless Epoxidation, Synthesis 1986), S. 89-116). Sie werden dann als solche eingesetzt, oder aber nach Standardmethoden, z. B. durch Umsetzung mit p-Toluolsulfonylchlorid, in die entsprechenden Verbindungen (X) mit Z gleich H₃Cl₆H₄SO₂ überführt. Analoges gilt für die anderen genannten nucleofugen Gruppen.The compounds (IX) are known from the literature (for example BD Demus et al., Liquid Crystals in Tables, VEB Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1974, 1984, Vol. I + II). The oxiranes (X) with Z = H can be prepared from the corresponding allylic alcohols by enantioselective epoxidation (see Pfenniger, Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Skarpless Epoxidation, Synthesis 1986), pp. 89-116.) used or, according to standard methods, for example by reaction with p-toluenesulfonyl chloride, into the corresponding compounds (X) with Z equal to H ₃ Cl ₆ H ₄ SO _2. Analogous applies to the other mentioned nucleofugen groups.

Methoden für die Herstellung von Derivaten der Oxiran-2-carbonsäure sind z. B. aus Sharpless et al., J. Org. Chem., 46 (1981) 3936 bekannt.Methods for the preparation of derivatives of oxirane-2-carboxylic acid are, for. B. from Sharpless et al., J. Org. Chem., 46 (1981) 3936.

Die genannten Oxiranderivate sind als Komponenten für Flüssigkristallmischungen geeignet. Dabei enthalten die LC-Mischungen vorzugsweise 0,01 bis 60 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.-%. Die anderen Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus den bekannten Verbindungen mit nematischen, cholesterischen und/oder smektischen Phasen; dazu gehören beispielsweise Schiffsche Basen, Biphenyle, Terphenyle, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, N, S oder O-haltige Heterocyclen, z. B. Pyrimidine, Zimtsäureester, Cholesterinester oder verschieden überbrückte, terminalpolar mehrkernige Ester von p-Alkylbenzoesäuren. Im allgemeinen liegen die im Handel erhältlichen Flüssigkristallmischungen bereits vor der Zugabe der optisch aktiven Verbindung(en) als Gemische verschiedener Komponenten vor, von denen mindestens eine mesogen ist, d. h. als Verbindung, in derivatisierter Form oder im Gemisch mit anderen Komponenten eine Flüssigkristallphase zeigt, die mindestens eine enantiotrope (Klärtemperatur < Schmelztemperatur) oder monotrope (Klärtemperatur < Schmelztemperatur) Mesophasenbildung erwarten läßt.The oxirane derivatives mentioned are components for liquid-crystal mixtures suitable. The LC mixtures contain preferably 0.01 to 60 wt .-%, in particular 0.05 to 20 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 10 wt .-%. The other ingredients are preferably selected from the known ones Compounds with nematic, cholesteric and / or smectic phases; These include, for example, Schiff bases, biphenyls, terphenyls, Phenylcyclohexane, cyclohexylbiphenyls, N, S or O-containing heterocycles, eg. B. Pyrimidines, cinnamic acid esters, cholesterol esters or various bridged, terminal polar polynuclear esters of p-alkylbenzoic acids. In general lie the commercially available liquid crystal mixtures before the addition of the optically active compound (s) as mixtures of various components before, from at least one mesogenic, d. H. as a compound, in derivatized form or in admixture with other components shows a liquid crystal phase, the at least one enantiotropic (clearing temperature <melting temperature) or monotropic (clearing temperature <melting temperature) expect mesophase formation leaves.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind in besonderen Maße racemicierungsstabil. Sie sind insbesondere als Dotierstoffe für geneigt-smektische Flüssigkristallphasen geeignet, da sie diese in ferroelektrische Flüssigkristallphasen umwandeln.The compounds of the invention are in particular dimensions racemicierungsstabil. They are particularly suitable as dopants for tilted-smectic Liquid crystal phases suitable because they are in ferroelectric liquid crystal phases convert.

Flüssigkristallmischungen, welche die erfindungsgemäßen Verbindungen enthalten, können beispielsweise in elektro-optischen oder vollständig optischen Bauelementen eingesetzt werden, z. B. als Anzeigevorrichtung, zur Bildbearbeitung, Informationsverarbeitung, Datenspeicherung oder allgemein im Bereich der nichtlinearen Optik.Liquid-crystal mixtures containing the compounds according to the invention, For example, in electro-optical or completely optical Components are used, for. B. as a display device, for image processing, Information processing, data storage or general in the field of nonlinear optics.

Die Elemente können darüber hinaus folgende Komponenten erhalten: zwei Elektroden, zwei Trägerplatten sowie mindestens eine Orientierungsschicht. Allgemein wird der Aufbau von FLC-Displays in EP-B 00 32 362 beschrieben.The elements can also receive the following components: two electrodes, two carrier plates and at least one orientation layer. In general, the structure of FLC displays in EP-B 00 32 362 will be described.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert:The invention is explained in more detail by the following examples:

example 1 Synthesis of 5-octyloxy-2- (4- (2-methyloxiran-2) carboxylic acid) phenyl) -pyrimidine

0,50 g 2-Methyloxiran-2-carbonsäure werden in 50 ml absolutem Dichlormethan gelöst und mit 2,94 g 5-Octyloxy-2-(4-hydroxyphenyl)-pyrimidin versetzt. Man fügt 2 g Dicyclohexylcarbodiimid zu und rührt 18 Stunden bei Raumtemperatur. Man filtriert ab und zieht das Solvens im Vakuum ab. Der Rückstand wird an Kieselgel mit Heptan/Essigester = 3/1 chromatographiert. Das Produkt wird aus Hexan um kristallisiert.
Ausbeute: 0,26 g,
NMR: 8,65 ppm (s, 2H); 7,3 ppm (q zentriert, 4H); 3,1 ppm (q zentriert, 2H)0.50 g of 2-methyloxirane-2-carboxylic acid are dissolved in 50 ml of absolute dichloromethane and admixed with 2.94 g of 5-octyloxy-2- (4-hydroxyphenyl) -pyrimidine. 2 g of dicyclohexylcarbodiimide are added and the mixture is stirred at room temperature for 18 hours. It is filtered off and the solvent is removed in vacuo. The residue is chromatographed on silica gel with heptane / ethyl acetate = 3/1. The product is crystallized from hexane to.
Yield: 0.26 g,
NMR: 8.65 ppm (s, 2H); 7.3 ppm (q centered, 4H); 3.1 ppm (q centered, 2H)

Example 2 Synthesis of 2-fluoro-3-octyloxy-6- (4- (2-methyloxiran-2) carboxylic acid) phenyl) -pyrimidine

0,60 g 2-Methyloxiran-2-carbonsäure werden in 50 ml absolutem Dichlormethan gelöst und mit 3,72 g 2-Fluor-3-octyloxy-6-(4-hydroxyphenyl)-pyridin versetzt. Man fügt 2,4 g Dicyclohexylcarbodiimid zu und rührt 18 Stunden bei Raumtemperatur. Man filtriert ab und zieht das Solvens im Vakuum ab. Der Rückstand wird an Kieselgel mit Heptan/Essigester = 3/1 chromatographiert. Das Produkt wird aus Acetonitril umkristallisiert.
Ausbeute: 0,46 g
NMR: 7-8 ppm (m, 6H); 4 ppm (t, 2H); 3,1 ppm (q zentriert, 2H)0.60 g of 2-methyloxirane-2-carboxylic acid are dissolved in 50 ml of absolute dichloromethane and admixed with 3.72 g of 2-fluoro-3-octyloxy-6- (4-hydroxyphenyl) -pyridine. 2.4 g of dicyclohexylcarbodiimide are added and the mixture is stirred at room temperature for 18 hours. It is filtered off and the solvent is removed in vacuo. The residue is chromatographed on silica gel with heptane / ethyl acetate = 3/1. The product is recrystallized from acetonitrile.
Yield: 0.46 g
NMR: 7-8 ppm (m, 6H); 4 ppm (t, 2H); 3.1 ppm (q centered, 2H)

Example 3 Synthesis of 2- (10-undecenyloxy) -5- (4- (2-methyloxiran-2) carboxylic acid) phenyl) -pyrimidine

0,60 g 2-Methyloxiran-2-carbonsäure werden in 50 ml absolutem Dichlormethan gelöst und mit 4,04 g 2-(10-Undecenyloxy)-5(4-hydroxyphenyl)-pyrimidin versetzt. Man fügt 2,4 g Dicyclohexylcarbodiimid zu und rührt 18 Stunden bei Raumtemperatur. Man filtriert ab und zieht das Solvens im Vakuum ab. Der Rückstand wird an Kieselgel mit Heptan/Essigester = 3/1 chromatographiert. Das Produkt wird aus Hexan umkristallisiert.
Ausbeute: 0,41 g
NMR: 8,65 ppm (s, 2H); 7,3 ppm (q zentriert, 4H); 5,6-6,0 ppm (m, 1H), 4,9-5,1 ppm (m, 2H); 3,1 ppm (q zentriert, 2H)0.60 g of 2-methyloxirane-2-carboxylic acid are dissolved in 50 ml of absolute dichloromethane and admixed with 4.04 g of 2- (10-undecenyloxy) -5 (4-hydroxyphenyl) -pyrimidine. 2.4 g of dicyclohexylcarbodiimide are added and the mixture is stirred at room temperature for 18 hours. It is filtered off and the solvent is removed in vacuo. The residue is chromatographed on silica gel with heptane / ethyl acetate = 3/1. The product is recrystallized from hexane.
Yield: 0.41 g
NMR: 8.65 ppm (s, 2H); 7.3 ppm (q centered, 4H); 5.6-6.0 ppm (m, 1H), 4.9-5.1 ppm (m, 2H); 3.1 ppm (q centered, 2H)

Example 4 Synthesis of 2-octyloxy-5- (4 (2-methyloxirane-2) carboxylic acid) phenyl) -pyrimidine

0,50 g 2-Methyloxiran-2-carbonsäure werden in 50 ml absolutem Dichlormethan gelöst und mit 2,94 g 2-Octyloxy-5-(4-hyroxyphenyl)-pyrimidin versetzt. Man fügt 2 g Dicyclohexylcarbodiimid zu und rührt 18 Stunden bei Raumtemperatur. Man filtriert ab und zieht das Solvens im Vakuum ab. Der Rückstand wird an Kieselgel mit Heptan/Essigester = 3/1 chromatographiert. Das Produkt wird aus Hexan umkristallisiert.
Ausbeute: 0,33 g
NMR: 8,65 ppm (s, 2H); 7,3 ppm (q zentriert, 4H); 4,2 ppm (t, 2H); 3,1 pm 8q zentriert, 2H)0.50 g of 2-methyloxirane-2-carboxylic acid are dissolved in 50 ml of absolute dichloromethane and admixed with 2.94 g of 2-octyloxy-5- (4-hydroxyphenyl) -pyrimidine. 2 g of dicyclohexylcarbodiimide are added and the mixture is stirred at room temperature for 18 hours. It is filtered off and the solvent is removed in vacuo. The residue is chromatographed on silica gel with heptane / ethyl acetate = 3/1. The product is recrystallized from hexane.
Yield: 0.33 g
NMR: 8.65 ppm (s, 2H); 7.3 ppm (q centered, 4H); 4.2 ppm (t, 2H); 3.1 pm 8q centered, 2H)

Example 5 Synthesis of 5- (2-methyloxirane-2-carboxylic acid ester) -2- (4- phenylmethyl (3-butyl-2-oxiranyl) ethers) pyrimidine

0,63 g 2-Methyloxiran-2-carbonsäure werden in 50 ml absolutem Dichlormethan gelöst und mit 3,7 g 5-(Hydroxy)-2-(4-phenylmethyl(3-butyl-2-oxiranyl)-ether)- pyrimidin versetzt. Man fügt 2,4 g Dicyclohexylcarbodiimid zu und rührt 18 Stunden bei Raumtemperatur. Man filtriert ab und zieht das Solvens im Vakuum ab. Der Rückstand wird an Kieselgel mit Heptan/Essigester = 3/1 chromatographiert. Das Produkt wird aus Hexan umkristallisiert.
Ausbeute: 0,36 g
NMR: 8,65 ppm (s, 2H); 8,35 ppm (m zentriert, 2H); 7,0 ppm (m zentriert, 2H); 4,24 ppm (m, 1H); 4,06 ppm (m, 1H); 3,14 ppm (m, 1H); 2,98 ppm (m, 1H) 0.63 g of 2-methyloxirane-2-carboxylic acid are dissolved in 50 ml of absolute dichloromethane and treated with 3.7 g of 5- (hydroxy) -2- (4-phenylmethyl (3-butyl-2-oxiranyl) ether) pyrimidine added. 2.4 g of dicyclohexylcarbodiimide are added and the mixture is stirred at room temperature for 18 hours. It is filtered off and the solvent is removed in vacuo. The residue is chromatographed on silica gel with heptane / ethyl acetate = 3/1. The product is recrystallized from hexane.
Yield: 0.36 g
NMR: 8.65 ppm (s, 2H); 8.35 ppm (centered, 2H); 7.0 ppm (m centered, 2H); 4.24 ppm (m, 1H); 4.06 ppm (m, 1H); 3.14 ppm (m, 1H); 2.98 ppm (m, 1H)

applications

Zur Überprüfung der Wirksamkeit der vorstehend beschriebenen Verbindungen als ferroelektrische Dotierstoffe in Flüssigkristall-Systemen mit geneigten smektischen Phasen werden diese in Konzentrationen von jeweils 10 Mol% zu den unten beschriebenen nicht-chiralen Testmischungen M1 und M2 gemischt und die Werte für die spontane Polarisation (P_s in nC/cm², gemessen in M1) sowie die Verdrillungskraft (HTP in µm^-1, gemessen in M2) der Mischung bestimmt.To test the effectiveness of the above-described compounds as ferroelectric dopants in liquid crystal systems with tilted smectic phases, they are mixed in concentrations of 10 mol% each to the non-chiral test mixtures M1 and M2 described below and the values for the spontaneous polarization (P _s in nC / cm ² , measured in M1) and the twisting force (HTP in μm ^-1 , measured in M2) of the mixture.

Die P_s-Werte werden nach der Methode von H. Diamant et al. (Rev. Sci. Instr., 28, 30,1957) gemessen. Die Bestimmung der Verdrillungskraft der cholesterischen Phase erfolgt, wie z. B. bei P. Kassubek et al., Mol. Cryst. Liq., Vol. 8, 305-314, 1969 beschrieben, in einer Keimzelle mit Orientierungsschicht durch Ausmessen der Versetzungslinien unter dem Polarisationsmikroskop.The P _s values are determined by the method of H. Diamant et al. (Rev. Sci. Instr., 28, 30, 1957). The determination of the twisting force of the cholesteric phase takes place, such. In P. Kassubek et al., Mol. Cryst. Liq., Vol. 8, 305-314, 1969, in a seed cell with orientation layer by measuring the dislocation lines under the polarizing microscope.

Die nicht-chiralen Testmischungen M1 und M2 besitzen die Zusammensetzung und Phasenfolgen:The non-chiral test mixtures M1 and M2 have the composition and Phase sequences:

M1:M1: (M89/85)(M89 / 85) 5-Octyloxy-2-(4-hexyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyloxy-2- (4-hexyloxy-phenyl) -pyrimidin 25,3 Mol-%25.3 mol% 5-Octyloxy-2-(4-butyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyloxy-2- (4-butyloxy-phenyl) -pyrimidin 26,7 Mol-%26.7 mol% 5-Octyloxy-2-(4-decyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyloxy-2- (4-decyloxy-phenyl) -pyrimidin 21,3 Mol-%21.3 mol% 5-Octyloxy-2-(4-octyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyloxy-2- (4-octyloxy-phenyl) -pyrimidin 11,7 Mol-%11.7 mol% trans-4-Phenyl-cyclohexancarbonsäure-(4′-(5-decylpyrimidin-2-yl))-ph-enylestertrans-4-phenyl-cyclohexane carboxylic acid (4 '- (5-decylpyrimidine-2-yl)) - ph-enyl ester 15,0 Mol-%15.0 mol% Phasenfolge: @Phase sequence: @ S_c 84 S_A 93 N 105 lS _c 84 S _A 93 N 105 l

M2:M2: (M216/82,5)(M216 / 82,5) 5-Octyloxy-2-(4-hexyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyloxy-2- (4-hexyloxy-phenyl) -pyrimidin 8,1 Mol-%8.1 mol% 5-Octyloxy-2-(4-butyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyloxy-2- (4-butyloxy-phenyl) -pyrimidin 8,6 Mol-%8.6 mol% 5-Octyloxy-2-(4-decyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyloxy-2- (4-decyloxy-phenyl) -pyrimidin 6,8 Mol-%6.8 mol% 5-Octyloxy-2-(4-octyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyloxy-2- (4-octyloxy-phenyl) -pyrimidin 3,7 Mol-%3.7 mol% 5-Octyl-2-(4-hexyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyl-2- (4-hexyloxy-phenyl) -pyrimidin 12,8 Mol-%12.8 mol% 5-Octyl-2-(4-octyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyl-2- (4-octyloxy-phenyl) -pyrimidin 11,5 Mol-%11.5 mol% 5-Octyl-2-(4-decyloxy-phenyl)-pyrimidin5-octyl-2- (4-decyloxy-phenyl) -pyrimidin 8,7 Mol-%8.7 mol% trans-4-Phenyl-cyclohexancarbonsäure-(4′-(5-dodecylpyrimidin-2-yl))--phenylestertrans-4-phenyl-cyclohexane carboxylic acid (4 '- (5-dodecylpyrimidine-2-yl)) - phenyl ester 12,6 Mol-%12.6 mol% Phasenfolge: @Phase sequence: @ S_c 49 S_A 58 N 85 lS _c 49 S _A 58 N 85 l

In der unten stehenden Tabelle werden die erfindungsgemäßen Dotierstoffe (Bsp. 1-5) mit anderen Dotierstoffen (Bsp. 6-9) verglichen. In Spalte 4 ist der Polarisationswert (nC/cm²) aufgeführt, in Spalte 5 ist die Verdrillungskraft (1/µm) in der cholesterischen Phase ca. 20 oberhalb des Sa-N Überganges angegeben. In the table below, the dopants according to the invention (Examples 1-5) are compared with other dopants (Examples 6-9). Column 4 shows the polarization value (nC / cm ² ), column 5 shows the twisting force (1 / μm) in the cholesteric phase about 20 above the Sa-N transition.

Die Tabelle zeigt, daß die erfindungsgemäßen Dotierstoffe (1 - 5) im Vergleich zu den Beispielen 6-9 eine verstärkte Neigung zur Ausbildung flüssigkristalliner Phasen zeigen. Die Substitution an der 2-Position des Oxirans führt zu einer größeren Verdrillungskraft (vgl. Bsp. 1 und 7). Sie besitzen eine stark negative helikale Verdrillung, die sich insbesondere dazu eignet, zusammen mit den aus EP 02 92 954 bekannten Verbindungen (s. Bsp. 6, 8, 9) Mischungen herzustellen, die in der cholesterischen Phase einen unendlich langen Pitch und damit eine gute Orientierbarkeit aufweisen.The table shows that the dopants (1-5) according to the invention in comparison to Examples 6-9 an increased tendency to form liquid crystalline Show phases. The substitution at the 2-position of the oxirane leads to a greater twisting force (see examples 1 and 7). You have a strong negative helical twist, which is particularly suitable together with those from EP 02 92 954 known compounds (see, for example, 6, 8, 9) mixtures produce, the in the cholesteric phase an infinitely long pitch and therefore a good one Orientability have.

Claims

1. Chriale oxirane derivatives of the general formula I. in which the symbols and indices have the following meaning:
R ¹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 22 C atoms (with or without asymmetric C atom), where also one or more -CH ₂ groups is represented by -O-, -S-, -SO-, - CO, -CH = CH-, -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4 cyclohexylene can be replaced, with the proviso that chalcogen atoms (O, S, SO) not may be directly bonded together, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br, -CN, -SCN, -OCN or -N ₃ , or one of the following chiral groups: R ² is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric carbon atom), wherein also one or more -CH ₂ groups by -O-, -CO-, -CH = CH -, -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene can be replaced with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded together, and with the proviso that at least R ³ or R ⁴ must be different from hydrogen, if R ^{2 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical by -F, -Cl, -Br, -CN, -SCN, -OCN or -N _{3 be} substituted can, or one of the following chiral groups: R ³ , R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ are independently H or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms; or R ⁵ and R ⁶ together may also be - (CH ₂ ) ₄ ) - or - (CH ₂ ) ₅ - when they are bonded as substituents to a dioxolane system,
R ⁹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where one or more -CH ₂ groups are also represented by -O-, -CO-, -CH = CH- , -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene, with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other, and with the proviso that at least R ⁵ or R ⁶ must be different from hydrogen when R ^{9 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br, -CN, -SCN, -OCN or -N ₃ can, or one of the following chiral groups: A ¹ , A ² , A ³ are the same or different 1,4-phenylene, wherein one or two H atoms may be replaced by F, Cl and / or CN, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6 -diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, trans-1,4-cyclohexylene, in which one or two H atoms may be replaced by CN and / or CH ₃ , (1,3 , 4) thiadiazole-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, 1,3-dithian-2,5-diyl, 1,3-thiazole-2,4-diyl, 1, 3-thiazole-2,5-diyl, thiophene-2,4-diyl, thiophene-2,5-diyl, piperazine-1,4-diyl, piperazine-2,5-diyl, naphthalene-2,6-diyl, Bicyclo (2.2.2) octane-1,4-diyl or 1,3-dioxaborinane-2,5-diyl,
M ¹ , M ² are the same or different, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO -O-, -CH ₂ -O-, -O-CH ₂ -, -CH ₂ CH ₂ -, -CH = CH- or -C≡C-,
M ³ is -CH ₂ -O-, -CO-O- or a single bond,
a, b, c, d, e are zero or one, under the condition that the sum a + c + e is 1, 2 or 3,
n is the number 1 to 5.

2. oxirane derivatives according to claim 1, characterized in that the symbols and indices have the following meaning:
R ¹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 20 C atoms (with or without asymmetric carbon atom), wherein a -CH ₂ - group by -O-, -S-, -SO-, -CO -, -CH = CH-, -C≡C-, Δ, -Si (CH ₃ ) ₂ - or 1,4-cyclohexylene may be replaced, with the proviso that chalcogen atoms are not likely to be directly bonded together, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br or -CN, or one of the following chiral groups; R ² is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where also one or more -CH ₂ groups is represented by -O-, -CO-, -CH = CH- , -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene, with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other, and with the proviso that at least R ³ or R ⁴ must be different from hydrogen if R ^{2 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br, or -CN, or one of the following chiral groups: R ³ , R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ are independently H or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms; where R ⁵ and R ⁶ together may also be - (CH ₂ ) ₄ ) - or - (CH ₂ ) ₅ -, if they are bonded as substituents to a dioxolane system,
R ⁹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where one or more -CH ₂ groups are also represented by -O-, -CO-, -CH = CH- , -C≡C-, Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene, with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other, and with the proviso that at least R ⁵ or R ⁶ must be different from hydrogen if R ^{9 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, -Cl, -Br, or -CN, or one of the following chiral groups: A ¹ , A ² , A ³ are, identically or differently, 1,4-phenylene, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, trans-1,4-cyclohexylene, (1,3,4) thiadiazole-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, naphthalene-2,6-diyl or bicyclo (2.2.2) octane-1,4-diyl,
M ¹ , M ² are identical or different -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH ₂ -O-, -O-CH ₂ -, -CH ₂ -CH ₂ - , -CH = CH- or -C≡C-,
M ³ is -CH ₂ -O-, -O-CO- or a single bond.

3. oxirane derivatives according to claim 1, characterized in that the symbols and indices have the following meaning:
R ¹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 18 C atoms (with or without asymmetric carbon atom), a -CH ₂ - group also being represented by -O-, -CO-, -CH = CH-, -C≡C-, Δ, -Si (CH ₃ ) ₂ - or 1,4-cyclohexylene may be replaced, with the proviso that chalcogen atoms are not likely to be directly bonded together, and / or one or more H atoms of the alkyl radical be substituted by -F, -Cl, -Br or -CN, or one of the following chiral groups; R ² is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where also one or more -CH ₂ groups is represented by -O-, -CO-, -CH = CH- , Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene, with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other and with the proviso that at least R ³ or R ^{4 are} different from hydrogen when R ^{2 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, or one of the following chiral groups: R ³ , R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ are independently H or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms; where R ⁵ and R ⁶ may together also be - (CH ₂ ) ₄ ) - or - (CH ₂ ) ₅ - when they are bonded as substituents to a dioxolane system,
R ⁹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where one or more -CH ₂ groups are also represented by -O-, -CO-, -CH = CH- , Δ, -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - or 1,4-cyclohexylene, with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other and with the proviso that at least R ⁵ or R ^{6 are} different from hydrogen when R ^{9 is} other than methyl, and / or one or more H atoms of the alkyl radical may be substituted by -F, or one of the following chiral groups: A ¹ , A ² , A ³ are, identically or differently, 1,4-phenylene, pyrazine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, trans-1,4-cyclohexylene, (1,3,4) thiadiazole-2,5-diyl or naphthalene-2,6-diyl;
M ¹ , M ² are identical or different -O-, -CO-O-, -O-CO-, -CH ₂ -O-, -O-CH ₂ -, -CH ₂ -CH ₂ -, -CH = CH- or -C≡C-,
M ³ is -CH ₂ -O-, -CO-O- or a single bond.

4. oxirane derivatives according to claim 1, characterized in that the symbols have the following meaning:
R ¹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom), where also a -CH ₂ - group is represented by -O-, -CO-, -CH = CH-, Δ, -Si (CH ₃ ) ₂ - or 1,4-cyclohexylene may be replaced, provided that chalcogen atoms are not allowed to be directly bonded together, or hydrogen, or the chiral group R ² is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where one or more -CH ₂ groups are also denoted by -O- or -Si ((CH ₃ ) ₂ ) - may be replaced, provided that oxygen atoms are not allowed to be directly linked to each other and with the proviso that at least R ³ or R ⁴ must be different from hydrogen if R ^{2 is} not the same as methyl,
R ³ , R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ independently of one another are H or an alkyl radical having 1 to 16 C atoms,
R ⁹ is hydrogen or a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 16 C atoms (with or without asymmetric C atom) where also one or more -CH ₂ groups is represented by -O- or -Si ((CH ₃ ) ₂ ) with the proviso that oxygen atoms may not be directly bonded to each other and with the proviso that at least R ⁵ or R ⁶ must be different from hydrogen when R ^{9 is} other than methyl,
M ³ is -CH ₂ -O- or -CO-O-, and the grouping (-A ¹ ) _a (-M ¹ ) _b (-A ² ) _c (-M ² ) _d (-A ³ ) _e - has the following meaning: with the proviso that R ^{1 may} not be bound to any of the aromatic rings via a chalcogen atom when there is a nitrogen atom in this ring in at least one ortho position to R ¹ , unless the chalcogen atom is part of an ether or thioether.

5. Ferroelectric liquid crystal mixture, characterized by a content from 0.01 to 60% by weight of at least one oxirane derivative according to claim 1.

6. ferroelectric liquid crystal mixture, characterized by a content from 0.01 to 60% by weight of at least one oxirane derivative according to claim Second

7. Ferroelectric liquid-crystal mixture, characterized by a content from 0.01 to 60% by weight of at least one oxirane derivative according to claim Third

8. Ferroelectric liquid-crystal mixture, characterized by a content from 0.01 to 60% by weight of at least one oxirane derivative according to claim 4th

9. Electro-optical or completely optical components, the one A liquid-crystal mixture according to claim 5, 6, 7 or 8.