專利名稱:顯示液晶相的聚合性組合物及使用其的光學各向異性體的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及具有有用的聚合性的含有液晶性化合物的聚合性液晶組合物,所說的聚合性作為位相差板、偏光板、偏光棱鏡、光導波路、壓電元件、非線型光學元件、各種光過濾器、利用膽甾型液晶相等的選擇反射的液晶顏料、液晶-樹脂復合顯示器、全息液晶顯示器、高分子穩(wěn)定化液晶(強介電性液晶、反強介電性液晶)顯示器、光纖等的被覆劑有用。
背景技術:
具有聚合性官能團的液晶性化合物(以下稱為聚合物液晶化合物)或含有這種化合物的聚合性液晶組合物,以液晶狀態(tài)取向后,在該狀態(tài)下照射紫外線等活性能量射線,可以制備將液晶分子的取向狀態(tài)結構固定化的高分子。這樣得到的高分子,具有折射率、介電率、磁化率、彈性率、熱膨脹率等物理性質的各向異性,所以可以應用于位相差板、偏光板、偏光棱鏡、光導波路、壓電元件、非線性光學元件、各種光過濾器、利用膽甾型液晶相等的選擇反射的顏料、光纖等的被覆劑。
用于這些用途的聚合性液晶組合物,有特開平8-3111號公報中提供的含有1分子中有1個(甲基)丙烯酸基的液晶性化合物的聚合性液晶組合物。該公報中公開的聚合性液晶組合物,具有室溫下顯示液晶性的特征,但聚合后的透明性和聚合物的機械強度不夠。
特表平6-507987號公報(美國專利第5871665號說明書)、特開平10-310612號公報(歐洲專利公開第869112號公報)、特表平11-513360號公報(美國專利第5833880號說明書)、德國公開4226994號公報、英國公開專利第2306470號公報和國際專利申請公開第98/23580號說明書等中,公開了1分子中具有2個(甲基)丙烯酸基等聚合性官能團的液晶性化合物和含有該化合物的聚合性液晶組合物。這些公報中記載的化合物,至少一方的聚合性官能基通過亞烷氧基等連接鏈與環(huán)A結合,該環(huán)A直接或通過醚鍵、硫醚鍵、亞烷基、氧亞烷基、亞烷氧基、羰基、酯鍵、硫酯鍵、乙烯基、乙烯基羰氧基、乙烯基亞烷基、亞烷基乙烯基、甲基亞氨基、偶氮基或酰胺基與其他的環(huán)B結合。
這些化合物中,在環(huán)上無取代基的化合物,顯示向列相的下限溫度為100℃以上,另外,在環(huán)上具有氟原子、甲基、甲氧基、甲基羰基等取代基的化合物中,顯示向列相的溫度下限,一部分為低至60℃左右。聚合性液晶組合物,以液晶狀態(tài)均勻取向后,保持液晶狀態(tài)直接照射紫外線等能量射線,使其進行光聚合,半永久地固定均一的取向狀態(tài),如果顯示向列相的下限溫度比室溫高,則為保持液晶狀態(tài)均勻取向,有必要加溫,因為加溫的原因,就不只是由能量射線進行的光聚合了,不想要的熱聚合也發(fā)生了,液晶分子的均勻取向狀態(tài)喪失,結果與想要的取向狀態(tài)不同的不均勻取向狀態(tài)被固定,這是其存在的問題。使用這些材料,在不引起熱聚合的溫度范圍且操作性優(yōu)良的室溫至40℃左右的溫度下,調制顯示向列相的聚合性液晶組合物時,必須并用多種液晶化合物,這也是存在的問題。環(huán)上具有取代基的化合物,合成復雜,特別是含有氟原子的化合物與非涂敷物的密著性差。
特開平10-310612號公報(歐洲專利公開第869112號公報)和國際專利申請公開第98/23580號說明書中記載的化合物,在1分子中具有多個交聯(lián)性中間相(液晶相)形成性殘基,所以有凝固成玻璃狀的性質,而且分子量高至1000-3000,所以粘度高,與并用的其他聚合性的液晶性化合物的相溶性差。
特開平9-40585號(美國專利第5800733號)和特開平9-52857號(歐洲專利第755915號)中公開了具有2個交聯(lián)性中間相(液晶相)形成性殘基結合在1,2-位上的結構的化合物。這些化合物不顯示向列相,雖然一部分顯示了近晶相A,但近晶相A存在粘度高、取向性差的問題。
在“Liquid crystals”(第24卷,第3號,第375-379頁,1998年)中記載了作為目的化合物的分子的末端具有合成2-(鏈烯氧基苯氧基)-5-(氫硫基亞烷氧基苯氧基)甲苯時生成的雜質-該化合物的氫硫基和4-氫硫基亞烷氧基苯甲酸結合的結構。但該文獻中不過公開了作為雜質而被特定,完全沒有論及作為雜質而被特定的化合物在聚合性液晶組合物中的使用可能性。
發(fā)明的公開本發(fā)明的課題是提供一種聚合性液晶組合物,該組合物中含有具有聚合性的液晶性化合物,該組合物即使在環(huán)上不特別導入氟原子等取代基,也具有顯示向列相的溫度低、與并用的其他具有聚合性的液晶性化合物的相溶性好、聚合后的透明性和機械強度高的優(yōu)點。
本發(fā)明等對具有聚合性的液晶化合物的化學結構和物性的關系進行了深入的研究,結果發(fā)現(xiàn),使用具有結合聚合性官能團的環(huán)(A)、通過羰氧基亞烷氧基或氧亞烷基羰氧基(D)與環(huán)(A)結合的環(huán)(H)的液晶性化合物,可以解決上述課題,從而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明提供(A)一種顯示液晶相的聚合性組合物,其中含有化合物(I),該化合物(I)具有含有2以上的環(huán)結構的液晶性骨架,和通式P1-S1-A1-D1-E1-表示的部分結構,其中P1表示聚合性官能團,S1表示選自下列組中的連接鏈-(CH2)w-、-O(CH2)w-、-(CH2)wO-、-(CH2)wC(=O)O-、-(CH2)wOC(=O)-、-C(=O)O(CH2)w--OC(=O)(CH2)w-,其中w表示1-20的整數(shù),A1和E1分別獨立地表示烴環(huán)或雜環(huán),E1是含有液晶性骨架的環(huán),D1表示下列連接鏈,
-C(=O)-O-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-O-C(=O)-、-O-C(=O)-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-C(=O)-O-,m表示1-15的整數(shù)。
本發(fā)明還提供(B)光學各向異性體,由上述(A)記載的聚合性液晶組合物聚合得到的聚合物構成。
本發(fā)明還提供(C)光學低通電路過濾器,以上述(B)記載的光學各向異性體為構成要素。
附圖的簡單說明
圖1表示組合物中由式(s-11)表示的液晶性丙烯酸酯化合物的比例與出現(xiàn)的相的關系,所說的組合物由式(s-4)表示的液晶性丙烯酸酯化合物與式(s-11)表示的液晶性丙烯酸酯化合物組成。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)本發(fā)明的聚合性液晶組合物中使用的化合物(I)優(yōu)選通式(II)表示的化合物,P2-S2-A2-D2-E2Y1-F1nY2-G1D3-A3qS3-P3式中,P2和P3分別獨立地表示選自(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基、乙氧基、巰基、乙烯氧基和馬來酰亞胺基中的聚合性官能團,S1和S3分別獨立地表示選自下組的連接鏈-(CH2)w-、-O(CH2)w-、-(CH2)wO-、-(CH2)wC(=O)O-、-(CH2)wOC(=O)-、-C(=O)O(CH2)w-、-OC(=O)(CH2)w-,其中w表示1-20的整數(shù)。
A2、A3、E2、F1、和G1分別獨立地表示選自下組的環(huán)結構, 其中p表示1-4的整數(shù)。
D2和D3分別獨立地表示選自下組的連接鏈,-C(=O)-O-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-O-C(=O)-、-O-C(=O)-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-C(=O)-O-其中m表示1-15的整數(shù)。
Y1和Y2分別獨立地表示選自下組的連接基單鍵、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、-(CH2)4-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-其中n表示0-3的整數(shù),q是0或1。
本發(fā)明的具有液晶性的聚合性組合物中使用的化合物(I)和通式(II)表示的化合物中,聚合性官能團如果是可進行自由基聚合、陽離子催化聚合、陰離子催化聚合等聚合反應的物質,則無特別限定,優(yōu)選可由紫外線、電子射線、α線、β線、γ線等電離放射線、微波、高頻活性光線等活性能量射線照射進行聚合的官能團。
作為聚合性官能團,如(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基、環(huán)氧基、乙炔基、巰基、乙烯氧基、馬來酰亞胺基等。其中優(yōu)選(甲基)丙烯酰氧基、乙烯基、環(huán)氧基、巰基、乙烯氧基,特別優(yōu)選(甲基)丙烯酰氧基、乙烯基、環(huán)氧基、乙烯氧基,最優(yōu)選(甲基)丙烯酰氧基。
S1、S2和S3分別獨立選自下組的連接鏈,其中w表示2-18,更優(yōu)選為4-10,-(CH2)w-、-O(CH2)w-、-(CH2)wO-、-(CH2)wC(=O)O-、-(CH2)wOC(=O)-、-C(=O)O(CH2)w-、-OC(=O)(CH2)w-其中w表示1-20的整數(shù)。
化合物(I)中,A1和E1分別獨立地表示脂肪族烴環(huán)、芳香族烴環(huán)等烴環(huán),或雜環(huán)。這些環(huán)優(yōu)選是6元環(huán)或6元環(huán)之間的稠環(huán)。環(huán)上的氫原子可以被氟原子、氯原子等鹵原子,甲基等低級烷基,甲氧基等低級烷氧基等取代基取代。E1是含有液晶性骨架的環(huán)?;衔?I)中的液晶性骨架具有2以上的烴環(huán)和/或雜環(huán)等環(huán)結構,優(yōu)選具有2-6個。液晶性骨架優(yōu)選上述通式(II)中通式-E2-(Y1-F1)n-Y2-G1-表示的的液晶性骨架。
A1、A2、A3、E1、E2、F1和G1分別獨立地表示選自下組的環(huán)結構 式中p是1-4的整數(shù)。其中特別優(yōu)選選自下組的環(huán)結構 式中p表示1-4的整數(shù)。最優(yōu)選 D1、D2和D3分別獨立地表示選自下組的連接鏈-C(=O)-O-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-O-C(=O)-、-O-C(=O)-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-C(=O)-O-其中m表示2-15的整數(shù)。其中特別優(yōu)選-C(=O)O(CH2)w-O-、-O(CH2)w-O-C(=O)-在此情況下,m=1的場合下的連接鏈-C(=0)OCH2-O-中,是1個碳原子上結合2個醚基的結構,不只化合物單體耐光性差,聚合物的耐光性也差,所以不優(yōu)選。
Y1和Y2分別獨立地表示單鍵、 -CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、-(CH2)4-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-其中n表示0-3的整數(shù)。N為2或3時,各Y1和F1可以相同也可以不同。
作為液晶性骨架的例子的通式-E2-(Y1-F1)n-Y2-G1-表示的結構,例如是下式(1)-(446)表示的結構。
其中芳香環(huán)、脂環(huán)、雜環(huán)和稠環(huán)可以被氰基、鹵原子、碳原子數(shù)1-7的烷基、烷氧基和烷?;械囊环N以上的取代基取代。
通式(II)表示的化合物中特別優(yōu)選下列通式表示的聚合性液晶化合物。
通式(VI)表示的聚合性液晶化合物, 式中,X表示氫原子或甲基,Y3表示選自單鍵、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-C≡C-、-CH2CH2-中的連接基,q表示1-20的整數(shù),m是2-15的整數(shù),p表示0或1,各1,4-亞苯基可以分別獨立地被氰基、鹵原子、碳原子數(shù)1-7的烷基、烷氧基和烷?;械?個以上的取代基取代。
通式(VII)表示的聚合性液晶化合物, 式中,X表示氫原子或甲基,Y3表示選自單鍵、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-C≡C-、-CH2CH2-中的連接基,q表示1-20的整數(shù),m是2-15的整數(shù),p表示0或1,1,4-環(huán)己烯基和1,4-亞苯基可以分別獨立地被氰基、鹵原子、碳原子數(shù)1-7的烷基、烷氧基和烷?;械?個以上的取代基取代。
通式(VIII)表示的聚合性液晶化合物, 式中,X表示氫原子或甲基,Y3、Y4、Y5分別獨立地表示選自單鍵、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-C≡C-、-CH2CH2-中的連接基,p和q分別獨立地表示0或1,l表示1-20的整數(shù),m是2-15的整數(shù),環(huán)J表示1,4-環(huán)己烯基或1,4-亞苯基。1,4環(huán)己烯基或1,4-亞苯基可以分別獨立地被氰基、鹵原子、碳原子數(shù)1-7的烷基、烷氧基和烷?;械?個以上的取代基取代。
通式(XXXV)表示的聚合性液晶化合物, 式中,X1和X2表示氫原子或甲基,l和n分別獨立地表示1-20的整數(shù),m是3-16的整數(shù),1,4-環(huán)己烯基或1,4-亞苯基可以分別獨立地被氰基、鹵原子、碳原子數(shù)1-7的烷基、烷氧基和烷酰基中的1個以上的取代基取代。
通式(IX)表示的聚合性液晶化合物, 式中,X表示氫原子或甲基,Y3、Y4、Y5分別獨立地表示選自單鍵、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-C≡C-、-CH2CH2-中的連接基,p和q分別獨立地表示0或1,1表示1-20的整數(shù),m是2-15的整數(shù),環(huán)J表示1,4-環(huán)己烯基或1,4-亞苯基。1,4環(huán)己烯基或1,4-亞苯基可以分別獨立地被氰基、鹵原子、碳原子數(shù)1-7的烷基、烷氧基和烷?;械?個以上的取代基取代。
通式(X)表示的聚合性液晶化合物, 式中,X1和X2表示氫原子或甲基,l表示1-20的整數(shù),m和n分別獨立地表示3-16的整數(shù),o是1-20的整數(shù),1,4--亞苯基可以分別獨立地被氰基、鹵原子、碳原子數(shù)1-7的烷基、烷氧基和烷?;械?個以上的取代基取代。
上述通式(VI)、(VII)、(XXXV)表示的優(yōu)選聚合性液晶化合物在下表1、2、3中所示。(表1)
表1中的No.1-8表示相當于通式(VI)、(VII)、(XXXV)的結構或數(shù)字。
(表2)
表2中的No.9-16表示相當于通式(VI)、(VII)、(XXXV)的結構或數(shù)字。(表3)
表3中的No.17-24表示相當于通式(VI)、(VII)、(XXXV)的結構或數(shù)字。
通式(VIII)、(IX)和(X)表示的優(yōu)選聚合性液晶化合物在下表4、5、6中表示。
(表4)
表4中的No.25-32表示相當于通式(VIII)、(IX)、(X)的結構或數(shù)字。(表5)
表5中的No.33-40表示相當于通式(VIII)、(IX)、(X)的結構或數(shù)字。
(表6)
表6中的No.41-48表示相當于通式(VIII)、(IX)、(X)的結構或數(shù)字。
本發(fā)明的優(yōu)選化合物例如有(甲基)丙烯酸酯化合物,作為反應性基優(yōu)選具有環(huán)氧基的化合物。作為這種化合物,例如有下式(XI)和(XII)表示的化合物。
式中Y3表示選自單鍵、-OC(=0)-、-C(=0)-、-C≡C-和-CH2CH2-中的連接基,q表示1-20的整數(shù),m表示2-15的整數(shù),p是0或1的整數(shù),各1,4-亞苯基可以分別獨立地被氰基、鹵原子、碳原子數(shù)1-7的烷基、烷氧基和烷?;械?個以上的取代基取代。
本發(fā)明的優(yōu)選化合物例如有(甲基)丙烯酸酯化合物,作為反應性基優(yōu)選具有乙烯氧基的化合物。作為這種化合物,例如有下式(XIII)和(XIV)表示的化合物。
式中Y3表示選自單鍵、-OC(=O)-、-C(=O)-、-C≡C-和-CH2CH2-中的連接基,q表示1-20的整數(shù),m表示2-15的整數(shù),p是0或1的整數(shù),各1,4-亞苯基可以分別獨立地被氰基、鹵原子、碳原子數(shù)1-7的烷基、烷氧基和烷?;械?個以上的取代基取代。
上述式(XIII)和(XIV)表示的優(yōu)選的聚合性液晶化合物在下述表7和8中表示。
(表7)
表7中表示的No.49-56表示相當于通式(XII)、(XIII)和(XIV)的結構或數(shù)字。
(表8)
表8中表示的No.57-64表示相當于通式(XI)、(XII)和(XIV)的結構或數(shù)字。
以上列出了本發(fā)明化合物的優(yōu)選例,在這些化合物中環(huán)己烷環(huán)優(yōu)選反式環(huán)己烷環(huán)。
通式(VI)表示的化合物例如由以下方法合成。 式中X、Y3、q、m和p與通式(VI)的情況相同,DCC表示二環(huán)己基碳化二亞胺基。
即將通式(XVI)表示的醇衍生物和2當量的通式(XV)表示的羧酸衍生物,用DCC(二環(huán)己基碳化二亞胺基)等縮合劑進行酯化反應,可以合成目的化合物-通式(VI)表示的化合物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XV)表示的羧酸衍生物由以下方法合成。 式中X和q的含義與通式(VI)中相同,Me表示甲基。
通式(XV-1)表示的4-羥基苯甲酸甲酯和通式(XV-2)表示的具有溴基的醇衍生物反應,得到通式(XV-3)表示的化合物后,加水分解甲酯,得到通式(XV-4)表示的化合物。該化合物在酸催化劑的存在下,一邊蒸餾除去水,一邊與(甲基)丙烯酸反應,得到目的化合物-通式(XV-5)表示的羧酸衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XV)表示的羧酸衍生物,芳香環(huán)上的氫原子被氟原子取代的化合物(通式(XV-9)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中X和q與通式(VI)中含義相同。
通式(XV-6)表示的2-氟-4-羥基苯甲腈和通式(XV-2)表示的具有溴基的醇衍生物反應,得到通式(XV-7)表示的化合物后,加水分解氰基,得到通式(XV-8)表示的化合物。該化合物在酸催化劑存在下一邊蒸餾除去水,一邊與與(甲基)丙烯酸反應,得到目的化合物-通式(XV-9)表示的羧酸衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XV)表示的羧酸衍生物,芳香環(huán)上的氫原子被甲氧基取代的化合物(通式(XV-13)的化合物)例如由以下方法合成。 式中X和q與通式(VI)中的含義相同,Me表示甲基。
通式(XV-10)表示的香草酸甲酯與通式(XV-12)表示的具有溴基的醇衍生物反應,得到通式(XV-11)表示的化合物后,水解甲酯,得到式(XV-12)表示的化合物。該化合物在酸催化劑的存在下一邊蒸餾除去水,一邊與(甲基)丙烯酸反應,得到目的化合物-通式(XV-13)表示的羧酸衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XV)表示的羧酸衍生物,芳香環(huán)上的氫原子被甲基取代的化合物(通式(XV-17)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中X和q與通式(VI)中含義相同。
通式(XV-14)表示的4-羥基-2-甲基苯甲腈與通式(XV-2)表示的具有溴基的醇衍生物反應,得到通式(XV-15)表示的化合物后,水解氰基,得到通式(XV-16)表示的化合物。該化合物在酸催化劑的存在下一邊蒸餾除去水,一邊與(甲基)丙烯酸反應,得到目的化合物-通式(XV-17)表示的羧酸衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)中,Y3是單鍵,p是1的醇衍生物(通式(XVI-3)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中,m與通式(VI)中含義相同。
通式(XVI-1)表示的4,4’-雙酚與通式(XVI-2)表示的具有溴基的醇衍生物反應,得到目的化合物-通式(XVI-3)表示的醇衍生物。
通式(XI)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)中Y3是單鍵,p是1,且芳香環(huán)上的氫原子被氟基取代的醇衍生物(通式(XVI-11)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中m與通式(VI)中含義相同。
通式(XVI-4)表示的4-溴-2-氟苯酚的羥基用四吡喃基醚保護后,與鎂反應,得到式(XVI-6)表示的格利雅試劑。然后,式(XVI-7)表示的4-碘苯酚與通式(XVI-2)表示的具有溴基的醇衍生物反應后,末端的羥基作為四吡喃基醚保護,得到式(XVI-9)表示的化合物。通式(XVI-9)表示的化合物與式(XVI-6)表示的格利雅試劑在鈀催化劑的存在下進行強偶合反應,得到通式(XVI-10)表示的化合物后,進行脫保護,得到目的化合物-通式(XVI-11)表示的醇衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)中Y3為單鍵,p為1,且芳香環(huán)上的氫原子被氟基取代的醇衍生物(通式(XVI-17)表示的化合物)例如由以下方法合成。
式中,m與通式(VI)中含義相同。
通式(XVI-4)表示的4-溴-2-氟苯酚與通式(XVI-2)表示的具有溴基的醇衍生物反應后,末端的羥基作為四吡喃基醚保護,再與鎂反應得到通式(XVI-14)表示的格利雅試劑。然后通式(XVI-7)表示的4-碘苯酚的羥基作為四吡喃基醚保護,得到式(XVI-15)表示的化合物。通式(XVI-15)表示的化合物與式(XVI-14)表示的格利雅試劑在鈀催化劑的存在下進行強偶合反應,得到通式(XVI-16)表示的化合物后,進行脫保護,得到目的化合物-通式(XVI-17)表示的醇衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)中Y3為單鍵,p為1,且芳香環(huán)上的氫原子被氟基取代的醇衍生物(通式(XVI-24)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中m與通式(VI)中含義相同。
通式(XVI-18)表示的4-溴-2-氟-1-苯基苯中用弗雷得爾克拉弗茨反應導入乙?;?,得到通式(XVI-19)表示的化合物。然后將通式(XVI-19)表示的化合物的乙?;瞄g氯苯甲酸氧化成酯基后,水解,得到通式(XVI-20)表示的化合物。式(XVI-20)表示的化合物與具有溴基的醇衍生物反應后,羥基作為四吡喃基醚保護,得到式(XVI-22)表示的化合物。通式(XVI-22)表示的化合物與鎂反應稱為格利雅試劑后,與二甲基甲酰胺反應,再水解,得到通式(XVI-23)表示的化合物。氧化通式(XVI-23)表示的化合物的醛基,再水解,得到目的化合物-通式(XVI-24)表示的醇衍生物。
以上給出了1,4-亞苯基的1個氫原子被氟原子取代的化合物的合成例,但也可以取代2個以上,與氟原子一起,或代替氟原子,被甲基或甲氧基取代的化合物也可以根據(jù)上述記載合成。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)中Y3為-C(=O)O-,p為1的醇衍生物(通式(XVI-30)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中m與通式(VI)中含義相同,DCC表示二環(huán)己基碳化二亞胺,Base表示堿,Ph表示苯基。
通式(XVI-25)表示的4-乙酰氧基苯甲酸與通式(XVI-26)表示的4-芐氧基苯酚,用二環(huán)己基碳化二亞胺等縮合劑進行反應,得到通式(XVI-27)表示的化合物。通式(XVI-27)表示的化合物與苯甲胺反應,得到式(XVI-28)表示的化合物。式(XVI-28)表示的化合物與通式(XVI-2)表示的具有溴基的醇衍生物反應后,再還原性地使苯甲基脫離,得到目的化合物-通式(XVI-30)表示的醇衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)中Y3為-C≡C-,p為1,且芳香環(huán)上的氫原子被氟基取代的醇衍生物(通式)XVI-36)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中,m與通式(VI)中含義相同,Base表示堿,Ph表示苯基。
式(XVI-4)表示的4-溴-2-氟苯酚的羥基用四吡喃基醚保護后,在鈀催化劑的存在下,與2-甲基-3-丁炔-2-醇反應,再脫離叔丁基醇基,得到式(XVI-33)表示的乙炔衍生物。式(XVI-33)表示的乙炔衍生物與式(XVI-7)表示的4-碘苯酚在鈀催化劑的存在下進行偶合反應,得到式(XVI-34)表示的化合物。式(V-34)表示的化合物與通式(XVI--2)表示的具有溴基的醇衍生物反應后,進行脫保護,得到目的化合物-通式(XVI-36)表示的醇衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)中Y3為-CH2CH2-,p為1,且芳香環(huán)上的氫原子被氟基取代的醇衍生物(通式(XVI-37)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中,m與通式(VI)中含義相同。
還原通式(XVI-36)表示的醇衍生物的3鍵,得到通式(XVI-37)表示的醇衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)中,p為0的醇衍生物(通式(XVI-39)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中,m與通式(VI)中含義相同。
式(XVI-38)表示的氫醌與通式(XVI-2)表示的具有溴基的醇衍生物反應,得到目的化合物-通式(XVI-39)表示的醇衍生物。
通式(VI)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)中p為0,且芳香環(huán)上的氫原子被氟基取代的醇衍生物(通式(XVI-41)表示的化合物)例如由以下方法合成。 式中,m與通式(VI)中含義相同,DMF表示二甲基甲酰胺,mCPBA表示間氯過苯甲酸。
通式(XVI-14)表示的格利雅試劑和二甲基甲酰胺反應后,水解,得到通式(XVI-40)表示的醛衍生物,該醛衍生物利用過酸氧化后,水解,得到目的化合物-通式(XVI-41)表示的醇衍生物。
對通式(VII)表示的化合物進行說明。通式(VII)表示的化合物例如由以下方法合成。 式中X、Y3、q、m、p與通式(VII)中含義相同,DCC表示二環(huán)己基碳化二亞胺,Base表示堿。
通式(XVI)表示的醇衍生物和2當量的通式(XVII)表示的羧酸衍生物在二環(huán)己基碳化二亞胺等縮合劑的存在下進行酯化反應,得到目的化合物-通式(VII)表示的化合物。
通式(VII)表示的化合物的合成原料-通式(XVII)表示的羧酸衍生物例如由以下方法合成。 式中q和X與通式(VII)中含義相同。
式(XVII-1)表示的4-羥基苯甲醛和通式(XVII-2)表示的具有溴基的醇衍生物反應后,進行核還原,得到通式(XVII-4)表示的化合物。再將通式(XVII-4)表示的化合物在酸催化劑的存在下一邊蒸餾除去水,一邊與(甲基)丙烯酸反應后,氧化醛基,得到目的化合物-通式(XVII-6)表示的羧酸衍生物。
通式(VII)表示的化合物的合成原料-通式(XVI)表示的醇衍生物可以使用由上述合成例得到的物質。
以下說明通式(XXXV)表示的化合物。通式(XXXV)表示的化合物例如由以下方法合成。 式中,X1、X2、l、m、n與通式(XXXV)中含義相同,DCC表示二環(huán)己基碳化二亞胺,Base表示堿。
通式(XVI-35)表示的化合物與通式(XXXVI)表示的化合物用二環(huán)己基碳化二亞胺等縮合劑進行反應,得到通式(XXXVII)表示的化合物。然后將通式(XXXVII)表示的化合物的四吡喃基醚保護基脫離,得到通式(XXXVIII)表示的化合物。通式(XXXVIII)表示的化合物與通式(XXXIX)表示的化合物用二環(huán)己基碳化二亞胺進行反應,得到目的化合物-通式(XXXV)表示的化合物。
通式(XXXV)表示的化合物的合成原料-通式(XXXVI)表示的化合物按與上述通式(XVII)化合物的合成方法同樣的方法合成,通式(XXXIX)表示的化合物按與上述合成通式(XV)化合物的合成方法同樣的方法合成。
以下說明通式(VIII)表示的化合物。通式(VIII)表示的化合物例如由以下方法合成。 式中,X、Y3、Y4、Y5、p、q、l和m與通式(VIII)中含義相同,DCC表示二環(huán)己基碳化二亞胺,Base表示堿。
通式(XLVI)表示的化合物與通式(XLVII)表示的化合物用二環(huán)己基碳化二亞胺等縮合劑反應,得到目的化合物-通式(VIII)表示的化合物。
通式(XLVI)表示的化合物與通式(XLVII)表示的化合物用二環(huán)己基碳化二亞胺等縮合劑反應,得到目的化合物-通式(VIII)表示的化合物。
通式(XLV)表示的化合物的合成原料-通式(XLVI)表示的化合物例如由以下方法合成。 式中Y3、Y4、Y5、p、q、l、m與通式(VIII)中含義相同,Base表示堿。
通式(XLII)表示的化合物與式(XLVI-1)表示的化合物反應,得到目的化合物-通式(XLVI)表示的化合物。
通式(VIII)表示的化合物的合成原料-通式(XLVII)表示的化合物由與合成通式(XV)表示的化合物同樣的方法合成。
以下說明通式(IX)表示的化合物。通式(IX)表示的例如由以下方法合成。 式中X、Y3、Y4、Y5、p、q、l和m的含義與通式(IX)中相同,DCC表示二環(huán)己基碳化二亞胺,Base表示堿。
通式(XLVI)表示的化合物與通式(IL)表示的化合物用二環(huán)己基碳化二亞胺等縮合劑反應,得到目的化合物-通式(IX)表示的化合物。
通式(XLVIII)表示的化合物的合成原料-通式(IL)表示的化合物可由與合成通式(XII’)表示的化合物的同樣方法合成。
本發(fā)明的聚合性液晶化合物,可以由其自身調制組合物,但也可以混合公知的聚合性液晶化合物稱為組合物。公知的聚合性液晶化合物有分子內同時具有本領域內被認為是液晶性環(huán)骨架的骨架和聚合性官能基的具有聚合性的液晶化合物。該液晶性環(huán)骨架優(yōu)選具有至少2個或3個6元環(huán)的物質。作為聚合性官能團,可以列舉丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、環(huán)氧基、乙烯氧基、肉桂?;?、乙烯基、乙炔基、馬來酸酐縮亞胺等。
一分子中具有多個聚合性官能團的化合物,聚合性官能團的種類可以不同,例如具有2個聚合性官能團的化合物的情況下,一個是甲基丙烯?;硪粋€是乙烯基醚基。作為這種聚合性液晶化合物,例如有以下通式(LX)和(LXI)表示的化合物,但并不限于這些化合物。 式中n表示6-11的整數(shù)。
本發(fā)明的液晶組合物應用于制備光學元件時,優(yōu)選室溫下典型地為25℃下呈現(xiàn)液晶相。
本發(fā)明的液晶組合物只要是顯示通常在該領域內被認為是液晶相的相的組合物即可。在這種組合物中,作為液晶相,優(yōu)選表現(xiàn)出向列相、近晶相A、手性近晶相C、膽甾型液晶相的物質。其中,因為向列相具有良好的取向性,所以特別優(yōu)選。另外,顯示手性近晶相C的情況下,在比該手性近晶相C的溫度區(qū)域高的溫度區(qū)域中顯示近晶相A、以及在比該近晶相A的溫度區(qū)域高的溫度區(qū)域中顯示向列相的液晶組合物有獲得良好的取向性的傾向,所以優(yōu)選。
本發(fā)明的液晶組合物,還可以含有通式(III)表示的液晶性(甲基)丙烯酸酯, 式中X1表示氫原子或甲基,r表示0或1的整數(shù),6元環(huán)K、L和M分別獨立地表示選自下組的環(huán)結構 P表示1-4的整數(shù),Y7和Y8分別獨立地表示選自下組的連接鏈單鍵、-CH2CH2-、-CH2C(CH3)H-、-C(CH3)HCH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、-(CH2)4-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-Y9表示單鍵、-O-、-COO-或-OCO-,Z7表示氫原子、鹵原子、氰基、碳原子1-20的烷基或碳原子2-20的鏈烯基。
本發(fā)明的液晶組合物中可以含有的通式(III)表示的液晶性(甲基)丙烯酸酯化合物,優(yōu)選下列化合物通式(IV)表示的化合物 式中X1表示氫原子或甲基,R1表示碳原子1-10的烷基。通式(V)表示的化合物, 式中X1表示氫原子或甲基,R1表示碳原子1-10的烷基。
這些通式(IV)表示的化合物或通式(V)表示的化合物可以單獨使用,也可組合使用。組合使用時,通式(IV)和通式(V)表示的化合物的濃度優(yōu)選相同。但是本發(fā)明的液晶組合物中可以使用的化合物并不限定于這些化合物。
通式(III)表示的化合物的具體例有式(a-1)-式(a-25)表示的化合物。例示的式(a-1)-式(a-25)表示的化合物的結構式的下面表示的是相轉移溫度。(式中環(huán)己烷環(huán)表示反式環(huán)己烷環(huán),數(shù)字表示相轉移溫度,C表示結晶相,N表示向列相,S表示近晶相,I表示各向同性液體相。) 本發(fā)明的液晶組合物中,通式(III)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物以外,可以含有其他的單官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。作為這種化合物例如可以列舉下式(a-26)-(a-35)表示的化合物。但是本發(fā)明的液晶組合物中使用的化合物并不限定于這些化合物。例示的式(a-26)-(a-35)表示的化合物的結構式的下面表示的是相轉移溫度。(式中環(huán)己烷環(huán)表示反式環(huán)己烷環(huán),數(shù)字表示相轉移溫度,C表示結晶相,N表示向列相,S表示近晶相,I表示各向同性液體相。) 本發(fā)明的液晶組合物中除上述化合物之外,還可以含有側鏈上具有液晶性骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。作為這種化合物,例如可以列舉下式(a-36)-(a-45)表示的化合物。(式中環(huán)己烷環(huán)表示反式環(huán)己烷環(huán),數(shù)字表示相轉移溫度,C表示結晶相,N表示向列相,S表示近晶相,I表示各向同性液體相。) 本發(fā)明的液晶組合物中除上述化合物之外還可以含有其他的液晶性(甲基)丙烯酸酯化合物。作為這種化合物例如有下式(a-46)-(a-61)表示的化合物。
式中X6、X7分別獨立地表示氫原子或甲基,s和t分別獨立地表示2-18的整數(shù)。
本發(fā)明的液晶組合物中可以根據(jù)用途添加不具有聚合性官能團的液晶化合物。但是從確保使用液晶組合物制備的高分子的耐熱性方面考慮,其添加量優(yōu)選80重量%以下,更優(yōu)選30重量%以下,特別優(yōu)選10重量%以下。
本發(fā)明的液晶組合物中可以添加具有聚合性官能團的化合物,不顯示液晶性的化合物。作為這種化合物,只要是通常在該技術領域被認為是高分子形成性單體或高分子形成性低聚物的物質,則可以無限制地使用。
本發(fā)明的液晶組合物在液晶相的溫度區(qū)域照射活性能量線,聚合組合物中的聚合性化合物。因此,活性能量線照射工序中,為避開不想要的熱聚合制備均勻性優(yōu)良的高分子,優(yōu)選在室溫(典型地為25℃)或室溫附近顯示液晶性的液晶組合物。例如,在(手性)近晶相C中,向本發(fā)明的液晶組合物照射活性能量線,使組合物中的聚合性化合物聚合的情況下,優(yōu)選在室溫或室溫附近表現(xiàn)出(手性)近晶相C的物質。
本發(fā)明的液晶組合物中,為得到內部具有液晶骨架的螺旋結構的高分子,可以添加手性(光學活性)化合物。用于這種目的的手性化合物,其自身無顯示液晶性的必要,可以具有聚合性官能團,也可以不具有。手性化合物的螺旋的朝向根據(jù)聚合物的用途適宜選擇。
作為這類手性化合物,例如有含有膽甾基作為手性基的壬酸膽甾醇、硬脂酸膽甾醇,含有2-甲基丁基作為手性基的BDH公司(英國)制的“CB-15”、“C-15”、默克公司(德國)制的“S-1082”、智索公司制的“CM-19”、“CM-20”、“CM”,具有1-甲基庚基作為手性基的默克公司制的“S-811”,智索公司制的“CM-21”、“CM-22”等。
添加手性化合物的情況下優(yōu)選的添加量,根據(jù)液晶組合物的用途,優(yōu)選使聚合得到的聚合物的厚度(d)除以聚合物中的螺旋間距(P)得到的值(d/P)在0.1-100的范圍內的量,更優(yōu)選使該值在0.1-20的范圍內的量。
本發(fā)明的液晶組合物中,為提高聚合反應性,可以添加熱聚合引發(fā)劑、光聚合引發(fā)劑等聚合引發(fā)劑。
作為熱聚合引發(fā)劑,例如有過氧化苯甲酰、雙偶氮丁腈等。作為光聚合引發(fā)劑例如有苯偶因醚類、二苯甲酮類、苯乙酮類、芐基縮酮類等。添加熱聚合引發(fā)劑或光聚合引發(fā)劑時的添加量,相對于液晶組合物,優(yōu)選為10重量%以下,特別優(yōu)選5重量%以下,更優(yōu)選在0.5-1.5重量%范圍內。
本發(fā)明的液晶組合物中,為提高貯藏穩(wěn)定性,可添加穩(wěn)定劑。可以使用的穩(wěn)定劑例如有氫醌、氫醌單烷基醚類、叔丁基鄰苯二酚類、1,2,3-苯三酚類、硫代苯酚類、硝基化合物類、β-萘胺類、β-萘酚類等。使用穩(wěn)定劑時的添加量,相對于液晶組合物,優(yōu)選為1重量%以下,特別優(yōu)選0.5重量%以下。
如上所述,本發(fā)明的液晶組合物中,除通式(I)表示的液晶性(甲基)丙烯酸酯以外,也可以適當組合添加具有聚合性官能團的液晶化合物、不具有聚合性官能團的液晶化合物、不顯示液晶性的聚合性化合物、聚合引發(fā)劑、穩(wěn)定劑??梢栽诘玫降囊壕ЫM合物的液晶性不失去的前提下調整各成分的添加量。
本發(fā)明的液晶組合物用于偏光膜或取向膜的原料、或印刷油墨、涂料、保護膜等用途時,根據(jù)其目的,可以添加金屬、金屬配位化合物、染料、顏料、色素、熒光材料、磷光材料、表面活性劑、流平劑、觸變劑、凝膠化劑、多糖、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗氧劑、離子交換樹脂、氧化鈦等金屬氧化物。
含有本發(fā)明的液晶化合物的液晶組合物,利用聚合得到的聚合物,可以用于位相差板、偏光板、偏光棱鏡、波導路、壓電元件、非線性光學元件、各種光過濾器、利用膽甾型液晶相等的選擇反射的液晶顏料、液晶-樹脂復合顯示器、全息液晶顯示器、高分子穩(wěn)定化液晶(強介電性液晶、反強介電性液晶)顯示器、光纖等的被覆劑等各種用途。本發(fā)明的液晶組合物稱為取向狀態(tài)下,聚合的聚合物在物理性質上具有各向同性,非常有用。這種聚合物,例如將本發(fā)明的聚合性液晶組合物擔載在用布等進行摩擦處理的基板,形成有機薄膜的基板表面用布等進行摩擦處理的基板,或具有將SiO2斜向蒸鍍的取向膜的基板上,或在基板間夾持后,使聚合性化合物聚合而制備。
聚合性液晶組合物擔載在基板上的方法,例如有旋轉涂敷法、模涂敷法、擠壓涂敷法、輥涂敷法、線涂敷法、凹版涂敷法、噴涂法、浸涂法、印刷法等。涂敷時可以在聚合性組合物中添加有機溶劑。可以使用的有機溶劑例如有乙酸乙酯、四氫呋喃、甲苯、己烷、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、異丙醇、丙酮、甲基乙基酮、乙腈、溶纖劑類等。這些有機溶劑可單獨使用,也可2中以上組合使用,考慮到其蒸汽壓和聚合性液晶組合物的溶解性來適當選擇。有機溶劑的添加量優(yōu)選為涂敷材料的90重量%以下。如果為90重量%以上,則得到的膜厚有變薄的傾向,,所以不優(yōu)選。
揮發(fā)添加的有機溶劑的方法,可以采用自然干燥、加熱干燥、減壓干燥、減壓加熱干燥等方法。為進一步提高聚合性液晶材料的涂布性,在基板上設聚酰亞胺薄膜等中間層的方法,在聚合性液晶材料中添加流平劑的方法也有效。在基板上設聚酰亞胺薄膜等中間層的方法,在聚合性液晶材料聚合得到的高分子和基板的密合性不好的情況下,作為提高密合性的手段很有效。
將聚合性液晶材料夾持在基板間的方法,有利用毛細管現(xiàn)象的注入法。將在基板間形成的空間減壓,之后注入聚合性液晶材料的手段也有效。
摩擦處理或SiO2斜向蒸鍍以外的取向處理的方法,還有利用液晶材料的流動取向的方法,利用電場或磁場的方法等。這些取向手段可單獨使用,也可2種以上的方法組合使用。
替代摩擦處理的取向處理方法,可以采用光取向法。該方法例如有在聚乙烯肉桂酸酯等分子內具有進行二聚化反應的官能團的有機薄膜、具有由光進行異構化的官能團的有機薄膜、或聚酰亞胺等有機薄膜上,照射偏光,優(yōu)選照射偏光的紫外線,由此形成取向膜。該光取向法中通過適用光掩膜,可以容易地形成取向的圖案,高分子內部的分子取向也可以精密低地控制。
基板的形狀可以是平板之外的曲面。構成基板的材料,無論有機材料、無機材料都可以使用。構成基板的有機材料例如有聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚芳基酯、聚砜、三乙?;w維素、纖維素、聚醚醚酮等。無機材料例如有硅、玻璃、方解石等。
用布等將基板摩擦無法得到適當?shù)娜∠蛐詴r,按公知的方法將聚酰亞胺薄膜或聚乙烯醇薄膜等有機薄膜形成在基板表面上,再用布等進行摩擦。通常的扭轉向列相(TN)元件或超扭轉向列相(STN)元件中使用的賦予預傾角的聚酰亞胺薄膜,可以更精密地控制高分子內部的分子取向結構,所以特別優(yōu)選。
由電場控制取向狀態(tài)時,使用具有電極層的基板。此時優(yōu)選在電極上形成上述的聚酰亞胺薄膜等有機薄膜。
液晶組合物的取向狀態(tài),可以是液晶技術領域一般公知的種種取向狀態(tài),如均勻(水平)取向、傾斜均勻取向、垂直取向、傾斜的垂直取向、混合取向、扭轉向列相、超扭轉向列相??梢愿鶕?jù)場所改變這些取向的組合或取向狀態(tài)進行圖案化。
傾斜的均勻取向和傾斜的垂直取向的情況,兩種情況都意味著基板面和液晶分子長軸所成的角度為0度或90度以外的狀態(tài)?;迕婧鸵壕Х肿娱L軸成的角度根據(jù)得到的聚合物的用途和機能來選擇?;迕媾c液晶分子的長軸成的角度為10-80度,更優(yōu)選20-70度的范圍內,得到的聚合物可以作為改善液晶顯示器的視野角的光學部件使用。
使液晶組合物的取向狀態(tài)為混合取向的情況下,得到的聚合物可以作為改善液晶顯示器的視野角的光學部件使用?;迕婧鸵壕Х肿娱L軸成的角度為30-60度,更優(yōu)選40-50度,特別優(yōu)選45度,此時可以對得到的聚合物賦予偏光分離能。這種聚合物作為偏光分離元件或光學低通過過濾器有用。
液晶組合物的取向狀態(tài)為混合取向時,得到的聚合物作為偏光光學元件或光學低通過過濾器有用。
扭轉向列相取向、超扭轉向列相取向、膽甾型液晶相取向為代表的具有螺旋結構的取向結構也有用。扭轉角度設定為60-270度時,得到的聚合物可以用于液晶顯示元件的光學補償用途。調節(jié)螺旋間距,設定特定的波長領域使其可以選擇性地反射,得到的聚合物作為缺口過濾器或反射型顏色過濾器有用。
將選擇性反射的波長區(qū)域設定為紅外線的區(qū)域時,得到的聚合物作為熱線切斷過濾器有用。成為均勻取向、垂直取向狀態(tài)時,得到的聚合物與塑料經(jīng)延伸處理的產(chǎn)物比較,折射率的各向異性大,所以有可將顯示相同折射率的各向異性的產(chǎn)品設計得很薄的優(yōu)點。有將光學補償板作入液晶池內部的可能性。用于反射型液晶顯示元件的光學補償時,該特性很重要,特別是作為1/4波長板極為有用。
本發(fā)明的液晶組合物聚合的方法,在迅速聚合方面,優(yōu)選用紫外線或電子線等活性能量線照射進行聚合的方法。使用紫外線時,可以用偏光光源,也可以用非偏光光源。在將液晶組合物夾持在2片基板間的狀態(tài)下進行聚合的情況下,至少照射面?zhèn)鹊幕灞仨殞钚阅芰烤€賦予適當?shù)耐该餍?。光照射時使用掩膜只對特定部分進行聚合后,通過變化電場或磁場以及溫度等的條件,使未聚合部分的取向狀態(tài)變化,再照射活性能量線進行聚合。照射時的溫度,優(yōu)選本發(fā)明的液晶組合物保持為液晶狀態(tài)的溫度范圍內。特別是,利用光聚合制備高分子時,為避開不想要的熱聚合的引發(fā),優(yōu)選在室溫附近的溫度即典型地在25℃的溫度下聚合?;钚阅芰烤€的強度,優(yōu)選為0.1mW/cm2-2W/cm2的范圍內。強度低于0.1mW/cm2時,完成光聚合要很多時間,生產(chǎn)性惡化,超過2W/cm2時,聚合性液晶組合物有劣化的傾向,不優(yōu)選。
本發(fā)明的聚合性液晶組合物照射活性光線后,為使得到的聚合物的初期特性變化減輕,得到穩(wěn)定的特性表達,可以進行熱處理。熱處理的溫度在50-250℃的溫度范圍內,熱處理時間優(yōu)選為30秒-12小時的范圍內。
由該方法制備的本發(fā)明的聚合性液晶組合物組成的聚合物,可以從基板剝離以單體使用,也可不從基板剝離直接使用。本發(fā)明的聚合性液晶組合物組成的聚合物,可以2個以上層合使用,也可貼合在其他基板上使用。
實施例以下用實施例更詳細地說明本發(fā)明。但是本發(fā)明并不限定于這些實施例。在實施例中進行的濁度測定用補償法(JIS、K7361)進行。
實施例1(液晶性丙烯酸酯化合物的合成(1))將由4,4’-雙酚100.0g、6-氯-己醇73.0g、氫氧化鈉22.0g、碘化鉀21.0g、乙醇400ml和水400ml組成的混合物,一邊攪拌,一邊在80℃下加熱5小時。得到的反應液冷卻至室溫后,加入稀硫酸使反應液的水層為弱酸性。析出的結晶用玻璃過濾器過濾后,結晶用1500ml水洗滌,得粗生成物700g。將該粗生成物用甲醇700ml重結晶,再用300ml甲醇重結晶,進行2次操作,得精制物。再將得到的化合物溶解在300ml的四氫呋喃中后,濾除不溶物,減壓餾去四氫呋喃,得式(s-1)表示的化合物40.6g。
將4-羥基苯甲酸138.1g、6-氯-1-己醇136.1g、氫氧化鈉84.0g、碘化鉀25.0g、乙醇440ml、和水440ml組成的化合物邊攪拌邊在80℃下加熱32小時。得到的反應液冷卻至室溫后,在反應液中加入飽和食鹽水1000ml,加入稀鹽酸使反應液的水層為弱酸性。在該反應溶液中加入乙酸乙酯1000ml,萃取反應生成物。水洗有機層,減壓餾去萃取溶劑,再風干,得到式(s-2)表示的化合物223.9g, 加熱攪拌式(s-2)表示的化合物110.0g、丙烯酸133.1g、對對甲苯磺酸27.0g、氫醌6.0g、甲苯420ml、正己烷180ml和四氫呋喃260ml組成的混合物,邊餾去生成的水,邊回流6小時。反應液冷卻至室溫后,在反應液中加入飽和食鹽水1000ml和乙酸乙酯800ml,萃取反應生成物。水洗有機層后,減壓餾去有機溶劑,得粗生成物31.4g。然后將該粗生成物用正己烷400ml和甲苯100ml的混合物重結晶,進行2次操作,得到式(s-3)表示的化合物111.8g。 1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.42~1.87(m、8H)、4.14(t、2H)、4.38(t、2H)、5.84(d、1H)、6.11(d、1H)、6.43(d、1H)、6.94(d、2H)、8.06(d、2H)將由式(s-1)表示的化合物2.0g、式(s-3)表示的化合物4.5g、4-二甲基氨基吡啶1.9g、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽3.0g和四氫呋喃50ml組成的混合物,在室溫下攪拌16小時。攪拌結束后,用過濾器除去沉淀物后加入飽和食鹽水100ml。用稀鹽酸水溶液中和水層,然后加入乙酸乙酯200ml,萃取反應生成物。水洗有機層后減壓餾去有機溶劑,得到粗生成物7.0g。得到的粗生成物用乙酸乙酯和甲苯組成的混合溶劑(容量比乙酸乙酯∶甲苯=1∶4,Rf=0.68)作為展開溶劑,用硅膠柱色譜法純化,再用15ml甲醇重結晶純化,得到式(s-4)表示的液晶性丙烯酸酯化合物4.5g。 式(s-4)表示的液晶性丙烯酸酯化合物的相轉移溫度,結晶相-近晶相X(詳細的相結構無法特定)轉移溫度為46℃,近晶相X-近晶相A轉移溫度為55℃,近晶相A-向列相轉移溫度為93℃,向列相-各向同性液體相轉移溫度為100℃,式(s-4)的化合物是在93-100℃顯示向列相的物質。1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.44~1.86(m、24H)、3.97~4.07(m、6H)、4.15~4.21(m、4H)、4.30(t、J=6Hz、2H)、5.78~5.84(m、2H)、6.07~6.17(m、2H)、6.36~6.44(m、2H)、6.87~8.17(m、16H)具有與式(s-4)的化合物類似結構的特表平6-507987號的實施例4中記載的式(4.1) 表示的化合物的相轉移溫度,結晶相-近晶相A轉移溫度為87℃,近晶相A-向列相轉移溫度為145℃,向列相-各向同性液體相轉移溫度為170℃,式(4.1)化合物是在145-170℃下顯示向列相的物質。
實施例1得到的式(s-4)化合物與公知的式(4.1)的化合物比較,盡管1分子中環(huán)數(shù)增加1個,顯示向列相的溫度降低50℃以上,該效果是由于在式(4.1)的化合物的聯(lián)苯基和與該聯(lián)苯基結合的丙烯酰氧基亞烷基氧基之間導入了苯基羰氧基亞烷基氧基而達到的。
實施例2液晶性丙烯酸酯化合物的合成(2)將由4-羥基苯甲酸甲酯80.0g、3-溴-1-丙醇80.4g、碳酸鉀80.0g、二甲基甲酰胺320ml組成的混合物,一邊攪拌,一邊在80℃下加熱6小時。得到的反應液冷卻至室溫后,在反應液中加入飽和食鹽水800ml,加入稀鹽酸使反應液的水層為弱酸性。在該反應溶液中加入四氫呋喃1000ml,萃取反應生成物。減壓餾去有機溶劑,得式(s-8)表示的粗生成物112.6g。 將式(s-8)表示的粗生成物112.6g、氫氧化鈉21.0g、甲醇100ml和水100ml組成的混合物,邊攪拌邊加熱回流3小時。反應液冷卻至室溫后,在反應液中加入鹽酸中和。然后在反應液中加入飽和食鹽水1000ml,再加入四氫呋喃1000ml,萃取反應生成物。減壓餾去有機溶劑得粗生成物242.1g。用甲苯200ml重結晶粗生成物,再用400ml甲苯重結晶,再用甲苯200ml與四氫呋喃100ml的混合溶劑重結晶,得到式(s-9)表示的化合物92.0g。 將由式(s-1)表示的化合物92.0g、丙烯酸135.0g、對甲苯磺酸15.0g、氫醌3.0g、甲苯420ml和正己烷420ml組成的混合物加熱攪拌,邊用迭恩斯塔克水分離器餾去生成的水,邊回流5小時。反應液冷卻至室溫后,在反應液中加入飽和食鹽水1000ml,洗滌反應液。在有機層中加入乙酸乙酯800ml后,有機層用飽和碳酸氫鈉水溶液300ml洗滌2次。再用1000ml水洗滌有機層3次后,減壓餾去有機溶劑,得粗生成物121.7g。用甲苯70ml和正己烷200ml的混合溶劑重結晶粗生成物,得到式(s-10)表示的化合物39.9g。 將式(s-1)表示的化合物3.0g、式(s-10)表示的化合物5.8g、4-二甲基氨基吡啶0.6g、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽4.5g和四氫呋喃100ml組成的混合物,邊攪拌邊加熱升溫至50℃。升溫至50℃后,立即中止加熱,邊攪拌邊自然冷卻至升溫。之后,在室溫下攪拌6小時。在反應液中加入稀鹽酸水溶液使水層為弱酸性后,再加入飽和食鹽水200ml和乙酸乙酯300ml,萃取反應生成物。水洗有機層后,減壓餾去有機溶劑,得粗精制物12.2g。得到的粗生成物用乙酸乙酯和甲苯組成的混合溶劑(容量比乙酸乙酯∶甲苯=1∶4,Rf=0.52)作為展開溶劑,用硅膠柱色譜法純化,再用40ml甲醇重結晶純化,得到式(s-11)表示的液晶性丙烯酸酯化合物3.0g。 式(s-11)表示的液晶性丙烯酸酯化合物的相轉移溫度,結晶相-近晶相X(詳細的相結構無法特定)轉移溫度為82℃,近晶相X-近晶相A轉移溫度為84℃,近晶相A-向列相轉移溫度為86℃,向列相-各向同性液體相轉移溫度為105℃。1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.55~2.35(m、12H)、4.01(t、J=6Hz、2H)、4.10(t、J=6Hz、2H)、4.16(t、J=6Hz、2H)、4.31(t、J=7Hz、2H)、4.38(t、J=6Hz、4H)、5.84(dd、J=10Hz、2H)、6.07~6.18(m、2H)、6.41(dd、J=17Hz、2H)、6.87~8.17(m、16H)實施例3液晶性丙烯酸酯化合物的合成(3)將由4-溴苯酚1075.0g、6-氯-1-己醇1017.8g、碳酸鉀1029.7g、碘化鉀130g、二甲基甲酰胺4300ml組成的混合物邊攪拌,邊在80℃下加熱20小時。得到的反應液冷卻至室溫后,加入稀鹽酸使反應液的水槽為弱酸性。加入乙酸乙酯10000ml進行萃取。水洗有機層后,減壓餾去有機溶劑,再真空干燥,得到式(s-12)的粗生成物1962.0g。 在(s-12)的化合物1962.0g、對甲苯磺酸吡啶翁鹽180.4g、二氯甲烷9800ml組成的混合物中滴加3,4-二氫吡喃1207.8,混合物的溫度不要超過30℃。滴加結束后,攪拌3小時。反應結束后,用3000ml飽和食鹽水洗滌反應液3次后,減壓餾去有機溶劑,再真空干燥,得到式(s-13)的粗生成物2977.2g。 在4-溴-2-氟苯酚16335.0g、對甲苯磺酸吡啶翁鹽215.1g、二氯甲烷8200ml組成的混合物中滴加3,4-二氫吡喃1440.0g,混合物的溫度不要超過30℃。滴加結束后,攪拌3小時。反應結束后,用飽和食鹽水3000ml洗滌3次,減壓餾去有機溶劑,再真空干燥,得到(s-14)的粗生成物2320.0g。 將(s-14)的粗生成物2320.0g溶于8000ml四氫呋喃的溶液在內溫保持在4-50℃的條件下滴加在鎂225.4g中。滴加結束后,室溫攪拌1小時。過濾除去反應液中殘留的鎂片,得到(s-15)的化合物的四氫呋喃溶液。
然后,將由(s-13)的粗生成物2977.2g、四(三苯基膦)鈀(O)75.2g、8000ml的四氫呋喃組成的混合物在45℃下加熱攪拌。在該反應液中,在內溫保持在40-50℃的速度下,滴加(s-15)的化合物的四氫呋喃溶液。滴加結束后,邊保持反應液的內溫為40-50℃3小時,邊加熱攪拌。反應結束后,冷卻至室溫后,加入稀鹽酸中和。在該反應液中加入乙酸乙酯1000ml萃取。用飽和食鹽水3000ml洗滌有機層3次后,減壓餾去有機溶劑,再真空干燥,得到(s-16)的粗生成物3120.0g。 將(s-16)的粗生成物3120.0g、7000ml四氫呋喃、1500ml的鹽酸水溶液組成的混合物加熱回流3小時。反應結束后,冷卻至室溫,加入乙酸乙酯10000ml萃取。用飽和食鹽水3000ml洗滌有機層3次后,減壓餾去有機溶劑,再真空干燥,得到(s-17)的粗生成物1870.0g。將其用6000ml的熱甲苯洗滌,得到(s-17)的化合物800g。 將式(s-17)表示的化合物2.0g、實施例1合成的(s-3)化合物4.2g、4-二甲基氨基吡啶0.2g、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽2.8g和四氫呋喃50ml組成的混合物,室溫攪拌16小時。攪拌結束后用過濾器濾除沉淀物,加入飽和食鹽水100ml。用稀鹽酸中和水層,加入乙酸乙酯200ml進行萃取。水洗有機層后,減壓餾去有機溶劑,得粗生成物6.0g。得到的粗生成物用乙酸乙酯和甲苯組成的混合溶劑(容量比乙酸乙酯∶甲苯=1∶10,Rf=0.33)作為展開溶劑,用硅膠柱色譜法純化,再用30ml己烷與10ml乙酸乙酯的混合溶劑重結晶,用30ml乙醇與10ml乙酸乙酯組成的混合溶劑重結晶純化,得到式(s-18)的液晶性丙烯酸酯化合物1.7g。 式(s-18)表示的液晶性丙烯酸酯化合物的相轉移溫度,近晶相A-向列相轉移溫度為66℃,向列相-各向同性液體相轉移溫度為86℃。
實施例4液晶性丙烯酸酯化合物的合成(4)將(s-17)的化合物2.0g、實施例3合成的(s-10)化合物3.6g、4-二甲基氨基吡啶0.2g、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽2.8g、四氫呋喃50ml組成的混合物在室溫下攪拌16小時。攪拌結束后,用過濾器濾除沉淀物后,加入飽和食鹽水100ml。用稀鹽酸水溶液中和水層后,加入乙酸乙酯200ml萃取。水洗有機層后,減壓餾去有機溶劑,得到粗生成物5.5g。得到的粗生成物用乙酸乙酯和甲苯組成的混合溶劑(容量比乙酸乙酯∶甲苯=1∶5,Rf=0.51)作為展開溶劑,用硅膠柱色譜法純化,用10ml乙醇與5ml乙酸乙酯組成的混合溶劑重結晶10次純化,得到式(s-19)的液晶性丙烯酸酯化合物1.8g。 式(s-19)表示的液晶性丙烯酸酯化合物的相轉移溫度,近晶相A-向列相轉移溫度為37℃,向列相-各向同性液體相轉移溫度為86℃。
實施例5液晶性丙烯酸酯化合物的合成(5)將4-芐氧基苯酚50.0g、3-氯-1-丙醇28.3g、碳酸鉀41.3g、碘化鉀5.0g、二甲基甲酰胺100ml組成的化合物邊攪拌,邊在80℃下加熱5小時。得到的反應液冷卻至室溫后,加入稀鹽酸使反應液的水層為弱酸性。加入800ml的四氫呋喃,進行萃取。水洗有機層后,減壓餾去有機溶劑,真空干燥,得到(s-20)的粗生成物67.2g。用140ml甲苯進行2次重結晶純化,得到(s-20)化合物31.9g。 將(s-20)的化合物31.9g、鈀碳催化劑6.0g、乙醇500ml組成的混合物加入到高壓釜中,在0.3Mpa的氫氣氛圍下攪拌3小時。反應結束后,濾除鈀碳后,減壓餾去有機溶劑,真空干燥,得到(s-21)的粗生成物27.7g。用100ml的熱甲苯洗滌,純化,得到(s-21)的化合物20.1g。 將(s-21)的化合物3.2g、實施例3合成的(s-10)化合物10.0g、4-二甲基氨基吡啶0.5g、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽7.7g、四氫呋喃120ml組成的混合物在室溫下攪拌16小時。攪拌結束后,用過濾器濾除沉淀物后,加入飽和食鹽水200ml。用稀鹽酸水溶液中和水層后,加入乙酸乙酯400ml萃取。水洗有機層后,減壓餾去有機溶劑,得到粗生成物13.1g。得到的粗生成物用乙酸乙酯和甲苯組成的混合溶劑(容量比乙酸乙酯∶甲苯=1∶5,Rf=0.36)作為展開溶劑,用硅膠柱色譜法純化,用10ml乙醇重結晶,得到式(s-22)的液晶性丙烯酸酯化合物5.0g。 (s-22)的化合物顯示向列液晶相。
實施例6液晶性丙烯酸酯化合物的合成(6)在4-溴-2-氟苯酚48.0g和二氯甲烷250ml的溶液中加入吡啶翁對甲苯磺酸6.3g后,在冰浴下1小時內由滴液漏斗緩慢滴加二氫呋喃42.0g和二氯甲烷75ml的溶液。滴加結束后,使反應溫度為室溫,攪拌約4小時,用氣相色譜法確認反應結束后,用250ml飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌1次,用飽和食鹽水250ml洗滌1次。用無水硫酸鎂將有機層脫水,減壓餾去溶劑,得到(s-14)化合物67.0g。 1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.50~2.08(m、6H)、3.56~3.63(m、1H)、3.84~3.92(m、1H)、5.38~5.40(m、1H)、7.00~7.32(m、3H)在上述合成的(s-14)化合物34.4g、三甲基甲硅烷基乙炔14.7g、二甲基甲酰亞胺120ml和三乙基胺45ml的溶液中,加入四(三苯基膦)鈀1.73g和碘化銅0.57g,邊攪拌,邊在80℃下加熱8小時。用薄層色譜法(己烷∶二氯甲烷=2∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯300ml稀釋反應液,用飽和氯化銨水溶液200ml洗滌1次,用飽和食鹽水200ml洗滌2次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,用柱色譜法(己烷∶二氯甲烷=2∶1)純化粗生成物,得到式(s-23)的化合物32.8g。 將75%的四正丁基銨氟化物34.5g和二氯甲烷60ml的溶液在冰浴中冷卻后,用滴液漏斗在1小時內緩慢滴加上述合成的式(s-23)表示的化合物30.7g和二氯甲烷60ml的溶液。滴加結束后,使反應溫度為室溫,攪拌3小時。用薄層色譜法(甲苯)確認反應結束后,用飽和食鹽水150ml洗滌2次。用無水硫酸鎂將有機層脫水后,減壓下餾去溶劑后,用柱色譜法純化粗生成物,得到式(s-24)表示的化合物22.1g。 1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.50~2.09(m、6H)、3.01(s、1H)、3.60~3.65(m、1H)、3.85~3.93(m、1H)、5.46~5.48(m、1H)、7.10~7.35(m、3H)在上述合成的(s-24)化合物2.5g、4-溴苯酚19.9g、二甲基甲酰亞胺120ml和三乙基胺35ml的溶液中,加入四(三苯基膦)鈀1.25g和碘化銅0.41g,邊攪拌,邊在90℃下加熱12小時。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=10∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯200ml稀釋反應液,用飽和氯化銨水溶液150ml洗滌1次,用飽和食鹽水150ml洗滌2次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,用柱色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=10∶1)純化粗生成物,得到式(s-25)的化合物17.5g。 1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.60~2.06(m、6H)、3.62~3.66(m、1H)、3.90~3.98(m、1H)、5.11(s、1H)、5.47~5.49(m、1H)、6.70~7.41(m、7H)在上述合成的(s-25)化合物14.4g、6-溴己醇16.7g、甲基甲酰亞胺140ml的溶液中,加入碳酸鉀12.7g,邊攪拌,邊在85℃下加熱4小時。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯200ml稀釋反應液,用飽和食鹽水100ml洗滌3次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,用柱色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)分離粗生成物,減壓下餾去溶劑后,重結晶(氯仿∶己烷=1∶3)得到式(s-26)的化合物17.0g。 白色結晶、熔點96.5~97.0℃1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.32~2.12(m、14H)、3.61~3.69(m、3H)、3.88~3.99(m、3H)、5.46~5.48(m、1H)、6.84~7.45(m、7H)在上述合成的(s-26)化合物7.6g和四氫呋喃70ml的溶液中,加入10%的鹽酸水溶液35ml,邊攪拌,邊在室溫下反應約4小時。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯200ml稀釋反應液,用飽和食鹽水100ml洗滌2次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,重結晶(氯仿)粗生成物,得到式(s-27)的化合物5.5g。 白色結晶、熔點127.0~128.0℃1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.42~1.83(m、8H)、3.00(br.s、1H)3.56(t、2H)、4.02(t、2H)、6.92~7.45(m、7H)在上述合成的(s-27)化合物2.2g、(s-3)化合物4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)苯甲酸5.9g和四氫呋喃100ml的溶液中,加入1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽3.85g和4-二甲基氨基吡啶2.45g,邊攪拌,邊在室溫下反應約3天。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯200ml稀釋反應液,用飽和食鹽水100ml洗滌2次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,用柱色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)分離粗生成物,得到式(s-28)的化合物4.5g。 式(s-28)的液晶性丙烯酸酯化合物的升溫時的相轉移溫度,結晶相-向列相為50℃,向列相-各向同性液體相為87℃,降溫時的相轉移溫度,各向同性液體相-向列相為87℃,向列相-結晶相為25℃以下。1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.44~1.83(m、24H)、3.96~4.33(m、12H)、5.80(m、2H)、6.13(m、2H)、6.43(m、2H)、6.85~7.46(m、9H)、8.00(d、2H)、8.14(d、2H)具有與(s-28)類似結構的特開2000-281628號的實施例4記載的式(cxvii) 表示的化合物的相轉移溫度,結晶相-近晶相C轉移溫度為56℃,近晶相C-近晶相A轉移溫度為66℃,近晶相A-向列相轉移溫度為123℃,向列相-各向同性液體相轉移溫度為139℃,式(cxvii)表示的化合物是在123-129℃下顯示向列相的物質。
實施例6得到的(s-4)化合物與公知的式(cxvii)化合物比較,盡管1分子中環(huán)數(shù)增加1個,顯示向列相的溫度降低50℃以上,該效果是由于在式(cxvii)的化合物的苯基和與該苯基結合的丙烯酰氧基亞烷基氧基之間導入了苯基羰氧基亞烷基氧基而達到的。
實施例7液晶性丙烯酸酯化合物的合成(7)在上述合成的(s-26)化合物5.0g、(s-3)化合物4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)苯甲酸4.6g和四氫呋喃150ml的溶液中,加入1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽3.0g和4-二甲基氨基吡啶1.92g,邊攪拌,邊在室溫下反應約3天。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯300ml稀釋反應液,用飽和食鹽水150ml洗滌2次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,用柱色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)分離粗生成物,得到式(s-29)的化合物7.5g。 在上述合成的(s-29)化合物6.6g和四氫呋喃60ml的溶液中,加入10%鹽酸水溶液35ml,邊攪拌,邊在室溫下反應約4小時。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯200ml稀釋反應液,用飽和食鹽水100ml洗滌2次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,重結晶(乙醇)粗生成物,得到式(s-30)的化合物5.0g。 式(s-30)的化合物為液晶性化合物,其相轉移溫度為,作為單變的各向同性液體相-向列相為78℃,向列相-結晶相為74℃。1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.42~1.81(m、16H)、3.95~4.33(m、8H)、5.81(d、1H)、6.12(dd、1H)、6.41(d、1H)、6.83~7.30(m、7H)、7.44(d、2H)、7.98(d、2H)在6-溴己醇45.0g和二氯甲烷250ml的溶液中加入吡啶翁對甲苯磺酸6.3g后,在冰浴下1小時內由滴液漏斗緩慢滴加二氫呋喃42.0g和二氯甲烷75ml的溶液。滴加結束后,使反應溫度為室溫,攪拌約4小時,用氣相色譜法確認反應結束后,用250ml飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌1次,用飽和食鹽水250ml洗滌1次。用無水硫酸鎂將有機層脫水,減壓餾去溶劑,得到(s-31)化合物65.5g。 將上述合成的(s-31)化合物18.5g和乙醇10ml的溶液在80℃下20分鐘內由滴液漏斗邊攪拌邊滴加到4-羥基苯甲酸10.14g、碘化鉀1.75g、乙醇30ml、和17%氫氧化鈉水溶液36.0g組成的混合物中。滴加結束后,再在80℃下反應7.5小時。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=1∶1)確認反應結束后,將得到的反應液冷卻至室溫后,用1N鹽酸水溶液使反應液的水層為弱酸性。在該反應溶液中加入乙酸乙酯500ml,進行反應生成物的萃取。水洗有機層后,減壓餾去萃取溶劑,風干,得到式(s-32)表示的混合物20.0g。 1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.40~1.87(m、14H)、3.38~3.91(m、4H)、4.02(t、2H)、4.59(m、1H)、6.92(d、2H)、8.06(d、2H)在上述合成的(s-32)化合物6.8g、(s-20)化合物7.1g和四氫呋喃150ml的溶液中,加入1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽4.1g和4-二甲基氨基吡啶2.6g,邊攪拌,邊在室溫下反應約2天。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯300ml稀釋反應液,用飽和食鹽水1550ml洗滌2次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,用柱色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)分離粗生成物,得到式(s-33)的化合物9.6g。 在上述合成的(s-33)化合物9.6g和四氫呋喃80ml的溶液中,加入10%鹽酸水溶液35ml,邊攪拌,邊在室溫下反應約4小時。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯200ml稀釋反應液,用飽和食鹽水100ml洗滌2次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,用柱色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)分離粗生成物后,用乙醇重結晶純化,得到(s-34)的化合物7.8g。 式(s-34)的化合物為液晶性丙烯酸酯化合物,其相轉移溫度,結晶相-向列相為45℃,向列相-各向同性液體相為111℃。1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.43~1.84(m、24H)、3.64~4.33(m、12H)、5.80(d、1H)、6.12(dd、1H)、6.40(d、1H)、6.85~7.46(m、11H)、7.98(d、2H)、8.14(d、2H)在上述合成的(s-34)化合物4.0g、(s-3)化合物的4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)苯甲酸2.15g和四氫呋喃60ml的溶液中,加入1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽1.41g和4-二甲基氨基吡啶0.90g,邊攪拌,邊在室溫下反應約3天。用薄層色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=4∶1)確認反應結束后,用乙酸乙酯150ml稀釋反應液,用飽和食鹽水100ml洗滌2次。將有機層用無水硫酸鎂脫水,減壓下餾去溶劑后,用柱色譜法(甲苯∶乙酸乙酯=7∶1)分離粗生成物,得到式(s-35)的液晶性丙烯酸酯化合物4.4g。 式(s-35)的液晶性丙烯酸酯化合物的升溫時的相轉移溫度為,結晶相-向列相為28℃,向列相-各向同性液體相為60℃,降溫時的相轉移溫度,各向同性液體相-向列相為60℃,向列相-結晶相為25℃以下。1H-NMR(300MHz、CDCl3);δ=1.43~1.84(m、32H)、3.96~4.33(m、16H)、5.81(d、2H)、6.12(dd、2H)、6.41(d、2H)、6.85~6.98(m、7H)、7.19~7.46(m、6H)、7.96~8.16(m、6H)實施例6得到的式(s-28)的液晶性丙烯酸酯化合物升溫時在50-87℃下顯示向列相,而實施例7得到的式(s-35)的液晶性丙烯酸酯化合物升溫時比式(s-28)的化合物低約25℃,在28-60℃下顯示向列相。實施例6得到的式(s-28)的液晶性丙烯酸酯化合物降溫時在25-60℃下顯示向列相,而實施例7得到的式(s-35)的液晶性丙烯酸酯化合物在降溫時比式(s-28)的化合物的溫度廣,在從25℃以下至87℃下顯示向列相。
實施例7得到的(s-35)的化合物與實施例6得到的式(s-28)的化合物比較,盡管1分子中的環(huán)數(shù)增加1個,顯示向列相的溫度,升溫時低至25℃以上,降溫時向列相的溫度范圍更廣。該效果是由于在式(s-28)的化合物的苯基和與該苯基結合的丙烯酰氧基亞烷基氧基之間導入了苯基羰氧基亞烷基氧基的緣故。
實施例8液晶組合物的調制(1)混合實施例1得到的式(s-4)表示的液晶性丙烯酸酯化合物和實施例2得到的式(s-11)表示的液晶性丙烯酸酯化合物,以任意比例都可很好地相溶。圖1中給出了式(s-4)表示的液晶性丙烯酸酯化合物和式(s-11)表示的液晶性丙烯酸酯化合物組成的組合物中式(s-11)化合物的比例與出現(xiàn)的相之間的關系。
實施例9液晶組合物的調制(2)調制式(a-1)表示的液晶性丙烯酸酯化合物50重量份 和式(a-4)表示的液晶性丙烯酸酯50重量份 組成的組合物(A)。
組合物(A)在室溫(25℃)呈向列相液晶相,向列相-各向同性液體相轉移溫度為46℃。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.662。no(常光的折射率)為1.510,雙折射率為0.152。
調制實施例1得到的式(s-4)表示的液晶性丙烯酸酯化合物10重量份和組合物(A)90重量份組成的組合物(B)。組合物(B)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。向列相-各向同性液體相轉移溫度為52℃。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.664。no(常光的折射率)為1.511,雙折射率為0.153。
實施例10液晶組合物的調制(3)調制實施例1得到的式(s-4)表示的液晶性丙烯酸酯化合物20重量份和組合物(A)80重量份組成的組合物(C)。組合物(C)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。向列相-各向同性液體相轉移溫度為57℃。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.666。no(常光的折射率)為1.513,雙折射率為0.153。
實施例11液晶組合物的調制(4)調制實施例1得到的式(s-4)表示的液晶性丙烯酸酯化合物30重量份和組合物(A)70重量份組成的組合物(D)。組合物(D)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。向列相-各向同性液體相轉移溫度為62℃。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.667。no(常光的折射率)為1.513,雙折射率為0.154。
實施例12液晶組合物的調制(5)調制實施例1得到的式(s-4)表示的液晶性丙烯酸酯化合物40重量份和組合物(A)60重量份組成的組合物(E)。組合物(E)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。向列相-各向同性液體相轉移溫度為67℃。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.667。no(常光的折射率)為1.513,雙折射率為0.154。
實施例13液晶組合物的調制(6)調制實施例2得到的式(s-11)表示的液晶性丙烯酸酯化合物10重量份和組合物(A)90重量份組成的組合物(F)。組合物(F)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。向列相-各向同性液體相轉移溫度為49℃。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.665。no(常光的折射率)為1.513,雙折射率為0.152。
實施例14液晶組合物的調制(7)調制實施例2得到的式(s-11)表示的液晶性丙烯酸酯化合物20重量份和組合物(A)80重量份組成的組合物(G)。組合物(G)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。向列相-各向同性液體相轉移溫度為56℃。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.667。no(常光的折射率)為1.515,雙折射率為0.152。
實施例15液晶組合物的調制(8)調制實施例2得到的式(s-11)表示的液晶性丙烯酸酯化合物30重量份和組合物(A)70重量份組成的組合物(H)。組合物(H)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。向列相-各向同性液體相轉移溫度為51℃。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.669。no(常光的折射率)為1.517,雙折射率為0.152。
實施例16液晶組合物的調制(9)調制實施例6得到的式(s-28)表示的液晶性丙烯酸酯化合物10重量份和組合物(A)90重量份組成的組合物(I)。組合物(I)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.6689。no(常光的折射率)為1.5107,雙折射率為0.1582。
實施例17液晶組合物的調制(10)調制實施例6得到的式(s-28)表示的液晶性丙烯酸酯化合物30重量份和組合物(A)70重量份組成的組合物(J)。組合物(J)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.6785。no(常光的折射率)為1.5110,雙折射率為0.1675。
實施例18液晶組合物的調制(11)調制實施例7得到的式(s-35)表示的液晶性丙烯酸酯化合物10重量份和組合物(A)90重量份組成的組合物(K)。組合物(K)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.6702。no(常光的折射率)為1.5110,雙折射率為0.1592。
實施例19液晶組合物的調制(12)
調制實施例7得到的式(s-35)表示的液晶性丙烯酸酯化合物30重量份和組合物(A)70重量份組成的組合物(L)。組合物(L)在室溫(25℃)顯示向列相液晶相。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.6813。no(常光的折射率)為1.5120,雙折射率為0.1693。
實施例20液晶組合物的調制(13)調制實施例6得到的式(s-28)表示的液晶性丙烯酸酯化合物50重量份和組合物(A)50重量份組成的組合物(M)。組合物(M)在室溫時的相轉移溫度為,結晶相-向列相為38℃,向列相-各向同性液體相為101℃,降溫時的相轉移溫度為,各向同性液體相-向列相為101℃,向列相-結晶相為25℃以下。
比較例1液晶組合物的調制(14)調制式(a-62) 表示的化合物(該化合物在室溫下顯示近晶相C,相轉移溫度為,近晶相C-近晶相A轉移溫度為89℃,近晶相A-向列相轉移溫度為92℃,向列相-各向同性液體相轉移溫度為132℃)20重量份和組合物(A)80重量份組成的組合物(N)。該組合物中式(a-62)表示的化合物與組合物(A)的相溶性差,室溫下結晶相與液晶相分離。
比較例2液晶組合物的調制(15)調制比較例1中使用的式(a-62)表示的化合物30重量份和組合物(A)70重量份組成的組合物(O)。該組合物中式(a-62)表示的化合物與組合物(A)的相溶性差,室溫下結晶相與液晶相分離。
比較例3液晶組合物的調制(17)調制式(a-63)
表示的化合物(該化合物在室溫下顯示結晶相,相轉移溫度為,結晶-近晶相轉移溫度為87℃,近晶相-向列相轉移溫度為91℃,向列相-各向同性液體相轉移溫度為110℃)20重量份和組合物(A)80重量份組成的組合物(P)。組合物(P)在室溫(25℃)下顯示向列相。向列相-各向同性液體相轉移溫度為64℃。在589nm下測定的ne(異常光的折射率)為1.673。no(常光的折射率)為1.507,雙折射率為0.166。
比較例4液晶組合物的調制(17)調制比較例3中使用的式(a-63)表示的化合物30重量份和組合物(A)70重量份組成的組合物(Q)。該組合物中式(a-63)表示的化合物與組合物(A)的相溶性差,室溫下結晶相與液晶相分離。
實施例8-20是本發(fā)明中使用的液晶性化合物與1分子中只具有1個內消旋配合基的化合物組成的組合物(A)良好混合的例子。比較例1和2顯示出1分子中具有2個內消旋配合物的雙晶型聚合性液晶與由1分子中只具有1個內消旋配合基的化合物組成的組合物(A)的混合性差。比較例3和4與本發(fā)明使用的化合物(s-11)、(s-28)和(s-34)的相溶性良好。
實施例21光學各向異性體的制備(1)調制由實施例5制備的組合物(C)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(R)。在池間隙50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(R)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(R)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的濁度為7.8%。
實施例22光學各向異性體的制備(2)調制由實施例6制備的組合物(D)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(S)。在池間隙50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(S)。注入后可以迅速確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(R)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的濁度為3.3%。
實施例23光學各向異性體的制備(3)調制由實施例7制備的組合物(E)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(T)。在池間隙50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(T)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(T)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的濁度為1.8%。
實施例24光學各向異性體的制備(4)調制由實施例10制備的組合物(H)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(U)。在池間隙50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(U)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(U)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的濁度為5.8%。
實施例25光學各向異性體的制備(5)調制由實施例16制備的組合物(I)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(V)。在池間隙50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(V)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(V)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的濁度為4.6%。聚合物的光程差為3.26微米。
實施例26光學各向異性體的制備(6)調制由實施例17制備的組合物(J)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(W)。在池間隙50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(W)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(W)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的濁度為1.54%。聚合物的光程差為3.72微米。
實施例27光學各向異性體的制備(7)調制由實施例18制備的組合物(K)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(X)。在池間隙50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(X)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(X)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的光程差為4.72微米。
實施例28光學各向異性體的制備(8)調制由實施例19制備的組合物(L)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(Y)。在池間隙50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(Y)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(Y)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的光程差為5.27微米。
實施例29光學各向異性體的制備(9)調制由實施例20制備的組合物(M)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(Z)。在池間隙5微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(Z)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(Z)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的光程差為0.76微米。
比較例5光學各向異性體的制備(10)調制由實施例9制備的組合物(A)(不含有本發(fā)明的液晶性丙烯酸酯化合物)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(AA)。在池間隙5微米和50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(AA)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(AA)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物在50微米的池中的濁度為13.5%,光程差為2.75微米。在5微米的池中的聚合物的光程差為0.38微米。
比較例6光學各向異性體的制備(11)調制由比較例3制備的組合物(P)(不含本發(fā)明的液晶性丙烯酸酯化合物)99重量份、光聚合引發(fā)劑“Irgacure-651”(Ciba-geigy公司制)1重量份組成的組合物(BB)。在池間隙50微米的反向平行取向液晶玻璃池(將液晶進行單軸取向處理的玻璃池)中在室溫下注入組合物(BB)。注入后可以確認得到均勻的單軸取向。然后在室溫下(25℃)用UVP公司的UVGL-25照射1mW/cm2的紫外線10分鐘,使組合物(BB)聚合,得到聚合物。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。注入玻璃池中的聚合物的濁度為18.8%。
由實施例21-29和比較例5、6的結果可知,通過使用含有本發(fā)明的通式(I)的化合物的液晶組合物,可以降低聚合制備的聚合物的濁度,改善光程差。
實施例30調制由實施例24制備的組合物(T)50重量份和乙酸乙酯50重量份組成的組合物(CC)。然后在5cm見方的玻璃基板的表面上用聚酰亞胺取向劑“AL1051”(JSR制)形成膜厚約100納米的聚酰亞胺薄膜,再對聚酰亞胺薄膜表面進行摩擦處理。在摩擦處理的表面上,涂敷組合物(S)使干燥膜厚為10微米。乙酸乙酯自然干燥期間,組合物沒有很大的流動,保持良好的膜厚均勻性。乙酸乙酯自然干燥后,在氮氣流下用UVP公司的UVGL-25照射2mW/Cm2的紫外線5分鐘,使組合物聚合。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能。膜厚不均少。
比較例7在實施例30中用比較例5調制的組合物(AA)代替組合物(T),其他與實施例30同樣進行,涂敷時,自然干燥中組合物容易流動,損害了膜厚的均一性。乙酸乙酯自然干燥后,在氮氣流下用UVP公司的UVGL-25照射2mW/cm2的紫外線5分鐘,使組合物聚合。得到的聚合物因方向不同而折射率不同,可以確認作為光學各向異性體的機能,但可觀察到膜厚不均。
由實施例30和比較例7可知,本發(fā)明的液晶組合物的粘度被調整到了適合涂敷的粘度。本發(fā)明中使用的通式(I)的化合物作為粘度調整劑也有用。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明中使用的化合物,顯示液晶相的溫度低,與其他液晶化合物的相溶性好,且聚合得到的聚合物的濁度也低。含有該化合物的本發(fā)明的聚合性液晶組合物可以調整到適合涂敷的粘度。因此,本發(fā)明的聚合性液晶組合物例如可以用于位相差板、偏光板、偏光棱鏡、光波導路、壓電元件、非線性光學元件、各種光過濾器、利用膽甾型液晶相等的選擇反射的顏料、光纖等的被覆劑。
權利要求
1.一種顯示液晶相的聚合性組合物,其中含有化合物(I),該化合物(I)具有含有2以上的環(huán)結構的液晶性骨架,和通式P1-S1-A1-D1-E1-表示的部分結構,其中P1表示聚合性官能團,S1表示選自下列組中的連接鏈-(CH2)w-、-O(CH2)w-、-(CH2)wO-、-(CH2)wC(=O)O-、-(CH2)wOC(=O)-、-C(=O)O(CH2)w-、-OC(=O)(CH2)w-,其中w表示1-20的整數(shù),A1和E1分別獨立地表示烴環(huán)或雜環(huán),E1是含有液晶性骨架的環(huán),D1表示下列連接鏈,-C(=O)-O-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-O-C(=O)-、-O-C(=O)-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-C(=O)-O-,m表示1-15的整數(shù)。
2.權利要求1記載的聚合性液晶組合物,其中使用的化合物(I)為通式(II)表示的化合物,P2-S2-A2-D2-E2Y1-F1nY2-G1D3-A3qS3-P3式中,P2和P3分別獨立地表示選自(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基、乙氧基、巰基、乙烯氧基和馬來酰亞胺基中的聚合性官能團,S1和S3分別獨立地表示選自下組的連接鏈-(CH2)w-、-O(CH2)w-、-(CH2)wO-、-(CH2)wC(=O)O-、-(CH2)wOC(=O)-、-C(=O)O(CH2)w-、-OC(=O)(CH2)w-,其中w表示1-20的整數(shù)。A2、A3、E2、F1和G1分別獨立地表示選自下組的環(huán)結構, 其中p表示1-4的整數(shù)。D2和D3分別獨立地表示選自下組的連接鏈,-C(=O)-O-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-O-C(=O)-、-O-C(=O)-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-C(=O)-O-其中m表示1-15的整數(shù)。Y1和Y2分別獨立地表示選自下組的連接基單鍵、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、-(CH2)4-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-,其中n表示0-3的整數(shù),q是0或1。
3.權利要求2記載的聚合性液晶組合物,其中通式(II)表示的化合物中A2、A3、E2、F1和G1為以下結構 且連接鏈D2和D3為-C(=O)-O-(CH2)w-O-、-O(CH2)w-O-C(=O)-,其中m表示2-15的整數(shù)。
4.權利要求3記載的聚合性液晶組合物,其中通式(II)表示的化合物中的S2和S3是-O(CH2)w-或-(CH2)w-O-,其中w表示2-18的整數(shù)。
5.權利要求4記載的聚合性液晶組合物,其中P2和P3均為(甲基)丙烯酰氧基。
6.權利要求1記載的聚合性液晶組合物,其中還含有化合物(I)以外的聚合性化合物。
7.權利要求6記載聚合性液晶組合物,其中所說的化合物(I)以外的聚合性化合物是通式(III)表示的化合物, 式中X1表示氫原子或甲基,r表示0或1的整數(shù),K、L和M分別獨立地表示選自下組的環(huán)結構 其中p表示1-4的整數(shù),Y2和Y1分別獨立地表示選自下組的連接鏈單鍵、-CH2CH2-、-CH2C(CH3)H-、-C(CH3)HCH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-、-(CH2)4-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-,Y4表示單鍵、-O-、-COO-或-OCO-,Z1表示氫原子、鹵原子、氰基、碳原子數(shù)1-20的烷基或碳原子數(shù)2-20的鏈烯基。
8.權利要求7記載的聚合性液晶組合物,其中通式(III)表示的化合物使用通式(IV)表示的化合物和通式(V)表示的化合物, 式中X1表示氫原子或甲基,R1表示碳原子數(shù)1-10的烷基, 式中X1表示氫原子或甲基,R1表示碳原子數(shù)1-10的烷基。
9.權利要求8記載的聚合性液晶組合物,作為通式(IV)表示的化合物,使用X1為氫原子且R1為碳原子數(shù)2-7的烷基的化合物,作為通式(V)表示的化合物,使用X1為氫原子且R2為碳原子數(shù)2-7的烷基的化合物。
10.光學各向異性體,由權利要求1記載的聚合性液晶組合物的聚合物構成。
11.光學低通電路過濾器,以上述權利要求10記載的光學各向異性體為構成要素。
全文摘要
提供一種含有具有聚合性的液晶性化合物的聚合性液晶組合物,顯示向列相的溫度低,與并用的其他具有聚合性的液晶性化合物的相溶性好,聚合后的透明性和機械強度高。含有具有以下通式表示的部分結構的化合物(I),P
文檔編號C08F20/40GK1358167SQ01800097
公開日2002年7月10日 申請日期2001年1月19日 優(yōu)先權日2000年1月21日
發(fā)明者小尾直紀, 李承澤, 長谷部浩史, 河原達郎 申請人:大日本油墨化學工業(yè)株式會社