JP2015078153A - 重合性化合物及び光学異方体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも1つのメソゲン基と、当該メソゲン基に直接若しくはスペーサー基及び/又は連結基を介して結合する少なくとも1つの反応性基と、当該メソゲン基に直接結合する少なくとも1つの反応性基を有さない末端基とを有し、当該反応性基を有さない末端基に1つの炭素−炭素三重結合を有する化合物を提供し、併せて当該化合物を含有する組成物、当該組成物を重合させることにより得られる重合体及び当該重合体を用いた光学異方体を提供する。
【選択図】 なし
Description
から選ばれる基を表すことが特に好ましい。
Lはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すことが好ましく、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−に置き換えられても良い炭素原子数1から5の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すことがより好ましく、フッ素原子、塩素原子、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が−O−に置き換えられても良い炭素原子数1から5の直鎖状アルキル基を表すことがさらに好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基を表すことが特に好ましい。
(製法1)下記式(S−8)で表される化合物の製造
一般式(S−1)で表される化合物を一般式(S−2)で表される化合物と薗頭クロスカップリングさせることにより一般式(S−3)で表される化合物を得る。反応条件としては例えば、Metal−Catalyzed Cross−Coupling Reactions(Armin de Meijere、Francois Diedrich共著、Wiley−VCH)、Palladium Reagents and Catalysts:New Perspectives for the 21st Century(Jiro Tsuji著、Wiley & Sons,Ltd.)、Cross−Coupling Reactions:A Practical Guide(Topics in Current Chemistry)(S.L.Buchwald、K.Fugami、T.Hiyama、M.Kosugi、M.Miura、N.Miyaura、A.R.Muci、M.Nomura、E.Shirakawa、K.Tamao著、Springer)等の文献に記載の方法が好ましい。パラジウム触媒としては例えばテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド等が挙げられる。銅触媒としては例えばヨウ化銅(I)が挙げられる。塩基としては例えばトリエチルアミンが挙げられる。
(製法2)下記式(S−12)で表される化合物の製造
一般式(S−3)で表される化合物を例えばトリフルオロメタンスルホン酸無水物(Tf2O)と反応させることにより一般式(S−9)で表される化合物を得る。
(製法3)下記式(S−20)で表される化合物の製造
式(S−14)で表される化合物を式(S−15)で表される化合物と塩基存在下反応させることにより式(S−16)で表される化合物を得ることができる。塩基としては製法1又は製法2記載のものが使用可能であるが、その他に水素化リチウム、水素化ナトリウム等が使用可能である。
具体的には、一般式(III)
本願発明の化合物を含有する重合性液晶組成物には、当該組成物の液晶性を大きく損なわない程度に、液晶性を示さない重合性化合物を添加することも可能である。具体的には、この技術分野で高分子形成性モノマーあるいは高分子形成性オリゴマーとして認識される化合物であれば特に制限なく使用可能である。
(実施例1)式(I−1)で表される化合物の製造
相転移温度:C 91 N >200 I
1H NMR(CDCl3)δ 1.06(t,3H),1.64(m,2H),2.24(m,5H),2.39(t,2H),4.18(t,2H),4.40(t,2H),5.86(dd,1H),6.15(dd,1H),6.43(dd,1H),7.01(d,2H),7.12(d,1H),7.31(d,1H),7.35(s,1H),7.47(dd,1H),7.78(d,1H),7.93(d,1H),8.06(d,1H),8.21(m,3H),8.81(s,1H)ppm.
13C NMR(CDCl3)δ 13.6,16.2,21.4,22.2,28.6,61.2,64.7,77.2,80.1,90.1,114.4,118.9,121.6,122.0,122.0,122.6,126.2,126.4,128.2,128.3,130.3,130.4,130.5,131.0,131.1,131.8,132.5,134.4,136.6,149.0,151.0,163.3,164.8,166.2ppm.
(実施例2)式(I−2)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:422
HRMS:422.23
(実施例3)式(I−3)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:486
HRMS:486.18
(実施例4)式(I−4)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:484
HRMS:484.24
(実施例5)式(I−5)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:572
HRMS:572.20
(実施例6)式(I−6)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:412
HRMS:412.20
(実施例7)式(I−7)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:484
HRMS:484.19
(実施例8)式(I−8)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:534
HRMS:534.20
(実施例9)式(I−9)で表される化合物の製造
LRMS:422
HRMS:422.22
(実施例10)式(I−10)で表される化合物の製造
LRMS:350
HRMS:350.15
実施例1から実施例10と同様の方法、公知の方法及び公知の方法に準拠した方法を用いて、下記式(I−11)から式(I−105)で表される化合物を製造した。
実施例1から実施例10記載の式(I−1)から式(I−10)で表される化合物及び、特許文献1記載の化合物(R−1)、特許文献2記載の化合物(R−2)並びに非特許文献1記載の化合物(R−3)を評価対象の化合物とした。
(実施例21〜30、比較例4〜6)
母体液晶(X)70gに評価対象となる化合物を30g添加することにより調製した組成物各々に対し、光重合開始剤Irgacure907(BASF社製)を3g添加した後シクロペンタノンに溶解させ25%の溶液とした。この溶液をガラス基板にスピンコート法で塗布し、65℃で3分乾燥した。得られた塗膜を60℃のホットプレート上に置き、紫外線を20mW/cm2の強度で60秒間照射した。得られた重合体について、偏光顕微鏡を用いてクロスニコル状態で観察したところ暗視野であった。また、波長550nmの光を重合体面に対し90度から減少させながらリタデーションを測定し、そのプロファイルによって、得られた重合体はホメオトロピック配向を有していることを確認した。リタデーションの測定にはシンテック社製OPTIPRO偏光解析装置を使用した。得られた重合体について、目視及び偏光顕微鏡観察によって配向状態を評価した。配向に欠陥が無く均一であれば◎、欠陥がごくわずかであれば〇、欠陥がやや多ければ△、欠陥が非常に多ければ×とした。また、得られた重合体について、表面硬度(JIS K5600−5−4塗料一般試験方法)を測定した。評価結果を表2に示す。
Claims (18)
- 少なくとも1つのメソゲン基と、当該メソゲン基に直接若しくはスペーサー基及び/又は連結基を介して結合する少なくとも1つの反応性基と、当該メソゲン基に直接結合する少なくとも1つの反応性基を有さない末端基とを有し、当該反応性基を有さない末端基に1つの炭素−炭素三重結合を有する化合物。
- 一般式(I)
(式中、Pは重合性基を表し、
S1及びS2は各々独立して、スペーサー基又は単結合を表すが、S1が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよく、
X1及びX2は各々独立して−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−(C(Y1)2)n1−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH2CH2−、−OCO−CH2CH2−、−CH2CH2−COO−、−CH2CH2−OCO−、−COO−CH2−、−OCO−CH2−、−CH2−COO−、−CH2−OCO−、−CY1=CY1−(式中、Y1は各々独立して水素原子、炭素原子数1から12のアルキル基、フッ素原子、塩素原子又はシアノ基を表し、n1は1から6の整数を表すが、Y1が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)又は単結合を表すが、X1が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよく、
A1及びA2は各々独立して1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、シクロヘキサン−1,4−ジイル、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、ピペリジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル又はフルオレン−2,7−ジイルを表すが、これらの基は無置換又は1つ以上のLによって置換されても良く、これらの環構造における1つ以上の=CH−基は=N−に置換されても良く、若しくはこれらの基における1つ以上の連続しない−CH2−基は各々独立して−O−又は−S−に置換されても良く、A1が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、
Zは単結合、−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−(C(Y2)2)n1−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH2CH2−、−OCO−CH2CH2−、−CH2CH2−COO−、−CH2CH2−OCO−、−COO−CH2−、−OCO−CH2−、−CH2−COO−、−CH2−OCO−、−CY2=CY2−又は−C≡C−を表し(式中、Y2は各々独立して水素原子、炭素原子数1から12のアルキル基、フッ素原子、塩素原子又はシアノ基を表し、n1は1から6の整数を表すが、Y2が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)、Zが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、Rは水素原子、シアノ基、ニトロ基、イソシアノ基、チオイソシアノ基若しくは1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−又は−CY3=CY3−(式中、Y3は各々独立して水素原子、炭素原子数1から12のアルキル基、フッ素原子、塩素原子又はシアノ基を表す。)によって置換されても良い炭素原子数1から25の直鎖又は分岐アルキル基を表し、
mは0から8の整数を表し、nは0から5の整数を表し、Lはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、−N(Y4)2、−Si(Y4)3、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−又は−OCO−O−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基(式中、Y4は各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すが、Y4が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)、ヒドロキシル基又はメルカプト基を表す。)で表される請求項1に記載の化合物。 - 一般式(I)においてP、S1、X1、A1、A2、L、Z、R、m及びnは請求項2又は請求項4で定義されたものと同一のものを表し、
X2及びS2が単結合を表す請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の化合物。 - 一般式(I)においてP、S1、S2、X1、X2、A1、A2、L、Z、m及びnは請求項2から請求項5で定義されたものと同一のものを表し、
Rが炭素原子数1から20の直鎖アルキル基を表す請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載の化合物。 - 一般式(I)においてP、S2、X1、X2、A1、A2、L、Z、R、m及びnは請求項2から請求項6で定義されたものと同一のものを表し、
S1が複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く各々独立して1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−に置き換えられても良い炭素原子数1から10のアルキレン基又は単結合を表す請求項2〜請求項6のいずれか一項に記載の化合物。 - 一般式(I)においてP、S1、S2、X2、A1、A2、L、Z、R、m及びnは請求項2から請求項7で定義されたものと同一のものを表し、
X1が複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く各々独立して−O−、−COO−、−OCO−又は単結合を表す請求項2〜請求項7のいずれか一項に記載の化合物。 - 一般式(I)においてP、S1、S2、X1、X2、A1、A2、L、R、m及びnは請求項2から請求項8で定義されたものと同一のものを表し、Zが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、単結合、−COO−、−OCO−、−COO−CH2CH2−、−OCO−CH2CH2−、−CH2CH2−COO−、−CH2CH2−OCO−又は−C≡C−を表す請求項2〜請求項8のいずれか一項に記載の化合物。
- 一般式(I)においてP、S1、S2、X1、X2、A1、A2、Z、R、m及びnは請求項2から請求項9で定義されたものと同一のものを表し、
Lがフッ素原子、塩素原子、シアノ基、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−に置き換えられても良い炭素原子数1から5の直鎖状又は分岐状アルキル基を表す請求項2〜請求項9のいずれか一項に記載の化合物。 - 一般式(I)においてP、S1、S2、X1、X2、A1、A2、L、Z、R及びnは請求項2から請求項10で定義されたものと同一のものを表し、
mが0又は1を表す請求項2〜請求項10のいずれか一項に記載の化合物。 - 一般式(I)においてP、S1、S2、X1、X2、A1、A2、L、Z、R及びmは請求項2から請求項11で定義されたものと同一のものを表し、
nが1、2又は3を表す請求項2〜請求項11のいずれか一項に記載の化合物。 - 請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の化合物を含有する組成物。
- 請求項1から請求項12記載のいずれか一項に化合物を含有する液晶組成物。
- 液晶組成物が更に一般式(II)
(式中、P1及びP2はそれぞれ重合性基を表し、S3及びS4は各々独立して単結合又は炭素原子数1〜20個のアルキレン基を表すが、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−、−COO−、−OCO−、−OCOO−に置き換えられても良く、X3及びX4は各々独立して、単結合、−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−OCOOCH2−、−CH2OCOO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH2−、−CH2S−、−CH=N−、−SCH2−、−CH2S−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH2CH2−、−OCO−CH2CH2−、−CH2CH2−COO−、−CH2CH2−OCO−、−COO−CH2−、−OCO−CH2−、−CH2−COO−、−CH2−OCO−、−CF2−、−CF2O−、−OCF2−、−CY4=CY4−(式中、Y4は各々独立して水素原子、炭素原子数1から12のアルキル基、フッ素原子、塩素原子又はシアノ基を表す。)又は−C≡C−を表し、Z1は各々独立して、単結合、−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−OCOOCH2−、−CH2OCOO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH2−、−CH2S−、−CH=N−、−SCH2−、−CH2S−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH2CH2−、−OCO−CH2CH2−、−CH2CH2−COO−、−CH2CH2−OCO−、−COO−CH2−、−OCO−CH2−、−CH2−COO−、−CH2−OCO−、−CF2−、−CF2O−、−OCF2−、−CY5=CY5−(式中、Y5は各々独立して水素原子、炭素原子数1から12のアルキル基、フッ素原子、塩素原子又はシアノ基を表す。)又は−C≡C−を表し、A3及びA4は各々独立して、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表すが、A3及びA4は各々独立して無置換であるか又はアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基に置換されていても良く、m1は0、1、2又は3を表し、m1が2又は3を表す場合、2個あるいは3個存在するA3及び/又はZ1は同一であっても異なっていても良いが、一般式(I)で表される化合物を除く。)で表される化合物からなる群から選ばれる1種類以上を含む請求項14記載の液晶組成物。 - 請求項13から請求項15のいずれか一項に記載の組成物を重合することにより得られる重合体。
- 請求項16記載の重合体を用いた光学異方体。
- 請求項1から請求項12のいずれかに記載の化合物を用いた樹脂、樹脂添加剤、オイル、フィルター、接着剤、粘着剤、油脂、インキ、医薬品、化粧品、洗剤、建築材料、液晶材料、農薬及び食品並びにそれらを使用した製品。
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