CN103702971A - 化合物、雾度降低剂、液晶组合物、聚合物材料和膜 - Google Patents

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Abstract

下式(1)表示的化合物具有足够的溶解性、广泛可用的浓度范围和优异的雾度降低性能。在该式中，L1～L6表示单键、-O-、-CO-、-COO-等；Sp1～Sp4表示单键或1～10个碳原子的亚烷基；A1和A2表示三价或四价芳香族烃基或杂环基；T表示下式等；Hb表示2～30个碳原子的全氟烷基；m和n为2或3；o和p为0以上的整数。(Hb-Sp1-L1-Sp2-L2)m-A1-L3-T-L4-A2-(L5-Sp3-L6-Sp4-Hb)n (1)

Description

化合物、雾度降低剂、液晶组合物、聚合物材料和膜
技术领域
本发明涉及可用于各种用途（包括如光学各向异性膜和隔热膜等各种光学部件的材料）的化合物和雾度降低剂，以及含有这样的化合物和雾度降低剂的液晶组合物和聚合物材料。本发明还涉及使用这些材料的膜。
背景技术
液晶在涂布到经取向处理的膜（取向膜）上时自身有序地取向。液晶的取向状态可以利用设置在液晶的两侧的两个取向膜来控制。这样的结构的实例是下述液晶显示装置，其包含由棒状液晶分子和密封该液晶分子的一对基板构成的液晶单元和设置为对棒状液晶分子施加电压的电极层。在这样的液晶显示装置中，棒状液晶分子注入到两个基板上形成的取向膜之间的间隙，可以相对容易地控制棒状液晶分子的取向状态。
另一方面，已经提出在液晶单元和偏光板之间设置光学补偿片(相位差板)以增大液晶显示装置的视角或防止液晶显示装置的着色。在此情况下，在透明支撑体上，具有由液晶分子形成的光学各向异性层的光学各向异性元件用作光学补偿片。光学各向异性层通过使液晶分子取向和固定取向状态而形成。此处，液晶分子由设置在透明支撑体和光学各向异性层之间的一个取向膜取向。不过，利用一个取向膜难以使液晶分子从取向膜界面到空气界面均一地取向(单畴取向)。这是因为在未进行取向处理的界面(空气界面)侧由于不进行取向调节所导致的扰乱的液晶取向。液晶分子的非均一取向导致光由于向错而散射，并形成不透明膜。从改善液晶显示装置的可视性的观点，这样的膜是不希望的。
在这些需求中，开发了在未进行取向处理的界面(空气界面)侧在不使用取向膜的情况下调节液晶取向和使得液晶也均一取向的技术(专利文献1和2)。在这些技术中，液晶分子的取向通过加入液晶取向促进剂来控制。通过使用液晶取向促进剂，提供了容易使液晶分子自身均一地取向的液晶组合物。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP-A-2002-129162
专利文献2：JP-A-2000-345164
发明内容
发明要解决的问题
不过，专利文献1和2中记载的液晶取向促进剂在可用浓度范围和溶解性方面不一定足够，需要进一步改善。因此，需要具有至少与专利文献1和2记载的液晶取向促进剂相当的液晶取向促进效果并且可以降低产品膜的雾度的材料。所以，本发明的一个目的是解决现有技术的上述问题和和提供具有足够的溶解性、广泛可用的浓度范围和优异的雾度降低性能的化合物。另一目的是提供通过使液晶分子容易自身均一取向等而可以降低产品膜的雾度的新型液晶组合物。具体而言，本发明旨在提供可用于各种用途（包括如光学各向异性膜和隔热膜等各种光学部件的材料）的化合物。本发明还旨在提供含有该化合物的液晶组合物和聚合物材料以及使用这些材料的膜。
解决问题的手段
上述问题通过以下手段解决。
[1]下式(I)表示的化合物：
式(I)
(Hb-Sp1-L1-Sp2-L2)m-A1-L3-T-L4-A2-(L5-Sp3-L6-Sp4-Hb)n
其中，L1、L2、L3、L4、L5和L6各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-或-CONR-，式(I)中的R各自独立地表示氢原子或1～6个碳原子的烷基，Sp1、Sp2、Sp3和Sp4各自独立地表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，其中所述亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代，A1和A2表示三价或四价芳香族烃基，T表示下式的二价基团或二价芳香族杂环基：
Figure BDA0000459399040000031
其中，X表示1～8个碳原子的烷基、烷氧基、卤原子、氰基或-COOR0，其中R0表示氢原子、各个连接性CH2可以被O或S取代的烷基或氟烷基、或者-Sp5-P，其中Sp5表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，其中所述亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代，P表示聚合性基团，Ya、Yb、Yc和Yd各自独立地表示氢原子或1～4个碳原子的烷基，
Hb各自独立地表示2～30个碳原子的全氟烷基或氟烷基，m和n各自独立地为2或3，多个括号中的结构可以相同或不同，o和p各自独立地为0以上的整数，在o和p为2以上时的多个X可以相同或不同。
[2]在[1]的化合物中优选的是，式(I)中的T为
其中，o表示0以上的整数，在o为2以上时X可以相同或不同。
[3]在[1]或[2]的化合物中优选的是，在式(I)中，L3为-COO-，L4为-OCO-，A1和A2各自独立地为以下基团中的任一种：
Figure BDA0000459399040000033
和并且
L2和L5为-O-。
[4]在[1]～[3]中任一项的化合物中优选的是，式(I)中的Hb独立地为2～30个碳原子的全氟烷基。
[5]使用[1]～[4]中任一项的化合物的雾度降低剂。
[6]一种液晶组合物，所述液晶组合物包含聚合性液晶分子和下式(I)表示的化合物：
式(I)
(Hb-Sp1-L1-Sp2-L2)m-A1-L3-T-L4-A2-(L5-Sp3-L6-Sp4-Hb)n
其中，L1、L2、L3、L4、L5和L6各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-或-CONR-，式(I)中的R各自独立地表示氢原子或1～6个碳原子的烷基，Sp1、Sp2、Sp3和Sp4各自独立地表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，其中所述亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代，A1和A2表示三价或四价芳香族烃基，T表示下式的二价基团或二价芳香族杂环基：
Figure BDA0000459399040000041
其中，X表示1～8个碳原子的烷基、烷氧基、卤原子、氰基或-COOR0，其中R0表示氢原子、各个连接性CH2可以被O或S取代的烷基或氟烷基、或者-Sp5-P，其中Sp5表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，其中所述亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代，P表示聚合性基团，Ya、Yb、Yc和Yd各自独立地表示氢原子或1～4个碳原子的烷基，
Hb各自独立地表示2～30个碳原子的全氟烷基或氟烷基，m和n各自独立地为2或3，多个括号中的结构可以相同或不同，o和p各自独立地为0以上的整数，在o和p为2以上时的多个X可以相同或不同。
[7]在[6]的液晶组合物中优选的是，所述聚合性液晶分子为棒状液晶分子。
[8]优选的是，[6]或[7]的液晶组合物含有至少一种手性化合物。
[9]通过将[6]～[8]中任一项的液晶组合物聚合制得的聚合物材料。
[10]含有至少一种[9]的聚合物材料的膜。
[11]具有[6]～[8]中任一项的液晶组合物的固定的胆甾液晶相的膜。
[12]优选的是，[10]或[11]的膜具有光学各向异性。
[13]优选的是，[10]～[12]中任一项的膜具有选择反射性。
[14]优选的是，[13]的膜在红外波长区具有选择反射性。
本发明的优点
本发明使用具有广泛可用的浓度范围、溶剂溶解性高和雾度降低效果高的式(I)的化合物，可以提供可用于各种用途（包括如光学各向异性膜和隔热膜等各种光学部件的材料）的液晶组合物和聚合物材料。本发明还可提供使用这些材料的膜。
附图说明
图1表示在实施例25中使用化合物(2)作为雾度降低剂制得的膜的透射光谱。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明。以下的构成要素的说明，包括根据本发明的代表性实施方式及其具体实例，仅仅起阐述本发明的作用，本发明不受这些实施方式和具体实例的限制。本文使用的用"～"限定的数值范围意在包含由“～”标示的数字作为下限和上限。
[式(I)的化合物和雾度降低剂]
本发明的化合物由下式(I)表示。式(I)的化合物具有中心二价基团和末端烷基。具有末端氟烷基的化合物可有效作为取向促进剂。不过，传统取向促进剂因其狭窄的可用浓度范围和低溶解性而限于某些用途。下式(I)表示的化合物在更宽的浓度范围内具有相当或甚至更好的取向性能以及更优选的溶解性，可以优选用作雾度降低剂。式(I)表示的化合物也可以优选用作液晶取向促进剂。含有下式(I)表示的化合物的组合物的一个优点在于，其容易用于生产。而且，因为该化合物可通过聚合而固化，因此其可用于包括光学部件在内的各种用途。
式(I)
(Hb-Sp1-L1-Sp2-L2)m-A1-L3-T-L4-A2-(L5-Sp3-L6-Sp4-Hb)n
在式(I)中，L1、L2、L3、L4、L5和L6各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-或-CONR-（式(I)中的R各自独立地表示氢原子或1～6个碳原子的烷基），更优选为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-，因为-NRCO-和-CONR-具有降低溶解性的作用并倾向于在膜制造过程中增大雾度值，从化合物溶解性的观点出发更优选为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-。R表示的烷基可以为直链或支化的，优选具有1～3个碳原子。实例包括甲基、乙基和正丙基。
Sp1、Sp2、Sp3和Sp4各自独立地表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，优选为单键或1～7个碳原子的亚烷基，更优选为单键或1～4个碳原子的亚烷基。所述亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代。亚烷基可以支化或非支化的，优选为非支化直链亚烷基。从合成的观点，优选Sp1和Sp4相同，并且Sp2和Sp3相同。
A1和A2表示三价或四价芳香族烃基。该三价或四价芳香族烃基优选具有6～22个碳原子，更优选6～14个碳原子，再更优选6～10个碳原子，进而更优选6个碳原子。A1和A2表示的三价或四价芳香族烃基可以具有可选的取代基。该取代基的实例包括1～8个碳原子的烷基、烷氧基、卤原子、氰基和酯基。对于这些基团的说明和优选范围，应当参照以下对于T的相应说明。A1和A2表示的三价或四价芳香族烃基的取代基的实例包括甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、溴原子、氯原子和氰基。优选的是，A1和A2为四价从而在分子中含有更多全氟烷基部分，因为在分子中含有更大量全氟烷基部分的分子可以以较少添加量使液晶取向，从而降低雾度。从合成的观点，A1和A2相同。
T表示下式的二价基团或二价芳香族杂环基：
Figure BDA0000459399040000061
其中，X表示1～8个碳原子的烷基、烷氧基、卤原子、氰基或R'COO-(R'表示氢原子、各个连接性CH2可以被O或S取代的烷基或氟烷基、或者-Sp5-P，其中Sp5表示单键或1～10个碳原子的亚烷基(所述亚烷基的氢原子可以被氟原子取代)，P表示聚合性基团)，Ya、Yb、Yc和Yd各自独立地表示氢原子或1～4个碳原子的烷基；
更优选为：
Figure BDA0000459399040000071
再更优选为：
Figure BDA0000459399040000072
进而更优选为：
Figure BDA0000459399040000073
X表示的烷基具有1～8个碳原子，优选1～5个碳原子，更优选1～3个碳原子。烷基可以是直链、支化或环状的，优选为直链或者支化的。烷基的优选实例包括甲基、乙基、正丙基和异丙基，其中更优选甲基。对于X表示的烷氧基的烷基部分，应当参照X表示的烷基的说明和优选范围。
X表示的卤原子的实例包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子，其中优选氯原子和溴原子。
X表示的-COOR0可以为这样的基团，其中R0表示氢原子；其中连接性CH2可以被O或S取代的烷基或氟烷基；或-Sp5-P。
当R0表示其中连接性CH2可以被O或S取代的烷基或氟烷基时，该基团优选为-Sp6-(L7-Sp7)q-CH3或-Sp8-(L8-Sp9)r-Hb0表示的基团。
Sp6、Sp7、Sp8和Sp9各自独立地表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，优选单键或1～7个碳原子的亚烷基，更优选单键或1～4个碳原子的亚烷基。Sp6、Sp7、Sp8和Sp9表示的亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代，优选不被氟原子取代。该亚烷基可以是支化或非支化的，优选为非支化直链亚烷基。
L7和L8各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-、-CONR-(L7和L8中的R表示氢原子或1～6个碳原子的烷基)，更优选为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-或-SCO-，因为-NRCO-和-CONR-具有降低溶解性的作用，并倾向于在膜制造过程中增大雾度值，再更优选为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-，从化合物稳定性的观点进而更优选为-O-。
q表示1～4的整数，优选为1～3的整数，更优选为2或3，特别优选为3。r表示1～4的整数，优选为1～3的整数，更优选为1或2，特别优选为1。当q和r为2以上的整数时，多个L7、L8、Sp7和Sp9可以彼此独立或者不同。
Hb0表示2～30个碳原子的全氟烷基或氟烷基，更优选为3～20个碳原子的全氟烷基或氟烷基，再更优选为3～10个碳原子的全氟烷基或氟烷基。该全氟烷基或氟烷基可以为直链、支化或环状的，优选为直链或支化的，更优选为直链的。表示2～30个碳原子的全氟烷基或2～30个碳原子的氟烷基的Hb0优选为2～30个碳原子的全氟烷基。
当R0表示-Sp5-P时，Sp5表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，优选为单键或1～7个碳原子的亚烷基，更优选为1～4个碳原子的亚烷基。Sp5表示的亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代。该亚烷基可以是支化或非支化的，优选为非支化直链亚烷基。
P表示聚合性基团。聚合性基团没有特别限制，优选为烯式不饱和双键基团，更优选为甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基，特别优选为丙烯酰氧基。
Ya、Yb、Yc和Yd表示的1～4个碳原子的烷基可以为直链或支化的。实例包括甲基、乙基、正丙基和异丙基。
二价芳香族杂环基优选具有5元、6元或7元杂环，优选为5元环或6元环，最优选为6元环。构成杂环的杂原子优选为氮原子、氧原子或硫原子。杂环优选为芳香族杂环。芳香族杂环通常为不饱和杂环，优选为具有最大数量的双键的不饱和杂环。杂环的实例包括呋喃环、噻吩环、吡咯环、吡咯啉环、吡咯烷环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、咪唑啉环，咪唑赖氨酸环、吡唑环、吡唑啉环、吡唑烷环、三唑环、呋咱(furazan)环、四唑环、吡喃环，2H-硫杂环己二烯(thiin)环、吡啶环、哌啶环、噁嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环和三嗪环。该二价杂环基可以具有可选的取代基。对于这些示例性取代基的说明和优选范围，应当参照A1和A2表示的三价或四价芳香族烃基的可能的取代基的解释和说明。
Hb表示2～30个碳原子的全氟烷基或氟烷基，更优选为3～20个碳原子的全氟烷基或氟烷基，再更优选为3～10个碳原子的全氟烷基或氟烷基。全氟烷基或氟烷基可以为直链、支化或环状的，优选为直链或支化的，更优选为直链的。
Hb表示的氟烷基优选为具有末端-CF2-H的氟烷基，更优选为具有结合到全氟亚烷基部分的末端之一的-CF2-H的氟烷基。
表示2～30个碳原子的全氟烷基或2～30个碳原子的氟烷基的Hb优选为2～30个碳原子的全氟烷基。
m和n各自独立地为2或3。多个括号中的结构可以相同或不同，优选相同。式(I)中的m和n由A1和A2的价态决定，并且优选范围也由A1和A2的优选价态范围决定。虽然不受任何理论的限制，但是据认为，与其中n为1的传统化合物相比，尽管其中m和n为2或3的本发明的化合物的添加量小但也实现了大大改善的雾度降低性能是由于化合物中的氟含量所致。
o和p各自独立地为0以上的整数，在o和p为2以上时的多个X可以相同或不同。优选的是，o为1或2。P优选为1～4的整数，更优选为1或2。
式(I)表示的化合物可以为具有对称分子结构的化合物，也可以为不具有对称性的化合物。此处使用的"对称性"意图是指点对称、线对称或旋转对称，"不对称"是指未分类为点对称、线对称或旋转对称的任何情况。
式(I)表示的化合物是组合了全氟烷基(Hb)、连接基团-(-Sp1-L1-Sp2-L2)m-A1-L3-和-L4-A2-(L5-Sp3-L6-Sp4-)n-和优选的具有排除体积效果的二价基团T的化合物。分子中存在的两个全氟烷基(Hb)优选相同，分子内存在的连接基团-(-Sp1-L1-Sp2-L2)m-A1-L3-和-L4-A2-(L5-Sp3-L6-Sp4-)n-优选相同。末端Hb-Sp1-L1-Sp2-和-Sp3-L6-Sp4-Hb优选为下式中任一表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-
在式中，a优选为2～30，更优选3～20，再更优选3～10。B优选为0～20，更优选0～10，再更优选0～5。a+b为3～30。r优选为1～10，更优选1～4。
这些式(I)中的末端Hb-Sp1-L1-Sp2-L2-和-L5-Sp3-L6-Sp4-Hb优选为下式中任一表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-O-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-COO-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-COO-
式中的a、b和r的定义与上述相同。
以下给出式(I)表示的化合物的具体实例。不过，应注意，可用于本发明的式(I)的化合物不应在以下具体实例的限制内狭义地解释。
Figure BDA0000459399040000111
Figure BDA0000459399040000121
Figure BDA0000459399040000131
Figure BDA0000459399040000141
Figure BDA0000459399040000151
Figure BDA0000459399040000161
Figure BDA0000459399040000181
Figure BDA0000459399040000191
Figure BDA0000459399040000201
Figure BDA0000459399040000211
Figure BDA0000459399040000221
式(I)表示的化合物可以通过适当地选择和组合JP-A-2002-129162和JP-A-2002-97170以及这些出版物中引用的文献中记载的合成方法而合成。需要时，也可以组合使用其他已知合成方法。
[液晶组合物]
本发明的液晶组合物包含聚合性液晶分子和式(I)表示的化合物。在本发明的液晶组合物中，一种以上的聚合性液晶分子和一种以上的非聚合性液晶分子可以组合使用。式(I)表示的化合物可以以两种以上的组合或者与其他化合物组合使用。式(I)表示的化合物的用量优选为液晶分子的0.01～20质量%。式(I)表示的化合物的用量更优选为液晶分子的0.1～10质量%。聚合性液晶分子优选为盘状液晶分子或棒状液晶分子。
盘状液晶分子记载于各种文献(C.Destrade等,Mol.Crysr.Liq.Cryst.,vol.71,page111(1981)；The Chemical Society of Japan,Kikan Kagaku Sousetsu,No.22,液晶Chemistry,Chapter5,Chapter10,Section2(1994)；B.Kohne等,Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.,page1794(1985);和J.Zhang等,J.Am.Chem.Soc.,vol.116,page2655(1994))。盘状液晶分子的聚合记载于JP-A-8-27284中。聚合和固定盘状液晶分子需要使取代基聚合性基团结合到盘状液晶分子的盘状核。不过，聚合性基团直接结合到盘状核使其难以在聚合反应中保持取向状态。这通过在盘状核与聚合性基团之间引入连接基团来抵消。因此优选的是，具有聚合性基团的盘状液晶分子为下式表示的化合物。
D(-L-Q)d
式中，D为盘状核；L为二价连接基团；Q为聚合性基团；d为4～12的整数。以下给出式中的盘状核(D)的具体实例。在以下具体实例中，LQ(或QL)指的是二价连接基团(L)和聚合性基团(Q)的组合。在以下具体实例中特别优选苯并菲(triphenylene)(D4)。
Figure BDA0000459399040000241
Figure BDA0000459399040000251
对于连接基团L和聚合性基团Q的细节和优选范围，可以参照JP-A-2002-129162的[0161]～[0171]段。
优选用作棒状液晶分子的是例如偶氮甲碱、氧化偶氮(azoxy)、氰基联苯、氰基苯基酯、苯甲酸酯、环己烷羧酸苯基酯、氰基苯基环己烷、氰基取代的苯基嘧啶、烷氧基取代的苯基嘧啶、苯基二氧六环、二苯乙炔和烯基环己基苯甲腈。
棒状液晶分子的双折射率优选为0.001～0.7。对于聚合性基团的具体实例，可以参照JP-A-2002-129162的[0169]段。棒状液晶分子优选具有相对于短轴方向基本上对称的分子结构。因此优选的是，分子在棒状分子结构的两端具有聚合性基团。以下给出棒状液晶分子的具体实例。
Figure BDA0000459399040000271
Figure BDA0000459399040000281
Figure BDA0000459399040000291
Figure BDA0000459399040000301
Figure BDA0000459399040000331
Figure BDA0000459399040000341
Figure BDA0000459399040000351
Figure BDA0000459399040000361
Figure BDA0000459399040000371
Figure BDA0000459399040000381
Figure BDA0000459399040000391
Figure BDA0000459399040000401
Figure BDA0000459399040000421
Figure BDA0000459399040000431
除了聚合性液晶分子和式(I)表示的化合物以外，该液晶组合物必要时可以包含溶剂、含有不对称碳原子的化合物、聚合引发剂(在后说明)和其他添加剂(例如，纤维素酯)。有机溶剂优选用作液晶组合物的溶剂。有机溶剂的实例包括酰胺(例如，N,N-二甲基甲酰胺)、亚砜(例如，二甲亚砜)、杂环化合物(例如，吡啶)、烃(例如，苯和己烷)、烷基卤化物(例如，氯仿和二氯甲烷)、酯(例如，乙酸甲酯和乙酸丁酯)、酮(例如，丙酮和甲乙酮)和醚类(例如，四氢呋喃和1,2-二甲氧基乙烷)。优选烷基卤化物和酮。可以组合使用两种以上的有机溶剂。
[膜]
膜可以通过使用如涂布等方法沉积含有式(I)表示的化合物的液晶组合物而形成。而且，可以通过用涂布到取向膜上的液晶组合物形成液晶层而制得光学各向异性元件。
液晶组合物可以通过使用已知方法(例如，挤出涂布、直接凹面涂布、反向凹面涂布、模具涂布和棒式涂布)涂布。优选的是，液晶分子以保持的取向状态固定。液晶分子优选通过引入至液晶分子的聚合性基团(Q)的聚合反应固定。聚合反应包括使用热聚合引发剂的热聚合反应，和使用光聚合引发剂的光聚合反应。优选光聚合反应。光聚合引发剂的实例包括α-羰基化合物(记载于美国专利2367661号和美国专利2367670号的说明书中)、偶姻醚(记载于美国专利2448828号的说明书中)、α-烃基取代的芳香族偶姻化合物(记载于美国专利2722512号的说明书中)、多核醌化合物(记载于美国专利3046127号和美国专利2951758号的说明书中)、三芳基咪唑二聚物和对氨基苯基酮的组合(记载于美国专利3549367号的说明书中)、吖啶和吩嗪化合物(记载于JP-A-60-105667和美国专利4239850号的说明书中)、噁二唑化合物(记载于美国专利4212970号的说明书中)和酰基氧化膦化合物(记载于JP-B-63-40799、JP-B-5-29234、JP-A-10-95788和JP-A-10-29997)。
光聚合引发剂的用量优选为涂布液的固形物的0.01～20质量%，更优选0.5～5质量%。优选的是，使用紫外光来进行盘状液晶分子的聚合光照。照射能量优选为20mJ/cm2～50J/cm2，更优选100～800mJ/cm2。光照可以在加热条件下进行以促进光聚合反应。液晶层的厚度优选为0.1～50μm，更优选为1～30μm，最优选5～20μm。液晶层中的式(I)表示的化合物的涂布量优选为0.005～0.5g/m2，更优选为0.01～0.45g/m2，再更优选为0.02～0.4g/m2，最优选为0.03～0.35g/m2。
[取向膜]
取向膜可以通过使用各种手段提供，包括摩擦有机化合物(优选聚合物)、倾斜气相沉积无机化合物、形成具有微槽的层和使用Langmuir-Blodgett技术(LB膜)累积有机化合物(例如，ω-二十三碳酸、二(十八烷基)甲基氯化铵和硬脂酸甲酯)。还已知有在施加的电场、施加的磁场或光照下发挥取向功能的取向膜。特别优选通过摩擦聚合物形成的取向膜。通过用纸或织物沿一定方向摩擦聚合物层表面数次来进行摩擦。用于取向膜的聚合物的种类根据液晶分子的取向(特别是，平均倾斜角)而决定。使用不会降低取向膜的表面能的聚合物(常用取向膜聚合物)来使液晶分子水平(平均倾斜角：0～50°)地取向，而使用会降低取向膜的表面能的聚合物来使液晶分子垂直(平均倾斜角：50～90°)地取向。为了降低取向膜的表面能，优选的是，向聚合物侧链引入具有10～100个碳原子的烃基。
具体聚合物记载于涉及针对不同显示模式使用各种液晶分子的光学补偿片的文献中。取向膜的厚度优选为0.01～5μm，更优选0.05～1μm。可以在利用取向膜使光学各向异性层的液晶分子取向后将液晶层转移到透明支撑体上。固定在取向状态的液晶分子可以不使用取向膜而保持取向。当平均倾斜角小于5°时，不需要摩擦，取向膜也不必要。不过，可以使用在界面与液晶分子形成化学键的取向膜(JP-A-9-152509)来改善液晶分子与透明支撑体之间的密合性。在使用这样的取向膜来改善密合性时，可以省略摩擦。在透明支撑体的同一侧上提供两个液晶层时，透明支撑体上形成的液晶层可以为上方的液晶层充当取向膜。
[透明支撑体]
本发明的膜和具有本发明的膜的光学各向异性元件可以具有透明支撑体。透明支撑体为玻璃板或聚合物膜，优选聚合物膜。支撑体透明指的是光透射率为80%以上。透明支撑体通常为光学各向同性聚合物膜。具体而言，“光学各向同性”指的是面内相位差(Re)优选小于10nm，更优选小于5nm。光学各向同性透明支撑体的厚度方向相位差(Rth)优选小于10nm，更优选小于5nm。透明支撑体的面内相位差(Re)和厚度方向相位差(Rth)由下式所定义。
Re=(nx-ny)×d
Rth=[{(nx+ny)/2}-nz]×d
在式中，nx和ny为透明支撑体的面内折射率，nz为透明支撑体的厚度方向折射率，d为透明支撑体的厚度。
透明支撑体可以为光学各向异性聚合物膜。在此情况下，透明支撑体优选具有光学单轴性或光学双轴性。在光学单轴支撑体的情况中，支撑体在光学上可以为正(光学轴方向的折射率大于与光学轴垂直的方向的折射率)或负(光学轴方向的折射率小于与光学轴垂直的方向的折射率)。在光学双轴支撑体的情况中，上式中的折射率nx、ny和nz均取不同值(nx≠ny≠nz)。光学各向异性透明支撑体的面内相位差(Re)优选为10～1,000nm，更优选15～300nm，最优选20～200nm。光学各向异性透明支撑体的厚度方向相位差(Rth)优选为10～1,000nm，更优选15～300nm，再更优选20～200nm。
用于形成透明支撑体的材料取决于将透明支撑体提供为光学各向同性支撑体还是光学各向异性支撑体。在光学各向同性支撑体的情况中，通常使用玻璃或纤维素酯。在光学各向异性支撑体的情况中，使用合成聚合物(例如，聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、降冰片烯树脂)。光学各向异性(高相位差)纤维素酯膜也可以通过使用欧洲专利0911656A2号的说明书中记载的膜制造方法来制造，具体而言，通过(1)使用相位差增强剂，(2)降低纤维素乙酸酯的乙酸化程度，或(3)使用冷却溶解法。由聚合物膜形成的透明支撑体优选使用溶剂流延法形成。
优选的是，光学各向异性透明支撑体通过拉伸聚合物膜获得。光学单轴支撑体可以通过使用常用单轴拉伸处理或双轴拉伸处理制造。光学双轴支撑体优选通过不平衡双轴拉伸处理制造。在不平衡双轴拉伸中，将聚合物膜沿一定方向以一定比率(例如，3～100%，优选5～30%)拉伸，并在与该方向垂直的方向上以更高比率(例如，6～200%，优选10～90%)拉伸。拉伸可以在两个方向上同时进行。优选的是，拉伸方向(在不平衡双轴拉伸的情况中为具有较高拉伸比率的方向)和被拉伸膜的面内慢轴指向基本上相同的方向。拉伸方向与慢轴之间的角优选小于10°，更优选小于5°，再更优选小于3°。
透明支撑体的厚度优选为10～500μm，更优选50～200μm。透明支撑体可以进行表面处理(例如，辉光放电处理、电晕放电处理、紫外(UV)处理和火焰处理)以改善透明支撑体和上面的层(粘合层、取向膜或光学各向异性层)之间的密合性。可以将紫外吸收剂添加到透明支撑体。在透明支撑体上可以提供粘合层(底涂层)。粘合层记载于JP-A-7-333433。粘合层的厚度优选为0.1～2μm，更优选0.2～1μm。
实施例
下面使用实施例和比较例更详细地对本发明的特征进行说明。以下实施例中使用的材料、量、比例以及处理内容和处理步骤可以适当地变动，只要该改变不会脱离本发明的主旨即可。因此，本发明的范围不应在下述具体实例的限制内狭义地解释。
<合成例1>
Figure BDA0000459399040000471
通过使用以下路线合成化合物(1)。
(1-1)酯(1b)的合成
将醇(1a；70.0g，200mmol)添加到100ml二氯甲烷，将三乙胺(29.2ml，210mmol)添加到该混合物。将溶液浸入冰水中，滴入三氟甲磺酸酐(35.3ml，210mmol)而使内部温度为20℃以下。然后使混合物在冰冷条件下反应1小时。对反应混合物进行分离操作，将有机层用蒸发器浓缩。将所得液体减压蒸馏从而得到对应的三氟甲磺酸酯(1b；85.0g，收率88%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ4.8(t,2H)
(1-2)酯(1c)的合成
将酯(1b；22.4g，46.5mmol)和没食子酸甲酯(2.8g，15mmol)在碳酸钾(6.4g，46.5mmol)的存在下在DMAc(15ml)中于90℃反应2小时。然后进行分离和柱纯化从而得到酯(1c；15.0g，85%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ3.9(s,3H),4.4-4.6(m,6H),7.4(s,2H)
(1-3)羧酸(1d)的合成
将酯(1c；11.8g，10mmol)添加到乙醇(30ml)和水(3ml)。将氢氧化钾(0.84g，15mmol)添加到该溶液，将该混合物加热回流2小时。将反应混合物滴入盐酸水溶液以使固体析出。在抽滤后获得羧酸(1d；9.8g，84%)。
(1-4)化合物(1)的合成
将羧酸(1d；2.3g，2.0mmol)与亚硫酰氯(0.22ml，3.0mmol)在甲苯(10ml)和催化剂量的DMF中反应生成酰氯(acid chloride)。在除去过量的亚硫酰氯和甲苯后，将THF(5ml)和催化剂量的DMAP添加到体系中。将THF(5ml)和溶于二异丙基乙基胺(0.37ml)的甲基氢醌(124mg,1.0mmol)滴入混合物中，使反应在室温进行3小时。然后进行分离、用蒸发器浓缩、柱纯化和从甲醇重结晶从而得到化合物(1)(0.79g，收率33%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.3(s,3H),4.5-4.7(m,12H),7.0-7.2(s×3,3H),7.6(s×2,4H)
Figure BDA0000459399040000481
<合成例2>
化合物(8)的合成
Figure BDA0000459399040000482
化合物(8)通过使用化合物(1)的合成所用的相同操作获得，不同之处在于使用氢醌代替甲基氢醌。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ4.4-4.7(m,12H),7.3(s,4H),7.6(s,4H)
<合成例3>
化合物(2)的合成
化合物(2)通过使用以下路线合成。
(3-1)甲苯磺酰基衍生物(3b)的合成
将醇(3a；45.7ml，300mmol)和对甲苯磺酰氯(60.1g，315mmol)在120ml二氯甲烷中在冰冷条件下反应1小时。对反应混合物进行分离操作，用蒸发器浓缩有机层从而获得粗制黄色液体状的甲苯磺酰基醚(3b)。将该产物不经纯化直接用作下一步骤中的原料。
1HNMR(300MHz,CDCl3)δ2.4(s,3H),3.6(d,2H),4.2(d,2H),4.4(s,2H),7.1-7.4(d×3,s×1,7H),7.8(d,2H)
(3-2)氟烷基醚(3c)的合成
将甲苯磺酰基衍生物(3b；16.2g，50mmol)和2-(全氟己基)乙醇(12.1ml，55ml)添加到100ml甲苯，向其中加入苄基三甲基氢氧化铵水溶液(105ml)。在将混合物加热到70℃并搅拌混合物30min之后，加入氢氧化钾水溶液(3.1g/水20ml)。将混合物加热到80℃，使反应进行5小时。在加入乙酸乙酯(100ml)和水(50ml)进行分离之后，将所得液体浓缩从而获得醚(3c)作为粗产物。将该产物不经纯化直接用作下一步骤中的原料。
1HNMR(300MHz,CDCl3)δ2.5(m,2H),3.8(d,2H),4.0(d,2H),4.4(s,2H),7.1-7.4(m,5H)
(3-3)醇(3d)的合成
将醚(3c；20.0g，40mmol)与氢气在乙酸乙酯(40ml)中在钯催化剂(1.2g，5%钯/活性炭，Degussa type E101O/W5%Pd，Wako)的存在下反应。反应后，通过硅藻土过滤除去钯催化剂，将所得液体浓缩从而获得醇(2e)作为粗产物。将该产物不经纯化直接用作下一步骤中的原料。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.4(m,2H),3.6(d,2H),3.7(d,2H),3.8(d,2H)
(3-4)甲磺酸酯(3e)的合成
将醇(3d；18.0g，45mmol)添加到30ml乙酸乙酯，将混合物冰冷。然后在反应体系中保持温度为20℃以下的条件下滴入甲磺酰氯(3.8ml，49.5mmol)。使反应在室温进行3小时，用乙酸乙酯和水分离混合物。将所得液体浓缩从而得到甲磺酸酯(3e)作为粗产物。将该产物不经纯化直接用作下一步骤中的原料。
(3-5)没食子酸酯(3f)的合成
将酯(3e；10.6g，21.6mmol)和没食子酸甲酯(1.28g，7.0mmol)在DMAc(40ml)中于90℃在碳酸钾(3.0g，21.6mmol)的存在下反应。对混合物在乙酸乙酯/水体系中进行分离操作，将所得液体柱纯化从而获得油状没食子酸酯(3f；8.0g，84%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.3-2.6(m,6H),3.7-4.0(m,15H),4.2(m,6H),7.4(s,2H)
(3-6)羧酸(3g)的合成
将酯(3f；7.8g，5.8mmol)添加到乙醇(40ml)和水(4ml)。将氢氧化钾(0.48g，8.6mmol)添加到该溶液，将混合物加热回流2小时。将反应混合物在乙酸乙酯/水体系中分离，将有机层浓缩并固化从而得到羧酸(3g；5.6g，72%)。
(3-7)化合物(2)的合成
将羧酸(3g；2.0g，1.5mmol)与亚硫酰氯(0.16ml，2.2mmol)在甲苯(10ml)和催化剂量的DMF中反应生成酰氯。在除去过量的亚硫酰氯和甲苯之后，将THF(5ml)和催化剂量的DMAP添加到体系中。然后将THF(5ml)和溶于二异丙基乙基胺(0.28ml)的甲基氢醌(93mg,0.76mmol)滴入混合物中。在使用乙酸乙酯/水体系的分离操作之后，将所得液体用蒸发器浓缩、柱纯化和在乙酸乙酯/甲醇体系中重结晶从而得到化合物(2)(1.5g，71%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.2(s,3H),2.3-2.5(m,12H),3.7-3.9(m.24H),4.2(m,12H),7.1(m,3H),7.4-7.5(s×2,4H)
Figure BDA0000459399040000501
<合成例4>
化合物(11)的合成
Figure BDA0000459399040000511
化合物(11)通过使用化合物(2)的合成所用的相同操作获得，不同之处在于使用氢醌代替甲基氢醌。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.2-2.5(m,12H),3.7-3.9(m,24H),4.2(m,12H),7.2(s,4H),7.5(s,4H)
<合成例5>
化合物(6)的合成
Figure BDA0000459399040000512
化合物(6)通过使用以下路线合成。
(5-1)羧酸(5a)的合成
将琥珀酸酐(9.7g，49mmol)、四氢呋喃(10ml)和三乙胺(0.2mL)添加到2-(全氟己基)乙醇(33.3g，46mmol)。在搅拌混合物的同时使反应在100℃的升高温度下进行60min。在将混合物冷却到30℃之后加入水(100mL)，将当进一步冷却至15℃时形成的析出结晶滤出，从而获得羧酸(5a；39.7g，94%)。
(5-2)羧酸(5b)的合成
将羧酸(5a；15g，32mmol)与亚硫酰氯(2.6ml，36mmol)在甲苯中反应制备酰氯4b。将没食子酸一水合物(1.5g，8mmol)在甲苯(10mL)中加热回流脱水。在将混合物冷却至室温后，加入四氢呋喃(12mL)并溶解，加入预先制备的酰氯4b。在将反应体系冰冷后，缓慢滴入吡啶(4mL)，使反应在室温进行1小时。在添加吡啶(2mL)和水(20mL)之后，将混合物在50℃搅拌1小时。通过加入乙酸乙酯来分离混合物，将有机层用盐水洗涤。然后将有机层浓缩并且从乙酸乙酯/甲醇(1/20)重结晶从而得到羧酸(5b；9.5g，84%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.4-2.6(m,6H),2.7-2.8(m,6H),2.9-3.0(m,6H),4.4-4.5(m,6H),7.8(s,2H)
(5-3)化合物(6)的合成
化合物(6)按照与化合物(1)的合成相同的方式获得(1)，不同之处在于使用羧酸(5b)代替羧酸(1d)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.2(s,3H),2.4-2.6(m,12H),2.7-2.8(m.12H),2.9-3.0(m,12H),4.4-4.5(m,12H),7.0-7.2(m,3H),7.9(s×2,4H)
Figure BDA0000459399040000521
<合成例6>
化合物(7)的合成
Figure BDA0000459399040000522
化合物(7)通过使用化合物(6)所用的相同操作获得，不同之处在于使用氢醌代替甲基氢醌。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.4-2.6(m,12H),2.7-2.8(m.12H),2.9-3.0(m,12H),4.4-4.5(m,12H),7.2(s,4H),7.9(s,4H)
<合成例7>
化合物(9)的合成
Figure BDA0000459399040000531
化合物(9)通过使用以下路线合成。
(7-1)酯(7b)的合成
将2-(全氟己基)乙醇(18.2g，50mmol)添加到甲苯，将氢氧化钾(3.5g)/水(3.5ml)添加到该混合物。在冰冷条件下，加入丙烯酸叔丁酯(10.3ml，70mmol)和四丁基溴化铵(1.61g，5mmol)，将混合物在室温搅拌3小时。通过添加稀盐酸终止反应。在乙酸乙酯/水体系中分离混合物，将所得液体用旋转蒸发器浓缩。在柱纯化之后，获得纯化酯(7b；19.0g，收率77%)。
(7-2)醇(7c)的合成
将双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝甲苯溶液(13.2g，42.5mmol；Aldrich)添加到THF(100ml)中，将混合物冰冷。然后将溶于THF(30ml)的酯(7b；19.0g，38.6mmol)滴入溶液中。将具有滴入的酯的混合物在室温搅拌1小时。通过添加乙酸乙酯终止反应。通过添加稀盐酸来分离混合物，将所得液体浓缩。在柱纯化之后，获得醇(7c；9.0g，收率55%)。
(7-3)化合物(9)的合成
在制造醇(7c)之后，化合物(9)通过使用化合物(2)的合成所用的相同合成方法合成，不同之处在于使用醇(7c)代替醇(3d)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.9-2.1(m,12H),2.2(s,3H),2.3-2.5(m.12H),3.6-3.8(m,24H),4.1-4.2(t,12H),7.0-7.2(m,3H),7.4-7.5(s×2,4H)
Figure BDA0000459399040000541
<合成例8>
化合物(10)的合成
Figure BDA0000459399040000542
化合物(10)按照与化合物(9)的合成相同的方式合成，不同之处在于使用氢醌代替甲基氢醌。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.9-2.2(m,12H),2.3-2.5(m.12H),3.6-3.8(m,24H),4.1-4.2(t,12H),7.2(s,4H),7.4(s,4H)
<合成例9>
化合物(5)的合成
Figure BDA0000459399040000543
化合物(5)通过使用以下路线合成。具体而言，化合物(5)按照与化合物(2)的合成相同的方式合成，不同之处在于使用市售试剂3-(全氟己基)丙醇代替醇(3d)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.0-2.5(m,27H),4.0-4.2(m,12H),7.0-7.2(m,3H),7.4(s×2,4H)
Figure BDA0000459399040000551
<合成例10>
化合物(14)的合成
Figure BDA0000459399040000552
化合物(14)通过使用化合物(5)的合成所用的相同方法合成，不同之处在于使用市售试剂3-(全氟丁基)丙醇代替市售试剂3-(全氟己基)丙醇。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.0-2.5(m,27H),4.0-4.2(m,12H),7.0-7.2(m,3H),7.4-7.5(s×2,4H)
<合成例11>
化合物(13)的合成
Figure BDA0000459399040000553
化合物(13)通过使用化合物(14)的合成所用的相同方法合成，不同之处在于使用氢醌代替甲基氢醌。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.0-2.5(m,24H),4.0-4.2(m,12H),7.2(s,4H),7.4(s,4H)
<合成例12>
化合物(4)的合成
化合物(4)通过使用化合物(11)的合成所用的相同方法合成，不同之处在于使用2-(全氟丁基)乙醇代替2-(全氟己基)乙醇。
1HNMR(300MHz,CDCl3)δ2.2-2.5(m,12H)),3.7-3.9(m,24H),4.2(m,12H),7.2(s,4H),7.5(s,4H)
<合成例13>
化合物(50)的合成
Figure BDA0000459399040000562
化合物(50)使用以下路线合成。
(13-1)醛(13a)的合成
将3,4-二羟基苯甲醛(2.1g，15mmol)和碳酸钾(4.3g，30.8mmol)添加到DMAc(10ml)，将该混合物在氮气氛围中加热到90℃。滴入合成例1中合成的酯(1b；14.8g，30.8mmol)，将混合物在90℃搅拌2小时。在冷却到室温之后，在乙酸乙酯/水体系中分离混合物。将所得液体浓缩并柱纯化从而得到醛(13a；10.8g，收率90%)。
1HNMR(300MHz,CDCl3)δ4.4-4.7(q,4H),7.1(d,1H),7.5(s,1H),7.6(d,1H),9.9(s,1H)
(13-2)羧酸(13b)的合成
按照JP-A-2002-97170的第10页的[0085]～[0087]段记载的方法将醛(13a；10.8g，13.5mmol)诱导成羧酸(13b)(6.9g，收率78%)。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6)δ4.8-5.0(q,4H),7.2(d,1H),7.6(s,d,2H),12.8-13.0(brs,1H)
(13-3)化合物(50)的合成
将羧酸(13b；2.45g，3.0mmol)与亚硫酰氯(0.33ml，4.5mmol)在甲苯(10ml)和催化剂量的DMF中反应生成酰氯。在除去过量的亚硫酰氯和甲苯之后，将THF(5ml)和催化剂量的DMAP添加到体系中。然后将THF(5ml)和溶于二异丙基乙基胺(0.57ml)的甲基氢醌(186mg,1.5mmol)滴入该混合物，使反应在室温进行3小时。然后进行分离、用蒸发器浓缩、柱纯化和从甲醇重结晶从而得到化合物(50；1.8g，收率69%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.3(s,3H),4.5-4.7(m,8H),7.0-7.2(s×3,d×2,5H),7.8(s×2,2H),8.0(d×2,2H)
<合成例14>
化合物(51)的合成
Figure BDA0000459399040000581
化合物(51)通过使用以下路线合成。
(14-1)酯(14a)的合成
将3,5-二羟基苯甲酸甲酯(2.5g，15mmol)和碳酸钾(4.3g，30.8mmol)添加到DMAc(10ml)，将该混合物在氮气氛围中加热到90℃。滴入合成例1中记载的酯(1b；14.8g，30.8mmol)，将混合物在90℃搅拌2小时。在冷却至室温之后，在乙酸乙酯/水体系中分离混合物。将所得液体浓缩并柱纯化从而得到醛(14a；11.6g，收率93%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ4.0(s,3H),4.4-4.7(t,4H),6.8(s,1H),7.3(s,2H)
(14-2)羧酸(14b)的合成
将酯(14a；11.6g，13.9mmol)添加到乙醇(30ml)和水(3ml)中，加入氢氧化钾(1.2g，20.9mmol)。将混合物加热回流2小时。在冷却至室温之后，将混合物滴入盐酸水溶液。将所得固体抽滤从而获得羧酸(14b；8.6g，收率76%)。
(14-3)化合物(51)的合成
将羧酸(14b；2.45g，3.0mmol)与亚硫酰氯(0.33ml，4.5mmol)在甲苯(10ml)和催化剂量的DMF中反应生成酰氯。在除去过量的亚硫酰氯和甲苯之后，将THF(5ml)和催化剂量的DMAP添加到体系中。将THF(5ml)和溶于0.57ml二异丙基乙基胺的甲基氢醌(186mg,1.5mmol)滴入该混合物，使反应在室温进行3小时。然后进行分离、用蒸发器浓缩、柱纯化和从甲醇重结晶从而得到化合物(51；1.8g，收率69%).
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.3(s,3H),4.5-4.7(t,8H),6.9(m,2H),7.0-7.2(s×3,3H),7.5(dd×2,4H)
<合成例15>
化合物(53)的合成
Figure BDA0000459399040000592
化合物(53)按照与化合物(50)相同的方式合成，不同之处在于使用4-氨基间甲酚代替甲基氢醌。
1H NMR(300MHz,THF-d8)δ2.5(s,3H),4.8-5.0(m,8H),7.1(d,1H),7.2(s,1H),7.3-7.4(d×2,2H),7.6(d,1H),7.8(d,1H),7.9(s,1H),8.0(s,1H),8.1(d,1H),9.0(s,1H)
<合成例16>
化合物(35)的合成
Figure BDA0000459399040000593
化合物(35)通过使用以下路线合成。
Figure BDA0000459399040000601
(16-1)化合物(16a)的合成
将2,5-二羟基苯甲酸(800mg,5.19mmol)、三乙胺(731μl,5.20mmol)和合成例3中记载的产物(3e)添加到DMAc(8ml)，将该混合物在90℃的升高外部温度下搅拌5小时。在将混合物冷却至室温之后加入乙酸乙酯，通过加入1mol/l盐酸来分离混合物。在除去水层后，加入饱和盐水再次进行分离操作，将所得液体用旋转蒸发器浓缩。添加己烷，将混合物加热回流。在抽滤后获得化合物(16a)(1.5g，收率53%)。
(16-2)化合物(35)的合成
将合成例3中记载的羧酸(3g；1.0g，0.75mmol)溶于已添加有催化剂量的DMF的THF(1ml)。然后将亚硫酰氯(97.4μl,1.35mmol)滴入该混合物。在室温搅拌1小时之后，将混合物加热到50℃除去亚硫酰氯，添加THF(1ml)以制备溶液(*)。另外，将化合物(16a；194.3mg,0.36mmol)的THF(1ml)溶液冰冷，在保持内部温度为10℃以下的条件下依次添加溶液(*)、二异丙基乙基胺(141.5μl,0.821mmol)和催化剂量的N-甲基咪唑。使反应在室温进行1小时，用乙酸乙酯和水分离混合物。将有机层用硫酸钠干燥，用旋转蒸发器浓缩，并柱纯化，从而获得化合物(35)(0.85g，收率75%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.3-2.6(m,14H),3.5(t,2H),3.6(t,2H),3.8-4.0(m,24H),4.2-4.4(m,14H),7.3(s,1H),7.4-7.5(m,5H),7.9(s,1H)
<合成例17>
化合物(39)的合成
Figure BDA0000459399040000602
化合物(39)按照与化合物(35)的合成相同的方式通过使用以下路线合成，不同之处在于使用磺酸酯(17a)代替(3e)。磺酸酯(17a)可以通过利用已知方法使用丙烯酸4-羟基丁基酯作为原料合成。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.6-1.7(brs,4H),2.3-2.6(m,12H),3.7-3.9(m,24H),4.1(t,2H),4.2-4.3(m,14H),5.8(d,1H),6.0-6.1(dd,1H),6.3-6.4(d,1H),7.3(1H),7.4(1H),7.5(s,2,4H),7.9(1H)
<合成例18>
化合物(37)的合成
Figure BDA0000459399040000612
化合物(37)按照与化合物(39)的合成相同的方式合成，不同之处在于使用合成例1中记载的羧酸(1d)代替羧酸(3g)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.7-1.8(brs,4H),4.1(t,3H)4.3(t,2H),4.5-4.7(m,12H),5.8(d,1H),6.0-6.1(dd,1H),6.3-6.4(d,1H),7.3(1H),7.4(1H),7.5(s×2,4H),7.9(1H)
<合成例19>
化合物(40)的合成
Figure BDA0000459399040000621
化合物(40)按照与化合物(35)的合成相同的方式通过使用以下路线合成，不同之处在于使用磺酸酯(19a)代替(3e)。磺酸酯(19a)可以通过利用已知方法使用三乙二醇单甲基醚作为原料合成。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.3-2.6(m,12H),3.3(s,3H),
3.5-3.7(m,10H),3.8-4.0(m,24H),4.2(m,12H),4.3(t,2H),7.3(2H),7.5(s×2,4H),7.9(1H)
Figure BDA0000459399040000622
<合成例20>
化合物(48)的合成
Figure BDA0000459399040000623
化合物(48)按照与化合物(1)的合成相同的方式合成，不同之处在于使用1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇代替醇(1a)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ4.5-4.7(m,12H),5.8-6.2(m,6H),7.3(s,2H),7.6(s,4H)
<合成例21>
化合物(33)的合成
Figure BDA0000459399040000631
化合物(33)通过使用以下路线合成。
Figure BDA0000459399040000632
(21-1)化合物(21b)的合成
化合物(21b)按照与化合物(35)的合成相同的方式合成，不同之处在于使用苄基溴代替(3e)。
(21-2)化合物(33)的合成
将化合物(21b；457mg,0.158mmol)和钯碳(33.5mg，0.0158mmol)添加到乙酸乙酯，进行脱气和充氢操作。将该混合物在室温搅拌2小时，硅藻土过滤并用旋转蒸发器浓缩。将所得液体通过加热回流用己烷洗涤，从而获得化合物(33；260mg,收率59%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.3-2.6(m,12H),3.7-3.9(m,24H),4.2-4.3(m,12H),7.3(s,1H),7.4-7.5(m,5H),7.9(s,1H)
<实施例1～34和比较例1～6>
使用表1所示的化合物形成光学各向异性膜，并评价各膜。首先，制备以下组成的涂布液。相对于棒状液晶化合物，化合物浓度为0.01质量份、0.02质量%、0.03质量份、0.05质量%、0.10质量份和0.20质量份。
棒状液晶化合物1：100质量份
手性试剂(A)：2.8质量份
IRGACURE819(Ciba Japan)：3质量份
表1和2中所示的化合物：如上
表1和2中所示的溶剂：使溶质浓度为25质量%的量
棒状液晶化合物1
Figure BDA0000459399040000641
手性试剂(A)
将50微升所制备的涂布液取入微量移液器中，滴到附着有取向膜的玻璃(SE-130)上，以2,000rpm旋转速度旋涂。将样品在85℃加热2min，使其冷却1min，在氮气氛围中用紫外光照射(紫外强度：500mJ/m2)从而形成光学各向异性膜。光学各向异性膜具有约5μm的厚度。
通过目视观察和雾度来评价各光学各向异性膜的取向。雾度使用雾度计NDH2000(Nippon Denshoku)测量。
使用化合物浓度为0.01质量%的光学各向异性膜的雾度值，在取向促进试验中按照以下标准评价化合物的取向促进效果。在0.01质量%浓度时，化合物完全溶于溶剂，较小的雾度值意味着较大的液晶取向促进效果。
优异：小于5.5
良好：5.5以上且小于8.5
可接受：8.5以上且10.0
差：10.0以上
使用化合物浓度为0.02质量%、0.03质量%、0.05质量%、0.10质量%和0.20质量%的光学各向异性膜的雾度值，在溶解和取向促进试验中按照以下标准评价溶解和取向促进效果。评分较高的样品具有更优选的溶解性和更大的取向促进效果。较低的评分基本意味着较差的溶解性。
优异：小于0.15
良好：0.15以上且小于0.35
可接受：0.35以上且小于0.90
差：0.90以上
[表1]
Figure BDA0000459399040000651
[表2]
注：表1和2中的0.01、0.02、0.03、0.05、0.10和0.20为各化合物相对于棒状液晶化合物的浓度。
化合物(A)[JP-A-2002-129162的化合物(30)]
Figure BDA0000459399040000662
化合物(B)[JP-A-2002-129162的化合物(35)]
Figure BDA0000459399040000663
化合物(D)
Figure BDA0000459399040000671
如表1所示，确认了本发明的化合物具有较大的雾度降低效果，即使在较高浓度下对于溶剂的溶解性也较高。虽然不受限于任何理论，但是认为这样的雾度降低是由于本发明的化合物的较大的液晶取向效果还在空气界面侧提供了所期望的液晶取向。具体而言，认为本发明的化合物是液晶取向促进剂。使用不同的溶剂时该倾向保持相同，确认了本发明的化合物适用于大范围的涂布溶剂，具有高适应性。
而且，如表2所示，通过比较具有带有相同氟烷基侧链的骨架的样品(实施例31和32与比较例4)，可以看出在存在两个或三个氟烷基侧链(式(I)中m=n=2，或m=n=3)时比存在一个氟烷基(式(I)中m=n=1)时较低浓度下的雾度更低。通过比较实施例33与比较例5以及实施例34与比较例6，可以看出在存在三个氟烷基侧链(式(I)中m=n=3)比存在一个氟烷基侧链(式(I)中m=n=1)时较低浓度下的雾度更低。从这些结果可以看出，更多的氟烷基侧链提高了液晶取向效果，降低了低浓度范围下的雾度，扩宽了适应性范围。
[实施例35]
红外反射膜的制造
通过使用以下组成制备组合物液体。
棒状液晶化合物1：100质量份
手性试剂(A)：5.0质量份
IRGACURE819(Ciba Japan)：3.0质量份
表1所示的化合物(2)：0.03质量份
氯仿：使溶质浓度为25质量%的量
将50微升的组合物液体取入微量移液器，滴到附着有取向膜的玻璃(SE-130)上，以2,000rpm旋转速度旋涂。将样品在85℃加热2min，使其冷却1min，在氮气范围中用紫外光照射(紫外强度：500mJ/m2)从而形成光学各向异性膜。该光学各向异性膜具有约5μm的厚度。然后用分光光度计UV-3100PC(SHIMADZU)测量光学各向异性膜的透射光谱。结果示于图1。
如图1所示，实施例35中制造的膜为在900nm附近的近红外区域具有中心波长的选择性反射膜，并具有光学各向异性。

Claims (14)

1.下式(I)表示的化合物：
式(I)
(Hb-Sp1-L1-Sp2-L2)m-A1-L3-T-L4-A2-(L5-Sp3-L6-Sp4-Hb)n
其中，L1、L2、L3、L4、L5和L6各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-或-CONR-，式(I)中的R各自独立地表示氢原子或1～6个碳原子的烷基，Sp1、Sp2、Sp3和Sp4各自独立地表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，其中所述亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代，A1和A2表示三价或四价芳香族烃基，T表示下式的二价基团或二价芳香族杂环基：
其中，X表示1～8个碳原子的烷基、烷氧基、卤原子、氰基或-COOR0，其中R0表示氢原子、各个连接性CH2可以被O或S取代的烷基或氟烷基、或者-Sp5-P，其中Sp5表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，其中所述亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代，P表示聚合性基团，Ya、Yb、Yc和Yd各自独立地表示氢原子或1～4个碳原子的烷基，
Hb各自独立地表示2～30个碳原子的全氟烷基或氟烷基，m和n各自独立地为2或3，多个括号中的结构可以相同或不同，o和p各自独立地为0以上的整数，在o和p为2以上时的多个X可以相同或不同。
2.如权利要求1所述的化合物，其中，式(I)中的T为
Figure FDA0000459399030000021
其中，o表示0以上的整数，在o为2以上时X可以相同或不同。
3.如权利要求1或2所述的化合物，其中，在式(I)中，L3为-COO-，L4为-OCO-，A1和A2各自独立地为以下基团中的任一种：
Figure FDA0000459399030000022
和
Figure FDA0000459399030000023
并且
L2和L5为-O-。
4.如权利要求1～3中任一项所述的化合物，其中，式(I)中的Hb独立地为2～30个碳原子的全氟烷基。
5.使用权利要求1～4中任一项所述的化合物的雾度降低剂。
6.一种液晶组合物，所述液晶组合物包含聚合性液晶分子和下式(I)表示的化合物：
式(I)
(Hb-Sp1-L1-Sp2-L2)m-A1-L3-T-L4-A2-(L5-Sp3-L6-Sp4-Hb)n
其中，L1、L2、L3、L4、L5和L6各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-或-CONR-，式(I)中的R各自独立地表示氢原子或1～6个碳原子的烷基，Sp1、Sp2、Sp3和Sp4各自独立地表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，其中所述亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代，A1和A2表示三价或四价芳香族烃基，T表示下式的二价基团或二价芳香族杂环基：
Figure FDA0000459399030000024
其中，X表示1～8个碳原子的烷基、烷氧基、卤原子、氰基或-COOR0，其中R0表示氢原子、各个连接性CH2可以被O或S取代的烷基或氟烷基、或者-Sp5-P，其中Sp5表示单键或1～10个碳原子的亚烷基，其中所述亚烷基的各氢原子可以被氟原子取代，P表示聚合性基团，Ya、Yb、Yc和Yd各自独立地表示氢原子或1～4个碳原子的烷基，
Hb各自独立地表示2～30个碳原子的全氟烷基或氟烷基，m和n各自独立地为2或3，多个括号中的结构可以相同或不同，o和p各自独立地为0以上的整数，在o和p为2以上时的多个X可以相同或不同。
7.如权利要求6所述的液晶组合物，其中，所述聚合性液晶分子为棒状液晶分子。
8.如权利要求6或7所述的液晶组合物，其中，所述液晶组合物含有至少一种手性化合物。
9.通过将权利要求6～8中任一项所述的液晶组合物聚合制得的聚合物材料。
10.含有至少一种权利要求9所述的聚合物材料的膜。
11.具有权利要求6～8中任一项所述的液晶组合物的固定的胆甾液晶相的膜。
12.如权利要求10或11所述的膜，所述膜具有光学各向异性。
13.如权利要求10～12中任一项所述的膜，所述膜具有选择反射性。
14.如权利要求13所述的膜，所述膜在红外波长区具有选择反射性。
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