CN105524625A - 光学各向异性层及其制造方法、层叠体、偏振片、显示装置、液晶化合物及其制造方法、羧酸化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供改良溶解性和相变温度的具有逆波长分散性的液晶化合物及使用其的光学各向异性层、层叠体、偏振片、显示装置。提供该液晶化合物和光学各向异性层制造方法、作为液晶化合物中间体的羧酸化合物。本发明的光学各向异性层含有下述通式1所示的液晶化合物或由含有该液晶化合物的聚合性组合物的固化形成,是液晶化合物的分子的长轴发生取向而成。式中,L1、L2为具有羰基的连接基团,F1、F2是碳数1~4的烷基、碳数1~4的烷氧基或卤原子,n、m为0~4的整数,a、b为1~4的整数,T1、T2为含有碳数2~20的直链或支链的亚烷基或环氧烷烃基的间隔部,Ar为具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中至少1个芳香环且基团中所含的π电子数为8以上的2价基团。
Description
技术领域
本发明涉及具有逆波长分散性的光学各向异性层及其制造方法、具备该光学各向异性层的层叠体、偏振片及显示装置、表现逆波长分散性的液晶化合物及其制造方法、作为液晶化合物的中间体的羧酸化合物。
背景技术
光学各向异性层在以往的各种显示模式的液晶显示装置等中以改善宽视野角、高对比度比及色移为目的被广泛使用。一般来说,图像显示装置中使用的原材料、特别是高分子中是相位差、即双折射率在短波长侧增大的顺波长分散(也称作正常分散)。因此,担心透射光的波长差异会对显示特性造成影响。
光学各向异性层中,为了防止该透射光的波长差异对显示特性的影响,需要控制相位差的波长分散,需要相位差的波长分散是长波侧的相位差大于短波侧的相位差、即逆波长分散(也称作异常分散)。
作为具有逆波长分散性的光学各向异性层,专利文献1~2等中公开了使用了逆波长分散液晶化合物的光学各向异性层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-031223号公报
专利文献2:日本特开2009-242718号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
其中,这些文献所公开的液晶化合物虽然显示逆波长分散性,但用于获得取向状态所需的相变温度高,在树脂膜上的层叠操作性方面存在问题,另外具有形成涂布液时在溶剂中的溶解性不好的问题。
本发明鉴于上述事实而作出,其目的在于提供使用与以往相比液晶取向所需的相变温度低、在溶剂中的溶解性高、表现逆波长分散性的液晶化合物所获得的具有制造适应性优异的逆波长分散性的光学各向异性层及其制造方法。
本发明的目的还在于提供考虑了透射光的波长差异对显示特性的影响的层叠体及偏振片、显示装置。
本发明的目的还在于提供液晶取向所需的相变温度低、在溶剂中的溶解性高、表现逆波长分散性的液晶化合物及其制造方法、以及作为该液晶化合物的中间体的羧酸化合物。
用于解决课题的方法
本发明的光学各向异性层含有下述通式1所示的液晶化合物、或者由含有下述通式1所示的液晶化合物的聚合性组合物的固化所形成,是通式1所示的液晶化合物的分子的长轴发生取向而成的。
式中,L1、L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a,b各自独立地表示1~4的整数,分别优选为1或2。
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的2价基团,Ar基中所含的π电子数为8以上。
本发明的光学各向异性层如上所述包括:含有上述通式1所示的液晶化合物的方式、即未被固化的方式的第1方式;和由含有上述通式1所示的液晶化合物的聚合性组合物的固化所形成的第2方式。第2方式有通式1所示的液晶化合物分散在粘合剂聚合物中而成的方式和通式1中的T1及T2的末端基团为聚合性基团、该聚合性基团聚合而成的方式,为后者时,“通式1所示的液晶化合物的分子的长轴发生取向而成”是指在通式1所示的液晶化合物的聚合物中、单体时的分子长轴部分发生取向而成。
通式1中,Ar优选是下述式通式2-1~2-4所示的任一个芳香环,更优选是通式2-2所示的芳香环。
式中,Q1表示-S-、-O-或NR11-,R11表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
Y1表示碳数为1~6的烷基、碳数为6~12的芳香族烃基或碳数为3~12的芳香族杂环基,
Z1、Z2及Z3各自独立地表示氢原子或者碳数为1~20的脂肪族烃基或烷氧基、碳数为3~20的脂环式烃基、1价的碳数为6~20的芳香族烃基、卤原子、氰基、硝基、-NR12R13或SR12,Z1及Z2还可相互键合形成芳香环或芳香族杂环,R12及R13各自独立地表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
A1及A2各自独立地表示选自-O-、-NR21-(R21表示氢原子或取代基)、-S-及CO-中的基团,X表示氢原子或可键合取代基的第14~16族的非金属原子,
Ax表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ay表示氢原子、可具有取代基的碳数为1~6的烷基、或具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ax及Ay所具有的芳香环可具有取代基,Ax与Ay可键合形成环,
Q2表示氢原子或可具有取代基的碳数为1~6的烷基。
通式1中,T1和T2可以是下述通式3所示的结构。如通式3那样,通过使末端为聚合性基团,可以制成通过固化形成含有上述通式1所示的液晶化合物的聚合性组合物而成的光学各向异性层。
式中,Sp1、Sp2各自独立地表示碳数为2~20的直链或支链的亚烷基,亚烷基中未相邻的1个或2个以上的-CH2-可以被-O-、-S-、-C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-NR1C(=O)-、-C(=O)NR2-、-OC(=O)NR3-、-NR4C(=O)O-、-SC(=O)-或-C(=O)S-取代,R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、卤原子或碳数为1~4的烷基,
P1、P2各自独立地表示聚合性基团或氢原子,且至少1个表示聚合性基团。
本发明的光学各向异性层中,取向状态优选以向列相或近晶相被固定、更优选以近晶相被固定。
本说明书中,近晶相是指统一在一个方向上的分子具有层结构的状态,向列相是指其构成分子具有取向秩序、但没有三维位置秩序的状态。
本发明的光学各向异性层中,优选通式1所示的液晶化合物的分子的长轴以水平取向被固定,且波长450nm、550nm、650nm下的相位差Re(450nm)、Re(550nm)、Re(650nm)满足下述数学式A及B。
Re(450nm)/Re(550nm)<0.95数学式A
Re(650nm)/Re(550nm)>1.02数学式B
本发明的层叠体是上述本发明的光学各向异性层在树脂膜上直接层叠或者隔着取向膜层叠而成的。
本发明的偏振片具备上述本发明的层叠体,其中树脂膜为起偏器。
本发明的显示装置具备上述本发明的偏振片。
本发明的光学各向异性层的制造方法是将含有下述通式1所示的液晶化合物的组合物或含有下述通式1所示的液晶化合物的聚合性组合物展开并进行加热,使下述通式1所示的液晶化合物的分子的长轴取向之后,将上述组合物或聚合性组合物固化。通式1的优选构成与上述本发明的光学各向异性层相同。
式中,L1、L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a、b各自独立地表示1~4的整数,分别优选为1或2。
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的2价基团,Ar基中所含的π电子数为8以上。
本发明的光学各向异性层的制造方法中,优选在玻璃化转变温度比通式1所示的液晶化合物的取向温度高的支撑体上展开含有通式1所示的液晶化合物的组合物或聚合性组合物。
本说明书中,“液晶化合物的取向温度”是指液晶化合物获得取向状态所需的相变温度。
本发明的液晶化合物是下述通式1所示的化合物。通式1的优选构成与上述本发明的光学各向异性层相同。
式中,L1、L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a、b各自独立地表示1~4的整数,分别优选为1或2。
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示下述通式2-1~2-4所示的任一个芳香环。
式中,Q1表示-S-、-O-或NR11-,R11表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
Y1表示碳数为1~6的烷基、碳数为6~12的芳香族烃基或碳数为3~12的芳香族杂环基,
Z1、Z2及Z3各自独立地表示氢原子或者碳数为1~20的脂肪族烃基或烷氧基、碳数为3~20的脂环式烃基、1价的碳数为6~20的芳香族烃基、卤原子、氰基、硝基、-NR12R13或SR12,Z1及Z2还可相互键合形成芳香环或芳香族杂环、R12及R13各自独立地表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
A1及A2各自独立地表示选自-O-、-NR21-(R21表示氢原子或取代基)、-S-及CO-中的基团,X表示氢原子或可键合取代基的第14~16族的非金属原子,
Ax表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ay表示氢原子、可具有取代基的碳数为1~6的烷基或具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ax及Ay所具有的芳香环可具有取代基,Ax和Ay可键合形成环,
Q2表示氢原子或可具有取代基的碳数为1~6的烷基。
本发明的液晶化合物的制造方法是下述通式1所示的液晶化合物的制造方法,其中,使下述通式4所示的化合物与下述通式5所示的化合物反应。
式中,L1、L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a、b各自独立地表示1~4的整数,分别优选为1或2。
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环、基团中的芳香环所含的π电子数为8以上的2价基团。
式中,L1表示具有羰基的连接基团,
F1表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n表示0~4的整数,
a表示1~4的整数,
T1是碳数为2~20的直链或支链的亚烷基。
HO-Ar-OH通式5
式中,Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环、基团中的芳香环所含的π电子数为8以上的2价基团。
本发明的羧酸化合物是由下述通式7所示的化合物,作为上述本发明的液晶化合物的制造方法中使用的羧酸化合物是优选的。
式中,L1表示具有羰基的连接基团,
F1表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n表示0~4的整数,
a表示1~4的整数,
Sp1表示碳数为2~20的直链或支链的亚烷基,亚烷基中不相邻的1个或2个以上的-CH2-可以被-O-、-S-、-C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-NR1C(=O)-、-C(=O)NR2-、-OC(=O)NR3-、-NR4C(=O)O-、-SC(=O)-或-C(=O)S-取代,R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、卤原子或碳数为1~4的烷基,
P1表示聚合性基团。
发明效果
本发明的光学各向异性层是使用与以往相比液晶取向所需的相变温度低、在溶剂中的溶解性高、表现逆波长分散性的液晶化合物而获得的。因此,根据本发明,可以提供具有制造适应性优异的逆波长分散性的光学各向异性层。
附图说明
图1为表示本发明的一个实施方式的光学各向异性层及偏振片的构成的截面概略图。
图2为IPS型液晶单元的基板内表面的像素电极的一部分的概略俯视图。
图3为具备本发明的一个实施方式的偏振片的IPS型液晶显示装置的概略截面构成图。
具体实施方式
以下详细地说明本发明。以下所记载的构成要件的说明基于本发明的代表性实施方式,但本发明并非限定于这种实施方式。此外,本说明书中使用“~”表示的数值范围是指将“~”前后所记载的数值作为下限值及上限值并包括在内的范围。另外,关于角度,“正交”及“平行”是指严格的角度±10°的范围,并且关于角度的“相同”及“不同”可以以其差是否小于5°为标准来进行判断。
本说明书中,“慢轴”是指面内折射率达到最大的方向,“偏振片”只要无特别记载,则以包括长条状偏振片及裁剪成组装到显示装置中的大小的偏振片这两者在内的意思进行使用。此外,这里所说的“裁剪”也包括“冲裁”及“切出”等。另外,本说明书中,将“偏振片”中、特别是包含本发明的光学膜或通常的λ/4板与偏光膜的层叠体的形态称作“圆偏振片”。
另外,有机EL显示装置是指有机场致发光显示装置。
本说明书中,“倾斜角”(也称作倾角)是指倾斜的液晶与层平面所成的角度,是指在液晶化合物的折射率椭圆体中最大折射率方向与层平面所成角度中的最大角度。因此,在具有正的光学各向异性的液晶化合物中,倾角是指液晶化合物的长轴方向、即指向方向与层平面所成的角度。另外,本发明中,“平均倾角”是指相位差层的上界面的倾角至下界面的倾角的平均值。
本说明书中,逆波长分散性是指越是长波长、面内延迟的绝对值越大的性质。
本说明书中,Re(λ)、Rth(λ)分别表示波长λ下的面内的延迟及厚度方向的延迟。Re(λ)是在KOBRA21ADH或WR(商品名,王子计测机器株式会社制)中使波长λnm的光沿膜法线方向入射而测定的。
所测定的膜为用1轴或2轴的折射率楕圆体表示时,通过以下的方法算出Rth(λ)。
相对于以面内的慢轴(利用KOBRA21ADH或WR判断)作为倾斜轴(旋转轴)(没有慢轴时以膜面内的任意方向作为旋转轴)的膜法线方向,从自法线方向开始以10度的梯度分别倾斜至单侧50度的方向上入射波长λnm的光,测定共计6点的Re(λ),根据该所测定的延迟值和平均折射率的假设值及所输入的膜厚值,在KOBRA21ADH或WR中算出Rth(λ)。
上述中,当为将偏离法线方向的面内慢轴作为旋转轴、具有在某个倾斜角度下延迟值变为0的方向的膜时,将比该倾斜角度更大的倾斜角度下的延迟值的符号变为负之后,在KOBRA21ADH或WR中进行计算。
另外,还可以以慢轴作为倾斜轴(旋转轴)(没有慢轴时以膜面内的任意方向作为旋转轴)、从任意倾斜的2个方向测定延迟值,根据该值和平均折射率的假设值及所输入的膜厚值,利用以下的数学式(1)及数学式(2)算出Rth。
数学式(1)
数学式(2)
式中,Re(θ)表示自法线方向倾斜了角度θ的方向的延迟值。特别是当未记载θ时,θ表示0°。nx表示面内的慢轴方向的折射率、ny表示在面内正交于nx的方向的折射率、nz表示正交于nx及ny的方向的折射率。d表示膜的膜厚。
所测定的膜为无法用1轴或2轴的折射率楕圆体表现、即所谓的没有光学轴(OPTICAXIS)的膜时,利用以下的方法计算Rth(λ)。
以面内的慢轴(利用KOBRA21ADH或WR判断)作为倾斜轴(旋转轴),从相对于法线方向以10度梯度从-50度至+50度分别倾斜的方向入射波长λnm的光,测定11点的Re(λ),根据该所测定的延迟值和平均折射率的假设值及所输入的膜厚值,利用KOBRA21ADH或WR算出Rth(λ)。
上述测定中,平均折射率的假设值可以使用聚合物手册(JOHNWILEY&SONS,INC)、各种光学膜的目录值。对于平均折射率的值未知者,可以利用阿贝折射仪进行测定。以下示例主要的光学膜的平均折射率的值:酰化纤维素(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。通过输入这些平均折射率的假设值和膜厚,在KOBRA21ADH或WR中算出nx、ny、nz。利用该算出的nx、ny、nz,进一步算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
另外,延迟Re、Rth还可以使用AxoScan(AXOMETRICS公司)进行测定,Nz还可通过Nz=Rth/Re+0.5求得。
[光学各向异性层]
本发明的光学各向异性层含有通式1所示的本发明的液晶化合物、或者是由含有本发明的液晶化合物的聚合性组合物的固化所形成,是本发明的液晶化合物的分子的长轴发生取向而成的,具有测定延迟时延迟不为0的入射方向及波长为1个的、即并非各向同性的光学特性。
光学各向异性层的厚度随着所用原材料或所设定的相位差值而不同,优选为0.1~20μm、更优选为0.5~15μm、进一步优选为1.0~10μm。另外,光学各向异性层的波长550nm下的面内延迟Re(550)、Rth因随用途不同、优选范围也不同,因此可适当选择。另外,本说明书中各层的厚度是指随机测定5处的膜厚、对该膜厚取平均的值。
本发明的光学各向异性层中,在后叙述详细情况的本发明的液晶化合物的分子的长轴取向状态优选以向列相或近晶相被固定、更优选以近晶相被固定。本发明的液晶化合物显示分子的长轴统一取向的近晶相及/或向列相、并且还可通过手性剂的使用形成手性向列相。作为光学补偿中使用的光学各向异性层,优选取向有序度高的近晶相。
近晶相液晶由于因取向波动导致的光学各向异性层的散射光去偏振小,因此在需要100nm以上较大延迟的使用中可以更为优选地使用。另外,作为近晶相并无特别限定,即便是SmA、SmB、SmC等液晶分子可取的任何高次元相也可以,可根据所需的光学特性适当地选择。
在确认液晶化合物是否以近晶相的状态被固定时,可以通过利用X射线衍射图案进行的观察来实施。若是以近晶相的状态被固定,则可观察到层秩序来源的X射线衍射图案,因此可以辨别是被固定的状态。在确认液晶化合物是否以向列相的状态被固定时,可以通过利用X射线衍射图案进行的观察来实施。若是以向列相的状态被固定,则观测不到层形成来源的低角侧的尖锐的峰,而是在广角侧仅观测到宽的弥散峰(halopeak),从而可以辨别是被固定的状态。
另外,本发明的光学各向异性层中上述通式1所示的液晶化合物的分子长轴的取向状态为了获得所需的相位差,可以选择水平取向或垂直取向等各种取向状态,优选以水平取向被固定。
本发明中,通过将水平取向或大致水平的倾斜取向(以下也称作(略)水平取向)状态的取向状态固定化,可获得折射率的最大方向与层平面所成角度为10°以下、优选为3°以下、特别优选为1°以下的光学各向异性层。而通过将垂直取向或大致垂直的倾斜取向(以下也称作(略)垂直取向)状态的取向状态固定化,可获得折射率的最大方向与层平面的法线方向所成角度为10°以下、优选为3°以下、特别优选为1°以下的光学各向异性层。
作为本发明的光学各向异性层的一个方式,当获得固定化了水平取向的近晶相者时,可以按照使表现近晶相的通式1所示的化合物为水平取向的方式、在施加取向控制的状态下保持在表现近晶相的温度等条件下,从而使其为水平取向的近晶相的状态,利用聚合或光交联或热交联进行固定,由此形成。光学各向异性层的制造方法的详细情况在后叙述。
本发明的光学各向异性层具有逆波长分散性。逆波长分散性是指相比较于短波侧的相位差、长波侧的相位差更大的性质。例如,上述分子的长轴的取向状态在以大致水平取向被固定化而成的光学各向异性层(所谓的A板)中,光学各向异性层的波长450nm、550nm、650nm下的相位差Re(450nm)、Re(550nm)、Re(650nm)满足以下的数学式(I)及(II)。本发明中,为了提高视野角特性,对于最重要的绿色(550nm)赋予正的双折射性时的优选的蓝色(450nm)、红色(650nm)的范围为数学式I及II的范围。本发明的光学各向异性层中,由于逆波长分散的陡度越高越优选,因此优选上述相位差Re(450nm)、Re(550nm)、Re(650nm)满足下述数学式A及B,Re(450nm)/Re(550nm)的值更优选满足下述数学式C。通过具有陡度的逆波长分散性,可以提供高性能的光学设备。
Re(450nm)/Re(550nm)<1.0数学式I
Re(650nm)/Re(550nm)>1.0数学式II
Re(450nm)/Re(550nm)<0.95数学式A
Re(650nm)/Re(550nm)>1.02数学式B
0.50≤Re(450nm)/Re(550nm)<0.90数学式C
为了获得满足上述数学式I及II的光学各向异性层,需要巧妙地配置取向方向和正交方向上的吸收波长和跃迁矩的方向。
折射率的波长分散性如Lorentz-Lorenz的公式所示,与物质的吸收有密切的关系。为了使正交方向的波长分散性更向右下方变化,通过与上述的分子长轴方向(取向方向)的吸收跃迁波长相比、将上述分子短轴方向的吸收跃迁波长进行长波化,可制成满足数学式I及II的光学各向异性层。
以下对通式1所示的本发明的液晶化合物进行说明。
<<液晶化合物>>
本发明的液晶化合物由下述通式1表示。
式中,L1、L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a、b各自独立地表示1~4的整数,分别优选为1或2,最优选为2,
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的2价基团,Ar基中所含的π电子数为8以上。
此外,L1、L2、F1、F2、T1、T2、Ar还可以具有取代基。
本说明书中,提到可具有取代基时的取代基的数量及其种类、取代位置并无限定,当存在2个或3个以上的取代基时,它们可以相同也可不同。作为取代基的种类并无特别限定。作为取代基的例子,可举出烷基、烷氧基、烷基取代烷氧基、环状烷基、苯基、萘基等芳基、氰基、氨基、硝基、烷基羰基、磺基、羟基等。
间隔部T1、T2为通式1所示的化合物的末端部。作为间隔部,只要是含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基,则无特别限定,作为亚烷基或者环氧烷烃基的具体例子,可举出-(CH2)x-、-(CH2)x-O-、-(CH2-O-)x-、-(CH2CH2-O-)x等。
通式1中,通过使T1和T2为下述通式3所示的结构,可以在光学各向异性层内将上述通式1所示的液晶化合物聚合固定。
式中,Sp1、Sp2各自独立地表示碳数为2~20的直链或支链的亚烷基,亚烷基中不相邻的1个或2个以上的-CH2-可以被-O-、-S-、-C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-NR1C(=O)-、-C(=O)NR2-、-OC(=O)NR3-、-NR4C(=O)O-、-SC(=O)-或-C(=O)S-取代,R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、卤原子或碳数为1~4的烷基,
P1、P2各自独立地表示聚合性基团或氢原子,且至少1个表示聚合性基团。
作为P1、P2的聚合性基团,优选烯键式不饱和基团或开环聚合性基团。作为烯键式不饱和基团,优选(甲基)丙烯酰基,作为开环聚合性基团,优选环氧基或氧杂环丁烷基。
通式1中,Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的2价基团,Ar基中所含的π电子数为8以上。
通过Ar基中所含的π电子数为8以上,推测通式1所示的化合物中的环状基团相连接的部位与间隔部伸长的方向(分子长轴方向)相交叉的方向、即分子短轴方向的吸收波长变成长波长,通过进行了取向的液晶分子所产生的相位差具有逆波长分散性。π电子数优选为8以上且40以下、更优选为10以上且36以下、进一步优选为12以上且30以下。
Ar优选是下述通式2-1、2-2、2-3或2-4所示的2价芳香环基团。
式中,Q1表示-S-、-O-或NR11-,R11表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
Y1表示碳数为1~6的烷基、碳数为6~12的芳香族烃基或碳数为3~12的芳香族杂环基,
Z1、Z2及Z3各自独立地表示氢原子或者碳数为1~20的脂肪族烃基或烷氧基、碳数为3~20的脂环式烃基、1价的碳数为6~20的芳香族烃基、卤原子、氰基、硝基、-NR12R13或SR12,Z1及Z2可相互键合形成芳香环或芳香族杂环,R12及R13各自独立地表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
A1及A2各自独立地表示选自-O-、-NR21-(R21表示氢原子或取代基)、-S-及CO-中的基团,X表示氢原子或可键合取代基的第14~16族的非金属原子,
Ax表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ay表示氢原子、可具有取代基的碳数为1~6的烷基或具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ax及Ay所具有的芳香环可具有取代基,Ax与Ay可键合形成环,
Q2表示氢原子或可具有取代基的碳数为1~6的烷基。
作为通式1所示的本发明的液晶化合物,以下示出优选的例子,但并非限定于这些。
上述本发明的液晶化合物可通过使下述通式4所示的化合物与下述通式5所示的化合物反应来制造。即,本发明的液晶化合物的制造方法是下述通式1所示的液晶化合物的制造方法,其中,使下述通式4所示的化合物与下述通式5所示的化合物反应。
式中,L1,L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a、b各自独立地表示1~4的整数,分别优选为1或2,最优选为2。
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环、基团中的芳香环所含的π电子数为8以上的2价基团。
式中,L1表示具有羰基的连接基团,
F1表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n表示0~4的整数,
a表示1~4的整数,
T1是碳数为2~20的直链或支链的亚烷基。
HO-Ar-OH通式5
式中,Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环、基团中的芳香环所含的π电子数为8以上的2价基团。关于Ar的优选构成,可以参照与通式1所示的Ar有关的记载。
上述通式4所示的羧酸化合物中,下述通式7所示的本发明的羧酸化合物可以制造通式1中间隔部T1和T2为上述通式3所示的上述本发明的液晶化合物。通式7所示的羧酸化合物是新型化合物。
式中,L1表示具有羰基的连接基团,
F1表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n表示0~4的整数,
a表示1~4的整数,
Sp1表示碳数为2~20的直链或支链的亚烷基,亚烷基中不相邻的1个或2个以上的-CH2-可被-O-、-S-、-C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-NR1C(=O)-、-C(=O)NR2-、-OC(=O)NR3-、-NR4C(=O)O-、-SC(=O)-或-C(=O)S-取代,R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、卤原子或碳数为1~4的烷基,
P1表示聚合性基团。
此外,作为上述中间体的通式(4)的化合物可通过以下方法获得:将(4-羟基苯基)醇与具有间隔部T1的链状羧酸或异氰酸酯酯化、之后进一步与1,4-环己烷二羧酸酯化的方法;或者将(4-羟基苯基)烷基羧酸与具有间隔部T1的链状醇酯化、之后进一步与1,4-环己烷二羧酸酯化的方法。
<<光学各向异性层的制造方法>>
本发明的光学各向异性层的制造方法是将含有上述本发明的液晶化合物的组合物或含有上述本发明的液晶化合物的聚合性组合物展开并进行加热、使上述本发明的液晶化合物的分子长轴取向之后、将上述组合物或聚合性组合物固化。
本发明的光学各向异性层的制造方法中,优选在玻璃化转变温度比上述本发明液晶化合物的取向温度高的支撑体上展开含有上述本发明液晶化合物的组合物或含有上述本发明液晶化合物的聚合性组合物。
在使用上述本发明的液晶化合物的光学各向异性层的制造中,可以应用与使用一般的液晶化合物制作光学各向异性层的方法相同的方法。
作为使用一般的液晶化合物制作光学各向异性层的方法,例如已知有将含液晶化合物的组合物密封在空隙等中后在热、电场、压力等下操作取向状态等的方法;将含液晶化合物的聚合性组合物制成涂布液展开在支撑体等上并实施取向处理之后、使液晶化合物本身或组合物中的聚合性成分聚合固化以将取向状态固定的方法。
以下,作为一例,对作为后者的将含有上述本发明液晶化合物的聚合性组合物展开并进行加热、使上述本发明的液晶化合物的分子长轴取向之后、将聚合性组合物固化、从而将取向状态固定而制成光学各向异性层的制造方法进行说明。
“聚合性组合物”
本发明的光学各向异性层的制造方法中使用的聚合性组合物只要是含有至少1种上述本发明的液晶化合物则无特别限定,当通式1中间隔部T1或T2中没有聚合性基团时,需要含有其他的聚合性化合物。
聚合性组合物中除了至少1种通式1所示的本发明的液晶化合物之外,还可含有聚合性化合物、取向控制剂、任意的溶剂、添加剂等。聚合性液晶化合物优选是聚合性组合物的总固体成分质量的50~98质量%、更优选是70~95质量%。
(聚合性化合物)
聚合性组合物中能够含有的聚合性化合物不问液晶性的有无。通过聚合性化合物的添加,可以控制聚合性组合物的相变温度或结晶性等各物性。如上所述,该聚合性化合物是为了与本发明的液晶化合物混合而作为聚合性组合物来进行处理,因此优选与本发明的液晶化合物的相容性高。以下,对优选的聚合性化合物进行说明。
((非液晶性多官能聚合性化合物))
非液晶性多官能聚合性化合物通过添加在聚合性组合物中,即便是上述本发明的液晶化合物没有聚合性基团时,通过聚合固化作为粘合剂发挥功能,也可将液晶化合物的取向状态固定。进而,制成近晶相时,由于层间通过非液晶性的多官能聚合性化合物连接,因此可以抑制层间的接近。
作为这种非液晶性多官能聚合性化合物,可举出多元醇与(甲基)丙烯酸的酯(例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己烷二丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,2,3-环己烷四甲基丙烯酸酯、聚氨酯聚丙烯酸酯、聚酯聚丙烯酸酯)、乙烯基苯及其衍生物(例如1,4-二乙烯基苯、4-乙烯基苯甲酸-2-丙烯酰基乙基酯、1,4-二乙烯基环己酮)、乙烯基砜(例如二乙烯基砜)、丙烯酰胺(例如亚甲基双丙烯酰胺)及甲基丙烯酰胺等。
聚合性组合物中的非液晶性多官能聚合性化合物的含量过多时,光学各向异性层的相位差表现性被稀释,因此以固体成分浓度计优选为0.1~20质量%、更优选为0.1~10质量%、特别优选为0.1~5质量%,或者优选为1~20质量%、更优选为1~10质量%、特别优选为1~5质量%。
(聚合引发剂)
为了对具有聚合性基团的本发明的液晶化合物或作为粘合剂添加的聚合性化合物进行聚合固化,优选使聚合性组合物中含有聚合引发剂。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及使用电子束的EB固化,但优选光聚合反应。聚合组合物中的光聚合引发剂的含量相对于包含具有聚合性基团的本发明液晶化合物及其他聚合性化合物的总聚合性化合物、以固体成分浓度计优选为0.01~20质量%、更优选为0.5~5质量%。
(取向控制剂)
聚合性组合物中还可根据需要含有取向控制剂。作为取向控制剂,例如可使用低分子的取向控制剂或高分子的取向控制剂。作为低分子的取向控制剂,例如可以参照日本特开2002-20363号公报的段落0009~0083、日本特开2006-106662号公报的段落0111~0120或日本特开2012-211306公报的段落0021-0029的记载,将其内容纳入本申请说明书中。另外,作为高分子的取向控制剂,例如可以参照日本特开2004-198511号公报的段落0021~0057的记载或日本特开2006-106662号公报的段落0121~0167,将其内容纳入本申请说明书中。
取向控制剂的使用量优选是聚合性组合物中的本发明液晶组合物的固体成分的0.01~10质量%、更优选是0.05~5质量%。通过使用取向控制剂,例如可以使本发明的液晶化合物成为平行于层的表面进行取向的水平取向状态。
(添加剂)
作为除上述以外可以含有在聚合性组合物中的添加剂的例子,可以举出用于控制表面性状或表面形状的表面活性剂、用于控制液晶化合物的倾斜角的添加剂(取向助剂)、降低取向温度的添加剂(增塑剂)、用于赋予其他功能性的药剂等,可以适当地使用。
(溶剂)
为了改良光学各向异性层在展开时的制造适应性,在聚合性组合物中以粘度调整等为目的可以添加溶剂。
作为能够使用的溶剂,只要不降低制造适应性则无特别限定,优选选自酮、酯、醚、醇、链烷烃、甲苯、氯仿、二氯甲烷中的至少1种,更优选选自酮、酯、醚、醇、链烷烃中的至少1种,特别优选选自酮、酯、醚、醇中的至少1种。
溶剂的使用量以聚合性组合物中的浓度计一般为50~90质量%,并无特别限定。
[聚合性组合物的展开]
本发明的光学各向异性层的制造方法中,将上述聚合性组合物展开并进行加热,使上述本发明的液晶化合物的分子长轴取向之后,将聚合性组合物固化,从而将取向状态固定而制成光学各向异性层。
作为聚合性组合物的展开方法并无特别限定,优选通过在支撑体上涂布(包括流延)聚合性组合物来实施。该方法中所使用的支撑体并无特别限定,但为了展开在支撑体上的聚合性组合物中的液晶化合物获得取向状态,在使其取向的工序中要按照达到本发明的液晶化合物用于获得取向状态所需的相变温度、即取向温度以上的方式进行加热,因此支撑体也被同等地加热,因而作为支撑体优选是玻璃化转变温度高于本发明液晶化合物的取向温度的支撑体。为玻璃化转变温度高于取向温度的支撑体时,可以防止因取向时的加热使支撑体发生热变形。
在形成光学各向异性层后、作为剥离后使用的暂时支撑体时,支撑体还可使用易于剥离的表面性状的材质。作为这样的支撑体,可以使用玻璃或未进行易粘接处理的聚酯膜等。
另外,当在支撑体上形成光学各向异性层之后直接作为后述的层叠体进行使用时,作为支撑体可以优选地使用纤维素、环状烯烃、丙烯酸、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯醇等光学膜基板、液晶单元基板或起偏器。
[液晶化合物分子的取向]
本发明的光学各向异性层的制造方法中,使在支撑体上等展开的聚合性组合物为聚合性组合物中的本发明液晶化合物的分子长轴处于所需的取向状态。这里,取向状态一般包含向列相、近晶相等液晶相的种类以及扭转取向、混合取向、垂直取向、水平取向等在显示时所需的液晶分子取向这两方面。前者一般由因温度或压力变化导致的相变所控制,后者一般由取向处理所控制。
(取向处理)
作为取向处理的方法,例如一般来说是利用取向膜使液晶化合物在所需方向上进行取向的方法。作为取向膜,可举出由聚合物等有机化合物构成的摩擦处理膜或无机化合物的斜方蒸镀膜、具有微沟槽的膜、或者将ω-二十三烷酸或双十八烷基甲基氯化铵、硬脂酸甲酯等有机化合物的利用Langmuir-Blodgett法获得的LB膜积压所获得的膜等,在考虑到将聚合性组合物展开的层叠工序时,优选对聚合物层的表面进行摩擦处理所形成的膜或者对聚合物层的表面进行光取向处理所形成的光取向膜等。此外,关于这些取向膜的耐热性,与在支撑体中叙述的特性相同。
摩擦处理通过将聚合物层的表面用纸或布沿一定方向摩擦数次来实施。取向层中使用的聚合物的种类可以优选使用聚酰亚胺、聚乙烯醇、日本特开平9-152509号公报记载的具有聚合性基团的聚合物、日本特开2005-97377号公报、日本特开2005-99228号公报及日本特开2005-128503号公报记载的正交取向膜等。此外,本发明中提到的正交取向膜是指按照使本发明的聚合性液晶化合物的分子长轴与正交取向膜的摩擦方向实质上正交的方式使其取向的取向膜。取向层的厚度只要是能够提供取向功能,则没有必要很厚,优选是0.01~5μm、更优选是0.05~2μm。
另外,还可以使用对光取向性的原材料照射偏振光或非偏振光而制成取向膜的所谓光取向膜。即,可以在支撑体上涂布光取向材料来制作光取向膜。偏振光的照射可以相对于光取向膜从垂直方向或斜向方向进行,非偏振光的照射可以相对于光取向膜从斜向方向进行。
作为本发明中能够利用的光取向膜所用的光取向材料,在多个文献等中有所记载。本发明的光取向膜中,例如作为优选例可举出日本特开2006-285197号公报、日本特开2007-76839号公报、日本特开2007-138138号公报、日本特开2007-94071号公报、日本特开2007-121721号公报、日本特开2007-140465号公报、日本特开2007-156439号公报、日本特开2007-133184号公报、日本特开2009-109831号公报、日本专利第3883848号、日本专利第4151746号所记载的偶氮化合物、日本特开2002-229039号公报所记载的芳香族酯化合物、日本特开2002-265541号公报、日本特开2002-317013号公报所记载的具有光取向性单元的马来酰亚胺及/或链烯基取代纳迪克酰亚胺化合物、日本专利第4205195号、日本专利第4205198号所记载的光交联性硅烷衍生物、日本特表2003-520878号公报、日本特表2004-529220号公报、日本专利第4162850号所记载的光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯、日本特开平9-118717号公报、日本特表平10-506420号公报、日本特表2003-505561号公报、WO2010/150748号公报、日本特开2013-177561号公报、日本特开2014-12823号公报所记载的可光二聚化的化合物、特别是肉桂酸酯化合物、查尔酮化合物、香豆素化合物。特别优选偶氮化合物、光交联性聚酰亚胺、聚酰胺、酯、肉桂酸酯化合物、查尔酮化合物。
作为特别优选的光取向材料的具体例,可举出日本特开2006-285197号公报所记载的下述式(X)所示的化合物。
(式中,R1及R2各自独立地表示选自羟基或(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基、乙烯氧基及马来酰亚胺基中的聚合性基团。
R3及R4各自独立地表示氢原子、卤原子、羧基、卤代甲基、卤代甲氧基、氰基、硝基、-OR7(R7表示碳原子数为1~6的低级烷基、被碳原子数为3~6的环烷基或碳原子数为1~6的低级烷氧基取代的碳原子数为1~6的低级烷基)、碳原子数为1~4的羟基烷基或-CONR8R9(R8及R9各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的低级烷基)或甲氧基羰基。其中,羧基也可以与碱金属形成盐。
R5及R6各自独立地表示羧基、磺基、硝基、氨基或羟基。其中,羧基、磺基也可以与碱金属形成盐。)
X1在R1为羟基时表示单键、在R1为聚合性基团时表示-(A1-B1)m-所示的连接基团,X2在R2为羟基时表示单键、在R2或R8为聚合性基团时表示-(A2-B2)n-所示的连接基团。这里,A1与R1或R7键合、A2与R2或R8键合、B1及B2与各自相邻的亚苯基键合。A1及A2各自独立地表示单键或二价烃基,B1及B2各自独立地表示单键、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NH-CO-O-或-O-CO-NH-。m及n各自独立地表示0~4的整数。当m或n为2以上时,存在多个的A1、B1、A2及B2可相同也可不同。但,夹在2个B1或B2之间的A1或A2并非单键。
另外,通过选择取向膜的原材料,可以从光学各向异性层形成用暂时支撑体上剥离或仅将光学各向异性层剥离,通过转印、即粘贴所剥离的光学各向异性层,可以提供数μm薄的光学各向异性层。进而,还优选在直线起偏器上直接涂布层叠摩擦取向膜或光取向膜并进行摩擦或光取向处理以赋予取向功能的方式。即,本发明的层叠体可以是具有直线起偏器、且在上述直线起偏器的表面上具有光取向膜或摩擦取向膜的层叠体。
使通式1所示的本发明液晶化合物进行水平取向所获得的光学各向异性层中,优选预倾角低。通过将光取向膜作为取向膜使用并应用在IPS方式中,由于能够兼顾正面的漏光有所减少的高对比度和减少了斜向的色调变化的良好视野角依赖性,因此优选将光取向膜作为取向膜进行使用的方式。对于光取向膜,优选通过对光取向膜从垂直方向或斜向方向照射偏振光的工序或者从斜向方向照射非偏振光的工序来赋予取向控制力的方式。从斜向方向进行照射时的斜向方向优选是相对于光取向膜为5度~45度的角度的方向、更优选是10度~30度的角度的方向。作为照射强度,优选照射200~2000mJ/cm2的紫外线即可。
此外,使通式1所示的本发明液晶化合物垂直取向所获得的光学各向异性层中,可以使用垂直取向膜或垂直取向剂获得所需的取向状态。垂直取向膜可以参照日本特开2002-294240号公报的段落[0081]~[0082]、垂直取向剂可以参照日本特开2006-106662号公报的段落[0083]~[0084]等。
(相变的控制)
如上所述,液晶化合物的液晶相一般来说可以通过温度或压力的变化而转变。为具有溶致性的液晶时,也可通过溶剂量使其转变。本发明中,具有热致性的液晶优选考虑到之后的固定取向状态的操作,通过温度变化使其相变。
以下以固定水平取向的近晶相状态的情况为例进行说明。
液晶化合物表现向列相的温度区域一般来说比液晶化合物表现有序度更高的近晶相的温度区域要高。因此,优选:将液晶化合物加热至液晶化合物表现向列相的温度区域,接着将加热温度降低至液晶化合物表现近晶相的温度区域,从而使液晶化合物从向列相向近晶相转变。
通式1所示的本发明液晶化合物根据其结构,末端链状脂肪族基的自由运动性高,具有适当的立体阻碍,表现适当的分子间相互作用,因此相变温度降低。本发明液晶化合物的从近晶相向向列相转变的温度优选为160℃以下、更优选为150℃以下、特别优选为140℃以下。上述近晶相向向列相转变的温度的下限值并无特别限定,一般为20℃以上。
相变温度越低,则在支撑体或取向层中使用的原材料的耐热性的观点上的选择范围越宽,因此优选。
这里,化合物的近晶相向向列相转变的温度可以通过组合物的偏光显微镜观察而容易地测定。例如,在向列相中可观测到向列相特有的纹影织构,但在近晶A相中转变成焦锥扇形织构,因此可以通过一边将温度升温或降温、一边利用偏光显微镜对织构进行观察来进行测定。
液晶化合物表现向列相的温度区域中,至液晶化合物形成单畴需要加热一定时间。加热时间优选为10秒~20分钟、更优选为10秒~10分钟、最优选为10秒~5分钟。
液晶化合物表现近晶相的温度区域中,至液晶化合物表现近晶相需要加热一定时间。加热时间优选为10秒~20分钟、更优选为10秒~10分钟、最优选为10秒~5分钟。
另外,作为本发明的液晶化合物,通过使用与向列相同时还表现更高次元的近晶相的液晶化合物,向列相也与通常的向列相不同,可以变为光散射成分少、可实现高对比度的向列相。该特征特别是通过使用上述化学式I-1~I-14、II-8~II-10所示的本发明液晶化合物而显著地达成。
因此,本发明中,在液晶化合物表现向列相的温度区域内进行加热、在该温度区域内形成单畴之后进行固定化也是优选的方式。发现了,通过该方式制作的相位差相比较于由通常的仅表现向列相的液晶化合物制作的相位差,可获得格外高的对比度。
在液晶化合物表现向列相的温度区域内,至液晶化合物形成单畴需要加热一定时间。加热时间优选为10秒~20分钟、更优选为10秒~10分钟、最优选为10秒~5分钟。
另外,当使用根据温度上升、以近晶相→向列相→各向同性相的顺序发生转变的组合物时,可以暂时将上述聚合性组合物加热至向列相-各向同性相的相变温度以上,之后以规定速度慢慢降低温度至近晶相-向列相的相变温度或近晶相-各向同性相的相变温度以下,从而可以经过向列相向近晶相转变。降低后的温度优选相比较于近晶相-向列相的相变温度或近晶相-各向同性相的相变温度低10℃以上。冷却速度优选在1~100℃/分钟的范围内进行,更优选在5~50℃/分钟的范围内进行。当冷却速度过快时,会产生取向缺陷,过慢时则耗费制造时间。
另外,本发明中还可以在使近晶相的一级结构适度疏远的状态下使液晶化合物分子倾斜、从而控制光学各向异性层的倾斜角。
作为控制液晶化合物的倾斜角的手段,有利用控制了摩擦条件的取向膜赋予预倾角的方法、及通过在液晶层中添加倾斜角控制剂来控制支撑体侧或空气界面侧的极角的方法,优选进行并用。
倾斜角控制剂作为一例可使用含氟脂肪族基团的单体的共聚物,优选使用与芳香族稠合环官能团的共聚物或者与含有羧基、磺基或膦酰氧基或其盐的单体的共聚物。另外,通过使用多个倾斜角控制剂,能够更为精密且稳定地进行控制。作为这种倾斜角控制剂,可以参照日本特开2008-257205号公报的段落0022~0063、日本特开2006-91732号公报的段落0017~0124的记载。
[取向状态的固定]
取向状态的固定可以通过利用热聚合或活性能量射线的聚合来进行,可以通过适当选择适于该聚合的聚合性基团或聚合引发剂来进行。考虑到制造适应性等时,可优选使用利用紫外线照射进行的聚合反应。紫外线的照射量少时,未聚合的聚合性液晶或其他聚合性化合物残留,成为引起光学特性的温度变化或经时劣化的原因。
因此,优选按照残留的聚合性液晶的比例达到5%以下的方式来决定照射条件,该照射条件也取决于聚合性组合物的配方或光学各向异性层的膜厚,作为标准优选以200mJ/cm2以上的照射量进行。
<<光学各向异性层的用途>>
本发明的光学各向异性层由于具有逆波长分散性,因此难以引起色移等,作为用于对液晶单元进行光学补偿的光学补偿膜或者在有机EL显示装置中用于防止外部光反射的波长板是有用的,由于相变温度低、在溶剂中的溶解性高,因此可以适用于耐热性差的有机材料中,因而在暂时形成光学各向异性层之后即便不进行剥离转印等操作也可进行层叠,因此也可以预见制造工序的缩短等。
进而,如果是固定了近晶相的光学各向异性层,则通过近晶相来源的液晶化合物的高取向秩序性,由于高的相位差的表现性或消偏振性低,因此由高对比度的该特性出发,可以更优选用于各种用途中。
另外,作为所使用的方式并无特别限定。例如,可以是对液晶单元基板或起偏器实施摩擦处理、在其上直接形成光学各向异性层的形态,或者是与聚合物膜或其他光学膜进行层叠或粘贴来组合以控制了光学和/或机械的特性的层叠体的形态。
如上所述,本发明的光学各向异性层是使用与以往相比液晶取向所需要的相变温度低、在溶剂中的溶解性高、表现逆波长分散性的液晶化合物而获得的。因此根据本发明,可以提供制造适应性优异的具有逆波长分散性的光学各向异性层。
[层叠体、偏振片、显示装置]
上述本发明的光学各向异性层可以是在其他各种光学构件上直接层叠或者使用转印等进行层叠而制成层叠体进行使用。例如,可以层叠在玻璃基板上、用于波长板或偏光分束镜等,优选直接层叠在树脂膜上或者隔着取向膜层叠在树脂膜上的方式。如后所述,将光学各向异性层直接层叠在起偏器上或者隔着取向膜层叠在起偏器上的层叠体作为偏振片是优选的。
以下参照附图说明上述本发明的一个实施方式的层叠体、偏振片及显示装置。图1是表示本发明一个实施方式的偏振片(层叠体)10的构成的概略图。图2是IPS型液晶单元的基板内表面的像素电极的一部分的概略俯视图、图3是具备本实施方式的偏振片10的IPS型液晶显示装置1的概略截面构成图。此外,本说明书中的附图为了易于识别,各部分的比例尺有时会适当变更后示出。
如图1所示,偏振片(层叠体)10在起偏器100的可视侧的面上具备偏振片保护膜110、在液晶单元侧的面上具备偏振片保护膜120,在液晶单元侧的偏振片保护膜120的表面上具备上述本发明的光学各向异性层130。
作为起偏器100并无特别限定,可以使用碘系起偏器、使用二色性染料的染料系起偏器或聚烯系起偏器的任一种。碘系起偏器及染料系起偏器一般可以通过将聚乙烯醇系膜在碘溶液中进行浸渍拉伸来制作。
偏振片保护膜110、120是用于抑制起偏器100的劣化的保护膜,优选是具有低透湿性的膜。作为偏振片保护膜110、120并无特别限定,优选从上述作为支撑体可利用的聚合物膜的例子中选择。偏振片保护膜的优选一例是三醋酸纤维素膜等酰化纤维素膜。
当使用作为光学各向异性层130的进行了水平取向的本发明光学各向异性层与直线起偏器层叠时,其慢轴与直线起偏器的吸收轴所成的角度优选为45°±10°~90°±10°、更优选为45°~90°。
光学各向异性层130如上所述是具有逆波长分散性的光学各向异性层,制造适应性优异。因此,可优选用于使用相位差的显示装置中。例如可举出作为液晶显示装置的光学补偿膜或有机EL显示装置的使用圆偏振片的防反射层进行使用的方式等。
作为液晶显示装置的液晶单元的驱动模式,优选TN模式、VA模式、OCB模式、IPS模式或ECB模式,更优选IPS模式。特别优选使用了光取向的IPS模式。
IPS模式的液晶单元如图2所示,是使液晶分子14a、14b一直在基板面内旋转的模式,像素电极15仅配置在一个方向的基板上,施加横向电场。IPS型中由于液晶分子不会斜向竖起,因此可获得较宽的视野角,但从偏离基板的法线方向的方向上进行可视时,无法避免由于漏光、视野角变窄的现象。本实施方式的光学各向异性层130作为补偿该现象的光学各向异性层是优选的。
液晶显示装置中使用光学各向异性层130时,优选配置在液晶单元与可视侧偏振片或背光侧偏振片之间。另外,也可作为可视侧偏振片或背光侧偏振片的保护膜发挥功能,作为偏振片的一个构件组装到液晶显示装置内,配置在液晶单元与起偏器之间。
当在IPS模式的液晶单元的光学补偿(特别是黑显示时的斜向方向的色移减轻)中利用时,也可以与正的A板组合使用。
图3的液晶显示装置1示出了在透射型IPS型液晶显示装置中具备本实施方式的光学各向异性层130的例子,示出了在可视侧偏振片的液晶单元侧的表面具备光学各向异性层130的方式。液晶显示装置1具有一对偏振片(上侧偏振片10、下侧偏振片18)和夹在它们之间的液晶单元2,液晶单元2具有液晶层14及配置在其上下的液晶单元上基板13和液晶单元下基板16,下基板16具备透明像素电极15a、15b。虽未图示出,但成为在偏振片18的下侧具备背光单元、在液晶层14与可视侧偏振片10之间具备滤色器的方式。
图3左侧的液晶分子14a的状态是电压OFF时的状态、右侧的液晶分子14b的状态表示电压ON时的状态。当使电压为ON时,在像素电极15a与15b之间施加电压、产生电场,液晶分子14a几乎同时在大致平行于基板面的方向上旋转、成为图3右图的状态。图3中,背光侧的偏振片18与可视侧的偏振片10的各自吸收轴17与液晶分子的光轴方向12相互间大致正交,在电压OFF时,液晶分子的光轴方向12与吸收轴17变得大致平行。
本实施方式中,优选在显示面侧偏振片及背光侧偏振片与液晶单元之间不存在除光学各向异性层130以外的相位差层。因此,优选偏振片保护膜110及120使用面内相位差Re及膜厚方向相位差Rth两者几乎为0的各向同性的聚合物膜,作为这种聚合物膜,优选使用日本特开2006-030937号公报等所记载的酰化纤维素膜。
光学各向异性层130由于是上述本发明的光学各向异性层,因此是使用与以往相比液晶取向所需的相变温度低、在溶剂中的溶解性高、表现逆波长分散性的液晶化合物而获得的。因此,偏振片10及液晶显示装置1具备具有逆波长分散性的光学各向异性层,透射光的波长差异对显示特性造成的影响变小。
【实施例】
以下举出实施例和比较例,更为具体地说明本发明的特征。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等只要不脱离本发明的主旨,则可以适当地进行变更。因此,本发明的范围不应该被解释为受以下所示的具体例的限定。
(实施例1)
按照下述方案合成化合物(I-1)。
<化合物(I-1B)的合成>
将琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯(I-1A)182g(839mmol)、乙酸乙酯600mL、N,N-二甲基乙酰胺150mL、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚680mg混合,将内温冷却至5℃。在混合物中滴加亚硫酰氯642mL(879mmol),注意内温不要升高至10℃以上。在5℃下搅拌1小时后,添加2-(4-羟基苯基)乙醇111g(800mmol)的N,N-二甲基乙酰胺220mL溶液。之后,在室温下搅拌12小时后添加水400mL进行分液。将收集的有机层用1N盐酸水、饱和碳酸氢钠水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,获得作为透明油的化合物(I-1B)255g(758mmol)(收率为95%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):2.63(t,4H),2.85(t,2H),4.25(t,2H),4.28-4.40(m,4H),5.75(brs,1H),5.86(dd,1H),6.14(dd,1H),6.45(dd,1H),6.78-6.80(m,2H),7.02-7.10(m,2H)
<化合物(I-1C)的合成>
在室温下将1,4-反式-环己烷二羧酸305g(1.77mol)、甲磺酰氯(MsCl)74.2g(648mmol)、四氢呋喃576mL、N,N-二甲基乙酰胺576mL混合。在所得混合物中滴加三乙基胺72g(708mmol),注意内温不要升高至30℃以上,之后在室温下搅拌2小时。在该反应液中加入化合物(I-1B)198g(589mmol)和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚12mg的四氢呋喃50mL溶液。之后,添加N,N-二甲基氨基吡啶1.4g(11mmol),之后滴加三乙基胺72g(708mmol),注意内温不要升高至30℃以上。之后,在室温下搅拌12小时后,添加水57mL使反应停止。将所得反应液滴入1.8wt%碳酸氢钠水5.7L中,将析出的固体成分过滤、收集。将所得固体成分与1.6L的甲醇混合后,添加水1.9L,通过过滤将再次析出的固体成分收集。将所得固体成分干燥后,溶解在乙酸乙酯1.6L中。在所得溶液中慢慢加入己烷1.9L,进行重结晶,通过过滤将沉淀的结晶收集,从而获得白色固体(I-1C)202g(收率为70%)。此时,作为杂质残留环己烷二羧酸的二酯体,但由于会在下一个工序中除去,因此以混合物的状态用于下一个工序。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.40-1.73(m,4H),2.08-2.31(m,4H),2.31-2.45(m,1H),2.45-2.70(m,1H),2.63(m,4H),2.93(t,2H),4.29(t,2H),4.29-4.40(m,4H),5.86(dd,1H),6.15(dd,1H),6.44(dd,1H),6.95-7.05(m,2H),7.17-7.25(m,2H)
<化合物(I-1D)的合成>
化合物(I-1D)的合成通过“JournalofChemicalCrystallography”(1997);27(9);p.515-526.所记载的方法进行。
<化合物(I-1)的合成>
在室温下将化合物(I-1C)92.0g(188mmol)、乙酸乙酯560mL、N,N-二甲基乙酰胺140mL、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚910mg混合,将内温冷却至5℃。在混合物中滴加亚硫酰氯18mL(248mmol),注意内温不要升高至10℃以上。在5℃下搅拌1小时后,添加N,N-二异丙基乙基胺30.3mL(174mmol)。之后加入化合物(I-D)19.6g(79mmol)的四氢呋喃190mL溶液、N,N-二甲基氨基吡啶1.4g(11mmol)后,滴加N,N-二异丙基乙基胺67mL(385mmol),注意内温不要升高至10℃以上。之后,在室温下搅拌3小时后,添加水650mL、乙酸乙酯800mL使反应停止,进行分液。将收集的有机层用1N盐酸水、饱和碳酸氢钠水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,使用乙酸乙酯110mL及甲醇200mL进行重结晶,获得化合物(I-1)85.0g(收率为90%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.50-1.80(m,8H),2.20-2.45(m,8H),2.50-2.75(m,4H),2.65(s,8H),2.93(t,4H),4.30(t,4H),4.25-4.40(m,8H),5.84(dd,2H),6.14(dd,2H),6.44(dd,2H),6.95-7.05(m,4H),7.17-7.26(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例2)
按照下述方案合成化合物(I-2)。
<化合物(I-2A)的合成>
将甲基丙烯酸2-羟基乙酯(I-2a)40g(307mmol)、二氯甲烷300mL、N,N-二甲基氨基吡啶3.8g(30.7mmol)、琥珀酸酐33.8g(338mmol)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚200mg混合,将内温加热至40℃。搅拌12小时后,冷却至室温,加入水300mL搅拌1小时,进行分液。将收集的有机层用1N盐酸水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,获得作为透明油的化合物(I-2A)64g(278mmol)(收率为91%)。
<化合物(I-2B)的合成>
将化合物(I-2A)30g(130mmol)、乙酸乙酯50mL、N,N-二甲基乙酰胺15mL、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚100mg混合,将内温冷却至5℃。在混合物中滴加亚硫酰氯10.0mL(137mmol),注意内温不要升高至10℃以上。在5℃下搅拌1小时后,添加2-(4-羟基苯基)乙醇18.0g(130mmol)的N,N-二甲基乙酰胺100mL溶液。之后,在室温下搅拌12小时后,添加水100mL进行分液。将收集的有机层用1N盐酸水、饱和碳酸氢钠水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,获得作为透明油的化合物(I-2B)44.1g(126mmol)(收率为97%)。
<化合物(I-2C)的合成>
在室温下将1,4-反式-环己烷二羧酸14.7g(85.6mol)、甲磺酰氯3.60g(31.4mmol)、四氢呋喃28mL、N,N-二甲基乙酰胺28mL混合。在所得混合物中滴加三乙基胺3.2g(31.6mmol),注意内温不要升高至30℃以上,之后在室温下搅拌2小时。在该反应液中加入化合物(I-1B)10g(28.5mmol和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚50mg的四氢呋喃10mL溶液。之后,添加N,N-二甲基氨基吡啶171mg(1.4mmol),之后滴加三乙基胺3.2g(31.6mmol),注意内温不要升高至30℃以上。之后,在室温下搅拌12小时后,添加水7mL使反应停止。将所得反应液滴入1.8wt%碳酸氢钠水275mL中,通过过滤将析出的固体成分收集。将所得固体成分与80mL的甲醇混合后,添加水92mL,通过过滤将再次析出的固体成分收集。将所得固体成分干燥后,溶解在乙酸乙酯80mL中。在所得溶液中慢慢加入己烷92mL,进行重结晶,通过过滤将沉淀的结晶收集,从而获得白色固体(I-2C)9.8g(19.4mmol)(收率为68%)。此时,作为杂质残留环己烷二羧酸的二酯体,但由于会在下一个工序中除去,因此以混合物的状态用于下一个工序。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.40-1.73(m,4H),1.95(s,3H),2.08-2.31(m,4H),2.31-2.45(m,1H),2.45-2.70(m,1H),2.63(m,4H),2.93(t,2H),4.29(t,2H),4.31(s,4H),5.59(s,1H),6.12(s,1H),6.95-7.05(m,2H),7.18-7.25(m,2H)
<化合物(I-2)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-1C)变为化合物(I-2C)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-2)(收率为80%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.60-1.80(m,8H),1.95(s,6H),2.20-2.45(m,8H),2.50-2.75(m,4H),2.65(t,8H),2.93(t,4H),4.29(t,4H),4.32(s,8H),5.60(s,2H),6.12(s,2H),6.95-7.05(m,4H),7.17-7.26(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例3)
按照下述方案合成化合物(I-3)。
<化合物(I-3A)的合成>
利用除了将实施例2记载的化合物(I-2A)合成法中的化合物(I-2a)变为化合物(I-3a)以外、与实施例2相同的方法合成化合物(I-3A)(收率为92%)。
<化合物(I-3B)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1B)合成法中的化合物(I-1A)变为化合物(I-3A)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-3B)(收率为94%)。
<化合物(I-3C)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1C)合成法中的化合物(I-1B)变为化合物(I-3B)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-3C)(收率为70%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.45-1.72(m,4H),1.72-1.80(m,4H),2.10-2.30(m,4H),2.33-2.45(m,1H),2.47-2.65(m,1H),2.62(s,4H),2.93(t,2H),4.10-4.22(m,4H),4.30(t,2H),5.83(dd,1H),6.12(dd,1H),6.41(dd,1H),6.95-7.05(m,2H),7.20-7.26(m,2H)
<化合物(I-3)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-1C)变为化合物(I-3C)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-3)(收率为88%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.60-1.81(m,16H),2.21-2.30(m,8H),2.55-2.75(m,4H),2.62(s,8H),2.94(t,4H),4.09-4.22(m,8H),4.30(t,4H),5.83(dd,2H),6.12(dd,2H),6.41(dd,2H),6.95-7.05(m,4H),7.20-7.26(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例4)
按照下述方案合成化合物(I-4)。
<化合物(I-4A)的合成>
利用除了将实施例2记载的化合物(I-2A)合成法中的化合物(I-2a)变为化合物(I-4a)以外、与实施例2相同的方法合成化合物(I-4A)(收率为99%)。
<化合物(I-4B)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1B)合成法中的化合物(I-1A)变为化合物(I-4A)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-4B)(收率为91%)。
<化合物(I-4C)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1C)合成法中的化合物(I-1B)变为化合物(I-4B)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-4C)(收率为67%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):[MajorIsomer]1.27(d,3H),1.45-1.73(m,4H),2.10-2.32(m,4H),2.32-2.45(m,1H),2.48-2.70(m,1H),2.62(s,4H),2.93(t,2H),4.15(dd,1H),4.25(dd,1H),4.29(t,2H),5.20(m,1H),5.85(dd,1H),6.13(dd,1H),6.42(dd,1H),6.95-7.06(m,2H),7.16-7.25(m,2H)[MinorIsomer]1.29(d,3H),1.45-1.73(m,4H),2.10-2.32(m,4H),2.32-2.45(m,1H),2.48-2.70(m,1H),2.62(s,4H),2.93(t,2H),4.13(dd,1H),4.22(dd,1H),4.29(t,2H),5.20(m,1H),5.84(dd,1H),6.11(dd,1H),6.41(dd,1H),6.95-7.06(m,2H),7.16-7.25(m,2H)
化合物(I-4)的纯度为92%,因原料的(I-4a)所含杂质(I-4b)产生的下述化合物(I-4E)合计含6%。
<化合物(I-4)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-1C)变为化合物(I-4C)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-4)(收率为80%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):[MajorIsomer]1.27(d,6H),1.56-1.79(m,8H),2.22-2.40(m,8H),2.55-2.75(m,4H),2.62(s,8H),2.94(t,4H),4.15(dd,2H),4.25(dd,2H),4.28(t,4H),5.20(m,2H),5.86(dd,2H),6.13(dd,2H),6.43(dd,2H),6.99-7.06(m,4H),7.20-7.25(m,4H),7.32(s,2H)[MinorIsomer]1.29(d,6H),1.56-1.79(m,8H),2.22-2.40(m,8H),2.55-2.75(m,4H),2.62(s,8H),2.94(t,4H),4.12(dd,2H),4.22(dd,2H),4.28(t,4H),5.20(m,2H),5.84(dd,2H),6.11(dd,2H),6.41(dd,2H),6.99-7.06(m,4H),7.20-7.25(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例5)
按照下述方案合成化合物(I-5)。
<化合物(I-5A)的合成>
利用除了将实施例2记载的化合物(I-2A)合成法中的化合物(I-2a)变为化合物(I-5a)以外、与实施例2相同的方法合成化合物(I-5A)。
<化合物(I-5B)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1B)合成法中的化合物(I-1A)变为化合物(I-5A)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-5B)。
<化合物(I-5C)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1C)合成法中的化合物(I-1B)变为化合物(I-5B)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-5C)(3个工序收率为45%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.45-1.72(m,4H),2.10-2.32(m,4H),2.32-2.45(m,1H),2.48-2.70(m,1H),2.63(m,4H),2.93(t,2H),3.72(m,4H)、4.22-4.35(m,4H),4.32(t,2H)、5.84(dd,1H),6.16(dd,1H),6.44(dd,1H),6.95-7.05(m,2H),7.16-7.25(m,2H)
<化合物(I-5)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-1C)变为化合物(I-5C)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-5)(收率为88%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.61-1.79(m,8H),2.25-2.40(m,8H),2.55-2.73(m,4H),2.61(t,4H),2.62(t,4H),2.94(t,4H),3.72(m,8H)、4.22-4.33(m,8H),4.33(t,4H)、5.84(dd,2H),6.16(dd,2H),6.44(dd,2H),6.99-7.06(m,4H),7.18-7.26(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例6)
按照下述方案合成化合物(I-6)。
<化合物(I-6A)的合成>
将甲基丙烯酸2-羟基乙酯(I-6a)10g(86.1mmol)、N,N-二甲基乙酰胺50mL、吡啶15mL、二甘醇酸酐11.0g(94.8mmol)、N,N-二甲基氨基吡啶1.1g(8.6mmol)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚50mg混合,将内温加热至50℃。搅拌12小时后,冷却至室温,加入1N盐酸水,进行分液。将收集的有机层用饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥,用旋转蒸发仪将溶剂除去,获得作为透明油的化合物(I-6A)14.3g(278mmol)(收率为72%)。
<化合物(I-6B)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1B)合成法中的化合物(I-1A)变为化合物(I-6A)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-6B)。
<化合物(I-6C)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1C)合成法中的化合物(I-1B)变为化合物(I-6B)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-6C)(2个工序收率为58%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.42-1.75(m,4H),2.10-2.30(m,4H),2.30-2.48(m,1H),2.48-2.70(m,1H),2.97(t,2H),4.22(s,2H),4.24(s,2H),4.33-4.45(m,6H),5.86(dd,1H),6.13(dd,1H),6.44(dd,1H),6.98-7.05(m,2H),7.19-7.25(m,2H)
<化合物(I-6)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-1C)变为化合物(I-6C)以外、与实施例1相同的方法进行合成,之后使用氯仿-甲醇为溶剂、利用硅胶柱色谱法进行精制,由此获得化合物(I-6)(收率为40%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.62-1.78(m,8H),2.23-2.49(m,8H),2.49-2.67(m,4H),2.97(t,4H),4.22(s,4H),4.24(s,4H),4.35-4.44(m,12H),5.87(dd,2H),6.13(dd,2H),6.44(dd,2H),7.00-7.05(m,4H),7.20-7.25(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例7)
按照下述方案合成化合物(I-7)。
<化合物(I-7B)的合成>
将KARENZMOI-EG(I-7A,昭和电工公司制)3.9g(19.5mmol)、2-(4-羟基苯基)乙醇1.5g(10.9mmol)、N,N-二甲基乙酰胺2mL、氯仿10mL混合,将内温加热至60℃。搅拌12小时后,冷却至室温再搅拌12小时。接着,添加饱和碳酸氢钠水搅拌1小时后,进行分液。将收集的有机层用1N盐酸水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥,用旋转蒸发仪将溶剂除去,利用硅胶色谱法进行精制,由此获得作为透明油的化合物(I-7B)3.1g(9.19mmol)(收率为85%)。
<化合物(I-7C)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1C)合成法中的化合物(I-1B)变为化合物(I-7B)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-7C)(2个工序收率为45%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.42-1.75(m,4H),1.95(s,3H),2.10-2.30(m,4H),2.30-2.48(m,1H),2.48-2.70(m,1H),2.92(m,2H),3.37(m,2H),3.56(brt,2H),3.70(brt,2H),4.20-4.45(m,4H),5.05(brs,1H),5.58(s,1H),6.13(s,1H),6.98-7.06(m,2H),7.18-7.25(m,2H)
<化合物(I-7)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-1C)变为化合物(I-7C)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-7)(收率为69%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.52-1.78(m,8H),1.95(s,6H),2.25-2.49(m,8H),2.55-2.72(m,4H),2.93(brt,4H),3.37(m,4H),3.56(brt,4H),3.70(brt,4H),4.22-4.35(m,8H),5.04(brs,2H),5.58(s,2H),6.13(s,2H),7.01(brd,4H),7.23(brd,4H),7.32(s,2H)
(实施例8)
按照下述方案合成化合物(I-9)。
<化合物(I-9B)的合成>
利用除了将实施例7记载的化合物(I-7B)合成法中的KARENZMOI-EG(I-7A,昭和电工公司制)变为KARENZMOI(I-9A,昭和电工公司制)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-9B)。
<化合物(I-9C)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1C)合成法中的化合物(I-1B)变为化合物(I-9B)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-9C)(2个工序收率为40%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.42-1.75(m,4H),1.95(s,3H),2.10-2.30(m,4H),2.30-2.48(m,1H),2.48-2.70(m,1H),2.92(m,2H),3.49(m,2H),4.10-4.35(m,4H),4.90(brs,1H),5.58(s,1H),6.13(s,1H),6.98-7.06(m,2H),7.18-7.25(m,2H)
<化合物(I-9)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-1C)变为化合物(I-9C)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(I-9)(收率为66%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.52-1.78(m,8H),1.95(s,6H),2.25-2.49(m,8H),2.55-2.72(m,4H),2.92(brt,4H),3.49(m,4H),4.10-4.35(m,8H),4.91(brs,2H),5.60(s,2H),6.13(s,2H),,6.95-7.05(m,4H),7.17-7.26(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例9)
按照下述方案合成化合物(I-14)。
<化合物(I-14B)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1B)合成法中的化合物(I-1)变为10-十一碳烯酸(I-14A)以外、与实施例1相同的方法合成(I-14B)。
<化合物(I-14C)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1C)合成法中的化合物(I-1B)变为化合物(I-14B)以外、与实施例1相同的方法合成(I-14C)(2个工序收率为60%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.20-1.45(m,10H),1.45-1.80(m,6H),2.00-2.10(m,2H),2.10-2.25(m,4H),2.25-2.45(m,3H),2.45-2.70(m,1H),2.94(t,2H),4.25(t,2H),4.88-5.07(m,2H),5.71-5.90(m,1H),6.96-7.05(m,2H),7.18-7.26(m,2H)
<化合物(I-14)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-1C)变为化合物(I-14C)以外、与实施例1相同的方法合成(I-14)(收率为91%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.20-1.45(m,20H),1.50-1.60(m,4H)1.60-1.80(m,8H),2.00-2.10(m,4H),2.20-2.45(m,12H),2.65-2.80(m,4H),2.93(t,4H),4.25(t,4H),4.88-5.05(m,4H),5.70-5.90(m,2H),6.95-7.05(m,4H),7.17-7.26(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例10)
按照下述方案合成化合物(I-15)。
将化合物(I-14)120mg(0.106mmol)、3-氯过苯甲酸(含30wt%水分)56.4mg、二氯甲烷1mL混合,在室温下搅拌4小时。之后,添加水进行分液。将收集的有机层用饱和硫代硫酸钠水溶液、饱和碳酸氢钠水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,使用乙酸乙酯及甲醇进行重结晶,获得化合物(I-15)80mg(收率为65%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.20-1.80(m,36H),2.20-2.45(m,12H),2.45(m,2H)2.55-2.75(m,4H),2.75(m,2H)2.85-3.00(m,2H),2.93(t,4H),4.27(t,4H),6.95-7.05(m,4H),7.17-7.26(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例11)
按照下述方案合成化合物(II-8)。
<化合物(II-8B)的合成>
将化合物(II-8A)20g(131mmol)和N,N-二甲基乙酰胺80mL,冷却至0℃。在混合物中滴加亚硫酰氯19.2mL(263mmol),注意内温不要升高至5℃以上。在5℃下搅拌1小时后,滴加丙烯酸4-羟基丁酯18.2mL(131mmol)。之后,室温下搅拌12小时后,添加水200mL进行分液。将收集的有机层用1N盐酸水、饱和碳酸氢钠水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,利用硅胶色谱法进行精制,由此获得作为透明油的化合物(II-8B)23.9g(96mmol)(收率为73%)。
<化合物(II-8C)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1C)合成法中的化合物(I-1B)变为化合物(II-8B)以外、与实施例1相同的方法合成(II-8C)(收率为57%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.40-1.90(m,8H),2.10-2.30(m,4H),2.30-2.45(m,1H),2.45-2.60(m,1H),3.62(s,2H),4.08-4.22(m,4H),5.83(dd,1H),6.13(dd,1H),6.41(dd,1H),6.97-7.07(m,2H),7.27-7.34(m,2H)
<化合物(II-8)的合成>
将化合物(II-8C)536mg(1.24mmol)、化合物(I-D)150mg(0.60mmol)和四氢呋喃5mL混合,在室温下进行搅拌。在混合物中添加N,N-二甲基氨基吡啶7.5mg(0.06mmol)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐350mg(1.83mmol),室温下搅拌5小时。之后,添加乙酸乙酯20mL和水20mL进行分液,将收集的有机层用1N盐酸水、饱和碳酸氢钠水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,利用硅胶色谱法进行精制,由此获得化合物(II-8)257mg(0.24mmol)(收率为40%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.62-1.80(m,16H),2.25-2.40(m,8H),2.55-2.75(m,4H),3.62(s,4H),4.10-4.20(m,8H),5.83(dd,2H),6.12(dd,2H),6.41(dd,2H),7.02-7.08(m,4H),7.28-7.33(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例12)
按照下述方案合成化合物(II-9)。
<化合物(II-9B)的合成>
利用除了将实施例11记载的化合物(II-8B)合成法中的丙烯酸4-羟基丁酯变为丙烯酸2-羟基乙酯以外、与实施例11相同的方法合成化合物(II-9B)(收率为69%)。
<化合物(II-9C)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1C)合成法中的化合物(I-1B)变为化合物(II-9B)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(II-9C)(收率为59%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.40-1.74(m,4H),2.10-2.30(m,4H),2.30-2.45(m,1H),2.45-2.60(m,1H),3.64(s,2H),4.36(m,4H),5.86(dd,1H),6.13(dd,1H),6.41(dd,1H),6.95-7.05(m,2H),7.27-7.34(m,2H)
<化合物(II-9)的合成>
将化合物(II-9C)500mg(1.24mmol)、化合物(I-D)150mg(0.60mmol)和四氢呋喃5mL混合,在室温下进行搅拌。在混合物中添加N,N-二甲基氨基吡啶7.5mg(0.06mmol)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐350mg(1.83mmol),室温下搅拌5小时。之后,添加乙酸乙酯20mL和水20mL进行分液,将收集的有机层用1N盐酸水、饱和碳酸氢钠水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,利用硅胶色谱法进行精制,由此获得化合物(II-9)270mg(0.26mmol)(收率为44%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.62-1.77(m,8H),2.25-2.40(m,8H),2.56-2.73(m,4H),3.65(s,4H),4.32-4.40(m,8H),5.86(dd,2H),6.12(dd,2H),6.41(dd,2H),7.02-7.08(m,4H),7.28-7.33(m,4H),7.32(s,2H)
(实施例13)
按照下述方案合成化合物(III-3)。
<化合物(III-3Db)的合成>
化合物(III-3Db)的合成利用“JournalofOrganicChemistry”(2004);69(6);p.2164-2177.所记载的方法进行。
<化合物(III-3D)的合成>
将化合物(III-3Db)5.0g(15.3mmol)、氰基乙酸甲酯1.66g(16.80mmol)和异丙醇25mL混合,在加热回流下搅拌3小时。之后冷却至室温,在混合物中添加水50mL,将析出的结晶过滤。用水-异丙醇(10:1)的混合溶液、0.5N盐酸水溶液对所得结晶进行洗涤后,将其溶解在N,N-二甲基乙酰胺中,进行过滤。在所得滤液中添加水,对所析出的结晶进行过滤,从而获得化合物(III-3D)2.2g(7.82mmol)(收率为51%)。
<化合物(III-3)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-4D)变为化合物(III-3D)以外、与实施例1相同的方法获得化合物(III-3)(收率为80%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.60-1.85(m,8H),2.20-2.45(m,8H),2.55-2.75(m,4H),2.65(t,8H),2.93(t,4H),3.91(s,3H),4.30(t,4H),4.25-4.40(m,8H),5.84(dd,2H),6.14(dd,2H),6.44(dd,2H),6.98-7.05(m,4H),7.17-7.26(m,4H),7.27(s,2H)
(实施例14)
按照下述方案合成化合物(III-7)。
<化合物(III-7D)的合成>
化合物(III-7D)的合成利用日本特开2008-107767所记载的方法进行。
<化合物(III-7)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-4D)变为化合物(III-7D)以外、与实施例1相同的方法获得化合物(III-7)(收率为78%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.31(s,6H),1.65-1.80(m,8H),1.96(t,2H)2.25-2.50(m,8H),2.55-2.75(m,4H),2.65(t,8H),2.93(t,4H),4.30(t,4H),4.25-4.40(m,8H),4.48(t,2H),5.84(dd,2H),6.14(dd,2H),6.44(dd,2H),6.98-7.05(m,4H),7.20-7.26(m,4H),7.27(s,2H)
(实施例15)
按照下述方案合成化合物(IV-1)。
<化合物(IV-1Db)的合成>
将1-吡咯烷二硫代羧酸铵8.2g(50.0mmol)和N,N-二甲基甲酰胺50mL混合,冷却至5℃。在混合物中滴加甲苯醌(IV-1Da)6.7g(55.0mmol)的醋酸40mL溶液,在室温下搅拌2小时。之后将内温冷却至5℃,慢慢滴加1,4-苯醌5.9g(55.0mmol)的二甲基亚砜40mL溶液,注意内温不要超过15℃。在室温下搅拌1小时后,添加水1L。向其中添加28wt%的氢氧化钠水溶液至结晶析出,对析出的结晶进行过滤,通过水和甲醇进行洗涤,从而获得化合物(IV-1Db)5.4g(20.1mmol)(收率为40%)。
<化合物(IV-1D)的合成>
将化合物(IV-1Db)1.5g(5.6mmol)、丙二腈410mg(6.2mmol)、异丙醇16mL、醋酸0.3mL和醋酸酐0.2mL混合,在加热回流下搅拌3小时。之后冷却至室温,在混合物中添加水,将析出的结晶过滤,获得化合物(IV-1D)1.1g(4.2mmol)(收率为75%)。
1H-NMR(溶剂:DMSO-d6)δ(ppm):2.19(s,3H),6.71(s,1H),9.60(brs,1H),10.55(brs,1H)
<化合物(IV-1)的合成>
利用除了将实施例1记载的化合物(I-1)合成法中的化合物(I-4D)变为化合物(IV-1D)以外、与实施例1相同的方法获得化合物(IV-1)(收率为68%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.50-1.80(m,8H),2.20-2.45(m,8H),2.22(s,3H),2.50-2.75(m,4H),2.65(t,8H),2.93(t,4H),4.30(t,4H),4.25-4.40(m,8H),5.86(dd,2H),6.14(dd,2H),6.44(dd,2H),6.95-7.05(m,4H),7.17-7.26(m,4H),7.23(s,1H)
(实施例16)
按照下述方案合成化合物(IV-2)。
<化合物(IV-2Da)的合成>
化合物(IV-2Da)的合成利用“TetrahedronLetters”(1985);26(7);p.819-822.所记载的方法进行。
<化合物(IV-2D)的合成>
将水5mL、氢氧化钾1.38g(21.0mmol)、异丙醇4mL混合,冷却至5℃。在混合物中滴加丙二腈690mg(10.5mmol)的异丙醇溶液,注意内温不要超过8℃,之后滴加二硫化碳0.63mL(10.5mmol)的异丙醇溶液,注意内温不要超过8℃。搅拌40分钟后,添加醋酸0.18mL。接着,按照内温不超过3℃的方式滴加化合物(IV-2Da)3.12g(20.8mmon)和醋酸1.19mL的丙酮9mL溶液。搅拌1小时后添加水50mL,对析出的结晶进行过滤,由此获得化合物(IV-2D)2.45g(8.4mmol)(收率为80%)。
1H-NMR(溶剂:DMSO-d6)δ(ppm):1.12(t,3H),2.60(q,2H),6.73(s,1H),9.57(brs,1H),10.55(brs,1H)
<化合物(IV-2)的合成>
将化合物(I-1C)2.09g(4.26mmol)、化合物(IV-2D)0.50g(1.72mmol)和四氢呋喃10mL混合,在室温下进行搅拌。在混合物中添加N,N-二甲基氨基吡啶84.2mg(0.69mmol)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐1.00g(5.22mmol),在室温下搅拌3小时。之后,添加乙酸乙酯和水进行分液,将收集的有机层用1N盐酸水、饱和碳酸氢钠水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,利用硅胶色谱法进行精制,由此获得化合物(IV-2)1.00g(0.81mmol)(收率为47%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.25(t,3H),1.50-1.80(m,8H),2.20-2.45(m,8H),2.50-2.75(m,4H),2.57(q,2H),2.65(t,8H),2.93(t,4H),4.30(t,4H),4.25-4.40(m,8H),5.86(dd,2H),6.14(dd,2H),6.44(dd,2H),6.95-7.05(m,4H),7.17-7.26(m,4H),7.23(s,1H)
(实施例17)
按照下述方案合成化合物(IV-6)。
<化合物(IV-6Db)的合成>
将五亚甲基二硫代氨基甲酸哌啶盐12.5g(51.0mmol)和N-甲基吡咯烷酮40mL混合,冷却至5℃。在混合物中滴加2-叔丁基-1,4-苯醌(IV-6Da)10.0g(61.0mmol)和醋酸12.5mL的N-甲基吡咯烷酮20mL溶液,在10℃下搅拌2小时。接着,将内温冷却至5℃,慢慢滴加1,4-苯醌6.6g(61.0mmol)和醋酸12.5mL的N-甲基吡咯烷酮20mL溶液,注意内温不要超过15℃。在室温下搅拌1小时后,将内温升高至50℃搅拌1小时。之后冷却至室温,添加丙酮至结晶析出,对析出的结晶进行过滤,用丙酮进行洗涤,由此获得化合物(IV-6Db)6.0g(15.6mmol)(收率为31%)。
<化合物(IV-6D)的合成>
将化合物(IV-6Db)1.5g(3.9mmol)、丙二腈290mg(4.4mmol)、异丙醇16mL、醋酸0.3mL和醋酸酐0.2mL混合,在加热回流下搅拌3小时。之后冷却至室温,在混合物中添加水,对析出的结晶进行过滤,获得化合物(IV-1D)0.9g(2.9mmol)(收率为76%)。
1H-NMR(溶剂:DMSO-d6)δ(ppm):1.35(s,9H),6.89(s,1H),9.32(brs,1H),10.60(brs,1H)
<化合物(IV-6)的合成>
利用除了将实施例16记载的化合物(IV-2)合成法中的化合物(IV-2D)变为化合物(IV-6D)以外、与实施例16相同的方法获得化合物(IV-6)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.65-1.80(m,8H),2.25-2.40(m,8H),2.50-2.75(m,4H),2.65(t,8H),2.94(t,4H),4.30(t,4H),4.25-4.40(m,8H),5.87(dd,2H),6.14(dd,2H),6.44(dd,2H),6.97-7.05(m,4H),7.20-7.26(m,4H),7.31(s,1H)
(实施例18)
按照下述方案合成化合物(IV-10)。
<化合物(IV-10Da)的合成>
化合物(IV-10Da)的合成利用“JournalofAgriculturalandFoodChemistry”(2003);51(18);p.5329-5336.所记载的方法进行。
<化合物(IV-10Db)的合成>
将化合物(IV-10Da)2.6g(16.7mmol)、水67mL、盐酸2mL、乙酸乙酯67mL混合。在该混合物中滴加氯化铁(III)5.4g(33.4mmol)的水42mL溶液之后,搅拌30分钟。之后,添加水和乙酸乙酯进行分液,使用旋转蒸发仪将溶剂除去后,进行利用硅胶色谱法的精制,由此获得化合物(IV-10Da)0.72g(4.73mmol)(收率为28%)。
<化合物(IV-10D)的合成>
利用除了将实施例16记载的化合物(IV-2D)合成法中的化合物(IV-2Db)变为化合物(IV-10Db)以外、与实施例16相同的方法获得化合物(IV-10D)。
1H-NMR(溶剂:DMSO-d6)δ(ppm):1.35(t,3H),4.04(q,2H),6.63(s,1H),9.75(brs,1H)
<化合物(IV-10)的合成>
利用除了将实施例16记载的化合物(IV-2)合成法中的化合物(IV-2D)变为化合物(IV-10D)以外、与实施例16相同的方法获得化合物(IV-10)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.25(t,3H),1.60-1.78(m,8H),2.25-2.40(m,8H),2.55-2.70(m,4H),2.63(m,8H),2.94(t,4H),4.08(q,2H)4.30(t,4H),4.30-4.40(m,8H),5.86(dd,2H),6.16(dd,2H),6.44(dd,2H),6.90(s,1H),7.00-7.08(m,4H),7.20-7.25(m,4H)
(实施例19)
按照下述方案合成化合物(VI-1)。
<化合物(VI-1E)的合成>
利用除了将实施例16记载的化合物(IV-2)合成法中的化合物(IV-2D)变为2,5-二羟基苯甲醛以外、与实施例16相同的方法获得化合物(VI-1E)。
<化合物(VI-1)的合成>
将化合物(VI-1E)0.5g(0.46mmol)、2-肼基苯并噻唑99mg(0.60mmol)、10-樟脑磺酸5.4mg(0.01mmol)和四氢呋喃10mL混合,在室温搅拌12小时。在混合物中添加乙酸乙酯和水进行分液,将收集的有机层用1N盐酸水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,利用硅胶色谱法进行精制,由此获得化合物(VI-1)0.4g(0.33mmol)(收率为70%)。
1H-NMR(溶剂:DMSO-d6)δ(ppm):1.40-1.75(m,8H),2.10-2.30(m,8H),2.55(s,8H),2.60-2.80(m,4H),2.89(t,4H),4.23(t,4H),4.23-4.35(m,8H),5.96(dd,2H),6.18(dd,2H),6.35(dd,2H),7.05(d,4H),7.13(m,1H),7.20-7.35(m,3H),7.30(d,4H),7.47(brs,1H),7.60(d,1H),7.80(brd,1H),8.09(s,1H),12.5(brs,1H)
(实施例20)
按照下述方案合成化合物(VI-7)。
<化合物(VI-7D)的合成>
化合物(VI-7D)的合成利用“JournalofOrganicChemistry”(2004);69(6);p.2164-2177.所记载的方法进行。
<化合物(VI-7)的合成>
利用除了将实施例16记载的化合物(IV-2)合成法中的化合物(IV-2D)变为化合物(VI-7D)以外、与实施例16相同的方法获得化合物(VI-7)(收率为50%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.58-1.78(m,8H),2.20-2.40(m,8H),2.55-2.70(m,4H),2.63(m,8H),2.94(t,4H),4.30(t,4H),4.30-4.40(m,8H),5.86(dd,2H),6.14(dd,2H),6.44(dd,2H),6.98-7.05(m,4H),7.20-7.24(m,4H),7.25(s,2H)
(实施例21)
按照下述方案合成化合物(IV-4)。
<化合物(IV-4)的合成>
利用除了将实施例4记载的化合物(I-4)合成法中的化合物(I-1D)变为化合物(IV-1D)以外、与实施例1相同的方法合成化合物(IV-4)(收率为81%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):[MajorIsomer]1.27(d,6H),1.56-1.79(m,8H),2.22(s,3H),2.22-2.40(m,8H),2.55-2.75(m,4H),2.62(s,8H),2.94(t,4H),4.15(dd,2H),4.25(dd,2H),4.28(t,4H),5.20(m,2H),5.86(dd,2H),6.13(dd,2H),6.43(dd,2H),6.99-7.06(m,4H),7.20-7.25(m,4H),7.25(s,1H)[MinorIsomer]1.29(d,6H),1.56-1.79(m,8H),2.22(s,3H),2.22-2.40(m,8H),2.55-2.75(m,4H),2.62(s,8H),2.94(t,4H),4.12(dd,2H),4.22(dd,2H),4.28(t,4H),5.20(m,2H),5.84(dd,2H),6.11(dd,2H),6.41(dd,2H),6.99-7.06(m,4H),7.20-7.25(m,4H),7.25(s,1H)
化合物(IV-4)的纯度为92%,原料的(I-4a)所含杂质(I-4a′)来源的下述化合物(IV-4E)合计含有6%。
(实施例22)
按照下述方案合成化合物(VII-4)。
<化合物(VII-1B)的合成>
将4-氨基-2,3-二甲基苯酚(VII-1A)25.8g(0.188mol)、乙酸乙酯723ml混合,进而添加水258ml、浓盐酸22.6ml。向混合物中、在内温20~30℃下用30分钟的时间滴加将氯化铁(III)61.1g(0.377mol)溶解于水465ml而成的溶液。在室温下搅拌1小时后,将析出至反应体系的固体过滤、分液。用饱和盐水400ml洗涤有机层。之后,进行3次相同的洗涤后,用无水硫酸镁干燥有机层。将硫酸镁滤出,将溶剂减压蒸馏除去,利用柱色谱法(展开溶剂:乙酸乙酯/正己烷=1/6)对残渣进行精制。将溶剂减压蒸馏除去,获得黄色固化物的化合物(I-1B)23.7g(收率为92.6%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):2.04(s,6H),6.73(s,2H)
<化合物(VII-1D)的合成>
在异丙醇18ml、水23ml的混合液中添加氢氧化钾(85%)7.55g(0.114mol)进行溶解,冷却至内温0~5℃。在该混合液中混合丙二腈(I-1C)3.78g(0.057mol)和异丙醇3ml,在内温0~10℃下滴加。在内温0~10℃下搅拌10分钟后,在内温0~8℃下滴加二硫化碳4.36g(0.057mol)。在内温0~10℃下搅拌40分钟后,在内温0~8℃下滴加醋酸1.03g(0.017mol)。添加异丙醇60ml,一边将内温冷却至-10℃、一边在氮气气流下搅拌10分钟。在氮气气流下,在内温-10~0℃下滴加化合物(I-1B)15.41g(0.113mol)、丙酮52ml及醋酸6.80g的溶液。在内温-10~0℃下搅拌50分钟后,将内温升温至5℃,在内温10℃以下滴加水200ml。在内温5~10℃下搅拌40分钟后,将析出的结晶过滤收集,获得淡茶色固体(VII-1D)13.2g(收率为83.6%)。
1H-NMR(溶剂:DMSO)σ(ppm):2.15(s,6H),9.57(s,2H)
<化合物(VII-4)的合成>
将化合物(VII-4E)(76.17%)16.98g(0.026mol)、乙酸乙酯73ml、N,N-二甲基乙酰胺18ml、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚38.8mg混合,将内温冷却至0℃。向混合物中、在内温0~5℃下滴加亚硫酰氯3.18g(0.027mol)。在5℃下搅拌50分钟后,在内温0~8℃下滴加化合物(I-1E)3.0g(0.011mol)、四氢呋喃22ml、N,N-二甲基乙酰胺17ml的溶液。之后,在内温0~10℃下滴加N,N-二异丙基乙基胺6.9g(0.053mol)。在内温15~20℃下搅拌2小时后,添加乙酸乙酯100ml、水100ml、浓盐酸5.3ml进行洗涤。用饱和盐水100ml洗涤有机层,进行分液,接着用饱和盐水75ml、7.5wt%碳酸氢钠水25ml进行洗涤、分液。进而,用饱和盐水100ml进行洗涤后,用无水硫酸镁干燥有机层。将硫酸镁滤出,将溶剂减压蒸馏除去后,使用乙酸乙酯70ml及甲醇180ml进行重结晶,获得化合物(VII-4)10.8g(收率为79.7%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)σ(ppm):1.26-1.30(m,6H),1.64-1.81(m,8H),2.13(s,6H),2.33-2.35(m,8H),2.62-2.72(m,12H),2.94(t,4H),4.10-4.26(m,4H),4.27-4.32(t,4H),5.15-5.26(m,2H),5.82-5.88(m,2H),6.07-6.18(m,2H),6.38-6.40(m,2H),7.01-7.04(m,4H),7.22-7.25(m,4H)
化合物(VII-4)的纯度为92%,原料的(I-4a)所含杂质(I-4a′)来源的下述化合物(VII-4E)合计含有6%。
(比较化合物-1)
以下所示的比较例1~7中,示出了现有文献(日本特开2011-207765号公报、国际公开第2014/010325号小册子)中主要使用的具有下述式(Ia)侧链部分的化合物(比较化合物)的合成例。
比较例中使用的比较化合物的结构式如下。
(比较例1)
按照下述方案合成化合物(Ia-1)。
<化合物(Ia-1C)的合成>
化合物(Ia-1C)的合成利用日本特开2010-31223所记载的方法进行(5个工序、收率为28%)。
<化合物(Ia-1)的合成>
将化合物(Ia-1C)1.25g(2.99mmol)、化合物(I-1D)337mg(1.36mmol)和二氯甲烷10mL混合,在室温下搅拌。在混合物中添加N,N-二甲基氨基吡啶27mg(0.22mmol)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐840mg(4.35mmol),在室温下搅拌12小时。之后添加乙酸乙酯和水进行分液,将收集的有机层用1N盐酸水、饱和盐水洗涤后,用无水硫酸钠进行干燥。将硫酸钠滤出,用旋转蒸发仪将溶剂除去,用硅胶色谱法进行精制,由此获得化合物(Ia-1)0.6g(0.57mmol)(收率为42%)。
1H-NMR(溶剂:CDCl3)δ(ppm):1.40-1.55(m,8H),1.65-1.85(m,16H),2.23-2.40(m,8H),2.55-2.73(m,4H),3.94(t,4H),4.17(t,4H),5.84(dd,2H),6.12(dd,2H),6.40(dd,2H),6.84-6.92(m,4H),6.94-7.02(m,4H),7.32(s,2H)
(比较例2)
利用除了将比较例1记载的化合物(Ia-1)的合成法中的化合物(I-1D)变为化合物(III-3D)以外、与比较例1相同的方法获得比较化合物(IIIa-3)。
(比较例3)
利用除了将比较例1记载的化合物(Ia-1)的合成法中的化合物(I-1D)变为化合物(III-7D)以外、与比较例1相同的方法获得比较化合物(IIIa-7)。
(比较例4)
利用除了将比较例1记载的化合物(Ia-1)的合成法中的化合物(I-1D)变为化合物(IV-1D)以外、与比较例1相同的方法获得比较化合物(IVa-1)。
(比较例5)
利用除了将比较例1记载的化合物(Ia-1)的合成法中的化合物(I-1D)变为化合物(IV-6D)以外、与比较例1相同的方法获得比较化合物(IVa-6)。
(比较例6)
比较化合物(VIa-1)的合成用WO2014-010325所记载的方法进行。
(比较例7)
利用除了将比较例1记载的化合物(Ia-1)的合成法中的化合物(I-1D)变为化合物(VI-7D)以外、与比较例1相同的方法获得比较化合物(VIa-7)。
(比较化合物-2)
以下所示的比较例8~10、比较例15中,示出了下述结构式的比较化合物的合成例。
(比较例8)
利用除了将比较例1记载的化合物(Ia-1)的合成法中的化合物(Ia-1C)变为化合物(Ib-1C)以外、与比较例1相同的方法获得比较化合物(Ib-1)。另外,化合物(Ib-1C)通过日本特开2009-179563所记载的方法合成。
(比较例9)
利用除了将比较例1记载的化合物(Ia-1)的合成法中的化合物(Ia-1C)变为化合物(Ic-1C)以外、与比较例1相同的方法获得比较化合物(Ic-1)。另外,化合物(Ic-1C)通过WO2013/035733所记载的方法合成。
(比较例10)
利用除了将比较例1记载的化合物(Ia-1)的合成法中的化合物(Ia-1C)变为化合物(Id-1C)以外、与比较例1相同的方法获得比较化合物(Id-1)。另外,化合物(Id-1C)利用除了将实施例9的化合物(I-14C)的合成中的10-十一碳烯酸变为丙烯酰氯以外、与其相同的方法来合成。
(相变温度的评价)
使用偏光显微镜进行所合成的实施例及比较例的液晶化合物的相变温度的测定,评价温度降低的程度。具体地说,以与实施例化合物的侧链部分结构不同的比较例的化合物、即与实施例化合物的(通式1的)Ar(位于中心的芳香环)的结构相同且具有下述式(Ia)的侧链部分的比较例的化合物的相变温度为基准,通过自标准的相变温度的温度降低程度,分为下述A~C进行评价。
例如,化合物(I-1)或(I-2)与比较化合物(Ia-1)进行比较,化合物(III-3)与比较化合物(IIIa-3)进行比较。评价通过以下的标准进行。
A:熔点或Sm-N(近晶相-向列)转变温度的降低为20℃以上
B:熔点或Sm-N(近晶相-向列)转变温度的降低为5~小于20℃
C:熔点及Sm-N(近晶相-向列)转变温度的降低小于5℃
(溶解性的测定)
利用以下所述方法进行所合成的液晶化合物的溶解性测定。在1.5mL的样品瓶中称量化合物50mg,添加溶剂直至固体成分达到40wt%(75mg)。在室温下用手充分振荡混合后,目视观察,如果变得清澈则结束、判定溶解性为40wt%。若有溶解残留,则按照固体成分达到35wt%的方式添加溶剂(+18mg)。在室温下用手充分振荡混合后,目视观察,如果变得清澈则结束、判定为35wt%。若有溶解残留,则按照固体成分达到30wt%的方式添加溶剂。以5wt%的梯度进行同样的操作,反复操作至达到5wt%,若有溶解残留,则判定溶解性小于5wt%(<5wt%)、结束。作为溶解性测定的溶剂,使用MEK(甲基乙基酮)和CPN(环戊酮)。
(溶解性的评价)
进行所测定的溶解性的评价。评价与相变温度的评价同样,以与实施例化合物的(通式1的)Ar的结构相同、且具有上述式(Ia)侧链部分的比较例的化合物的溶解性为基准,通过自基准的溶解性提高程度,分为下述A~C进行评价。
例如,化合物(I-1)或(I-2)与比较化合物(Ia-1)进行比较,化合物(III-3)与比较化合物(IIIa-3)进行比较。评价通过以下的标准进行。
A:多个或单独的溶剂中,溶解性提高2倍以上
B:多个或单独的溶剂中,溶解性提高1~2倍
C:多个或单独的溶剂中,溶解性未提高
(侧链部分合成适应性的评价)
将本发明化合物的除去位于中心的芳香环Ar(对逆分散性起很大作用的部分)之外的部分定义为侧链部分。例如,将化合物(I-1)的侧链部分用下述式(I)表示、将化合物(Ia-1)的侧链部分用下述式(Ia)表示。
利用以下的基准评价该侧链部分的合成适应性。
A:由市售原料物质起始,为3个工序以下且收率为50%以上
B:由市售原料物质起始,为3个工序以下且收率为35%以上或5个工序以下且收率为50%以上
C:其他
将实施例1~22、比较例1~10中合成的化合物的溶解性、相变温度、合成适应性示于下述表1中。对于相变温度,括号中的数值表示降温时的数值,除此以外表示升温时的数值。
表1
由表1可知,与现有文献(日本特开2011-207765号公报、国际公开第2014/010325号小册子)中主要使用的具有侧链部分的比较例1~7的化合物相比,本发明化合物(实施例1、13、14、15、17、19、20)均可大大降低近晶相-向列相转变温度、熔点,可以廉价地合成,且溶解性大大提高。
(实施例23)
制备具有下述组成的聚合性组合物(光学各向异性层用涂布液23),在带有经摩擦处理的聚酰亚胺取向膜(日产化学工业株式会社)制SE-150)的玻璃基板上通过旋涂法进行涂布。在下述表2所示的温度下对涂膜进行取向处理,形成液晶层。之后,冷却至表2所记载的曝光时温度,利用1000mJ/cm2的紫外线照射进行取向固定化,形成光学各向异性层,获得波长分散测定用的光学膜。
(实施例24~29)
除了将聚合性组合物中的液晶化合物变为表2所记载的化合物来制备聚合性组合物(光学各向异性层用涂布液)以外,与实施例23同样地获得各实施例的本发明的光学各向异性层。
(实施例30)
除了代替带有经摩擦处理的聚酰亚胺取向膜的玻璃基板而使用通过日本特开平9-152509所记载的方法制作的带有含下述聚乙烯醇A的取向膜的玻璃基板以外,与实施例23同样地获得本发明的光学各向异性层。
(比较例11~15)
除了将聚合性组合物中的液晶化合物变为表2所记载的化合物来制备聚合性组合物(光学各向异性层用涂布液)、并将干燥温度、取向处理温度、曝光时温度分别变为表2所记载的条件之外,与实施例23同样地获得各比较例的光学各向异性层。
此外,比较例15中,作为液晶化合物,使用通过以下方法获得的比较化合物1e-1。
<比较例15的比较化合物的合成>
利用除了将比较例1记载的化合物(Ia-1)的合成法中的化合物(Ia-1C)变为化合物(Ie-1C)以外、与比较例1相同的方法获得化合物(Ie-1)。此外,化合物(Ie-1C)通过日本特开2010-31223所记载的方法合成。
(比较例16)
除了将聚合性组合物中的液晶化合物变为Ic-1、将氯仿35质量份变为70质量份来制备聚合性组合物(光学各向异性层用涂布液)以外,与实施例23同样地在基板上进行涂布,在旋涂后立即在涂布面上产生结晶,即便进行加热处理,也未能获得均匀的膜。
(比较例17)
除了将聚合性组合物中的液晶化合物变为Id-1、将氯仿35质量份变为70质量份来制备聚合性组合物(光学各向异性层用涂布液)以外,与实施例23同样地在基板上进行涂布,在旋涂后立即在涂布面上产生结晶,即便进行加热处理,也未能获得均匀的膜。
(比较例18)
在实施例30中将聚合性组合物中的液晶化合物变为Ia-1、使涂膜的取向处理温度为200℃、形成液晶层。之后冷却至160℃,尝试利用1000mJ/cm2的紫外线照射进行取向固定化,但由于支撑体的玻璃化转变温度(Tg)低、取向膜的功能下降,因此未能获得均匀取向的液晶膜。
(延迟的测定和波长分散的评价)
对实施例23~30及比较例11~15中获得的光学各向异性层,使用自动双折射率计(KOBRA-21ADH、王子计测机器株式会社公司制)测定波长450nm、550nm、650nm下的延迟值(Re值)。作为其结果,将波长550nm下的Re值、α(Re(450)/Re(550))、β(Re(650)/Re(550))的值示于表2中。
由表2确认了,本发明的光学各向异性层均具有高的逆波长分散性。另外,由于与比较例11~17相比、相变温度低,因此可以将取向处理温度低温化。比较例11~17的条件下即便在150℃下进行取向处理,也不会均匀地取向,膜的制作困难。由于化合物的熔点高,因此认为显示液晶性需要高温。当在比较例11的条件下进行降温,则由于化合物的熔点高,在130℃下确认到结晶产生。使用了具有UV吸光度强的芳香环的化合物的比较例15显示了逆分散低的值。
如上所述,确认了本发明的有效性。
表2
Claims (19)
1.一种光学各向异性层,其为含有下述通式1所示的液晶化合物或者由含有该液晶化合物的聚合性组合物的固化所形成的光学各向异性层,
式中,L1、L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a、b各自独立地表示1~4的整数,
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的2价基团,且Ar基中所含有的π电子数为8以上,
所述光学各向异性层是所述液晶化合物的分子的长轴发生取向而成的。
2.根据权利要求1所述的光学各向异性层,其中,所述通式1的Ar是下述式通式2-1~2-4所示的任一种芳香环,
所述通式2-1~2-4中,Q1表示-S-、-O-或NR11-,R11表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
Y1表示碳数为1~6的烷基、碳数为6~12的芳香族烃基或碳数为3~12的芳香族杂环基,
Z1、Z2及Z3各自独立地表示氢原子或者碳数为1~20的脂肪族烃基或烷氧基、碳数为3~20的脂环式烃基、1价的碳数为6~20的芳香族烃基、卤原子、氰基、硝基、-NR12R13或SR12,Z1及Z2可相互键合形成芳香环或芳香族杂环,R12及R13各自独立地表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
A1及A2各自独立地表示选自-O-、-NR21-、-S-及CO-中的基团,R21表示氢原子或取代基,X表示氢原子或可键合取代基的第14~16族的非金属原子,
Ax表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ay表示氢原子、可具有取代基的碳数为1~6的烷基或具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ax及Ay所具有的芳香环可具有取代基,Ax与Ay可键合形成环,
Q2表示氢原子或可具有取代基的碳数为1~6的烷基。
3.根据权利要求2所述的光学各向异性层,其中,所述通式1的Ar是所述通式2-2所示的芳香环。
4.根据权利要求1或2所述的光学各向异性层,其中,所述通式1的T1与T2由下述通式3表示,
所述通式3中,Sp1、Sp2各自独立地表示碳数为2~20的直链或支链的亚烷基,该亚烷基中不相邻的1个或2个以上的-CH2-可被-O-、-S-、-C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-NR1C(=O)-、-C(=O)NR2-、-OC(=O)NR3-、-NR4C(=O)O-、-SC(=O)-或-C(=O)S-取代,R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、卤原子或碳数为1~4的烷基;
P1、P2各自独立地表示聚合性基团或氢原子,且至少1个表示聚合性基团。
5.根据权利要求1或2所述的光学各向异性层,其中,取向状态以向列相或近晶相被固定。
6.根据权利要求5所述的光学各向异性层,其中,取向状态以近晶相被固定。
7.根据权利要求1或2所述的光学各向异性层,其中,所述分子的长轴以水平取向被固定,且波长450nm、550nm、650nm下的相位差Re(450nm)、Re(550nm)、Re(650nm)满足下述数学式A及B,
Re(450nm)/Re(550nm)<0.95数学式A
Re(650nm)/Re(550nm)>1.02数学式B。
8.一种层叠体,其是将权利要求1或2所述的光学各向异性层直接层叠在树脂膜上或隔着取向膜层叠在树脂膜上而成的。
9.一种偏振片,其具备权利要求8所述的层叠体,其中所述树脂膜为起偏器。
10.一种显示装置,其具备权利要求9所述的偏振片。
11.一种光学各向异性层的制造方法,其中,将含有下述通式1所示的液晶化合物的组合物或含有该液晶化合物的聚合性组合物展开并进行加热,使所述液晶化合物的分子的长轴取向后,将所述聚合性组合物固化,
式中,L1、L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a、b各自独立地表示1~4的整数,
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的2价基团,且Ar基中所含有的π电子数为8以上。
12.根据权利要求11所述的光学各向异性层的制造方法,其中,所述通式1的Ar为下述式通式2-1~2-4所示的任一个芳香环,
所述通式2-1~2-4中,Q1表示-S-、-O-或NR11-,R11表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
Y1表示碳数为1~6的烷基、碳数为6~12的芳香族烃基或碳数为3~12的芳香族杂环基,
Z1、Z2及Z3各自独立地表示氢原子或者碳数为1~20的脂肪族烃基或烷氧基、碳数为3~20的脂环式烃基、1价的碳数为6~20的芳香族烃基、卤原子、氰基、硝基、-NR12R13或SR12,Z1及Z2可相互键合形成芳香环或芳香族杂环,R12及R13各自独立地表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
A1及A2各自独立地表示选自-O-、-NR21-、-S-及CO-中的基团,R21表示氢原子或取代基,X表示氢原子或可键合取代基的第14~16族的非金属原子,
Ax表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ay表示氢原子、可具有取代基的碳数为1~6的烷基或具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ax及Ay所具有的芳香环可具有取代基,Ax与Ay可键合形成环,
Q2表示氢原子或可具有取代基的碳数为1~6的烷基。
13.根据权利要求12所述的光学各向异性层的制造方法,其中,所述通式1的Ar是所述通式2-2所示的芳香环。
14.根据权利要求11或12所述的光学各向异性层的制造方法,其中,在玻璃化转变温度比所述液晶化合物的取向温度高的支撑体上展开所述组合物或所述聚合性组合物。
15.一种液晶化合物,其由下述通式1表示,
式中,L1、L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a、b各自独立地表示1~4的整数,
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示下述通式2-1~2-4所示的任一个芳香环,
式中,Q1表示-S-、-O-或NR11-,R11表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
Y1表示碳数为1~6的烷基、碳数为6~12的芳香族烃基或碳数为3~12的芳香族杂环基,
Z1、Z2及Z3各自独立地表示氢原子或者碳数为1~20的脂肪族烃基或烷氧基、碳数为3~20的脂环式烃基、1价的碳数为6~20的芳香族烃基、卤原子、氰基、硝基、-NR12R13或SR12,Z1及Z2可相互键合形成芳香环或芳香族杂环,R12及R13各自独立地表示氢原子或碳数为1~6的烷基,
A1及A2各自独立地表示选自-O-、-NR21-、-S-及CO-中的基团,R21表示氢原子或取代基,X表示氢原子或可键合取代基的第14~16族的非金属原子,
Ax表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ay表示氢原子、可具有取代基的碳数为1~6的烷基或具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环的碳数为2~30的有机基团,Ax及Ay所具有的芳香环可具有取代基,Ax与Ay可键合形成环,
Q2表示氢原子或可具有取代基的碳数为1~6的烷基。
16.根据权利要求15所述的液晶化合物,其中,所述通式1的Ar是所述通式2-2所示的芳香环。
17.根据权利要求15或16所述的液晶化合物,其中,所述通式1的T1、T2由下述通式3表示,
所述通式3中,Sp1、Sp2各自独立地表示碳数为2~20的直链或支链的亚烷基,该亚烷基中不相邻的1个或2个以上的-CH2-可被-O-、-S-、-C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-NR1C(=O)-、-C(=O)NR2-、-OC(=O)NR3-、-NR4C(=O)O-、-SC(=O)-或-C(=O)S-取代,R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、卤原子或碳数为1~4的烷基;
P1、P2各自独立地表示聚合性基团或氢原子,且至少1个表示聚合性基团。
18.一种液晶化合物的制造方法,其是下述通式1所示的液晶化合物的制造方法,其中,使下述通式4所示的化合物与下述通式5所示的化合物反应,
所述通式1中,L1、L2各自独立地表示具有羰基的连接基团,
F1、F2各自独立地表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n、m各自独立地表示0~4的整数,
a、b各自独立地表示1~4的整数,
T1、T2各自独立地表示含有碳数为2~20的直链或支链的亚烷基或者环氧烷烃基的间隔部,
Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环且基团中的芳香环所含的π电子数8以上的2价基团;
所述通式4中,L1表示具有羰基的连接基团,
F1表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n表示0~4的整数,
a表示1~4的整数,
T1是碳数为2~20的直链或支链的亚烷基,
HO-Ar-OH通式5
所述通式5中,Ar表示具有选自芳香族烃环及芳香族杂环中的至少1个芳香环且基团中的芳香环所含的π电子数为8以上的2价基团。
19.一种羧酸化合物,其由下述通式7表示,
式中,L1表示具有羰基的连接基团,
F1表示碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基或卤原子,
n表示0~4的整数,
a表示1~4的整数,
Sp1表示碳数为2~20的直链或支链的亚烷基,该亚烷基中不相邻的1个或2个以上的-CH2-可被-O-、-S-、-C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-NR1C(=O)-、-C(=O)NR2-、-OC(=O)NR3-、-NR4C(=O)O-、-SC(=O)-或-C(=O)S-取代,R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、卤原子或碳数为1~4的烷基;
P1表示聚合性基团。
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