CN113166649A - 介晶化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及介晶化合物，其包括由连接基团(‑L‑)连接的第一介晶(介晶‑1)和第二介晶(介晶‑2)，如由以下式(I)表示的：(I)介晶‑1、以及任选地介晶‑2，各自独立地包括以下末端基团，其中R是氢、烷基、或烷氧基。介晶‑2任选地包括末端基团P‑，其选自R、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、环氧乙烷、羟基、羧酸、以及羧酸酯。介晶‑1和介晶‑2一起包括总计至少七个、或至少八个环状基团。在一些情况下，介晶‑1和介晶‑2相同。本发明还涉及包括此类介晶化合物的液晶组合物、以及包括此类介晶化合物的光学元件。

Description

介晶化合物
技术领域
本发明涉及介晶化合物，其包括通过连接基团连接的第一和第二介晶、以及任选地可聚合的、包括此类介晶化合物的液晶组合物，并且涉及包括此类介晶化合物的光学元件。
背景
液晶的分子典型地能够在基本上一个方向上彼此配向，这导致流体材料具有各向异性特性，诸如对于光学、电磁、和/或机械特性。介晶典型地被描述为液晶材料的主要或基本单元(或链段或基团)，其在液晶(诸如，存在的其他液晶材料)之中和之间诱导、和/或被诱导结构有序性。
液晶聚合物是在液相中时能够形成高度有序结构的区域的聚合物。液晶聚合物具有广泛的用途，包括工程塑料、以及用于液晶显示器(LCD’s)的凝胶。可以将液晶聚合物的结构描述为由密堆积的伸长聚合物链组成，该聚合物链提供自增强(几乎至聚合物熔点)。
由于分子结构的光学各向异性、或者杂质的存在、或者二向色性染料和/或光致变色-二向色性材料的存在，二向色性可以发生在包括介晶化合物的液晶中。如本文所使用的，术语“二向色性(dichroism)”和类似术语，诸如“二向色性的(dichroic)”意指比另一正交平面偏振分量更强地吸收辐射(包括透射和/或反射辐射)的两个正交平面偏振分量中的一者的能力。光致变色-二向色性材料拥有光致变色特性和二向色性特性两者。在一些情况下，可以将光致变色-二向色性材料描述为包括光致变色分子(或核、或部分(moiety))，其上共价附接至少一个延长基团，该延长基团的至少一部分能够与介晶材料配向(或通过介晶材料配向)。
当与液晶材料(诸如介晶化合物)组合使用时，可以增强光致变色-二向色性化合物的二向色性特性，诸如偏振效率和吸收比。虽然不愿受任何理论的束缚，但基于手头的证据，认为光致变色-二向色性化合物与配向介晶化合物的配向增强了光致变色-二向色性化合物的二向色性特性，诸如改善的吸收比(AR)值。
光致变色-二向色性化合物的光致变色特性可以通过化学环境来增强，该化学环境允许其光致变色部分在吸收(或着色状态)与非吸收(或非着色状态)之间有效地经历可逆的构象变化。可定量光致变色特性的实例包括但不限于：消色速率(有时称为消色半衰期，T1/2)；光密度变化(有时称为ΔOD)；饱和时光密度变化(ΔOD)；敏感性(有时称为ΔOD/分钟)；以及光致变色化合物吸收活化光致变色化合物所需的辐射的效率(有时称为色度)。在增强光致变色-二向色性化合物的二向色性部分的二向色性特性的同时，由配向介晶化合物提供的化学环境在一些情况下可以提供制约或限制光致变色-二向色性化合物的光致变色部分的有效可逆构象变化的化学环境。
期望开发能够进一步增强二向色性材料(诸如光致变色-二向色性化合物)的二向色性特性的新的介晶化合物。进一步期望此类新开发的介晶化合物维持或增强与其结合使用的光致变色-二向色性材料的光致变色特性。
发明内容
根据本发明，提供了由以下式(I)表示的含介晶的化合物，
Figure BDA0003109416790000021
对于式(I)，
(A)介晶-1由以下式(II)表示，
Figure BDA0003109416790000022
对于式(II)，
R选自氢、烷基、以及烷氧基；并且
对于式(II)，e’和f’每次出现时独立地是从0至4，前提是e’和f’的总和至少是2。
进一步对于式(I)，
(B)介晶-2由介晶-1的式(II)、或以下式(III)表示，
Figure BDA0003109416790000031
对于式(III)，
P选自R、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、环氧乙烷、羟基、氨基、羧酸、以及羧酸酯；
d是0至20；
对于各d，S1独立地选自S1-间隔基单元，该S1-间隔基单元选自：-(CH2)-；-O-；-C(O)-；以及-NH-，前提是当两个包含杂原子的S1-间隔基单元连接在一起时，连接所述S1-间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接；
Q1是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂环脂肪族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的杂芳基；其中所述脂环族基团取代基、杂环脂肪族基团取代基、芳基取代基、以及杂芳基取代基各自独立地选自烷基和卤素；并且
对于式(III)，e”和f”每次出现时独立地是从0至6，前提是e”和f”的总和至少是2。
独立地，对于式(II)和式(III)中的每一个，
(i)Q2和Q3每次出现时独立地是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂环脂肪族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的杂芳基；其中所述脂环族基团取代基、杂环脂肪族基团取代基、芳基取代基、以及杂芳基取代基各自独立地选自烷基和卤素；
(ii)S2、S3、以及S4每次出现时独立地选自间隔基单元，所述间隔基单元选自：-(CH2)-；-O-；-C(O)-；以及-NH-；并且
(iii)e、f、以及g每次出现时独立地是0至3，前提是当两个包含杂原子的间隔基单元连接在一起时，连接所述间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接。
另外对于式(I)，
(C)-L-由以下式(IV)表示，
-(A-B)y-E- (IV)
对于式(IV)，
(i)y是1至30；
(ii)对于各y，各A独立地是选自由脂肪族基团和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团；
(iii)对于各y，各B独立地是选自由以下组成的组的二价基团：-O-；-C(O)O-；-OC(O)O-；-C(O)N(R1)-，其中R1是H或烷基；
-NH-C(O)O-；-N(R2)C(O)N(R2)-，其中各R2独立地选自H或烷基；
Figure BDA0003109416790000041
其中n是1至5，并且对于各n，各R3独立地选自甲基、乙基、以及苯基；-Si(R4)(R4)-，其中各R4独立地选自甲基、乙基、以及苯基；未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的-O-(芳基)-O-；其中所述脂环族取代基、所述芳基取代基、以及-O-(芳基)-O-取代基各自独立地选自烷基、以及-(S1)d-P，其中S1、d和P各自如对于式(III)所定义的；并且
(iv)E是选自由脂肪族基团和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团。
进一步根据本发明，提供了包括本发明的含介晶的化合物的液晶组合物，诸如对于式(I)所描述的。
进一步根据本发明，提供了一种光学元件，所述光学元件包含：基底；以及在所述基底的表面的至少一部分上的层，其中所述层包含本发明的含介晶的化合物，诸如对于式(I)所描述的。
在权利要求书中具体指出了表征本发明的特征，将其附在本披露内容中并使其构成本披露内容的一部分。从以下详细说明中将更全面地理解本发明的这些和其他特征、其操作优点以及通过其使用所获得的具体目的，在以下详细说明中展示并描述了本发明的非限制性实施例。
具体实施方式
如本文所使用的，冠词“一个/种(a/an)”、以及“所述(the)”包括复数指示物，除非另有清楚地且明确地限于一个指示物。
除非另有指明，否则本文所披露的所有范围或比率应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围或子比率。例如，叙述的范围或比率“1至10”应视为包括在最小值1与最大值10之间(并且包含端点)的任何和所有子范围；即，以最小值1或更大值开始并且以最大值10或更小值结束的所有子范围或子比率，诸如但不限于，1至6.1、3.5至7.8、以及5.5至10。
如本文所使用的，除非另有指明，连接基团(诸如二价连接基团)的从左至右表征(left-to-right representations)包括其他合适的取向，诸如但不限于从右至左取向。出于非限制性说明的目的，二价连接基团
Figure BDA0003109416790000051
或等效地-C(O)O-或-(O)CO-的从左至右表征包括其从右至左表征
Figure BDA0003109416790000052
或等效地-OC(O)-或-O(O)C-。
除了在操作实例中、或在另有指明的情况下，在说明书和权利要求书中所使用的表示成分、反应条件等的量的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约(about)”修饰。
如本文所使用的，聚合物的分子量值，诸如重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)通过凝胶渗透色谱法使用合适的标准物(诸如聚苯乙烯标准物)来确定。
如本文所使用的，多分散性指数(PDI)值表示聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比率(即，Mw/Mn)。
如本文所使用的，术语“聚合物”意指均聚物(诸如由单一单体种类所制备的)、共聚物(诸如由至少两种单体种类所制备的)、以及接枝聚合物(包括但不限于星形聚合物和梳形聚合物)。
如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)”和类似术语(诸如“(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylic acid ester)”)意指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸((meth)acrylic acid)”意指甲基丙烯酸和/或丙烯酸。
如本文所使用的，术语“光致变色(的)(photochromic)”和类似术语(诸如“光致变色化合物”意指具有响应于至少光化辐射的吸收而变化的至少可见辐射的吸收光谱。此外，如本文所使用的，术语“光致变色材料”意指适于显示光致变色特性(诸如适于具有响应于至少光化辐射的吸收而变化的至少可见辐射的吸收光谱)并且包括至少一种光致变色化合物的任何物质。
如本文所使用的，术语“光化辐射”意指能够在材料中引起响应的电磁辐射，诸如但不限于将光致变色材料从一种形式或状态转变至另一种形式或状态，如本文进一步详细讨论的。
如本文所使用的，术语“光致变色材料”包括热可逆光致变色材料和化合物以及非热可逆光致变色材料和化合物。如本文所使用的术语“热可逆光致变色化合物/材料”意指能够响应于光化辐射从第一状态(诸如“透明状态”)转换至第二状态(诸如“着色状态”)、并且响应于热能返回至第一状态的化合物/材料。如本文所使用的术语“非热可逆光致变色化合物/材料”意指能够响应于光化辐射从第一状态(诸如“透明状态”)转换至第二状态(诸如“着色状态”)、并且响应于与着色状态的吸收基本上相同波长的光化辐射返回至第一状态的化合物/材料。
如本文所使用的，为了修饰术语“状态(state)”，术语“第一(first)”和“第二(second)”不旨在指任何特定顺序或时间顺序，而是指两种不同的条件或特性。出于非限制性说明的目的，光致变色化合物的第一状态和第二状态可以在至少一种光学特性方面不同，诸如但不限于可见辐射和/或UV辐射的吸收。因此，根据本文所披露的各种非限制性实施例，与本发明结合使用的光致变色化合物可以在第一和第二状态中的每一个中具有不同的吸收光谱。例如，虽然本文没有限制，与本发明结合使用的光致变色化合物可以在第一状态下是透明的并且在第二状态下是着色的。可替代地，与本发明结合使用的光致变色化合物可以在第一状态下具有第一颜色并且在第二状态下具有第二颜色。另外，与本发明结合使用的光致变色-二向色性化合物可以在第一状态下具有第一配向，并且在第二状态下具有第二配向，其中第一配向和第二配向中的一种基本上未配向。
如本文所使用的，术语“光学(的)(optical)”意指涉及光和/或视觉或者与光和/或视觉相关。例如，根据本文所披露的各种非限制性实施例，光学制品或元件或装置可以选自：眼科制品、元件和装置，显示制品、元件和装置，窗，镜，以及有源(active)和无源(passive)液晶盒制品、元件和装置。
如本文所使用的，术语“眼科(的)(ophthalmic)”意指涉及眼睛和视觉或者与眼睛和视觉相关。眼科制品或元件的非限制性实例包括矫正和非矫正镜片(其包括单视或多视镜片，多视镜片可以是分段的或非分段的多视镜片(诸如但不限于双焦镜片、三焦镜片、以及渐进镜片)、以及用于矫正、保护或增强(美容或其他)视觉的其他元件(其包括但不限于接触镜片、眼内镜片、放大镜片、以及保护性镜片或护目镜)。
如本文所使用的，术语“显示(display)”意指呈字、数字、符号、设计或图的信息的可见的或机器可读的表示。显示元件的非限制性实例包括屏幕、监视器、以及安全元件，诸如安全标记。
如本文所使用的，术语“窗(window)”意指适于允许辐射透射穿过那里的孔。窗的非限制性实例包括汽车、船舶、铁路、以及飞机的透明体；挡风玻璃；滤光器；遮光器；以及光学开关。
如本文所使用的，术语“镜(mirror)”意指镜面反射很大部分的入射光的表面。
如本文所使用的，术语“液晶盒(liquid crystal cell)”是指含有能够被有序化的液晶材料的结构。液晶盒元件的非限制性实例是液晶显示器。
如本文所使用的，术语“形成在…上/在…上形成(formed over)”、“沉积在…上/在…上沉积(deposited over)”、“提供在…上/在…上提供(provided over)”、“施用在…上/在…上施用(applied over)”、“驻留在…上/在…上驻留(residing over)”或“定位在…上/在…上定位(positioned over)”意指形成、沉积、提供、施用、驻留或定位在上面、但不必然与下面的元件、或下面的元件的表面直接(或邻接)接触。例如，“定位在基底上(positioned over)”的层不排除位于所定位或形成的层与基底之间存在相同或不同组成的一个或多个其他层、涂层、或膜。
本文所提及的、并且除非另有指明，所有文献(诸如但不限于公布的专利和专利申请)均视为“通过援引以其全文并入”。
如本文所使用的，术语“脂肪族(的)”和相关术语(诸如“脂肪族基团”)意指以下非环状且非芳香族烃基：其包括至少一个碳原子，诸如1至20个碳原子，诸如C1-C20脂肪族基团、或C1-C10脂肪族基团、或C1-C6脂肪族基团；可以是直链或支链的；任选地包括一个或多个内部和/或末端烯基(alkene groups)(或烯基(alkenyl groups))；并且任选地包括一个或多个内部和/或末端炔基(alkyne groups)(或炔基(alkynyl groups))。当包括两个或更多个烯基时，脂肪族基团的烯基可以是共轭的和/或非共轭的。当包括两个或更多个炔基时，脂肪族基团的炔基可以是共轭的和/或非共轭的。当包括至少一个烯基和至少一个炔基时，脂肪族基团的烯基和炔基可以相对于彼此是共轭的和/或非共轭的。
脂肪族基团的实例包括但不限于烷基。如本文所使用的，术语“烷基(alkyl)”和相关术语(诸如“烷基(alkyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少一个碳原子，诸如1至20个碳原子，诸如C1-C20烷基、或C1-C10烷基、或C1-C6烷基；是直链或支链的；并且是饱和的(并且相应地不含烯基和炔基)。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、直链或支链戊基、直链或支链己基、直链或支链庚基、直链或支链辛基、直链或支链壬基、直链或支链癸基、直链或支链十一烷基、直链或支链十二烷基、直链或支链十三烷基、直链或支链十四烷基、直链或支链十五烷基、直链或支链十六烷基、直链或支链十七烷基、直链或支链十八烷基、直链或支链十九烷基、以及直链或支链二十烷基。
如本文所使用的，出于非限制性说明的目的，“直链或支链(的)”基团的叙述(诸如但不限于直链或支链烷基)在本文中理解为包括亚甲基或甲基；直链基团，诸如直链C2-C20烷基；以及适当支化的基团，诸如但不限于支链C3-C20烷基。
脂肪族基团的实例包括但不限于烯基。如本文所使用的，术语“烯基(alkenyl)”和相关术语(诸如“烯基(alkenyl groups)”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，诸如2至20个碳原子，诸如C2-C20烯基、或C2-C10烯基、或C2-C6烯基；是直链或支链的；并且包括一个或多个内部和/或末端烯基(alkene groups)(或烯基(alkenyl groups))。烯基的实例包括但不限于本文前述的直链或支链烷基的那些实例，其具有至少两个碳原子和至少一个烯基(alkene group)(或烯基(alkenyl group))，诸如但不限于乙烯基、直链或支链丙烯基、直链或支链丁烯基、直链或支链戊烯基、直链或支链己烯基等。
脂肪族基团的实例包括但不限于炔基。如本文所使用的，术语“炔基(alkynyl)”和相关术语(诸如“炔基(alkynyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，诸如2至20个碳原子，诸如C2-C20炔基、或C2-C10炔基、或C2-C6炔基；是直链或支链的；并且包括一个或多个内部和/或末端炔基(alkyne groups)(或烯基(alkynyl groups))。炔基的实例包括但不限于本文前述的直链或支链烷基的那些实例，其具有至少两个碳原子和至少一个炔基(alkyne group)(或炔基(alkynyl group))，诸如但不限于乙炔基、丙炔基、直链或支链丁炔基、直链或支链戊炔基、直链或支链己炔基等。
如本文所使用的，术语“卤代脂肪族(的)”和相关术语(诸如“卤代脂肪族基团”)意指以下非环状且非芳香族烃基：其包括至少一个碳原子，诸如1至20个碳原子，诸如C1-C20卤代脂肪族基团、或C1-C10卤代脂肪族基团、或C1-C6卤代脂肪族基团；包括至少一个选自氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、和/或碘(I)的卤代基团；是直链或支链的；任选地包括一个或多个内部和/或末端烯基；并且任选地包括一个或多个内部和/或末端炔基。当包括两个或更多个烯基时，卤代脂肪族基团的烯基可以是共轭的和/或非共轭的。当包括两个或更多个炔基时，卤代脂肪族基团的炔基可以是共轭的和/或非共轭的。当包括至少一个烯基和至少一个炔基时，卤代脂肪族基团的烯基和炔基可以相对于彼此是共轭的和/或非共轭的。卤代脂肪族基团的至少一个有效氢、以及至多所有有效氢可以被诸如选自氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、和/或碘(I)的卤代基团替代。相应地，如本文所使用的，术语“卤代脂肪族(的)”包括但不限于“全卤代脂肪族(的)”以及相关术语，诸如“全卤代脂肪族基团”。
卤代脂肪族基团的实例包括但不限于卤代烷基。如本文所使用的，术语“卤代烷基(haloalkyl)”和相关术语(诸如“卤代烷基(haloalkyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少一个碳原子，诸如1至20个碳原子，诸如C1-C20卤代烷基、或C1-C10卤代烷基、或C1-C6卤代烷基；是直链或支链的；包括至少一个诸如选自氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、和/或碘(I)的卤代基团；并且是饱和的(并且相应地不含烯基和炔基)。卤代烷基的至少一个有效氢、以及至多所有有效氢可以被诸如选自氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、和/或碘(I)的卤代基团替代。相应地，如本文所使用的，术语“卤代烷基”包括但不限于“全卤代烷基(perhaloalkyl)”以及相关术语，诸如“全卤代烷基(perhaloalkyl group(s))”。卤代烷基的实例包括但不限于上述直链或支链烷基的那些实例，其包括至少一个卤代基团，诸如但不限于卤代甲基、卤代乙基、直链或支链卤代丙基、直链或支链卤代丁基、直链或支链卤代戊基、直链或支链卤代己基等，各自独立地包括至少一个卤代基团。
卤代脂肪族基团的实例包括但不限于卤代烯基。如本文所使用的，术语“卤代烯基(haloalkenyl)”和相关术语(诸如“卤代烯基(haloalkenyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，诸如2至20个碳原子，诸如C2-C20卤代烯基、或C2-C10卤代烯基、或C2-C6卤代烯基；是直链或支链的；包括至少一个诸如选自氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、和/或碘(I)的卤代基团；并且包括一个或多个内部和/或末端烯基(alkene groups)(或烯基(alkenylgroups))。卤代烯基的实例包括但不限于上述直链或支链烷基的那些实例，其具有至少两个碳原子、至少一个烯基(alkene group)(或烯基(alkenyl group))、以及至少一个卤代基团，诸如但不限于卤代乙烯基、直链或支链卤代丙烯基、直链或支链卤代丁烯基、直链或支链卤代戊烯基、直链或支链卤代己烯基等，各自独立地包括至少一个卤代基团。
卤代脂肪族基团的实例包括但不限于卤代炔基。如本文所使用的，术语“卤代炔基(haloalkynyl)”和相关术语(诸如“卤代炔基(haloalkynyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，诸如2至20个碳原子，诸如C2-C20卤代炔基、或C2-C10卤代炔基、或C2-C6卤代炔基；是直链或支链的；包括至少一个诸如选自氟代(F)、氯(Cl)、溴(Br)、和/或碘(I)的卤代基团(或卤素基团)；并且包括一个或多个内部和/或末端炔基(alkyne groups)(或烯基(alkynyl groups))。卤代炔基的实例包括但不限于上述直链或支链烷基的那些实例，其具有至少两个碳原子、至少一个炔基(alkyne group)(或炔基(alkynyl group))、以及至少一个卤代基团，诸如但不限于卤代乙炔基、卤代丙炔基、直链或支链卤代丁炔基、直链或支链卤代戊炔基、直链或支链卤代己炔基等，各自独立地包括至少一个卤代基团。
如本文所使用的，术语“脂环族(的)”和相关术语(诸如“脂环族基团)”)意指以下环状且非芳香族烃基：其包括至少三个碳原子，诸如3至20个碳原子，诸如C3-C20脂环族基团、或C3-C10脂环族基团、或C3-C8脂环族基团；任选地包括至少一个选自烯烃和/或炔烃的不饱和基团；并且任选地包括两个或更多个稠合的脂环族环。
脂环族基团的实例包括但不限于环烷基。如本文所使用的，术语“环烷基(cycloalkyl)”和相关术语(诸如“环烷基(cycloalkyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少三个碳原子，诸如3至20个碳原子，诸如C3-C20环烷基、或C3-C10环烷基、或C3-C8环烷基；任选地包括至少一个选自烯烃和/或炔烃的不饱和基团；并且任选地包括两个或更多个稠合的环烷基环。环烷基的实例包括但不限于环丙基；环丁基；环戊基；环己基；环庚基；环辛基；环壬基；环癸基；环十一烷基；环十二烷基；双环[2.2.1]庚烷基；十氢萘基；十四氢蒽基；十四氢菲基；以及十二氢-1H-非那烯基(phenalenyl)。
如本文所使用的，术语“杂脂环族(的)”和相关术语(诸如“杂脂环族基团”)意指以下环状且非芳香族基团：其包括至少两个碳原子，诸如2至20个碳原子，诸如C2-C20杂脂环族基团、或C2-C10杂脂环族基团、或C2-C8杂脂环族基团；并且其在环状环中具有至少一个杂原子，诸如但不限于O、S、N、P、以及它们的组合；任选地包括至少一个选自烯烃和/或炔烃的不饱和基团；并且任选地包括两个或更多个稠合的非芳香族环状环，其中至少一个是稠合的杂脂环族环。
杂脂环族基团的实例包括但不限于杂环烷基基团。如本文所使用的，术语“杂环烷基”和相关术语(诸如“杂环烷基基团”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，诸如2至20个碳原子，诸如C2-C20杂环烷基基团、或C2-C10杂环烷基基团、或C2-C8杂环烷基基团；并且其在环状环中具有至少一个杂原子，诸如但不限于O、S、N、P、以及它们的组合；任选地包括至少一个选自烯烃和/或炔烃的不饱和基团；并且任选地包括两个或更多个稠合的非芳香族环状环，其中至少一个是稠合的杂环烷基环。杂环烷基基团的实例包括但不限于咪唑基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、7-氧杂双环[2.2.1]庚基、八氢环戊[b]吡喃基、以及八氢-1H-异色烯基(isochromenyl)。
如本文所使用的，术语“芳基(aryl)”和相关术语(诸如“芳基(aryl group(s))”)意指以下环状芳香族烃基：其包括至少5个碳原子，诸如C5-C20芳基、或C5-C14芳基；并且任选地包括至少两个稠合的芳香族环。芳基的实例包括但不限于苯基、萘基、蒽基、菲基、三苯基烯基、9,10-二氢蒽基、9,10-二氢菲基、以及三蝶烯基(triptycenyl)。
如本文所使用的，术语“杂芳基(heteroaryl)”和相关术语(诸如“杂芳基(heteroaryl group(s))”)意指以下环状芳香族烃基：其包括至少3个碳原子，诸如C3-C20杂芳基、或C5-C14杂芳基；芳香族环中的至少一个杂原子，诸如-O-、-N-、和/或-S-；并且任选地包括至少两个稠合的芳香族环，其中至少一个是稠合的杂芳基环。杂芳基的实例包括但不限于吡唑基、咪唑基、三嗪基、呋喃基、噻吩基、吡喃基、吡啶基、异喹啉基、以及嘧啶基。
如本文所使用的，术语“烷氧基(alkoxy)”和相关术语(诸如“烷氧基(alkoxygroup(s))”)意指以下烷基：其包括至少一个碳原子，诸如1至20个碳原子，诸如C1-C20烷氧基、或C1-C10烷氧基、或C1-C6烷氧基。烷氧基的实例包括但不限于本文前述的烷基的那些实例，其包括末端二价氧键或基团(或末端醚键或基团)，诸如但不限于甲氧基(CH3-O-)、乙氧基(CH3CH2-O-)、正丙氧基(CH3CH2CH2-O-)、异丙氧基、直链或支链丁氧基、直链或支链戊氧基、直链或支链己氧基等。
如本文所使用的，术语“氨基”和相关术语(诸如“氨基基团”)包括由-N(R11)(R12)表示的基团，其中R11和R12各自独立地选自例如氢、脂肪族基团、脂环族基团、杂脂环族基团、芳基、以及杂芳基。
如本文所使用的，术语“卤素”和相关术语(诸如“卤素基团)”和/或“卤代基团”)意指单键键合的诸如选自氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、和/或碘(I)的卤素原子。
如本文所使用的，并且除非另有明确表述，否则术语“氢”和相关术语(诸如“氢基团”)意指单键键合的氢(-H)。
对于式(II)，并且在一些实施例中，R选自氢、烷基、以及烷氧基。进一步对于式(II)，并且根据一些进一步的实施例，R选自氢和烷基。可以从其中选择式(II)的R的烷基和烷氧基包括但不限于本文先前所描述的烷基和烷氧基的那些类别和实例。在一些实施例中，式(II)的R选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、直链或支链丁基、直链或支链戊基、直链或支链己基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、直链或支链丁氧基、直链或支链戊氧基、以及直链或支链己氧基。
在一些实施例中，对于式(II)，e’和f’每次出现时独立地是从0至4(诸如0、1、2、3、或4、以及它们的组合)；前提是e’和f’的总和至少是2，诸如从2至8、或2至5、或2至4。
对于式(III)，并且根据一些实施例，P选自R，如对于式(II)所描述的；丙烯酸酯(CH2＝CHC(O)O-)、甲基丙烯酸酯(CH2＝C(CH3)C(O)O-)；三卤代甲基丙烯酸酯(CH2＝C(CX3)C(O)O-，其中各X独立地是卤素或卤代基团)；环氧乙烷
Figure BDA0003109416790000141
羟基(-OH)；氨基；羧酸(-C(O)OH)；以及羧酸酯(-C(O)OR’，其中R’选自脂肪族基团、脂环族基团、芳基、以及杂芳基)。可以从其中选择P的三卤代甲基丙烯酸酯的实例包括但不限于三氟甲基丙烯酸酯和三氯甲基丙烯酸酯。
根据一些实施例，并且对于式(III)，下标d是0至20、或0至15、或0至12、或0至10、或0至8、或0至5。
进一步对于式(III)，对于各d，S1独立地选自S1-间隔基单元，该S1-间隔基单元选自-(CH2)-；-O-；-C(O)-；以及-NH-，前提是当两个包括杂原子的S1-间隔基单元连接在一起时，连接S1-间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接。相邻的S1-间隔基单元可以一起形成各种二价键，诸如但不限于烷基键；醚键；酯(或羧酸酯)键，-O-C(O)-和/或-C(O)-O-；碳酸酯键，-O-C(O)-O-；酰胺键，-NH-C(O)-和/或-C(O)-NH-；脲键，-NH-C(O)-NH-；氨基甲酸酯键，-O-C(O)-NH-和/或
-NH-C(O)-O-；二酮键，-C(O)-C(O)-；以及它们的组合，前提是连接S1-间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接。在一些实施例中，连接S1-间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接意指-(S1)d-不含以下：直接键合至-O-的-O-；直接键合至-NH-的-NH-；以及彼此直接键合的-O-和-NH-。
在一些实施例中，对于式(III)，e”和f”每次出现时独立地是从0至6(诸如0、1、2、3、4、5、或6、以及它们的组合)，前提是e”和f”的总和至少是2，诸如从2至10、或2至5、或2至4。
对于式(II)和式(III)中的每一个独立地、并且根据一些实施例，S2、S3、以及S4每次出现时独立地选自间隔基单元，该间隔基单元选自-(CH2)-、-O-、-C(O)-、以及-NH-；下标e、f、以及g每次出现时独立地是0至3(诸如0、1、2、或3)；前提是当两个包括杂原子的间隔基单元连接在一起时，连接间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接。S2、S3、以及S4中的每一个各自独立地从其选择的相邻间隔基单元可以一起形成各种键(诸如但不限于二价键)，诸如但不限于烷基键；醚键；酯(或羧酸酯)键，-O-C(O)-和/或-C(O)-O-；碳酸酯键，-O-C(O)-O-；酰胺键，-NH-C(O)-和/或-C(O)-NH-；脲键，-NH-C(O)-NH-；氨基甲酸酯键，-O-C(O)-NH-和/或
-NH-C(O)-O-；二酮键，-C(O)-C(O)-；以及它们的组合，前提是连接间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接。在一些实施例中，连接间隔基单元(S2、S3、以及S4中的每一个各自独立地从其选择)使得杂原子不直接彼此连接，意指相邻间隔基单元的此类结合不含直接键合至-O-的-O-；直接键合至-NH-的-NH-；以及彼此直接键合的-O-和-NH-。
对于式(III)并且根据本发明的一些实施例，Q1是选自以下的二价基团：未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；以及未取代或取代的三蝶烯基；其中环烷基取代基、苯基取代基、萘基取代基、以及三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素，其中烷基和卤素基团各自选自本文先前所描述的那些类别和实例。在进一步的实施例中，并且对于式(II)和式(III)中的每一个独立地，Q2和Q3每次出现时独立地是选自以下的二价基团：未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；以及未取代或取代的三蝶烯基；其中环烷基取代基、苯基取代基、萘基取代基、以及三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素，其中烷基和卤素基团各自选自本文先前所描述的那些类别和实例。
对于式(III)并且根据本发明的一些另外的实施例，Q1是选自以下的二价基团：未取代或取代的1,4-环己基；未取代或取代的1,4-苯基；未取代或取代的1,5-萘基；未取代或取代的2,6-萘基；未取代或取代的1,8-萘基；以及未取代或取代的1,4-三蝶烯基，其中1,4-环己基取代基、1,4-苯基取代基、1,5-萘基取代基、2,6-萘基取代基、1,8-萘基取代基、以及1,4-三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素，其中烷基和卤素基团各自选自本文先前所描述的那些类别和实例。在一些进一步的实施例中，并且对于式(II)和式(III)中的每一个独立地，Q2和Q3每次出现时独立地是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的1,4-环己基；未取代或取代的1,4-苯基；未取代或取代的1,5-萘基；未取代或取代的2,6-萘基；未取代或取代的1,8-萘基；以及未取代或取代的1,4-三蝶烯基，其中1,4-环烷基取代基、1,4-苯基取代基、1,5-萘基取代基、2,6-萘基取代基、1,8-萘基取代基、以及1,4-三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素，其中烷基和卤素基团各自选自本文先前所描述的那些类别和实例。
在本发明的含介晶的化合物的一些实施例中，并且对于式(I)，介晶-2由介晶-1的式(II)表示。
在本发明的含介晶的化合物的一些进一步的实施例中，并且对于式(I)，介晶-2由介晶-1的式(II)表示，并且介晶-1和介晶-2相同。
对于式(I)，并且在一些实施例中，-L-由本文先前所提供的式(IV)表示，其中y是从1至30、或2至20；并且其中对于各y，各A独立地是选自脂肪族基团和卤代脂肪族基团的二价基团。在一些进一步的实施例中，并且对于式(I)，-L-由本文先前所提供的式(IV)表示，其中对于各y，各A独立地是选自烷基和卤代烷基的二价基团，其中烷基和卤代烷基各自选自本文先前所描述的烷基和卤代烷基的那些类别和实例。
进一步对于式(IV)，并且根据一些进一步的实施例，对于各y，B独立地是选自以下的二价基团：-O-；-C(O)O-；-OC(O)O-；-C(O)N(R1)-，其中R1是H或烷基；-NH-C(O)O-；-N(R2)C(O)N(R2)-，其中各R2独立地选自H或烷基；
Figure BDA0003109416790000171
其中n是1至5，并且对于各n，各R3独立地选自甲基、乙基、以及苯基；-Si(R4)(R4)-，其中各R4独立地选自甲基、乙基、以及苯基；未取代或取代的环烷基(诸如但不限于环己基)；未取代或取代的苯基；以及未取代或取代的-O-(苯基)-O-；其中环烷基取代基、苯基取代基、以及-O-(苯基)-O-取代基各自独立地选自烷基、以及-(S1)d-P，其中S1、d和P各自如对于式(III)所描述的。R2、R3、以及R4中的每一个、以及各种取代基可以独立地从其选择的烷基包括但不限于本文先前所描述的烷基的那些类别和实例。
进一步对于式(IV)，E是选自由脂肪族基团和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团。另外对于式(IV)，并且在一些实施例中，E是选自烷基和卤代烷基的二价基团，其中烷基和卤代烷基各自选自本文先前所描述的烷基和卤代烷基的那些类别和实例。
在一些实施例中，并且对于式(IV)，没有B是选自以下的二价基团：未取代或取代的脂环族基团、未取代或取代的芳基、以及未取代或取代的-O-(芳基)-O-；或者仅一个B是选自以下的二价基团：未取代或取代的脂环族基团、未取代或取代的芳基、以及未取代或取代的-O-(芳基)-O-。
在一些进一步的实施例中，并且进一步对于式(IV)，没有B是选自以下的二价基团：未取代或取代的环烷基(诸如但不限于未取代或取代的环己基)、未取代或取代的苯基、未取代或取代的萘基、以及未取代或取代的-O-(苯基)-O-；或者仅一个B是选自以下的二价基团：未取代或取代的环烷基(诸如但不限于未取代或取代的环己基)、未取代或取代的苯基、未取代或取代的萘基、以及未取代或取代的-O-(苯基)-O-。
如本文所使用的，“-O-(芳基)-O-”的叙述意指包括两个-O-连接基团的芳基，并且其可以由以下式(V)表示，
Figure BDA0003109416790000181
对于式(V)、以及相应的-O-(芳基)-O-，芳基(或部分、或环)可以选自如本先前所描述的芳基的那些类别和实例。
如本文所使用的，-O-(苯基)-O-的叙述意指包括两个-O-连接基团的苯基，并且其可以由以下式(VI)表示，
Figure BDA0003109416790000182
对于式(I)，并且根据一些实施例，-L-包括至少20个键，诸如20至200个键(或30至200个键)、或20至150个键(或30至150个键)、或30至140个键(或40至140个键)、或30至130个键(或40至130个键)、或40至120个键(或50至120个键)、或50至110个键，其中各键独立地选自单键、双键、以及三键。
在一些实施例中，将介晶-1和介晶-2连接在一起的连接基团-L-本身不具有介晶特性(连接基团-L-是非介晶的)。
根据一些实施例，式(I)的-L-选自以下式L(1)至L(23)，包括它们的两种或更多种的组合：
L(1)
Figure BDA0003109416790000191
L(2)
Figure BDA0003109416790000192
L(3)
Figure BDA0003109416790000193
n＝5和6，1:1
L(4)
Figure BDA0003109416790000194
L(5)
Figure BDA0003109416790000195
L(6)
Figure BDA0003109416790000201
L(7)
Figure BDA0003109416790000202
L(8)
Figure BDA0003109416790000203
L(9)
Figure BDA0003109416790000204
L(10)
Figure BDA0003109416790000205
L(11)
Figure BDA0003109416790000206
L(12)
Figure BDA0003109416790000207
L(13)
Figure BDA0003109416790000211
L(14)
Figure BDA0003109416790000212
L(15)
Figure BDA0003109416790000213
L(16)
Figure BDA0003109416790000214
L(17)
Figure BDA0003109416790000215
L(18)
Figure BDA0003109416790000216
L(19)
Figure BDA0003109416790000221
L(20)
Figure BDA0003109416790000222
L(21)
Figure BDA0003109416790000223
L(22)
Figure BDA0003109416790000224
L(23)
Figure BDA0003109416790000225
对于式L(1)直至L(23)，各t、各u、各v、以及各w每次出现时各自独立地是从1至20。
本发明涉及一种液晶组合物，其包括本发明的含介晶的化合物，诸如对于式(I)所描述的。在一些实施例中，除了至少一种由式I表示的化合物之外，根据本发明的液晶组合物可以进一步包括光致变色化合物、二向色性化合物、和/或光致变色-二向色性化合物中的至少一种。
可以存在于本发明的液晶组合物中的光致变色化合物的类别包括但不限于茚并稠合萘并吡喃、萘并[1,2-b]吡喃、萘并[2,1-b]吡喃、螺芴并[1,2-b]吡喃、菲并吡喃、喹啉并吡喃、荧蒽并吡喃、螺吡喃、苯并噁嗪、萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪、螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪、螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪、俘精酸酐、俘精酰亚胺、二芳基乙烯、二芳基烷基乙烯、二芳基烯基乙烯、非热可逆光致变色化合物、以及它们的混合物。
可以存在于本发明的液晶组合物中的光致变色-二向色性化合物典型地包括至少一个光致变色部分；以及至少一个共价键合的延长基团，其可以包括至少一个介晶链段。在一些实施例中，光致变色-二向色性化合物的各光致变色部分选自茚并稠合萘并吡喃、萘并[1,2-b]吡喃、萘并[2,1-b]吡喃、螺芴并[1,2-b]吡喃、菲并吡喃、喹啉并吡喃、荧蒽并吡喃、螺吡喃、苯并噁嗪、萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪、螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪、螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪、俘精酸酐、俘精酰亚胺、二芳基乙烯、二芳基烷基乙烯、二芳基烯基乙烯、非热可逆光致变色化合物、以及它们的组合。
可以包括在本发明的液晶组合物中的光致变色-二向色性化合物的延长基团的类别和实例包括但不限于在US 9,334,439 B2的第37-51栏处所描述的那些，其披露内容通过援引并入本文。
根据本发明的液晶组合物可以任选地进一步包括至少一种添加剂。此类任选的添加剂的实例包括但不限于液晶材料、液晶特性控制添加剂、非线性光学材料、染料(例如，静电染料)、二向色性染料、蓝光阻隔(或滤光)剂、配向促进剂、动力学增强剂、光引发剂、热引发剂、表面活性剂、聚合抑制剂、溶剂、光稳定剂、热稳定剂、脱模剂、流变控制剂、胶凝剂、流平剂、自由基清除剂、偶联剂、倾斜控制添加剂、嵌段或非嵌段聚合物材料、和/或助粘剂。蓝光阻隔(或滤光)剂的类别和实例包括但不限于在US 9,683,102 B2和US 2015/0234208A1中所描述的那些，其相关部分通过援引并入本文。
在一些实施例中，可以包括在本发明的液晶组合物中的溶剂的类别包括水、有机溶剂、以及它们的组合。
可以存在于本发明的液晶组合物中的有机溶剂的类别包括但不限于醇类，诸如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、异丁醇、苯甲醇、糠醇、以及四氢糠醇；酮或酮醇，诸如丙酮、甲基乙基酮、以及双丙酮醇；醚，诸如二甲醚和甲基乙基醚；环醚，诸如四氢呋喃、以及二氧六环；酯，诸如乙酸乙酯、2-丁氧基乙基乙酸酯、乳酸乙酯、碳酸亚乙酯、以及碳酸亚丙酯、特别是1,2-丙二醇环状碳酸酯；亚烷基二醇的羟基官能醚，诸如丁基2-羟乙基醚、甲基2-羟丙基醚、以及苯基2-羟丙基醚；含氮环状化合物，诸如吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1-丁基吡咯烷-2-酮、以及1,3-二甲基-2-咪唑烷酮；含硫化合物，诸如二甲亚砜和四亚甲基砜；芳香族化合物，诸如甲苯、二甲苯、苯甲醚、以及苯甲酸丁酯；以及芳香族化合物的混合物，诸如但不限于Aromatic 100Fluid(其是市售的C9-C10二烷基-苯与三烷基-苯的混合物)、或者Aromatic 150Fluid(其是市售的C9-C11烷基苯的混合物)。
可以包括在本发明的液晶组合物中的二向色性染料的实例包括但不限于甲亚胺类、靛类、硫靛类、部花菁类(merocyanines)、茚满类、喹酞酮染料、苝类、酞吡呤类(phthaloperines)、三苯并二噁嗪类、吲哚并喹喔啉类、咪唑-三嗪类、四嗪类、偶氮和(多)偶氮染料类、苯醌类、萘醌类、蒽醌类和(多)蒽醌类、蒽并嘧啶酮类、碘、碘酸盐类、或它们的两种或更多种的组合。
根据本发明，进一步提供了一种光学元件，其包括基底；以及在该基底的表面的至少一部分上(或上方)的层，其中该层包括至少一种根据本发明的含介晶的化合物。
在一些实施例中，光学元件的基底是光学基底，其可以包括有机材料(诸如有机聚合物)、无机材料、或它们的组合(例如，复合材料)。可以包括在本发明的光学元件中的基底的实例包括但不限于在US 8,628,685 B2的第35栏第5行直至第36栏第57行处所描述的那些，其披露内容通过援引并入本文。
在一些实施例中，在本发明的光学元件的基底上方提供的一个或多个层包括有机基质，诸如有机聚合物基质，其可以是固化的(或交联的)有机基质、或热塑性有机基质。相应地，本发明的光学元件的各层可以选自固化的(或交联的)层和热塑性层。本发明的光学元件的各层的有机基质可以包括键，诸如但不限于醚键；羧酸酯键；尿烷键；酰胺键；脲键；碳酸酯键；由可自由基聚合的烯键式不饱和基团(诸如但不限于乙烯基、烯丙基、和/或(甲基)丙烯酸酯基团)的自由基聚合形成的键；以及它们的两种或更多种的组合。
本发明的光学元件的各层可以通过本领域公认的方法形成，诸如但不限于层压方法和涂覆方法。涂覆方法包括但不限于喷涂方法；旋涂方法；幕涂方法；浸涂方法；微喷射涂布方法(诸如喷墨涂布法)；模内涂覆方法；以及它们的组合。层压方法包括但不限于挤出层压方法(诸如直接在基底上方)；模内层压方法(其中将层压件放置在模具中，并且在模具内与其相对地形成基底)；热层压方法(其中将层压件热熔融在基底上方)；粘合层压方法(其中将层压件通过插入的粘合层粘附到基底上方)；以及它们的组合。
在本发明的一些实施例中，光学元件进一步包括插入在基底与层(其包括本发明的含介晶的化合物)之间的配向层，其中该配向层可以通过暴露于以下中的至少一种而至少是部分地可配向的：磁场、电场、线性偏振辐射、剪切力、或它们的两种或更多种的组合。可以用作或形成配向层的材料的类别和实例包括但不限于在以下中所描述的取向设施、取向材料、配向介质、以及配向设施：US 8,926,091B2的第5栏第5行直至第6栏第4行；第7栏第56行直至第24栏第36行；以及实例，其披露内容通过援引并入本文。
在一些实施例中，本发明的光学元件可以包括一个或多个附加层，诸如但不限于一个或多个底漆层、一个或多个减反射层、一个或多个保护层、以及一个或多个硬涂层、一个或多个偏振层。此类附加的任选的层的类别和实例描述于US 8,828,284 B2的第20栏第30行直至第21栏第38行，其披露内容通过援引并入本文。
在一些实施例中，本发明的光学元件选自眼科元件、显示元件、窗、镜、以及液晶盒元件。
在一些进一步的实施例中，本发明的眼科元件选自矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、眼内镜片、放大镜片、保护性镜片、以及护目镜。
本发明可以进一步地由以下非限制性条款1-16中的一项或多项表征。
条款1：一种含介晶的化合物，其由以下式(I)表示，
Figure BDA0003109416790000261
其中：
(A)介晶-1由以下式(II)表示，
Figure BDA0003109416790000262
其中：
R选自氢、烷基、以及烷氧基；并且
对于式(II)，e’和f’每次出现时独立地是从0至4，前提是e’和f’的总和至少是2；
(B)介晶-2由介晶-1的式(II)、或以下式(III)表示，
Figure BDA0003109416790000263
其中：
P选自R、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、环氧乙烷、羟基、氨基、羧酸、以及羧酸酯；
d是0至20；
对于各d，S1独立地选自S1-间隔基单元，所述S1-间隔基单元选自-(CH2)-；-O-；-C(O)-；以及-NH-，前提是当两个包含杂原子的S1-间隔基单元连接在一起时，连接所述S1-间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接；
Q1是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂环脂肪族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的杂芳基；其中所述脂环族基团取代基、杂环脂肪族基团取代基、芳基取代基、以及杂芳基取代基各自独立地选自烷基和卤素；并且
对于式(III)，e”和f”每次出现时独立地是从0至6，前提是e”和f”的总和至少是2；
其中，独立地，对于式(II)和式(III)中的每一个，
(i)Q2和Q3每次出现时独立地是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂环脂肪族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的杂芳基；其中所述脂环族基团取代基、杂环脂肪族基团取代基、芳基取代基、以及杂芳基取代基各自独立地选自烷基和卤素；
(ii)S2、S3、以及S4每次出现时独立地选自间隔基单元，所述间隔基单元选自-(CH2)-；-O-；-C(O)-；以及-NH-；以及
(iii)e、f、以及g每次出现时独立地是0至3，前提是当两个包含杂原子的间隔基单元连接在一起时，连接所述间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接；
(C)-L-由以下式(IV)表示，
-(A-B)y-E- (IV)
其中：
(i)y是1至30；
(ii)对于各y，各A独立地是选自由脂肪族基团和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团；
(iii)对于各y，各B独立地是选自由以下组成的组的二价基团：-O-；-C(O)O-；-OC(O)O-；-C(O)N(R1)-，其中R1是H或烷基；-NH-C(O)O-；
-N(R2)C(O)N(R2)-，其中各R2独立地选自H或烷基；
Figure BDA0003109416790000281
其中n是1至5，并且对于各n，各R3独立地选自甲基、乙基、以及苯基；-Si(R4)(R4)-，其中各R4独立地选自甲基、乙基、以及苯基；未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的-O-(芳基)-O-；其中脂环族取代基、芳基取代基、以及-O-(芳基)-O-取代基各自独立地选自烷基、以及-(S1)d-P，其中S1、d和P各自如对于式(III)所定义的；并且
(iv)E是选自由脂肪族基团和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团。
条款2：如条款1所述的含介晶的化合物，其中：
(B)对于式(III)，
Q1是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；以及未取代或取代的三蝶烯基；其中所述环烷基取代基、苯基取代基、萘基取代基、以及三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素；并且
其中，独立地，对于式(II)和式(III)中的每一个，
Q2和Q3每次出现时独立地是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；以及未取代或取代的三蝶烯基；其中所述环烷基取代基、苯基取代基、萘基取代基、以及三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素。
条款3：如条款2所述的含介晶的化合物，其中：
对于式(III)，Q1是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的1,4-环己基；未取代或取代的1,4-苯基；未取代或取代的1,5-萘基；未取代或取代的2,6-萘基；未取代或取代的1,8-萘基；以及未取代或取代的1,4-三蝶烯基，其中1,4-环己基取代基、1,4-苯基取代基、1,5-萘基取代基、2,6-萘基取代基、
1,8-萘基取代基、以及1,4-三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素；并且
独立地，对于式(II)和式(III)中的每一个，
Q2和Q3每次出现时独立地是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的1,4-环己基；未取代或取代的1,4-苯基；
未取代或取代的1,5-萘基；未取代或取代的2,6-萘基；未取代或取代的1,8-萘基；以及未取代或取代的1,4-三蝶烯基，其中1,4-环烷基取代基、1,4-苯基取代基、1,5-萘基取代基、2,6-萘基取代基、1,8-萘基取代基、以及1,4-三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素。
条款4：如条款3所述的含介晶的化合物，其中：
(A)对于式(II)，
R选自氢和烷基；
(B)对于式(III)，
P选自R、丙烯酸酯、以及甲基丙烯酸酯；
(C)对于式(IV)，
(ii)对于各y，各A独立地是选自由烷基和卤代烷基组成的组的二价基团；
(iii)对于各y，各B独立地是选自由以下组成的组的二价基团：-O-；-C(O)O-；-OC(O)O-；-C(O)N(R1)-，其中R1是H或烷基；-NH-C(O)O-；
-N(R2)C(O)N(R2)-，其中各R2独立地选自H或烷基；
Figure BDA0003109416790000291
其中n是1至5，并且对于各n，各R3独立地选自甲基和苯基；
-Si(R4)(R4)-，其中各R4独立地选自甲基和苯基；未取代或取代的环烷基(诸如但不限于未取代或取代的环己基)；未取代或取代的苯基；以及未取代或取代的-O-(苯基)-O-；其中所述环烷基取代基、所述苯基取代基、以及-O-(苯基)-O-取代基各自独立地选自烷基、以及-(S1)d-P，其中S1、d和P各自如对于式(III)所定义的；并且
(iv)E是选自由烷基和卤代烷基组成的组的二价基团。
条款5：如条款1、2、3、或4所述的含介晶的化合物，其中，前提是，对于式(IV)，没有B或者仅一个B是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的-O-(芳基)-O-。
条款6：如条款1、2、3、4、或5所述的含介晶的化合物，其中，前提是，对于式(IV)，没有B或者仅一个B是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的环烷基(诸如但不限于未取代或取代的环己基)；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；以及未取代或取代的-O-(苯基)-O-。
条款7：如条款1、2、3、4、5、或6所述的含介晶的化合物，其中，介晶-2由介晶-1的式(II)表示。
条款8：如条款1-7中任一项所述的含介晶的化合物，其中，介晶-2由介晶-1的式(II)表示，并且介晶-1和介晶-2相同。
条款9：如条款1-8中任一项所述的含介晶的化合物，其中，-L-包含至少20个键。
条款10：一种液晶组合物，其包含如条款1-9中任一项所述的含介晶的化合物。
条款11：如条款10所述的液晶组合物，其进一步包含光致变色化合物、二向色性化合物、以及光致变色-二向色性化合物中的至少一种。
条款12：如条款11所述的液晶组合物，其中，所述光致变色-二向色性化合物包含至少一个光致变色部分，并且所述光致变色化合物和所述光致变色-二向色性化合物的各光致变色部分在各情况下独立地选自茚并稠合萘并吡喃、萘并[1,2-b]吡喃、萘并[2,1-b]吡喃、螺芴并[1,2-b]吡喃、菲并吡喃、喹啉并吡喃、荧蒽并吡喃、螺吡喃、苯并噁嗪、萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪、螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪、螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪、俘精酸酐、俘精酰亚胺、二芳基乙烯、二芳基烷基乙烯、二芳基烯基乙烯、非热可逆光致变色化合物、以及它们的混合物。
条款13：一种光学元件，其包含：
基底；以及
在所述基底的表面的至少一部分上的层，其中所述层包含如条款1-9中任一项所述的含介晶的化合物。
条款14：如条款13所述的光学元件，其进一步包含插入在所述基底与所述层之间的配向层，其中所述配向层通过暴露于以下中的至少一种而至少是部分地可配向的：磁场、电场、线性偏振辐射、剪切力、或它们的两种或更多种的组合。
条款15：如条款13或14所述的光学元件，其中，所述光学元件选自眼科元件、显示元件、窗、镜、以及液晶盒元件。
条款16：如权利要求15所述的眼科元件，其中，所述眼科元件选自矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、眼内镜片、放大镜片、保护性镜片、以及护目镜。
在以下实例中更具体地描述了本发明，这些实例仅旨在作为说明性的，因为其中的许多修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。
实例
在以下实例的部分1a中，描述了含介晶的部分或链段的制备。在部分1b中，描述了用于制备根据本发明一些实施例的含介晶的化合物的两种非介晶二醇的制备。在部分2中，描述了含介晶的化合物的制备，该含介晶的化合物包括将两个分开的含介晶的部分或链段连接(共价键合)在一起的非介晶连接基团(-L-)。在部分3中，描述了液晶涂料配制品的制备。在部分4中，描述了涂覆的基底(测试样品)的制备。在部分5中，描述了测试样品的光致变色性能测试。
部分1a
含介晶的链段的合成。
含介晶的链段S1直至S9各自包括单个末端R-取代的双环己基或子结构，
Figure BDA0003109416790000321
其中R-是-C5H11或-C3H7。含介晶的链段S1直至S9的代表性结构描绘于表1中。含介晶的链段S10直至S16不包括末端R-取代的双环己基或子结构。链段S10直至S16的代表性结构描绘于表2中。
链段S1
根据美国专利申请公开号2017/0275534 A1的实例1步骤1直至8制备4-((4-((8-羟基辛基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯基反式,反式-4’戊基-[1,1’-双(环己烷)]-4-甲酸酯，其中其具体披露内容通过援引并入本文。
链段S2
向容纳有链段S1(400g)和琥珀酸酐(74.0g)的单颈圆底烧瓶中添加甲苯(1.5L)和三乙胺(“Et3N”，15.0mL)。将悬浮液加热至80℃并搅拌5小时。将反应混合物在5分钟内倾倒入热乙酸乙酯(“EtOAc”，1.5L，65℃)中，同时搅拌，然后将烧瓶用四氢呋喃(“THF”，100mL)冲洗。允许将所得溶液冷却至室温并结晶过夜，产出410g的产物(收率88％)。通过1H NMR分析，确定产物具有与4-氧代-4-((8-(4-((4-((4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-羰基)氧基)苯氧基)羰基)苯氧基)辛基)氧基)丁酸一致的结构。
链段S3
步骤1
按照美国专利申请公开号2017/0275534 A1的实例1步骤1直至8的程序，在步骤2中用等摩尔量的2/3-甲基-4-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苯酚代替4-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苯酚，在步骤7中用4'-((6-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)己基)氧基)-[1,1'-联苯基]-4-甲酸代替4-(8-(四氢-2H-吡喃-2-基氧基)辛基氧基)-苯甲酸。这产出2/3-甲基-4-((4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-羰基)氧基)苯基4'-((6-羟基己基)氧基)-[1,1'-联苯基]-4-甲酸酯。
步骤2
使以上步骤1的产物经受与以上对于链段S2所描述的相同反应条件，产出4-((6-((4'-((2/3-甲基-4-((4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-羰基)氧基)苯氧基)羰基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)己基)氧基)-4-氧代丁酸。
链段S4
步骤1
将吡啶(24.1g)、4-(4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-基)苯酚(50.0g)、以及二氯甲烷(“DCM”，250mL)混合并冷却至0℃，在其之后逐滴添加在DCM(250mL)中的三氟甲磺酸酐(51.5g)。将混合物升温至室温并允许搅拌10小时。将所得混合物用盐水洗涤并经MgSO4干燥。除去溶剂并使残余物通过短的二氧化硅的垫。在-10℃下使粗产物从EtOAc和甲醇(“MeOH”)中沉淀。收率：65g。
步骤2
向容纳有步骤1的产物(30.0g)、4-羧基苯基硼酸(13.0g)和Na2CO3(42.0g)的单颈圆底烧瓶中添加1,2-二甲氧基乙烷(200mL)和水(200mL)的溶液。
将悬浮液用氮气吹扫10分钟，之后添加Pd(PPh3)4(3.75g)，然后在75℃下搅拌18小时。将其添加至水中，并将沉淀物从THF、EtOAc、以及乙醇(“EtOH”)的混合物中重结晶，随后从丙酮中重结晶。收率：25g。
链段S5
步骤1
按照类似于以上链段4的步骤2的程序，使用以下试剂完成4'-(4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-基)-[1,1'-联苯基]-4-醇的合成：来自链段4的步骤1的产物(30.0g)、(4-羟基苯基)硼酸(10.0g)、Pd(PPh3)4(1.50g)、Na2CO3(18.0g)、以及Bu4NI(1.20g)。
步骤2
向容纳有来自步骤1的产物(30.0g，74.1mmol)的单颈圆底烧瓶中添加6-溴己醇(26.9g)、四丁基碘化铵(Bu4NI)(1.0g)、K2CO3(20.5g)、以及THF(250mL)。在回流下搅拌过夜之后，将悬浮液添加至冷水。过滤沉淀物。将残余物溶于DCM中并除去水相。除去溶剂，并从甲苯(300mL)和EtOAc(200mL)重结晶，并用冷的EtOAc洗涤，提供收率为17g的6-((4'-(4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)己-1-醇。
步骤3
使以上步骤2的产物经受与以上对于链段S2所描述的相同反应条件以产出链段S5(20.0g)。
链段S6
步骤1
向来自美国专利申请公开号2017/0275534 A1的实例1的步骤3的产物(20.0g)、4-甲酰基苯甲酸(8.46g)、4-二甲基氨基吡啶(“DMAP”，0.65g)、以及DCM(250mL)中添加N,N'-二环己基碳二亚胺(“DCC”，12.1g)。搅拌过夜之后，除去所形成的二环己基脲，并使滤液通过二氧化硅塞(洗脱液是DCM)。将所得固体溶解在EtOAc中并过滤。
步骤2
向步骤1的产物(25.0g)中添加KMnO4(15.6g，在水中)，随后在60℃下在空气中加热3小时。冷却之后，将反应混合物添加至水中并用1N HCl酸化。将沉淀的产物过滤并用水洗涤，然后从THF、EtOAc和EtOH重结晶。收率：22g。
链段S7
步骤1
在氮气下将4-(3,5-二氟苯基)-4'-丙基-1,1'-双(环己烷)(15.00g)在THF(125mL)中的溶液冷却至-75℃。向其中缓慢添加n-BuLi(2.50M，21.0mL)。将溶液保持在-78℃下约30分钟，之后缓慢添加Br2(3.0mL)。允许所得溶液升温至室温过夜，然后用亚硫酸氢钠水溶液洗涤。将水层用EtOAc(3×50mL)萃取。将经合并的有机萃取物用盐水洗涤、经MgSO4干燥、并通过硅藻土(celite)过滤以给出灰白色固体。收率：19.42g。
步骤2
按照类似于以上链段S4的步骤2的程序，使用以下试剂完成2-((2',6'-二氟-4'-(4'-丙基-[1,1'-双(环己烷)]-4-基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)四氢-2H-吡喃的合成：步骤1的产物(17.23g)；(4-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苯基)硼酸(10.05g)；K2CO3(17.90g)；甲苯(300mL)；乙醇(100mL)；水(10mL)；以及Pd(PPh3)4(0.99g)。
步骤3
将来自步骤2的产物溶解于THF/甲醇/乙醇(150mL/20mL/20mL)的溶液中，之后逐滴添加HCl(1N，4.0mL)。在室温下搅拌约45分钟之后，添加水(200mL)。经由过滤收集所形成的沉淀物并在真空下干燥。收率：17.66g。
步骤4
按照类似于以上链段S5的步骤2的程序，使用以下试剂完成6-((2',6'-二氟-4'-(4'-丙基-[1,1'-双(环己烷)]-4-基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)己-1-醇的合成：来自步骤3的产物(17.66g)、6-氯己-1-醇(22.84g)、K2CO3(21.29g)、KI(1.77g)和THF(150mL)。收率：16.71g。
步骤5
使步骤4的产物经受与链段S2相似的反应条件以产出4-((1-((2',6'-二氟-4'-(4'-丙基-[1,1'-双(环己烷)]-4-基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)丁-2-基)氧基)-4-氧代丁酸。
链段S8
步骤1
按照类似于以上链段S6的步骤1的程序，使用以下试剂完成4-(4-羟基环己基)-2/3-甲基苯基4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-甲酸酯的合成：4-(4-羟基环己基)-2/3-甲基苯酚(44.1g)、4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-甲酸(50.0g)、DCC(40.4g)、DMAP(2.6g)、DCM(500mL)。收率：40.0g。
步骤2
按照类似于以上链段S6的步骤1的程序，使用以下试剂完成2/3-甲基-4-(4-((4-((8-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)辛基)氧基)苯甲酰基)氧基)环己基)苯基4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-甲酸酯的合成：来自步骤1的产物(30.0g)、4-((8-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)辛基)氧基)苯甲酸(25.0g)、DCC(15.8g)、DMAP(1.6g)、DCM(300mL)。收率：37.0g。
步骤3
将步骤2的产物(35.0g)悬浮在乙醇/THF(100mL/200mL)中，之后添加4-甲苯磺酸(“TsOH”，2.5g)。回流3小时之后，将溶液浓缩并且然后添加至水中。将所得沉淀物过滤、干燥、并从THF/EtOAc重结晶以产出链段8。收率：22.0g。
链段S9
步骤1
按照来自美国专利号2017/0275534的实例1的程序，在步骤7中用等摩尔量的4-((6-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)己基)氧基)环己烷-1-甲酸替代4-(8-(四氢-2H-吡喃-2-基氧基)辛基氧基)-苯甲酸以产出4-((4-((6-羟基己基)氧基)环己烷-1-羰基)氧基)苯基4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-甲酸酯。
步骤2
使步骤1的产物经受用于链段S2的试剂和反应条件以产出4-氧代-4-((6-((4-((4-((4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-羰基)氧基)苯氧基)羰基)环己基)氧基)己基)氧基)丁酸。
表1
含介晶的链段S1直至S9的代表性结构
Figure BDA0003109416790000371
链段S10
除了分别使用6-氯己-1-醇和8-氯己-1-醇代替步骤1中的3-氯丙-1-醇和步骤3中的6-氯己-1-醇之外，使用美国专利号8,349,210B2中实例2的步骤1直至6的程序制备4-((4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯基4-((8-羟基辛基)氧基)苯甲酸酯。
链段S11
步骤1
根据链段S6的步骤1使用以下量制造4-((4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酰基)氧基)-2/3-甲基苯基4-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苯甲酸酯：4-羟基-2/3-甲基苯基4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酸酯(12.0g，30.0mmol)、4-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苯甲酸(6.7g)、2-(二甲基氨基)吡啶鎓对甲苯磺酸盐(“DPTS”，1.0g)、DCM(300mL)、以及DCC(8.2g)。
步骤2
根据链段S8的步骤3使用以下材料制造4-((4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酰基)氧基)-2/3-甲基苯基4-羟基苯甲酸酯：来自步骤1的产物、TsOH(0.57g)、DCM(150mL)、甲醇(150mL)。
步骤3
根据链段S11的步骤1使用以下量制造4-((4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酰基)氧基)-2/3-甲基苯基4-((4-((6-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)己基)氧基)环己烷-1-羰基)氧基)苯甲酸酯：来自步骤2的产物(37.0g)、4-((6-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)己基)氧基)环己烷-1-甲酸(28.1g)、DCC(19.1g)、DMAP(1.2g)、DCM(500mL)。
步骤4
根据链段S8的步骤3使用以下材料制造4-((4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酰基)氧基)-2/3-甲基苯基4-((4-((6-羟基己基)氧基)环己烷-1-羰基)氧基)苯甲酸酯：来自步骤3的产物、TsOH(2.7g)、DCM(200mL)、甲醇(200mL)。收率：44g。
链段S12
步骤1
根据链段S11的步骤1使用以下量制造4-((4-((4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酰基)氧基)-2/3-甲基苯氧基)羰基)苯基4-((6-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)己基)氧基)苯甲酸酯：4-羟基-2/3-甲基苯基4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酸酯(39.8g)、4-((4-((6-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)己基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯甲酸(44.3g)、DCC(24.7g)、DMAP(2.4g)、DCM(1L)。
步骤2
根据链段S8的步骤2使用以下量制造4-((4-((4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酰基)氧基)-2/3-甲基苯氧基)羰基)苯基4-((6-羟基己基)氧基)苯甲酸酯：来自步骤1的产物、TsOH(3.8g)、DCM(200mL)、甲醇(200mL)。
链段S13
除了使用6-氯己-1-醇代替步骤1中的3-氯丙-1-醇、使用甲基丙烯酸代替步骤2中的丙烯酸、以及使用8-氯己-1-醇代替步骤3中的6-氯己-1-醇之外，使用美国专利号8,349,210 B2中实例2的步骤1直至6的程序制造4-((4-((8-羟基辛基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯基4-((6-(甲基丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酸酯。
链段S14
根据美国专利申请公开号US 2012/0002141 A1中实例1步骤5制备4’-(反式-4-戊基环己基)-[1,1’-联苯基]-4]甲酸。
链段S15
根据美国专利申请公开号US 2012/0002141 A1中实例8步骤2制备反式-4-(((4’-(反式-4-戊基环己基)-[1,1’-联苯基]-4-基)氧基)羰基)环己烷甲酸。
链段S16
向容纳有4-((4-((6-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)己基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯甲酸(8.84g,20.0mmol)、4-羟基苯基4-((6-羟基己基)氧基)苯甲酸酯(6.60g)、DPTS(0.62g)、DCM(100mL)、以及THF(100mL)的单颈圆底烧瓶中添加DCC(5.36g)。搅拌过夜之后，将所形成的二环己基脲过滤掉，并使滤液通过二氧化硅塞(洗脱液是DCM/EtOAc)。将所得固体从EtOAc重结晶(12.3g，81％)。
表2
Figure BDA0003109416790000391
含介晶的链段S10直至S16的代表性结构
Figure BDA0003109416790000401
部分1b
非介晶二醇的合成
非介晶二醇D-1和D-2的制备描述如下。将二醇D-1和D-2的代表性结构提供于表A中。
二醇D-1
步骤1
向容纳有甲基丙烯酸6-溴己酯(25.00g)、2,5-二羟基苯甲酸(15.46g)、三甲胺(Et3N)(10.66g)、以及催化量的4-甲基-2,6-二-叔丁基苯酚(0.5g)的反应烧瓶中添加N,N-二甲基甲酰胺(“DMF”，100mL)。在90℃下加热4小时之后，将所得溶液倾倒入水(200mL，0℃)中。用EtOAc(150mL×3)萃取之后，将合并的有机层用盐水(200mL×3)洗涤并经MgSO4干燥。通过短的二氧化硅垫过滤、随后除去溶剂，提供呈浅棕色液体形式的产物。收率：33g。
步骤2
按照类似于以上链段S5的步骤2的程序，使用以下试剂完成6-(甲基丙烯酰基氧基)己基2,5-双((6-羟基己基)氧基)苯甲酸酯的合成：来自步骤1的产物(10.0g)、6-溴己-1-醇(12.3g)、以及Bu4NI(2.3g)、丁酮(100mL)、以及K2CO3(12.8g)。收率：8g。
二醇D-2
步骤1
根据来自J.Mat.Chem.A[材料化学杂志A],2014,2,13309-13320的化合物2制备三蝶烯-1,4-氢醌。
步骤2
按照类似于以上链段S5的步骤2的程序，使用以下试剂完成8,8'-((9,10-二氢-9,10-[1,2]苯并蒽-1,4-二基)双(氧基))双(辛-1-醇)的合成：来自步骤1的产物(30.0g)、8-氯辛-1-醇(51.7g)、KI(3.48g)、DMF(200mL)、以及K2CO3(72.4g)。收率：60g。
表A
Figure BDA0003109416790000411
部分2.
含介晶的化合物的合成
部分2a：
酸官能的含介晶的基团/链段与二醇反应以形成对称的含介晶的化合物(实例1-16)描述如下。
按照以下通用程序。将二醇(一摩尔当量)、酸官能的含介晶的基团/链段(或酸官能的介晶中间体)(2.0当量)、TsOH(0.5当量)、以及DMAP(0.5当量)在DCM中合并，足以提供按重量计大约35％的稀释度。一旦获得均匀溶液，一次性添加DCC(2.3当量)。在氮气下搅拌过夜之后，将二环己基脲沉淀物除去并将滤液部分浓缩，之后使其通过二氧化硅塞。将材料溶于EtOAc并通过硅藻土过滤、然后从甲醇/EtOAc沉淀出以给出期望产物。通过该程序合成如表3中所总结的酸官能的介晶中间体(酸官能的含介晶的基团/链段)和二醇的各种组合。使用1H NMR确认所有产物结构以及纯化产物中的低聚物长度。
表3
Figure BDA0003109416790000421
Figure BDA0003109416790000431
1具有大约1000的Mn的聚四氢呋喃。
2具有大约1400的Mn的聚四氢呋喃。
3具有大约2000的Mn的聚四氢呋喃。
4具有己基重复单元、具有大约1000的Mn的聚碳酸酯二醇，购自宇部兴产株式会社(UBE Industries,Ltd.)。
5具有己基和戊基重复单元、具有大约1000的Mn的聚碳酸酯二醇，购自宇部兴产株式会社(UBE Industries,Ltd.)。
6具有己基重复单元、具有大约2000的Mn的聚碳酸酯二醇，购自宇部兴产株式会社(UBE Industries,Ltd.)。
7通过使三当量的1,6-己二醇与二当量的2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯在锡催化剂的存在下反应来制备尿烷二醇。
8通过使四当量的1,10-癸二醇与三当量的反式-环己烷-1,4-二甲酸在锡催化剂的存在下反应来制备环己烷二酯二醇。
9通过使四当量的1,10-癸二醇与三当量的全氟己二酸在锡催化剂的存在下反应来制备全氟己二酸二醇。
10通过使三当量的3,3'-(1,1,3,3-四甲基二硅氧烷-1,3-二基)双(丙-1-醇)与二当量的己二酰氯在Et3N和DMAP的存在下反应来制备四甲基硅氧烷二醇。
11通过使三当量的1,10-癸二醇与四当量的异佛尔酮二异氰酸酯在锡催化剂的存在下反应来制备环己基尿烷二醇。
部分2b.
根据以下通用程序制备另外的含介晶的化合物(实例17-21)。将二醇化合物(1当量)与ε-己内酯一起以如总结在表4中的摩尔比溶解在DCM中。向其中添加磷酸二苯酯(DPP)(0.5当量)并将混合物在氮气下搅拌4-8小时(或直至已经达到己内酯单元的所需数目)以形成聚酯二醇，然后使其与酸官能的介晶链段S2(2.05当量)在以上部分2a中所描述的条件下反应。将组分、当量比、以及收率总结在表4中。使用1H NMR分析确认所有产物结构以及纯化产物中的低聚物长度。
表4
Figure BDA0003109416790000441
部分2c.
通过将两当量的羟基官能的介晶链段S1与ε-己内酯在DCM中合并、随后添加DPP(1当量)来制备具有聚酯链段(或连接基团)的含介晶的化合物(实例22-24)。将混合物搅拌四小时，随后添加二酸化合物(1当量)、DMAP(1当量)和DCC(3当量)。搅拌过夜之后，将二环己基脲沉淀物除去并通过从EtOAc和MeOH(1:8v/v)的混合物中沉淀来纯化产物。将用于该反应系列的试剂和摩尔比总结在表5中。使用1H NMR确认所有产物结构以及纯化产物中的低聚物长度。
表5
Figure BDA0003109416790000442
Figure BDA0003109416790000451
具有聚酯或聚碳酸酯链段(或连接基团)的含介晶的化合物(实例25-40)也以逐步方式制备。将羟基官能的介晶链段(1当量)与内酯或环状碳酸酯在DCM中合并，随后添加DPP(0.5当量)。将混合物搅拌三小时，随后添加酸官能的介晶链段(1当量)、DMAP(0.5当量)和DCC(1当量)。搅拌过夜之后，将二环己基脲沉淀物除去并通过经硅藻土过滤和从MeOH沉淀来纯化产物。将用于该反应系列的试剂和摩尔比总结在表6中。使用1H NMR确认所有产物结构以及纯化产物中的低聚物长度。
表6
Figure BDA0003109416790000452
Figure BDA0003109416790000461
实例41
如下制备根据本发明的进一步的介晶化合物。
步骤1
向容纳有链段S1(50.0g)、DCM(250mL)、ε-己内酯(36.75g)的单颈圆底烧瓶中添加DPP(6.0g)并在氮气下搅拌4小时。将溶液用NaHCO3(饱和的，2×250mL)和盐水(1×250ml)洗涤，然后经无水MgSO4干燥。将溶液过滤并浓缩。在-10℃下使用EtOAc和己烷将粗产物沉淀出。收率：76g。
步骤2
使以上步骤1的产物经受与以上对于链段S2所描述的相同反应条件。
步骤3
使用以下试剂使步骤2的产物(8.0g)经受与链段S6的步骤1类似的反应条件：1,8-二羟基萘(0.50g)、DCC(1.6g)、DMAP(0.19g)、TsOH(0.3g)、DCM(200mL)。使用乙酸乙酯和甲醇将粗产物沉淀出并干燥。收率：3.5g。
实例42
如下制备根据本发明的另外的介晶化合物。
步骤1
根据实例24-39，使用以下试剂制造来自步骤1的产物：链段S1(30.0g)、DPP(6.0g)、ε-己内酯(27.5g)、DCM(100mL)、3-(烯丙氧基)丙酸(8.0g)、DCC(15.0g)、DMAP(2.95g)。收率：50.0g。
步骤2
向经氮气吹扫的施兰克管(schlenk tube)中添加来自步骤1的产物(15.0g)、聚苯基甲基硅氧烷(PMS-H11，5.7g)和甲苯(25mL)。添加卡斯特催化剂(Karsted’s catalyst)(5滴，在二甲苯中的2％Pt)，用铝箔覆盖施兰克管，并用橡胶塞密封出口。搅拌5天之后，将溶剂除去并将所得粗产物溶于DCM中，之后进行色谱分离(洗脱液是在DCM中的60％EtOAc)。将产物溶解于EtOAc(60mL)中、过滤、并且然后浓缩至约36mL。将溶液倾倒入甲醇(180mL，0℃)中沉淀出。将固体过滤、用MeOH(200mL)洗涤、并在真空下干燥。收率：10g。
对比实例CE-43：
根据来自美国专利号8,628,685B2的实例1制备1-{3-(4-(3-(4-(6-(4-(4-(反式-4-丙基环己基)苯氧基羰基)苯氧基)己氧基)-4-氧代丁酰基氧基)丙氧基)苯甲酰基氧基)丙氧基}-4-{6-(4-(4-(反式-4-丙基环己基)苯氧基羰基)苯氧基)己氧基)丁烷-1,4-二酮。
对比实例CE-44：
根据来自美国专利号7,910,020B2的实例3制备1,4-双-{(6-(6-(6-(6-(6-(6-(反式-4-(4-(6-丙烯酰基氧基己氧基)苯甲酰基氧基)苯基)环己氧基)己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基}丁-1,4-二酮。
在以下表7中提供了实例1-42和对比实例CE-43和CE-44的含介晶的化合物的代表性结构。
Figure BDA0003109416790000491
Figure BDA0003109416790000501
Figure BDA0003109416790000511
Figure BDA0003109416790000521
Figure BDA0003109416790000531
Figure BDA0003109416790000541
Figure BDA0003109416790000551
部分3.
液晶涂料配制品
部分3a.
标准液晶涂料配制品的制备
在配备有搅拌棒的合适容器中，装入表8中所列的前三种成分并在室温下搅拌直至获得均匀溶液。然后装入光致变色二向色性染料的混合物并将所得混合物在90℃下搅拌1小时。然后装入液晶单体并将溶液在90℃下再搅拌1小时。然后将溶液的温度降至60℃，并向溶液中添加IRGACURE 819光引发剂，并将混合物搅拌30分钟以获得最终溶液。
表8
标准液晶涂料(LCC)配制品
Figure BDA0003109416790000561
1芳烷基改性的聚甲基-烷基-硅氧烷，其可商购自美国毕克化学公司(BYKChemie,USA)。
2所配混的五种光致变色-二向色性茚并稠合萘并吡喃染料的混合物以在活化时给出灰色。
3液晶单体4-(3-丙烯酰基氧基丙氧基)-苯甲酸2-甲基-1,4-亚苯基酯，其可商购自EMD化学品公司(EMD Chemicals,Inc.)。
4 4-((4-((8-((6-((6-((6-((6-((6-((6-((6-((6-(甲基丙烯酰基氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)辛基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯基4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-甲酸酯，其根据美国专利号7,910,019B2中所描述的程序制备。
5 1-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(8-(4-(4-(4-(6-丙烯酰基氧基己氧基)苯甲酰基氧基)苯氧基羰基)苯氧基)辛氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己醇，其根据来自美国专利号7,910,019B2中实例17制备。
6 3-甲基-4-((4-戊基环己烷-1-羰基)氧基)苯基4-((6-(丙烯酰基氧基)己基)氧基)苯甲酸酯。
7光引发剂，其可商购自巴斯夫公司(BASF)。
部分3b.
包括含介晶的化合物的液晶涂料配制品的制备：
通过向部分3a中所描述的标准液晶涂料配制品中添加某些含介晶的化合物来制备包括含介晶的化合物的液晶涂料配制品。如以下表9中总结的制备混合物，其中将各含介晶的化合物添加至5.4份标准液晶涂料配制品中。将各组分合并，并在80℃下搅拌1小时以获得均匀溶液。基于4.4mol％的液晶单体计算添加剂的量。然后将无水硫酸镁添加至溶液中，随后在室温下搅拌30分钟。然后通过离心过滤掉硫酸镁并将滤液用于旋涂。
表9
Figure BDA0003109416790000571
Figure BDA0003109416790000581
部分4.
涂覆的基底的制备
使用以下程序以形成涂覆的基底(测试样品)。将部分3(表9)中所描述的各液晶涂料配制品以400转/分钟(rpm)的速率旋涂6秒、随后以1250rpm旋涂6秒至具有配向层的
Figure BDA0003109416790000582
镜片基底上。将各涂覆的基底放置在60℃-75℃的烘箱中30分钟以促进配向，之后将它们在两个紫外灯下、在由Belcan Engineering设计和建造的UV固化炉中在氮气下固化，同时在传送带上以2ft/min(61cm/min)的速度运行，峰值强度为0.388瓦特/cm2的UVA和0.165瓦特/cm2的UVV；并且UV剂量为7.386焦耳/cm2的UVA和3.337焦耳/cm2的UVV。
部分5.
光致变色性能测试
包括吸收比和光学响应测量
在光学工作台上响应测试之前，在多步骤定制的调节单元中调节测试样品。首先将它们在离电磁辐射源约10cm的距离处暴露于365nm的紫外光10分钟，以便预活化光致变色化合物。在样品处的UVA辐照度测量为7.7瓦特/平方米。接着，将测试样品加热至70°F(21.1℃)并保持10分钟。最后，关闭加热元件并开启F17T8黄色卤素灯30分钟以便使测试样品中的光致变色化合物漂白或失活。测试样品处的黄色卤素灯的照度测量为9.0Klux。然后在测试之前将测试样品在黑暗环境中保持至少1小时，以便冷却并继续消色回到基态。
使用光学工作台测量测试样品的光学特性并得出吸收比和光致变色特性。将各测试样品放置在具有定位在与测试样品的表面成30°至35°入射角处的活化光源的光学工作台上。所使用的活化光源是由Newport/Oriel型号69911 300-瓦特电源供电的氙弧灯，该电源配备有
Figure BDA0003109416790000591
VS-25高速计算机控制的遮光器(其在数据收集期间暂时关闭，以使得杂散光不会干扰数据收集过程)、
Figure BDA0003109416790000592
3mmKG-2吸热滤光器(其去除短波长辐射)、用于强度衰减的中性密度滤光器和用于光束准直的聚光镜片。弧灯配备有数字曝光控制器和传感器(Newport/Oriel型号68945)，以便维持输出随时间的精细控制。
用于监测响应测量的宽带(broadband)光源以垂直于测试样品表面的方式定位。通过用分裂端、分叉的纤维光缆收集和合并来自100瓦特卤钨灯(由
Figure BDA0003109416790000593
ZUP60-14恒压电源控制)的单独过滤的光，获得更短的可见波长的增加的信号。将来自卤钨灯一侧的光用
Figure BDA0003109416790000594
KG1滤光器滤光以吸收热量，并用
Figure BDA0003109416790000595
B-440滤光器进行滤光以允许更短波长的通过。光的另一侧用
Figure BDA0003109416790000596
KG1滤光器滤光或未滤光。通过以下来来收集光：将来自灯的每一侧的光聚焦至分裂端、分叉的纤维光缆的单独的端部上、并且随后结合成一个光源，该光源从电缆的单个端部出现。将4至6英寸(10.2cm至15.25cm)的光管附接至电缆的单个端部以确保适当的混合。宽带光源配备有在数据收集期间暂时打开的
Figure BDA0003109416790000597
VS-25高速计算机控制的遮光器。
通过使来自电缆的单个端部的光穿过保持在计算机驱动的(检偏器偏振器)、机动旋转台的Moxtek,
Figure BDA0003109416790000598
偏振器(型号M-061.PD、M660、U651或来自PhysikInstrumente的等效物)来实现光源的偏振。将监测光束设定成使得一个偏振平面(0°)垂直于光学工作台的平面并且第二偏振平面(90°)平行于光学工作台的平面。在23℃±0.1℃(通过温控空气室维持该温度)下在空气中运行测试样品。
为了使部分4中所制备的测试样品配向，向光路中添加第二偏振器(研究级膜偏振器，诸如来自OptoSigma,SPF-50C-32的偏振器)。将第二偏振器设定至第一检偏器偏振器的90°(+/-0.1度)。将样品放置在安装在旋转台上的自定心夹具中的空气室中(型号M-061.PD、M660、U651或来自Physik Instrumente的等效物)。将激光束(Coherent-ULN 635二极管激光器)导向通过交叉偏振器和样品。通过分光光度计以相对计数测量激光束的信号强度。将测试样品以3度增量旋转120度，以便定位激光束的最小透射光强度。然后将测试样品定位在最小透射光强度附近，并且然后将测试样品以0.1度的步长旋转12度，以便根据样品质量将最小透射定位至+/-0.1度。然后将测试样品最终定位在最小透射角处。此时，测试样品平行或垂直于Moxtek检偏器偏振器配向。从光路中移除第二偏振器和二极管激光束。使用该方法，在任何活化之前将测试样品配向至±0.1度。
为了进行测量，将各测试样品暴露于来自活化光源的约6.7W/m2的UVA 15分钟以活化光致变色化合物。使用具有检测器系统的国际光学公司(国际光学公司)研究辐射计(型号ILT950(FC))来验证每天开始时的暴露。然后使来自监测源的光(其偏振于0°偏振平面)经过样品并聚焦至1英寸(2.54cm)累计球中，使用单功能纤维光缆将其连接至OCEAN
Figure BDA0003109416790000601
S2000分光光度计。使用海洋光学公司(OCEAN OPTICS)驱动连同来自全视线光学公司(Transitions Optical,Ltd.)的专有软件收集经过样品之后的光谱信息。在将光致变色材料活化时，来回旋转偏振器的位置以将来自监测光源的光偏振至90°偏振平面并返回。在活化期间以5秒的间隔收集大约600至1200秒的数据。对于每次测试，调整偏振器的旋转以按以下偏振平面顺序收集数据：0°、90°、90°、0°等。
吸收比(AR)是在90°偏振(与检偏器偏振器垂直取向，最小透射)与0°偏振(与检偏器偏振器平行取向，最大透射)下测量的吸收的比率。
从漂白状态(未活化状态)到变暗状态(活化状态)的光密度变化(ΔOD)通过以下来确定：确立初始透射率，打开来自氙灯的遮光器以提供紫外辐射以将测试样品从漂白状态改变至活化状态。以选定的时间间隔收集数据，测量活化状态下的透射率，并根据下式计算光密度变化：ΔOD＝log(％Tb/％Ta)，其中％Tb是在漂白状态下的百分比透射率，％Ta是在活化状态下的百分比透射率，并且对数是以10为底。
消色半衰期(Τ1/2)是测试样品中光致变色化合物的活化形式的ΔOD在十五分钟之后、或在达到饱和或接近饱和之后，在室温下在移除活化光源之后测量的ΔOD的一半的时间间隔，以秒为单位。
从根据本发明的实例和对比实例(CE)获得的光致变色性能测试结果(吸收比和消色半衰期)总结于以下表10中。
表10.
光致变色性能测试结果
实例 AR 消色(T<sub>1/2</sub>)
实例45 6.9 198
实例46 6.5 188
实例47 7.4 186
实例48 7.3 195
实例49 6.6 202
实例50 5.8 280
实例51 5.6 196
实例52 5.3 182
实例53 5.6 205
实例54 5.6 201
CE-55 4.8 244
CE-56 4.8 237
CE-57 4.7 239
以上表10中所总结的结果证明，与以下相比，包括根据本发明的含介晶的化合物的涂覆层提供了在活化状态下改善的二向色性特性(如由更大量级的AR值指示的)：对比实例(CE-55和CE-56)，其不包括具有末端R-取代的二环己基的含介晶的化合物；以及对比实例(CE-57)，其不包括含介晶的化合物。用根据本发明的含介晶的化合物观察到改善的二向色性特性，其具有：两个末端R-取代的二环己基(实例45-50)；以及单个末端R-取代的二环己基和单个末端丙烯酸酯基团(实例51-54)。另外，与对比实例CE-55、CE-56、以及CE-57相比，观察到根据本发明的含介晶的化合物提供改善的消色半衰期值(实例45-49和实例51-54)。
已经根据本发明的特定实施例的具体细节描述了本发明。这并不旨在认为这些细节是对本发明的范围的限制，除非在它们包括在所附权利要求中的程度上。

Claims (15)

1.一种含介晶的化合物，其由以下式(I)表示，
Figure FDA0003109416780000011
其中：
(A)介晶-1由以下式(II)表示，
Figure FDA0003109416780000012
其中：
R选自氢、烷基、以及烷氧基；并且
对于式(II)，e’和f’每次出现时独立地是从0至4，前提是e’和f’的总和至少是2；
(B)介晶-2由介晶-1的式(II)、或以下式(III)表示，
Figure FDA0003109416780000013
其中：
P选自R、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、环氧乙烷、羟基、氨基、羧酸、以及羧酸酯；
d是0至20；
对于各d，S1独立地选自S1-间隔基单元，所述S1-间隔基单元选自-(CH2)-；-O-；-C(O)-；以及-NH-，前提是当两个包含杂原子的S1-间隔基单元连接在一起时，连接所述S1-间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接；
Q1是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂环脂肪族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的杂芳基；其中所述脂环族基团取代基、杂环脂肪族基团取代基、芳基取代基、以及杂芳基取代基各自独立地选自烷基和卤素；并且
对于式(III)，e”和f”每次出现时独立地是从0至6，前提是e”和f”的总和至少是2；
其中，独立地，对于式(II)和式(III)中的每一个，
(i)Q2和Q3每次出现时独立地是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂环脂肪族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的杂芳基；其中所述脂环族基团取代基、杂环脂肪族基团取代基、芳基取代基、以及杂芳基取代基各自独立地选自烷基和卤素；
(ii)S2、S3、以及S4每次出现时独立地选自间隔基单元，所述间隔基单元选自-(CH2)-；-O-；-C(O)-；以及-NH-；并且
(iii)e、f、以及g每次出现时独立地是0至3，前提是当两个包含杂原子的间隔基单元连接在一起时，连接所述间隔基单元使得杂原子不直接彼此连接；
(C)-L-由以下式(IV)表示，
-(A-B)y-E- (IV)
其中：
(i)y是1至30；
(ii)对于各y，各A独立地是选自由脂肪族基团和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团；
(iii)对于各y，各B独立地是选自由以下组成的组的二价基团：-O-；-C(O)O-；-OC(O)O-；-C(O)N(R1)-，其中R1是H或烷基；
-NH-C(O)O-；-N(R2)C(O)N(R2)-，其中各R2独立地选自H或烷基；
Figure FDA0003109416780000021
其中n是1至5，并且对于各n，各R3独立地选自甲基、乙基、以及苯基；-Si(R4)(R4)-，其中各R4独立地选自甲基、乙基、以及苯基；未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的-O-(芳基)-O-；其中所述脂环族取代基、所述芳基取代基、以及-O-(芳基)-O-取代基各自独立地选自烷基、以及-(S1)d-P，其中S1、d和P各自如对于式(III)所定义的；并且
(iv)E是选自由脂肪族基团和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团。
2.如权利要求1所述的含介晶的化合物，其中：
(B)对于式(III)，
Q1是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；以及未取代或取代的三蝶烯基；其中所述环烷基取代基、苯基取代基、萘基取代基、以及三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素；并且
其中，独立地，对于式(II)和式(III)中的每一个，
Q2和Q3每次出现时独立地是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；以及未取代或取代的三蝶烯基；其中所述环烷基取代基、苯基取代基、萘基取代基、以及三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素。
3.如权利要求2所述的含介晶的化合物，其中：
对于式(III)，Q1是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的1,4-环己基；未取代或取代的1,4-苯基；未取代或取代的1,5-萘基；未取代或取代的2,6-萘基；未取代或取代的1,8-萘基；以及未取代或取代的1,4-三蝶烯基；其中所述1,4-环己基取代基、1,4-苯基取代基、1,5-萘基取代基、2,6-萘基取代基、1,8-萘基取代基、以及1,4-三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素；并且
独立地，对于式(II)和式(III)中的每一个，
Q2和Q3每次出现时独立地是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的1,4-环己基；未取代或取代的1,4-苯基；未取代或取代的1,5-萘基；未取代或取代的2,6-萘基；未取代或取代的1,8-萘基；以及未取代或取代的1,4-三蝶烯基；其中所述1,4-环烷基取代基、1,4-苯基取代基、1,5-萘基取代基、2,6-萘基取代基、1,8-萘基取代基、以及1,4-三蝶烯基取代基各自独立地选自烷基和卤素。
4.如权利要求3所述的含介晶的化合物，其中：
(A)对于式(II)，
R选自氢和烷基；
(B)对于式(III)，
P选自R、丙烯酸酯、以及甲基丙烯酸酯；
(C)对于式(IV)，
(ii)对于各y，各A独立地是选自由烷基和卤代烷基组成的组的二价基团；
(iii)对于各y，各B独立地是选自由以下组成的组的二价基团：-O-；-C(O)O-；-OC(O)O-；-C(O)N(R1)-，其中R1是H或烷基；
-NH-C(O)O-；-N(R2)C(O)N(R2)-，其中各R2独立地选自H或烷基；
Figure FDA0003109416780000041
其中n是1至5，并且对于各n，各R3独立地选自甲基和苯基；-Si(R4)(R4)-，其中各R4独立地选自甲基和苯基；未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；以及未取代或取代的-O-(苯基)-O-；其中所述环烷基取代基、所述苯基取代基、以及-O-(苯基)-O-取代基各自独立地选自烷基、以及-(S1)d-P，其中S1、d和P各自如对于式(III)所定义的；并且
(iv)E是选自由烷基和卤代烷基组成的组的二价基团。
5.如权利要求1所述的含介晶的化合物，其中，前提是，对于式(IV)，没有B或者仅一个B是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的芳基；以及未取代或取代的-O-(芳基)-O-。
6.如权利要求5所述的含介晶的化合物，其中，前提是，对于式(IV)，没有B或者仅一个B是选自由以下组成的组的二价基团：未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；以及未取代或取代的-O-(苯基)-O-。
7.如权利要求1所述的含介晶的化合物，其中，介晶-2由介晶-1的式(II)表示。
8.如权利要求7所述的含介晶的化合物，其中，介晶-1和介晶-2相同。
9.如权利要求1所述的含介晶的化合物，其中，-L-包含至少20个键。
10.一种液晶组合物，其包含如权利要求1所述的含介晶的化合物。
11.如权利要求10所述的液晶组合物，其进一步包含光致变色化合物、二向色性化合物、以及光致变色-二向色性化合物中的至少一种。
12.如权利要求11所述的液晶组合物，其中，所述光致变色-二向色性化合物包含至少一个光致变色部分，并且所述光致变色化合物和所述光致变色-二向色性化合物的各光致变色部分在各情况下独立地选自茚并稠合萘并吡喃、萘并[1,2-b]吡喃、萘并[2,1-b]吡喃、螺芴并[1,2-b]吡喃、菲并吡喃、喹啉并吡喃、荧蒽并吡喃、螺吡喃、苯并噁嗪、萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪、螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪、螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪、俘精酸酐、俘精酰亚胺、二芳基乙烯、二芳基烷基乙烯、二芳基烯基乙烯、非热可逆光致变色化合物、以及它们的混合物。
13.一种光学元件，其包含：
基底；以及
在所述基底的表面的至少一部分上的层，其中所述层包含如权利要求1所述的含介晶的化合物。
14.如权利要求13所述的光学元件，其进一步包含插入在所述基底与所述层之间的配向层，其中所述配向层通过暴露于以下中的至少一种而至少是部分地可配向的：磁场、电场、线性偏振辐射、剪切力、或它们的两种或更多种的组合。
15.如权利要求13所述的光学元件，其中，所述光学元件选自显示元件、窗、镜、液晶盒元件、以及眼科元件，优选地选自矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、眼内镜片、放大镜片、保护性镜片、以及护目镜。
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