CN1509280A

CN1509280A - 手性化合物

Info

Publication number: CN1509280A
Application number: CNA028101901A
Authority: CN
Inventors: A��ո�ݿ�; A·陶戈拜克; P·克什; D·保鲁斯; J·克劳斯; J·苏尔曼; ÷; M·海克梅尔
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2004-06-30
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: US7425356B2; KR100920912B1; CN100338054C; JP2005501003A; EP1389199A1; EP1389199B1; HK1065310A1; US20070229732A1; KR20040018374A; JP4425545B2; US20040135119A1; WO2002094805A1; US7223450B2

Abstract

本发明涉及通式I的手性化合物，其中X¹，X²，Y¹，Y²，x¹，x²，y¹，y²，B，C，U¹，U²，V¹，V²，W¹和W²具有在权利要求1中给出的意义，涉及包括通式I的至少一种手性化合物的液晶混合物，涉及可通过聚合包括通式I的至少一种手性化合物的可聚合混合物来获得的手性线性或交联的液晶聚合物，涉及通式I的手性化合物和从它获得的混合物和聚合物在液晶显示器，有源和无源的光学元件，粘合剂，具有各向异性机械性能的合成树脂，化妆品和药物组合物，诊断剂，液晶颜料中，用于装饰性和安全应用，非线性光学，光信息存储器或作为手性掺杂剂的用途，以及涉及包括包含通式I的至少一种手性化合物的混合物的液晶显示器。

Description

手性化合物

本发明涉及手性化合物，涉及含有该手性化合物的液晶混合物，涉及从手性化合物和液晶混合物获得的聚合物，和涉及该手性化合物，液晶混合物和从它们获得的聚合物在液晶显示器，有源和无源的光学元件象偏振器，补偿器，校准层，滤色器或全息元件中，在粘合剂，有各向异性机械性能的合成树脂，化妆品和药物组合物，诊断剂，液晶颜料中，用于装饰和安全应用，在非线性光学，光信息存储器中或作为手性掺杂剂的用途。

手性化合物能够作为掺杂剂在用于例如液晶显示器的液晶混合物中用于诱导或增强螺旋状扭转。根据方程式(1)，在第一近似值中的分子螺旋体的螺距p-这对于大多数的实际应用是足够的-与液晶宿主混合物中手性掺杂剂的浓度成反比：

p = \frac{1}{HTP} \cdot \frac{1}{c} - - - (1)

该比例因数是手性掺杂剂的螺旋状扭转功率(HTP)。

对于许多应用来说，希望让LC混合物具有扭转的相。这些例如是相变显示器，客-主(guest-host)显示器，无源和有源矩阵TN和STN显示器，象AMD-TN，铁电显示器和胆甾型液晶显示器，象SSCT(surfacestabilized cholesteric texture(表面稳定化胆甾织构))或PSCT(聚合物稳定化胆甾织构)显示器，包括具有温度补偿特性的显示器，例如通过根据本发明的胆甾型化合物单独或与其它手性掺杂剂相结合的合适选择。对于这些应用，理想的是让手性掺杂剂具有高HTP，以便减少为了诱导所希望的螺距而需要的掺杂剂的量。

对于一些应用，希望有一种显示出强螺旋状扭转和因此短的螺距长度的LC混合物。例如在用于选择性地反射型胆甾显示器象SSCT或PSCT的液晶混合物中，选择该螺距，使得由胆甾螺旋体反射的波长的最大值是在可见光范围内。另一个可能的应用是用于光学元件如胆甾型宽带偏振器或延迟膜的具有手性液晶相的聚合物膜。

从方程式(1)可以看出，通过较高量的掺杂剂或使用具有高HTP的掺杂剂能够实现短的螺距。

手性化合物例如公开于WO 95/16007，WO 98/00428和GB 2328207 A中。

然而，现有技术的手性掺杂剂常常显示出低的HTP值，因此需要较高量的掺杂剂。这是一个缺点，因为手性掺杂剂仅仅作为纯对映异构体来使用和因此是高花费的和难于合成。

此外，当以较高量使用现有技术的手性掺杂剂时，它们常常不利地影响液晶宿主混合物的性能，例如澄清点，介电各向异性Δε，粘度，驱动电压或转换时间。

现有技术的手性化合物的另一个缺点是，它们在液晶宿主混合物中显示低的溶解度，导致在低温下的所不希望有的结晶。为了克服这一缺点，典型地需要将两种或更多种不同的手性掺杂剂加入到该宿主混合物中。这意味着更高成本并且对于混合物的温度补偿还需要另外的措施，因为需要选择不同的掺杂剂，以使得它们的扭转的温度系数彼此补偿。

因此，非常需要具有高HTP的手性化合物，它容易合成，能够以较低的量使用，显示了胆甾螺距的改进的温度稳定性，例如为了利用恒定的反射波长，不影响液晶宿主混合物的性能，和在宿主混合物中显示良好的溶解度。

本发明的目的是提供具有这些性能的手性化合物，但是它们不具有正如以上讨论的现有技术的手性掺杂剂的缺点。

本发明的另一个目标是拓展手性化合物库(pool)，该化合物能够用作由专家们可利用的掺杂剂。

已经发现这些目的能够通过提供如下所述的手性化合物来实现。

因此，本发明的一个目的是通式I的手性化合物

其中

X¹，X²，Y¹和Y²彼此独立地是F，Cl，Br，I，CN，SCN，SF₅，具有至多25个C原子的直链或支链烷基，该烷基可以是未被取代的，或是被F、Cl、Br、I或CN进行单-或多取代的，一个或多个非相邻CH₂基团还有可能在各情况下彼此独立地被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CH＝CH-或-C≡C-替代但要求O和/或S原子彼此不直接相连，可聚合的基团，或任选被L或被可聚合基团进行单-或多取代的具有至多20个C原子的环烷基或芳基，

R⁰是H或具有1一4个C原子的烷基，

x¹和x²彼此独立地是0，1或2，

y¹和y²彼此独立地是0，1，2，3或4，

B和C彼此独立地是芳族或部分地或完全地饱和的脂肪族六员环，其中一个或多个CH基团可以被N替代和一个或多个CH₂基团可以被O和/或S替代，

W¹和W²中的一个是-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R和另一个是R¹或A³，或W¹和W²两者都是-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R，其中W¹和W²不同时是H，或

是

或

U¹和U²彼此独立地是CH₂，O，S，CO或CS，

V¹和V²彼此独立地是(CH₂)_n，其中至多四个非相邻的CH₂-基团可以被O和/或S替代，以及V¹和V²当中的一个，或，对于

是的情况，

V¹和V²当中的一个或两者也可表示单键，

n是1到7的整数，

Z¹和Z²彼此独立地是-O-，-S-，-CO-，

-COO-，-OCO-，-O-COO-，-CO-NR⁰-，-NR⁰-CO-，

-OCH₂-，-CH₂O-，-SCH₂-，-CH₂S-，-CF₂O-，-OCF₂-，

-CF₂S-，-SCF₂-，-CH₂CH₂-，-CF₂CH₂-，-CH₂CF₂-，

-CF₂CF₂-，-CH＝N-，-N＝CH-，-N＝N-，-CH＝CH-，-CF＝CH-，

-CH＝CF-，-CF＝CF-，-C≡C-，-CH＝CH-COO-，-OCO-CH＝CH-或单键，

A¹，A²和A³彼此独立地是1，4-亚苯基，其中，另外，一个或多个CH基团可以被N替代，1，4-亚环己基，其中，另外，一个或两个非相邻的CH₂基团可以被O和/或S替代，1，3-二氧戊环-4，5-二基，1，4-亚环己烯基，1，4-双环-(2，2，2)-亚辛基，哌啶-1，4-二基，萘-2，6-二基，十氢萘-2，6-二基，或1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基，所有这些基团有可以是未被取代的，或是被L进行单-或多取代的，以及A¹也可以是单键，

L是卤素或氰基，硝基，具有1-7个C原子的烷基，烷氧基，烷基羰基或烷氧基羰基，其中一个或多个H原子可以被F或Cl取代，

m在各情况下独立地是0，1，2或3，和

R和R¹彼此独立地是H，F，Cl，Br，I，CN，SCN，OH，SF₅，具有至多25个C原子的直链或支链烷基，该烷基可以是未被取代的，或被F，Cl，Br，I或CN进行单-或多取代，一个或多个非相邻的CH₂基团也有可能在各情况下彼此独立地被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CH＝CH-或-C≡C-替代但要求O和/或S原子不是彼此直接相连，或是可聚合的基团。

本发明的另一个目的是含有具有通式I的至少一种化合物的液晶混合物。

本发明的另一个目的是包括通式I的至少一种化合物的可聚合的液晶混合物。

本发明的另一个目的是可从包括通式I的一种或多种化合物的可聚合的液晶混合物获得的、具有扭转结构的线性或交联的各向异性聚合物。

本发明的再一目的是通式I的化合物或包括它们的液晶混合物或各向异性聚合物膜在液晶显示器，如STN，TN，AMD-TN，温度补偿型，铁电型，客-主型(guest-host)，相变型或表面稳定化或聚合物稳定化的胆甾织构(SSCT，PSCT)型显示器中，在有源和无源的光学元件像偏振器，补偿器，校准层，滤色器或全息元件中，在粘合剂，有各向异性机械性能的合成树脂，化妆品和药物组合物，诊断剂，液晶颜料中，用于装饰和安全应用，在非线性光学，光信息存储器中或作为手性掺杂剂的用途。

本发明的再一个目的是包括液晶混合物的液晶显示器，该混合物包括通式I的至少一种手性化合物。

本发明的手性化合物具备几个优点

●它们显示高HTP，

●它们在液晶混合物中显示出良好的溶解度，

●它们显示宽的液晶相，

●当本发明的化合物在液晶混合物中用作手性掺杂剂时，由于它们的高溶解度，更高量的掺杂剂可用于产生高扭转(＝小螺距)，

●对于需要较高量的掺杂剂的情况，由于本发明掺杂剂的宽的液晶相，宿主混合物的液晶相较少受到不利影响，

●由于它们的高HTP，只需要较低量的本发明掺杂剂即可实现高螺距，因此混合物的液晶性能较少受到不利影响，

●容易制备对映异构纯的本发明的手性化合物，

●可获得(availability)两螺旋形体是重要的优点，例如用于安全应用中，因为能够制造出反射单手的圆偏振光的手性膜或涂层。

本发明的手性化合物是内消旋产生型(mesogenic)或甚至液晶型的，即它们能够诱导或增强中间相行为，例如与其它化合物混合，或甚至它们自己显示出一种或多种中间相。本发明的化合物还有可能仅仅在与其它化合物所形成的混合物中，或对于可聚合的化合物情况下，当被(共)聚合时，显示出中间相行为。内消旋产生型本发明手性化合物是尤其优选的。

尤其优选的是具有通式I的下列化合物

-B和C当中的至少一个，优选B和C两者是芳族环。

-B和C当中的至少一个，优选B和C两者含有两个饱和C原子。

-B和C当中的至少一个，优选B和C两者含有四个饱和C原子。

-U¹和U²当中的至少一个，非常优选U¹和U²两者都是O。

-V¹和V²是(CH₂)_n，其中n是1，2，3或4，非常优选V¹和V²中的一个是CH₂和另一个是CH₂或(CH₂)₂。

-V¹和V²中的一个是CH₂和另一个是单键。

-Z¹和Z²中的至少一个是-CF₂O-，-OCF₂-或-CF₂CF₂-。这些化合物在液晶混合物中具有特别高的溶解度。

-Z¹是单键。

-基团Z¹和Z²中的至少一个是-CF₂O-，-OCF₂-，-CF₂CF₂-或-CF＝CF-和另一个是-COO-，-OCO-，-CH₂-CH₂-或单键。

-Z¹和Z²中的至少一个是-C≡C-。这些化合物尤其适合于其中需要高度双折射材料的应用。

是

或

和m是0或1，尤其0，非常优选m是0和A¹是单键。

-W¹是R¹或A³，尤其H或F，和W²是-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R，其中m是1或2。

-x¹和x²是1。

-y¹和y²是1。

-x¹，x²，y¹和y²是0。

-X¹，X²，Y¹和Y²中的至少一个，优选一个或两个表示或包括可聚合的基团。

-R是可聚合的基团。

-R是具有1到12个C原子的直链烷基，其中一个或多个H原子可以被F或CN替代，一个或多个非相邻的CH₂基团也有可能在各情况下彼此独立地被-O-，-S-，-NH-，-N(CH₃)-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CH＝CH-或-C≡C-替代但要求氧原子不彼此直接相连，非常优选具有1到12个C原子的烷基或烷氧基。

-R是(CH₂)_f-OH，其中f是0或从1到12的整数。

-X¹，X²，Y¹，Y²和R¹选自H，F和具有1到12个C原子的直链烷基，其中一个或多个H原子可以被F或CN替代，一个或多个非相邻的CH₂基团也有可能在各情况下彼此独立地被-O-，-S-，-NH-，-N(CH₃)-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CH＝CH-或-C≡C-替代但要求氧原子不彼此直接相连，和非常优选是H、F和具有1到12个C原子的烷基或烷氧基。

-X¹，X²，Y¹和Y²是芳基，优选苯基，它是未被取代的或被L单-或多取代，优选在4-位上被L单取代。

-L是F，Cl，CN或具有1到7个C原子的任选氟化的烷基，烷氧基，烷基羰基或烷氧基羰基。

-L是F，Cl，CN，NO₂，CH₃，C₂H₅，OCH₃，OC₂H₅，COCH₃，

COC₂H₅，CF₃，CHF₂，CH₂F，OCF₃ OCHF₂，OCH₂F或OC₂F₅-

-A³是1，4-亚苯基或1，4-亚环己基，它任选被至多5个，非常优选1，2或3个F或Cl原子或CN，NO₂，具有1-4个C原子的烷基，烷氧基，烷基羰基或烷氧基羰基基团取代，其中一个或多个H原子可以被F或Cl取代。

-A¹和A²选自未被取代的或被至多4个基团L取代的1，4-亚苯基和反式-1，4-亚环己基。

-该内消旋基团-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m引入一个，两个或三个五-或六元环。

-该内消旋基团-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-是双环己基，联苯基，苯基环己基，环己基苯基或联苯基环己基，其中该苯基环任选被一个或两个F原子取代。

更小一组的优选的内消旋基团-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m列于如下。为了简便起见，在这些基团中的Phe是1，4-亚苯基，它也可以被一个或多个如以上所定义的基团L取代，Cyc是1，4-亚环己基和Z在各情况下独立地具有在通式I中的Z¹的意义中的一个。优选的内消旋基团的列表包括下面的通式和它们的镜像

-Phe- II-1

-Cyc- II-2

-Phe-Z-Phe- II-3

-Phe-Z-Cyc- II-4

-Cyc-Z-Cyc- II-5

-Phe-Z-Phe-Z-Phe- II-6

-Phe-Z-Phe-Z-Cyc- II-7

-Phe-Z-Cyc-Z-Phe- II-8

-Cyc-Z-Phe-Z-Cyc- II9

-Cyc-Z-Cyc-Z-Phe- II-10

-Cyc-Z-CyC-Z-Cyc- II-11

特别优选的是子通式II-3，II-4，II-5，II-6，II-7和II-10，尤其II-4和II-5。

进一步优选的是子通式II-5，其中Z是-CF₂CF₂-和子通式II-3和II-4，其中Z是-OCF₂-。

进一步优选的是子通式II-10和II-11，其中在两个亚环己基环之间的一个或两个Z是-CF₂CF₂-，和子通式II-6，II-7，II-8，II-9，和II-10，其中在两个亚苯基环之间或在亚苯基和亚环己基环之间的一个或两个Z是-OCF₂-或-CF₂O-，其中该O原子与该亚苯基环邻接。

另一个基团Z优选是-COO-，-OCO-，-CH₂CH₂-或单键。

进一步优选的是其中内消旋基团包括至少一个基团Phe的化合物，该基团Phe被一个或两个基团L，优选在3-和/或5-位上，进一步优选在2-和/或3-位上取代，和L是F，Cl，CH₃，OCH₃，CF₃，CHF₂，CH₂F，OCF₃OCHF₂，OCH₂F或CN。

L优选是F，Cl，CN，NO₂，CH₃，C₂H₅，OCH₃，OC₂H₅，COCH₃，COC₂H₅，CF₃，CHF₂，CH₂F，OCF₃OCHF₂，OCH₂F，OC₂F₅，尤其F，Cl，CN，CH₃，CHF₂，C₂H₅，OCH₃，OCHF₂，CF₃和OCF₃，最

优选F，CH₃，CF₃，OCH₃，OCHF₂和OCF₃。

如果在通式I中的X¹，X²，Y¹，Y²，R或R¹是烷基或烷氧基基团，即其中末端CH₂基团被-O-替代，它可以是直链或支链。它优选是直链，具有2，3，4，5，6，7或8个碳原子和因此优选是乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，乙氧基，丙氧基，丁氧基，戊氧基，己氧基，庚氧基，或辛氧基，此外还有例如甲基，壬基，癸基，十一基，十二烷基，十三烷基，十四烷基，十五烷基，壬氧基，癸氧基，十一烷氧基，十二烷氧基，十三烷氧基或十四烷氧基。

氧杂烷基，即其中一个CH₂基团被-O-替代，优选是，例如，直链2-氧杂丙基(＝甲氧基甲基)，2-(＝乙氧基甲基)或3-氧杂丁基(＝2-甲氧基乙基)，2-，3-，或4-氧杂戊基，2-，3-，4-，或5-氧杂己基，2-，3-，4-，5-，或6-氧杂庚基，2-，3-，4-，5-，6-或7-氧杂辛基，2-，3-，4-，5-，6-，7-或8-氧杂壬基或2-，3-，4-，5-，6-，7-，8-或9-氧杂癸基。

卤素优选是F或Cl。

在通式I中的X¹，X²，Y¹，Y²，R或R¹可以是极性或非极性基团。对于极性基团，它选自CN，OH，SF₅，卤素，OCH₃，SCN，COR⁵，COOR⁵或具有1-4个C原子的单-低聚-或多氟化烷基或烷氧基。R⁵是具有1-4个，优选1-3个C原子的任选氟化的烷基。尤其优选的极性基团选自F，Cl，CN，OCH₃，COCH₃，COC₂H₅，COOCH₃，COOC₂H₅，CF₃，CHF₂，CH₂F，OCF₃，OCHF₂，OCH₂F，C₂F₅和OC₂F₅，尤其F，Cl，CN，CF₃，OCHF₂和OCF₃。对于非极性基团，它优选是具有至多15个C原子的烷基或具有2-15个C原子的烷氧基。

在通式I中的X¹，X²，Y¹，Y²，R或R¹可以是非手性或手性基团。对于手性基团，它优选选自通式III：

其中

Q¹是具有1到9个C原子的亚烷基或亚烷基氧基或单键，

Q²是具有1到10个C原子的烷基或烷氧基，该基团可以是未被取代的，或被F，Cl，Br或CN单-或多取代，一个或多个非相邻CH₂基团也有可能在各情况下彼此独立地被-C≡C-，-O-，-S-，-NH-，-N(CH₃)-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-或-CO-S-替代但要求氧原子不彼此直接相连，

Q³是F，Cl，Br，CN或与Q²同样定义但与Q²不同的烷基或烷氧基。

对于在通式I中的Q¹是亚烷基氧基基团，该O原子优选是靠近该手性C原子。

通式III的优选的手性基团是2-烷基，2-烷氧基，2-甲基烷基，2-甲基烷氧基，2-氟烷基，2-氟烷氧基，2-(2-ethin)-烷基，2-(2-ethin)-烷氧基，1，1，1-三氟-2-烷基和1，1，1-三氟-2-烷氧基。

特别优选的手性基团是2-丁基(＝1-甲基丙基)，2-甲基丁基，2-甲基戊基，3-甲基戊基，2-乙基己基，2-丙基戊基，尤其例如2-甲基丁基，2-甲基丁氧基，2-甲基戊氧基，3-甲基戊氧基，2-乙基己氧基，1-甲基己氧基，2-辛基氧基，2-氧杂-3-甲基丁基，3-氧杂-4-甲基戊基，4-甲基己基，2-己基，2-辛基，2-壬基，2-癸基，2-十二烷基，6-甲氧基辛氧基，6-甲基辛氧基，6-甲基辛酰氧基，5-甲基庚氧基羰基，2-甲基丁酰氧基，3-甲基戊酰氧基，4-甲基己酰氧基，2-氯丙酰氧基，2-氯-3-甲基丁酰氧基，2-氯-4-甲基戊酰氧基，2-氯-3-甲基戊酰氧基，2-甲基-3-氧杂戊基，2-甲基-3-氧杂己基，1-甲氧基丙基-2-氧基，1-乙氧基丙基-2-氧基，1-丙氧基丙基-2-氧基，1-丁氧基丙基-2-氧基，2-氟辛氧基，2-氟癸氧基，1，1，1-三氟-2-辛基氧基，1，1，1-三氟-2-辛基，2-氟甲基辛氧基。非常优选的是2-己基，2-辛基，2-辛基氧基，1，1，1-三氟-2-己基，1，1，1-三氟-2-辛基和1，1，1-三氟-2-辛基氧基。

另外，含有非手性支链基团X¹，X²，Y¹，Y²，R或R¹的通式I的化合物有时具有重要性，例如，由于发生结晶的趋势的下降。这一类型的支链基团不含有一个以上的链分支。优选的非手性的支链基团是异丙基，异丁基(＝甲基丙基)，异戊基(＝3-甲基丁基)，异丙氧基，2-甲基-丙氧基和3-甲基丁氧基。

对于包括可聚合的基团的化合物，它优选选自通式P-Sp-X，其中

P是CH₂＝CW¹-COO-，

CH₂＝CW²-O-，CH₃-CH＝CH-O-，HO-CW²W³，HS-CW²W³-，

HW²N-，HO-CW²W³-NH-，CH₂＝CW¹-CO-NH-，CH₂＝CH-

(COO)_k1-Phe-(O)_k2-，Phe-CH＝CH-，HOOC-，OCN-或

W⁴W⁵W⁶Si

Sp是具有1到25个C原子的间隔基或单键，

X是-O-，-S-，-OCH₂-，-CH₂O-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，

-CO-NR⁰-，-NR⁰-CO-，-OCH₂-，-CH₂O-，-SCH₂-，-CH₂S-，

-CH＝CH-COO-，-OOC-CH＝CH-或单键，

-W¹是H，Cl，CN，苯基或具有1到5个C原子的烷基，尤其是H，Cl或CH₃。

W²和W³彼此独立地是H或具有1到5个C原子的烷基，尤其是甲基，乙基或正丙基，

W⁴，W⁵和W⁶彼此独立地是Cl，具有1到5个C原子的氧杂烷基或氧杂羰基烷基，

Phe是1，4-亚苯基，

k1和k2彼此独立地是0或1，和

R⁰是H或具有1-4个C原子的烷基。

P优选是乙烯基，丙烯酸酯基团，甲基丙烯酸酯基团，丙烯基醚基团或环氧基，尤其优选丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团。

在另一个优选实施方案中P是包括两个或更多个反应活性结构部分的支链基团，象例如选自-OCO-CR⁰(CH₂-OCO-CW＝CH₂)₂和-OCO-C(CH₂-OCO-CW＝CH₂)₃的基团，其中W是H，Cl或CH₃和R是H或具有1到4个C原子的烷基，优选H或甲基。

对于间隔基团Sp，能够使用为本技术领域中的那些技术人员已知用于此目的的全部基团。该间隔基团Sp优选是具有1到20个C原子，尤其1到12个C原子的直链或支链的亚烷基基团，其中，另外，一个或多个非相邻的CH₂基团可以被-O-，-S-，-NH-，-N(CH₃)-，-CO-，-O-CO-，-S-CO-，-O-COO-，-CO-S-，-CO-O-，-CH(卤素)-，-CH(CN)-，-CH＝CH-或-C≡C-替代。

典型的间隔基团是例如-(CH₂)_p-，-(CH₂CH₂O)_r-CH₂CH₂-，-CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-或-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-，其中p是2到12的整数和r是1到3的整数。

优选的间隔基团是例如亚乙基，亚丙基，亚丁基，亚戊基，亚己基，亚庚基，亚辛基，亚壬基，亚癸基，亚十一烷基，亚十二烷基，亚十八烷基，亚乙基氧基亚乙基，亚甲基氧基亚丁基，亚乙基-硫亚乙基，亚乙基-N-甲基-亚胺基亚乙基，1-甲基亚烷基，亚乙烯基，亚丙烯基和亚丁烯基。

尤其优选的是通式I的本发明手性化合物，其中Sp-X表示具有2到6个C原子的亚烷基或亚烷基氧基。直链基团尤其是优选的。

在本发明的另一个优选实施方案中，该手性化合物包括至少一个间隔基团Sp，它是通式IV的手性基团：

其中

Q¹是具有1到10个C原子的亚烷基或亚烷基氧基或单键，

Q²是具有1到10个C原子的亚烷基或亚烷基氧基或单键，不同于Q¹，和

Q³是不同于Q²的卤素，氰基基团或具有1到4个C原子的烷基或烷氧基。

对于在通式IV中的Q¹是亚烷基氧基基团，该O原子优选是靠近该手性C原子。

另一个优选实施方案涉及包括光致可聚合的基团，例如具有C＝C，C＝N或N＝N双键的基团的通式I的化合物。这些化合物通过利用例如UV光的光辐照，由E-Z-或顺-反异构化来改变它们的形状。

特别优选的是通式I的光可异构化的化合物，其中W¹和W²中的一个或两个表示-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R和Z¹或Z²是光可异构化的基团，尤其-CH＝CH-COO-或-OCO-CH＝CH-。非常特别优选的是通式I的光可异构化的化合物，其中W¹是-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R和Z¹是-OCO-CH＝CH-。

通式I的光可异构化化合物利用例如360nm的UV光的光分解具有将光可异构化基团的双键从E异构化成Z的作用，因此完全改变该分子的形状和因此改变分子物理性能如扭转功率。

通式I的手性化合物能够与其它内消旋化合物混合而得到手性液晶混合物。如果此类液晶混合物，例如胆甾混合物是作为薄层被涂敷和校直在表面上和然后利用例如360nm的UV光来光分解，则光会改变可异构化的掺杂剂的形状一这进而降低HTP，这具有提高混合物的螺距和因此提高反射波长的总体效果。

如果辐射是通过面向用手性光可异构化化合物掺杂的液晶混合物的层的光掩模来进行，则获得了光掩模形状的图案，其中该层的不同区域显示出不同的反射波长。如果该混合物的光可异构化化合物和/或其它化合物是可聚合的化合物，则这一图案能够通过混合物的就地聚合反应来固定。

因为通式I的手性光可异构化化合物的HTP的变化取决于光辐射的强度，因此在混合物中的扭转的变化也能够通过辐射强度的局部变化，例如通过另外地或与光掩模一道地使用灰色滤色镜，来控制。

还有可能通过向在可异构化化合物显示光致异构化的波长下具有最大吸收的混合物中添加染料，例如UV染料，来实现在与该层的平面垂直的方向上该扭转的变化。该染料将在该层的整个厚度上产生光辐射强度的梯度，因此扭转的变化在层的顶部比底部更快速。这样产生了螺距梯度，导致反射的波长带的变宽。这一方法尤其可用于宽带反射偏振器的制备。

通式I的手性光可异构化化合物因此适合于例如形成有图案的膜，后者能够例如用作LC显示器的反射偏振器或滤色器，用于装饰或安全应用场合如ID卡、标签或有价证券的防伪印记，用于非线性光学，用于光学记录或信息存储。

通式I的特别优选的化合物是具有以下通式的那些

其中Z¹，R和R¹具通式I的意义中的一个，R＇和R″具在通式I中R的意义中的一个，以及L¹和L²是H或彼此独立地具有在通式I中的L的意义中的一个。

在这些优选的化合物中L¹和L²优选是H或F，R¹优选是H或F，R′和R″优选是H，F，具有1到12个C原子的烷基或烷氧基或如以上所定义的P-Sp-X-，R″非常优选是CH₃，和Z¹优选是-O-，-OCO-，-COC-CH＝CH-或单键。

通式I-3的特别优选的化合物是具有下列子通式的那些

其中R，X，Sp和P具有以上给出的意义。

本发明的手性化合物能够根据已知方法或与已知方法类似地来合成，根据例如在J.J.G.S.van Es，A.M.Biemans和E.W.Meijer，Tetrahedron：Asymmetry，1997，8，1825-1830中所述。尤其，它们能够根据下列反应流程或与这些反应流程类似地来制备。用于制备本发明的化合物的其它方法可以参考本发明的实施例。

反应历程1

a)DMF，K₂CO₃，80℃

X＇＝Br，OTs

5，6，7，8，5＇，6＇，7＇，8＇-八氢-1，1＇-联萘基-2，2＇-二醇的合成例如描述在D.J.Cram等人，J.Org.Chem.1978，43，1939-1946中。

通式I的手性化合物可被用于显示出液晶基质的螺旋形扭转分子结构的那些显示器的液晶混合物中，例如有源或无源基质型的TN显示器，STN型，相变型，客-主型，铁电型或胆甾型显示器，像SSCT(表面稳定化胆甾织构)或PSCT(聚合物稳定化胆甾织构)。

因此，本发明的另一个目的是包括通式I的至少一种手性化合物的液晶混合物，尤其手性近晶状液晶或胆甾醇型液晶混合物。

本发明的再一个目的是包括液晶介质的液晶显示器，该介质含有通式I的至少一种手性化合物。

通式I的手性化合物是以高的HTP值为特征。这使得通过使用仅仅低量的通式I的手性化合物，制备出具有高螺旋状扭转即小螺距的液晶混合物。这是重要的优点，因为常常观察到，高用量的手性掺杂剂添加到液晶混合物中会不利地影响它的液晶相行为和电光性能，如该介电各向异性，粘度或澄清点。因此，通过在液晶混合物或显示器中使用通式I的手性化合物，它的性能仅仅在较低程度上改变，与现有技术的掺杂剂相比，导致了例如显示器的较低的阈电压和更快的转换时间。

通式I的手性化合物进一步以在液晶宿主混合物中的高溶解度为特征。在低温下的不希望有的自发结晶会减少，而且混合物的工作温度范围能够变宽。第二种掺杂剂(常常被加入以避免结晶)的使用可以避免。

本发明的特别优选的实施方案因此涉及包括仅仅一种手性化合物(它是通式I的化合物)的液晶混合物，和涉及包括该混合物的显示器。

通式I的手性化合物也显示HTP的低的温度依赖性，当加入到液晶宿主混合物中时。它们因此可用作具有螺距的低的温度依赖性的液晶混合物和显示器的手性掺杂剂。

根据本发明的液晶混合物包括优选0.1到30％，尤其1到25％和非常特别优选2到15％(按重量计)的通式I的手性化合物。它优选包括通式I的1，2或3种手性化合物。

通式I的化合物尤其适合用于胆甾显示器型，尤其SSCT或PSCT显示器的胆甾醇型液晶混合物中。胆甾显示器例如描述于例如WO92/19695，WO 93/23496，US 5,453,863或US 5,493,430中，这些文献的整个公开内容被引入本申请中供参考。

已经发现，当使用通式I的手性化合物作为SSCT或PSCT显示器的胆甾醇型液晶介质中的掺杂剂时，它们在向列型宿主混合物中显示出良好的溶解度和诱导高度螺旋状扭转，兼有螺距和反射波长的低的温度依赖性。具有反射色的高亮度和低的温度依赖性的胆甾混合物甚至通过使用根据通式I的仅仅一种手性掺杂剂，优选以较低用量，来获得。这与现有技术相比是重要的优点，当需要较高用量的掺杂剂时，和当常常需要使用具有螺旋状扭转的相反的温度依赖性的两种或多种掺杂剂(例如一种具有正的温度依赖性和另一种具有负的温度依赖性)以实现反射波长的良好温度补偿时。

因此，本发明的特别优选实施方案涉及尤其用于SSCT和PSCT显示器中的胆甾醇型液晶介质，后者包括15％或更低，尤其10％或更低，非常优选5％或更低的含量的一种手性掺杂剂(它是通式I的化合物)。

对于上面描述的应用，液晶混合物优选含有手性组分(它含有通式I的至少一种手性化合物)和向列型组分(包括一种或多种向列型或向列引起型化合物)。

优选该液晶混合物由2到25种，优选3到15种化合物组成，它们中的至少一种是通式I的手性化合物。形成该向列型组分的其它化合物优选是低分子量液晶化合物，后者选自向列型或向列引起型物质，例如选自已知类型的氧化偶氮苯，苄叉基-苯胺，联苯，三联苯，苯基或环己基苯甲酸酯，环己烷羧酸的苯基或环己基酯，环己基苯甲酸的苯基或环己基酯，环己基环己烷羧酸的苯基或环己基酯，苯甲酸、环己烷羧酸和环己基环己烷羧酸的环己基苯基酯，苯基环己烷，环己基-联苯，苯基环己基环己烷，环己基环己烷，环己基环己烯，环己基环己基环己烯，1，4-双-环己基苯，4，4＇-双-环己基联苯，苯基-或环己基嘧啶，苯基-或环己基吡啶，苯基-或环己基哒嗪，苯基-或环己基二噁烷，苯基-或环己基-1，3-二噻烷，1，2-二苯基-乙烷，1，2-二环己基乙烷，1-苯基-2-环己基乙烷，1-环己基-2-(4-苯基环己基)-乙烷，1-环己基-2-联苯基-乙烷，1-苯基-2-环己基-苯乙烷，任选卤代均二苯乙烯，苄基苯基醚，二苯乙炔，取代的肉桂酸和其它类型的向列型或向列引起型物质。在这些化合物中的1，4-亚苯基基团也可以在横向上单-或二氟化。

这一优选优选实施方案的液晶混合物是以这一类型的非手性化合物为基础的。

可能作为这些液晶混合物的组分的最重要的化合物能够由下式表征

R’-L’-G’-E-R”

其中L＇和E，它们可相同或不同，在各情况下彼此独立地是二价基团，后者选自-Phe-，-Cyc-，-Phe-Phe-，-Phe-Cyc-，-Cyc-Cyc-，-Pyr-，-Dio-，-B-Phe-和-B-Cyc-和它们的镜像，其中Phe是未被取代的或氟取代的1，4-亚苯基，Cyc是反式-1，4-亚环己基或1，4-亚环己烯基，Pyr是嘧啶-2，5-二基或吡啶-2，5-二基，Dio是1，3-二噁烷-2，5-二基和B是2-(反式-1，4-环己基)乙基，嘧啶-2，5-二基，吡啶-2，5-二基或1，3-二噁烷-2，5-二基。

在这些化合物中的G＇是选自下列二价基团-CH＝CH-，-N(O)N-，-CH＝CY-，-CH＝N(O)-，-C≡C-，-CH₂-CH₂-，-CO-O-，-CH₂-O-，-CO-S-，-CH₂-S-，-CH＝N-，-COO-Phe-COO-或单键，其中Y是卤素，优选氯，或-CN。

R＇和R″在各情况下彼此独立地是具有1到18个，优选3到12个C原子的烷基，链烯基，烷氧基，链烯氧基，链烷酰氧基，烷氧基羰基或烷氧基羰基氧基，或另外R＇和R″中的一个是F，CF₃，OCF₃，Cl，NCS或CN。

在大部分的这些化合物中R＇和R″在各情况下彼此独立地是具有不同链长度的烷基，链烯基或烷氧基，其中在向列型介质中的C原子的总数一般是在2和9之间，优选在2和7之间。

这些化合物中的许多或它们的混合物是可以从市场上可买到的。所有这些化合物是已知的或能够通过本身已知的方法来制备，如在文献(例如在权威作品如H0uben-Weyl，Methoden der OrganischenChemie[Methods of Organic Chemistry]，Georg-Thieme-Verlag，Stuttgart)中所述，确切地说在已知的和适合该反应的反应条件下进行。这里还可以使用本身已知的变化形式，但这里没有提及。

通式I的可聚合化合物或包括通式I的一种或多种化合物的可聚合液晶混合物可用于制备可聚合的混合物(它能够用于例如聚合物稳定化液晶显示器，如PSCT(聚合物稳定化胆甾织构))和各向异性聚合物凝胶剂(它能够用于例如散射型显示器)。各向异性聚合物凝胶和包括它们的显示器已公开在例如DE 19504224和GB 2279659中。

通式I的手性化合物和包括它们的可聚合的液晶混合物特别可用于具有螺旋形扭转分子结构的各向同性聚合物膜的制备，该分子结构具有均匀的平面取向，即，其中该螺旋体轴与膜平面垂直取向。

例如，取向的胆甾聚合物膜能够用作宽波段反射型偏振器，象例如描述在EP 0 606 940中，用作滤色器，用于防护印记，或用于装饰性或安全用途的液晶颜料的制备。

对于各向异性聚合物凝胶或取向聚合物膜的制备，该液晶混合物应该包括至少一种可聚合化合物，它可以是通式I的化合物或另外的可聚合的内消旋或液晶化合物。

因此，本发明的再一目的是包括通式I的至少一种手性化合物的可聚合的液晶混合物。

能够用作可聚合的液晶混合物的组分的合适的可聚合内消旋化合物的例子例如公开在WO 93/22397；EP 0,261,712；DE 195,04,224；WO 95/22586和WO 97/00600中。然而，在这些文件中公开的化合物被认为仅仅作为例子，但不应该限制本发明的范围。

优选地，可聚合的液晶混合物包括具有一个可聚合官能团的至少一种可聚合的内消旋化合物和具有两个或多个可聚合官能团的至少一种可聚合的内消旋化合物。

尤其有用的单反应性(monoreactive)手性和非手性的可聚合的内消旋化合物的例子示于下列化合物列表中，然而，它们仅仅是举例说明而已并且无论如何不希望限制本发明，而是为了解释本发明：

其中，P具有以上给出的含义中的一个，x是1到12的整数，A和D是1，4-亚苯基或1，4-亚环己基，v是0或1，Y⁰是极性基团，R⁰是非极性烷基或烷氧基，Ter是萜类化合物基团像例如薄荷基，Chol是胆甾醇基团，和L¹和L²各自独立地是H，F，Cl，CN，OH，NO₂或具有1到7个C原子的任选卤代的烷基，烷氧基或羰基。

该极性基团Y⁰优选是CN，NO₂，卤素，OCH₃，OCN，SCN，COR⁵，COOR⁵或具有1到4个C原子的单-低聚-或多氟化的烷基或烷氧基。R⁵是具有1-4个，优选1-3个C原子的任选氟化的烷基。尤其优选地，该极性基团Y⁰选自F，Cl，CN，NO₂，OCH₃，COCH₃，COC₂H₅，COOCH₃，COOC₂H₅，CF₃，C₂F₅，OCF₃，OCHF₂，和OC₂F₅，尤其F，Cl，CN，OCH₃和OCF₃。

非极性基团R⁰优选是具有1个或多个，优选1到15个C原子的烷基或具有2个或更多个，优选2到15个C原子的烷氧基。

尤其有用的双反应性(direactive)手性和非手性的可聚合的内消旋化合物的例子示于下列化合物列表中，然而，它们仅仅是举例说明而已并且无论如何不希望限制本发明，而是为了解释本发明：

其中P，x，D，L¹和L²具以上给出的意义中的一个和y是与x相同或不同的在1到12范围内的整数。

根据如上所述的第一个优选实施方案的可聚合的液晶材料包括一种或多种手性掺杂剂，这些掺杂剂本身不必显示液晶相而且它们自己得到良好的平面校准，尤其非可聚合的手性掺杂剂。

以上通式V和VI的单-和双官能的可聚合的内消旋化合物能够通过本身已知的并且描述在以上所列举的文件中和例如描述在有机化学的权威著作例如，Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie，Thieme-Verlag，Stuttgart中的方法来制备。

在本发明的优选实施方案中，可聚合的液晶混合物包括至少一种本发明的手性化合物，具有通式Va-Vm的至少一种单官能化合物和具有通式VIa-VIe的至少一种双官能可聚合的化合物。

在另一个优选实施方案中该可聚合的液晶混合物包括至少一种本发明的手性化合物和具有通式Va-Vm的至少两种单官能化合物。

本发明的另一个目的是具有取向手性液晶相的各向异性聚合物膜，它可通过(共)聚合一种包括通式I的至少一种手性化合物和优选选自通式Va-Vm和VIa-VIe中的至少一种可聚合的内消旋化合物和/或通式I的至少一种可聚合的手性化合物的液晶混合物来获得。

为了制备具备均匀取向的手性液晶相的各向异性聚合物膜，可将该可聚合的液晶涂敷到基材上，校直和就地聚合，例如通过暴露于热或光化辐射，以固定该液晶分子的均匀取向。校准和固化是在混合物的液晶相中进行。

光化辐射是指利用光象UV光、红外光或可见光的辐射，利用X射线或γ射线的辐射或利用高能粒子，如离子或电子的辐射。作为光化辐射的来源，能够使用例如单个UV灯或一组UV灯。光化辐射的另一个可能的来源是激光器，像例如紫外激光器，红外线激光器或可见光激光器。

例如，当利用UV光来聚合时，可以使用光引发剂，它在紫外线辐射下分解产生可引发聚合反应的自由基或离子。

还有可能使用阳离子光引发剂，当利用例如乙烯基和环氧化物反应基团来固化反应活性mesogens时，它利用阳离子而不是自由基来光固化。

作为自由基聚合的光引发剂，例如可以使用商购的Irgacure 651，Irgacure 184，Darocure 1173或Darocure 4205(全部来自Ciba GeigyAG)，而对于阳离子光聚合而言，可以使用商购的UVI 6974(UnionCarbide)。

优选包括通式I的可聚合的手性化合物和/或通式V和VI的可聚合的内消旋化合物的可聚合的液晶混合物另外包括0.01到10％，尤其0.05到8％，非常优选0.1到5％(按重量计)的光引发剂，尤其优选UV-光引发剂。

聚合优选在惰性气体的气氛中，优选在氮气氛中进行。

作为基材，例如能够使用玻璃或石英片以及塑料膜或片。还有可能在聚合之前、过程中和/或之后将第二个基材放置于涂敷的混合物上。该基材能够在聚合之后除去或不除去。当对于利用光化辐射的固化情况使用两种基材时，至少一种基材必须对用于聚合反应的光化辐射是透过性的。

能够使用各向同性的或双折射基材。对于在聚合之后从聚合的膜上不除去基材的情况，优选使用各向同性的基材。

优选至少一种基材是塑料基材，例如聚酯的膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚乙烯醇(PVA)，聚碳酸酯(PC)或三乙酰基纤维素(TAC)，尤其优选PET膜或TAC膜。作为双折射基材，例如能够使用单轴拉伸的塑料膜。例如PET膜能够以商品名Melinex从ICI Corp.商购。

优选该可聚合的液晶混合物I是作为薄层被涂敷到基材上或在基材之间，并且在它的手性中间相中校直成平面取向，而分子螺旋体的轴相对于该层横向地延伸。

平面取向能够通过剪切该混合物，例如利用刮片，来实现。还可以将第二种基材放置在涂敷的材料之上。在这种情况下，通过将两种基材放置在一起所引起的剪切作用足以得到良好的校准。另外，有可能将校准层，例如摩擦的聚酰亚胺或喷溅的SiOx的层，施涂于这些基材的至少一种的表面上，或将电场或磁场施加于涂敷的混合物，以便诱导或增强平面校准。在优选的方法中通过向可聚合的混合物中添加一种或多种表面活性化合物来诱导或增强平面校准。

有时候有利的是应用第二种基材不仅来协助可聚合混合物的校准，而且排除可能抑制聚合的氧。另外，该固化能够在惰性气体的氛围中进行。然而，在空气中的固化通过使用合适的光引发剂和高的灯功率也是可能的。当使用阳离子光引发剂时，氧的排除最常常不是需要时，但水应该排除。

可聚合内消旋(mesogenic)化合物的就地聚合的详细说明能够在D.J.Broer等人，Makromolekulare Chemie 190，2255(1989)中找到。

用于各向同性聚合物膜的制备中的可聚合的液晶混合物包括优选0.1到35％，尤其0.5到15％和非常特别优选0.5到5％(按重量计)的具有通式I的一种或多种可聚合的手性化合物。

可聚合的液晶混合物对于包括1到3种通式I的手性化合物来说是优选的。

本发明的可聚合的液晶混合物能够另外包括一种或多种其它合适的组分，例如，催化剂，增感剂，稳定剂；共反应单体或表面活性化合物。

在本发明的优选实施方案中，本发明的可聚合的液晶混合物包括用于防止例如在组合物的贮存过程中所不希望有的自发聚合的稳定剂。作为稳定剂，原则上能够使用本技术领域中的技术人员已知用于此目的的全部化合物。这些化合物能够以宽的品种从市场上买到。稳定剂的典型实例是4-乙氧基苯酚或丁基化羟基甲苯(BHT)。

为了提高聚合物的交联度，还有可能进一步向可聚合的组合物中或另外向多官能可聚合的内消旋化合物中添加至多20％的具有两个或多个可聚合官能团的非内消旋化合物。

双官能的非内消旋单体的典型实例是具有1到20个C原子的烷基的烷基二丙烯酸酯或烷基二甲基丙烯酸酯。具有两个以上可聚合基团的非内消旋单体的典型例子是三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯。

包括具有仅仅一个可聚合的官能团的化合物的本发明组合物的聚合反应可得到线性聚合物，而在具有一个以上可聚合的官能团的化合物存在下获得了交联聚合物。

对于各向异性聚合物凝胶的制备，该液晶混合物能够如上所述现场聚合，然而，在这种情况下可聚合的混合物的校准不是必需的。

本发明的通式I的手性化合物以及包括它们的液晶混合物、液晶聚合物或液晶颜料也适合用于化妆品和药物组合物，例如用于着色的化装用品中，如EP 815 826中所述，或用作人皮肤或头发保护用的UV过滤剂，尤其防护UV-A和UV-B-辐射，按照例如在DE 196 29 761或EP 1038941中所述。本发明的掺杂剂具有高HTP，因此需要仅仅少量就可得到短的螺距，得到了在UV范围内显示出反射并适合作为UV-过滤剂的材料。

包括通式I的手性化合物并反射UV光(尤其具有200-400nm的波长)的液晶混合物、液晶聚合物或液晶颜料，是本发明的另一个目的。另一个目的是化妆品组合物，尤其用于保护人皮肤或头发的化妆品或药物组合物，它包括作为UV过滤剂的包括通式I的手性化合物的液晶混合物、液晶聚合物或液晶颜料并反射UV光，特别在200-440nm，尤其280-400nm，200-230nm(UV-C)和280-330nm(UV-B)的波长范围内。

从前面的叙述中，本领域中的技术人员能够容易地确定本发明的基本特征，并且在不脱离本发明的精神和范围的前提下能够对本发明做各种变化和改进以使之适应于各种用途和条件。

无需进一步的详细描述，可以相信，本领域中的技术人员通过使用前面的叙述可以在全面充分地程度上利用本发明。下列实施例因此被认为仅仅举例说明而已，但决不以任何方式构成该公开物的剩余部分的限制。

在上文和在下面实施例中，除非另有说明，全部温度是以摄氏温度给出，未作校整的，和全部的份和百分比是以重量计。

在本专利申请和在下列的实施例中，LC化合物的全部化学结构是以首字母缩写词列出，它们转变成化学式的转变是按照下面所示来进行。全部残基C_nH_2n+1和C_mH_2m+1是分别具有n和m个碳原子的直链烷基。表B的代码是自身能说明的。在表A中仅仅给出了核心结构的首字母缩写词。具体地说，在首字母缩写词之后跟有破折号和取代基R¹，R²，L¹和L²的代码，如下：

R¹，R²，L¹，L²，L³ R¹ R² L¹ L² L³

的代码

nm C_nH_2m+1 C_mH_2m+1 H H H

nOm C_nH_2m+1 C_mH_2m+1 H H H

n C_nH_2n+1 CN H H H

nN.F C_nH_2n+1 CN H H F

表A：

表B：

使用下列缩写

An 表示在20℃和589nm下测量的光学各向异性

ne 表示在20℃和589nm下测量的非常折射率

Δε表示在20℃下的介电各向异性

表示在与分子轴的平行方向上的介电常数

Kp 表示澄清点[℃]

γ₁ 表示该旋转粘度[mPa s]

Aλ 表示在给定的温度范围内，或在-20℃和+70℃之间的反射波长

[nm]的最大变化，除非另有说明

在液晶宿主中手性化合物的螺旋状扭转功率HTP的值是根据方程式HTP＝(p*c)^-1以μm^-1给出，其中p是分子螺旋体的螺距(以μm给出)，和c是手性化合物在该宿主中的重量浓度，以相对值给出(因此，例如1wt％的浓度对应于0.01的c值)。除非另有说明，该HTP值是在商购液晶宿主混合物MLC-6260(Merck KGaA，Darmstadt Germany)中在1％的浓度和20℃的温度下测定的。

下列缩写用于说明化合物的液晶相行为：C＝晶体；N＝向列型；S＝近晶型；N^*，Ch＝手性向列型或胆甾型；I＝各向同性。在这些符号之间的数表示了以摄氏度给出的相变温度。

在化学式中的C^*表示手性C原子。DCM是二氯甲烷。“常规的后处理”是指：如果必要的话，添加水，混合物用二氯甲烷、乙醚或甲苯萃取，分离各相，有机相被干燥和蒸发浓缩，和该产物通过结晶和/或色谱分离来提纯。

实施例1

根据下列反应流程制备化合物(1)

5g(14，5mmol)(-)-S-联萘酚(1a)和2.7g(19.2mmol)碳酸钾在100m1 DMF中被加热至80℃和然后滴加10.66g(21mmol)的甲苯磺酸酯(1b)。在搅拌20小时之后，该反应混合物被倾倒在500ml水和300mlMTB-醚中。在常规的后处理之后，获得3.8g(40.8％)无色晶体形式的(1)，具有158℃的熔点和104的HTP。

实施例2

与实施例1类似制备化合物(2)

具有214℃的熔点和91的HTP。

实施例3

与实施例1类似制备化合物(3)

实施例4

化合物(4)制备如下。

(S)-(-)-1，1＇-联萘-2，2＇-二醇(20.0g，0.070mol)和碳酸钾(21.2g，0.152mol)溶于DMF(200ml)中和在80℃下加热。然后，在1小时中滴加1，3-二溴-2-丙醇，(17.6g，0.077mol)在DMF(100ml)中的溶液。该反应在80℃下搅拌24小时，然后倾倒在水(1L)和乙醚(250ml)中。该水层被分离和用醚萃取。合并的有机层用2M氢氧化钠洗涤三次和用水洗涤两次，然后干燥(Na₂SO₄)。蒸发溶剂和该粗产物随甲苯/乙酸乙酯(10∶1)滤过硅胶，得到9.06g(33％)的黄色泡沫体形式的的粗产物(4c)，它无需进一步提纯就可反应(HPLC：96％)。

向(S)-BINOL醚(4c)(2.85g，8.32mmol)、羧酸(4d)(2.39g，8.32mmol)和4-(N，N-二甲基氨基)吡啶(51mg，0.52mmol，5mol％)在甲苯(20ml)中的悬浮液中滴加二环己基碳二亚胺(2.06g，10.0mmol)在甲苯(10ml)中的溶液。该反应在室温下搅拌2天和然后过滤。该滤液被蒸发和该残留物通过柱色谱(石油醚/乙酸乙酯，5∶2)在硅胶上提纯。该粗产物溶于二氯甲烷(30ml)，添加三乙胺(1.9ml，13.5mmol)，该反应在40℃下加热20小时。混合物被倾倒在乙醚(100ml)中，用水洗涤和干燥(Na₂SO₄)。真空除去溶剂和残留物通过柱色谱法在硅胶上提纯(甲苯/乙酸乙酯，10∶1)得到3.00g(62％，2个步骤)的binol丙烯酸酯(4)，为无色泡沫。

¹H NMR(CDCl₃，500MHz)和¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)得到预期的信号。

化合物(4)具有75的HTP，在商购的向列型宿主混合物BL 087(从Merck Ltd.，Poole，UK购得)中测得。

实施例5

与实施例4类似地制备化合物(5)。

¹H NMR(CDCl₃，500 MHz)和¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)得到预期的信号。

化合物(5)具有71的HTP，在商购的向列型宿主混合物BL 087中测得(从Merck Ltd.，Poole，UK购得)。

实施例6

与实施例4类似地制备化合物(6)。

化合物(6)具有176℃的熔点和73的HTP，在商购的向列型宿主混合物BL 087中测得(从Merck Ltd.，Poole，UK购得)。

实施例7

与实施例4类似地制备化合物(7)。

化合物(7)具有120℃的熔点和51.9的HTP。

实施例8

化合物(8)是根据下列反应流程，利用化合物(1)与TMEDA和BuLi(在正己烷中15％)在乙醚中的反应，随后加入1-碘代戊烷在正戊烷中的溶液和常规的后处理，来制备。

化合物(8)具有84℃的熔点和28.7的HTP。

通过将本发明的一般性或特定地描述的反应物和/或操作条件代替在前面实施例中使用的那些，能够以类似的成功来重复前面的实施例。

从前面的叙述中，本领域中的技术人员能够容易地确定本发明的基本特征，并且在不脱离本发明的精神和范围的前提下能够对本发明做各种变化和改进以使之适应于各种条件和应用。

Claims

1.通式I的手性化合物

其中

X¹，X²，Y¹和Y²彼此独立地是H，F，Cl，Br，I，CN，SCN，SF₅，具有至多25个C原子的直链或支链烷基，该烷基可以是未被取代的，或是被F、Cl、Br、I或CN进行单-或多取代的，一个或多个非相邻CH₂基团还有可能在各情况下彼此独立地被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CH＝CH-或-C≡C-替代但要求O和/或S原子彼此不直接相连，可聚合的基团，或任选被L或被可聚合基团进行单-或多取代的具有至多20个C原子的环烷基或芳基，

R⁰是H或具有1-4个C原子的烷基，

x¹和x²彼此独立地是0，1或2，

y¹和y²彼此独立地是0，1，2，3或4，

是

或

U¹和U²彼此独立地是CH₂，O，S，CO或CS，

V¹和V²彼此独立地是(CH₂)_n，其中至多四个非相邻的CH₂-基团可以被O和/或S替代，以及V¹和V²当中的一个，和对于

是

V¹和V²当中的一个或两者也可表示单键，

n是1到7的整数，

Z¹和Z²彼此独立地是-O-，-S-，-CO-，

-COO-，-OCO-，-O-COO-，-CO-NR⁰-，-NR⁰-CO-，

-OCH₂-，-CH₂O-，-SCH₂-，-CH₂S-，-CF₂O-，-OCF₂-，

-CF₂S-，-SCF₂-，-CH₂CH₂-，-CF₂CH₂-，-CH₂CF₂-，

-CF₂CF₂-，-CH＝N-，-N＝CH-，-N＝N-，-CH＝CH-，-CF＝CH-，

-CH＝CF-，-CF＝CF-，-C≡C-，-CH＝CH-COO-，-OCO-CH＝CH-或单键，

A¹，A²和A³彼此独立地是1，4-亚苯基，其中，另外，一个或多个CH基团可以被N替代，1，4-亚环己基，其中，另外，一个或多个非相邻的CH₂基团可以被O和/或S替代，1，3-二氧戊环-4，5-二基，1，4-亚环己烯基，1，4-双环-(2，2，2)-亚辛基，哌啶-1，4-二基，萘-2，6-二基，十氢萘-2，6-二基，或1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基，所有这些基团有可能是未被取代的，或被L单-或多取代的，以及A¹也可以是单键，

m在各情况下独立地是0，1，2或3，和

R和R¹彼此独立地是H，F，Cl，Br，I，CN，SCN，OH，SF₅，具有至多25个C原子的直链或支链烷基，该烷基可以是未被取代的，或被F，Cl，Br，I或CN单-或多取代，一个或多个非相邻的CH₂基团也有可能在各情况下彼此独立地被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CH＝CH-或-C≡C-替代但要求O和/或S原子不是彼此直接相连，或是可聚合的基团。

2.根据权利要求1的手性化合物，其中W¹是H和W²是-Z¹-A¹-(Z²-A²)_m-R，其中m是1或2。

3.根据权利要求1的手性化合物，其中

是

或

和m是0或1。

4.根据权利要求1到3中至少一项的手性化合物，选自下列通式：

其中Z¹，R和R¹具通式I的意义中的一个，R＇具在通式I中R的意义中的一个，以及L¹和L²彼此独立地具有在通式I中的L的意义中的一个。

5.根据权利要求1到4中至少一项的手性化合物，其中X¹，X²，Y¹，Y²，R和R¹中的至少一个表示或包括可聚合的基团。

6.根据权利要求1到4中至少一项的手性化合物，包括至少一个光可异构化的基团。

7.包括根据权利要求1到6中至少一项的至少一种手性化合物的液晶混合物。

8.可聚合的液晶混合物，它包括：根据权利要求1到6中至少一项的通式I的至少一种化合物，和至少一种可聚合的内消旋化合物，它可以是通式I的化合物和/或另外的可聚合的内消旋化合物。

9.可通过聚合根据权利要求8的混合物来获得的手性线性或交联的液晶聚合物。

10.根据权利要求1-9中至少一项的手性化合物、液晶混合物或聚合物的用途，它们用于液晶显示器中，例如STN，TN，AMD-TN，温度补偿型，铁电型，客-主型，相变型或表面稳定化或聚合物稳定化的胆甾织构(SSCT，PSCT)型显示器，用于有源和无源的光学元件像偏振器，补偿器，校准层，滤色器或全息元件中，用于粘合剂，有各向异性机械性能的合成树脂，化妆品和药物组合物，例如作为UV过滤剂，诊断剂，液晶颜料中，用于装饰和安全应用，用于非线性光学，光信息存储器中或作为手性掺杂剂。

11.包括根据权利要求7或8的液晶混合物的液晶显示器。

12.胆甾醇型液晶混合物，它包括含有根据权利要求1到6中至少一项的至少一种手性化合物的手性组分，和进一步包括含有一种或多种向列型或向列引起型化合物的向列型组分。

13.包括根据权利要求12的混合物的胆甾或SSCT显示器。

14.从根据权利要求8的可聚合的混合物获得的滤色器，宽带反射偏振器，有图案的膜或安全印记。