FR2738249A1 - MESOGENIC METAL COMPLEXES, PROCESS FOR POLYMERIZING THESE COMPLEXES AND ANISOTROPIC POLYMERS THUS OBTAINED - Google Patents

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Abstract

The invention concerns novel mesogenic metallic complexes which can be polymerized photochemically in their liquid crystalline state and correspond to formula (I), in which at least one of the two R groups is a group which can be polymerized photochemically and M is a metal, in particular zinc. The invention also concerns a process for photochemically polymerizing these complexes, and the resultant columnar anisotropic liquid-crystalline polymers containing one metallic centre per monomer unit.

Description

COMPLEXES METALLIQUES MESOGENES, PROCEDE DE
POLYMERISATION DE CES COMPLEXES ET POLYMERES
ANISOTROPES AINSI OBTENUS
La présente invention a trait à des complexes métalliques mésogènes, au procédé de photopolymérisation de ces complexes et aux polymères anisotropes de structure colonnaire ainsi obtenus.
MESOGENIC METAL COMPLEXES, PROCESS FOR
POLYMERIZATION OF THESE COMPLEXES AND POLYMERS
ANISOTROPES SO OBTAINED
The present invention relates to mesogenic metal complexes, to the photopolymerization process of these complexes and to the anisotropic polymers of columnar structure thus obtained.

Les appareils d'électronique grand public comportent de plus en plus de dispositifs optiques ou électro-optiques, destinés par exemple au stockage d'information, à la projection, par exemple les télévisions à haute définition ou au stockage d'images. Consumer electronics devices increasingly include optical or electro-optical devices, for example for storing information, for projection, for example high-definition televisions or image storage.

Les composants optiques requis dans ces dispositifs, incluant entre autres polariseurs linéaires et circulaires, diviseurs de faisceau, obturateurs, commutateurs, filtres, miroirs dichroïques, prismes, et autres, sont à l'heure actuelle produits à l'aide de techniques et de matériaux classiques, et sont d'un coût trop élevé par rapport au prix d'un appareil grand public. On assiste simultanément à une tendance générale à la miniaturisation des composants électroniques qui devrait conduire à des dispositifs de taille réduite et de coût moindre. Pour ces raisons, l'industrie électronique a un besoin de plus en plus urgent de nouveaux matériaux et de nouvelles méthodes de production, afin de concevoir et de réaliser de nouveaux composants optiques doués de fonctions nouvelles, ou intégrant plusieurs fonctions dans un même dispositif.The optical components required in these devices, including among others linear and circular polarizers, beam splitters, shutters, switches, filters, dichroic mirrors, prisms, and others, are currently produced using techniques and materials. conventional, and are too expensive compared to the price of a consumer device. At the same time, there is a general trend toward miniaturization of electronic components, which should lead to devices of smaller size and lower cost. For these reasons, the electronics industry has an urgent need for new materials and production methods to design and produce new optical components with new functions or integrating several functions into a single device.

Il est apparu que parmi les nouveaux matériaux utilisables dans ces dispositifs électrooptiques, les polymères doués d'une anisotropie de leurs propriétés, en particulier de leurs propriétés optiques semblaient s'avérer particulièrement intéressants pour de telles applications. Les films polymères orientés présentent en effet un grand intérêt à cause de leurs propriétés anisotropes parmi lesquelles la plus importante est l'anisotropie optique. Le procédé le plus classique pour orienter un polymère est de le déformer, mais cette méthode ne peut être appliquée dans le cas où des films orientés très fins doivent être produits sur des surfaces présentant des géométries complexes, ou bien à haute vitesse. It has emerged that among the new materials that can be used in these electro-optical devices, the polymers endowed with an anisotropy of their properties, in particular their optical properties, seemed to be of particular interest for such applications. The oriented polymer films are indeed of great interest because of their anisotropic properties, among which the most important is optical anisotropy. The most conventional method for orienting a polymer is to deform it, but this method can not be applied in the case where very thin oriented films have to be produced on surfaces with complex geometries, or at high speed.

C'est la raison pour laquelle la photopolymérisation "in situ" de monomères liquides cristallins a été développée. La réticulation de molécules de cristaux liquides est connue depuis longtemps et a été tout d'abord réalisée par polymérisation déclenchée thermiquement, c'est-à-dire qu'un mélange de cristaux liquides comprenant un initiateur thermique est chauffé à une température à laquelle l'initiateur se dissocie pour déclencher la polymérisation ; ce procédé présente cependant de nombreux inconvénients liés notamment à la difficulté de disposer des initiateurs couvrant toute la gamme de températures, et à la polymérisation prématurée se produisant durant le chauffage et conduisant à des phases liquides cristallines non voulues ou des états peu ordonnés.La technique de photopolymérisation in situ de monomères liquides cristallins, permet par contre de contrôler de façon précise l'orientation des axes optiques au sein du matériau, et de conférer à celui-ci des fonctions optiques difficiles à obtenir par d'autres méthodes telle que celles mentionnées ci-dessus.This is why "in situ" photopolymerization of liquid crystalline monomers has been developed. The crosslinking of liquid crystal molecules has been known for a long time and was first carried out by thermally triggered polymerization, i.e. a liquid crystal mixture comprising a thermal initiator is heated to a temperature at which the initiator dissociates to initiate polymerization; However, this process has many drawbacks related in particular to the difficulty of having initiators covering the entire range of temperatures, and the premature polymerization occurring during heating and leading to unwanted liquid crystalline phases or unordered states. in situ photopolymerization of liquid crystalline monomers, allows on the other hand to precisely control the orientation of the optical axes within the material, and to confer to it optical functions difficult to obtain by other methods such as those mentioned above.

Dans cette technique de photopolymérisation, des monomères qui forment une phase liquide cristalline, à savoir une mésophase ou une phase présentant un caractère mésomorphe c'est-à-dire qu'ils se présentent dans certaines zones de températures sous une forme intermédiaire entre la forme cristalline propre à certains corps solides et la forme désordonnée caractéristique de l'état liquide sont orientés à l'aide d'un traitement de surface adéquat du support (dénommé alors dans les ouvrages en langue anglaise "rubbed substrate") ou sous l'action d'un champ électrique ou magnétique externe, pour donner ainsi des domaines anisotropes macroscopiques, par exemple nématique twisté ou autre... et sont ensuite polymérisés sous irradiation notamment ultraviolette. In this photopolymerization technique, monomers that form a crystalline liquid phase, namely a mesophase or a phase having a mesomorphic character that is to say that they are in certain temperature zones in an intermediate form between the form crystalline specific to certain solid bodies and the disordered form characteristic of the liquid state are oriented by means of a suitable surface treatment of the support (then called "rubbed substrate") or under the action of an external electric or magnetic field, to thereby give macroscopic anisotropic domains, for example nematic twisted or other ... and are then polymerized under irradiation including ultraviolet.

La technique de photopolymérisation in situ de monomères liquides cristallins a été notamment mise en oeuvre dans le document de D.J. Broer, G.N. Mol,
Polym. Eng. Science, 31, 625-631 (1991) qui a trait à un procédé de photopolymérisation in situ de monomères cristaux liquides nématiques diacrylates. Dans ce procédé, des mésogènes organiques de faible poids moléculaire possédant des groupes polymérisables à chaque extrémité de la molécule, constitués par des fonctions acrylates, sont déposés sur un support adéquat, puis sont orientés dans leur état liquide cristallin par application d'un champ électrique externe ou par un traitement de surface du support ("rubbed substrate"). L'ordre moléculaire souhaité est alors fixé en permanence par polymérisation initiée par irradiation ultraviolette à une longueur d'onde de 365 nm.Les orientations possibles sont des orientations uniaxiales dans le plan, uniaxiales homéotropes, homéoplanaires, "twistés" ou autres.
The in situ photopolymerization technique of liquid crystalline monomers has been implemented in particular in the document by DJ Broer, GN Mol,
Polym. Eng. Science, 31, 625-631 (1991) which relates to a process for in situ photopolymerization of nematic liquid crystal monomers diacrylates. In this process, low molecular weight organic mesogens having polymerizable groups at each end of the molecule, consisting of acrylate functions, are deposited on a suitable support and are then oriented in their crystalline liquid state by application of an electric field. external or by a surface treatment of the support ("rubbed substrate"). The desired molecular order is then permanently fixed by polymerization initiated by ultraviolet irradiation at a wavelength of 365 nm. The possible orientations are uniaxial orientations in the plane, uniaxial homeotropic, homeoplanar, "twisted" or other.

Bien que les propriétés optiques de ces matériaux purement organiques soient déjà intéressantes pour certaines applications, il serait cependant souhaitable d'augmenter la biréfringence et les indices de réfraction.  Although the optical properties of these purely organic materials are already attractive for some applications, it would be desirable to increase the birefringence and the refractive indices.

Le procédé décrit dans la publication précédemment citée a été modifié dans le document de
R.A.M. Hikmet, J. Lub, P. Maassen vd Brink,
Macromolecules, 25, 4194-4199 (1992) qui concerne la formation de structure en gel par polymérisation d'un mélange de deux molécules liquides cristallines nématiques, l'une possédant deux fonctions photopolymérisables (acrylates) et l'autre n'en possédant pas. Le résultat est un système hautement anisotrope dans lequel les molécules polymérisées forment une matrice stationnaire, alors que les molécules non réactives forment une phase mobile dont l'orientation peut être changée par l'application d'un champ externe.L'application potentielle de ce genre de réseau pourrait être, par exemple, un obturateur rapide dans lequel le passage d'un état diffusant la lumière à un état ne la diffusant pas nécessiterait une énergie inférieure à celle des dispositifs actuels. Les indices de réfraction obtenus nécessitent toutefois d'être encore augmentés afin d'améliorer le contraste entre l'état diffusant et l'état non diffusant.
The process described in the previously cited publication has been modified in the
RAM Hikmet, J. Lub, P. Maassen vd Brink,
Macromolecules, 25, 4194-4199 (1992) which relates to the gel structure formation by polymerization of a mixture of two nematic liquid crystalline molecules, one having two photopolymerizable functions (acrylates) and the other not possessing . The result is a highly anisotropic system in which the polymerized molecules form a stationary matrix, while the non-reactive molecules form a mobile phase whose orientation can be changed by the application of an external field. The potential application of this Such a network could be, for example, a fast shutter in which the transition from a light diffusing state to a non-diffusing state would require less energy than current devices. The refractive indices obtained, however, need to be further increased in order to improve the contrast between the diffusing state and the non-diffusing state.

D'autre part, il est connu que la structure moléculaire des cristaux liquides de faible poids moléculaire peut affecter les propriétés physiques de ces derniers. Ainsi, dans les documents de C. Bertram,
D.W. Bruce, D.A. Dunmur, S.E. Hunt, P.M. Maitlis, M.
On the other hand, it is known that the molecular structure of low molecular weight liquid crystals can affect the physical properties of these. Thus, in the documents of C. Bertram,
DW Bruce, DA Dunmur, SE Hunt, PM Maitlis, M.

Mc Cann, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 69-70 (1991) et de D.W. Bruce, D.A. Dunmur, P.M. Maitlis, M.M
Manterfield, R. Orr, J. Mater. Chem. 1, 255-258 (1991) a-t-il été montré que l'anisotropie de la polarisabilité et la biréfringence augmentaient lors de la complexation d'un ligand organique nématique par des centres métalliques tels que l'iridium, le palladium ou le platine. Enfin, il a été montré dans le document de
H. Tereao, S. Eguchi, M. Ibamoto, H. Asano, Chem. Lett.
Mc Cann, J. Chem. Soc., Chem. Common. 69-70 (1991) and DW Bruce, DA Dunmur, PM Maitlis, MM
Manterfield, R. Orr, J. Mater. Chem. 1, 255-258 (1991) has been shown that the anisotropy of polarizability and birefringence increased during the complexation of a nematic organic ligand by metal centers such as iridium, palladium or platinum. Finally, it was shown in the document
H. Tereao, S. Eguchi, M. Ibamoto, H. Asano, Chem. Lett.

1001-1004 (1987) que l'inclusion de métaux, tels que le baryum et le plomb, dans un polymère obtenu par irradiation laser, conduit à une augmentation des indices de réfraction du polymère par rapport à ceux du polymère organique. Cependant, la nature isotrope du matériau ainsi préparé ne permet pas de lui conférer la biréfringence, ni l'orientation spontanée souhaitée.1001-1004 (1987) that the inclusion of metals, such as barium and lead, in a polymer obtained by laser irradiation leads to an increase in the refractive indices of the polymer relative to those of the organic polymer. However, the isotropic nature of the material thus prepared does not make it possible to confer on it the birefringence or the desired spontaneous orientation.

Les matériaux polymères pour applications électrooptiques mentionnés ci-dessus ne présentent pas à la fois l'orientation macroscopique, la forte biréfringence ainsi que les indices de réfractions élevés à température ambiante requises pour ce type d'applications. Il est certes connu que la biréfringence et l'orientation spontanée sont des caractéristiques des composés cristaux liquides notamment de faibles poids moléculaires, mais ces propriétés n'ont jamais été obtenues avec des polymères présentant en outre et simultanément de hauts indices de réfraction. The polymeric materials for electro-optical applications mentioned above do not exhibit both the macroscopic orientation, the high birefringence as well as the high refractive indices at room temperature required for this type of application. It is certainly known that birefringence and spontaneous orientation are characteristics of liquid crystal compounds, especially of low molecular weight, but these properties have never been obtained with polymers which also have high refractive indices.

Il existe donc un besoin non satisfait pour des polymères anisotropes possédant simultanément d'excellentes propriétés optiques, à savoir forte biréfringence et indice de réfraction élevé et, structurales à savoir ordre moléculaire à grande distance. There is therefore an unmet need for anisotropic polymers having simultaneously excellent optical properties, namely high birefringence and high refractive index and structural, namely long-range molecular order.

L'objet de l'invention est donc essentiellement de préparer par photopolymérisation in situ de nouvelles molécules monomères liquides cristallines, des polymères anisotropes satisfaisant à l'ensemble des exigences mentionnées ci-dessus. The object of the invention is therefore essentially to prepare by in situ photopolymerization of new crystalline liquid monomeric molecules, anisotropic polymers satisfying all the requirements mentioned above.

Cet objectif et d'autres encore sont atteints selon l'invention et, dans un premier aspect, de nouveaux composés mésomorphes susceptibles d'être polymérisés par voie photochimique dans leur état liquide cristallin. Ces composés sont des complexes métalliques de formule générale (I)

Figure img00060001

dans laquelle les deux groupes R peuvent être identiques ou différents et représentent chacun H, un halogène (F, Cl, Br, I) ou un groupe choisi parmi CN,
NO2, CF3, OH, les groupes alkyles et alkoxy linéaires et ramifiés de 1 à 30 atomes de carbone éventuellement substitués et/ou éventuellement interrompus par un ou plusieurs atome(s) choisi(s) parmi S, N, O, les groupes alkényles de 2 à 30 atomes de carbone, les groupes alkynyles de 2 à 30 atomes de carbone, les groupes alkoxycarbonyles de 2 à 30 atomes de carbone éventuellement substitués, les groupes
Figure img00060002


Alk représente un groupe alkyle de 1 à 30 atomes de carbone éventuellement substitué, les groupes cycloalkyles de 3 à 20C, et les fonctions polymérisables par voie photochimique, à la condition que l'un au moins des deux groupes R soit une fonction polymérisable par voie photochimique ; n est un nombre entier égal au nombre de carbones présents dans la chaîne hydrocarbonée du complexe et est compris entre 1 et 40, de préférence entre 6 et 40 et M est un métal divalent.This and other objects are achieved according to the invention and, in a first aspect, new mesomorphic compounds capable of being photochemically polymerized in their crystalline liquid state. These compounds are metal complexes of general formula (I)
Figure img00060001

wherein the two R groups may be the same or different and each represents H, halogen (F, Cl, Br, I) or a group selected from CN,
NO 2, CF 3, OH, linear and branched alkyl and alkoxy groups of 1 to 30 carbon atoms optionally substituted and / or optionally interrupted by one or more atom (s) chosen from S, N, O, the alkenyl groups from 2 to 30 carbon atoms, alkynyl groups of 2 to 30 carbon atoms, optionally substituted alkoxycarbonyl groups of 2 to 30 carbon atoms,
Figure img00060002

or
Alk represents an optionally substituted alkyl group of 1 to 30 carbon atoms, cycloalkyl groups of 3 to 20C, and photochemically polymerizable functions, with the proviso that at least one of the two R groups is a polymerizable functional group. photochemical; n is an integer equal to the number of carbons present in the hydrocarbon chain of the complex and is between 1 and 40, preferably between 6 and 40 and M is a divalent metal.

Ces molécules sont des molécules liquides cristallines thermotropes, colonnaires hexagonales à température ambiante, incolores qui contiennent donc à la fois des métaux et des fonctions polymérisables.  These molecules are crystalline liquid thermotropic, columnar hexagonal at room temperature, colorless, which therefore contain both metals and polymerizable functions.

Dans un deuxième aspect, l'invention a également pour objet un procédé de photopolymérisation in situ des composés ou molécules cités ci-dessus de formule (I) dans lequel le monomère (I) se trouvant dans son état liquide cristallin - dans sa mésophase est soumis à des conditions de polymérisation par voie photochimique, c'est-à-dire est irradié par une radiation adéquate de façon à provoquer sa photopolymérisation par l'intermédiaire du ou des groupes R. L'invention a également pour objet le polymère obtenu par ce procédé. In a second aspect, the subject of the invention is also a process for the in situ photopolymerization of the abovementioned compounds or molecules of formula (I) in which the monomer (I) in its crystalline liquid state - in its mesophase is subjected to polymerization conditions by photochemical means, that is to say is irradiated with an adequate radiation so as to cause its photopolymerization via the group or groups R. The subject of the invention is also the polymer obtained by this process.

Enfin, l'objet de l'invention est encore un procédé de préparation des nouvelles molécules monomères liquides cristallines citées ci-dessus, ainsi que les nouveaux composés intermédiaires mis en jeu dans ce procédé de préparation de molécules monomères liquides cristallines et dont la structure spécifique permet d'obtenir les nouvelles molécules monomères liquides cristallines de l'invention ainsi que les polymères anisotropes de l'invention. Finally, the subject of the invention is still a process for the preparation of the novel crystalline liquid monomer molecules mentioned above, as well as the new intermediate compounds involved in this process for the preparation of liquid crystalline monomeric molecules and whose specific structure makes it possible to obtain the novel crystalline liquid monomeric molecules of the invention as well as the anisotropic polymers of the invention.

La polymérisation dans leur mésophase de ces nouvelles molécules liquides cristallines thermotropes, généralement colonnaires hexagonales contenant des métaux dits encore "métallomésogènes", permet d'obtenir des polymères doués d'une grande stabilité thermique, c'est-à-dire stables jusqu'à au moins 250"C. Le procédé de photopolymérisation in situ dans l'état liquide cristallin fige l'orientation du matériau et stabilise les valeurs des indices de réfraction et par conséquent la biréfringence en fonction de la température. Ce procédé permet d'obtenir, à partir d'un complexe métallique polymérisable, un polymère contenant un centre métallique complexé dans chaque unité monomère, alors qu'avec les procédés de l'art antérieur, le pourcentage de métal incorporé dans chaque unité monomère est inférieur à 50 %.Toutes ces caractéristiques permettent d'accéder à de nouvelles propriétés optiques, stables en fonction de la température, basées sur ces matériaux polymères cristaux liquides contenant des centres métalliques. The polymerization in their mesophase of these new thermotropic crystalline liquid molecules, generally hexagonal columnar containing metals still called "metallomésogènes", makes it possible to obtain polymers endowed with a high thermal stability, that is to say stable up to at least 250 ° C. The in-situ photopolymerization process in the crystalline liquid state freezes the orientation of the material and stabilizes the values of the refractive indices and consequently the birefringence as a function of the temperature. from a polymerizable metal complex, a polymer containing a metal center complexed in each monomer unit, whereas with the methods of the prior art, the percentage of metal incorporated in each monomer unit is less than 50%. characteristics allow access to new optical properties, stable according to the temperature, based on these liquid crystal polymer materials containing metal centers.

Dans la formule I, au moins un des deux R est une fonction polymérisable par voie photochimique de préférence, les deux R sont une telle fonction polymérisable, ce type de fonction peut facilement être déterminé par l'homme du métier dans le domaine de la photopolymérisation ; un exemple de fonction préféré est la fonction acrylate O-CO-CH=CH2, mais on pourra aussi utiliser les fonctions méthacrylates, éther de vinyle, l'autre R étant choisi parmi les groupes déjà cités ci-dessus. In formula I, at least one of the two Rs is a preferably photochemically polymerizable function, both Rs are such a polymerizable function, this type of function can easily be determined by those skilled in the art of photopolymerization ; an example of a preferred function is the acrylate function O-CO-CH = CH 2, but it will also be possible to use the methacrylate functions, vinyl ether, the other R being chosen from the groups already mentioned above.

n peut prendre toute valeur comprise entre 1 et 40, mais est de préférence compris entre 6 et 40, n est de préférence égal à 11. Il est bien évident que des ligands présentant des longueurs de chaîne différentes de 11 peuvent également être utilisés dans le procédé de l'invention à la condition toutefois qu'ils présentent un comportement liquide cristallin. n may range from 1 to 40, but is preferably 6 to 40, n is preferably 11. It is obvious that ligands with chain lengths other than 11 may also be used in the process. method of the invention provided however that they exhibit a crystalline liquid behavior.

Selon l'invention, le métal M est avantageusement choisi dans le groupe des métaux possédant un faible pouvoir rédox, les métaux divalents à couches électroniques pleines : Be, Mg, Ca, Sr, Ba,
Ra, Zn, Cd, Hg n'interfèrent pas en effet avec le processus radicalaire de la polymérisation, le zinc étant le métal préféré.
According to the invention, the metal M is advantageously chosen from the group of metals having a low redox power, the divalent metals with solid electronic layers: Be, Mg, Ca, Sr, Ba,
Ra, Zn, Cd, Hg do not interfere with the radical process of polymerization, zinc being the preferred metal.

Il est préférable d'autre part de ne pas utiliser de métaux de transition qui pourraient interférer avec le processus de photopolymérisation. On the other hand, it is preferable not to use transition metals that could interfere with the photopolymerization process.

A titre d'exemple non limitatif des complexes métalliques de l'invention, on peut citer les complexes de zinc A contenant des fonctions acrylates en bout de chaîne, de formule

Figure img00090001

n est compris entre 1 et 40, de préférence entre 6 et 40, n étant encore de préférence égal à 11.By way of non-limiting example of the metal complexes of the invention, mention may be made of zinc complexes A containing acrylate functions at the end of the chain, of formula
Figure img00090001

n is between 1 and 40, preferably between 6 and 40, n being still preferably 11.

L'invention a également trait à un procédé de photopolymérisation des nouveaux complexes métalliques de l'invention dans lequel ces monomères (I) se trouvant dans leur mésophase sont irradiés de façon à provoquer une réaction de photopolymérisation in situ, moyennant quoi un polymère contenant un centre métallique complexé dans chaque unité monomère est obtenu. The invention also relates to a process for the photopolymerization of the new metal complexes of the invention in which these monomers (I) in their mesophase are irradiated so as to cause a photopolymerization reaction in situ, whereby a polymer containing a complexed metal center in each monomer unit is obtained.

Le monomère peut par exemple être fondu préalablement dans sa phase isotrope avec addition d'une quantité efficace, par exemple de 1% à 5% en poids, d'un initiateur de polymérisation radicalaire, entre deux plaques d'un support adéquat, puis irradié par exemple à température ambiante à l'aide en particulier d'un rayonnement ultraviolet. The monomer may for example be melted beforehand in its isotropic phase with addition of an effective amount, for example from 1% to 5% by weight, of a radical polymerization initiator, between two plates of a suitable support, and then irradiated. for example at room temperature using particularly ultraviolet radiation.

Les conditions de la photopolymérisation in situ sont connues de l'homme du métier et peuvent être facilement déterminées ; on utilisera de préférence une irradiation par les radiations ultraviolettes à l'aide par exemple d'une lampe à mercure à haute pression, la durée de l'irradiation, la densité de puissance et les autres paramètres du procédé peuvent être fixés sans difficulté par l'homme du métier dans le domaine de la photopolymérisation à l'aide éventuellement de quelques expériences de routine. The conditions of in situ photopolymerization are known to those skilled in the art and can be easily determined; irradiation with ultraviolet radiation using, for example, a high-pressure mercury lamp, the irradiation time, the power density and the other process parameters can be fixed without difficulty by skilled in the field of photopolymerization possibly using some routine experiments.

Le polymère est obtenu avec un taux de conversion supérieur à 40 %, il est bien évident que le taux de conversion peut être optimisé par l'homme du métier en agissant sur les divers paramètres qui influencent le procédé de photopolymérisation. Le polymère selon l'invention est donc caractérisé en ce qu'il est constitué des unités monomères de la formule générale (I). On a déjà mentionné ci-dessous que l'on obtient grâce au procédé de l'invention des polymères contenant un centre métallique complexé dans chaque unité monomère ; cette caractéristique structurale représente un avantage décisif des polymères selon la présente invention, car jusqu'à présent le pourcentage de métal incorporé était inférieur à 50 %. The polymer is obtained with a conversion of more than 40%, it is obvious that the conversion rate can be optimized by the skilled person by acting on the various parameters that influence the photopolymerization process. The polymer according to the invention is therefore characterized in that it consists of the monomer units of the general formula (I). It has already been mentioned below that, thanks to the method of the invention, polymers containing a metal center complexed in each monomer unit are obtained; this structural characteristic represents a decisive advantage of the polymers according to the present invention, because until now the percentage of incorporated metal was less than 50%.

Selon un mode préféré de réalisation de la présente invention, les polymères obtenus sont des polymères de structure colonnaire dans lesquels les unités colonnaires sont formées par l'empilement en colonne de molécules monomères en forme de disques. Ces colonnes s'assemblent en un réseau bidimensionnel régulier où les axes des colonnes se trouvent aux noeuds d'un système hexagonal, rectangulaire ou oblique. According to a preferred embodiment of the present invention, the polymers obtained are polymers of columnar structure in which the columnar units are formed by the column stacking of disk-shaped monomeric molecules. These columns are assembled in a regular two-dimensional network where the axes of the columns are at the nodes of a hexagonal, rectangular or oblique system.

Enfin, comme on l'a déjà indiqué ci-dessus, 1 invention a également pour objet un procédé de préparation des complexes métalliques mésogènes monomères de formule (I), et l'invention a également trait aux composés intermédiaires nouveaux intervenant dans le procédé de synthèse des nouveaux composés mésogènes (I) . Ces composés intermédiaires présentent une structure spécifique appropriée se retrouvant dans les composés (I) et leur communiquant l'essentiel de leurs propriétés liquides cristallines et de complexation, fondamentales dans le cadre de la présente invention pour obtenir ensuite le polymère anisotrope voulu présentant l'ensemble des propriétés caractéristiques de la présente invention.Le procédé de préparation des composés de formule (I) comprend tout d'abord la synthèse du ligand (V) à partir duquel est préparé le complexe métallique de formule (I). Finally, as already mentioned above, the subject of the invention is also a process for the preparation of monomeric mesogenic metal complexes of formula (I), and the invention also relates to the novel intermediate compounds involved in the process of synthesis of new mesogenic compounds (I). These intermediate compounds have an appropriate specific structure found in the compounds (I) and communicating to them most of their crystalline liquid and complexing properties, which are fundamental in the context of the present invention, in order to then obtain the desired anisotropic polymer presenting the whole. characteristic properties of the present invention.The process for preparing the compounds of formula (I) comprises firstly the synthesis of the ligand (V) from which is prepared the metal complex of formula (I).

Le ligand (V) répond à la formule générale suivante

Figure img00110001

où n et R ont les significations déjà données ci-dessus pour le composé (I).The ligand (V) has the following general formula
Figure img00110001

where n and R have the meanings already given above for the compound (I).

Ce ligand peut par exemple être préparé selon le mode opératoire suivant, dans le cas où le groupe R est rattaché par un atome d'oxygène au reste de la molécule, le ligand est alors dénommé (VI). Il est bien évident que la synthèse pourra être facilement adaptée par l'homme du métier dans le cas d'autres rattachements. This ligand may for example be prepared according to the following procedure, in the case where the R group is attached by an oxygen atom to the rest of the molecule, the ligand is then called (VI). It is obvious that the synthesis can be easily adapted by the skilled person in the case of other attachments.

I. Mode opératoire de la synthèse du ligand (VI)
A. Estérification de l'acide 3,4 (dihydroxy)benzoïque

Figure img00110002
I. Procedure for the synthesis of the ligand (VI)
A. Esterification of 3,4 (dihydroxy) benzoic acid
Figure img00110002

R'OH représente un alcool quelconque, R' peut être en particulier un radical alkyle, linéaire ou ramifié de 1 à 20 atomes de carbone, un groupe cycloalkyle de 3 à 20 atomes de carbone, un groupe halogénoalkyle de 1 à 20 atomes de c arbone ; le méthanol est l'alcool préféré.R'OH represents any alcohol, R 'can be in particular a linear or branched alkyl radical of 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group of 3 to 20 carbon atoms, a haloalkyl group of 1 to 20 carbon atoms. arbone; methanol is the preferred alcohol.

Les conditions de l'estérification sont connues de l'homme du métier et ne seront pas détaillées de manière plus approfondie. On pourra se référer, le cas échéant, à l'exemple spécifique donné plus loin.The conditions of the esterification are known to those skilled in the art and will not be detailed further. Reference may be made, where appropriate, to the specific example given below.

B) Greffage des chaînes

Figure img00120001
B) Chain grafting
Figure img00120001

R', n ont la signification déjà donnée plus haut, et X représente un halogène. Les conditions d'une telle réaction sont connues ou peuvent être facilement déterminées par l'homme du métier, toutefois on opérera par exemple en mettant en suspension le composé (II) dans une quantité suffisante de solvant tel que le DMF, avec XCnH2nOH et K2CO3. Le mélange est ensuite chauffé à une température suffisante et pendant une durée suffisante (par exemple 2 à 3 heures à 80"C). Puis la solution est concentrée à sec, à température ambiante.R ', n have the meaning already given above, and X represents a halogen. The conditions of such a reaction are known or can easily be determined by those skilled in the art, however one will operate for example by suspending the compound (II) in a sufficient amount of solvent such as DMF, with XCnH2nOH and K2CO3 . The mixture is then heated to a sufficient temperature and for a sufficient time (for example 2 to 3 hours at 80 ° C.) Then the solution is concentrated to dryness at room temperature.

On ajoute un autre solvant tel que l'acétone, et on sépare le carbonate de potassium par exemple par filtration. On procède ensuite éventuellement à une recristallisation du produit voulu par exemple dans de l'acétone. Des recherches bibliographiques poussées indiquent que le composé (III) est un composé nouveau non cité dans la littérature.Another solvent such as acetone is added, and the potassium carbonate is separated for example by filtration. The desired product is then optionally recrystallized, for example from acetone. Extensive bibliographic research indicates that compound (III) is a novel compound not cited in the literature.

C) Déprotection de la fonction acide carboxylique
On procède ensuite à la déprotection de la fonction acide carboxylique du composé (III) de manière connue de l'homme du métier selon le schéma suivant

Figure img00130001
C) Deprotection of the carboxylic acid function
The carboxylic acid function of the compound (III) is then deprotected in a manner known to those skilled in the art according to the following scheme
Figure img00130001

Par exemple, on met en suspension le composé (III) dans une quantité suffisante d'éthanol avec de la soude. On porte à reflux pendant une durée suffisante et on abaisse le pH par exemple au voisinage de 1 par addition d'un acide tel que HCl, 10%. Un précipité se forme et on procède enfin le cas échéant à une recristallisation. For example, the compound (III) is suspended in a sufficient amount of ethanol with sodium hydroxide. The mixture is refluxed for a sufficient time and the pH is lowered, for example, to around 1 by addition of an acid such as HCl, 10%. A precipitate is formed and finally, if necessary, recrystallization.

Le composé (IV), à l'issue de recherches bibliographiques approfondies, s'est avéré être un composé nouveau non encore décrit dans la littérature. Compound (IV), after extensive bibliographic research, proved to be a novel compound not yet described in the literature.

D) Greffage des fonctions R"
Le greffage, sur le composé (IV) décrit cidessus, peut être réalisé par tout procédé adéquat et peut être facilement accompli par l'homme du métier.
D) Grafting of functions R "
The grafting on the compound (IV) described above can be carried out by any suitable method and can be easily accomplished by those skilled in the art.

Ce greffage répondra par exemple au schéma suivant

Figure img00130002

où n et X ont les significations déjà données plus haut et O-R" comprend les groupes R déjà définis ci-dessus pour la formule (I) qui sont rattachés par un atome d'oxygène à la chaîne hydrocarbonée reliée au reste de la molécule (par exemple si R est un groupe acrylate alors R" est un groupe acryloyl). This grafting will answer for example to the following diagram
Figure img00130002

where n and X have the meanings already given above and OR "comprises the groups R already defined above for the formula (I) which are attached by an oxygen atom to the hydrocarbon chain connected to the rest of the molecule (by for example, if R is an acrylate group then R "is an acryloyl group).

Le produit (IV) peut par exemple être mis en suspens ion dans un solvant adéquat (THF, par exemple), avec de lsa triéthylamine. Puis on ajoute l'halogénure R"-X et on laisse la réaction se poursuivre pendant une durée suffisante. On récupère le produit de la réaction par concentration à sec, addition d'eau, extraction par un solvant adéquat, tel que le chloroforme, enfin purification par chromatographie. The product (IV) may for example be suspended in a suitable solvent (THF, for example) with triethylamine. The halide R "-X is then added and the reaction is allowed to proceed for a sufficient period of time.The reaction product is recovered by dry concentration, addition of water, extraction with a suitable solvent, such as chloroform, finally purification by chromatography.

Une recherche bibliographique a révélé que le produit (VI), ou ligand polymérisable était un produit nouveau. A literature search revealed that the product (VI), or polymerizable ligand, was a new product.

II. Mode opératoire de la synthèse du complexe métallique (I) du ligand (VI) ou (V)
Ce mode opératoire est schématisé de la manière suivante

Figure img00140001
II. Procedure for the synthesis of the metal complex (I) of the ligand (VI) or (V)
This procedure is schematized as follows
Figure img00140001

Les crochets [] représentent le reste de la molécule qui est rattaché au groupement carboxyle du ligand où
M' est un métal alcalin.

Figure img00140002
The brackets [] represent the remainder of the molecule that is attached to the carboxyl group of the ligand where
M 'is an alkaline metal.
Figure img00140002

M a la signification déjà donnée ci-dessus dans la decription, MX' peut donc être tout sel métallique susceptible de réagir avec le composé (VII) pour donner le composé (I). Il peut être choisi parmi les nitrates, sulfates, acétates, chlorures, etc. du métal M. Les coefficients sont bien sûr adaptés en fonction de la
Comme mentionné ci-dessus, le composé (I) est un composé nouveau, comme a permis de le révéler une recherche bibliographique approfondie.
M has the meaning already given above in the description, MX 'may be any metal salt capable of reacting with the compound (VII) to give the compound (I). It can be chosen from nitrates, sulphates, acetates, chlorides, etc. The coefficients are of course adapted according to the
As mentioned above, the compound (I) is a new compound, as revealed by a thorough literature search.

L'invention va maintenant être décrite à l'aide de l'exemple suivant donné à titre illustratif et non limitatif. The invention will now be described with the aid of the following example given by way of illustration and not limitation.

Exemple Procédé de préparation d'un polymère selon l'invention formé de complexes de zinc
I. Mode opératoire de la synthèse du ligand : l'acide 3, 4-di (1l-acryloylundécyloxy)- benzoïque
A) Estérification de l'acide 3,4-(dihydroxy)benzoïque

Figure img00150001

39,7 mmoles (6,12 g) d'acide 3,4-(dihydroxy)-benzoïque 1 sont mises en solution dans 75 ml de méthanol avec 11,6 mmoles (2 g) d'acide para-toluène-sulfonique. La solution est portée à 80"C pendant 12 heures. A température ambiante, la solution est concentrée à 10 ml environ, puis est rendue basique (pH=8) par- l'addition de 23,6 mmoles (946 mg ) de soude dans 25 ml d'eau distillée.EXAMPLE Process for preparing a polymer according to the invention formed of zinc complexes
I. Procedure for the synthesis of the ligand: 3,4-di (11-acryloylundecyloxy) benzoic acid
A) Esterification of 3,4- (dihydroxy) benzoic acid
Figure img00150001

39.7 mmol (6.12 g) of 3,4- (dihydroxy) -benzoic acid 1 are dissolved in 75 ml of methanol with 11.6 mmol (2 g) of para-toluenesulfonic acid. The solution is heated at 80 ° C. for 12 hours at room temperature, the solution is concentrated to about 10 ml and then made basic (pH = 8) by the addition of 23.6 mmol (946 mg) of sodium hydroxide. in 25 ml of distilled water.

La phase aqueuse est extraite plusieurs fois par 25 ml d'éther éthylique. La phase organique est séchée sur Na2SO4, puis est concentrée à sec donnant l'ester méthylique 2 sous la forme d'une poudre marron clair séchée au dessicateur (masse=4,71 g soit 28,4 mmoles ou un rendement de 71E).  The aqueous phase is extracted several times with 25 ml of ethyl ether. The organic phase is dried over Na 2 SO 4 and then concentrated to dryness, giving the methyl ester 2 in the form of a light brown powder dried in a desiccator (mass = 4.71 g, ie 28.4 mmol or a yield of 71E).

B) Greffage des crames

Figure img00160001

3 mmoles (0,5 g) de 3,4-(dihydroxy)benzoate de méthyle 2 sont mises en suspension dans 50 ml de DMF avec 6 mmoles (1,5 g) de 1l-bromoundécan-1-ol et 5 g de
K2CO3. Ce mélange est porté à 800C pendant 2 heures 30 minutes. A température ambiante, la solution est concentrée à sec. Au solide obtenu, on ajoute 100 ml d'acétone puis le carbonate de potassium, K2C03 insoluble, est séparé par filtration. On laisse recristalliser le filtrat dans l'acétone à 40C, puis on recueille le produit cristallisé sur verre fritté et enfin on le sèche au dessicateur. On obtient 1,14 g (2,2 mmoles) de 3, 4-di (îl-hydroxyundécyloxy)benzoate de méthyle 3 sous la forme d'une poudre blanche (rendement=75%). Ce produit 3 est un produit nouveau non décrit dans la littérature.B) Grafting of the crames
Figure img00160001

3 mmol (0.5 g) of methyl 3,4- (dihydroxy) benzoate 2 are suspended in 50 ml of DMF with 6 mmol (1.5 g) of 11-bromoundecan-1-ol and 5 g of
K2CO3. This mixture is heated at 800C for 2 hours 30 minutes. At room temperature, the solution is concentrated to dryness. To the solid obtained, 100 ml of acetone is added, then the potassium carbonate, insoluble K 2 CO 3, is separated by filtration. The filtrate is allowed to crystallize from acetone at 40 ° C., the crystallized product is then collected on sintered glass and finally dried in a desiccator. 1.14 g (2.2 mmol) of methyl 3,4-di (l-hydroxyundecyloxy) benzoate 3 are obtained in the form of a white powder (yield = 75%). This product 3 is a new product not described in the literature.

C) Déprotection de la fonction acide carboxylique

Figure img00160002

2,2 mmoles (1,14 g) de 3,4-di(11-hydroxyundécyloxy) benzoate de méthyle 3 sont mises en suspension dans 50 ml d'éthanol avec 1 g de soude. Ce mélange est porté au reflux pendant 4 heures. A température ambiante, on ajoute une solution à 10% re .nC1 dans l'eau jusqu'à obtenir un pH de 1. Il se forme alors un précipité blanc que l'on recueille sur verre fritté. On recristallise la poudre obtenue dans 50 ml d'éthanol à chaud. On obtient 0,76 g (1,5 mmoles) d'acide 3,4di(ll-hydroxyundécyloxy) benzoïque 4 sous la forme d'une poudre blanche (rendement=69%). C) Deprotection of the carboxylic acid function
Figure img00160002

2.2 mmol (1.14 g) of methyl 3,4-di (11-hydroxyundecyloxy) benzoate 3 are suspended in 50 ml of ethanol with 1 g of sodium hydroxide. This mixture is refluxed for 4 hours. At room temperature, a 10% solution in water is added until a pH of 1 is reached. A white precipitate is then formed which is collected on sintered glass. The resulting powder is recrystallized from 50 ml of hot ethanol. 0.76 g (1.5 mmol) of 3,4di (11-hydroxyundecyloxy) benzoic acid 4 is obtained in the form of a white powder (yield = 69%).

Le produit 4 est un produit nouveau, non décrit dans la littérature. Product 4 is a new product, not described in the literature.

D) Greffage des fonctions acrylates

Figure img00170001

1 mmole (9,49 g) d'acide 3,4-di(llhydroxyundécyloxy) benzol que 4 est mise en suspension dans 10 ml de THF anhydre (préalablement distillé sur sodium en boite à gants sous argon sec désoxygéné) avec 3 mmoles (0,30 g) de triéthylamine. On ajoute sous atmosphère d'argon 3 mmoles (0,236 ml) de chlorure d'acryloyle. Au bout de 28 heures, on arrête la réaction en concentrant le mélange réactionnel à sec. Le produit obtenu est purifié par chromatographie sur colonne de silice. Le dichlorométhane est d'abord utilisé comme éluant, puis on augmente progressivement la polarité de l'éluant par addition d'éther éthylique. On obtient 90,34 g de produit pur 5 (0,56 mole) sous la forme d'une poudre blanche, soit un rendement de 57%.Le produit 5 est un produit nouveau, non décrit dans la littérature.D) Grafting of acrylate functions
Figure img00170001

1 mmol (9.49 g) of 3,4-di (11-hydroxyundecyloxy) benzol acid, which is suspended in 10 ml of anhydrous THF (previously distilled on sodium in a glove box under deoxygenated dry argon) with 3 mmol ( 0.30 g) of triethylamine. 3 mmol (0.236 ml) of acryloyl chloride are added under an argon atmosphere. After 28 hours, the reaction is stopped by concentrating the reaction mixture to dryness. The product obtained is purified by chromatography on a silica column. The dichloromethane is first used as eluent, then the polarity of the eluent is gradually increased by the addition of ethyl ether. 90.34 g of pure product (0.56 mol) are obtained in the form of a white powder, ie a yield of 57%. Product 5 is a new product, not described in the literature.

Le rendement global des quatre étapes constituant la synthèse du ligand est de 212.  The overall yield of the four steps constituting the synthesis of the ligand is 212.

Le tableau 1 ci-dessous donne l'analyse élémentaire du ligand polymér sable 5.  Table 1 below gives the elemental analysis of the polymeric sand ligand 5.

TABLEAU 1

Figure img00180001
TABLE 1
Figure img00180001

<tb> <SEP> ELEMENT <SEP> CARBONE <SEP> HYDROGENE <SEP> OXYGENE
<tb> <SEP> % <SEP> théoriques <SEP> 69,74 <SEP> 9,03 <SEP> 21,23
<tb> % <SEP> expérimentaux <SEP> 69,52 <SEP> 9,05 <SEP> 21,12
<tb> II. Mode opératoire de la synthèse du complexe de zinc
A du ligand 5
La synthèse du complexe de zinc A du ligand 5 répond au schéma suivant
5 + NaOH o NaOOC- [] + H2O
6 ZnSO4. 6H2O + 2NaOOC- [ oZn(OOC- j ) 2 + Na2S 4 + 6H2O
6 A
1 mmole d'acide 5 est mise en suspension dans 10 ml d'eau distillée.La solution est soigneusement neutralisée avec 1 mmole (0,04 g) de soude dissoute dans 2 ml d'eau. On ajoute lentement et sous forte agitation à cette solution limpide, une solution aqueuse de sulfate de zinc (0,5 mmole dans 10 ml d'eau). Au bout de deux heures d'agitation, on filtre le précipité blanc, on le lave abondamment à l'eau, puis on le dissout dans le chloroforme. On filtre sur papier filtre les suspensions, et on concentre à sec les eaux mères de filtration. On obtient une pâte que l'on sèche sous vide pendant 48 heures. Le rendement de la réaction est de 76 %.
<tb><SEP> ELEMENT <SEP> CARBON <SEP> HYDROGEN <SEP> OXYGEN
<tb><SEP>%<SEP> Theoretical <SEP> 69.74 <SEP> 9.03 <SEP> 21.23
<tb>% <SEP> experimental <SEP> 69.52 <SEP> 9.05 <SEP> 21.12
<tb> II. Procedure for the synthesis of the zinc complex
A ligand 5
The synthesis of the zinc A complex of ligand 5 corresponds to the following scheme
5 + NaOH o NaOOC- [] + H2O
ZnSO4. 6H2O + 2NaOOC- [OZn (OOC-j) 2 + Na2S 4 + 6H2O
6 A
1 mmol of acid 5 is suspended in 10 ml of distilled water. The solution is carefully neutralized with 1 mmol (0.04 g) of sodium hydroxide dissolved in 2 ml of water. To this clear solution is added slowly and with vigorous stirring an aqueous solution of zinc sulphate (0.5 mmol in 10 ml of water). After stirring for two hours, the white precipitate is filtered, washed extensively with water and then dissolved in chloroform. The suspensions are filtered off on filter paper and the mother liquors for filtration are concentrated to dryness. A paste is obtained which is dried under vacuum for 48 hours. The yield of the reaction is 76%.

Le complexe de zinc A est caractérisé par infrarouge, résonance magnétique nucléaire (proton et carbone 13) et analyse élémentaire. The zinc complex A is characterized by infrared, nuclear magnetic resonance (proton and carbon 13) and elemental analysis.

L'analyse élémentaire du complexe de zinc A est donnée dans le Tableau 2 suivant
TABLEAU 2

Figure img00190001
The elemental analysis of the zinc complex A is given in Table 2 below
TABLE 2
Figure img00190001

<tb> <SEP> ELEMENT <SEP> CARBONE <SEP> HYDROGENE <SEP> ZINC
<tb> <SEP> % <SEP> théoriques <SEP> 66,25 <SEP> 8,42 <SEP> 5,15
<tb> % <SEP> expérimentaux <SEP> 65,27 <SEP> 8,17 <SEP> 4,48
<tb>
On constate donc un bon accord entre les données théoriques et expérimentales confirmant que la structure indiquée du complexe de zinc A est effectivement obtenue.
<tb><SEP> ELEMENT <SEP> CARBON <SEP> HYDROGEN <SEP> ZINC
<tb><SEP>%<SEP> Theoretical <SEP> 66.25 <SEP> 8.42 <SEP> 5.15
Experimental <tb>% <SEP><SEP> 65.27 <SEP> 8.17 <SEP> 4.48
<Tb>
There is therefore a good agreement between the theoretical and experimental data confirming that the indicated structure of the zinc complex A is actually obtained.

Des mesures en calorimétrie différentielle à balayage (DSC) ont été réalisées, elles montrent que le complexe A présente une phase liquide cristalline,
M, de la température ambiante jusqu'à 630C, température à laquelle le composé fond dans un état isotrope I.
Differential scanning calorimetry (DSC) measurements have been carried out, they show that complex A has a crystalline liquid phase,
M, from room temperature to 630C, the temperature at which the compound melts in an isotropic state I.

Le tableau 3 donne les températures ("C) et les enthalpies de transition de phase du complexe de zinc A obtenues par DSC. Table 3 gives the temperatures ("C") and phase transition enthalpies of the zinc complex A obtained by DSC.

TABLEAU 3

Figure img00190002
TABLE 3
Figure img00190002

<tb> TRANSITION <SEP> T(OC) <SEP> AH(kj/mol) <SEP>
<tb> <SEP> M-wI <SEP> 63 <SEP> +18
<tb> <SEP> I-oM <SEP> 43 <SEP> 618
<tb>
On a également effectué des clichés de diffraction de rayons X sur poudre, dans la mésophase.
<tb> TRANSITION <SEP> T (OC) <SEP> AH (kj / mol) <SEP>
<tb><SEP> M-wI <SEP> 63 <SEP> +18
<tb><SEP> I-oM <SEP> 43 <SEP> 618
<Tb>
X-ray powder diffraction patterns were also made in the mesophase.

Ils montrent des raies caractéristiques d'une phase liquide cristalline colonnaire hexagonale. Les valeurs de la distance intercolonnaire et de la surface de la maille hexagonale à différentes températures sont indiquées dans le tableau 4. They show characteristic lines of a hexagonal columnar crystalline liquid phase. The values of intercolumn distance and hexagonal mesh surface at different temperatures are shown in Table 4.

TABLEAU 4

Figure img00200001
TABLE 4
Figure img00200001

<SEP> v
<tb> TEMPERATURE <SEP> D(A) <SEP> S(A2) <SEP>
<tb> <SEP> ("c) <SEP>
<tb> <SEP> 24 <SEP> 39,2 <SEP> 1334,1
<tb> <SEP> 40 <SEP> 39,1 <SEP> 1326,2
<tb>
Des mesures d'indices de réfraction ont été d'autre part effectuées sur le monomère dans sa phase discotique et dans sa phase isotrope. Les résultats de ces mesures sont donnés dans le tableau 5.
<SEP> v
<tb> TEMPERATURE <SEP> D (A) <SEP> S (A2) <SEP>
<tb><SEP>("c)<SEP>
<tb><SEP> 24 <SEP> 39.2 <SE> 1334.1
<tb><SEP> 40 <SEP> 39.1 <SE> 1326.2
<Tb>
On the other hand, measurements of refractive indices were made on the monomer in its discotic phase and in its isotropic phase. The results of these measurements are given in Table 5.

TABLEAU 5 : Indices de réfraction mesurés par le
réfractomètre d'Abbe du monomère dans sa phase
discotique et dans sa phase isotrope.

Figure img00200002
TABLE 5: Refractive indices measured by the
Abbe refractometer of the monomer in its phase
discotic and in its isotropic phase.
Figure img00200002

<tb><Tb>

<SEP> Etat <SEP> de <SEP> Traitement <SEP> Indices <SEP> Biréfringence
<tb> <SEP> matière
<tb> Monomère
<tb> <SEP> Dhv <SEP> non-orienté <SEP> 1,524 <SEP> 1,517 <SEP> 0,007
<tb> <SEP> Dh <SEP> orienté <SEP> 1,527 <SEP> 1,516 <SEP> 0,011 <SEP>
<tb> <SEP> Isotro <SEP> e <SEP> 1,521 <SEP>
<tb> Polymère <SEP> 1,535 <SEP> n'a <SEP> pas <SEP> pu <SEP> ne <SEP> peut <SEP> être
<tb> <SEP> Dh <SEP> être <SEP> mesuré <SEP> calculé <SEP> - <SEP>
<tb>
III. Photopolymérisation du complexe de zinc A
Le monomère A préalablement fondu dans sa phase isotrope avec 2,5 % d'initiateur (Irgacures 651) entre deux plaques de verre, est pressé afin d'obtenir un film mince.Celui-ci est irradié à température ambiante dans sa mésophase liquide cristalline colonnaire pendant 20 minutes à l'aide d'une lampe à mercure haute pression de 100 W (0,8 mW.cm-2 à 365 nm).
<SEP> Status <SEP> of <SEP> Treatment <SEP> Indices <SEP> Birefringence
<tb><SEP> subject
<tb> Monomer
<tb><SEP> Dhv <SEP> Non-Oriented <SEP> 1.524 <SEP> 1.517 <SEP> 0.007
<tb><SEP> Dh <SEP> oriented <SEP> 1,527 <SEP> 1,516 <SEP> 0,011 <SEP>
<tb><SEP> Isotro <SEP> e <SEP> 1,521 <SEP>
<tb> Polymer <SEP> 1,535 <SEP> has <SEP> not <SEP> pu <SEP> ne <SEP> can <SEP> be
<tb><SEP> Dh <SEP> be <SEP> measured <SEP> calculated <SEP> - <SEP>
<Tb>
III. Photopolymerization of zinc complex A
The monomer A, previously melted in its isotropic phase with 2.5% initiator (Irgacures 651) between two glass plates, is pressed to obtain a thin film. This is irradiated at room temperature in its crystalline liquid mesophase. columnar for 20 minutes using a 100 W high pressure mercury lamp (0.8 mW.cm-2 at 365 nm).

Le polymère est obtenu avec une conversion de 40-50 %.The polymer is obtained with a conversion of 40-50%.

Le polymère obtenu est transparent, incolore et ne montre pas de transition liquide cristalline en fonction de la température. Sa structure est celle d'une mésophase colonnaire hexagonale non orientée avec une distance intercolonnaire de 33,7 Â qui a été observée par diffraction de rayons X à température ambiante. The polymer obtained is transparent, colorless and does not show a crystalline liquid transition as a function of temperature. Its structure is that of an unoriented hexagonal columnar mesophase with an intercolumnal distance of 33.7 Å that has been observed by X-ray diffraction at room temperature.

L'indice de réfraction du polymère a pu être mesuré et est égal à 1,535 à 25"C.  The refractive index of the polymer could be measured and is 1.535 at 25 ° C.

Les polymères liquides anisotropes obtenus par le procédé que nous venons de décrire, donnent des matériaux pouvant être utilisés dans des systèmes électrooptiques ou optiques tels que des diviseurs polarisants de faisceau. Ils peuvent également être utilisés pour la conduction unidimensionnelle d'énergie électrique et/ou lumineuse en raison de la présence du métal, ainsi que dans des applications spécifiques aux polymères cristaux liquides pour lesquelles les matériaux doivent posséder une grande stabilité thermique.  The anisotropic liquid polymers obtained by the process just described, give materials that can be used in electrooptical or optical systems such as beam polarizing dividers. They can also be used for one-dimensional conduction of electrical and / or luminous energy due to the presence of the metal, as well as in specific applications to liquid crystal polymers for which the materials must possess high thermal stability.

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Complexe métallique mésogène susceptible d'être polymérisé par voie photochimique dans son état liquide cristallin, caractérisé en ce qu'il présente la formule suivante (I) 1. mesogenic metal complex capable of being polymerized photochemically in its crystalline liquid state, characterized in that it has the following formula (I)
Figure img00220001
Figure img00220001
dans laquelle les deux groupes R peuvent être identiques ou différents et représentent chacun H, un halogène (F, Cl, Br, I) ou un groupe choisi parmi CN, wherein the two R groups may be the same or different and each represents H, halogen (F, Cl, Br, I) or a group selected from CN, NO2, CF3, OH, les groupes alkyles et alkoxy linéaires et ramifiés de 1 à 30 atomes de carbone éventuellement substitués et/ou éventuellement interrompus par un ou plusieurs atome(s) choisi(s) parmi S, N, O, les groupes alkényles de 2 à 30 atomes de carbone, les groupes alkynyles de 2 à 30 atomes de carbone, les groupes aikoxycarbonyles de 2 à 30 atomes de carbone éventuellement substitués, les groupesNO 2, CF 3, OH, linear and branched alkyl and alkoxy groups of 1 to 30 carbon atoms optionally substituted and / or optionally interrupted by one or more atom (s) chosen from S, N, O, the alkenyl groups from 2 to 30 carbon atoms, alkynyl groups of 2 to 30 carbon atoms, optionally substituted alkoxycarbonyl groups of 2 to 30 carbon atoms,
Figure img00220002
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 or Alk représente un groupe alkyle de 1 à 30 atomes de carbone éventuellement substitué, les groupes cycloalkyles de 3 à 20C, et les fonctions polymérisables par voie photochimique, à la condition que l'un au moins des deux groupes R soit une fonction polymérisable par voie photochimique ; n est un nombre entier compris entre 1 et 40 et M est un métal.Alk represents an optionally substituted alkyl group of 1 to 30 carbon atoms, cycloalkyl groups of 3 to 20C, and photochemically polymerizable functions, with the proviso that at least one of the two R groups is a polymerizable functional group. photochemical; n is an integer from 1 to 40 and M is a metal.
2. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que M est choisi parmi Be, Mg, Ca, 2. Complex according to claim 1, characterized in that M is chosen from Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd et Hg. Sr, Ba, Ra, Zn, Cd and Hg. 3. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux groupes R représentent des fonctions polymérisables par voie photochimique. 3. Complex according to claim 1, characterized in that the two groups R represent photochemically polymerizable functions. 4. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que R, lorsqu'il s'agit d'une fonction polymérisable, est choisi parmi les fonctions acrylates, méthacrylates, éthers de vinyle. 4. Complex according to claim 1, characterized in that R, when it is a polymerizable function, is selected from acrylates, methacrylates, vinyl ethers. 5. Complexe selon la revendication 1 où M est le zinc, n = 11 et R est une fonction acrylate. The complex of claim 1 wherein M is zinc, n = 11 and R is an acrylate function. 6. Procédé de polymérisation par voie photochimique, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre à des conditions de polymérisation par voie photochimique un monomère (I) selon la revendication 1 se trouvant dans sa phase liquide cristalline. 6. Photochemically polymerization process, characterized in that it consists in subjecting to photochemical polymerization conditions a monomer (I) according to claim 1 being in its crystalline liquid phase. 7. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la polymérisation est réalisée par irradiation ultraviolette. 7. Process according to claim 7, characterized in that the polymerization is carried out by ultraviolet irradiation. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la polymérisation est réalisée en présence de 1 à 5 % en poids d'un initiateur radicalaire. 8. Process according to claim 6, characterized in that the polymerization is carried out in the presence of 1 to 5% by weight of a radical initiator. 9. Polymère liquide cristallin caractérisé en ce qutil est formé de motifs récurrents monomères de formule (I) et en ce qu'il contient un centre métallique par unité monomère. 9. Crystalline liquid polymer characterized in that it is formed of recurring monomeric units of formula (I) and in that it contains a metal center per monomeric unit. 10. Composé de formule (III) 10. Compound of formula (III)
Figure img00230001
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dans laquelle n est un nombre entier de 1 à 40, et R' et un groupe choisi parmi les groupes alkyles linéaires ou ramifiés de 1 à 20 atomes de carbone, les groupes cycloalkyles de 3 à 20 atomes de carbone, les groupes halogénoalkyles de 1 à 20 atomes de carbone. wherein n is an integer from 1 to 40, and R 'and a group selected from linear or branched alkyl groups of 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl groups of 3 to 20 carbon atoms, haloalkyl groups of 1 at 20 carbon atoms.
11. Composé de formule (IV) 11. Compound of formula (IV)
Figure img00240001
Figure img00240001
où n est un nombre entier de 1 à 40. where n is an integer from 1 to 40.
12. Composé de formule (V) 12. Compound of formula (V)
Figure img00240002
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où n et R ont la signification déjà donnée dans la revendication 1.  where n and R have the meaning already given in claim 1.
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