JP2653395B2 - 液晶相を示す重合体 - Google Patents

液晶相を示す重合体

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JP2653395B2
JP2653395B2 JP6217561A JP21756194A JP2653395B2 JP 2653395 B2 JP2653395 B2 JP 2653395B2 JP 6217561 A JP6217561 A JP 6217561A JP 21756194 A JP21756194 A JP 21756194A JP 2653395 B2 JP2653395 B2 JP 2653395B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶相を示しかつ繰返し
単位のメソゲン基を有する重合体に関する。
【0002】多数の液晶重合体、たとえばメソゲン基と
して4′−シアノビフエニル−4−イル基で変性されて
いるポリアクリルエステルおよびポリメタアクリルエス
テルがすでに開示されている。これらの種類の重合体の
ネマチック相は通常、100℃以上の温度で見い出され
る。ネマチックまたはコレステリック単量体の重合によ
っては、多くの場合に比較的高度の秩序を有し、しかも
高度に粘性のスメクチック重合体が得られる。さらにま
た、棒状の側鎖形メソゲン基を有する重合化合物は多く
の場合に液晶温度範囲を持たない液晶重合体を導く。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は液晶相
を示し、しかも前記の欠点を有しないか、または有して
いても極く僅かな程度である重合体を見い出すことにあ
った。
【0004】
【課題を解決するための手段】ここに、式Iaおよび
(または)Ibの化学的に結合したメソゲン基を有する
重合体が驚くべきことに広いメゾフェース範囲、広い限
界内で変化できる複屈折並びに正および負の反磁性異方
性を示すことが見い出された。さらにまた、これらの重
合体は容易に加工でき、異方性を有するいづれか所望の
形状を有する物品を得ることができ、さらにこれらは高
い化学的安定性を示す。
【0005】従って、本発明は、該繰返し単位が式I:
【0006】
【化3】
【0007】〔式中、Rは水素原子またはメチル基を表
わし、nは3〜20の値を有し、Xは−O−、−S−、
−O−CO−または−SO−から選択された1つの基
を表わし、かつMは次式IaまたはIb:
【0008】
【化4】
【0009】(式中、QはH原子を表わすかまたは1
〜5個のC原子を有する低級アルキル基を表わし、X
〜Xは、それぞれ互いに独立にH原子を表わすかまな
は20個までのC原子を有するアルキル基を表わし、こ
の場合2個以上のC原子を有するアルキル基中の−CH
−であって炭素環に隣接する−CH−基は、−O
−、−S−、−COO−およびSOから選択された基
によって代替されていてもよく、但し、X〜Xの少
なくとも2個はH原子とは異なるものとする)で示され
る1つに相当するメソゲン基を表わす〕によって示され
ることを特徴とする、液晶相を示す重合体に関する。
【0010】式Iaの前記基において、Q1はH原子ま
たは非分枝状アルキルであって好ましくは1〜4個のC
原子を有し、特にメチルまたはエチルが好ましく、ある
いはまたCNが特に好ましい。
【0011】基X1〜X5において、それぞれ1個のCH
2基が官能性基、特に中心炭素環への結合基を形成して
いる基により置き換えられていると好ましい。またX1
〜X5の中で1個のCH2基が−O−、−S−、−CO−
O−および−SO2−であり、特に−O−、−S−およ
び−SO2−で置換されているのが好ましい。
【0012】好ましくは、置換基X1〜X5の少なくとも
3個はH以外の基であり、特にX1、X3およびX5はH
以外である。式Iaおよび(または)Ibのさらに別の
好ましいメソゲン基は置換基X1〜X5の全部がH以外で
あり、特にX1〜X5が同一である基である。
【0013】従って、X1〜X5の好ましい意味として
は下記の基を挙げることができる:メトキシ、エトキ
シ、プロポキシ、1−メチルエトキシ、ブトキシ、1−
メチルプロポキシ、2−メチルプロポキシ、1,1−ジ
メチルエトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキ
シ、オクトキシ、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、
ドデコキシ、トリデコキシ、テトラデコキシ;メチルチ
オ、エチルチオ、プロピオチオ、1−メチルエチルチ
オ、ブチルチオ、1−メチルプロピルチオ、2−メチル
プロピルチオ、1,1−ジメチルエチルチオ、ペンチル
チオ、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、オクチルチオ、ノ
ニルチオ、デシルチオ、ウンデシルチオ、ドデシルチ
オ、トリデシルチオ、テトラデシルチオ;メトキシカル
ボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、
1−メチルエトキシカルボニル、ブトキシカルボニル、
1−メチルプロポキシカルボニル、1,1−ジメチルエ
トキシカルボニル、ペントキシカルボニル、ヘキソキシ
カルボニル、ヘプトキシカルボニル、オクトキシカルボ
ニル、ノノキシカルボニル、デコキシカルボニル、ウン
デコキシカルボニル、ドデコキシカルボニル、トリデコ
キシカルボニル、テトラデコキシカルボニル;メチルス
ルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、1
−メチルエチルスルホニル、ブチルスルホニル、1−メ
チルプロピルスルホニル、2−メチルプロピルスルホニ
ル、1,1−ジメチルエチルスルホニル、ペンチルスル
ホニル、ヘキシルスルホニル、ヘプチルスルホニル、オ
クチルスルホニル、ノニルスルホニル、デシルスルホニ
ル、ウンデシルスルホニル、ドデシルスルホニル、トリ
デシルスルホニルおよびテトラできるスルホニル。
【0014】遊離価がX1〜X5に相当する基により飽和
されており、Q1がHである場合の式Iaおよび(また
は)Ibのメソゲン基に相当する化合物はディスコチッ
ク液晶としてすでに開示されている[西ドイツ国公開特
許出願第3,332,955号公報(特開昭60−84
237号参照);コーネ等によるアンゲバンテ・ヘミー
96(1984年)、第70〜71頁;ルッツ等による
21回ブンゼン・コロジウム、西ベルリン市、9月/1
0月(1983年)参照]。
【0015】これらのメソゲン基は重合体鎖に直接結合
させることができる。しかしながら、これらの基は重合
体鎖に非環状鎖(スペーサー)を経て結合させると好ま
しい。スペーサーは、特に置換されているか、または置
換されていないアルキレン基であることができ、このア
ルキレン基はその中の1個のCH2基または隣接してい
ない2個以上のCH2基が−O−、−S−、−CO−O
−および−SO2−を含む群からの基により置き換えら
れていることができる。このアルキレン基中の隣接して
いる2個のCH2基が−CH≡C−または−CH=CX
−(ここでXは水素、ハロゲン、好ましくはフッ素また
は塩素、CNあるいは1〜5個のC原子を有するアルキ
ル、好ましくはCH3である)により置き換えられてい
ることもできる。特に好適なスペーサーは式III −(CH2n−Q2− (III) (式中Q2は単結合または−CO−S−、−CO−O
−、−O−CO−、−CO−、特に−O−、−S−、−
SO−または−SO2−であり、そしてnは3〜20、
好ましくは10〜15である)の基である。
【0016】本発明による重合体は、電子工学における
繊維及びホイル技術用の有機半導体として使用すること
ができる。
【0017】この場合、式II Y−スペーサー−M (II) (式中Mは式Ia/bのメソゲン基であり、「スペーサ
ー」は非環状鎖または直接結合であり、かつYは重合で
きる官能性基である)の単量体化合物は、Yがω−また
は(ω−1)位置に位置する2〜5個のC原子を有する
アルケニル基である場合に、重合させることができる。
Yはスペーサー基に、直接結合によるか、または−O
−、−S−、−SO−、−SO−、−CO−O−、−
CO−NH−、−O−CO−NH−あるいは−O−CO
−O−を含む群からの基を経て結合することができる
が、式IIの単量体化合物の場合には、−O−、−S
−、−SO−、−SO−、−CO−O−、−CONH
−、−O−CO−O−、−CO−S−、−O−CO−ま
たは−CO−からなる群からのいずれの基も互いに隣接
してはならない。特に好適な基は、−O−、−CO−O
−、−CO−NH−および−S−、特に−O−および−
CO−O−である。
【0018】重合はそれ自体既知の方法で、照射、加熱
または電気エネルギーの作用により、およびたとえばオ
シアン氏によるプリンシプルス・オブ・ポリメリゼーシ
ョン、マックグロー・ヒル出版社(ニューヨーク市)に
記載されているような遊離基またはイオン性触媒の作用
により実施できる。適当な照射エネルギーは紫外線、レ
ーザー、X線および放射性ビームの形である。電気エネ
ルギーは、たとえば電解法により発生させることができ
る。遊離基触媒の例には過硫酸カリウム、過酸化ジベン
ゾイル、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ジ−第3
ブチルおよび過酸化シクロヘキサノンがある。イオン性
触媒にはフェニルリチウムおよびナフタレンナトリウム
のようなアルカリ金属の有機化合物またはBF3、Al
Cl3、SnCl4およびTiCl4のようなルイス酸、
あるいはアルミニウム化合物またはチタニウム化合物の
形の金属錯化合物がある。単量体は溶液、懸濁液、エマ
ルジョンまたは塊状で重合させることができる。
【0019】Yがヒドロキシル、アミノ、メルカプト、
エポキシまたはカルボキシル基、あるいはその反応性誘
導体の一種である場合には式IIの化合物を重合体幹鎖
にグラフトさせることができる。このような場合に、Y
はOH、NH2、COOHまたは反応性誘導体であると
特に好ましく、特にOHまたはカルボキシル基の反応性
誘導体であると好ましい。このグラフト反応はそれ自体
既知の方法により、たとえばエステル化、アミド化、エ
ステル交換、アミド交換、アセタール化あるいはエーテ
ル化により実施でき、これらの方法は文献[たとえばホ
ーベン−ヴァイルによるメトーデン・デル・オルガニッ
シェン・ヘミー、ゲオルグ−チーメ出版社(シュトット
ガルト市);またはパレオス等によるジャーナル・オブ
・ポリマー・サイエンス・ポリマー・ケミストリィ、
(1981年)第1427頁のような標準的参考書]
に記載されている。
【0020】好適なグラフト反応は式Ia/bのメソゲ
ン基を有する単量体と有機ポリシロキサンとの反応を包
含する。この目的には、線状または環状の水素−有機ポ
リシロキサンを、たとえばヨーロッパ特許第0,06
0,335号明細書に記載されているように、式IIの
エチレン状不飽和メソゲン単量体[Yはω−または(ω
−1)−位置に位置する2〜5個のC原子を有するアル
ケニル基である]とシロキサン−水素の量にもとづいて
ほぼ等モル量で、シラン−水素の脂肪族多結合上への付
加を促進する触媒の存在下に反応させる。
【0021】適当な重合体幹鎖は、原則的にその鎖が或
る種の柔軟性を示す重合体の全部である。これらは線
状、分枝鎖状または環状重合体鎖であることができる。
重合の程度は、通常少なくとも10、好ましくは20〜
100である。しかしながら、オリゴマーもまた適当で
あり、特に3〜15、殊に4〜7の単量体単位を有する
環状オリゴマーが適当である。
【0022】好適には、C−C主鎖を有する重合体、特
にポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ−α−
ハロゲノアクリレート、ポリ−α−シアノアクリレー
ト、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリルまたは
ポリメチレンマロネートを使用する。さらにまた、主鎖
中にヘテロ原子を有する重合体、たとえばポリエーテ
ル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミドまたはポリ
ウレタン類、あるいは特にポリシロキサン類もまた好適
である。
【0023】適当に末端官能化された化合物、すなわち
6員環上の側鎖基の少なくとも1個がω−または(ω−
1)−位置で官能基を担持している化合物は、文献[例
えば、ホーベン・ヴァイルによるメトーデン・デル・オ
ルガニッシェン・ヘミー、ゲオルグ−チーメ出版社(シ
ュツットガルト市)のような標準的参考書または西ドイ
ツ国特許出願公開第3332955号公報(特開昭60
−84237号公報参照)]に記載されているような、
それ自体既知の方法により、特に既知であって、列挙さ
れている反応に適する反応条件下で製造することができ
る。この化合物は、本明細書中では詳細に記載しないが
それ自体既知である変法を用いて得ることもできる。
【0024】好適な原料物質はペンタ置換されているハ
ロゲノベンゼン化合物(M−ハロゲン)、ペンタハロゲ
ノベンゼン化合物[Y−スペーサー−C6(ハロゲ
ン)5](ここでYは場合により保護基により保護され
ていてもよい)、スキロ−イノシトール誘導体[Y−ス
ペーサー−C65(OH)5]、ペンタ置換されている
スキロ−イノシトール誘導体(M−OH、M=Ia)、
ミオ−イノソース化合物およびペンタ置換されているミ
オ−イノソース誘導体である。
【0025】従って、式IV
【0026】
【化5】
【0027】(式中HalはF、Cl、BrまたはIで
あり、そしてZ1〜Z5はそれぞれ相互に独立して、H、
OHまたはSHであって、置換基Z1〜Z5の少なくとも
2個はH以外の基である)の化合物はアルキルハライド
またはスルホネートと反応させ、次いで場合により酸化
するか、またはカルボン酸あるいはチオカルボン酸ある
いはまたカルボン酸、チオカルボン酸、炭酸またはカル
バミン酸の反応性誘導体と反応させることにより式V
【0028】
【化6】
【0029】(式中HalはF、Cl、BrまたはIで
あり、そしてQ1 0〜Q5 0はOR、SR、COR、OCO
−OR、OCO−NHR、S−COR、SO−Rまたは
SO2−Rであり、ここでRは14個までのC原子を有
するアルキル基であり、但し置換基Q1 0〜Q5 0の少なく
とも2個はH以外である)の化合物に変換できる。
【0030】HalはClまたはBrが好ましく、Q1 0
〜Q5 0はOR、SR、COR、SO−RまたはSO2
R、特にOR、SRまたはSO2Rが好ましい。
【0031】式VII
【0032】
【化7】
【0033】(式中ZはOHまたはSHであり、そして
1 0〜Q5 0は式Vについて前記した意味を有し、Q1 0
5 0は好ましくはOR、SRまたはSO2Rである)の
化合物は式Vの化合物または式VI
【0034】
【化8】
【0035】(式中ZはOHまたはSHであり、Hal
1〜Hal5はH、F、Cl、BrまたはIであって、置
換基Hal1〜Hal5の少なくとも2個はH以外であ
り、好ましくはHal1〜Hal5はClまたはBrを表
わす)の化合物から、アルカリ金属またはアルカリ土類
金属の水酸化物または水硫化物(式Vの化合物の場合)
との反応により、あるいはアルコール、チオール、カル
ボン酸またはチオカルボン酸化合物あるいはそれらの反
応性誘導体または炭酸およびカルバミン酸の反応性誘導
体との反応により得られる。
【0036】式VIII
【0037】
【化9】
【0038】(式中Q2は式IIIについて前記した意
味を有し、Q1 0〜Q5 0は式Vについて前記した意味を有
し、nは3〜20、好ましくは10〜15であり、そし
てYは式IIについて前記した意味を有し、そして末端
基Yは場合により適当な保護基で保護されていてもよ
い)の化合物は式VまたはVIIの化合物から、アルキ
ルハライドまたはスルホネート化合物との反応及び場合
により後続の酸化により、またはカルボン酸あるいはチ
オカルボン酸またはカルボン酸、チオカルボン酸、炭酸
あるいはカルバミン酸の反応性誘導体との反応により得
られる。
【0039】一般式IX
【0040】
【化10】
【0041】(式中Q1 3〜Q5 3はH、OH、SH、CO
OHまたはCH2OHであって、置換基Q1 3〜Q5 3の少
なくとも2個はH以外であり、Q1 3〜Q5 3は好ましくは
OH、SHまたはCOOHである)の化合物からは、ア
ルキルハライドまたはスルホネートとの化学反応および
場合により後続の酸化により、またはカルボン酸、チオ
カルボン酸、炭酸あるいはカルバミン酸の反応性誘導体
との化学反応により、一般式X
【0042】
【化11】
【0043】(式中Q1 4〜Q5 4はOR、SR、SO−
R、SO2−R、OCO−R、SCO−R、COORま
たはCH2ORであり、ここでRは14個までのC原子
を有するアルキル基であり、置換基Q1 4〜Q5 4の少なく
とも2個はH以外であり、そしてQ1 4〜Q5 4は好ましく
はOR、SR、SO−R、SO2−RまたはCOOR、
特にOR、SRおよびSO2−Rである)の化合物を得
ることができる。
【0044】これらの化合物から、還元剤またはアルキ
ル化剤との化学反応により、一般式XI
【0045】
【化12】
【0046】(式中Q1 4〜Q5 4は式Xについて前記した
意味を有し、Q1はH、1〜5個のC原子を有するアル
キルまたはアルコキシ、F、Cl、BrまたはCNであ
り、そしてZ0はOHまたはSHであり、好ましくはQ1
はH、1〜5個のC原子を有するアルキルまたはアルコ
キシ、F、ClあるいはCN、特にH、1〜4個のC原
子を有するアルキル、FあるいはCNであり、そして好
ましくはQ1 4〜Q5 4はOR、SR、SO−R、SO2
RまたはCOOR、特にOR、SRおよびSO2−Rで
ある)の化合物が得られる。
【0047】式XまたはXIの化合物からは、アルキル
ハライドまたはスルホネートとの反応及び場合により後
続の酸化により、あるいはカルボン酸またはチオカルボ
ン酸あるいはカルボン酸、チオカルボン酸、炭酸または
カルバミン酸の反応性誘導体との反応により(この場合
に末端基Yは場合により適当な保護基を有することがで
きる)、一般式XII
【0048】
【化13】
【0049】(式中Q1 4〜Q5 4は式Xについて前記した
意味を有し、Q1は式Iについて前記した意味を有し、
2は式IIIについて前記した意味を有し、Yは式I
Iについて前記した意味を有し、そしてnは3〜20、
好ましくは10〜15である)の化合物が得られる。Q
1は好ましくはH、1〜5個のC原子を有するアルキル
またはアルコキシ、F、ClまたはCNであり、特にH
または1〜4個のC原子を有するアルキル、FまたはC
Nであり、Q2は好ましくは−CO−S−、−O−、−
S−、−CO−O−、−SO−または−SO2、特に−
O−、−S−、−SO2−または−CO−O−である。
1 4〜Q5 4は好ましくは同一であって、OR、SR、S
O−RまたはCOOR、特にOR、SRおよびSO2
である。
【0050】中間体VおよびVII、 VIII、I
X、X、XIおよびXIIの中の若干のものは、既知で
あるが、それらの大部分は新規化合物である。これらの
化合物はそれ自体既知であり、文献[例えば、ホーベン
・ヴァイルによるメトーデン・デル・オルガニッシェン
・ヘミー、ゲオルグ−チーメ出版社(シュツットガルト
市)のような標準的参考書]に記載の方法により、特に
既知であって、列挙されている反応ついて適当な反応条
件下に製造できる。それ自体既知であるが、本明細書中
には詳細に記載してない変法を使用して製造することも
できる。これらの化合物は、本発明による液晶重合体の
製造に使用される。
【0051】式V〜XIIの化合物の製造について前記
した方法は、それ自体既知である[例えば、ホーベン・
ヴァイルによるメトーデン・デル・オルガニッシエン・
ヘミー、ゲオルグ−チーメ出版社(シュツットガルト
市)のような標準的参考書から]。通常、列挙されてい
る反応について既知の反応条件が考慮される。しかしな
がら、それ自体既知であるが、本明細書中には詳細に記
載してない変法を使用することもできる。
【0052】原料物質IV、VIおよびIXのいくつか
は既知である[バイルシュタイン、、IV、106
9,7920参照]。化合物IV、VIおよびIXの全
部がそれ自体既知の方法により製造できる。
【0053】式IIの低分子量化合物によって示される
ディスコチック相のかなりの範囲が広い。しかしなが
ら、メゾフェースを示さない式IIの化合物もまた本発
明による重合体の製造に適している。
【0054】式IIIの重合性化合物またはそれらの重
合性誘導体の単一重合体または共重合体は遊離基重合に
より製造すると好ましい。この反応は、たとえば紫外線
照射または遊離基生成剤により開始させる。単量体は溶
液中でまたは塊状で重合させることができる。
【0055】本発明により液晶相を示す共重合体は式I
Iの重合性化合物またはそれらの重合性誘導体をメソゲ
ン基を担持していないか、または別のメソゲン基(たと
えば棒状基)を担持しているか、またはカイラル基を担
持しているか(たとえば西ドイツ国公開特許出願第2,
831,909号公報参照)、または染料基を担持して
いる(西ドイツ国公開特許出願第3,211,400号
公報参照)単量体と共重合させることにより得られる。
【0056】これらの種類の単量体との共重合は、単量
体濃度X1の単量体混合物から出発して、単量体系成分
の共重合パラメーターが比較できる大きさである場合に
だけ単量体濃度X1に相当する配合率を有する共重合体
を導く。このことは本発明が特定の構成を有する共重合
体を問題なく、たとえば反応運動力学を考慮することな
く製造しようとする場合に、特に重要である。この理由
で、比較できる共重合パラメーターを有する単量体成
分、すなわちアルキル鎖上の置換基が主として異なるア
ルキルアクリレートまたはメタクリレートを選択すると
好ましい。
【0057】メソゲン基を担持していない単量体との共
重合は一般にガラス温度および透明点の減低を導く。ス
ペーサーを適当に選択することにより、メゾフェース範
囲を特定の用途目的に適する温度範囲にすることが多く
の場合に可能である。
【0058】原則的に、不斉C原子を有するこの種の全
ての化合物をカイラル基含有単量体として使用すること
ができる。しかしながら、Mが式IaまたはIbのメゾ
ゲン基であって、基X1〜X5の一つまたは場合により、
1中のCH2基が−CHCH3−により置き換えられて
いるアルキル基である式IIの化合物あるいはそれらの
重合性誘導体を使用すると好ましい。
【0059】さらにまた、本発明による化合物が典型的
な重合体の性質、たとえば層、フィルムおよび繊維を形
成する能力、変形容易性等を液晶性質と組合せることが
できるという事実からその他の多くの変更可能性が得ら
れる。これらの性質はそれ自体既知の方法で、別の成分
と共重合させるか、または混合することにより、分子量
を変えることにより、非常に広範な種々の無機または有
機添加剤および金属を添加することにより、および重合
体の専門家によく知られている多くのその他の処理によ
り変えることができる。
【0060】本発明による重合体は広い範囲内で変える
ことができる異方性性質を有する有機ガラス類の製造用
の原料物質として使用できる。
【0061】これは、例えば光線および態様光線の集光
機の分野、または屈光性有機ガラスの用途をもたらす。
さらにまた、重要な用途分野が光学的記憶装置の領域に
まで開かれる。特に、本発明による重合体は、また「非
線状」光学部品の製造用の非線状光学的性質を有する物
質用のマトリックスとしても適している。
【0062】次に、本発明を実施例につき参考例ととも
に例示する。
【0063】
【実施例】
参考例1 (1a) ペンタクロルフエノール1.1モル、1−ブ
ロモ−10−デカノール1モル、NaH 1モルおよび
テトラヒドロフラン3 lを48時間還流させる。塩化
ナトリウムが分離して来る。濾過後に、溶剤を減圧で除
去し、残留物を5%水酸化ナトリウム溶液で2回、飽和
塩化ナトリウム溶液で1回、次いで水で洗浄する。粘性
油状物が得られる:1 H−NMR(CD3SOCD3):δ=3.31(t,
2H)、3.24(t,2H)、2.60〜2.71
(s,1H)、1.21〜1.94(m,6H)。
【0064】(1b) 1,3−ジメチルイミダゾリジ
ノン150ml中のペンタクロル化合物(1a)3ミリ
モルおよび1−メルカプトトリデカン50ミリモルの溶
液にNaH50ミリモルを加え、水素の発生が止んだ後
に、混合物を窒素雰囲気下に100℃で2時間加熱す
る。仕上げのために、水500mlを加え、混合物をエ
ーテル各回200mlで3回抽出する。エーテル抽出液
を水で洗浄し、乾燥させ、次いで蒸発させる。淡黄色ワ
ックス状物が65%の収率で残る。
【0065】IR:VOH:3620cm~1 (1c) (1b)で得られたペンタキスチオエーテル
化合物(0.1モル)をジクロルメタン500mlに溶
解し、ジクロルメタン1 l中の3−クロル過安息香酸
200gの溶液を撹拌しながらゆっくり加える。室温で
2時間撹拌した後に分離する沈殿を吸引濾取し、次いで
乾燥させる。無定形固体が86%の収率で得られる。
【0066】IR(KBr):VOH:3624cm~1SO:1155および1325cm~1 (1d) メタクリロイルクロリド0.5モルを無水ジ
クロルメタン350mlおよびトリエチルアミン0.5
モル中のアルコール化合物(1c)0.5モルの溶液に
氷水で冷却させながら、内部温度が+5℃を超えないよ
うな方法で滴下して加える。添加が完了した後に、混合
物を室温で1時間撹拌する;分離したトリエチルアンモ
ニウムクロリドを吸引濾去し、濾液を水で洗浄し、次い
で乾燥させる。溶剤を減圧で除去した後に黄色油状物が
理論量の88%の収率で残る。
【0067】IR:VC=O:1725cm~1 (1e) (1d)で得られた10−[ペンタキス(2
[トリ]デシルスルホニル)フェノキシ]−デシルメタ
クリレート0.5モルおよびポリ(メチルシロキサン)
(平均重合度:約35)0.2モルを無水ベンゼン50
mlに溶解する。窒素を通しながら、ジシクロペンタジ
エニル白金ジクロリド触媒1mgを加え、混合物を80
℃で6時間保持する。重合体を次いでエタノールの添加
により沈殿させる。
【0068】実施例1 (1a) 9−メルカプト−1−ウンデセン0.2モル
をリン酸ヘキサメチルトリアミド100mlに溶解し、
次いで撹拌しながら水素化ナトリウム0.2モルを加え
る。H2発生が止んだ後に、ペンタキス(トリデシルチ
オ)クロルベンゼン0.1モルを加え、混合物を100
℃で3時間撹拌する。水500ml上に注ぎ入れ、エー
テル3×150mlで抽出を行ない、集めた抽出液を水
で洗浄し、次いで乾燥させる。溶剤を減圧で除去した後
に、暗色油状物が理論量の66%の収率で残る。この生
成物は精製することなくさらに反応させる。
【0069】(1b) 無水THF250ml中のオレ
フィン化合物(1a)0.1モルの溶液にTHF中のジ
ボランの溶液0.12モルを0℃で滴下して加える。添
加が完了した後に、混合物を室温でさらに1時間撹拌す
る。次いで3M水酸化ナトリウム溶液30mlを加え、
次いで30%過酸化水素溶液36mlを滴下して加え
る。混合物を25〜30℃で1時間撹拌し、生成したア
ルコール生成物をエーテルによる抽出により単離する。
淡黄色油状物が理論量の93%の収率で得られる。 IR:VOH:3630cm~1 (1c) 85%過酸化水素10mlを氷酢酸300m
l中の(1b)で得られたヘキサスルフィド化合物0.
1モルの溶液に加え、混合物を室温で一夜にわたり撹拌
する。分離した沈殿を吸引濾取し、エーテルで洗浄し、
次いで乾燥させる。この方法で、黄色の無定形ヘキサス
ルホン化合物が理論量の81%の収率で得られる。
【0070】IR(KBr):VOH:3620cm~1SO:1150および1325cm~1 (1d) (11−ヒドロキシウンデシルスルホニル)
ペンタキス(トリデシルスルホニル)ベンゼン化合物
(1c)0.1モルを無水ジクロルメタン150mlお
よびトリエチルアミン0.1モルに溶解し、メタクリロ
イルクロリド0.1モルを+5℃で加える。その後、混
合物を20℃で2時間撹拌し、次いで水で十分に洗浄
し、乾燥させ、次いで減圧で蒸発させて残留物が得られ
る。
【0071】無定形固体生成物のIR(KBr)はスル
ホニル基(VSO:1155および1325cm~1)およ
びカルボニル基(VCO:1730cm~1)の吸収を示
す。
【0072】(1e) テトラヒドロフラン300ml
中の11−{[ペンタキス(トリデシルスルホニル)]
フェニルスルホニル}ウンデシルメタクリレート(1
d)0.1モルの溶液に窒素雰囲気下に高圧水銀投光灯
から4時間照射する。メタノールの添加により重合体を
不透明塊状物として沈殿させることができる。
【0073】参考例2 THF中のペンタメチルシクロペンタシロキサン(0.
1モル)およびウンデセ−10−ニルチオペンタキス
(トリデシルチオ)ベンゼン(1モル)の溶液を60℃
で一緒に合せ、ヘキサクロル白金酸(IV)0.1gを
加え、混合物をこの温度で12時間撹拌する。溶剤を減
圧で除去し、残留物を高減圧で乾燥させた後に、無定形
固体が理論量の90%の収率で得られる。
【0074】IRSi-0:1050cm~1 酸化するために、上記で得られたポリスルフィド化合物
を氷酢酸に溶解し、次いで過剰の85%過酸化水素で処
理する。氷酢酸に不溶であるスルホン生成物はスルホニ
ル基のIR(KBr)吸収帯を1160および1330
cm~1に示す。 実施例2 (2a) DMF300ml中のペンタヒドロキシシク
ロヘキサノン0.1モル、1−ブロモウンデカン0.1
モルおよび炭酸セシウム0.1モルの懸濁液を100℃
で3時間撹拌する。混合物を次いで氷水3 l上に注ぎ
入れ、次いでジクロルメタン4×250mlで抽出す
る。集めた抽出液を水で洗浄し、次いで乾燥させる。減
圧蒸発により油状生成物が理論量の67%の収率で得ら
れる。
【0075】IR:VC=O:1715cm~1 (2b) エーテル150ml中のヨウ化メチル0.1
モル、マグネシウム0.1グラム原子から製造されたメ
チルマグネシウムヨーダイドの溶液をエーテル100m
l中のシクロヘキサン化合物(2a)0.1モルの撹拌
溶液に滴下してゆっくり加える。混合物を次いで1時
間、加熱還流させて反応を完了させる。反応混合物を飽
和塩化アンモニウム溶液200mlの添加により分解さ
せ、有機相を分離し、混合物をエーテル各回150ml
で2回以上抽出する。水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で
乾燥させ、次いで溶剤を蒸留により除去し、ほとんど無
色の油状物が理論量の73%の収率で得られる。
【0076】IR:VOH:3615cm~1 (2c) ジクロルメタン100ml中のウンデセ−1
0−エン酸0.2モルの溶液をジクロルメタン400m
l中のジシクロヘキシルカルボジイミド0.2モルおよ
び(2b)からの第3アルコール化合物0.2モルの溶
液に5〜10℃で滴下して加える。20℃で2時間撹拌
した後に、沈殿したジシクロヘキシル尿素を吸引濾去
し、濾液を蒸発させ、残留物が得られる。
【0077】IR:VC=O:1745cm~1 (2d) 40%過酢酸50mlをエーテル200ml
中の不飽和エステル化合物(2c)0.1モルの溶液に
20℃でゆっくり加える。混合物を20時間放置し、炭
酸カリウムの飽和水溶液中に注ぎ入れ、エーテル層を分
離採取し、硫酸ナトリウム上で乾燥させる。溶剤を温和
な条件下に減圧で除去した後に、エポキシド生成物が不
安定な油状物として得られる。
【0078】(2e) (2d)で得られた不飽和エス
テル化合物(0.1モル)をジグリム200mlに≦+
5℃の温度で溶解し、THF中のジボランの溶液0.1
2モルを加える。その後、混合物を室温で2時間撹拌
し、次いで3M水酸化ナトリウム溶液30mlを加え、
次いで30%過酸化水素溶液36mlを加える。混合物
を20℃で2時間撹拌し、次いで氷水500mlを加
え、ジクロルメタン3×200mlにより抽出を行な
う。集めた有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させる。濾過
して乾燥剤を除去した後に、トリエチルアミン0.1モ
ルを加え、0〜5℃でアクリロイルクロリド0.1モル
を加える。20℃で2時間撹拌した後に、氷水で洗浄
し、乾燥させ、溶剤を減圧で除去すると油状不飽和エス
テル生成物が理論量の68%の収率で得られる。
【0079】IR:VC=O: 1720cm~1 (2f) トルエン100ml中の10−{[2,4,
6c−3,5t−ペンタキス(ウンデシルオキシ)−1
t−メチル]シクロヘキシル−1r−オキシカルボニ
ル}デシルアクリレート0.05モルの溶液にアゾビス
(イソブチロニトリル)0.5gを添加した後に、混合
物を90℃で12時間加熱する。冷却させると、ゲル状
重合体系生成物が分離する。エタノールを添加すると、
濾取できる無定形生成物が得られる。
【0080】参考例3 (3a) THF500ml中のミオ−イノシトール
0.1モルの溶液を同一溶剤1 l中の水素化ナトリウ
ム0.5モルの懸濁液に滴下して加える。水素の発生が
終了した後に、1−ブロモヘプタン0.5モルを加え
る。混合物を50℃で10時間撹拌し、分離した臭化ナ
トリウムを濾去し、濾液を蒸発させると残留物が得られ
る。ジイソプロピルエーテルから再結晶させると純粋な
生成物が無定形固体として理論量の81%の収率で得ら
れる。
【0081】IR:VOH:3615cm~1 (3b) トルエンスルホニルクロリド0.5モルをジ
クロルメタン1 lおよびトリエチルアミン0.5モル
中の2,4,6c,3,5t−ペンタキスヘプチルオキ
シ−1r−シクロヘキサノール0.5モルの溶液に少し
づつ加える。反応が完了した後に、混合物を水で数回洗
浄し、乾燥させ、次いで蒸発させる。残留する不安定な
トシレートを、DMF 1.2 l中の溶液とし、これ
をカリウムエチルチオキサンテート1モルとともに60
℃で4時間撹拌することにより迅速にさらに反応させ
る。混合物を次いで氷水4 l上に注ぎ入れ、抽出をエ
ーテル3×1 lで行なう。抽出液を硫酸マグネシウム
上で乾燥させ、溶剤を除去し、残留する油状のキサンテ
ート生成物を濃アンモニア溶液2 lと2時間加熱還流
させる。混合物を冷却させ、分離した油状物をエーテル
で抽出し、エーテルを減圧で蒸発させた後に、所望のメ
ルカプタン化合物が粘性黄色油状物として理論量[シク
ロヘキサノール化合物(3a)にもとづく]の64%の
収率で得られる。
【0082】IR:VSH:2565cm~1 (3c) THF350mlおよびトリエチルアミン
0.1モル中のメルカプタン化合物(3b)0.1モル
の溶液に11−ブロモウンデカノール0.1モルを20
℃で滴下して加える。混合物をこの温度でさらに4時間
撹拌した後に、沈殿したトリエチルアンモニウムブロミ
ドを吸引濾過により除去し、濾液を蒸発させると残留物
が得られる。収率:理論量の92%。
【0083】IR:VOH:3515cm~1 (3d) 上記で得られたアルコール化合物(3c)
0.2モルをジクロルメタン500mlおよびトリエチ
ルアミン0.2モルに溶解する。メタクリロイルクロリ
ド0.2モルを+5℃で滴下して加え、混合物をこの温
度に30分間保持し、次いで室温で1時間撹拌する。水
で中性に洗浄し、乾燥させ、溶剤を温和な条件下に減圧
で除去する。ほとんど無色の油状物が理論量の78%の
収率で残る。
【0084】IR:VC=O: 1725cm~1 (3e) 参考例(1e)と同様にして、11−
{[2,4,6c−3,5t−ペンタキス(ヘプチルオ
キシ)]−1r−シクロヘキシルチオ}ウンデシルメタ
クリレート(3d)およびポリ(メチルシロキサン−コ
ジメチルシロキサン)からガラス状重合体が得られる。
【0085】参考例4 (4a) トシルクロリド0.6モルをジクロルメタン
250mlおよびトリエチルアミン0.6モル中のスキ
ロ−イノシトール0.1モルに少しづつ加える。混合物
を次いで室温で2時間撹拌し、氷水で充分に洗浄し、次
いで硫酸ナトリウム上で乾燥させる。
【0086】温和な条件下に溶剤を減圧で除去した後に
得られるトシレート化合物をDMSO 800ml中に
取り入れ、カリウムエチルチオキサンテート1モルを加
え、混合物を65℃で6時間撹拌する。室温に冷却さ
せ、次いで反応混合物中に窒素を同時的に通しながら、
濃アンモニア溶液500mlを加える。混合物を次いで
約80℃に加熱し、4時間後に、氷水で5 lに希釈
し、エーテルと数回振りまぜることにより抽出する。エ
ーテル層を水で洗浄し、乾燥させ、次いで蒸発させると
黄色油状物が理論量の70%の収率で得られる。
【0087】IR:VSH:1560cm ̄ (4b) (1,3,5c−2,4,6t)−ヘキサメ
ルカプトシクロヘキサン(4a)0.3モル、11−ブ
ロモウンデカノール0.3モル、DMF500mlおよ
び炭酸カリウム0.15モルの混合物を50℃で2時間
撹拌する。
【0088】次いで溶剤を減圧で除去し、残留物に水1
lを加え、エーテルで数回抽出する。エーテルを蒸発
させた後に、アルコール化合物が理論量の94%の収率
で残る。
【0089】 IR:VOH:3620cm~1;VSH:2550cm~1 (4c) エタノール200ml中の前記ペンタメルカ
プト化合物(4b)0.1モルに水酸化ナトリウム0.
5モルおよび1−ブロモヘプタン0.5モルを加えた後
に、混合物を窒素雰囲気下に10時間加熱還流させる。
室温に冷却させた後に、沈殿した臭化ナトリウムを濾去
し、濾液を蒸発させると残留物が得られる。残留物をエ
ーテル中に取り入れ、再び濾過し、次いで蒸発させる。
この方法で、暗黄色油状物が理論量の86%の収率で得
られる。
【0090】IR:VOH:3625cm~1 (4d) ポリチオエーテル化合物(4c)0.2モル
をクロロホルム150ml中の85%3−クロル過安息
香酸の20%過剰量と36時間沸とうさせる。冷却後
に、溶液を炭酸ナトリウム溶液で洗浄して酸を除去し、
乾燥させ、次いで蒸発させる。無定形固体が理論量の9
6%の収率で残る。
【0091】IR:VOH:3625cm~1SO:1150および1320cm~1 (4e) スルホンアルコール化合物(4d)0.1モ
ル、メタクリロイルクロリド0.1モルおよび三フッ化
酢酸200mlを20℃で3時間撹拌する。蒸発後に、
油状エステル生成物が理論量の89%の収率で得られ
る。
【0092】 IR:VSO:1150および1320cm~1 VC=O:1720cm~1 (4f) テトラヒドロフラン300ml中の10−
{[ペンタキス(ヘプチルスルホニル)−1r−シクロ
ヘキシル]スルホニル}デシルメタクリレート0.5モ
ルおよびポリ(メチルシロキサン)0.45モルの溶液
にアゾビス(イソブチロニトリル)0.01モルを加え
た後に、混合物を窒素雰囲気下に10時間加熱還流させ
る。メタノールを加えると、重合体が沈殿する。
【0093】参考例5 (5a) ヘキサキス(2−ヒドロキシエチル)ベンゼ
ン0.5モル、11−ブロモウンデカノイルクロリド
0.5モルおよび三フッ化酢酸700mlを室温で2時
間撹拌する。蒸発させ、常法により仕上げた後に、モノ
エステル化合物が無色油状物として理論量の92%の収
率で得られる。
【0094】 IR:VOH:3475cm~1;VCO:1745cm~1 (5b) ペンタキス(ヒドロキシエチル)化合物(5
a)0.4モル、ペンタノイルクロリド2モルおよび三
フッ化酢酸500mlを室温で3時間撹拌する。溶剤を
蒸留により除去した後に、ヘキサエステル化合物が油状
物として理論量の95%の収率で得られる。
【0095】IR:VC=O:1740cm~1 (5c) メタクリロイルクロリド0.1モルをヘキサ
エステル化合物(5b)1モル、炭酸カリウム0.1モ
ルおよびDMF200mlの混合物に70℃で滴下して
ゆっくり加える。反応を6時間続けた後に、混合物を冷
却させ、氷水1lを加え、次いでエーテルで数回抽出す
る。蒸発後に、集めたエーテル相から油状メタクリレー
ト化合物が理論量の68%の収率で得られる。
【0096】 IR:VC=O:1725および1745cm~1 (5d) 実施例(1e)と同様にして、10{[ペン
タキス(2−ペンタノイルオキシエチル)フェニル]エ
トキシカルボニル}デシルメタクリレートおよびポリ
(メチルシロキサン−コジメチルシロキサン)からガラ
ス状重合体が得られる。
【0097】参考例6 (6a) 無水エーテル200mlに溶解した(2,
4,6c−3,5t)−ペンタキス(ノニルオキシ)シ
クロヘキサノン0.1モルを(R)−2−メチルブチル
マグネシウムブロミドのエーテル溶液0.1モルで処理
する。添加が完了した後に、混合物を30分間加熱還流
させる。冷却させ、次いで濃塩化アンモニウム溶液の添
加により分解させる。有機相を分離し、水で洗浄し、次
いで乾燥させる。溶剤を除去した後に、粘性油状物が理
論量の79%の収率で得られる。
【0098】IR:VOH:3635cm~1 (6b) 無水ピリジン150ml中のアルコール化合
物(6a)0.2モルの溶液を0〜5℃で11−ヒドロ
キシウンデカノイルクロリド0.1モルで処理する。こ
の温度で2時間撹拌した後に、混合物を氷1kg上に注
ぎ入れ、反応生成物をエーテルで抽出することにより単
離する。溶剤を水浴上で除去した後に、エステル化合物
が淡色油状物として理論量の78%の収率で得られる。
【0099】IR:VCO:1740cm~1 (6c) ジクロルメタン250mlおよびトリエチル
アミン0.1モル中の前記アルコール化合物(6b)
0.1モルを0〜5℃でメタクリロイルクロリド0.1
モルにより処理する。この温度で2時間撹拌した後に、
混合物を氷水で中性に洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥
させ、次いで蒸発させる。粘性の黄色油状物が理論量の
81%の収率で残る。
【0100】 IR:VC=O:1715および1740m~1 (6d) 例3と同様にして、10−{[1t−
((R)−2−メチルブチル)−2,4,6c−3,5
t−ペンタキス(ノニルオキシ)−1r−シクロヘキシ
ル]オキシカルボニル}デシルアクリレート(6c)お
よびポリ(メチルシロキサン)からヘキサクロル白金
(IV)酸を添加して、ガラス状重合体が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アイケ ペツチュ ドイツ連邦共和国デー−6100ダルムシユ タツト、フランクフルテル、シユトラー セ250 (72)発明者 クラウス ペーター ヘルツ ドイツ連邦共和国デー−6100ダルムシユ タツト、フランクフルテル、シユトラー セ250

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶相を示しかつ繰返し単位のメソゲン
    基を有する重合体において、該繰返し単位が式I: 【化1】 〔式中、Rは水素原子またはメチル基を表わし、nは3
    〜20の値を有し、Xは−O−、−S−、−O−CO−
    または−SO−から選択された1つの基を表わし、か
    つMは次式IaまたはIb: 【化2】 (式中、 QはH原子を表わすかまたは1〜5個のC原子を有す
    る低級アルキル基を表わし、 X〜Xは、それぞれ互いに独立にH原子を表わすか
    または1〜20個のC原子を有するアルキル基を表わ
    し、この場合2個以上のC原子を有するアルキル基中の
    −CH −であって炭素環に隣接する−CH −基は、
    −O−、−S−、−COO−およびSO から選択
    された基によって代替されていてもよく、但し、X
    の少なくとも2個はH原子とは異なるものとする)
    で示される1つに相当するメソゲン基を表わす〕によっ
    て示されることを特徴とする、液晶相を示す重合体。
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