JP5168976B2 - ビフェニル及びテルフェニル化合物、該化合物を含有する重合性液晶組成物 - Google Patents
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本願発明は、一般式(I)
これらの重合基はラジカル重合、ラジカル付加重合、カチオン重合、およびアニオン重合により硬化する。
(製法1) 一般式(I−7)で表される化合物の製造
trans−p−クマリン酸と6−クロロヘキサノールを水酸化ナトリウムなど適当な塩基の存在下でエーテル化させた後、酸触媒を用いた3−クロロプロピオン酸とのエステル化反応させてクマリン酸誘導体(S−3)を得る。更に、パラジウムカーボンを触媒とする水素添加反応により不飽和結合を水添し、過剰のトリエチルアミンにより脱塩化水素させてフェニルプロピオン酸誘導体(S−5)を得ることができる。
trans−p−クマリン酸とジエチレングリコール モノクロロヒドリンを水酸化ナトリウムなど適当な塩基の存在下でエーテル化させた後、酸触媒を用いた3−クロロプロピオン酸とのエステル化反応させてクマリン酸誘導体(S−9)を得る。更に、パラジウムカーボンを触媒とする水素添加反応により不飽和結合を水添し、過剰のトリエチルアミンにより脱塩化水素させてフェニルプロピオン酸誘導体(S−11)を得ることができる。
一般式(II-1)〜(II-8)において、rおよびsはそれぞれ独立的に3〜6の整数が特に好ましい。
また、一般式(III)
このような化合物の中でも耐熱性や耐久性の点から、一般式(III-2)、(III-5)、(III-6)、(III-7)、(III-8)の化合物が好ましく、一般式 (III-2)の化合物が特に好ましい。
この他にも重合性官能基を分子内に2つ以上持つ重合性液晶化合物としては、一般式(a-1) 〜 一般式(a-9)のような化合物を含有させることができる。
(式中、uおよびvはそれぞれ独立的に2〜18の整数を表す)
これらの中でも、一般式(a-2)、(a-3)の化合物の利用は好ましい。uおよびvはそれぞれ独立的に3〜18が好ましく、4〜16が好ましく、6〜12がさらに好ましい。
さらに、液晶温度範囲や複屈折率の調節、粘度低減を目的として一般式(IV)
更に、コレステリック液晶組成物等に用いる場合は、重合性キラル化合物の添加量は、0.1〜40質量%が好ましい。さらに本発明の重合性液晶組成物には、重合性官能基を有する化合物であって、液晶性を示さない化合物を添加することもできる。このような化合物としては、通常、この技術分野で高分子形成性モノマーあるいは高分子形成性オリゴマーとして認識されるものであれば特に制限なく使用することができるが、その添加量は組成物として液晶性を呈するように調整する必要がある。
撹拌装置、還流冷却管、及び温度計を備えた反応容器にtrans−p−クマリン酸 30g(183ミリモル)、ヨウ化カリウム 3g、エタノール 80mlを仕込み室温で撹拌した。水酸化ナトリウム 16gを溶解させた水溶液 80mlをゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を80℃に保ち、6−クロロヘキサノール 41.3g(274ミリモル)をゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を更に80℃に保って更に15時間反応させた。反応終了後、10%塩酸で中和して酢酸エチルを80ml加えてから、氷冷下で3時間撹拌した。ろ過後、得られた結晶を水、エタノール、酢酸エチルで順次洗浄してから乾燥させて、式(1)に示す化合物(中間体1)を42g合成した。
(物性値)
1H−NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:7.53(m,2H),7.30(m,2H),7.18(d,4H),7.09(m,3H),6.85(d,4H),6.40(dd,2H),6.13(dd,2H),5.81(dd,2H),4.17(t,4H),3.95(t,4H),3.03(m,4H),2.89(m,4H),1.80(m,4H),1.71(m,4H),1.48(m,8H).
13C−NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:171.2,170.3,166.1,157.5,150.3,136.9,131.8,130.4,129.2,128.5,128.0,123.8,122.8,121.9,121.7,115.3,115.1,114.5,67.8,64.5,36.4,35.9,30.2,30.1,29.3,28.6,25.8.
赤外吸収スペクトル(IR)(KBr):2925,2855,1765,1652−1622,810
(融点)110℃
撹拌装置、還流冷却管、及び温度計を備えた反応容器に、1,4−ジブロモ−2−フルオロベンゼン 12g(48ミリモル)、(p−ヒドロキシフェニル)ボロン酸 20g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム錯体 1.1g、炭酸カリウム 9g、水 70ml、テトラヒドロフラン 130mlを仕込み、窒素雰囲気下で14時間加熱還流した。反応終了後、10%塩酸で中和して酢酸エチルで抽出した。飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーおよび再結晶で精製し、式(7)に示す化合物(中間体7)を6g合成した。
(物性値)
1H−NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:7.59(m,4H),7.48(t,1H),7.37(m,2H),7.19(d,4H),7.09(d,4H),6.86(d,4H),6.40(dd,2H),6.12(dd,2H),5.81(dd,
2H),4.17(t,4H),3.95(t,4H),3.04(t,4H),2.88(t,4H),1.80(m,4H),1.71(m,4H),1.48(m,8H). 13C−NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:171.3,157.6,131.9,130.8,130.4,129.9,129.8,129.2,128.5,127.9,122.8,122.0,121.5,114.5,114.4,67.8,64.5,36.4,30.2,29.3,28.7,25.9.
赤外吸収スペクトル(IR)(KBr):2925,2855,1765,1652−1622,810.
(融点)155℃
撹拌装置、還流冷却管、及び温度計を備えた反応容器にtrans−p−クマリン酸 30g(183ミリモル)、ヨウ化カリウム 3g、エタノール 100mlを仕込み室温で撹拌した。水酸化ナトリウム 16gを溶解させた水溶液 100mlをゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を80℃に保ち、ジエチレングリコール モノクロロヒドリン 34g(274ミリモル)をゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を更に80℃に保って更に19時間反応させた。反応終了後、10%塩酸で中和して酢酸エチルを50ml加えてから、氷冷下で3時間撹拌した。ろ過後、得られた結晶を水、エタノールで順次洗浄してから乾燥させて、式(8)に示す化合物(中間体8)を10g合成した。
(物性値)
1H−NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:7.59(m,4H),7.48(t,1H),7.37(m,2H),7.19(d,4H),7.11(d,4H),6.89(d,4H),6.43(dd,2H),6.15(dd,2H),5.83(d,2H),4.35(t,4H),4.13(t,4H),3.87(t,4H),3.82(t,4H),3.04(t,4H),2.88(t,4H).
13C−NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:171.4,166.1,157.4,150.5,150.2,132.4,131.0,130.9,130.0,129.4,128.2,128.0,122.9,122.0,121.6,114.8,114.5,69.7,69.3,67.5,63.6,36.3,30.1.
赤外吸収スペクトル(IR)(KBr):2925,2855,1765,1652−1622,810.
(融点)133℃
(実施例4)
以下に示す組成の重合性液晶組成物(組成物1)を調製した。
(比較例1)
以下に示す組成の重合性液晶組成物(組成物3)を調製した。
(比較例2)
以下に示す組成の重合性液晶組成物(組成物4)を調製した。
Claims (6)
- 一般式(1)
- X1〜X8の何れか一つが、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン基を表す請求項1記載の重合性化合物。
- L1、およびL4がお互い独立して、―COO−又は−OCO−を表す請求項1又は2記載の重合性液晶化合物。
- S1およびS2が炭素数2〜10のアルキレン基を表す請求項1から3のいずれか1項に記載の重合性化合物。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の重合性化合物を含有する重合性液晶組成物。
- 請求項5記載の重合性液晶組成物を用いた光学異方体。
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