KR100518390B1 - 광반응성그룹을함유하는실란유도체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규 가교결합가능한 광활성 실란 유도체; 상기 유도체와 3-아릴-아크릴산 에스테르 및 아미드의 혼합물; 그의 액정으로서의 용도; 및 비구조화된 또는 구조화된 광학 요소 및 다중층 시스템의 제조를 위한 그의 용도에 관한 것이다.

Description

광반응성 그룹을 함유하는 실란 유도체{SILANE DERIVATIVES INCORPORATING PHOTOREACTIVE GROUPS}
본 발명은 신규 가교결합가능한 광활성 실란 유도체; 상기 유도체와 3-아릴-아크릴산 에스테르 및 아미드의 혼합물; 그의 액정용 배향층으로서의 용도; 및 비구조화된 또는 각각 구조화된 광학 요소 및 다중층 시스템의 제조를 위한 그의 용도를 제공하는 것이다.
배향층은 (전기광학적) 액정장치에서 특히 중요한 것이다. 배향층은 분자 축이 균일하고 방해받지 않는 배열을 보증할 목적으로 제공한다.
단일축으로 러빙된(rub) 중합체 배향층(예, 폴리이미드)은 통상적으로 액정 지시계(LCD)에서 액정 분자의 배향을 위해 사용된다. 이 과정중에서 러빙 방향은 배향 방향을 제공한다. 그러나, 러빙과 관련되어 몇가지 심각한 단점이 발생하며, 이들은 액정 지시기의 광학 품질에 심각하게 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, 러빙에 의해 디스플레이내에 광학 결함을 야기할 수 있는 분진이 생성된다. 동시에, 중합체 층이 정전기적으로 하전하게 되어 예를 들면 박막 트랜지스터(TFT)-TN LCD의 경우 아래에 놓여있는 박층 트랜지스터의 파괴를 초래할 수 있다. 이러한 이유 때문에, LCD 제조시 광학적으로 흠이 없는 디스플레이의 수득은 지금까지 최적으로 이루어지지 않았다.
러빙에 의한 또다른 단점은 구조화된 배향층을 간단한 방법으로 제조할 수 없다는 것인데, 이는 배향의 방향이 러빙에 의해 국지적으로 변화될 수 없기 때문이다. 따라서, 대부분이 균일하게 배향된 큰 면적의 층이 러빙에 의해 제조될 수 있다. 그러나, 구조화된 배향층은 많은 디스플레이 기술 및 광집적 분야에서 큰 관심을 갖고 있다. 예를 들면, 꼬인 네마틱(TN) LCD의 시야각 의존성은 구조화된 배향층으로 개선될 수 있다.
편광의 조사에 의해 배향 방향이 생성될 수 있는 배향층은 이미 공지되어 있다. 이로써 러빙에서의 고유의 문제점이 배제될 수 있다. 또한, 국부적인 방식으로 상이한 배향 방향을 생성시켜 배향층을 구조화시킬 가능성이 존재한다.
액정의 구조화 배향에 대한 한가지 가능성은 적합한 파장의 편광을 조사하여 바람직한 방향을 광화학적으로 유도하기 위해 특정 염료 분자의 이성질화능을 활용하는 것이다. 이것은 예를 들면 배향 중합체와 염료를 혼합한 다음 편광을 조사하여 이루어진다. 이러한 게스트/호스트 시스템은 예를 들면 미국 특허 제 4,974,941 호에 기술되어 있다. 이 시스템에서, 아조벤젠은 폴리이미드 배향층에 혼입되고, 계속하여 편광으로 조사된다. 상기 조사층의 표면과 접하는 액정은 바람직한 방향으로 상응하게 배향된다. 이 배향 과정은 가역적이다, 즉 상기 층에 제 2 편광 방향의 광을 반복적으로 조사함으로써 이미 정해진 배향 방향이 다시 가역적이게 된다. 이 재배향 과정이 임의로 자주 반복될 수 있기 때문에, 이러한 기초의 배향층은 LCD 에 사용하기에는 덜 적합하다.
액정층에 고해상도 배향 패턴의 생성을 위한 또다른 가능성은 문헌[Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 31(1992), 2155]에 기술되어 있다. 이 과정에서 액정의 구조화된 배향을 위해 선형 편광을 조사하여 유도되는 중합결합된 광반응성 신남산기의 이합체화가 사용된다. 상기 기술된 가역적 배향 과정과 대조적으로, 비등방성 중합체 망상조직은 문헌[Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 31(1992), 2155]에 기술되는 광구조화가능한 배향층에서 제조된다. 이들 광배향성 중합체 망상조직은 주로 구조화되거나 비구조화된 액정 배향층이 요구되는 곳에 사용가능하다. LCD의 사용과는 별도로, 이러한 배향층은 예를 들면 유럽 특허원 제 0 611 981 호, 유럽 특허원 제 0 689 084 호, 유럽 특허원 제 0 689 065 호 및 유럽 특허원 제 0 753 785 호에 예시되는 바와 같이 소위 혼성층의 제조를 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 비흡수성 색 필터, 선형 및 환형 편광자, 광학 지연층 등과 같은 광학 요소는 광구조화된 배향 중합체 및 가교결합가능한 저분자 액정의 혼성 층을 사용하여 실현될 수 있다.
이러한 액정용 비등방성 가교결합된 광구조화된 배향층의 제조를 위한 원리에 적합한 신남산 중합체는 유럽 특허원 제 611,786 호에 기술되어 있다. 이들 가교결합가능한 신남산 유도체는 신남산(페닐아크릴산)의 카복실 작용 및 스페이서를 통해 중합체의 주쇄에 기본적으로 결합된다. 이들 중합체에서, 신남산의 이합체성 아크릴계 에스테르기는 항상 스페이서 또는 중합체 골격에 "내향"으로 배열되는 반면, 방향족 잔기는 항상 중합체 골격으로부터 "외향"으로 배향된다.
공지된 광중합체중의 신남산 배열 유형이 최적이 아니라는 것은 현재 알려져 있다. 동시에 발생하는 광화학적 반응은 배향능을 방해한다. 공지된 신남산 중합체는 부적절한 광화학적 장기간 안정성을 갖는다. 예를 들면, 예비제조된 배향층의 긴 자외선 조사는 원래 존재하는 배향의 파괴를 야기한다. 비조사된 영역을 다른 방향으로 배향시키기 위해, 소정의 정해진 패턴을 갖는 이미 존재하는 배향층이 다시 한번 조사되는 다중 조사는, 미리 조사된 부위가 마스크에 의해 덮혀질때만 실행될 수 있다. 반면, 상기 층의 이미 배향된 영역은 광화학적 부반응에 의해 그들의 구조의 일부 또는 전체를 손실할 수 있다.
이미 사용된 신남산 중합체의 또다른 단점은 이들 물질로부터 생성된 배향 표면의 경우에 편광을 간단하게 조사함으로써 경사각이 생성되지 않는다는 것이다. 특히, LCD의 용도에 있어서, 배향층은 배향 방향 이외에 경사각을 생성하여야 한다.
상기 언급된 단일축으로 러빙된 중합체 배향층의 경우에, 경사각은 중합체 표면상에서의 러빙 과정에 의해 미리 생성된다. 액정이 이러한 표면과 접촉할때, 액정 분자는 평행하게 놓이지 않고 표면에 경사지게 놓이며, 따라서 액정에 경사각이 주어진다. 따라서, 경사각의 크기는 예를 들면 공급속도 및 접촉압력과 같은 러빙 변수 뿐만 아니라 중합체의 화학적 구조에 의해 결정된다. 유형에 의존하는 액정 지시계의 제조를 위해 1°내지 15°의 경사각을 필요로 한다. 초꼬임 네마틱(STN) LCD용으로서 소위 지문 결이 나타나는 것을 배제하기 위해 가장 큰 배향각이 특별히 요구된다. TN 및 TFT-TN LCD에서, 회전방향 및 경사 방향은 경사각에 의해 한정됨으로써 "역꼬임" 및 "역경사" 현상이 방지된다. 스위치되지 않은 상태의 역꼬임은 지시계의 얼룩이 시각적으로 인지될 수 있는 허위 방향감을 갖는 영역을 야기하지만, 역경사는 액정을 상이한 방향으로 경사지게 하여 LCD를 스위칭함에 따라 주로 크게 교란된 정도로 시각적으로 인지할 수 있게 한다. 역꼬임은 적합한 회전방향을 갖는 키랄 도판트로 액정 혼합물을 도핑하여 방지할 수 있다. 그러나, 역경사를 억제하기 위해, 지금까지 경사각을 갖는 배향층의 사용 이외에 또다른 가능성이 없었다.
상기 기술된 바와 같이 중합체 골격에 결합되지 않고 스페이서를 통해 트리알콕시 실란기와 결합된 신남산 에스테르가 최근에 문헌[Liq. Cryst. 20, 171(1996)]에 교시되어 있다. 이 경우에, 트리알콕시실란기는 신남산 단위를 캐리어로서 기재(예, 유리)에 고정시키는 작용을 한다. 신남산 에스테르와 트리알콕시실란기를 결합하는 스페이서는 항상 신남산 에스테르의 2-위치(오르토-위치)에 위치한다. 배향층의 생성을 위해, 트리알콕시실란은 먼저 용액으로부터 유리 캐리어에 도포된다. 이어서, 259nm의 선형 편광을 조사하여 배향을 수행한다. 액정을 배향시키는 상기 생성된 층의 성능은 가역성 Z/E 이성질화 때문이다. 한편, 신남산 분자가 330nm에서 조사될때 그들은 가교결합된다. 따라서, 배향성능은 가교결합도에 비례하여 손실된다.
이러한 방법으로 생성된 배향층은 상기 기술된 신남산 중합체가 갖는 것과 동일한 단점을 갖는다. 또한, Z/E 이성질화가 가역성이므로 다중 조사의 경우에 재배향의 문제점을 야기하기 때문에, 배향층은 불충분한 광화학적 및 열적 안정성을 갖는다. 더우기, 배향층은 또한 경사각을 유도하는 능력을 갖지 못한다.
본 발명의 목적은 따라서 이미 사용된 신남산 중합체 및 실란의 상기 기술된 단점, 즉 광화학적 장기간 안정성의 부족 및 주로 편광을 조사한 후에 경사각의 부족을 갖지 않음으로써 안정한 고해상도 배향패턴을 생성할 수 있는 광반응성 실란을 제조하는 것이다.
2-위치(오르토)가 아니라 방향족 고리를 갖는 3-위치 또는 4-위치의 광반응성 단위로서 3-아릴-아크릴산 유도체와 스페이서를 통해 결합되는 실란은 이 요구조건을 충족시키고, 액정에 대한 배향층으로서 뛰어나게 적합한 것을 놀랍게도 알게되었다. 이들 화합물의 선형 편광을 사용한 가교결합은 배향층의 상당히 증가된 광화학적 안정성 및 동시에 예를 들면 매우 양호한 콘트라스트에 의해 특징되는 액정의 우수한 배향을 갖게 한다. 더우기, 선형 편광을 조사함에 따라 경사각이 생성될 수 있다.
본 발명은 화학식 (1)의 실란을 제공한다:
Figure pat00001
상기식에서,
X1, X2 및 X3는 알킬, 알콕시 또는 할로겐이되, 이들중 적어도 하나는 알콕시이거나 할로겐이고;
S1은 하나 이상의 불소, 염소 또는 시아노 치환체에 의해 선택적으로 치환된 -(CH2)r- 에 의해 표시되는 직쇄 또는 분지된 알킬렌 그룹과 같은 스페이서 단위이거나; 또는 화학식 -(CH2)r-L1-(CH2)s-L2-(여기서, L1 및 L2는 각각 독립적으로 O, COO, OOC, NR2, NR2-CO, CO-NR2, NR2-COO, O-CO-NR2, CH=CH 또는 C≡C로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단일 결합 또는 가교결합 작용기이고, R2는 수소 또는 저급알킬이고, r 및 s는 각각 1 내지 20의 정수이되, 단 r+s ≤ 20)의 쇄이고;
고리 A는 페닐렌으로 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환 또는 비치환되거나, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,3-디옥산-2,5-디일, 시클로헥산-1,4-디일, 피페리딘-1,4-디일 또는 피페라진-1,4-디일이고;
고리 B는 페닐렌으로 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환 또는 비치환되거나, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4-나프틸렌, 2,6-나프틸렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일이고;
Y1, Y2는 각각 독립적으로 단일 공유결합, -(CH2)t-, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-OC-, -NR3-, -CO-NR3-, -R3N-CO-, -(CH2)u-O-, -O-(CH2)u-, -(CH2)u-NR3- 또는 -NR3-(CH2)u-(여기서, R3는 수소 또는 저급알킬이고, t는 1 내지 4의 정수이고, u는 1 내지 3의 정수이다)이고;
m, n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고;
고리 C는 페닐렌으로 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환 또는 비치환되거나, 피리미딘-2,5-디일, 피리미딘-3,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 피리딘-2,4-디일, 피리딘-2,6-디일, 2,5-티오페닐렌, 2,5-푸라닐렌, 1,4-나프틸렌 또는 2,6-나프틸렌이고;
Z는 -O- 또는 -NR4-(여기서, R4는 수소 또는 저급알킬이다) 또는 식 D의 제 2 그룹이고;
D는 불소 또는 염소로 선택적으로 치환된 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬이거나, 또는 불소, 염소, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된 3 내지 8개의 고리원자를 갖는 시클로알킬 잔기이다.
본 발명에 따르는 실란 유도체는 형성 또는 배향층에 대해 개별적으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다. 이러한 혼합물에 대한 성분으로서 화학식 (1)의 하나 이상의 화합물에 부가하여 예를 들면 화학식 (2)의 실란 유도체와 같이, 무기, 산화물 함유 표면의 실란화에 대해 통상적인 다른 가교결합가능한 실란 유도체가 또한 사용될 수 있다:
Figure pat00002
(상기식에서, X1, X2, X3 및 S1은 상기 기술된 바와 같이 정의되고, M은 메소제닉 잔기 또는 저급알킬 또는 알콕시이다).
화학식 (1)의 하나 이상의 성분을 함유하는 이러한 혼합물은 또한 본 발명의 목적이다.
"메소제닉 잔기"란 용어는 본 발명의 범위에서 화학식 (3)에 상응하는 그룹이다:
Figure pat00003
상기식에서,
고리 A1, A2 및 A3는 각각 독립적으로 페닐렌으로 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환 또는 비치환되거나, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 2,6-나프틸렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일이고, 이때 이러한 고리중 최대 하나는 페닐렌 또는 시클로헥실렌과는 다르고;
Q는 하나 이상의 수소원자가 불소, 염소, 시아노 또는 니트로로 치환될 수 있는 저급알킬 또는 알콕시이고;
n, m 뿐만 아니라 Y1, Y2는 상기 정의된 바와 같다.
화학식 (2)의 혼합물 성분중의 M은 화학식 (3)(n은 0이고, m은 0 또는 1이다)의 저급알킬, 저급알콕시 또는 메소제닉 잔기이다. 더우기 n은 0이고, 고리 A2 및 A3는 각각 독립적으로 페닐렌 또는 시클로헥실렌이고, Y2는 단일 공유결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O- 또는 -O-OC-이고, Q는 (선택적으로 불소로 치환된) 저급알킬 또는 알콕시, 불소, 염소 또는 시아노인 화학식 (3)의 메소제닉 잔기가 바람직하다.
특히 바람직한 것은 화학식 (2)[M은 저급알킬, 알콕시 또는 화학식 (3)(m 및 n은 0이고, Q는 불소로 선택적으로 치환된 저급알킬 또는 저급알콕시이다)의 잔기임]의 혼합물 성분이다.
본 발명에 따르는 혼합물에서, 화학식 (1)의 구조에 상응하지 않는 실란 유도체의 함량은 50%이하, 바람직하게 30%이하이지만, 특히 15%이하이다.
본 발명에 따르는 실란 유도체 및 혼합물의 액정용 배향층의 제조에의 용도 뿐만 아니라, 특히 혼성층 요소의 제조를 위한 이들의 광학 구성성분에의 용도 또한 본 발명의 목적이다.
"저급알킬" 단독으로 또는 "저급알콕시"와 같이 조합하여 취해진 "저급알킬"이란 용어는 1 내지 6개, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소원자를 갖는 직쇄 및 분지된 포화 탄화수소 잔기, 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필 또는 이소-프로필이다.
"알킬" 단독으로 또는 "알콕시"와 같이 조합하여 취해진 "알킬"은 30개 이하의 탄소원자를 갖는 직쇄 및 분지된 포화 탄화수소 잔기이다.
본 발명의 범위중의 바람직한 "스페이서 단위"는 -(CH2)r-로 나타내는 직쇄 또는 분지된 알킬렌 그룹 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-COO-(CH2)s-, -(CH2)r-OOC-(CH2)s-, -(CH2)r-NR2-CO-(CH2)s-, -(CH2)r-NR2-COO-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-COO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-OOC-(CH2)s-O-, -(CH2)r-NR2-CO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-NR2-COO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-COO-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-CO-NR2- 또는 -(CH2)r-NR2-CO-이다(여기서, r 및 s는 각각 1 내지 20, 특히 2 내지 12의 정수이되, 단 r+s≤20, 특히 ≤15이고, R2는 수소 또는 저급알킬이다).
"스페이서 단위"의 바람직한 실례는 1,2-에틸렌, 1,3-프로필렌, 1,4-부틸렌, 1,5-펜틸렌, 1,6-헥실렌, 1,7-헵틸렌, 1,8-옥틸렌, 1,9-노닐렌, 1,10-데실렌, 1,11-운데실렌, 1,12-도데실렌, 1,3-부틸렌, 3-메틸-1,3-부틸렌, 프로필렌옥시, 프로필렌옥시카보닐, 프로필렌옥시, 부틸렌옥시, 부틸렌옥시카보닐, 부틸렌오일옥시, 펜틸렌옥시, 펜틸렌옥시카보닐, 펜틸렌오일옥시, 헥실렌옥시, 헥실렌옥시카보닐, 헥실렌오일옥시, 헵틸렌옥시, 헵틸렌옥시카보닐, 헵틸렌오일옥시, 옥틸렌옥시, 옥틸렌옥시카보닐, 옥틸렌오일옥시, 노닐렌옥시, 노닐렌옥시카보닐, 노닐렌오일옥시, 데실렌옥시, 데실렌옥시카보닐, 데실렌오일옥시, 운데실렌옥시, 운데실렌옥시카보닐, 운데실렌오일옥시, 도데실렌옥시, 도데실렌옥시카보닐, 도데실렌오일옥시, 프로필렌아미노카보닐, 부틸렌아미노카보닐, 펜틸렌아미노카보닐, 헥실렌아미노카보닐, 헵틸렌아미노카보닐, 옥틸렌아미노카보닐, 노닐렌아미노카보닐, 데실렌아미노카보닐, 운데실렌아미노카보닐, 도데실렌아미노카보닐, 프로필렌카보닐아미노, 부틸렌카보닐아미노, 펜틸렌카보닐아미노, 헥실렌카보닐아미노, 헵틸렌카보닐아미노, 옥틸렌카보닐아미노, 노닐렌카보닐아미노, 데실렌카보닐아미노, 운데실렌카보닐아미노, 도데실렌카보닐아미노, 프로필렌카바모일옥시헥실렌, 3-프로필렌옥시-6-헥실렌, 3-프로필렌옥시-6-헥실렌옥시, 프로필렌카바모일옥시헥실옥시, 프로필렌카바모일헥실렌, 프로필렌카바모일헥실옥시등이다.
특히 바람직한 "스페이서 단위"는 -(CH2)r-로 나타내는 직쇄 알킬렌 그룹 뿐만 아니라 -(CH2)r-O-, -(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-, -(CH2)r-NH-COO-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-NH-COO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-CO-NH- 또는 -(CH2)r-NH-CO-이다(여기서, r 및 s는 각각 2 내지 12의 정수이고, r+s의 합계는 ≤15이다).
"비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된 페닐렌"이란 용어는 본 발명의 범위내에서 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시, 바람직하게 불소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 또는 시아노로 일치환 또는 다중 치환된 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌을 포함한다.
바람직한 페닐렌 잔기의 실례는 1,3-페닐렌, 1,4-페닐렌, 4-메틸-1,3-페닐렌, 5-메틸-1,3-페닐렌, 4-메톡시-1,3-페닐렌, 5-메톡시-1,3-페닐렌, 4-에틸-1,3-페닐렌, 5-에틸-1,3-페닐렌, 4-에톡시-1,3-페닐렌, 5-에톡시-1,3-페닐렌, 2-메틸-1,4-페닐렌, 3-메틸-1,4-페닐렌, 2-에틸-1,4-페닐렌, 3-에틸-1,4-페닐렌, 2-프로필-1,4-페닐렌, 3-프로필-1,4-페닐렌, 2-부틸-1,4-페닐렌, 3-부틸-1,4-페닐렌, 2-메톡시-1,4-페닐렌, 3-메톡시-1,4-페닐렌, 2-에톡시-1,4-페닐렌, 3-에톡시-1,4-페닐렌, 2-프로폭시-1,4-페닐렌, 3-프로폭시-1,4-페닐렌, 2-부톡시-1,4-페닐렌, 3-부톡시-1,4-페닐렌, 2,3-디메틸-1,4-페닐렌, 2,6-디메틸-1,4-페닐렌, 3,5-디메틸-1,4-페닐렌, 2,6-디메톡시-1,4-페닐렌, 3,5-디메톡시-1,4-페닐렌, 2-플루오로-1,4-페닐렌, 3-플루오로-1,4-페닐렌, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌, 2,6-디플루오로-1,4-페닐렌, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌, 2-클로로-1,4-페닐렌, 3-클로로-1,4-페닐렌, 2,3-디클로로-1,4-페닐렌, 2,6-디클로로-1,4-페닐렌, 3,5-디클로로-1,4-페닐렌, 2-시아노-1,4-페닐렌 또는 3-시아노-1,4-페닐렌등이다.
바람직한 화합물은, 화학식 (1)의 화합물에서
고리 A는 페닐렌으로 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환 또는 비치환되거나, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일이고;
고리 B는 페닐렌으로 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환 또는 비치환되거나, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4-나프틸렌, 2,6-나프틸렌 또는 시클로헥산-1,4-디일이고;
Y1, Y2는 각각 독립적으로 단일 공유결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2O-, -O-CH2-, -CO-O- 또는 -O-OC-이고;
m, n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고;
고리 C는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 2,5-푸라닐렌 또는 1,4-나프틸렌 또는 2,6-나프틸렌이고;
Z는 -O-이고;
D는 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬이거나, 또는 알킬 또는 알콕시, 특히 메틸 또는 메톡시로 선택적으로 치환된 5 또는 6개의 고리원자를 갖는 시클로알킬 잔기이고;
S1은 화학식 (1)에서와 동일한 화합물이다.
특히 바람직한 것은
n은 0이고;
고리 B는 페닐렌으로 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환 또는 비치환되거나, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일이고;
Y2는 단일 공유결합, -CO-O- 또는 -O-OC-이고;
m은 0 또는 1이고;
고리 C는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 1,4-나프틸렌 또는 2,6-나프틸렌이고;
Z는 -O-이고;
D는 1 내지 12개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬이고;
S1은 화학식 (1)에서와 동일한 화학식 (1)의 실란 유도체이다.
화학식 (1)의 실란 유도체는 당해 분야의 숙련자들에게 공지된 방법에 따라 제조될 수 있다. 따라서, 예를 들면 스페이서 S1의 말단부에서 실란기 대신에 말단 이중결합을 갖는 화학식 (1)의 화합물의 전구체는 하이드로실화에 의해 화학식 X1X2X3SiH의 시판중인 실란과 반응하여 화학식 (1)의 화합물을 수득할 수 있다. 또다른 제조방법은 하이드록시 또는 아미노 화합물과 화학식 X1X2X3Si-(CH2)r-N=C=O의 실란을 반응하는 것을 포함하고, 이때 하이드록실기 또는 아미노기는 스페이서중의 바람직한 결합 위치 또는 스페이서와 결합된 고리상에 위치된다. 따라서, 스페이서 또는 고리와의 결합 위치에서 N-CO-O- 또는 각각 N-CO-N- 그룹을 갖는 화학식 (1)의 화합물이 얻어진다. 한편, 화학식 X1X2X3Si-(CH2)r-Br의 실란과 상기 언급된 하이드록시 또는 아미노 화합물의 반응에 의해 스페이서 또는 고리를 갖는 결합 위치에서 에테르 작용성 또는 알킬아미노기를 함유하는 화학식 (1)의 화합물을 제조할 수 있다. 산 염화물을 사용하여 화학식 X1X2X3Si-(CH2)r-NHR2의 실란과 반응하여 스페이서 또는 고리와의 결합 위치에 NR2CO기를 갖는 화학식 (1)의 실란을 제조할 수 있다. 이러한 제조방법은 미국 특허 제 4,918,200 호 및 미국 특허 제 4,861,906 호에 유사 실례로 기술되어 있다.
실란 전구체는 대다수 시판가능하고, 시판가능한 실란 조립 벽돌로부터 쉽게 개질될 수 있다. 신남산은 일부가 또한 시판가능하고, 예를 들면 상응하는 알데히드로의 이전의 환원에 의해 시판가능한 알데히드 또는 시아노 화합물로부터 크노에벤아겔(knoevenagel) 반응 또는 위트히(wittig) 반응과 같은 문헌으로부터 공지된 방법에 따라 얻어질 수 있다. 신남산 에스테르 또는 아미드는 그후 공지된 에스테르화 방법에 따라 신남산으로부터 제조될 수 있다.
배향층을 제조하기 위해 본 발명에 따르는 실란 유도체 또는 혼합물은 초기에 캐리어에 적용되어야 한다. 그 결과로서, 실란기는 캐리어에 커플링 단위로서 결합되고, 특히 얇고 가끔 단일분자층을 형성한다. 이러한 다른 대부분의 무기 산화물의 실란화는 다양하게 실시되고, 당해 분야의 숙련자들에게 잘 공지되어 있다. 공지된 캐리어 물질의 실례는 산화알루미늄, 산화티탄, 산화규소(유리 또는 석영) 또는 예를 들면 인듐-주석 산화물(ITO)과 같은 혼합 산화물이다. 광학적 또는 전기광학적 장치에 대한 본 발명에 따르는 용도의 경우에 캐리어 물질, 주로 유리 또는 선택적으로 전극 피복 캐리어(예, 인듐-주석 산화물(ITO)으로 피복된 유리판)로서 전술되어 있다. 적용시, 실란 유도체는 불활성 용매중의 용액으로서 주로 사용된다. 실란기의 반응성에 따라 다수의 다른 용매(예, 벤젠, 톨루엔, 헥산등)가 사용될 수 있고, 또는 덜 반응성인 알콕시실란의 경우에 메탄올, 에탄올등과 같은 알콜이 사용될 수 있다. 후속의 피복은 예를 들면 세정된 캐리어를 용액에 침지하거나, 스핀-피복 또는 다른 피복 기법에 의해 수행될 수 있다. 용매를 캐리어층으로부터 증발시킨 후에 주로 반응성에 따라 함침된 캐리어를 가열함으로써 캐리어에 실란기를 커플링할 수 있다. 이어서, 비결합 실란을 용매로 세척한다.
이러한 방법 또는 유사 방법에서 화학식 (1)의 실란 유도체 또는 화학식 (1)의 실란 유도체 함유 혼합물로부터 생성되어지는 층은 선형 편광을 조사하여 이합체화될 수 있다. 캐리어에 커플링된 화학식 (1)의 분자 단위의 공간적 선택 조사에 의해 표면상의 큰 특정 영역이 또한 이합체화에 의해 직접적으로 그리고 동시에 안정화될 수 있다.
따라서, 면적에 의해 제한되는 선택적인 영역에서의 배향층의 생성을 위해 수은 고압 램프, 크세논 램프 또는 편광자를 사용하는 펄스 UV 레이저 및 선택적으로 구조체의 한정을 위한 마스크로 배향될 영역을 조사할 수 있다. 조사기간은 개별적 램프의 전력에 의존하고, 수분 내지 수시간으로 다양할 수 있다. 그러나, 이성질화는 또한 예를 들면 가교결합 반응에 적합한 조사만을 통과하는 필터를 사용하여 균일층의 조사에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따르는 실란은 하기의 실시예에 의해 더욱 상세하게 예시된다.
실시예 1
메틸(E)-3-[3-메톡시-4(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트
1.4g의 3-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐-4-(3-부테닐옥시)벤조에이트, 0.96ml의 트리에톡시실란, 20ml의 톨루엔 및 0.055ml의 백금 디비닐테트라메틸디실옥산(톨루엔중에 3 내지 3.5%)의 혼합물에 공기를 30분동안 통과시키고, 상기 혼합물을 다음으로 60℃에서 16시간 동안 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 에틸 아세테이트와 물 사이에서 분배시키고, 유기상을 황산마그네슘상에서 건조시키고, 여과하고 증발하여 건조시켰다. 톨루엔/에틸 아세테이트(9:1)로 실리카 겔상에서 크로마토그래피하여 메틸(E)-3-[3-메톡시-4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)-페닐]아크릴레이트를 수득한다.
하기의 실란을 유사방법으로 합성할 수 있다:
메틸(E)-3-[4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-플루오로-4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-에톡시-4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-헥실옥시-4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-플루오로-3-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-메톡시-3-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-에톡시-3-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-헥실옥시-3-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-플루오로-4-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-메톡시-4-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-에톡시-4-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-헥실옥시-4-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-플루오로-3-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-메톡시-3-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-에톡시-3-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-헥실옥시-3-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-(6-트리에톡시실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-플루오로-4-(6-트리에톡시실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-메톡시-4-(6-트리에톡시실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-에톡시-4-(6-트리에톡시실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[3-부틸옥시-4-(6-트리에톡시실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-(5-트리에톡시실라닐펜타노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-플루오로-3-(6-트리에톡시실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-메톡시-3-(6-트리에톡시실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-에톡시-3-(6-트리에톡시실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸(E)-3-[4-부틸옥시-3-(6-트리에톡시실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트.
실시예 2
2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐비닐]페닐 4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)벤조에이트
1g의 2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(3-부테닐옥시)벤조에이트, 0.480ml의 트리에톡시실란, 10ml의 톨루엔 및 0.017ml의 백금 디비닐테트라메틸디실옥산(톨루엔중에 3 내지 3.5%)의 혼합물에 공기를 30분동안 통과시키고, 상기 혼합물을 이어서 60℃에서 1시간 동안 교반한다. 그런다음, 추가로 0.1ml의 트리에톡시실란을 가했고, 상기 혼합물을 60℃에서 16시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 다음으로 실온으로 냉각시키고, 에틸 아세테이트와 물 사이에서 분배시켰다. 유기상을 황산마그네슘상에서 건조시키고, 여과하고 증발하여 건조시켰다. 톨루엔/에틸 아세테이트(19:1 내지 9:1)로 150g의 실리카 겔상에서 크로마토그래피하여 무색 액체로서 0.60g의 2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)벤조에이트를 수득하였다. λ최대 (CH2Cl2): 279nm.
출발물질로서 사용된 2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(3-부테닐옥시)벤조에이트를 하기의 절차에 따라 제조하였다:
메틸 (E)-4-하이드록시-3-메톡시시나메이트
100g의 4-하이드록시-3-메톡시신남산을 1ℓ의 메탄올중에서 용해하였고, 14.4ml의 농축 황산으로 처리하였다. 상기 용액을 2.5시간 동안 환류하에서 가열하였다. 계속하여 다량의 메탄올(약 750ml)을 증류시켰고, 잔여물을 1ℓ의 물에 부었다. 이어서, 상기 혼합물을 500ml의 에틸 아세테이트로 3회 추출하였고, 유기상을 혼합하였고, 250ml의 10% 중탄산나트륨 용액으로 2회 세척하였고, 황산나트륨상에서 건조하였고, 여과 및 증류하였다. 잔사를 800ml의 메탄올중에서 용해하였고, 여과하였고, 결정화를 위해 -25℃로 냉각하였다. 결정을 흡입(suction)하에서 여과하였고, 100ml의 냉 메탄올로 세척하였고 실온에서 고진공중에서 건조시켰다. 54.7g의 황색 결정이 수득되었다.
2-메톡시-4-[(E) 2-메톡시카보닐-비닐]-페닐 4-(3-부테닐옥시)벤조에이트
4.85g의 4-(3-부테닐옥시)벤조산 및 6ml의 티오닐 클로라이드의 혼합물을 3방울의 디메틸포름아미드로 처리하였고, 3시간 동안 환류하여 가열하였다. 과량의 산 클로라이드를 정상 압력에서 먼저 증류한다음 진공을 증가시키고, 잔사를 2.5시간 동안 고진공하에서 유지하였고 20ml의 염화메틸렌중에서 용해하였다. 5g의 메틸 (E)-4-하이드록시-3-메톡시신나메이트, 25ml의 염화메틸렌 및 3.9ml의 트리에틸아민의 혼합물을 얻기 위해 얼음으로 냉각시키면서 상기 용액을 적가했고, 계속하여 실온에서 60시간 동안 반응시켰다. 이어서, 반응 용액을 여과하고, 약간 농축시킨후, 염화메틸렌으로 314g의 실리카 겔상에서 크로마토그래피하였다. 냉 에탄올로부터 결정화는 7.03g의 2-메톡시-4-[(E) 2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(3-부테닐옥시)벤조에이트를 수득하였다.
하기의 실란 유도체를 유사방법으로 제조할 수 있다:
2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(3-트리에톡시실라닐프로필옥시-)벤조에이트;
2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(5-트리에톡시실라닐펜틸옥시)벤조에이트;
2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(6-트리에톡시실라닐헥실옥시)벤조에이트;
2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(7-트리에톡시실라닐헵틸옥시)벤조에이트;
2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(8-트리에톡시실라닐옥틸옥시)벤조에이트;
2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)벤조에이트;
2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(8-트리에톡시실라닐옥틸)벤조에이트;
2-에톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)벤조에이트;
2-프로필옥시-4-[(E)2-메톡시카보닐-비닐]페닐 4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)벤조에이트;
2-메톡시-4-[(E)2-에톡시카보닐-비닐]페닐 4-(8-트리에톡시실라닐옥틸)벤조에이트;
2-에톡시-4-[(E)2-에톡시카보닐-비닐]페닐 4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)벤조에이트.
실시예 3
메틸 (E)-3-{3-메톡시-4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트
0.73g의 메틸 (E)-3-[3-메톡시-4-(6-하이드록시헥실옥시)페닐]아크릴레이트, 35ml의 염화메틸렌, 0.615ml의 3-트리에톡시실라닐프로필 이소시아네이트 및 0.014ml의 디부틸틴 디라우레이트의 혼합물을 60시간 동안 환류하에서 가열하였다. 그런다음, 반응 용액을 냉각 및 증발하였고, 잔사를 먼저 톨루엔/에틸 아세테이트(3:1), 다음으로 시클로헥산/에틸 아세테이트(7:3)으로 100g의 실리카 겔상의 2겹 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 0.9g의 메틸 (E)-3-{3-메톡시-4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트가 수득되었다.
λ최대 (CH2Cl2): 323nm(ε= 19244).
출발물질로서 사용되는 메틸 (E)-3-[3-메톡시-4-(6-하이드록시헥실옥시)페닐]아크릴레이트를 하기의 절차에 따라서 제조하였다:
메틸 (E)-3-[3-메톡시-4-(6-하이드록시헥실옥시)페닐]아크릴레이트
0.5g의 메틸 (E)-4-하이드록시-3-메톡시시나메이트, 10ml의 2-부타논, 0.35ml의 6-브로모헥산올 및 1g의 분쇄 탄산칼륨의 혼합물을 5시간 동안 환류하에서 가열하였다. 그런다음, 반응 혼합물을 냉각하였고, 에틸 아세테이트와 물 사이에서 분배시켰다. 유기상을 황산마그네슘상에서 건조시켰고, 여과 및 증발시켰다. 톨루엔/에틸 아세테이트(1:1)로 100g의 실리카 겔상에서 크로마토그래피하면 무색 고형물로서 750ml의 메틸 (E)-3-[3-메톡시-4-(6-하이드록시헥실옥시)페닐]아크릴레이트가 수득되었다. λ최대 (CH2Cl2): 323nm(ε= 20513).
하기의 실란 유도체를 유사방법으로 제조할 수 있다:
메틸 (E)-3-{3-메톡시-4-[5-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)펜틸옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3-메톡시-4-[4-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)부틸옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3-메톡시-4-[3-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)프로필옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3-메톡시-4-[2-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)에톡시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3-플루오로-4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3-에톡시-4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3-펜틸옥시-4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{2-메톡시-4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트; λ최대 (CH2Cl2): 327nm(ε= 18095);
메틸 (E)-3-{2-메틸-4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트; (CH2Cl2): 315nm(ε= 18786);
메틸 (E)-3-{3-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트; λ최대 (CH2Cl2): 277nm(ε= 17200);
메틸 (E)-3-{4-플루오로-3-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4-메톡시-3-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트; λ최대 (CH2Cl2): 322nm(ε= 17516);
메틸 (E)-3-{4-에톡시-3-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4-펜틸옥시-3-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4'-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]비페닐-4-일-}아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{4-[4-[3-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)프로필]시클로헥실]페닐}아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{4-[2-[3-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)프로필]시클로헥실]에틸}페닐}아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{4-[2-[3-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)프로필]시클로헥실]에톡시}페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3'-플루오로-4'-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]비페닐-4-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3'-메톡시-4'-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]비페닐-4-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3-플루오로-4'-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]비페닐-4-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{3-메톡시-4'-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]비페닐-4-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4'-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]비페닐-3-일}아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{3-[4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]시클로헥실]페닐}아크릴레이트;
실시예 4
메틸 (E)-3-{6-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]나프탈렌-2-일}아크릴레이트
500mg의 메틸 (E)-3-[6-(6-하이드록시헥실옥시)-나프탈렌-2-일]아크릴레이트, 25ml의 염화메틸렌, 0.376ml의 3-트리에톡시실라닐프로필 이소시아네이트 및 0.009ml의 디부틸틴 디라우레이트의 혼합물을 3시간 동안 환류하에서 가열하였다. 이어서, 추가의 0.009ml의 디부틸틴 디라우레이트를 가했고, 상기 혼합물을 16시간 동안 역류하에서 반응하였다. 이어서, 반응 용액을 실온으로 냉각하였고, 완전히 증발시켰고, 잔사를 에테르/헥산으로 150g의 실리카 겔상에서 크로마토그래피하였다. 무색 고형물로서 830mg의 메틸 (E)-3-{6-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]나프탈렌-2-일}아크릴레이트가 수득되었다. λ최대 (CH2Cl2): 326nm(ε= 26200);
출발물질로서 사용된 메틸 3-[6-(6-하이드록시헥실옥시나프탈렌-2-일]아크릴레이트를 하기의 방법에 따라 제조하였다:
6-브로모-2-(6-하이드록시헥실옥시)나프탈렌
5g의 6-브로모-2-나프톨, 50ml의 디메틸 설폭시드, 3.3ml의 6-클로로헥산올, 7.1g의 요오드화칼륨 및 7.1g의 탄산칼륨(고진공의 80℃에서 분쇄 및 활성화됨)의 혼합물을 65℃로 16시간 동안 가열하였다. 이어서, 상기 혼합물을 냉각하였고, 에틸 아세테이트와 물 사이에서 분배시켰고, 유기상을 물로 수회 세척하였고, 황산마그네슘상에서 건조하였고, 여과 및 증발시켰다. 톨루엔/에틸 아세테이트(3:1)로 200g의 실리카 겔상에 잔사를 크로마토그래피하고 이어서 톨루엔/헥산(8:1)으로 결정화하여 무색 고형물로서 5.2g의 6-브로모-2-(6-하이드록시헥실옥시)-나프탈렌을 수득하였다.
메틸 (E)-3-[6-(6-하이드록시헥실옥시)나프탈렌-2-일]아크릴레이트
5.2g의 6-브로모-2-(6-하이드록시헥실옥시)나프탈렌, 25ml의 트리에틸아민, 4.3ml의 메틸 아크릴레이트, 0.072g의 팔라듐 아세테이트 및 0.392g의 트리-o- 톨일포스핀의 혼합물을 환류하에서 16시간 동안 가열하였다. 반응을 완성하기 위해 추가의 0.177g의 팔라듐 아세테이트, 2.5g의 테트라부틸암노늄 브로마이드, 10ml의 디메틸포름아미드 및 2ml의 메틸 아크릴레이트를 가했고, 상기 혼합물을 추가로 24시간 동안 환류하여 가열하였다. 이어서, 반응 혼합물을 냉각하였고, 에틸 아세테이트와 물 사이에서 분배시키고, 유기상을 물로 세척하였고, 황산마그네슘상에서 건조하였고, 여과 및 증발시켰다. 잔사를 톨루엔/에틸 아세테이트(3:1 내지 1:1)로 250g의 실리카 겔상에서 크로마토그래피하였고, 계속하여 톨루엔으로 2회 결정화하였다. 무색 고형물로서 0.63g의 메틸 (E)-3-[6-(6-하이드록시헥실옥시)나프탈렌-2-일]아크릴레이트가 수득되었다. λ최대 (CH2Cl2): 326nm(ε= 27660);
하기의 실란을 유사방법으로 합성할 수 있다:
메틸 (E)-3-{6-[2-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)에톡시]-나프탈렌-2-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{6-[3-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)프로필옥시]-나프탈렌-2-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{6-[4-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)부틸옥시]-나프탈렌-2-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{6-[5-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)펜틸옥시]-나프탈렌-2-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{6-[6-(2-트리에톡시실라닐에틸카바모일옥시)헥실옥시]-나프탈렌-2-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4-[2-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)에톡시]-나프탈렌-1-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4-[3-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)프로필옥시]-나프탈렌-1-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4-[4-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)부틸옥시]-나프탈렌-1-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4-[5-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)펜틸옥시]-나프탈렌-1-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-{4-[6-(2-트리에톡시실라닐에틸카바모일옥시)헥실옥시]-나프탈렌-1-일}아크릴레이트.
실시예 5
메틸 트랜스-(E)-3-{4'-[4-(4-트리에톡시실라닐부틸)시클로헥실]비페닐-4-일}아크릴레이트
이 화합물을 메틸 트랜스-(E)-3-{4'-[4-(3-부테닐)시클로헥실]비페닐-4-일}아크릴레이트 및 트리에톡시실란으로부터 실시예 1과 유사하게 제조하였다.
출발물질로서 사용되는 메틸 트랜스-(E)-3-{4'-[4-(3-부테닐)시클로헥실]비페닐-4-일}아크릴레이트를 하기의 방법에 따라 제조하였다:
트랜스-4'-[4-(3-부테닐)-시클로헥실]비페닐-4-카복스알데히드
38.5ml의 디이소부틸알루미늄 하이드라이드 용액(톨루엔중에 20%)을 10분내에 0℃에서 150ml의 톨루엔중의 11.5g의 트랜스-4'-[4-(3-부테닐)-시클로헥실]-비페닐-4-카보니트릴(문헌 Mol Cryst. Liq. Cryst. 131, 327(1985)에 따라 제조됨)의 현탁액에 적가했다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 천천히 가온시키고 다시 3.5시간 동안 반응시켰다. 이어서, 1N의 질산을 천천히 적가하고 반응 혼합물을 1시간 동안 교반시키고 물과 염화메틸렌 사이에서 분배시켰다. 이어서, 유기상을 물로 수회 세척하였고, 황산마그네슘상에서 건조하였고, 여과 및 증발시켰다. 에틸 아세테이트/염화메틸렌으로부터 결정화하여 트랜스-4'-[4-(3-부테닐)-시클로헥실]비페닐-4-카복스알데히드를 수득하였다.
메틸 트랜스-(E)-3-{4'-[4-(3-부테닐)시클로헥실]비페닐-4-일-}아크릴레이트
27.6ml의 1.6N 부틸리튬 용액을 50ml의 무수 테트라하이드로푸란중의 6.4ml의 트리메틸 포스포노아세테이트의 용액에 0℃에서 10분이내에 적가했다. 상기 혼합물을 0℃에서 1.5시간 동안 교반한다음 50ml의 무수 테트라하이드로푸란중의 11.5g의 조질의 트랜스-4'-[4-(3-부테닐)시클로헥실]-비페닐-4-카복스알데히드 용액을 동일한 온도에서 5분이내에 적가했다. 계속하여, 상기 혼합물을 실온으로 천천히 승온하였고, 15시간 동안 반응시켰다. 이어서 상기 반응 혼합물을 염화메틸렌과 1N 염산 사이에서 분배시켰고, 유기상을 포화 중탄산나트륨 용액 및 물로 세척하였고, 황산마그네슘상에서 건조시켰고, 증발시켰다. 에틸 아세테이트/헥산(1:9)으로 실리카 겔상에서 크로마토그래피하고 헥산/에틸 아세테이트로 계속적으로 반복하여 재결정화하여 메틸 트랜스-(E)-3-{4'-[4-(3-부테닐)시클로헥실-]비페닐-4-일}아크릴레이트를 수득하였다.
하기의 실란 유도체를 유사방법으로 제조할 수 있다:
메틸 트랜스-(E)-3-{4'-[4-(2-트리에톡시실라닐에틸)시클로헥실]-비페닐-4-일}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4'-(4-트리에톡시실라닐부틸)비페닐-4-일-]아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{4-[4-(4-트리에톡시실라닐부틸)시클로헥실]-페닐}아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{4-{2-[4-(4-트리에톡시실라닐부틸)시클로헥실]-에틸}페닐}아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{4-{2-[4-(4-트리에톡시실라닐부틸)시클로헥실]-에톡시}페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3'-플루오로-4'-(4-트리에톡시실라닐부틸)비페닐-4-일]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3'-메톡시-4'-(4-트리에톡시실라닐부틸)비페닐-4-일]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-플루오로-4'-(4-트리에톡시실라닐부틸)비페닐-4-일]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-메톡시-4'-(4-트리에톡시실라닐부틸)비페닐-4-일]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4'-(4-트리에톡시실라닐부틸)비페닐-3-일]아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{3-[4-(4-트리에톡시실라닐부틸)시클로헥실]-페닐}아크릴레이트.
실시예 6
2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐비닐-]페닐 4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)벤조에이트
5ml의 트리클로로실란을 20ml의 무수 테트라하이드로푸란중의 0.1g의 H2PtCl6의 용액에 교반하면서 가했다. 20ml의 무수 테트라하이드로푸란중에 용해된 14.8g의 2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐비닐]페닐 4-(3-부테닐옥시)벤조에이트의 용액을 조심스럽게 여기에 가했다. 이어서, 상기 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반한다음 50℃에서 16시간 동안 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 워터-제트(water-jet) 진공에서 농축시키고, 감압하에서 냉각 트랩을 갖는 오일 펌프상에 잔여 용매 및 트리클로로실란으로부터 완전히 유리시켰다. 조질의 2-메톡시-4-[(E)2-메톡시카보닐비닐]페닐 4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)벤조에이트를 수득하였고, 저장을 위해 무수 테트라하이드로푸란중에서 용해시켰다.
출발물질로서 요구되는 2-메톡시-4[(E)2-메톡시카보닐비닐]페닐 4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)벤조에이트를 실시예 2에 따라 제조한다.
하기의 실란 유도체를 유사방법으로 제조할 수 있다:
4-[(E)2-메톡시카보닐비닐]페닐 4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)벤조에이트;
3-[(E)2-메톡시카보닐비닐]페닐 4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)벤조에이트;
4-메톡시-3-[(E)2-메톡시카보닐비닐]페닐 3-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)벤조에이트;
메틸 (E)-3-[4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-플루오로-4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-메톡시-4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-에톡시-4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-부틸옥시-4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-플루오로-3-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-메톡시-3-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-에톡시-3-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-펜틸옥시-3-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-플루오로-4-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-메톡시-4-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-에톡시-4-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-펜틸옥시-4-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-플루오로-3-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-메톡시-3-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-에톡시-3-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-부틸옥시-3-(8-트리클로로실라닐옥틸옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-(6-트리클로로실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-플루오로-4-(6-트리클로로실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-메톡시-4-(6-트리클로로실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-에톡시-4-(6-트리클로로실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3-부틸옥시-4-(6-트리클로로실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-(5-트리클로로실라닐펜타노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-플루오로-3-(6-트리클로로실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-메톡시-3-(6-트리클로로실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-에톡시-3-(6-트리클로로실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4-부틸옥시-3-(6-트리클로로실라닐헥사노일옥시)페닐]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[4'-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)비페닐-4-일]아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{4-[4-(4-트리클로로실라닐부틸)시클로헥실]페닐}아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{4{2-[4-(4-트리클로로실라닐부틸)시클로헥실]에틸}페닐}아크릴레이트;
메틸 트랜스-(E)-3-{4{2-[4-(4-트리클로로실라닐부틸)시클로헥실]에톡시}페닐}아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3'-플루오로-4'-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)비페닐-4-일]아크릴레이트;
메틸 (E)-3-[3'-메톡시-4'-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)비페닐-4-일]아크릴레이트.
실시예 7
광 가교결합가능층의 제조
0.02g의 메틸 3-{6-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)-헥실옥시]나프탈렌-2-일}아크릴레이트를 톨루엔 및 에탄올(1:1)의 용매 혼합물 2ml중에 용해하였다. 세정된 유리판(19 x 26mm)을 30분동안 이 용액에 침지하였고, 100℃에서 추가로 30분동안 유지시켰다. 그 결과, 상기 처리된 유리판은 초음파 욕에서 10분동안 톨루엔으로 깨끗하게 되었다.
실시예 8
액정을 위한 배향층의 제조
실시예 7에 기술된 피복 유리판을 수은 고압 램프로부터의 선형 편광 자외선으로 3분동안 조사하였다. 이어서 액정층을 스핀 피복에 의해 조사층에 피복하였다. 편광 현미경하에서 배향된 액정 분자의 단일축 이중 굴절층을 관측할 수 있었다. 경사 보정판의 도움으로 배향 방향은 실란층을 조사하는데 사용되는 자외선의 편광 방향에 상응하는 것을 확인하였다.
실시예 9
규정된 경사각을 갖는 배향층의 제조
메틸 3-{6-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]나프탈렌-2-일}아크릴레이트로 실시예 7에 따라 피복된 2개의 유리판에 9분동안 선형 편광 자외선을 조사시키고, 빛의 입사 방향을 수직판에 70°로 경사시켰다. 빛의 편광 방향은 따라서 수직판과 입사 방향 사이에 연장하는 평면중에 놓인다. 편광 및 광 입사에 의해 두판을 조사시 생성된 특징적 방향들이 서로 평행하도록 2개의 판의 조사된 면이 내부를 향하도록 하여 20㎛의 판 분리를 갖는 액정 전지를 산출하였다. 이어서, 전지를 100℃의 온도에서 롤릭 에이지(ROLIC AG)의 액정 혼합물 3010으로 충진시켜 그 액정 혼합물을 충진기간 동안 이방성 상이 되게 했다. 이어서, 전지를 1℃/분의 비율에서 실온으로 점차적으로 냉각하였다. 균일하게 배향된 액정층이 교차 편광자 사이에서 인지되었다. 이 평행 전지의 경사각은 결정 회전법의 도움으로 1.3°로 측정되었다.
본 발명에 따라, 이미 사용된 신남산 중합체 및 실란의 단점, 즉 광화학적 장기간 안정성의 부족 및 주로 편광을 조사한 후에 경사각의 부족을 갖지 않음으로써 안정한 고해상도 배향패턴을 생성할 수 있는 광반응성 실란을 제조할 수 있다.
본 발명은 예시적 양태 및 형태에 대해 예시 및 기술되고 있지만 본 발명의 한계 및 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형 및 개선이 이루어질 수 있음을 당해 기술의 숙련자들은 명백히 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 예시적인 양태 및 형태에 의해 제한되는 것은 아니다.

Claims (11)

  1. 화학식 (1)의 실란 화합물:
    화학식 1
    Figure pat00004
    상기식에서,
    X1, X2 및 X3는 알킬, 알콕시 또는 할로겐이되, 이들중 적어도 하나는 알콕시이거나 할로겐이고;
    S1은 하나 이상의 불소, 염소 또는 시아노 치환체에 의해 선택적으로 치환된 -(CH2)r-에 의해 표시되는 직쇄 또는 분지된 알킬렌 그룹과 같은 스페이서 단위이거나; 또는 화학식 -(CH2)r-L1-(CH2)s-L2-(여기서, L1 및 L2는 각각 독립적으로 O, COO, OOC, NR2, NR2-CO, CO-NR2, NR2-COO, O-CO-NR2, CH=CH 또는 C≡C로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단일 결합 또는 가교결합 작용기이고, R2는 수소 또는 저급알킬이고, r 및 s는 각각 1 내지 20의 정수이되, 단 r+s ≤ 20)의 쇄이고;
    고리 A는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,3-디옥산-2,5-디일, 시클로헥산-1,4-디일, 피페리딘-1,4-디일 또는 피페라진-1,4-디일이고;
    고리 B는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4-나프틸렌, 2,6-나프틸렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일이고;
    Y1, Y2는 각각 독립적으로 단일 공유결합, -(CH2)t-, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-OC-, -NR3-, -CO-NR3-, -R3N-CO-, -(CH2)u-O-, -O-(CH2)u-, -(CH2)u-NR3- 또는 -NR3-(CH2)u-(여기서, R3는 수소 또는 저급알킬이고, t는 1 내지 4의 정수이고, u는 1 내지 3의 정수이다)이고;
    m, n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고;
    고리 C는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 피리미딘-2,5-디일, 피리미딘-3,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 피리딘-2,4-디일, 피리딘-2,6-디일, 2,5-티오페닐렌, 2,5-푸라닐렌, 1,4-나프틸렌 또는 2,6-나프틸렌이고;
    Z는 -O- 또는 -NR4-(여기서, R4는 수소 또는 저급알킬이다) 또는 식 D의 제 2 그룹이고;
    D는 불소 또는 염소로 선택적으로 치환된 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬이거나, 또는 불소, 염소, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된 3 내지 8개의 고리원자를 갖는 시클로알킬 잔기이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    화학식 (1)에서,
    X1, X2, X3, S1, m 및 n은 제 1 항에서 정의된 바와 같고,
    고리 A는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일이고;
    고리 B는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4-나프틸렌, 2,6-나프틸렌 또는 시클로헥산-1,4-디일이고;
    Y1, Y2는 각각 독립적으로 단일 공유결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2O-, -O-CH2-, -CO-O- 또는 -O-OC-이고;
    고리 C는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 2,5-푸라닐렌 또는 1,4-나프틸렌 또는 2,6-나프틸렌이고;
    Z는 -O-이고;
    D는 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬이거나, 또는 알킬 또는 알콕시, 특히 메틸 또는 메톡시로 선택적으로 치환된 5 또는 6개의 고리원자를 갖는 시클로알킬 잔기인 실란.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    화학식 (1)에서,
    X1, X2, X3, S1, m은 제 1 항에서 정의된 바와 같고,
    n은 0이고;
    고리 B는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 또는 시클로헥산-1,4-디일이고;
    Y2는 단일 공유결합, -CO-O- 또는 -O-OC-이고;
    고리 C는 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌(이는 비치환되거나 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환된다), 1,4-나프틸렌 또는 2,6-나프틸렌이고;
    Z는 -O-이고;
    D는 1 내지 12개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬인 실란.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화합물이
    메틸 (E)-3-[3-메톡시-4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)페닐]아크릴레이트;
    3-메톡시-4-[(E) 2-메톡시카보닐비닐]페닐 4-(4-트리에톡시실라닐부틸옥시)벤조에이트;
    메틸 (E)-3-{3-메톡시-4-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]페닐}아크릴레이트;
    메틸 (E)-3-{6-[6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실옥시]나프탈렌-2-일}아크릴레이트;
    메틸 트랜스-(E)-3-{4'-[4-(4-트리에톡시실라닐부틸)시클로헥실]-비페닐-4-일}아크릴레이트;
    3-메톡시-4-[(E) 2-메톡시카보닐비닐]페닐 4-(4-트리클로로실라닐부틸옥시)벤조에이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 실란.
  5. 2개 이상의 성분을 포함하되, 하나 이상의 성분이 제 1 항에 정의된 화학식 (1)의 화합물인 가교결합가능한 혼합물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    하나 이상의 화학식 (1)의 화합물과 함께 하나 이상의 화학식 (2)의 화합물을 함유하는 가교결합가능한 혼합물:
    화학식 2
    Figure pat00005
    상기식에서, X1, X2, X3 및 S1은 제 1 항에서 정의된 바와 같고;
    M은 화학식 (3)의 메소제닉 잔기, 저급알킬 또는 알콕시이고;
    화학식 3
    Figure pat00006
    Y1, Y2, m 및 n은 제 1 항에서 정의된 바와 같고;
    A1, A2 및 A3는 각각 독립적으로 페닐렌으로 불소, 염소, 시아노, 알킬 또는 알콕시로 선택적으로 치환 또는 비치환되거나, 피리딘-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 2,6-나프틸렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일이고, 이때 고리중의 최대 하나는 페닐렌 또는 시클로헥실렌과 다르고;
    Q는 하나 이상의 수소원자가 불소로 치환될 수 있는 저급알킬 또는 알콕시이거나, 또는 불소, 염소, 시아노 또는 니트로이다.
  7. 제 6 항에 있어서,
    n은 0이고;
    m은 0 또는 1이고;
    A2 및 A3는 각각 독립적으로 페닐렌 또는 시클로헥실렌이고;
    Y2는 단일 공유결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O- 또는 -O-OCO-이고;
    Q는 불소로 선택적으로 치환된 저급알킬 또는 알콕시이거나, 또는 불소, 염소 또는 시아노인 가교결합가능한 혼합물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    m은 0이고;
    A3는 페닐렌 또는 시클로헥실렌이고;
    Q는 불소로 선택적으로 치환된 저급알킬 또는 알콕시인 가교결합가능한 혼합물.
  9. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 화합물, 또는 제 5 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 가교결합가능한 혼합물을 포함하는 액정용 배향층.
  10. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 화합물, 또는 제 5 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 가교결합가능한 혼합물을 포함하는 광학 구성성분.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 구성성분이 혼성층 요소용인 광학 구성성분.
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