KR20080059417A - 키랄 화합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 키랄 화합물, 그의 제조 방법, 및 광학, 전기광학, 전자, 반도체 또는 발광 부품 또는 장치에 있어서, 및 장식, 보안, 및 화장품 또는 진단 용도(F)에 있어서 그의 용도에 관한 것이다.
화학식 I

Description

키랄 화합물{CHIRAL COMPOUNDS}
본 발명은 키랄 화합물, 그의 제조방법, 및 광학, 전기광학, 전자, 반도체 또는 발광 부품 또는 장치에서, 및 장식, 보안, 화장품 또는 진단 용도에 있어 그의 용도에 관한 것이다.
키랄 액정(LC) 물질은 많은 용도, 예를 들면, LC 디스플레이(LCD) 또는 비틀린 구조를 갖는 중합체 필름에 유용하다. 통상적으로, 이들은 목적하는 나선형 비틀림을 유도하는 키랄 도판트를 하나 이상 함유하는 LC 호스트 물질로 이루어진다. 액정 호스트 물질에서 나선형으로 비틀린 분자 구조를 유도하는 키랄 화합물의 효과는 그의 소위 나선형 비틀림력(helical twisting power, HTP)으로 설명된다. HTP는 대부분의 실제 용도에 충분한 제 1 접근방법으로 하기 수학식 1에 의해 나타낸다:
HTP = 1/p·c
상기에서, c는 호스트 물질중 키랄 화합물의 농도이고, p는 나선형 피치이다.
수학식 1로부터 알 수 있듯이, 짧은 피치는 다량의 키랄 화합물을 사용하거나, 또는 높은 절대치의 HTP를 갖는 키랄 화합물을 사용하여 달성될 수 있다. 따라서, 낮은 HTP를 갖는 키랄 화합물을 사용하는 경우, 짧은 피치를 유도하기 위해 다량이 필요하다. 이것은, 선행 기술로부터 공지된 키랄 화합물은 종종 LC 호스트 혼합물의 성질, 예를 들면, 투명점, 유전이방성, 점도, 구동 전압 또는 스위칭 시간에 불리하게 영향을 미치고 키랄 화합물은 순수한 거울상이성질체로서만 사용될 수 있으므로 비경제적이고 합성하기에 어렵기 때문에 불리하다.
선행 기술의 키랄 화합물의 또 다른 단점은 이들이 종종 LC 호스트 물질에서 낮은 용해도를 나타내어 저온에서 바람직하지 않은 결정화를 유발한다는 것이다. 상기 단점을 해결하기 위해, 전형적으로 2개 이상의 상이한 키랄 도판트를 호스트 혼합물에 첨가해야 한다. 이것은 보다 높은 비용을 요하며, 또한 통상적으로 그의 비틀림의 온도 계수가 서로 보상되도록 상이한 도판트를 선택해야 하기 때문에 물질의 온도 보상을 위한 추가의 노력이 필요하다.
결과적으로, 합성하기에 용이하고, 소량으로 사용될 수 있고, 예를 들어 일정한 반사 파장을 사용하기 위해 비틀림력의 저온 의존성을 나타내고, LC 호스트 물질에서 우수한 용해도를 나타내며, LC 호스트의 성질에 불리한 영향을 미치지 않는, 높은 HTP를 갖는 키랄 화합물에 대한 요구가 높다.
본 발명의 목적은 이러한 성질들을 가지며 선행 기술의 키랄 화합물의 전술한 단점들을 갖지 않는 키랄 화합물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 전문가에게 이용가능한 키랄 화합물의 공급원을 늘리는 것이다. 다른 목적은 하기의 설명으로부터 전문가에게 바로 명백하다.
본 발명자들은 6,6'-비스알키닐-1,1'-바이(2-나프톨) 기를 포함하는, 본 발명에서 청구된 바와 같은 키랄 화합물을 제공함으로써 상기 목적들이 달성될 수 있음을 발견하였다.
알키닐기를 갖는 키랄 바이나프톨 유도체는 JP 2002-179668 A 호, JP 2002-179669 A 호, 문헌 [J.Am. Chem. Soc., 123(11), 2683, 2001; Chem. Phys. Letters, 253(1,2), 141, 1996; Mol. Cryst. Liq. Cryst. S&T, Section B, 9, 181, 1995; and J. Chem. Soc., Chem. Commun., 3, 249, 1994]에 개시되어 있다. 그러나, 본 발명에 청구된 바와 같은 화합물은 개시되어 있지 않다.
발명의 요약
본 발명은 하기 화학식 I의 화합물에 관한 것이다:
Figure 112008031271444-PCT00001
상기 식에서,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 H, F, Cl, Br, I, CN, NCS, SF5; 또는 F, Cl, Br, I 또 는 CN으로 일- 또는 다치환되거나 치환되지 않고, 하나 이상의 비-인접 CH2 기가 각 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CY1=CY2- 또는 -C≡C-로 치환되거나 치환되지 않는, 1 내지 30개의 C-원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환상 알킬, 아릴 또는 헤테로아릴을 나타내거나, 또는 -(Z1-A1)m-R5 또는 P-Sp-를 나타내고;
R3 및 R4는 서로 독립적으로 R1의 의미 중 하나를 가지고;
R5는 H, F, Cl, Br, I, CN, NCS, SF5; 또는 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일- 또는 다치환되거나 치환되지 않고, 하나 이상의 비-인접 CH2 기가 각 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CY1=CY2- 또는 -C≡C-로 치환되거나 치환되지 않는, 1 내지 30개의 C-원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬이거나, 또는 P-Sp-이고;
P는 중합성 기이고;
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고;
A1은 복수개 존재하는 경우 서로 독립적으로, N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하거나 함유하지 않고 R1으로 일- 또는 다치환되거나 치환되지 않은 방향족 또는 지환족 기이고;
Z1은 복수개 존재하는 경우 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR00-, -NR0-CO-O-, -O-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -CY1=CY2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합을 나타내고;
R0 및 R00는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 알킬을 나타내고;
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN을 나타내고;
m은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
n은 2 내지 5의 정수이나;
단, n이 3이고, R3 및 R4가 모두 H인 경우, R1 및 R2는 4-사이아노페닐이 아니다.
본 발명은 또한 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하는 LC 물질에 관한 것이다.
본 발명은 또한 화학식 I의 화합물 또는 상기 및 하기에 기술된 바와 같은 LC 물질을, 바람직하게는 그의 배향 상태에서 박막의 형태로 중합시켜 수득된 키랄 이방성 중합체에 관한 것이다.
본 발명은 또한 전기광학 디스플레이, LCD, 광학 필름, 편광자, 보상기, 빔 분리기, 반사 필름, 배열층, 컬러 필터, 홀로그래피 소자, 열전사(hot stamping) 호일, 컬러 영상, 장식 또는 보안용 표지, LC 안료, 접착제, 화장품, 진단장치, 비선형 광학물질, 광학 정보 저장장치, 전자 장치, 유기 반도체, 전계효과 트랜지스터(FET), 집적 회로(IC) 부품, 박막 트랜지스터(TFT), 무선인식장치(Radio Frequency Identification, RFID) 태그, 유기 발광 다이오드(OLED), 전기발광 디스플레이, 조명장치, 광전압 장치, 센서 장치, 전극 물질, 광전압 도체, 전자사진 기록장치, 레이저 물질 또는 장치에 있어서, 또는 키랄 도판트로서 상기 및 하기에 기술된 바와 같은 화합물, 물질 및 중합체의 용도에 관한 것이다.
용어 및 정의
용어 "필름"은 기계적 안정성을 갖는 경질 또는 가요성, 자가-지지 또는 독립형(free-standing) 필름, 및 지지 기판상의 또는 두 기판 사이의 코팅 또는 층을 포함한다.
용어 "액정 또는 메소겐(mesogenic) 물질" 또는 "액정 또는 메소겐 화합물"은 하나 이상의 막대형 또는 판형(칼라미틱(calamitic)) 또는 원반형(디스코틱(discotic)) 메소겐 기, 즉, 액정(LC) 상 양태를 유도하는 능력을 갖는 기를 포함하는 물질 또는 화합물을 의미한다. 메소겐 기를 포함하는 화합물 또는 물질은 반드시 LC 상 자체를 나타내야 하는 것은 아니다. 이들은 다른 화합물과의 혼합물에서만, 또는 메소겐 화합물 또는 물질 또는 그들의 혼합물이 중합되는 경우에만 LC 상 양태를 나타내는 것도 또한 가능하다.
간편하도록, 용어 "액정 물질"은 이하에서 메소겐 및 LC 물질 둘 다에 사용된다.
하나의 중합기를 갖는 중합성 화합물은 또한 "일반응성" 화합물로도 지칭되며, 2개의 중합기를 갖는 중합성 화합물은 "이반응성" 화합물로, 2개 이상의 중합기를 갖는 화합물은 "다반응성" 화합물로 지칭된다. 중합기를 갖지 않는 화합물은 또한 "비반응성" 화합물로 지칭된다.
용어 "반응성 메소겐"(RM)은 중합성 메소겐 또는 액정 화합물을 의미한다.
상기 및 하기의 화학식들에서 나타낸 바이나프틸기는 S,S- 및 R,R-이성질체를 둘 다 포함한다.
화학식 I의 화합물은 다음의 여러 이점을 갖는다:
·이들은 문헌에서 공지된 표준 방법을 이용하여 광범위한 유도체를 사용하여 또한 수백 g의 대규모로 용이하게 합성될 수 있다,
·출발 물질, S,S-바이나프톨 또는 R,R-바이나프톨은 상업적으로 수득할 수 있다,
·이들은 상이한 선회성(handedness)(좌선회(left handed) 및 우선회(right handed))의 화합물로서 거울상이성질체적으로 순수하게 제조되어, 네마틱 호스트에 좌선회 및 우선회 나선이 둘 다 형성될 수 있다,
·이들은 고 HTP를 나타낸다,
·이들은 LC 혼합물중에서의 우수한 용해도를 나타낸다,
·이들은 메소겐이거나 액정이다,
·LC 호스트 물질에 키랄 도판트로 사용될 때 이들은 호스트의 LC 상에 불리한 영향을 미치지 않는다.
- R1 및 R2가 동일한 기이고,
- R1 및/또는 R2가 P-Sp-이고, Sp가 바람직하게는 -(CH2)z-이고, z가 1 내지 12의 정수, 바람직하게는 1 내지 6, 가장 바람직하게는 1이고,
- R1 및 R2가 플루오르화되거나 플루오르화되지 않은, 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 알킬이고,
- 하나 이상의 기 P-Sp-를 포함하고,
- n이 2, 3, 4 또는 5이고, R3 및 R4가 모두 H를 나타내고,
- n이 2, 3, 4 또는 5이고, R3 및 R4의 하나 이상이 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 알킬 또는 알콕시를 나타내고,
- n이 2, 3, 4 또는 5이고, 하나 이상의 기 CR3R4가 CH-(Z1-A1)m-R5를 나타내고, R5, Z1, A1 및 m이 상기 정의한 바와 같고,
- R5가 P-Sp-이고,
- R5가 플루오르화되거나 플루오르화되지 않은, 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 알킬 또는 알콕시이고,
- n이 2, 3, 4, 5 또는 6이고,
- m이 1, 2 또는 3인, 화학식 I의 화합물이 특히 바람직하다.
바람직한 사이클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴기로는 제한없이 퓨란, 피롤, 티오펜, 옥사졸, 티아졸, 티아디아졸, 이미다졸, 페닐렌, 사이클로헥실렌, 바이사이클로옥틸렌, 사이클로헥세닐렌, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 아줄렌, 인단, 나프탈렌, 테트라하이드로나프탈렌, 안트라센 및 펜안트렌이 포함되며, 이들은 모두 하나 이상의 기 L로 치환되거나 치환되지 않고, L은 화학식 I에서 나타낸 R1의 의미 중 하나를 갖는다.
특히 바람직한 사이클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴기는 1,4-페닐렌, 피리딘-2,5-다이일, 피리미딘-2,5-다이일, 티오펜-2,5-다이일, 나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,5-다이일, 바이사이클로옥틸렌 또는 1,4-사이클로헥실렌으로부터 선택되며, 이들 기에서 1 또는 2개의 비-인접 CH2 기는 O 및/또는 S로 치환되거나 치환되지 않고, 이들 기는 비치환되거나, 상기 정의한 바와 같은 L로 일- 또는 다치환된다.
바람직하게, L은 F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X, -C(=O)R0, -NR0R00, -OH, -SF5(여기서 R0, R00 및 X는 상기 정의한 바와 같다), 치환되거나 치환되지 않은 실릴, 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C-원자를 갖는 아릴, 및 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C-원자를 가지며 하나 이상의 H 원자가 F 또는 Cl로 치환되거나 치환되지 않은, 직쇄 또는 분지된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시로부터 선택된다.
보다 바람직하게, L은 F, Cl, CN, NO2, 또는 1 내지 12개의 C-원자를 가지며 알킬기가 퍼플루오르화되거나 되지않은, 직쇄 또는 분지된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시로부터 선택된다.
가장 바람직하게, L은 F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, C(CH3)3, CH(CH3)2, CH2CH(CH3)C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2 또는 OC2F5, 특히 F, Cl, CN, CH3, C2H5, C(CH3)3, CH(CH3)2, OCH3, COCH3 또는 OCF3, 가장 바람직하게는 F, Cl, CH3, C(CH3)3, OCH3 또는 COCH3로부터 선택된다.
일부 바람직한 기 -(Z1-A1)m-을 하기에 열거한다. 간편하도록, 이들 기에서 Phe는 1,4-페닐렌이고, PheL은 화학식 I에서 정의된 바와 같은 1 내지 4개의 기 L로 치환된 1,4-페닐렌이고, Cyc는 1,4-사이클로헥실렌이고, Z는 화학식 I에서의 Z1의 의미 중 하나를 갖는다. 목록은 하기의 부화학식 및 그의 거울상을 포함한다:
-PheL- II-1
-PheL-Z-Phe- II-2
-PheL-Z-PheL- II-3
-Phe-Z-Cyc- II-4
-PheL-Z-Cyc- II-5
Z는 바람직하게는 -O-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -CH2CH2- 또는 단일 결합이다.
매우 바람직하게, 기 -(Z1-A1)m-은 하기의 화학식 및 그의 거울상으로부터 선택된다:
Figure 112008031271444-PCT00002
Figure 112008031271444-PCT00003
상기에서, L 및 Z는 상기 정의한 바와 같고, r은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이다.
Figure 112008031271444-PCT00004
(여기서, r은 0이 아니다)는 바람직하게는
Figure 112008031271444-PCT00005
또는
Figure 112008031271444-PCT00006
, 또한
Figure 112008031271444-PCT00007
를 나타내고, L은 각각 독립적으로 상기에 나타낸 의미중 하나를 갖는다.
화학식 I의 매우 바람직한 화합물은 r이 1인 기
Figure 112008031271444-PCT00008
를 2개 이상 또는 r이 2인 기
Figure 112008031271444-PCT00009
를 하나 이상 포함한다.
알킬 또는 알콕시 라디칼, 즉 말단 CH2 기가 -O-로 치환된 알콕시 라디칼은 직쇄이거나 분지될 수 있다. 상기 기는 바람직하게는 직쇄이며, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8개의 탄소원자를 가지며, 따라서 바람직하게는, 예를 들면, 에틸, 프로필, 뷰틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에톡시, 프로폭시, 뷰톡시, 펜톡시, 헥속시, 헵톡시 또는 옥톡시, 또한 메틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트라이데실, 테트라데실, 펜타데실, 논옥시, 데콕시, 운데콕시, 도데콕시, 트라이데콕시 또는 테트라데콕시이다.
옥사알킬, 즉, 하나의 CH2가 -O-로 치환된 옥사알킬은 바람직하게는, 예를 들면, 직쇄 2-옥사프로필(=메톡시메틸), 2-(=에톡시메틸) 또는 3-옥사뷰틸(=2-메톡시에틸), 2-, 3- 또는 4-옥사펜틸, 2-, 3-, 4- 또는 5-옥사헥실, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-옥사헵틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-옥사옥틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-옥사노닐, 또는 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실이다.
하나 이상의 CH2 기가 -CH=CH-로 치환된 알킬기는 직쇄이거나 분지될 수 있다. 상기 기는 바람직하게는 직쇄이고, 2 내지 10개의 C-원자를 가지며, 따라서 바람직하게는 비닐, 프로프-1- 또는 프로프-2-에닐, 뷰트-1-, 2- 또는 뷰트-3-에닐, 펜트-1-, 2-, 3- 또는 펜트-4-에닐, 헥스-1-, 2-, 3-, 4- 또는 헥스-5-에닐, 헵트-1-, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 헵트-6-에닐, 옥트-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 옥트-7-에닐, 논-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 논-8-에닐, 데크-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 데크-9-에닐이다.
특히 바람직한 알케닐기는 C2-C7-1E-알케닐, C4-C7-3E-알케닐, C5-C7-4-알케닐, C6-C7-5-알케닐 및 C7-6-알케닐, 특히 C2-C7-1E-알케닐, C4-C7-3E-알케닐 및 C5-C7-4-알케닐이다. 특히 바람직한 알케닐기에 대한 예는 비닐, 1E-프로페닐, 1E-뷰테닐, 1E-펜테닐, 1E-헥세닐, 1E-헵테닐, 3-뷰테닐, 3E-펜테닐, 3E-헥세닐, 3E-헵테닐, 4-펜테닐, 4Z-헥세닐, 4E-헥세닐, 4Z-헵테닐, 5-헥세닐, 6-헵테닐 등이다. 5개 이하의 C-원자를 갖는 기가 일반적으로 바람직하다.
하나의 CH2 기가 -O-로 치환되고 하나가 -CO-로 치환된 알킬기에서, 이들 라디칼은 바람직하게는 인접한다. 따라서, 이들 라디칼은 함께 카보닐옥시기 -CO-O- 또는 옥시카보닐기 -O-CO-를 형성한다. 바람직하게, 상기 기는 직쇄이며, 2 내지 6개의 C-원자를 갖는다. 따라서, 상기 기는 바람직하게는 아세틸옥시, 프로피오닐옥시, 뷰티릴옥시, 펜타노일옥시, 헥사노일옥시, 아세틸옥시메틸, 프로피오닐옥시메틸, 뷰티릴옥시메틸, 펜타노일옥시메틸, 2-아세틸옥시에틸, 2-프로피오닐옥시에틸, 2-뷰티릴옥시에틸, 3-아세틸옥시프로필, 3-프로피오닐옥시프로필, 4-아세틸옥시뷰틸, 메톡시카보닐, 에톡시카보닐, 프로폭시카보닐, 뷰톡시카보닐, 펜톡시카보닐, 메톡시카보닐메틸, 에톡시카보닐메틸, 프로폭시카보닐메틸, 뷰톡시카보닐메틸, 2-(메톡시카보닐)에틸, 2-(에톡시카보닐)에틸, 2-(프로폭시카보닐)에틸, 3-(메톡시카보닐)프로필, 3-(에톡시카보닐)프로필, 4-(메톡시카보닐)-뷰틸이다.
2개 이상의 CH2 기가 -O- 및/또는 -COO-로 치환된 알킬기는 직쇄이거나 분지될 수 있다. 상기 기는 바람직하게는 직쇄이고 3 내지 12개의 C-원자를 갖는다. 따라서, 상기 기는 바람직하게는 비스-카복시-메틸, 2,2-비스-카복시-에틸, 3,3-비스-카복시-프로필, 4,4-비스-카복시-뷰틸, 5,5-비스-카복시-펜틸, 6,6-비스-카복시-헥실, 7,7-비스-카복시-헵틸, 8,8-비스-카복시-옥틸, 9,9-비스-카복시-노닐, 10,10-비스-카복시-데실, 비스-(메톡시카보닐)-메틸, 2,2-비스-(메톡시카보닐)-에틸, 3,3-비스-(메톡시카보닐)-프로필, 4,4-비스-(메톡시카보닐)-뷰틸, 5,5-비스-(메톡시카보닐)-펜틸, 6,6-비스-(메톡시카보닐)-헥실, 7,7-비스-(메톡시카보닐)-헵틸, 8,8-비스-(메톡시카보닐)-옥틸, 비스-(에톡시카보닐)-메틸, 2,2-비스-(에톡시카보닐)-에틸, 3,3-비스-(에톡시카보닐)-프로필, 4,4-비스-(에톡시카보닐)-뷰틸, 5,5-비스-(에톡시카보닐)-헥실이다.
CN 또는 CF3로 일치환된 알킬 또는 알케닐기는 바람직하게는 직쇄이다. CN 또는 CF3에 의한 치환은 임의의 바람직한 위치에서 이루어질 수 있다.
할로겐으로 적어도 일치환된 알킬 또는 알케닐기는 바람직하게는 직쇄이다. 할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl이고, 다치환되는 경우, 바람직하게는 F이다. 생성된 기는 또한 퍼플루오르화 기를 포함한다. F 또는 Cl로 일치환되는 경우, 치환체는 임의의 바람직한 위치에 존재할 수 있으나, 바람직하게는 ω-위치이다. 말단 F 치환체를 갖는, 특히 바람직한 직쇄 기에 대한 예는 플루오르메틸, 2-플루오르에틸, 3-플루오르프로필, 4-플루오르뷰틸, 5-플루오르펜틸, 6-플루오르헥실 및 7-플루오르헵틸이다. 그러나, F의 다른 위치도 배제되지 않는다.
할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl이다.
중합기 P는 라디칼 또는 이온 쇄 중합, 다중부가 또는 다중축합과 같은 중합 반응에 참여할 수 있거나, 또는 예를 들면, 축합 또는 부가에 의해 중합유사 반응에서 중합체 주쇄에 그래프트될 수 있는 기이다. 라디칼, 양이온 또는 음이온 중합과 같은 쇄 중합 반응을 위한 중합기가 특히 바람직하다. C-C 이중 또는 삼중 결합을 포함하는 중합기, 및 옥세탄 또는 에폭사이드와 같이 개환 반응에 의해 중합될 수 있는 중합기가 매우 바람직하다.
매우 바람직하게, 중합기 P는 CH2=CW1-COO-, CH2=CW1-CO-,
Figure 112008031271444-PCT00010
, CH2=CW2-(O)k1-, CH3-CH=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, (CH2=CH-CH2)2N-CO-, HO-CW2W3-, HS-CW2W3-, HW2N-, HO-CW2W3-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(C00)k1-Phe-(O)k2-, CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- 및 W4W5W6Si-로부터 선택되고, 여기서 W1은 H, F, Cl, CN, CF3, 페닐, 또는 1 내지 5개의 C-원자를 갖는 알킬, 특히 H, Cl 또는 CH3이고, W2 및 W3는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 5개의 C-원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고, W4, W5 및 W6은 서로 독립적으로 Cl, 1 내지 5개의 C-원자를 갖는 옥사알킬 또는 옥사카보닐알킬이고, W7 및 W8은 서로 독립적으로 H, Cl, 또는 1 내지 5개의 C-원자를 갖는 알킬이고, Phe는 상기 정의한 바와 같은 하나 이상의 기 L로 치환되거나 치환되지 않은 1,4-페닐렌이고, k1 및 k2는 서로 독립적으로 0 또는 1이다.
특히 바람직한 기 P는 CH2=CH-COO-, CH2=C(CH3)-COO-, CH2=CH-, CH2=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-,
Figure 112008031271444-PCT00011
Figure 112008031271444-PCT00012
이다.
특히 바람직하게 Pg는 비닐기, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 옥세탄기 또는 에폭시기, 특히 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트기이다.
아크릴레이트 및 옥세탄기가 매우 바람직하다. 옥세탄은 중합시(가교결합)에 수축을 덜 야기하여 필름내에 응력 발달을 덜 야기함으로써, 보다 높은 배열 유지율 및 보다 적은 결함을 유발한다. 옥세탄 가교결합은 또한, 유리 라디칼 개시제와 달리 산소에 불활성인 양이온성 개시제를 필요로 한다.
스페이서 기로서 당해 분야에 숙련된 자에게 상기 목적으로 공지되어 있는 모든 기를 사용할 수 있다. 스페이서 기 Sp는 바람직하게는 화학식 Sp'-X'를 가지므로, -Sp-C≡C-는 -Sp'-X-C≡C-이고, -Sp-A1/2-는 -Sp-X-A1/2-이고, P-Sp는 P-Sp'-X'-로서, 여기서, Sp'는 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일- 또는 다치환되거나 치환되지 않고, 하나 이상의 비-인접 CH2 기가 각 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로, -O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NR0-CO-O-, -O-CO-NR0-, -NR0-CO-NR0-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되거나 치환되지 않는, 1 내지 20개의 C-원자, 바람직하게는 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 알킬렌이고; X'는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -CY1=CY2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고; R0 및 R00는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 알킬이고; Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN이다.
X'는 바람직하게는 -O-, -S-CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0- 또는 단일 결합이다.
대표적인 기 Sp'는, 예를 들면, -(CH2)p-, -(CH2CH2O)q-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2- 또는 -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiR0R00-O)p-이고, p는 2 내지 12의 정수이고, q는 1 내지 3의 정수이며, R0 및 R00는 상기에 나타낸 의미를 갖는다.
바람직한 기 Sp'는, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 뷰틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시뷰틸렌, 에틸렌-티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸-이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에테닐렌, 프로페닐렌 및 뷰테닐렌이다.
1 또는 2개의 기 P-Sp-(여기서, Sp는 단일 결합이다)를 갖는 화합물이 또한 바람직하다. 2개의 P-Sp- 기를 갖는 화합물의 경우, 2개의 중합기 P 및 2개의 스페이서 기 Sp는 각각 같거나 다를 수 있다.
특히 바람직한 화학식 I의 화합물은 하기의 화학식을 갖는 화합물들이다:
Figure 112008031271444-PCT00013
Figure 112008031271444-PCT00014
상기식에서,
R' 및 R"는 화학식 I에서 R1의 의미 중 하나를 가지고;
R"'는 P-Sp, 바람직하게는 P-CH2-이거나, 또는 화학식 I에서 R1의 의미 중 하나를 가지고;
R""는 P-Sp-이거나 또는 화학식 I에서 R1의 의미 중 하나를 가지며;
Z는 화학식 I에서 Z1의 의미 중 하나를 가지고;
A는 화학식 I에서 A1의 의미 중 하나를 갖는다.
하기 부화학식의 화합물들이 특히 바람직하다:
Figure 112008031271444-PCT00015
Figure 112008031271444-PCT00016
Figure 112008031271444-PCT00017
Figure 112008031271444-PCT00018
Figure 112008031271444-PCT00019
상기에서, R', P 및 Sp'는 상기 정의한 바와 같고, "알킬"은 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 n-알킬, 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 뷰틸, 펜틸 또는 헥실이다.
화학식 I의 화합물은 자체로 공지되어 있고 문헌 및 유기 화학의 표준 연구, 예를 들면, [Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기술되어 있는 방법에 따라 또는 그와 유사하게 합성할 수 있다. 바람직하게, 상기 화합물들은 실시예에 나타낸 방법에 따라 또는 그와 유사하게 합성된다.
바람직한 방법에 따르면, 바이나프톨을 저온, 바람직하게는 -70 ℃에서 적절한 유기 용매, 바람직하게는 다이클로로메테인 중에서 브롬과 반응시킨다. 중간체 6,6'-다이브로모-[1,1']바이나프탈레닐-2,2'-다이올을 적절한 유기 용매, 바람직하게는 NMP 중에서 알킬 다이토실레이트 및 탄산칼륨과 반응시킨다. 생성된 폐환 중간체를 염기, 바람직하게는 트라이에틸아민, 및 촉매량의 구리염, 바람직하게는 요오드화 구리, 및 팔라듐 촉매, 바람직하게는 비스(트라이페닐포스핀)다이클로라이드의 존재하에서 방향족 아세틸렌 화합물과 반응시켜 고 HTP를 갖는 목적 생성물을 생성한다. 이것은 실시예에 나타낸 반응식에도 도시되어 있다. 화학식 I의 화합물을 제조하는 방법은 본 발명의 또 다른 태양이다.
화학식 I의 화합물은, 예를 들면, 다중 또는 능동 매트릭스 어드레싱을 갖는 비틀림 또는 초비틀림 네마틱(twisted or supertwisted nematic; TN, STN) 디스플레이와 같은 비틀린 구조를 나타내는 LCD를 위한 LC 혼합물에 사용되거나, 또는 WO 98/57223 호에 기술된 바와 같은 다중-영역 LCD, US 5,668,614 호에 기술된 바와 같은 다중컬러 콜레스테릭 디스플레이 또는 WO 02/93244 호에 기술된 바와 같은 등방성 또는 청색 상에서 작동하는 키랄 LC 매질을 포함하는 디스플레이와 같이 가변 피치를 갖는 LCD를 위한, WO 92/19695 호, WO 93/23496 호, US 5,453,863 호 또는 US 5,493,430 호에 기술된 바와 같은 표면 안정화 또는 중합체 안정화 콜레스테릭 구조 디스플레이(surface stabilized or polymer stabilized cholesteric texture display; SSCT, PSCT)와 같은 콜레스테릭 디스플레이에 사용될 수 있다.
본 발명의 화학식 I의 화합물은 또한 각각 온도 변화 또는 광조사시 그의 색을 변화시키는 열변색성 또는 광변색성 LC 매질에 사용하기에 적합하다.
따라서, 본 발명의 또 다른 태양은 하나 이상의 화학식 I의 키랄 화합물을 포함하는 LC 혼합물이다. 본 발명의 또 다른 태양은 하나 이상의 화학식 I의 키랄 화합물을 함유하는 콜레스테릭 LC 매질을 포함하는 콜레스테릭 LCD이다.
화학식 I의 화합물은 LC 호스트 혼합물에서 우수한 용해도를 가지며, 상의 양태 및 혼합물의 전광성에 별로 영향을 미치지 않으면서 LC 호스트에 다량으로 도판트로서 첨가될 수 있다. 이로써 저온에서 바람직하지 않은 자발적 결정화가 감소되며, 혼합물의 공정 온도 범위가 광범위해질 수 있다. 또한, 이들은, 혼합물 성질에 영향을 미치지 않고 낮은 피치 값(즉, 고도의 비틀림)을 제공하도록 도판트 농도를 증가시킬 수 있기 때문에, 이들이 낮은 HTP를 가질 지라도 고도로 비틀린 LC 매질의 제조에 사용될 수 있다. 따라서, 결정화를 방지하기 위해 종종 첨가되는 제 2 도판트의 사용이 배제될 수 있다. 화학식 I의 키랄 화합물은 고 HTP 값을 나타내므로, 고도의 나선형 비틀림, 즉, 낮은 피치를 갖는 LC 혼합물은 이들 화합물을 매우 소량으로 첨가함으로써 제조될 수 있다.
상기 LC 혼합물은 바람직하게는 0.1 내지 30 중량%, 특히 1 내지 25 중량%, 매우 특히 바람직하게는 2 내지 15 중량%의 화학식 I의 키랄 화합물을 포함한다. 바람직하게, 상기 혼합물은 1 내지 3개의 화학식 I의 키랄 화합물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 태양에서, LC 혼합물은 2 내지 25개, 바람직하게는 3 내지 15개의 화합물로 이루어지며, 그중 하나 이상은 화학식 I의 키랄 화합물이다. 다른 화합물들은 바람직하게는 다음으로부터 선택된 저분자량 LC 화합물이다: 네마틱 또는 네마토제닉 물질, 예를 들면, 알려진 부류의 아족시벤젠, 벤질리덴-아닐린, 바이페닐, 터페닐, 페닐 또는 사이클로헥실 벤조에이트, 사이클로헥세인카복실산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스터, 사이클로헥실벤조산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스터, 사이클로헥실사이클로헥세인카복실산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스터, 벤조산의 사이클로헥실페닐 에스터, 사이클로헥세인카복실산의 사이클로헥실페닐 에스터 및 사이클로헥실사이클로헥세인카복실산의 사이클로헥실페닐 에스터, 페닐사이클로헥세인, 사이클로헥실바이페닐, 페닐사이클로헥실사이클로헥세인, 사이클로헥실사이클로헥세인, 사이클로헥실사이클로헥센, 사이클로헥실사이클로헥실사이클로헥센, 1,4-비스-사이클로헥실벤젠, 4,4'-비스-사이클로헥실바이페닐, 페닐- 또는 사이클로헥실피리미딘, 페닐- 또는 사이클로헥실피리딘, 페닐- 또는 사이클로헥실피리다진, 페닐- 또는 사이클로헥실다이옥세인, 페닐- 또는 사이클로헥실-1,3-다이티안, 1,2-다이페닐-에테인, 1,2-다이사이클로헥실에테인, 1-페닐-2-사이클로헥실에테인, 1-사이클로헥실-2-(4-페닐사이클로헥실)-에테인, 1-사이클로헥실-2-바이페닐-에테인, 1-페닐-2-사이클로헥실-페닐에테인, 할로겐화되거나 할로겐화되지 않은 스틸벤, 벤질 페닐 에테르, 톨레인, 치환된 신남산 및 다른 부류의 네마틱 또는 네마토제닉 물질. 상기 화합물들에서 1,4-페닐렌기는 또한 측면으로 일- 또는 이플루오르화될 수 있다. LC 혼합물은 바람직하게는 상기 유형의 비-키랄 화합물을 기재로 한다.
LC 혼합물의 성분으로 사용될 수 있는 가장 중요한 화합물은 하기 화학식으로 규정될 수 있다:
R'-L'-G'-E-R"
상기 식에서, L' 및 E는 같거나 다를 수 있으며, 각 경우에 서로 독립적으로, -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -B-Phe- 및 -B-Cyc- 및 그의 거울상에 의해 생성된 기로부터 선택된 2가 라디칼이며, 여기서 Phe는 비치환되거나 플루오르-치환된 1,4-페닐렌이고, Cyc는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-사이클로헥세닐렌이며, Pyr은 피리미딘-2,5-다이일 또는 피리딘-2,5-다이일이고, Dio는 1,3-다이옥세인-2,5-다이일이고, B는 2-(트랜스-1,4-사이클로헥실)에틸, 피리미딘-2,5-다이일, 피리딘-2,5-다이일 또는 1,3-다이옥세인-2,5-다이일이다.
상기 화합물들에서 G'는 다음의 2가 기 -CH=CH-, -N(O)N-, -CH=CY-, -CH=N(O)-, -C≡C-, -CH2-CH2-, -CO-O-, -CH2-O-, -CO-S-, -CH2-S-, -CH=N-, -COO-Phe-COO- 또는 단일 결합으로부터 선택되고, Y는 할로겐, 바람직하게는 염소 또는 -CN이다.
R' 및 R"는 각 경우에 서로 독립적으로, 1 내지 18개, 바람직하게는 3 내지 12개의 C-원자를 갖는 알킬, 알케닐, 알콕시, 알케닐옥시, 알카노일옥시, 알콕시카보닐 또는 알콕시카보닐옥시이거나, 또는 R' 및 R"의 하나는 F, CF3, OCF3, Cl, NCS 또는 CN이다.
상기 화합물의 대부분에서, R' 및 R"는 각 경우에 서로 독립적으로, 상이한 쇄 길이를 갖는 알킬, 알케닐 또는 알콕시로서, 이때 네마틱 매질중 C-원자의 합은 일반적으로 2 내지 9, 바람직하게는 2 내지 7이다.
이들 화합물 또는 그의 혼합물은 대부분 상업적으로 시판한다. 상기 화합물들은 모두 공지되어 있거나, 또는 문헌에(예를 들면, 문헌 [Houben-Weyl, Mothoden der Organischen Chemie(Methods of Organic Chemistry), Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart]과 같은 표준 연구에서) 기술된 바와 같이, 자체로 공지되어 있는 방법에 의해, 공지되어 있고 상기 반응에 적합한 반응 조건하에서 정밀하게 제조될 수 있다. 자체로 공지되어 있으나 본원에는 언급하지 않은 변형 방법들도 이용할 수 있다.
화학식 I 화합물의 바람직한 용도는 중합성 LC 혼합물, 이방성 중합체 겔 및 이방성 중합체 필름, 특히 균일한 평면 배향을 갖는, 즉, 나선 축이 필름의 평면에 수직으로 배향된 나선형으로 비틀린 분자 구조를 나타내는 중합체 필름, 예를 들어, 배향된 콜레스테릭 필름의 제조이다.
이들을 포함하는 이방성 중합체 겔 및 디스플레이는, 예를 들면, DE 195 04 224 호 및 GB 2 279 659 호에 개시되어 있다.
배향된 콜레스테릭 중합체 필름은, 예를 들면, 광대역 반사 편광자, 컬러 필터, 보안용 표지로 사용되거나, 또는 LC 안료의 제조에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 태양은 하나 이상의 화학식 I의 화합물, 및 또한 중합성이고/이며 LC 화합물인 다른 화합물을 하나 이상 포함하는 중합성 LC 물질이다.
중합성 LC 물질은 바람직하게는 2개 이상의 화합물의 혼합물로서, 이들 중 하나 이상은 중합성 또는 가교결합성 화합물이다. 하나의 중합기를 갖는 중합성 화합물은 이하에서 또한 "일반응성"으로 지칭된다. 가교결합성 화합물, 즉, 2개 이상의 중합기를 갖는 화합물은 이하에서 또한 "이- 또는 다반응성"으로 지칭된다.
중합성 메소겐 또는 LC 화합물은 바람직하게는 단량체이며, 매우 바람직하게는 칼라미틱 단량체이다. 이들 물질은 전형적으로 우수한 광학성, 예를 들면, 감소된 색도를 가지며, 용이하고 신속하게 목적하는 배향으로 정렬될 수 있는데, 이것은 중합체 필름의 대규모 산업적 생산에 특히 중요하다. 중합성 물질이 하나 이상의 디스코틱 단량체를 포함하는 것도 또한 가능하다.
상기 및 하기에 기술된 바와 같은 중합성 물질은 본 발명의 또 다른 태양이다.
본 발명에 적합한 중합성 메소겐 일-, 이- 및 다반응성 화합물은 자체로 공지되어 있고, 예를 들면, [Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart]와 같은 유기 화학의 표준 연구에 기술되어 있는 방법에 의해 제조할 수 있다.
중합성 LC 혼합물에 단량체 또는 공단량체로 사용하기에 적합한 중합성 메소겐 또는 LC 화합물은, 예를 들면, WO 93/22397 호, EP 0 261 712 호, DE 195 04 224 호, WO 95/22586 호, WO 97/00600 호, US 5,518,652 호, US 5,750,051 호, US 5,770,107 호 및 US 6,514,578 호에 개시되어 있다.
적합하고 바람직한 중합성 메소겐 또는 LC 화합물(반응성 메소겐)의 예를 하기 목록에 나타내었다:
Figure 112008031271444-PCT00020
Figure 112008031271444-PCT00021
Figure 112008031271444-PCT00022
Figure 112008031271444-PCT00023
Figure 112008031271444-PCT00024
상기에서,
P0는 복수개 존재하는 경우, 서로 독립적으로, 중합성기, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 비닐옥시, 프로페닐 에테르 또는 스타이렌기이고;
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나, 또는 1 내지 12의 같거나 다른 정수이고;
z는 0 또는 1이나, 인접한 x 또는 y가 0인 경우 z는 0이고;
A0는 복수개 존재하는 경우, 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 치환되거나 치환되지 않은 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고;
u 및 v는 서로 독립적으로 0 또는 1이고;
Z0는 복수개 존재하는 경우, 서로 독립적으로, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;
R0는 플루오르화되거나 플루오르화되지 않은, 1개 이상, 바람직하게는 1 내지 15개의 C-원자를 갖는 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나, 또는 Y0 또는 P-(CH2)y-(O)z-이고;
Y0는 F, Cl, CN, NO2, OCH3, OCN, SCN, SF5, 1 내지 4개의 C-원자를 갖는, 플루오르화되거나 플루오르화되지 않은 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시, 또는 1 내지 4개의 C-원자를 갖는 일-, 올리고- 또는 다중 플루오르화된 알킬 또는 알콕시이고;
R01,02는 서로 독립적으로 H, R0 또는 Y0이고;
R*는 4개 이상, 바람직하게는 4 내지 12개의 C-원자를 갖는 키랄 알킬 또는 알콕시기, 예를 들면, 2-메틸뷰틸, 2-메틸옥틸, 2-메틸뷰톡시 또는 2-메틸옥톡시이고;
Ch는 콜레스테릴, 에스트라디올 또는 터페노이드 라디칼, 예를 들면, 멘틸 또는 시트로넬릴로부터 선택된 키랄 기이고;
L은 복수개 존재하는 경우, 서로 독립적으로, H, F, Cl, CN, 또는 1 내지 5개의 C-원자를 갖는, 할로겐화되거나 할로겐화되지 않은 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고;
여기서, 벤젠기는 추가로 하나 이상의 같거나 다른 기 L로 치환될 수 있다.
화학식 I의 화합물 이외에, 중합성 물질은 또한 하나 이상의 중합성 또는 비중합성 키랄 화합물을 포함할 수 있다.
적합한 비중합성 키랄 화합물은, 예를 들면, 표준 키랄 도판트, 예를 들어, R- 또는 S-811, R- 또는 S-1011, R- 또는 S-2011, R- 또는 S-3011, R- 또는 S-4011, R- 또는 S-5011, 또는 CB 15(모두 독일 다름스타트의 메르크사(Merck KGaA)에서 시판), WO 98/00428 호에 기술된 바와 같은 솔비톨, GB 2,328,207 호에 기술된 바와 같은 하이드로벤조인, WO 02/94805 호에 기술된 바와 같은 키랄 바이나프톨, WO 02/34739 호에 기술된 바와 같은 키랄 바이나프톨 아세탈, WO 02/06265 호에 기술된 바와 같은 키랄 타돌(TADDOL), 또는 WO 02/06196 호 또는 WO 02/06195 호에 기술된 바와 같은 플루오르화 결합기를 갖는 키랄 화합물이다. 적합한 중합성 키랄 화합물은, 예를 들면, 상기에 열거된 것들, 또는 중합성 키랄 물질 팔리오컬러(Paliocolor, 등록상표) LC756(독일 루드비히샤펜의 BASF AG에서 시판)이다.
본 발명에 따른 중합체 LC 필름의 일반적 제조법은 통상적인 전문가에게 공지되어 있으며 문헌에 기술되어 있다. 전형적으로, 중합성 LC 물질은 코팅되거나, 또는 기판상에 적용되어 균일한 배향으로 정렬되고, 예를 들면, 열 또는 화학 방사선에 노출에 의해, 바람직하게는 광-중합에 의해, 매우 바람직하게는 UV-광중합에 의해, 선택된 온도에서 동일반응계내에서 그의 LC 상으로 중합되어 LC 분자의 배열을 고정시킨다. 필요한 경우, LC 물질의 전단 또는 어닐링, 기판의 표면 처리, 또는 LC 물질에 계면활성제 첨가와 같은 추가의 방법에 의해 균일한 배열이 촉진될 수 있다.
기판으로서, 예를 들면, 유리 또는 석영 또는 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 중합 전에 및/또는 중합 시에 및/또는 중합 후에 코팅된 물질의 상단에 제 2의 기판을 배치하는 것도 또한 가능하다. 상기 기판은 중합후에 제거하거나 하지 않을 수 있다. 화학 방사선에 의해 경화시키는 경우에서 2개의 기판을 사용할 때, 하나 이상의 기판은 중합에 사용된 화학 방사선에 투과성이어야 한다. 등방성 또는 복굴절성 기판을 사용할 수 있다. 기판을 중합후 중합된 필름으로부터 제거하지 않는 경우, 등방성 기판을 사용하는 것이 바람직하다.
적합하고 바람직한 플라스틱 기판은, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리카보네이트(PC) 또는 트라이아세틸셀룰로스(TAC)와 같은 폴리에스터 필름, 매우 바람직하게는 PET 또는 TAC 필름이다. 복굴절 기판으로, 예를 들면, 단축으로 연신된 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. PET 필름은, 예를 들면, 듀퐁 테이진 필름스(DuPont Teijin Films)에서 멜리넥스(Melinex, 등록상표)란 상표명으로 상업적으로 시판한다.
중합성 물질은 스핀-코팅 또는 블레이드 코팅과 같은 통상적인 코팅 기술에 의해 기판위에 적용될 수 있다. 상기 물질은 또한 전문가에게 공지되어 있는 통상적인 인쇄 기술, 예를 들면, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 릴-투-릴(reel-to-reel) 인쇄, 활판 인쇄, 그라비야 인쇄, 로토그라비야 인쇄, 플렉소 인쇄, 음각 인쇄, 패드 인쇄, 열-밀봉 인쇄, 잉크-젯 인쇄, 또는 스탬프 또는 인쇄판에 의한 인쇄 기술에 의해 기판에 적용될 수 있다.
중합성 물질을 적당한 용매에 용해시키는 것도 또한 가능하다. 상기 용액은 이어서, 예를 들면, 스핀-코팅 또는 인쇄 또는 다른 공지된 기술에 의해 기판위에 코팅되거나 인쇄되고, 중합 전에 용매를 증발시킨다. 많은 경우에, 용매의 증발을 촉진하기 위해 혼합물을 가열하는 것이 적절하다. 용매로서, 예를 들면, 표준 유기 용매를 사용할 수 있다. 상기 용매는, 예를 들면, 케톤, 예를 들어, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 프로필 케톤 또는 사이클로헥산온; 아세테이트, 예를 들어, 메틸, 에틸 또는 뷰틸 아세테이트 또는 메틸 아세토아세테이트; 알콜, 예를 들면, 메탄올, 에탄올 또는 아이소프로필 알콜; 방향족 용매, 예를 들면, 톨루엔 또는 자일렌; 할로겐화 탄화수소, 예를 들면, 다이- 또는 트라이클로로메테인; 글라이콜 또는 그의 에스터, 예를 들면, PGMEA(프로필 글라이콜 모노메틸 에테르 아세테이트), γ-뷰티로락톤 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 용매들의 이성분, 삼성분 또는 그 이상의 혼합물을 사용하는 것도 가능하다.
중합성 LC 물질의 초기 배열(예를 들면, 평면 배열)은, 예를 들면, 기판의 러빙(rubbing) 처리에 의해, 코팅 중이나 후에 물질의 전단에 의해, 중합전 물질의 어닐링에 의해, 배열층의 적용에 의해, 코팅된 물질에 자기장 또는 전지강의 적용에 의해, 또는 물질에 표면-활성 화합물의 첨가에 의해 달성될 수 있다. 배열 기술에 대한 고찰은, 예를 들면, 문헌 [I. Sage, "Thermotropic Liquid Crystals", edited by G.W. Gray, John Wiley & Sons, pages 75-77, 1987; and T. Uchida and H. Seki, "Liquid Crystals - Applications and Uses Vol.3", edited by B. Bahadur, World Scientific Publishing, Singapore, pages 1-63, 1992]에 나와 있다. 배열 물질 및 기술에 대한 고찰은 문헌 [J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 78, Supplement 1, pages 1-77, 1981]에 나와 있다.
LC 분자의 특정 표면 배열을 촉진하는 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 중합성 물질이 특히 바람직하다. 적당한 계면활성제는, 예를 들면, 문헌 [J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 78, Supplement 1, 1-77, 1981]에 기술되어 있다. 평면 배열에 바람직한 배열화제(aligning agent)는, 예를 들면, 비-이온성 계면활성제, 바람직하게는 상업적으로 시판하는 플루오라드(Fluorad) FC-171(등록상표, 3M 캄파니) 또는 조닐(Zonyl) FSN(등록상표, 듀퐁)과 같은 플루오로카본 계면활성제, GB 2 383 040 호에 기술된 바와 같은 다중블록 계면활성제, 또는 EP 1 256 617 호에 기술된 바와 같은 중합성 계면활성제이다.
기판상에 배열층을 적용하고 중합성 물질을 상기 배열층 위에 제공하는 것도 또한 가능하다. 적당한 배열층, 예를 들면, US 5,602,661 호, US 5,389,698 호 또는 US 6,717,644 호에 기술된 바와 같은 광배열에 의해 제조된 러빙처리된 폴리이미드 또는 배열층이 당해 분야에 공지되어 있다.
중합전에, 승온에서, 바람직하게는 그의 중합 온도에서 중합성 LC 물질을 어닐링시킴으로써 배열을 유도하거나 개선하는 것도 또한 가능하다.
중합은, 예를 들면, 중합 물질을 열 또는 화학방사선에 노출시킴으로써 달성된다. 화학방사선은 UV 광선, IR 광선 또는 가시광선과 같은 광선에 의한 조사, X-선 또는 감마선에 의한 조사, 또는 이온 또는 전자와 같은 고에너지 입자에 의한 조사를 의미한다. 바람직하게, 중합은 UV 조사에 의해 수행된다. 화학방사선에 대한 공급원으로서, 예를 들면, 단일 UV 램프 또는 UV 램프 세트를 사용할 수 있다. 고 램프 전력을 사용하는 경우, 경화 시간이 단축될 수 있다. 화학방사선에 대한 또 다른 가능한 공급원은 레이저, 예를 들면, UV, IR 또는 가시선 레이저이다.
중합은 바람직하게는 화학방사선의 파장에서 흡수하는 개시제의 존재하에 수행된다. 예를 들면, UV 광선에 의해 중합되는 경우, UV 조사하에서 분해되어 중합 반응을 개시하는 유리 라디칼 또는 이온을 생성하는 광개시제를 사용할 수 있다. 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트기를 중합시키기 위해, 바람직하게는 라디칼 광개시제를 사용한다. 비닐, 에폭사이드 또는 옥세탄 기를 중합시키기 위해, 바람직하게는 양이온 광개시제를 사용한다. 가열될 때 분해되어 중합을 개시하는 유리 라디칼 또는 이온을 생성하는 열 중합 개시제를 사용하는 것도 또한 가능하다. 전형적인 라디칼 광개시제는, 예를 들면, 상업적으로 시판하는 이르가큐어(Irgacure, 등록상표) 또는 다로큐어(Darocure, 등록상표)(시바 가이기 아게(Ciba Geigy AG), 스위스 바젤)이다. 전형적인 양이온 광개시제는, 예를 들면, UVI 6974(유니온 카바이드(Union Carbide))이다.
중합 물질은 또한 바람직하지 않은 자발적 중합을 방지하기 위해 하나 이상의 안정화제 또는 억제제, 예를 들면, 상업적으로 시판하는 이르가녹스(Irganox, 등록상표)(시바 가이기 아게, 스위스 바젤)를 포함할 수 있다.
경화 시간은 특히 중합성 물질의 반응성, 코팅층의 두께, 중합 개시제의 유형 및 UV 램프의 전력에 따라 달라진다. 경화 시간은 바람직하게는 5 분 이하, 매우 바람직하게는 3 분 이하, 가장 바람직하게는 1 분 이하이다. 대량 생산을 위해서는 30 초 이하의 짧은 경화 시간이 바람직하다.
바람직하게, 중합은 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스 대기하에서 수행한다.
중합성 물질은 또한 중합에 사용되는 방사선의 파장으로 조정된 최대 흡수를 갖는 하나 이상의 염료, 특히, 예를 들면, 4,4"-아족시 아니솔 또는 티누빈(Tinuvin, 등록상표) 염료(시바 아게, 스위스 바젤)와 같은 UV 염료를 포함할 수 있다.
또 다른 바람직한 태양에서, 중합성 물질은 하나 이상의 일반응성 중합성 비-메소겐 화합물을 바람직하게는 0 내지 50%, 매우 바람직하게는 0 내지 20%의 양으로 포함한다. 전형적인 예는 알킬아크릴레이트 또는 알킬메타크릴레이트이다.
또 다른 바람직한 태양에서, 중합성 물질은, 양자택일적으로 또는 이- 또는 다반응성 중합성 메소겐 화합물 이외에, 하나 이상의 이- 또는 다반응성 중합성 비-메소겐 화합물을 바람직하게는 0 내지 50%, 매우 바람직하게는 0 내지 20%의 양으로 포함한다. 이반응성 비-메소겐 화합물의 전형적인 예는 1 내지 20개의 C-원자를 갖는 알킬기를 갖는 알킬다이아크릴레이트 또는 알킬다이메타크릴레이트이다. 다반응성 비-메소겐 화합물의 전형적인 예는 트라이메틸프로페인트라이메타크릴레이트 또는 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트이다.
중합체 필름의 물리적 성질을 조절하기 위해 중합성 물질에 하나 이상의 쇄 전이제를 가하는 것도 가능하다. 티올 화합물, 예를 들면, 도데케인 티올과 같은 일작용성 티올 또는 트라이메틸프로페인 트라이(3-머캅토프로피오네이트)와 같은 다작용성 티올이 특히 바람직하다. 예를 들면, WO 96/12209 호, WO 96/25470 호 또는 US 6,420,001 호에 개시된 바와 같은 메소겐 또는 LC 티올이 매우 바람직하다. 쇄 전이제를 사용하여 유리 중합체 쇄의 길이 및/또는 중합체 필름중 두 가교결합 사이의 중합체 쇄의 길이를 조절할 수 있다. 쇄 전이제의 양을 증가시키면, 중합체 필름중 중합체 쇄 길이는 감소한다.
중합성 물질은 또한 중합체 결합제, 또는 중합체 결합제를 생성할 수 있는 하나 이상의 단량체, 및/또는 하나 이상의 분산 보조제를 포함할 수 있다. 적당한 결합제 및 분산 보조제는, 예를 들면, WO 96/02597 호에 개시되어 있다. 그러나, 바람직하게 중합성 물질은 결합제 또는 분산 보조제를 함유하지 않는다.
중합성 물질은 추가로 하나 이상의 추가 성분, 예를 들면, 촉매, 증감제, 안정화제, 억제제, 쇄-전이제, 공반응 단량체, 표면-활성 화합물, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수성화제, 접착제, 흐름 개선제, 소포제, 탈기제, 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료 또는 안료를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 중합체 필름의 두께는 바람직하게는 0.3 내지 5 ㎛, 매우 바람직하게는 0.5 내지 3 ㎛, 가장 바람직하게는 0.7 내지 1.5 ㎛이다. 배열층으로 사용하기 위해, 0.05 내지 1 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 0.4 ㎛의 두께를 갖는 필름이 바람직하다.
본 발명의 중합체 필름은, 예를 들면, LCD에서 큰 시야각에서의 콘트라스트 및 휘도를 개선하고 색도를 감소시키기 위해 위상차 필름 또는 보상 필름으로 사용될 수 있다. 상기 필름은 LCD의 스위칭가능한 LC 셀의 외부에, 또는 스위칭가능한 LC 셀을 형성하고 스위칭가능한 LC 셀을 함유하는(셀내 적용) 기판, 통상적으로 유리 기판 사이에 사용될 수 있다.
본 발명의 중합체 필름은 또한 LC 물질을 위한 배열층으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 필름은 스위칭가능한 LC 매질의 배열을 유도하거나 개선하기 위해, 또는 그 위에 코팅된 중합성 LC 물질의 후속 층을 정렬하기 위해 LCD에 사용될 수 있다. 이런 방식으로, 중합된 LC 필름의 적층체가 제조될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 키랄 화합물, 혼합물, 중합체 및 중합체 필름은 GB 2 315 072 호 또는 WO 97/35219 호에 개시된 바와 같은 반사 편광자, WO 01/20394 호 또는 WO 2004/013666 호에 개시된 바와 같은 네거티브 C 위상차판, WO 2003/054111 호에 개시된 바와 같은 이축 네거티브 C 위상차판, EP 1 376 163 호에 개시된 바와 같은 배열층, GB 2 315 760 호, WO 02/85642 호, EP 1 295 929 호 또는 EP 1 381 022 호에 개시된 바와 같은 장식 또는 보안 용도용 복굴절성 표지 또는 영상에 사용될 수 있다.
본 발명의 중합체 필름은 통상적인 LC 디스플레이, 예를 들면, DAP(정렬 상의 변형), ECB(전기적으로 제어되는 복굴절성), CSH(컬러 슈퍼 호메오트로픽, color super homeotropic), VA(수직 정렬), VAN 또는 VAC(수직 정렬 네마틱 또는 콜레스테릭), MVA(다중-영역 수직 정렬) 또는 PVA(패턴화 수직 정렬) 모드와 같이, 수직 배열을 갖는 디스플레이; OCB(광학 보정된 벤드 셀(bend cell) 또는 광학 보정된 복굴절성), R-OCB(반사 OCB), HAN(하이브리드 정렬 네마틱) 또는 파이-셀(π-셀) 모드와 같이 벤드형 또는 하이브리드형 정렬을 갖는 디스플레이; TN(비틀림 네마틱), HTN(고비틀림 네마틱), STN(초비틀림 네마틱), AMD-TN(능동 매트릭스 구동 TN) 모드와 같이 비틀림 배열을 갖는 디스플레이; IPS(평면상 스위칭, in plane switching) 모드의 디스플레이; 또는 예를 들면, WO 02/93244 호에 기술된 바와 같은 광학 등방성 상 또는 청색 상에서의 스위칭을 갖는 디스플레이에 사용될 수 있다.
TN, STN, VA 및 IPS 디스플레이, 특히 능동-매트릭스 형의 상기 디스플레이들이 특히 바람직하다. 반투과형 디스플레이가 더 바람직하다.
상기 및 하기에서, 달리 언급하지 않는 한 모든 온도는 섭씨로 나타낸 것이며, 모든 퍼센트는 중량 기준이다. 하기의 약어는 LC 상 양태를 나타내기 위해 사용된다: C, K = 결정성; N = 네마틱; S = 스멕틱; N*, Ch = 키랄 네마틱 또는 콜레스테릭; I = 등방성. 상기 기호 사이의 숫자는 섭씨로 나타낸 상 전이 온도를 나타낸다. 또한, mp는 융점이고, cp는 투명점(℃)이다.
달리 언급하지 않는 한, 상기 및 하기에 나타낸 바와 같은 중합성 혼합물의 성분들의 퍼센트는 혼합물 중 고체, 즉, 용매를 포함하지 않는 중합성 혼합물의 총 량을 말한다.
LC 호스트 물질 중 키랄 도판트의 HTP는 HTP = (p·c)-1(㎛-1)으로 나타내며, 이때 p는 분자 나선의 피치(㎛)이고, c는 호스트 중 키랄 화합물의 농도(중량%)(예를 들면, 1 중량%의 농도는 c=0.01에 상응한다)이다. 달리 언급하지 않는 한, 상기 및 하기에 나타낸 특정 HTP 값은 20 ℃에서 LC 호스트 혼합물 MLC-6260(메르크 (Merck KGaA), 독일 다름스타트) 중 1%의 도판트 농도에 대한 것이다.
하기의 실시예는 본 발명을 제한하지 않고 본 발명을 예시한다. 실시예에 나타낸 모든 바이나프틸 화합물의 상응하는 S,S- 또는 R,R-이성질체는 또한 기술된 방법에 따라 또는 그와 유사하게 제조할 수 있다.
실시예 1
화합물(1)을 하기 반응식 1에 따라 제조한다:
Figure 112008031271444-PCT00025
Figure 112008031271444-PCT00026
단계 1: S-(-)-6,6'-다이브로모-[1,1']바이나프탈레닐-2,2'-다이올
-70 ℃에서 질소 대기하에 다이클로로메테인(400 ml)에 용해시킨 S-(-)-1,1'-바이-2-나프톨(30.0 g, 104.8 밀리몰)의 용액에 브롬(10.2 ml, 200.0 밀리몰)을 적가하였다. 혼합물을 실온으로 가온시키고, 이때 중아황산 나트륨을 가하여 과량의 브롬을 파괴하였다. 용액을 염수로 세척하고, 제거하고, 황산나트륨 상에서 건조하고 증발 건고시켰다. 생성된 조 생성물을 톨루엔 및 페트롤의 혼합물로부터 재결정화시켜 목적 생성물의 백색 결정을 수득하였다. 1H NMR은 예상된 신호를 나타내었다.
단계 2: S-(-)-6,6'-다이브로모-[1,1']바이나프탈레닐-2,2'-다이옥시프로페인
S-(-)-6,6'-다이브로모-[1,1']바이나프탈레닐-2,2'-다이올(10.0 g, 22.5 밀리몰), 탄산칼륨(8.7 g, 62.6 밀리몰) 및 프로페인 다이-토실레이트(8.7 g, 22.5 밀리몰)를 NMP 중에서 80 ℃에서 교반하였다. 16 시간후에, 혼합물을 에테르중에 붓고 물로 세척하였다. 에테르 층을 제거하고 황산나트륨 상에서 건조하고 증발 건고시켰다. 생성된 조 고형물을 페트롤/에탈 아세테이트(4/1)를 용출제로 사용하여 플래시 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 생성물의 백색 결정을 수득하였다. 1H NMR은 예상된 신호를 나타내었다.
단계 3: S-(-)-6,6'-비스[1-에티닐-4-펜틸벤젠]바이나프탈레닐-2,2'-다이옥시프로페인
S-(-)-6,6'-다이브로모-[1,1']바이나프탈레닐-2,2'-다이옥시프로페인(1.0 g, 2.1 밀리몰), 1-에티네일-4-펜틸벤젠(0.7 g, 4.1 밀리몰), 트라이에틸아민(5 몰), 테트라하이드로퓨란(10 ml) 및 촉매량의 팔라듐 비스(트라이페닐포스핀)다이클로라이드 및 요오드화 구리(1)를 환류시키면서 20 시간동안 교반하였다. 혼합물을 다이클로로메테인에 붓고, 물로 세척하고 황산나트륨 상에서 건조하고 증발 건고시켜 갈색 고체를 수득하였다. 용출제로 다이클로로메테인/페트롤을 사용하여 플래시 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 적절한 분획을 증발시켜 목적 생성물의 백색 고체를 수득하였다. 1H 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. 광학 현미경검사는 K-47-l의 전이를 나타내었다.
나선형 비틀림력(HTP)은 5 중량%의 화합물을 BL087(영국의 메르크 케미칼스 리미티드(Merck Chemicals Ltd.))에 용해시켜 외삽하였다. HTP는 우선회 비틀림 방향하에 48이었다.
실시예 2
화합물(2)를 하기 반응식 2에 따라 제조한다.
Figure 112008031271444-PCT00027
Figure 112008031271444-PCT00028
단계 1: 70 ℃에서 브롬(2 당량)을 다이클로로메테인 중의 바이나프톨에 가하고 실온으로 가온시켰다. 중아황산 나트륨 및 물로 세척하여 과량의 브롬을 제거한 후 건조하였다. 톨루엔/페트롤로부터 재결정화시켰다.
단계 2: 1,2-다이브로모에테인(2.9 당량), 탄산칼륨(6 당량) 및 촉매량의 요오드화 나트륨을 아세톤 중에서 환류하에 교반함으로써 폐환반응을 달성하였다.
단계 3: 용매로서 테트라하이드로퓨란 중에서 염기로서 트라이에틸아민, 촉매량의 팔라듐 테트라키스트라이페닐포스핀 및 요오드화 구리(1)를 사용하여 전형적인 소노가시라(Sonogashira) 교차-커플링 조건하에서 아세틸렌 화합물과의 교차-커플링을 달성하였다.
실시예 3
화합물(3)을 하기 반응식 3에 따라 제조한다.
Figure 112008031271444-PCT00029
Figure 112008031271444-PCT00030
단계 1: 70 ℃에서 브롬(2 당량)을 다이클로로메테인 중의 바이나프톨에 가하고 실온으로 가온시켰다. 중아황산 나트륨 및 물로 세척하여 과량의 브롬을 제거한 후 건조하였다. 톨루엔/페트롤로부터 재결정화시켰다.
단계 2: 실온에서 테트라하이드로퓨란 중에서 트라이페닐포스핀(2.3 당량), 다이아이소프로필아조다이카복실레이트(2.7 당량)를 사용하여 미츠노부(Mitsunobu) 조건에 의해 폐환반응을 달성하였다.
단계 3: 용매로서 테트라하이드로퓨란 중에서 염기로서 트라이에틸아민, 촉매량의 팔라듐 테트라키스트라이페닐포스핀 및 요오드화 구리(1)를 사용하여 전형적인 소 노가시라 교차-커플링 조건하에서 아세틸렌 화합물과의 교차-커플링을 달성하였다.
실시예 4
화합물(4)를 하기 반응식 4에 따라 제조한다.
Figure 112008031271444-PCT00031
Figure 112008031271444-PCT00032
단계 1: 70 ℃에서 브롬(2 당량)을 다이클로로메테인 중의 바이나프톨에 가하고 실온으로 가온시켰다. 중아황산 나트륨 및 물로 세척하여 과량의 브롬을 제거한 후 건조하였다. 톨루엔/페트롤로부터 재결정화시켰다.
단계 2: 1,3-다이브로모 화합물과 함께 탄산칼륨, 다이메틸 폼아마이드(90 ℃)를 사용하여 에테르화 조건에 의해 폐환반응을 달성하였다.
단계 3: 용매로서 테트라하이드로퓨란 중에서 염기로서 트라이에틸아민, 촉매량의 팔라듐 테트라키스트라이페닐포스핀 및 요오드화 구리(1)를 사용하여 전형적인 소노가시라 교차-커플링 조건하에서 아세틸렌 화합물과의 교차-커플링을 달성하였다.
실시예 5
화합물(5)를 하기에 기술된 바와 같이 제조한다.
Figure 112008031271444-PCT00033
(S)-6,6'-다이브로모-1,1'-바이나프탈레닐-2,2'-다이올:
Figure 112008031271444-PCT00034
(S)-1,1'-바이나프탈레닐-2,2'-다이올(40.00 g, 139.70 밀리몰)을 DCM(400 ml)에 용해시키고 -70 ℃에서 질소하에 교반하였다. 브롬(13.6 ml, 265.4 밀리몰)을 매우 서서히 가하여 온도를 -70 ℃에서 유지시켰다. 첨가 완료시 반응물을 밤새 서서히 실온으로 가온시켰다. 완료시, 중아황산 나트륨의 10% 용액 50 ml를 가 하여 과량의 브롬을 파괴하였다. 2개의 층이 형성되었고 유기층을 분리하고 염수로 세척하고 건조(황산나트륨)하고 과량의 용매를 진공하에 제거하였다. 생성된 고체를 톨루엔/페트롤로부터 재결정화시켜 백색 고체를 수득하고, 이것을 가열하지 않고 건조하였다(55.2 g, 124.3 밀리몰, 89%). 융점 79 ℃. 1H NMR 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. GCMS는 (M/z)444([M]+)를 나타내었다.
(S)-9,14-다이브로모다이나프토[2,1-d:1',2'-f][1,3]다이옥세핀:
Figure 112008031271444-PCT00035
(S)-6,6'-다이브로모-1,1'-바이나프탈레닐-2,2'-다이올(5.00 g, 11.26 밀리몰)을 아세톤(60 ml)에 용해시키고, 탄산칼륨(9.80 g, 70.93 밀리몰) 및 요오드화 나트륨(0.10 g, 0.67 밀리몰)을 가하고 생성된 용액을 70 ℃에서 교반하였다. 아세톤(20 ml) 중의 다이브로모메테인(5.68 ml, 32.65 밀리몰)을 서서히 가하고 반응물을 밤새 교반하였다. 완료시, 반응물을 다이에틸 에테르로 희석하고 물에 부었다. 층을 분리하고, 수성상을 다이에틸 에테르(x2)로 추출하였다. 유기상을 합하여 물(x2)로 세척하고 황산마그네슘 상에서 건조하고 과량의 용매를 진공하에 제거하여 생성물을 크림색 고체로 수득하였다. 조 생성물을 플래시마스터 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 10% EtOAc/페트롤)로 정제하고 먼저 나오는 불순물을 제거하였다. 생성물을 뜨거운 페트롤중에서 최소량의 DCM으로부터 재결정화시킴으로써 더 정제 하여 생성물을 회색 결정(2.29 g)으로 수득하였다. 생성물을 예비 HPLC(100 ml/분, 아세토나이트릴 중 30% 물로부터 8 분후 100% 아세토나이트릴까지)로 정제하여 백색 고체(0.99 g, 2.17 밀리몰, 19%)를 수득하였다. 융점 215 ℃. 1H NMR 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. GCMS는 (M/z)456([M]+)을 나타내었다. HTP = 49(BLO87중 5% 농도, 우선회 비틀림을 나타냄).
(S)-10,15-다이브로모-4,5-다이하이드로다이나프토[2,1-e:1',2'-g][1,4]다이옥소신
Figure 112008031271444-PCT00036
(S)-6,6'-다이브로모-1,1'-바이나프탈레닐-2,2'-다이올(27.18 g, 61.20 밀리몰)을 NMP(150 ml)에 용해시키고, 탄산칼륨(10.15 g, 73.44 밀리몰)을 가하고 생성된 용액을 80 ℃에서 교반하였다. NMP(100 ml) 중의 에틸렌 글라이콜 다이-p-토실레이트(22.67 g, 61.20 밀리몰)를 서서히 가하고 반응물을 밤새 교반하였다. 완료시, 반응물을 다이에틸 에테르로 희석하고 물에 부었다. 층을 분리하고 다이에틸 에테르로 1회 추출하였다. 유기상을 합하여 물(x4)로 세척하고 황산마그네슘 상에서 건조하고 과량의 용매를 진공하에 제거하여 생성물을 갈색 고체로 수득하였다. 고체를 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 100% 페트롤로부터 20% 에틸 아세테이트/페트롤까지)로 정제하여 화합물(12)를 백색 결정(25.00 g, 53.19 밀리몰, 87%)으로 수득 하였다. 융점 116 ℃. 1H NMR 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. GCMS는 (M/z)470([M]+)을 나타내었다. HTP = 47(BLO87중 5% 농도, 우선회 비틀림을 나타냄).
(S)-2,7-다이브로모-13,14-다이하이드로-12H-다이나프토[2,1-f:1',2'-h][1,5]다이옥소닌:
Figure 112008031271444-PCT00037
(S)-6,6'-다이브로모-1,1'-바이나프탈레닐-2,2'-다이올(90% 함량, 53.27 g, 107.94 밀리몰)을 NMP(150 ml)에 용해시키고, 탄산칼륨(49.80 g, 129.53 밀리몰)을 가하고 생성된 용액을 80 ℃에서 교반하였다. NMP(400 ml) 중의 프로페인 다이-p-토실레이트(41.50 g, 107.94 밀리몰)를 서서히 가하고 반응물을 밤새 교반하였다. 완료시, 반응물을 다이에틸 에테르로 희석하고 물에 부었다. 층을 분리하고 수성상을 다이에틸 에테르(x2)로 추출하였다. 유기상을 합하여 물(x3)로 세척하고 황산마그네슘 상에서 건조하고 과량의 용매를 진공하에 제거하여 생성물을 크림색 고체로 수득하였다. 고체를 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 100% 페트롤로부터 20% 에틸 아세이트/페트롤까지)로 정제하여 백색 결정(32.64 g, 67.44 밀리몰, 63%)을 수득하였다. 융점 179 ℃. 1H NMR 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. GCMS는 (M/z)484([M]+)을 나타내었다. HTP = 44(BLO87중 5% 농도, 우선회 비틀림을 나타냄).
(S)-2,7-다이브로모-12,13,14,15-테트라하이드로다이나프토[2,1-b:1',2'-d][1,6]다이옥세신:
Figure 112008031271444-PCT00038
(S)-6,6'-다이브로모-1,1'-바이나프탈레닐-2,2'-다이올(5.00 g, 11.26 밀리몰)을 NMP(40 ml)에 용해시키고, 탄산칼륨(1.87 g, 13.51 밀리몰)을 가하고 생성된 용액을 80 ℃에서 교반하였다. NMP(40 ml) 중의 1,4-뷰테인다이올 다이메테인설포네이트(2.77 g, 11.26 밀리몰)를 서서히 가하고 반응물을 밤새 교반한 후, NMP(80 ml) 및 탄산칼륨(1.87 g, 13.51 밀리몰)을 가하여 생성된 겔을 용해시켰다. 완료시, 반응물을 다이에틸 에테르로 희석하고 물에 부었다. 층을 분리하고 다이에틸 에테르(x2)로 추출하였다. 유기상을 합하여 물(x3)로 세척하고 황산마그네슘 상에서 건조하고 과량의 용매를 진공하에 제거하여 생성물을 크림색 고체로 수득하였다. 고체를 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 50% 톨루엔/페트롤)로 정제하여 화합물(14)를 회색 고체(3.20 g, 6.42 밀리몰, 57%)로 수득하였다.
융점 109 ℃. 1H NMR 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. GCMS는 (M/z)498([M]+)을 나타내었다. HTP = 37(BLO87중 7% 농도, 우선회 비틀림을 나타냄).
(S)-9,14-비스((4-펜틸페닐)에티닐)다이나프토[2,1-d:1',2'-f][1,3]다이옥세핀:
Figure 112008031271444-PCT00039
(S)-9,14-다이브로모다이나프토[2,1-d:1',2'-f][1,3]다이옥세핀(0.65 g, 1.43 밀리몰)을 질소하에 트라이에틸아민(3 ml) 및 THF(5 ml) 중에서 교반하였다. 촉매량의 PdCl2(PPh3)2 및 CuI를 가하고 반응물을 80 ℃에서 교반하였다. THF(5 ml) 중의 1-에티닐-4-펜틸 벤젠(0.52 g, 2.99 밀리몰)을 3 시간에 걸쳐 매우 서서히 가하고, 72 시간동안 THF중의 추가의 1-에티닐-4-펜틸 벤젠(1.00 ml, 5.81 밀리몰), 트라이에틸아민, PdCl2(PPh3)2 및 CuI를 가하면서 상기 시간동안 반응물을 교반하였다. 완료시, 용액을 DCM으로 희석하고 물에 부었다. 층을 분리하고 DCM(x2)으로 추출하고; 유기상을 합하여 염수(x2)로 세척하고 황산나트륨 상에서 건조하였다. 과량의 용매를 진공하에 제거하여 갈색 고체를 수득하고, 이것을 플래시마스터 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 20% DCM/페트롤)를 사용하여 정제하여 갈색을 제거하였다. 생성물을 플래시마스터 컬럼 크로마토그래피(C18 역상, 100% 아세토나이트릴로부터 10% DCM/아세토나이트릴까지)로 더 정제하여 화합물(15)를 백색 고체(0.41 g, 0.64 밀리몰, 45%)로 수득하였다.
융점 167 ℃. 1H NMR 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. HTP = 57(BLO87중 5% 농도, 우선회 비틀림을 나타냄).
실시예 6
화합물(6)을 하기에 기술된 바와 같이 제조한다.
(S)-10,15-비스((4-펜틸페닐)에티닐)-4,5-다이하이드로다이나프토[2,1-e:1',2'-g][1,4]다이옥소신:
Figure 112008031271444-PCT00040
(S)-10,15-다이브로모-4,5-다이하이드로다이나프토[2,1-e:1',2'-g][1,4]다이옥소신(2.00 g, 4.25 밀리몰)을 질소하에 트라이에틸아민(3 ml) 및 THF(5 ml) 중에서 교반하였다. 촉매량의 PdCl2(PPh3)2 및 CuI를 가하고 반응물을 80 ℃에서 교반하였다. THF(5 ml) 중의 1-에티닐-4-펜틸 벤젠(1.47 g, 8.51 밀리몰)을 3 시간에 걸쳐 매우 서서히 가하고, 72 시간동안 THF중의 추가의 1-에티닐-4-펜틸 벤젠(2x0.50 g, 5.81 밀리몰) 및 트라이에틸아민을 가하면서 상기 시간동안 반응물을 교반하였다. 완료시, 용액을 DCM으로 희석하고 물에 부었다. 층을 분리하고 DCM(x2)으로 추출하고; 유기상을 합하여 물(x2)로 세척하고 황산나트륨 상에서 건조하였다. 과량의 용매를 진공하에 제거하여 갈색 고체를 수득하고, 이것을 SP 플 래시 정제 시스템(SiO2, 2% 에틸 아세테이트/n-헥세인으로부터 20% 에틸 아세테이트/n-헥세인까지)을 사용하여 정제하여 갈색을 제거하였다. 생성물을 동일 시스템(C18 역상, 50% 아세토나이트릴/물로부터 100% 아세토나이트릴까지)을 사용하여 더 정제하여 회색 고체(0.07 g, 0.1 밀리몰, 3%)을 수득하였다.
융점 161 ℃. 1H NMR 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. HTP = 52(BLO87중 5% 농도, 우선회 비틀림을 나타냄).
실시예 7
화합물(7)을 하기에 기술된 바와 같이 제조한다.
(S)-2,7-비스((4-펜틸페닐)에티닐)-13,14-다이하이드로-12H-다이나프토[2,1-f:1',2'-h][1,5]다이옥소닌:
Figure 112008031271444-PCT00041
(S)-2,7-다이브로모-13,14-다이하이드로-12H-다이나프토[2,1-f:1',2'-h][1,5]다이옥소닌(1.00 g, 2.07 밀리몰)을 질소하에 트라이에틸아민(3 ml) 및 THF(5 ml) 중에서 교반하였다. 촉매량의 PdCl2(PPh3)2 및 CuI를 가하고 반응물을 80 ℃에서 교반하였다. THF(5 ml) 중의 1-에티닐-4-펜틸 벤젠(0.71 ml, 4.13 밀리몰)을 3 시간에 걸쳐 매우 서서히 가하고, 반응물을 20 시간동안 교반하였다. 완 료시, 용액을 DCM으로 희석하고 물에 부었다. 층을 분리하고 DCM(x2)으로 추출하고 유기상을 합하여 물(x2)로 세척하고, 황산나트륨 상에서 건조하고 과량의 용매를 진공하에 제거하여 갈색 고체를 수득하고, 이것을 플래시마스터 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 10% DCM/페트롤로부터 40% DCM/페트롤까지)로 정제하였다. 컬럼 통과 생성물은 HPLC에 의해 12 분에서 불순물을 나타내었고, 예비 HPLC(100 ml/분, 아세토나이트릴 중 20% 물로부터 10 분후 100% 아세토나이트릴까지)로 더 정제하여 화합물(17)을 백색 고체(0.62 g, 0.93 밀리몰, 45%)로 수득하였다.
융점 47 ℃. 1H NMR 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. HTP = 48(BLO87중 5% 농도, 우선회 비틀림을 나타냄).
실시예 8
화합물(8)을 하기에 기술된 바와 같이 제조한다.
(S)-5,5'-(4,5-다이하이드로다이나프토[2,1-e:1',2'-g][1,4]다이옥소신-10,15-다이일)다이펜트-4-인-1-올:
Figure 112008031271444-PCT00042
(S)-10,15-다이브로모-4,5-다이하이드로다이나프토[2,1-e:1',2'-g][1,4]다이옥소신(2.00 g, 4.25 밀리몰)을 질소하에 트라이에틸아민(6 ml) 및 THF(10 ml) 중에서 교반하였다. 촉매량의 PdCl2(PPh3)2 및 CuI를 가하고 반응물을 80 ℃에서 교 반하였다. THF(10 ml) 중의 4-펜틴-1-올(0.75 g, 8.93 밀리몰)을 3 시간에 걸쳐 매우 서서히 가하고, 용매가 증발됨에 따라 추가의 THF 및 트라이에틸아민, 및 4-펜틴-1-올(1.00 ml, 11.89 밀리몰), PdCl2(PPh3)2 및 CuI를 가하면서 48 시간동안 반응물을 교반하여 반응을 완료하였다. 시간 경과에 따라 용액이 갈색으로 진해졌다. 완료시, 용액을 DCM으로 희석하고 물에 부었다. 층을 분리하고 DCM(x2)으로 추출하고, 유기상을 합하여 염수(x2)로 세척하고 황산나트륨 상에서 건조하고 과량의 용매를 진공하에 제거하여 황색/갈색 오일을 수득하고, 이것을 플래시마스터 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 100% DCM에서 60% DCM/에틸 아세테이트까지)로 정제하여 일- 및 이-치환된 생성물을 둘 다 수득하였다. 생성물을 플래시마스터 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 페트롤 중 40% 에틸 아세테이트로부터 100% 에틸 아세테이트까지, 이어서 프로판올과 함께)로 정제하여 크림색 오일(0.77 g, 1.62 밀리몰, 38%)을 수득하였다.
3-클로로-프로피온산 3-(4-클로로카보닐-페녹시)-프로필 에스터:
Figure 112008031271444-PCT00043
HPBA-3-클로로프로피오네이트(5.00 g, 17.44 밀리몰)를 DCM(160 ml)에 용해시켰다. NMP(0.5 ml, 5.04 밀리몰)를 가하고 용해가 완전히 이루어질 때까지 질소 하에 물질들을 교반하였다. 티오닐 클로라이드(2.49 g, 20.93 밀리몰)를 가하고 반응물을 35 ℃에서 질소하에 밤새 교반하였다. 완료시, 반응물이 투명한 황색으로 변하였고 과량의 용매를 진공하에 제거하여 진한 황색 오일(6.02 g, 19.73 밀리몰, 113%(NMP 함유))을 수득하였다. 1H NMR 및 FT-IR은 예상된 신호를 나타내었다.
실시예 9
화합물(9)를 하기에 기술된 바와 같이 제조한다.
(S)-6,6'-(4,5-다이하이드로다이나프토[2,1-e:1',2'-g][1,4]다이옥소신-10,15-다이일)비스(펜트-4-인-5,1-다이일) 비스(4-(3-(아크릴로일옥시)프로폭시)벤조에이트):
Figure 112008031271444-PCT00044
(S)-5,5'-(4,5-다이하이드로다이나프토[2,1-e:1',2'-g][1,4]다이옥소신-10,15-다이일)다이펜트-4-인-1-올(0.77 g, 1.62 밀리몰) 및 3-클로로-프로피온산 3-(4-클로로카보닐-페녹시)-프로필 에스터(1.18 g, 3.39 밀리몰(88% 함량))를 DCM(60 ml)에 용해시키고 질소하에 교반하였다. 백색 HCl 가스를 휘발시키면서 트라이에틸아민(1.96 ml, 19.39 밀리몰)을 서서히 가하고 반응물을 35 ℃로 가열하고 밤새 교반하였다. 완료시, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 DCM으로 희석하고 물에 부었다. 층을 분리하고 DCM(x2)으로 추출한 후, 유기상을 합하여 염수(x3)로 세척하고 황산나트륨 상에서 건조하였다. 과량의 용매를 진공하에 제거하여 생성물을 갈색 오일(1.36 g, HPLC에 의해 28% 순도)로서 수득하였다. 조 생성물을 플래시마스터 컬럼 크로마토그래피(SiO2, 20% 에틸 아세테이트/페트롤)로 정제하였으나, 모든 물질들이 함께 유출되고, 갈색은 제거되어, 분획들을 재혼합하였다. 생성물을 예비 HPLC(80 ml/분, 5 분간 아세토나이트릴중 50% 물로부터 15 분후 100% 아세토나이트릴까지)로 다시 정제하여 회색 고체(0.29 g, 0.31 밀리몰, 19%)를 수득하였다.
융점 33 ℃. 1H NMR 및 13C NMR은 예상된 신호를 나타내었다. HTP = 15(BLO87 중 10% 농도, 우선회 비틀림을 나타냄).

Claims (11)

  1. 하기 화학식 I의 화합물:
    화학식 I
    Figure 112008031271444-PCT00045
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로 H, F, Cl, Br, I, CN, NCS, SF5; 또는 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일- 또는 다치환되거나 치환되지 않고, 하나 이상의 비-인접 CH2 기가 각 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CY1=CY2- 또는 -C≡C-로 치환되거나 치환되지 않는, 1 내지 30개의 C-원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환상 알킬, 아릴 또는 헤테로아릴을 나타내거나, 또는 -(Z1-A1)m-R5 또는 P-Sp-를 나타내고;
    R3 및 R4는 서로 독립적으로 R1의 의미 중 하나를 가지고;
    R5는 H, F, Cl, Br, I, CN, NCS, SF5; 또는 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일- 또는 다치환되거나 치환되지 않고, 하나 이상의 비-인접 CH2 기가 각 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CY1=CY2- 또는 -C≡C-로 치환되거나 치환되지 않는, 1 내지 30개의 C-원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬이거나, 또는 P-Sp-를 나타내고;
    P는 중합성 기이고;
    Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고;
    A1은 복수개 존재하는 경우 서로 독립적으로, N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하거나 함유하지 않고 R1으로 일- 또는 다치환되거나 치환되지 않은 방향족 또는 지환족 기이고;
    Z1은 복수개 존재하는 경우 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR00-, -NR0-CO-O-, -O-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -CY1=CY2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합을 나타내고;
    R0 및 R00는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 알킬을 나타내고;
    Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN을 나타내고;
    m은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
    n은 2 내지 5의 정수이나;
    단, n이 3이고 R3 및 R4가 모두 H인 경우, R1 및 R2는 4-사이아노페닐이 아니다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기 R1, R2 및 R5중 하나 이상이 P-Sp임을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    n이 2, 3, 4 또는 5이고; R3 및 R4가 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 알킬 또는 알콕시이거나, 또는 하나 이상의 기 CR3R4가 CH-(Z1-A1)m-R5를 나타내고, R5, Z1, A1 및 m이 제 1 항에서 정의한 바와 같은 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    -(Z1-A1)m-이 하기 화학식 및 그의 거울상으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112008031271444-PCT00046
    Figure 112008031271444-PCT00047
    상기에서, L은 제 1 항에서의 R1의 의미 중 하나를 가지고, Z는 제 1 항에서의 Z1의 의미 중 하나를 가지며, r은 0, 1, 2, 3 또는 4이다.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기의 화학식으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112008031271444-PCT00048
    Figure 112008031271444-PCT00049
    상기에서,
    R' 및 R"는 제 1 항에 나타낸 R1의 의미 중 하나를 가지고;
    R"'는 P-Sp-이거나, 또는 제 1 항에 나타낸 R1의 의미 중 하나를 가지고;
    R""는 P-Sp-이거나, 또는 제 1 항에 나타낸 R1의 의미 중 하나를 가지고;
    Z는 제 1 항에 나타낸 Z1의 의미 중 하나를 가지며;
    A는 제 1 항에 나타낸 A1의 의미 중 하나를 갖는다.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기의 화학식으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112008031271444-PCT00050
    Figure 112008031271444-PCT00051
    Figure 112008031271444-PCT00052
    Figure 112008031271444-PCT00053
    Figure 112008031271444-PCT00054
    상기에서,
    R' 및 P는 상기 청구항들에서 정의한 바와 같고,
    Sp'는 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일- 또는 다치환되거나 치환되지 않고, 하나 이상의 비-인접 CH2 기가 각 경우에 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 결합되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NR0-CO-O-, -O-CO-NR0-, -NR0-CO-NR0-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되거나 치환되지 않는, 1 내지 20개의 C-원자를 갖는 알킬렌이고;
    알킬은 1 내지 12개의 C-원자를 갖는 n-알킬이다.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 혼합물.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 제 7 항에 따른 혼합물을 액정상 및/또는 배향 상태로 중합시켜 수득된 중합체 또는 이방성 중합체 필름.
  9. 전기광학 디스플레이, LCD, 광학 필름, 편광자, 보상기, 빔 분리기, 반사 필름, 배열층, 컬러 필터, 홀로그래피 소자, 열전사 호일, 컬러 영상, 장식 또는 보안용 표지, LC 안료, 접착제, 화장품, 진단장치, 비선형 광학물질, 광학 정보 저장장치, 전자 장치, 유기 반도체, 전계효과 트랜지스터(FET), 집적 회로(IC) 부품, 박막 트랜지스터(TFT), 무선인식장치(Radio Frequency Identification, RFID) 태그, 유기 발광 다이오드(OLED), 전기발광 디스플레이, 조명장치, 광전압 소자, 센서 장치, 전극 물질, 광전압 도체, 전자사진 기록장치, 레이저 물질 또는 장치에 있어서, 또는 키랄 도판트로서의, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 제 7 항에 따른 혼합물, 또는 제 8 항에 따른 중합체 또는 중합체 필름의 용도.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 제 7 항에 따른 혼합물, 또는 제 8 항에 따른 중합체 또는 중합체 필름을 포함하는, 액정 디스플레이, 컬러 필터, 편광자, 위상차 필름, 배열층, 인증, 조회 또는 보안용 표지, 컬러 영상, 유가 물건 또는 문서.
  11. (a) 바이나프톨을 브롬과 반응시키고,
    (b) 중간체 6,6'-다이브로모-[1,1']바이나프탈레닐-2,2'-다이올을 알킬 다이토실레이트 및 탄산칼륨과 반응시키고,
    (c) 생성된 폐환 중간체를, 염기와 촉매량의 구리 염 및 팔라듐 촉매의 존재하에서, 방향족 아세틸렌 화합물과 반응시켜 목적 생성물을 생성함으로써, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 제조하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017003188A1 (ko) * 2015-06-30 2017-01-05 주식회사 두산 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE501233T1 (de) * 2005-09-30 2011-03-15 Merck Patent Gmbh Chirale verbindungen
JP5597141B2 (ja) * 2008-01-11 2014-10-01 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 反応性メソゲン化合物および混合物
US9046656B2 (en) * 2008-11-18 2015-06-02 3M Innovative Properties Company Isotropic layer of multilayer optical film comprising birefringent thermoplastic polymer
US8176924B2 (en) * 2009-03-11 2012-05-15 Kent Displays Incorporated Color changing artificial fingernails
JP2011090278A (ja) * 2009-09-25 2011-05-06 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
US8168084B2 (en) * 2009-12-18 2012-05-01 Vanderbilt University Polar nematic compounds
WO2012084200A1 (en) 2010-12-21 2012-06-28 Stichting Dutch Polymer Institute Process for coating a curved article
EP2623927A1 (en) 2012-02-02 2013-08-07 Stichting Dutch Polymer Institute Optical strain sensor
TWI480652B (zh) * 2012-12-12 2015-04-11 Ind Tech Res Inst 液晶顯示器
CN104098725B (zh) * 2014-06-05 2016-02-10 京东方科技集团股份有限公司 一种组合物、取向层及其制备方法、液晶取向单元、液晶显示面板
CN105622568B (zh) * 2014-10-31 2018-10-16 上海和辉光电有限公司 一种有机化合物及其合成方法和应用
WO2017059942A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-13 Merck Patent Gmbh Chiral compounds
JP6932335B2 (ja) * 2016-04-28 2021-09-08 日産化学株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子及び新規モノマー
CN112574164B (zh) * 2019-09-30 2022-06-21 南京理工大学 基于手性联萘酚合成手性螺环分子的方法
GB2600452A (en) * 2020-10-30 2022-05-04 Sumitomo Chemical Co Polymer

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE384709T1 (de) 2000-10-20 2008-02-15 Merck Patent Gmbh Verfahren zur herstellung von cyclischen carbonsäureorthoesterfluoriden und solche verbindungen
WO2002034739A1 (en) * 2000-10-20 2002-05-02 Merck Patent Gmbh Chiral binaphthol derivatives
JP2002179669A (ja) * 2000-12-14 2002-06-26 Fuji Photo Film Co Ltd 光学活性化合物、光反応型キラル剤、液晶組成物、液晶の捻れ構造を変化させる方法、液晶の螺旋構造を固定化する方法、液晶カラーフィルタ、光学フィルム及び記録媒体
JP4137436B2 (ja) * 2000-12-14 2008-08-20 富士フイルム株式会社 光学活性化合物、液晶組成物用光反応型キラル剤、液晶組成物、液晶の螺旋構造を変化させる方法、液晶の螺旋構造を固定化する方法、液晶カラーフィルター、光学フィルムおよび記録媒体
JP2002179668A (ja) 2000-12-15 2002-06-26 Fuji Photo Film Co Ltd 光学活性化合物、液晶キラル剤、液晶組成物、液晶カラーフィルター、光学フイルム及び記録媒体
TW583299B (en) 2001-04-13 2004-04-11 Fuji Photo Film Co Ltd Liquid crystal composition, color filter and liquid crystal display device
EP1389199B1 (en) * 2001-05-21 2013-02-27 Merck Patent GmbH Binaphthol derivatives as chiral dopants
JP2004250397A (ja) 2003-02-21 2004-09-09 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 光学活性化合物およびそれを含む液晶組成物
JP4788123B2 (ja) 2003-09-19 2011-10-05 Jnc株式会社 光重合性液晶組成物、その重合体または重合体組成物及び光学異方性膜
US7642035B2 (en) * 2006-04-13 2010-01-05 Industrial Technology Research Institute Sensitized photochemical switching for cholesteric liquid crystal displays

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017003188A1 (ko) * 2015-06-30 2017-01-05 주식회사 두산 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

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