TWI428330B - 對掌性化合物 - Google Patents

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Description

對掌性化合物
本發明係關於對掌性化合物、其製備方法，且係關於其在光學、電光學、電子、半導體或發光組件或裝置中之用途及其在裝飾、安全、化妝品或診斷應用中之用途。
對掌性液晶(LC)材料適用於多種應用，例如LC顯示器(LCD)或具有扭轉結構之聚合物薄膜。通常其由含有一或多種包括所要螺旋狀扭轉之對掌性摻雜劑的LC主體材料組成。對掌性化合物在液晶主體材料中導致螺旋狀扭轉分子結構之有效性係藉由其所謂螺旋狀扭轉力(HTP)來描述。HTP係藉由方程式(1)以第一近似值之形式給出，此對多數實際應用而言已為足夠： 其中c為對掌性化合物在主體材料中之濃度，且p為螺旋間距。
如自方程式(1)可見，藉由使用高含量對掌性化合物或藉由使用具有高HTP絕對值之對掌性化合物可達成短螺旋間距。為此，在使用具有低HTP之對掌性化合物的情況下，需要高含量以導致短間距。此為不利的，此係因為自先前技術得知之對掌性化合物常常消極影響LC主體混合物之性質，如清澈點、介電各向異性、黏度、驅動電壓或切換次數，且因為對掌性化合物僅能作為純對映異構體來使用並因此昂貴且難以合成。
先前技術之對掌性化合物之另一缺陷在於其通常顯示出在LC主體材料中之低溶解度，此導致低溫下不恰當之結晶。欲克服該缺陷，通常必須將兩種或兩種以上不同對掌性摻雜劑添加至主體混合物中。其意味著更高成本且通常亦要求用於材料溫度補償之額外努力，此係因為必須選擇不同摻雜劑以使其扭轉溫度係數彼此補償。
因此，相當需要易於合成、可以低量使用、展示扭轉力之低溫度依賴性(例如以便利用恆定反射波長)、展示在LC主體材料中之良好溶解度、且對LC主體之性質無消極影響的具有高HTP之對掌性化合物。
本發明之目標在於提供具有該等性質且無上述先前對掌性化合物之缺陷的對掌性化合物。本發明之另一目標在於擴大專家可用之對掌性化合物的集合。其他目標直接自以下描述為專家所顯而易見。
本發明之發明者已發現該等目標可藉由提供如本發明中所主張之對掌性化合物來達成，該等化合物包含含[1,1']聯萘基－2,2'－二醇基團之對掌性酯。
Tetrahedron Asymmetry 1992,3(3),365揭示[1,1']聯萘基－2,2'－二醇作為用於非對映立體選擇性製備芳基乙二醛時之保護基團的用途，然而其並未揭示如本發明中所主張之化合物。
本發明係關於式I之化合物： 其中：R1 及R2 為選自H、鹵素、－CN、－NC、－NCO、－NCS、－OCN、－SCN、－C(＝O)NR0 R0 0 、－C(＝O)Y、－C(＝O)R0 、－NH2 、－NR0 R0 0 、－SH、－SR0 、－SO3 H、－SO2 R0 、－OH、－NO2 、－CF3 、－SF5 、視情況經取代之矽烷基或視情況經取代且視情況包含一或多個雜原子之具有1至40個C原子之二價碳基(carbyl)或烴基的不同基團；R0 及R0 0 彼此獨立地為H、具有1至12個C原子之直鏈烷基、支鏈烷基或環烷基或具有6至12個C原子之芳基；Y為鹵素；R3 為視情況經取代且視情況包含一或多個雜原子之具有1至40個C原子之二價碳基或烴基；其中R1 及R2 不同於－O－CO－R3 ，且聯萘基視情況經一或多個R1 或R3 基團取代。
本發明進一步係關於一種包含一或多種式I化合物之LC材料。
本發明進一步係關於一種藉由使如上文及下文中所述之式I化合物或LC材料較佳以其定向狀態聚合成薄膜形式而獲得的對掌性各向異性聚合物。
本發明進一步係關於如上文及下文中所述之化合物、材料及聚合物在下列各方面之用途：電光學顯示器、LCD、光學膜、偏振器、補償器、光束分光器、反射膜、對準層、濾色器、全息元件、熱燙印箔、彩色影像、裝飾或安全標記、LC顏料、黏著劑、化妝品、診斷學、非線性光學、光學資訊儲存、電子裝置、有機半導體、場效電晶體(FET)、積體電路(IC)組件、薄膜電晶體(TFT)、射頻識別(RFID)標記、有機發光二極體(OLED)、電致發光顯示器、照明裝置、光電裝置、感測器裝置、電極材料、光電導體、電子照相記錄、雷射材料或裝置；或關於其作為對掌性摻雜劑之用途。
術語及定義
術語"薄膜"包括具機械穩定性之剛性或撓性、自行支撐或獨立式薄膜以及在一支撐基板上或兩基板之間的塗層或層。
術語"液晶或液晶原基材料"或"液晶或液晶原基化合物"意謂包含一或多種棒狀或板狀(桿形)或盤狀(盤形)液晶原基，亦即具有導致液晶(LC)相特性之能力之基團的材料或化合物。包含液晶原基之化合物或材料不必必須自身展現LC相特性。亦有可能其僅在具有其他化合物之混合物中，或當液晶原基化合物或材料或其混合物經聚合時，才展示出LC相特性。
出於簡化之目的，在下文中對於液晶原基材料及LC材料均使用術語"液晶材料"。
亦將具有一個可聚合基團之可聚合化合物稱為"單反應性"化合物，具有兩個可聚合基團之化合物則稱為"雙反應性"化合物，且具有兩個以上可聚合基團之化合物被稱為"多反應性"化合物。亦將無可聚合基團之化合物稱為"非反應性"化合物。
術語"反應性液晶原"(RM)意謂可聚合液晶原基或液晶化合物。
在上文及下文式中所示之聯萘基包括S,S－異構體及R,R－異構體。
在上文及下文中除非另外指出，否則諸如R1 、R2 等基團或諸如n等符號在多次出現之情況下彼此係獨立加以選定，且可彼此相同或不同。因此，可藉由例如"R1 "之單一標記代表若干不同基團。
術語"烷基"、"芳基"等亦包括多價物質，例如伸烷基、伸芳基等。
術語"二價碳基"表示包含至少一個碳原子之任何單價或多價有機基團部分，其無任何非碳原子(例如－C≡C－)，或視情況與至少一個諸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge之非碳原子結合(例如羰基等)。術語"烴基"表示另外含有一或多個氫原子且視情況含有一或多個諸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge之雜原子的二價碳基。
式I化合物具有若干優點：．其亦可使用自文獻已知之標準方法利用廣泛範圍內之衍生物，以數百公克之大規模來容易地進行合成；．可由市售途徑獲得起始材料S，S－聯萘酚或R,R－聯萘酚；．可將其製備為對映異構純的具有不同螺旋性之化合物(左旋及右旋)，使左旋及右旋螺旋均得以形成於向列主體中；．其展現高HTP；．其在LC混合物中展現良好溶解度；．其為液晶原基甚至液晶；．當在LC主體材料中用作對掌性摻雜劑時，其不會對主體之LC相造成消極影響。
在式I中，R1 及R2 較佳表示P－Sp－X－，或視情況經取代之具有5至40個C原子之單核或多核芳基或雜芳基，或表示具有1至25個C原子之直鏈烷基、支鏈烷基或環烷基，其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個非鄰近CH2 基團可視情況在所有情況下彼此獨立地為－O－、－S－、－NH－、－NR0 －、－SiR0 R0 0 －、－CO－、－COO－、－OCO－、－O－CO－O－、－S－CO－、－CO－S－、－CO－NR0 －、－NR0 －CO－、－NR0 －CO－NR0 0 －、－CY1 ＝CY2 －或－C≡C－所置換，以此方式使得O及/或S原子彼此不直接連接，其中：R0 及R0 0 如式I中所定義；Y1 及Y2 彼此獨立地為H、F、Cl或CN；P為可聚合基團；Sp為間隔基團或單鍵；X為－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－O－COO－、－CO－NR0 －、－NR0 －CO－、－NR0 －CO－NR0 －、－OCH2 －、－CH2 O－、－SCH2 －、－CH2 S－、－CF2 O－、－OCF2 －、－CF2 S－、－SCF2 －、－CF2 CH2 －、－CH2 CF2 －、－CF2 CF2 －、－CH＝N－、－N＝CH－、－N＝N－、－CH＝CR0 －、－CY1 ＝CY2 －、－C≡C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－或單鍵。
R3 較佳表示－(Z1 －A1 )m －R4 ，其中：A1 在多次出現之情況下彼此獨立地為芳族或脂環族基團，其視情況含有一或多個選自N、O及S之雜原子，且視情況經R1 單取代或多取代；z1 在多次出現之情況下彼此獨立地為－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－S－CO－、－CO－S－、－O－COO－、－CO－NR0 －、－NR0 －CO－、－NR0 －CO－NR0 0 、－NR0 －CO－O－、－O－CO－NR0 －、－OCH2 －、－CH2 O－、－SCH2 －、－CH2 S－、－CF2 O－、－OCF2 －、－CF2 S－、－SCF2 －、－CH2 CH2 －、－(CH2 )4 －、－CF2 CH2 －、－CH2 CF2 －、－CF2 CF2 －、－CH＝N－、－N＝CH－、－N＝N－、－CH＝CR0 －、－CY1 ＝CY2 －、－C≡C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－或單鍵；R4 具有對於R1 所給定之含義之一；m為0、1、2、3或4；且P、Sp、X、R0 、R0 0 、Y1 、Y2 係如上文中所定義。
在本發明之另一較佳實施例中，R1 及/或R2 表示較佳具有上文及下文中所給定的A1 之含義之一的芳族基團，或表示如上文及下文中所定義之－(Z1 －A1 )m －R4 。
尤其較佳為式I化合物，其中：－R1 及/或R2 為具有1至20個、較佳1至12個C原子的視情況經氟化之烷基；－R1 及/或R2 為具有1至12個C原子的視情況經取代之芳基，較佳為苯基；－R1 及/或R2 為P－Sp－X－；－該等化合物包含至少一個P－Sp－X－基團；－聯萘基較佳在6位及/或6'位上經上文及下文中所定義之R1 或R3 取代；－R4 為P－Sp－X－；－m為0；－m為1或2。
較佳A1 基團為(例如)呋喃基、吡咯基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、噻二唑基、咪唑基、伸苯基、伸環己基、伸環己烯基、二環辛烷基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、甘菊環基、茚滿基、萘基、四氫萘基、蒽基及菲基，其均視情況經一或多個L基團取代，其中L係選自F、Cl、Br、I、－CN、－NO2 、－NCO、－NCS、－OCN、－SCN、－C(＝O)NR0 R0 0 、C(＝O)X、－C(＝O)R0 、－NR0 R0 0 、－OH、－SF5 ，其中R0 、R0 0 及X如上文中所定義，為視情況經取代之矽烷基、具有1至12個、較佳1至6個C原子之芳基以及具有1至12個、較佳1至6個C原子之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換。
A1 尤其較佳係選自1,4－伸苯基、吡啶－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、噻吩－2,5－二基、萘－2,6－二基、1,2,3,4－四氫－萘－2,6－二基、茚滿－2,5－二基、1,4－伸環己基、雙環[2.2.2]辛烷－1,4－二基，其中一或兩個非鄰近CH2 基團視情況經O及/或S置換，其中該等基團未經取代、經如上定義之L單取代或多取代。
L更佳係選自F、Cl、CN、NO2 或具有1至12個C原子之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中烷基視情況經全氟化。
L最佳係選自F、Cl、CN、NO2 、CH3 、C2 H5 、C(CH3 )3 、CH(CH3 )2 、CH2 CH(CH3 )C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 或OC2 F5 ，尤其為F、Cl、CN、CH3 、C2 H5 、C(CH3 )3 、CH(CH3 )2 、OCH3 、COCH3 或OCF3 ，最佳為F、Cl、CH3 、C(CH3 )3 、OCH3 或COCH3 。
以下列出一些較佳基團－(Z1 －A1 )m －。出於簡化之目的，在該等基團中Phe為1,4－伸苯基，PheL為經1至4個如上文所定義之L基團取代之1,4－伸苯基，Cyc為1,4－伸環己基且Z具有上文中給出之Z1 之含義之一。該列表包含以下子式及其鏡像：－PheL－ II－1 －PheL－Z－Phe－ II－2 －PheL－Z－PheL－ II－3 －Phe－Z－Cyc－ II－4 －PheL－Z－Cyc－ II－5。
Z較佳為－O－、－COO－、－OCO－、－CH＝CH－、－C≡C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－、－CH2 CH2 －或單鍵。
基團－(z1 －A1 )m －極佳係選自下式及其鏡像： 其中L及Z係如上文中所定義，且r為0、1、2、3或4，較佳為0、1或2。
其中r異於0之基團較佳表示、或，此外為，其中L各自獨立具有上文中給定之含義之一。
尤其較佳的式I之化合物包含至少兩個其中r為1之基團及/或至少一個其中r為2之基團。
烷基或烷氧基(亦即其中末端CH2 基團經－O－置換)可為直鏈或支鏈。其較佳為直鏈，具有2、3、4、5、6、7或8個碳原子且為此較佳為例如乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基或辛氧基，此外為甲基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
氧雜烷基(亦即其中一個CH2 基團經－O－置換)較佳為例如直鏈2－氧雜丙基(＝甲氧基甲基)；2－氧雜丁基(＝乙氧基甲基)或3－氧雜丁基(＝2－甲氧基乙基)；2－、3－或4－氧雜戊基；2－、3－、4－或5－氧雜己基；2－、3－、4－、5－或6－氧雜庚基；2－、3－、4－、5－、6－或7－氧雜辛基；2－、3－、4－、5－、6－、7－或8－氧雜壬基；或2－、3－、4－、5－、6－、7－、8－或9－氧雜癸基。
其中一或多個CH2 基團經－CH＝CH－置換之烷基可為直鏈或支鏈。其較佳為直鏈，具有2至10個C原子且為此較佳為乙烯基；丙－1－烯基或丙－2－烯基；丁－1－烯基、丁－2－烯基或丁－3－烯基；戊－1－烯基、戊－2－烯基、戊－3－烯基或戊－4－烯基；己－1－烯基、己－2－烯基、己－3－烯基、己－4－烯基或己－5－烯基；庚－1－烯基、庚－2－烯基、庚－3－烯基、庚－4－烯基、庚－5－烯基或庚－6－烯基；辛－1－烯基、辛－2－烯基、辛－3－烯基、辛－4－烯基、辛－5－烯基、辛－6－烯基或辛－7－烯基；壬－1－烯基、壬－2－烯基、壬－3－烯基、壬－4－烯基、壬－5－烯基、壬－6－烯基、壬－7－烯基或壬－8－烯基；癸－1－烯基、癸－2－烯基、癸－3－烯基、癸－4－烯基、癸－5－烯基、癸－6－烯基、癸－7－烯基、癸－8－烯基或癸－9－烯基。
尤其較佳之烯基為C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基、C5 －C7 －4－烯基、C6 －C7 －5－烯基及C7 －6－烯基，尤其C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基及C5 －C7 －4－烯基。尤其較佳之烯基之實例為乙烯基、1E－丙烯基、1E－丁烯基、1E－戊烯基、1E－己烯基、1E－庚烯基、3－丁烯基、3E－戊烯基、3E－己烯基、3E－庚烯基、4－戊烯基、4Z－己烯基、4E－己烯基、4Z－庚烯基、5－己烯基、6－庚烯基及其類似者。具有多至5個C原子之基團通常係較佳。
在其中一個CH2 基團經－O－置換且一個CH2 基團經－CO－置換之烷基中，該等基團較佳為相鄰。因此該等基團共同形成羰氧基－CO－O－或氧基羰基－O－CO－。該基團較佳為直鏈且具有2至6個C原子。因此其較佳為乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基、乙醯氧基甲基、丙醯氧基甲基、丁醯氧基甲基、戊醯氧基甲基、2－乙醯氧基乙基、2－丙醯氧基乙基、2－丁醯氧基乙基、3－乙醯氧基丙基、3－丙醯氧基丙基、4－乙醯氧基丁基、甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、丁氧羰基、戊氧羰基、甲氧羰基甲基、乙氧羰基甲基、丙氧羰基甲基、丁氧羰基甲基、2－(甲氧羰基)乙基、2－(乙氧羰基)乙基、2－(丙氧羰基)乙基、3－(甲氧羰基)丙基、3－(乙氧羰基)丙基、4－(甲氧羰基)－丁基。
其中兩個或兩個以上CH2 基團經－O－及/或－COO－置換之烷基可為直鏈或支鏈。其較佳為直鏈且具有3至12個C原子。因此其較佳為雙－羧基－甲基、2,2－雙－羧基－乙基、3,3－雙－羧基－丙基、4,4－雙－羧基－丁基、5,5－雙－羧基－戊基、6,6－雙－羧基－己基、7,7－雙－羧基－庚基、8,8－雙－羧基－辛基、9,9－雙－羧基－壬基、10,10－雙－羧基－癸基、雙(甲氧羰基)－甲基、2,2－雙(甲氧羰基)－乙基、3,3－雙(甲氧羰基)－丙基、4,4－雙(甲氧羰基)－丁基、5,5－雙(甲氧羰基)－戊基、6,6－雙(甲氧羰基)－己基、7,7－雙(甲氧羰基)－庚基、8,8－雙(甲氧羰基)－辛基、雙(乙氧羰基)－甲基、2,2－雙(乙氧羰基)－乙基、3,3－雙(乙氧羧基)－丙基、4,4－雙(乙氧羰基)－丁基、5,5－雙(乙氧羰基)－己基。
經CN或CF3 單取代之烷基或烯基較佳為直鏈。可在任何所要位置上經CN或CF3 取代。
至少經鹵素單取代之烷基或烯基較佳為直鏈。鹵素較佳為F或Cl，在多取代之情況下較佳為F。所得基團亦包括全氟化基團。在單取代之情況下，F或C1取代基可位於任何所要位置，但較佳在ω位。尤其較佳的具有末端F取代基之直鏈基團實例為氟甲基、2－氟乙基、3－氟丙基、4－氟丁基、5－氟戊基、6－氟己基及7－氟庚基。然而F之其他位置不排除在外。
鹵素較佳為F或C1。
可聚合基團P為能夠參與諸如自由基或離子鏈聚合之聚合反應(加聚或縮聚)或能夠例如藉由縮合或加成在聚合物類似反應(polymeranaloguous reaction)中接枝至聚合物主鏈的基團。對於諸如自由基聚合、陽離子聚合或陰離子聚合之鏈聚合反應而言可聚合基團尤其為較佳。包含C－C雙鍵或三鍵之可聚合基團及能夠藉由開環反應而聚合之可聚合基團(諸如環氧丙烷或環氧化物)為極佳。
可聚合基團P極佳係選自CH2 ＝CW1 －COO－、CH2 ＝CW1 －CO－、、、、CH2 ＝CW2 －(O)k 1 －、CH3 －CH＝CH－O－、(CH2 ＝CH)2 CH－OCO－、(CH2 ＝CH－CH2 )2 CH－OCO－、(CH2 ＝CH)2 CH－O－、(CH2 ＝CH－CH2 )2 N－、(CH2 ＝CH－CH2 )2 N－CO－、HO－CW2 W3 －、HS－CW2 W3 －、HW2 N－、HO－CW2 W3 －NH－、CH2 ＝CW1 －CO－NH－、CH2 ＝CH－(COO)k 1 －Phe－(O)k 2 －、CH2 ＝CH－(CO)k 1 －Phe－(O)k 2 －、Phe－CH＝CH－、HOOC－、OCN－及W4 W5 W6 Si－，其中W1 為H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、Cl或CH3 ；W2 及W3 彼此獨立地為H或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、甲基、乙基或正丙基；W4 、W5 及W6 彼此獨立地為Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基；W7 及W8 彼此獨立地為H、Cl或具有1至5個C原子之烷基；Phe為視情況經一或多個如上文中所定義之L基團取代之1,4－伸苯基；且k1 及k2 彼此獨立地為0或1。
尤其較佳之P基團為CH2 ＝CH－COO－、CH2 ＝C(CH3 )－COO－、CH2 ＝CH－、CH2 ＝CH－O－、(CH2 ＝CH)2 CH－OCO－、(CH2 ＝CH)2 CH－O－、及。
尤其較佳之P為乙烯基、丙烯酸酯基團、甲基丙烯酸酯基團、環氧丙烷基團或環氧基，尤其較佳為丙烯酸酯基團或甲基丙烯酸酯基團。
丙烯酸酯基團及環氧丙烷基團係極佳。環氧丙烷一旦聚合(交聯)後即產生較小收縮性，此導致薄膜內較小之應力發展，從而導致較高之排序保持性及較少缺陷。環氧丙烷交聯亦需要不同於自由基引發劑、對於氧氣為惰性之陽離子引發劑。
出於此目的為熟習此項技術者所知之所有基團均可用作間隔基團。間隔基團Sp較佳為具有1至20個C原子、較佳1至12個C原子之伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個非鄰近CH2 基團視情況在所有情況下彼此獨立地為-O-、-S-、-NH-、-NR0 -、-SiR0 R00 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR0 -CO-O-、-O-CO-NR0 -、-NR0 -CO-NR0 -、-CH=CH-或-C≡C-所置換，以此方式使得O及/或S原子彼此不直接連接。
典型Sp基團為(例如)-(CH2 )p -、-(CH2 CH2 O)q -CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -S-CH2 CH2 -或-CH2 CH2 -NH-CH2 CH2 -或-(SiR0 R00 -O)p -，其中p為自2至12之整數，q為自1至3之整數且R0 及R00 具有上文中給定之含義。
較佳Sp基團為例如伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、伸乙基氧伸乙基、亞甲基氧伸丁基、伸乙基－硫代伸乙基、伸乙基－N－甲基－亞胺伸乙基、1－甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
具有一或兩個P－Sp－X基團(其中Sp為單鍵)之化合物為更佳。在具有兩個P－Sp－X基團之化合物的情況下，兩個可聚合基團P與兩個間隔基團Sp中之各者可相同或不同。
尤其較佳的式I之化合物為下列各式之彼等化合物： 其中P、Sp及X係如上文中所定義，且聯萘基、萘基及苯基視情況經一或多個如上文中所定義之L基團取代；R'及R"為選自具有1至20個、較佳1至12個C原子之視情況經氟化之烷基以及具有1至12個C原子之視情況經取代之芳基(較佳為苯基)的不同基團；Z係如上文中所定義，且較佳為OCO、COO、OCF2 、CF2 O或單鍵；R為具有1至12個、較佳1至8個C原子之視情況經氟化之烷基或烷氧基，或具有2至7個C原子之烯基。
尤其為以上較佳式之化合物，其中：－R'及R"係選自苯基、4－氟苯基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正戊基及三氟甲基；－R'為甲基且R"為苯基，或反之亦然；－R'及R"之其中一者為第三丁基且另一者為甲基或苯基；－R'及R"之其中一者為苯基且另一者為4－氟苯基、乙基、正丙基或三氟甲基；－－X－Sp－P為－O－(CH2 )n －P'，其中P'為丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，且n為2、3、4、5、6、7或8，較佳為3或6。
下列子式之化合物係尤其較佳，其包括未顯示之[1,1']聯萘基－2,2'－二醇基團之鏡像。
其中聯萘基、萘基及苯基視情況經一或多個如上文中所定義之L基團所取代；W為H或CH3 ；N為2、3、4、5或6，較佳為3或6；(O)烷基為具有1至12個、較佳為1、2、3、4、5或6個C原子之烷基或烷氧基。
可根據或類似於本身已知或在文獻中及關於有機化學之標準著作(例如Houben－Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme－Verlag,Stuttgart)中所述之方法來合成式I之化合物。較佳根據或類似於下列反應流程1來合成該等化合物。在實例中展示其他製備方法。
根據一較佳方法，使聯萘酚之鈉鹽與二溴苯乙酮分子團反應以形成酮，該酮經歷與烷基格林納(Grignard)試劑之反應而形成羥基中間體。在二環己基碳化二醯亞胺及二甲胺基吡啶存在的情況下藉由適當酸，或在鹼(較佳為三乙胺)存在的情況下藉由酸氯化物將OH基團酯化，從而獲得所要對掌性產物。此在流程1中進行描述。
用以製備式I化合物之方法係本發明之另一態樣。
(其中R1 、R2 及R3 係如上文中所定義)
式I之化合物可用於展現扭轉結構之LCD(例如具有多路傳輸或主動式矩陣定址之扭轉或超扭轉向列(TN、STN)顯示器)的LC混合物中；或用於膽甾醇顯示器(如表面穩定或聚合物穩定的膽甾醇織構顯示器(SSCT、PSCT))中，此如WO 92/19695、WO 93/23496、US 5,453,863或US 5,493,430中所述；用於具有可變間距之LCD，如WO 98/57223中所述之多域LCD、如US 5,668,614中所述之多色膽甾醇顯示器或如WO 02/93244中所述包含在各向同性相或藍相中操作之對掌性LC介質的顯示器。
本發明之式I之化合物亦適用於熱致變色或光致變色LC介質，該等介質分別在溫度變化或光致輻照後即改變其顏色。
因此，本發明之另一態樣為一種包含至少一種式I之對掌性化合物之LC混合物。本發明之又一態樣為包含含有至少一種式I之對掌性化合物之膽甾醇LC介質的膽甾醇LCD。
式I之化合物在LC主體混合物中具有良好溶解度，且可作為摻雜劑大量添加至LC主體中而不顯著影響該混合物之相特性及電光學性質。藉此減少低溫下之不恰當的自發結晶，且使該混合物之操作溫度範圍放寬。此外，即使其具有低HTP，其亦可用於製備高度扭轉之LC介質，此係因為可增加摻雜劑濃度來獲得低間距值(亦即高扭轉)而不影響混合物性質。可由此避免使用通常為避免結晶而添加之第二摻雜劑。由於式I之對掌性化合物展現高HTP值，因此具有高螺旋扭轉(亦即低間距)之LC混合物可藉由添加極少量該等化合物而得以製備。
該LC混合物較佳包含0.1%至30%、尤其1%至25%及尤其較佳2%至15%(以重量計)的式I之對掌性化合物。其較佳包含1至3種式I之對掌性化合物。
在本發明之一較佳實施例中，LC混合物由2至25種、較佳3至15種化合物組成，其中至少一者為式I之對掌性化合物。其他化合物較佳為選自向列或向列原基物質之低分子量LC化合物，例如選自已知類別之氧偶氮苯、苯亞甲基－苯胺、聯苯、聯三苯、苯甲酸苯基酯或苯甲酸環己基酯、環己烷羧酸之苯基酯或環己基酯、環己基苯甲酸之苯基酯或環己基酯、環己基環己羧酸之苯基酯或環己基酯、苯甲酸、環己羧酸及環己基環己羧酸之環己基苯基酯、苯基環己烷、環己基－聯苯、苯基環己基環己烷、環己基環己烷、環己基環己烯、環己基環己基環己烯、1,4－雙－環己基苯、4,4'－雙－環己基聯苯、苯基嘧啶或環己基嘧啶、苯基吡啶或環己基吡啶、苯基噠嗪或環己基噠嗪、苯基二噁烷或環己基二噁烷、苯基－1,3－二噻烷或環己基－1,3－二噻烷、1,2－二苯基－乙烷、1,2－二環己基乙烷、1－苯基－2－環己基乙烷、1－環己基－2－(4－苯基環己基)－乙烷、1－環己基－2－聯苯基－乙烷、1－苯基－2－環己基－苯基乙烷、視情況經鹵化之芪、苯甲基苯基醚、二苯乙炔、經取代之肉桂酸及其他類別之向列或向列原基物質。該等化合物中之1,4－伸苯基亦可在稍後經單氟化或二氟化。LC混合物較佳以該類型非對掌性化合物為基礎。
可用作LC混合物之組分的最重要之化合物可由下式來表徵；R'－L'－G'－E－R"，其中L'及E可相同或不同且在所有情況下彼此獨立地為來自由以下者所形成之群的二價基團：－Phe－、－Cyc－、－Phe－Phe－、－Phe－Cyc－、－Cyc－Cyc－、－Pyr－、－Dio－、－B－Phe－及－B－Cyc－及其鏡像，其中Phe為未取代或經氟取代之1,4－伸苯基；Cyc為反－1,4－環己烯或1,4－環己烯；Pyr為嘧啶－2,5－二基或吡啶－2,5－二基；Dio為1,3－二噁烷－2,5－二基；且B為2－(反－1,4－環己基)乙基、嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基或1,3－二噁烷－2,5－二基。
該等化合物中之G'係選自下列二價基團：－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－或單鍵，其中Y為鹵素，較佳為氯或－CN。
R'及R"在所有情況下彼此獨立地為具有1至18個、較佳3至12個C原子之烷基、烯基、烷氧基、烯氧基、烷醯基氧基、烷氧羰基或烷氧基羰氧基，或者R'及R"之一為F、CF3 、OCF3 、Cl、NCS或CN。
在多數該等化合物中，R;及R"在所有情況下彼此獨立地為具有不同鏈長之烷基、烯基或烷氧基，其中在向列介質中C原子總數通常介於2與9之間，較佳介於2與7之間。
多數該等化合物或其混合物為市售者。如文獻中所述(例如在諸如Houben－Weyl,Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Georg－Thieme－Verlag,Stuttgart之標準著作中)，所有該等化合物均為已知或可藉由本身已知之方法，確切言之在已知且適於該等反應之反應條件下來製備。於此亦可利用本身已知但未在本文中提及之方法的變體。
式I化合物之較佳用途為製備可聚合LC混合物、各向異性聚合物凝膠及各向異性聚合物薄膜，尤其為展現具有均一平面定向之螺旋扭轉分子結構(亦即其中螺旋軸係定向為垂直於薄膜平面)之聚合物薄膜，如定向膽甾醇薄膜。
例如在DE 195 04 224及GB 2 279 659中揭示各向異性聚合物凝膠及包含其之顯示器。
定向膽甾醇聚合物薄膜可例如用作寬頻帶反射偏振器、濾色器、安全標記，或用於製備LC顏料。
因此，本發明之另一態樣為一種包含一或多種式I化合物及一或多種亦可聚合之其他化合物及/或LC化合物的可聚合LC材料。
可聚合LC材料較佳為兩種或兩種以上化合物之混合物，其中至少一種化合物為可聚合或可交聯化合物。具有一個可聚合基團之可聚合化合物在下文中亦稱為"單反應性"。可交聯化合物(亦即具有兩個或兩個以上可聚合基團)在下文中亦稱為"雙反應性或多反應性"。
可聚合液晶原基或LC化合物較佳為單體，極佳為桿形單體。該等材料通常具有諸如經降低之色度的良好光學性質，且可容易及迅速地對準所要方位，此對於大規模聚合物薄膜工業生產尤其重要。可聚合材料亦有可能包含一或多種盤形單體。
如上文及下文中所述之可聚合材料係本發明之另一態樣。
適用於本發明之可聚合液晶原基單、雙及多反應性化合物可藉由本身已知之方法以及有機化學標準著作(例如Houben－Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme－Verlag,Stuttgart)中所述之方法來製備。
例如在WO 93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO 95/22586、WO 97/00600、US 5,518,652、US 5,750,051、US 5,770,107及US 6,514,578中揭示用作可聚合LC混合物中之單體或共聚單體的合適可聚合液晶原基或LC化合物。
在以下列表中展示合適及較佳的可聚合液晶原基或LC化合物(反應性液晶原)之實例。
其中：P0 在多次出現之情況下彼此獨立地為可聚合基團，較佳為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧丙烷、環氧基、乙烯基、乙烯基氧基、丙烯基醚或苯乙烯基團；r為0、1、2、3或4；x及y彼此獨立地為0或自1至12之相同或不同整數；z為0或1，其中若相鄰x或y為0則z為0；A0 在多次出現之情況下彼此獨立地為視情況經1、2、3或4個L基團所取代之1,4－伸苯基或反－1,4－環己烯；u及v彼此獨立地為0或1；Z0 在多次出現之情況下彼此獨立地為－COO－、－OCO－、－CH2 CH2 －、－C≡C－、－CH＝CH－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－或單鍵；R0 為具有一或多個、較佳1至15個C原子，視情況經氟化之烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，或為Y0 或P－(CH2 )y －(O)z －；Y0 為F、Cl、CN、NO2 、OCH3 、OCN、SCN、SF5 、具有1至4個C原子且視情況經氟化之烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，或具有1至4個C原子之單聚、寡聚或多聚氟化烷基或烷氧基；R0 1 , 0 2 彼此獨立地為H、R0 或Y0 ；R＊ 為具有4個或4個以上、較佳4至12個C原子之對掌性烷基或烷氧基，如2－甲基丁基、2－甲基辛基、2－甲基丁氧基或2－甲基辛氧基；Ch為選自膽甾醇基、雌二醇或類萜烯基團的對掌性基團，諸如基或香茅基(citronellyl)；L在多次出現之情況下彼此獨立地為H、F、Cl、CN或具有1至5個C原子且視情況經鹵化之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基；且其中苯環可另外經一或多個相同或不同L基團取代。
除式I化合物外，可聚合材料可進一步包含一或多種可聚合或不可聚合對掌性化合物。
合適的不可聚合對掌性化合物為例如標準對掌性摻雜劑，如R－811或S－811、R－1011或S－1011、R－2011或S－2011、R－3011或S－3011、R－4011或S－4011、R－5011或S－5011或CB 15(均可購自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)、如WO 98/00428中所述之山梨糖醇、如GB 2,328,207中所述之二苯基乙二醇、如WO 02/94805中所述之對掌性聯萘酚、如WO 02/34739中所述之對掌性聯萘酚縮醛、如WO 02/06265中所述之對掌性TADDOL或如WO 02/06196或WO 02/06195中所述具有氟化鍵聯基團之對掌性化合物。合適的可聚合對掌性化合物為例如上文列出之彼等化合物，或可聚合對掌性材料PaliocolorLC756(可購自BASF AG,Ludwigshafen,Germany)。
根據本發明之聚合物LC薄膜的一般製法對於普通專家為已知且已在文獻中描述。通常將可聚合LC材料塗佈或另外塗覆於一對準於均一方位之基板上，且於選定溫度下例如藉由曝露於熱輻射或光化輻射，較佳藉由光致聚合，極佳藉由UY－光致聚合而在其LC相中原位聚合，從而固定LC分子之對準。若有必要，則可藉由其他方法來促進均一對準，如將LC材料剪切或退火，對基板進行表面處理或將界面活性劑添加至LC材料。
可將例如玻璃或石英板或塑料薄膜用作基板。亦有可能在聚合之前及/或期間及/或之後，於經塗佈材料頂部上放置一第二基板。在聚合之後可移除或不移除基板。當在藉由光化輻射進行固化之情況下使用兩基板時，至少一個基板必須對於用於聚合之光化輻射為透射性的。可使用各向同性或雙折射基板。在聚合之後未自聚合薄膜移除基板的情況下，較佳使用各向同性基板。
舉例而言，合適及較佳的塑料基板為諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)之聚酯、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)或三乙醯基纖維素(TAC)之薄膜，極佳為PET或TAC薄膜。可將例如單軸拉伸塑料薄膜用作雙折射基板。舉例而言，PET薄膜可以Melinex之商標名自DuPont Teijin Films購得。
可藉由諸如旋塗或刮塗之習知塗佈技術將可聚合材料塗覆於基板上。亦可藉由專家已知之習知印刷技術將其塗覆於基板上，例如網板印刷、平版印刷、卷至卷印刷、印字機印刷、凹版印刷、輪轉凹印、彈性凸版印刷、凹紋印刷、移印、熱封印刷、噴墨印刷或藉由印模或印刷板進行之印刷。
亦有可能將可聚合材料溶解於合適溶劑中。隨後例如藉由旋塗或印刷或其他已知技術將該溶液塗佈或印刷於基板上，且在聚合前將溶劑蒸發掉。在多數情況下，適於加熱該混合物以便於溶劑之蒸發。可將例如標準有機溶劑用作溶劑。舉例而言，溶劑可選自：酮類，諸如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮或環己酮；乙酸酯，諸如乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯或乙醯乙酸甲酯；醇類，諸如甲醇、乙醇或異丙醇；芳族溶劑，諸如甲苯或二甲苯；鹵化烴，諸如二氯甲烷或三氯甲烷；二醇類或其酯，諸如PGMEA(乙酸丙二醇單甲基醚酯)、γ－丁內酯；及其類似者。亦有可能使用上述溶劑之二元、三元或以上之混合物。
可聚合LC材料之初始對準(例如平面對準)可藉由例如下列方法來達成：對基板進行摩擦處理，在塗佈期間或之後剪切材料，在聚合之前將材料退火，塗覆一對準層，對經塗佈之材料施加一磁場或電場，或將表面活性化合物添加至材料中。例如由I.Sage在"Thermotropic Liquid Crystals"(由G.W.Gray,John Wiley & Sons編輯，1987，第75－77頁)中及由T.Uchida及H.Seki在"Liquid Crystals－Applications and Uses Vol.3"(由B.Bahadur編輯,World Scientific Publishing,Singapore 1992,第1－63頁)中提供關於對準技術之綜述。由J.Cognard,Mol.Cryst.Liq.Cryst.78，增刊1(1981)，第1－77頁提供關於對準材料及技術之綜述。
促進LC分子之特定表面對準的包含一或多種界面活性劑之可聚合材料為尤其較佳。例如在J.Cognard,Mol.Cryst.Liq.Cryst.78,增刊1,第1－77頁(1981)中描述合適界面活性劑。用於平面對準之較佳對準劑為例如非離子界面活性劑，較佳為碳氟化合物界面活性劑，諸如市售Fluorad FC－171(購自3M Co.)或Zonyl FSN(購自DuPont)、如GB 2 383 040中所述之多嵌段界面活性劑或如EP 1 256 617中所述之可聚合界面活性劑。
亦有可能將一對準層塗覆於基板上，且在該對準層上提供可聚合材料。合適對準層在此項技術中為已知，例如US 5,602,661、US 5,389,698或US 6,717,644中所述藉由光對準而製得之經摩擦之聚醯亞胺或對準層。
亦有可能藉由在聚合之前於高溫下，較佳在其聚合溫度下，將可聚合LC材料退火而促使或改良對準。
例如藉由將可聚合材料曝露於熱輻射或光化輻射而達成聚合。光化輻射意謂使用諸如UV光、IR光或可見光之光照射、使用X射線或γ射線照射或使用諸如離子或電子之高能粒子照射。較佳藉由UV照射進行聚合。例如可將單個UV燈或一組UV燈用作光化輻射源。當使用高功率燈時，可減少固化時間。光化輻射之另一可能源為雷射，例如UV、IR或可見雷射。
較佳在於光化輻射波長下吸收之引發劑存在的情況下進行聚合。例如，當藉由UV光聚合時，可使用光引發劑，其在UV照射下分解以產生自由基或離子，從而使聚合反應開始。為使丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團聚合，較佳使用自由基光引發劑。為使乙烯基、環氧化物或環氧丙烷基團聚合，較佳使用陽離子光引發劑。亦有可能使用熱聚合引發劑，其在加熱時分解以產生自由基或離子，從而使聚合反應開始。典型自由基光引發劑為例如市售Irgacure或Darocure(Ciba Geigy AG,Basel,Switzerland)。典型陽離子光引發劑為例如UVI 6974(Union Carbide)。
可聚合材料亦可包含一或多種用以防止不當之自發聚合之穩定劑或抑制劑，例如市售Irganox(Ciba Geigy AG,Basel,Switzerland)。
固化時間尤其視可聚合材料之反應性、塗層厚度、聚合引發劑類型及UV燈功率而定。固化時間較佳5分鐘，極佳3分鐘，最佳1分鐘。對於大量生產，30秒之短固化時間為較佳。
較佳在諸如氮氣或氬氣之惰性氣體氣氛中進行聚合。
可聚合材料亦可包含一或多種經調節對於用於聚合之輻射波長具有吸收最大值的染料，尤其為諸如4,4"－氧偶氮基苯甲醚或Tinuvin染料(購自Ciba AG,Basel,Switzerland)之UV染料。
在另一較佳實施例中，可聚合材料包含量較佳為0至50%、極佳為0至20%的一或多種單反應性可聚合非液晶原基化合物。典型實例為丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯。
在另一較佳實施例中，可聚合材料另外或除雙反應性或多反應性可聚合液晶原基化合物之外，包含量較佳為0至50%、極佳為0至20%的一或多種雙反應性或多反應性可聚合非液晶原基化合物。雙反應性非液晶原基化合物之典型實例為具有具1至20個C原子之烷基之二丙烯酸烷酯或二甲基丙烯酸烷酯。多反應性非液晶原基化合物之典型實例為三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或異戊四醇四丙烯酸酯。
亦有可能將一或多種鏈轉移劑添加至可聚合材料中，以便改變聚合物薄膜之物理性質。硫醇化合物為尤其較佳，例如諸如十二烷硫醇之單官能硫醇或諸如三甲基丙烷三(3－巰基丙酸酯)之多官能硫醇。例如WO 96/12209、WO 96/25470或US 6,420,001中所揭示之液晶原基或LC硫醇為極佳。藉由使用鏈轉移劑可控制聚合物薄膜中自由聚合物鏈之長度及/或兩交聯之間聚合物鏈之長度。當鏈轉移劑之量增加時，聚合物薄膜中之聚合物鏈長度將減小。
可聚合材料亦可包含聚合黏合劑或一或多種能夠形成聚合黏合劑之單體，及/或一或多種分散助劑。例如在WO 96/02597中揭示合適黏合劑及分散助劑。然而，可聚合材料較佳為不含黏合劑或分散助劑。
可聚合材料可另外包含一或多種其他組份，例如催化劑、增感劑、穩定劑、抑制劑、鏈轉移劑、共反應單體、表面活性化合物、潤滑劑、濕潤劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、流動改進劑、消泡劑、除氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料或顏料。
根據本發明之聚合物薄膜之厚度較佳為0.3至5微米，極佳為0.5至3微米，最佳為0.7至1.5微米。製備具有0.05至1、較佳0.1至0.4微米厚度之薄膜，以用作對準層。
本發明之聚合物薄膜可用作例如LCD中之延遲膜或補償膜，以改良大視角下之對比度及亮度且降低色度。其可於LCD之可切換LC元件之外或基板(通常為玻璃基板)之間使用，形成可切換LC元件且含有可切換LC介質(元件內應用)。
本發明之聚合物薄膜亦可用作LC材料之對準層。例如，其可用於LCD中以促使或改良可切換LC介質之對準，或對準塗佈於其上之具有可聚合LC材料的後續層。以此方法可製備聚合LC薄膜之堆疊。
詳言之，根據本發明之對掌性化合物、混合物、聚合物及聚合物薄膜可用於如GB 2 315 072或WO 97/35219中所揭示之反射偏振器、如WO 01/20394或WO 2004/013666中所揭示之負性C板延遲器、如WO 2003/054111中所揭示之雙軸負性C板延遲器、如EP 1 376 163中所揭示之對準層、如GB 2 315 760、WO 02/85642、EP 1 295 929或EP 1 381 022中所揭示用於裝飾或安全用途之雙折射標記或影像。
本發明之聚合物薄膜可用於習知LC顯示器，例如具有諸如DAP(對準相之變形)、ECB(電控雙折射)、CSH(色彩超垂直)、VA(垂直對準)、VAN或VAC(垂直對準向列或膽甾醇)、MVA(多域垂直對準)或PVA(圖案化垂直對準)模式之垂直對準的顯示器；具有諸如OCB(光學補償彎曲元件或光學補償雙折射)、R－OCB(反射性OCB)、HAN(混合對準向列)或pi－元件(π－元件)模式之彎曲或混合對準的顯示器；具有諸如TN(扭轉式向列)、HTN(高度扭轉式向列)、STN(超扭轉式向列)、AMD－TN(主動式矩陣驅動TN)模式之扭轉式對準的顯示器；IPS(平面內切換)模式之顯示器；或例如WO 02/93244中所描述具有在光學各向同性相或藍相中之切換之顯示器。
尤其較佳為TN、STN、VA及IPS顯示器，尤其為彼等主動式矩陣類型者。更佳為半穿透半反射顯示器。
在上文及下文中除非另外指出，否則所有溫度均以攝氏度為單位給出，且所有百分比均以重量計。以下縮寫用於說明LC相特性：C、K＝結晶；N＝向列；S＝碟狀液晶；N＊ 、Ch＝對掌性向列或膽甾醇；I＝各向同性。該等符號之間的數字表示以攝氏度為單位之相轉移溫度。此外，mp為熔點且cp為清澈點(以℃為單位)。
除非另外指出，否則如上文及下文中給出的可聚合混合物之組份之百分比係指在混合可聚合混合物中固體的總量，亦即，不包括溶劑。
對掌性摻雜劑在LC主體材料中之HTP係給定為HTP＝(p*c)－ 1 (單位為μm－ 1 )，其中p為分子螺旋之間距(單位為μm)且c為對掌性化合物在主體中之濃度(單位為重量%)(例如，1重量%之濃度對應於c＝0.01)。除非另外指出，否則上文及下文中所給出之特定HTP值係關於20℃下在LC主體混合物MLC－6260(Merck KGaA,Darmstadt,Germany)中1%之摻雜劑濃度。
以下實例將不帶限制性地對本發明進行說明。該等實例中所示之所有聯萘基化合物之鏡像(S,S－或R,R－異構體)亦可根據或類似於所述方法來製備。
實例1
根據下列反應流程2製備化合物(1)。
步驟1： S－(－)－1,1'－二(2－萘酚)之鈉鹽係由氫化鈉(甲苯中之60%懸浮液)在二甲基甲醯胺中之反應形成，且隨後與二溴苯乙酮反應以形成酮。由於聯萘酚部分之C2 －對稱，因此僅產生單一異構體。
步驟2： 在典型格林納條件下達成甲基之加成，亦即於－78℃下在四氫呋喃溶劑中添加溴化甲基鎂，溫熱至室溫，獲得單一非對映異構體及自由羥基。
步驟3： 使用二環己基碳化二醯亞胺(1當量)及催化量之二甲胺基吡啶在室溫下於二氯甲烷中藉由酸之反應來達成自由羥基之酯化。
類似地製備以下化合物：

Claims (7)

  1. 一種式I之化合物， 其中：R1 及R2 為具有1至20個C原子之視情況經氟化之烷基或視情況經取代之苯基；R3 為-(Z1 -A1 )m -R4 ；R4 P-Sp-X-或具1至12個C原子之視情況經氟化之烷基或烷氧基，或具有2至7個C原子之烯基；-(Z1 -A1 )m - 係選自下列各式及其鏡像， 其中L具有R1 之含義之一，Z在多次出現之情況下彼此獨立地為-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 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-(CH2 )4 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-CY1 =CY2 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵，且r為0、1、2、3或4；P為乙烯基、丙烯酸酯基團、甲基丙烯酸酯基團、環氧丙烷基團或環氧基；Sp 為-(CH2 )p -、-(CH2 CH2 O)q -CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -S-CH2 CH2 -或-CH2 CH2 -NH-CH2 CH2 -或-(SiR0 R00 -O)p -，其中p為自2至12之整數，q為自1至3之整數且R0 及R00 彼此獨立地為H、具有1至12個C原子之直鏈烷基、支鏈烷基或環烷基或具有6至12個C原子之芳基；X 為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-CY1 =CY2 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵；Y1 及Y2 彼此獨立地為H、F、Cl或CN；其中R1 及R2 不同於-O-CO-R3 ，且該聯萘基視情況經一或多個R1 或R3 基團取代。
  2. 如請求項1之化合物，其特徵在於其係選自下列各式， 其中P、Sp及X係如上文中所定義，且聯萘基及苯基視情況經一或多個L'基團取代；R'及R" 為選自具有1至12個C原子之視情況經氟化之烷基以及視情況經取代之苯基的不同基團； Z' 為-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-CH2 CH2 -或單鍵；R 為具有1至12個C原子之視情況經氟化之烷基或烷氧基，或具有2至7個C原子之烯基；L' 為具有1至12個C原子之視情況氟化之烷基。
  3. 一種液晶混合物，其特徵在於其包含至少一種如請求項1或2之化合物。
  4. 一種聚合物或各向異性聚合物薄膜，其藉由使處於液晶相及/或定向狀態的如請求項1至3中任一項之化合物或混合物聚合而獲得。
  5. 一種如請求項1至4中任一項之化合物、混合物、聚合物或聚合物薄膜在下列方面之用途：電光學顯示器、LCD、光學膜、偏振器、補償器、光束分光器、反射膜、對準層、濾色器、全息元件、熱燙印箔、彩色影像、裝飾或安全標記、LC顏料、黏著劑、化妝品、診斷學、非線性光學、光學資訊儲存、電子裝置、有機半導體、場效電晶體(FET)、積體電路(IC)組件、薄膜電晶體(TFT)、射頻識別(RFID)標記、有機發光二極體(OLED)、電致發光顯示器、照明裝置、光電裝置、感測器裝置、電極材料、光電導體、電子照相記錄、雷射材料或裝置中；或其作為對掌性摻雜劑之用途。
  6. 一種液晶顯示器、濾色器、偏振器、延遲膜、對準層、認證標記、驗證標記或安全標記、彩色影像，其包含如請求項1至4中任一項之化合物、混合物、聚合物或聚合 物薄膜。
  7. 一種製備如請求項1或2之化合物的方法，其藉由下列步驟來達成：a)使聯萘酚之鈉鹽與二溴苯乙酮分子團反應以形成酮；b)使該酮與烷基格林納(Grignard)試劑反應以形成羥基中間體；c)在二環己基碳化二醯亞胺及二甲胺基吡啶存在的情況下藉由適當酸，或在鹼存在的情況下藉由酸氯化物使該羥基中間體之OH基團酯化，從而獲得所要對掌性產物。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201038527A (en) * 2009-04-24 2010-11-01 Agi Corp 1,1'-bi-2-naphthol derivatives having (meth) acrylates group
JP5451235B2 (ja) * 2009-07-31 2014-03-26 富士フイルム株式会社 複屈折パターンを有する物品の製造方法及び複屈折パターン作製材料
US8168084B2 (en) * 2009-12-18 2012-05-01 Vanderbilt University Polar nematic compounds
DE102011011836A1 (de) * 2010-03-09 2011-09-15 Merck Patent Gmbh Polymerisierbare Verbindungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallmedien und Flüssigkristallanzeigen
TWI443180B (zh) 2010-12-23 2014-07-01 Ind Tech Res Inst 對掌性雙萘基化合物
CN103339224B (zh) * 2011-04-27 2015-07-22 肯特显示器公司 胆甾醇型液晶显示器用四氧联苯酯手性掺杂剂
WO2013134520A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 The University Of Houston System Stable homogeneously mixed nanoscale coatings derived from unique multi-functional and multidentate aromatic adsorbates
KR101521617B1 (ko) * 2013-12-30 2015-05-19 에스케이씨 주식회사 고내열성 및 고내화학성의 보호박막 조성물 및 이를 이용하여 보호박막을 제조하는 방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1326855B1 (de) * 2000-10-20 2008-01-23 MERCK PATENT GmbH Verfahren zur herstellung von cyclischen carbonsäureorthoesterfluoriden und solche verbindungen
ATE269856T1 (de) 2000-10-20 2004-07-15 Merck Patent Gmbh Chirale binaphtol-verbindungen
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
US7223450B2 (en) * 2001-05-21 2007-05-29 Merck Gmbh Chiral compounds
JP2004532345A (ja) * 2001-06-13 2004-10-21 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　ハフトング 液晶媒体および高ねじれ液晶ディスプレイデバイス
JP2003082352A (ja) * 2001-09-17 2003-03-19 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶組成物、選択反射膜、及びその製造方法
JP5841301B2 (ja) 2002-11-15 2016-01-13 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Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ 電気光学的光変調素子、電気光学的ディスプレイおよび変調媒体
JP2006143862A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Nippon Oil Corp 重合性液晶組成物およびこの組成物を用いた液晶フィルム
WO2007039105A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Merck Patent Gmbh Chiral compounds
US7642035B2 (en) * 2006-04-13 2010-01-05 Industrial Technology Research Institute Sensitized photochemical switching for cholesteric liquid crystal displays

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