WO2015064698A1 - 重合性化合物、重合性組成物、高分子、及び光学異方体 - Google Patents

重合性化合物、重合性組成物、高分子、及び光学異方体 Download PDF

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坂本 圭
久美 奥山
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    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Definitions

  • the present invention is a polymerizable compound capable of uniformly converting polarization in a wide wavelength range and producing an optical film whose wavelength dispersibility does not change even when the amount of exposure energy during UV curing is increased.
  • the present invention relates to a polymerizable composition, a polymer, and an optical anisotropic body.
  • FPDs Flat panel display devices
  • optical films such as polarizing plates and retardation plates.
  • the retardation plate examples include a 1 ⁇ 4 wavelength plate that converts linearly polarized light into circularly polarized light, and a 1 ⁇ 2 wavelength plate that converts the polarization vibration plane of linearly polarized light by 90 degrees. These retardation plates can accurately convert a specific monochromatic light into a phase difference of 1 / 4 ⁇ or 1 / 2 ⁇ of the light wavelength.
  • the conventional retardation plate has a problem that polarized light output through the retardation plate is converted into colored polarized light. This is because the material constituting the retardation plate has wavelength dispersion with respect to the retardation, and distribution occurs in the polarization state for each wavelength with respect to white light that is a composite wave in which light rays in the visible light range are mixed.
  • the low molecular weight polymerizable compounds or polymerizable compositions described in these documents have insufficient reverse wavelength dispersion or high melting points that are not suitable for processing in industrial processes. Difficult to apply to film, temperature range showing liquid crystallinity is extremely narrow, solubility in solvents generally used in industrial processes is low, and there are many problems in performance. ing. Further, these low molecular weight polymerizable compounds and the like have a problem in terms of cost because they are synthesized in multiple stages by making full use of a synthesis method using a very expensive reagent.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 10-68816 Japanese Patent Laid-Open No. 10-90521 Japanese Patent Laid-Open No. 11-52131 JP 2000-284126 A (US20020159005A1) JP 2001-4837 A International Publication No. 2000/026705 JP 2002-267838 A JP 2003-160540 A (US20030102458A1) JP 2005-208414 A JP 2005-208415 A JP 2005-208416 A Japanese Patent Laying-Open No.
  • the present invention has been made in view of the above-described prior art, has a practically low melting point, has excellent solubility in general-purpose solvents, can be produced at low cost, and is uniform polarization conversion in a wide wavelength range.
  • the purpose is to provide a cuboid.
  • the present inventors have intensively studied to solve the above problems.
  • the polymerizable compound represented by the following formula (I) or a polymer obtained by polymerizing a polymerizable composition containing the polymerizable compound and a polymerization initiator is used as a constituent material, it is practically low. It has a melting point, is excellent in solubility in general-purpose solvents, can be manufactured at low cost, can perform uniform polarization conversion in a wide wavelength range, and is wavelength-dispersed even when the amount of exposure energy during UV curing is increased.
  • the present inventors have found that an optically anisotropic body having no change in properties can be produced, and have completed the present invention.
  • the polymerizable compounds (1) to (7), the polymerizable compositions (8) and (9), the polymers (10) and (11), and the optical compound (12) A cuboid is provided.
  • Y 1 to Y 9 are each independently a chemical single bond, —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, — OC ( ⁇ O) —O—, —NR 1 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —NR 1 —, —O—C ( ⁇ O) —NR 1 —, —NR 1 — C ( ⁇ O) —O—, —NR 1 —C ( ⁇ O) —NR 1 —, or —NR 1 —O— is represented.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • G 1 and G 2 each independently represents a divalent chain aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • Z 1 , Z 2 and Z 3 each independently represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
  • a x represents a group represented by the following formula (II).
  • R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Or a cycloalkanediyl group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • a 1 represents a trivalent aromatic group which may have a substituent.
  • a 2 and A 3 each independently represents a C 3-30 divalent alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent.
  • a 4 and A 5 each independently represents a C 4-30 divalent aromatic group which may have a substituent.
  • Q 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
  • m and n each independently represents 0 or 1. ⁇ The polymeric compound shown by this.
  • D is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent
  • the alkylene group includes —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, — C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—, or —C ( ⁇ O) — may be present. However, the case where two or more of —O— or —S— are adjacent to each other is excluded.
  • a 1 is a trivalent benzene ring group or a trivalent naphthalene ring group, which may have a substituent.
  • Y 1 to Y 9 are each independently a chemical single bond, —O—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, or —O.
  • the polymerizable compound according to (1) which is —C ( ⁇ O) —O—.
  • Z 1 , Z 2 , and Z 3 are each independently CH 2 ⁇ CH—, CH 2 ⁇ C (CH 3 ) —, or CH 2 ⁇ C (Cl) — (1)
  • G 1 and G 2 are each independently a divalent aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent [the aliphatic group includes —O—, — O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O— or —C ( ⁇ O) — may be present. However, the case where two or more of —O— are adjacent to each other is excluded. ]
  • (7) The polymerizable compound according to (1), wherein G 1 and G 2 are each independently an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms.
  • a polymerizable composition comprising at least one polymerizable compound as described in any of (1) to (7) above and a polymerization initiator.
  • (10) A polymer obtained by polymerizing the polymerizable compound according to any one of (1) to (7) or the polymerizable composition according to (8) or (9).
  • (11) The polymer as described in (10), which is a liquid crystalline polymer.
  • (12) An optical anisotropic body comprising the polymer according to (11) as a constituent material.
  • the polymerizable compound, the polymerizable composition and the polymer of the present invention uniform polarization conversion is possible in a wide wavelength range, and wavelength dispersibility can be achieved even when the amount of exposure energy during UV curing is increased. It is possible to obtain an optically anisotropic body that does not change and that is satisfactory in terms of performance at a low cost. Since the optical anisotropic body of the present invention is composed of the polymerizable compound, the polymerizable composition or the polymer of the present invention, the optical anisotropic body can be obtained at low cost and can perform uniform polarization conversion in a wide wavelength range. It is satisfactory in terms of performance.
  • an antireflection film can be produced by combining with a polarizing plate. This can be suitably used industrially, for example, as an antireflection film for a touch panel or an organic electroluminescence device.
  • the polymerizable compound of the present invention is a compound represented by the formula (I).
  • Y 1 to Y 9 each independently represent a chemical single bond, —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—.
  • —O—C ( ⁇ O) —O—, —NR 1 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —NR 1 —, —O—C ( ⁇ O) —NR 1 —, —NR 1 —C ( ⁇ O) —O—, —NR 1 —C ( ⁇ O) —NR 1 —, —O—NR 1 —, or —NR 1 —O— is represented.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n- A hexyl group etc. are mentioned.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Y 1 to Y 9 are each independently a chemical single bond, —O—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—. Or —O—C ( ⁇ O) —O— is preferable.
  • G 1 and G 2 each independently represents a divalent chain aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent.
  • “may have a substituent” means “unsubstituted or has a substituent” (the same applies hereinafter).
  • Examples of the divalent chain aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms include methylene group, ethylene group, trimethylene group, propylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, decamethylene group [-( An alkylene group having 1 to 20 carbon atoms such as CH 2 ) 10- ]; vinylene group, 1-methylvinylene group, propenylene group, 1-butenylene group, 2-butenylene group, 1-pentenylene group, 2-pentenylene group, etc. And an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms;
  • Examples of the substituent for the divalent chain aliphatic group represented by G 1 and G 2 include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group and isopropoxy group
  • halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom
  • An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a t-butoxy group, an n-pentyloxy group, and an n-hexyloxy group.
  • a fluorine atom, a methoxy group, and an ethoxy group are preferable.
  • the chain aliphatic group includes —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—. , —NR 2 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —NR 2 —, —NR 2 —, or —C ( ⁇ O) — may be present. However, the case where two or more of —O— or —S— are adjacent to each other is excluded.
  • R 2 represents the same hydrogen atom or alkyl group having 1 to 6 carbon atoms as R 1, and is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • the group intervening in the chain aliphatic group is preferably —O—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —C ( ⁇ O) —.
  • G 1 and G 2 are each independently a divalent chain aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent [the aliphatic group includes —O —, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, or —C ( ⁇ O) — may be present. However, this excludes the case where two or more —O— are present adjacent to each other.
  • a divalent chain aliphatic group such as an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and a tetramethylene group.
  • Z 1 to Z 3 each independently represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
  • the alkenyl group preferably has 2 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the halogen atom that is a substituent of the alkenyl group of Z 1 and Z 2 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and the like, and a chlorine atom is preferable.
  • alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms of Z 1 to Z 3 include CH 2 ⁇ CH—, CH 2 ⁇ C (CH 3 ) —, CH 2 ⁇ CH—CH 2 —, CH 3 —CH ⁇ CH—, CH 2 ⁇ CH—CH 2 CH 2 —, CH 2 ⁇ C (CH 3 ) —CH 2 CH 2 —, (CH 3 ) 2 C ⁇ CH—CH 2 —, (CH 3 ) 2 C ⁇ CH —CH 2 CH 2 —, CH 2 ⁇ C (Cl) —, CH 2 ⁇ C (CH 3 ) —CH 2 —, CH 3 —CH ⁇ CH—CH 2 — and the like can be mentioned.
  • a x represents a group represented by the following formula (II).
  • “-” represents a ring bond (the same applies hereinafter).
  • X represents —NR 2 —, an oxygen atom, a sulfur atom, —SO—, or —SO 2 —.
  • R 2 represents the same hydrogen atom or alkyl group having 1 to 6 carbon atoms as R 1 .
  • arbitrary C—H may be replaced by a nitrogen atom.
  • examples of the group in which any C—H is replaced by a nitrogen atom include groups represented by the following formulas.
  • a x is preferably a group represented by the following formula:
  • a group represented by the following formula is particularly preferred.
  • D represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a cycloalkanediyl group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms includes —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O. —, —NR 3 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —NR 3 —, —NR 3 —, or —C ( ⁇ O) — may be present.
  • R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms as in R 1 .
  • alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent of D examples include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an isopropylene group, and n-butylene.
  • Examples of the substituent of the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent of D include a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom; a cyano group; a substituted amino group such as a dimethylamino group; a methoxy group Alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms such as ethoxy group, isopropoxy group, butoxy group; alkoxy having 1 to 12 carbon atoms substituted with alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms such as methoxymethoxy group or methoxyethoxy group A nitro group; an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group; a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group or a cyclohexyl group; a carbon number of 3 to 8 such as a cyclopentyloxy group
  • R 4 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, a phenyl group, or a 4-methylphenyl group
  • R 5 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Examples of the cycloalkanediyl group having 3 to 20 carbon atoms of the optionally substituted cycloalkanediyl group having 3 to 20 carbon atoms include cyclopropanediyl group; cyclobutane-1,2-diyl group, Cyclobutanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group; cyclopentane-1,2-diyl group, cyclopentanediyl group such as cyclopentane-1,3-diyl group; cyclohexane-1,2-diyl group, cyclohexane Cyclohexanediyl groups such as -1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group; cycloheptane-1,2-diyl group, cycloheptane-1,3-diyl group, cycloheptane-1,4
  • the cycloalkanediyl group having 3 to 30 carbon atoms D, N, based on the difference in the configuration of the carbon atom bonded to the Y 9, cis, trans stereoisomers can exist.
  • it may be a cis type, a trans type, or a mixture of cis and trans isomers.
  • Examples of the substituent of the cycloalkanediyl group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent for D include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; a substituted amino group such as a dimethylamino group; C1-C6 alkyl groups such as methyl, ethyl and propyl groups; C1-C6 alkoxy groups such as methoxy, ethoxy and isopropoxy groups; nitro groups; aryls such as phenyl and naphthyl groups A cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group; —C ( ⁇ O) —R 5 ; —C ( ⁇ O) —OR 5 ; —SO 2 R 4 ; And the like.
  • R 4 and R 5 represent the same meaning
  • D is an optionally substituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms
  • the alkylene group includes —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—, or —C ( ⁇ O) — may be present.
  • the case where two or more of —O— or —S— are adjacent to each other is excluded.
  • An alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent is more preferable, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable.
  • a 1 represents a trivalent aromatic group which may have a substituent.
  • the trivalent aromatic group may be a trivalent carbocyclic aromatic group or a trivalent heterocyclic aromatic group. From the viewpoint of better expressing the desired effect of the present invention, a trivalent carbocyclic aromatic group is preferable, a trivalent benzene ring group or a trivalent naphthalene ring group is more preferable, and a trivalent represented by the following formula: The benzene ring group or trivalent naphthalene ring group is more preferable.
  • the substituents Y 1 and Y 2 are described for convenience in order to clarify the bonding state (Y 1 and Y 2 represent the same meaning as described above, and the same applies hereinafter). .
  • a 1 groups represented by the following formulas (A11) to (A25) are more preferable.
  • A13 groups represented by the following formulas (A11), (A13), (A15), (A19), and (A23) are particularly preferred.
  • Examples of the substituent that the trivalent aromatic group of A 1 may have include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; a carbon number of 1 to 6 such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group
  • An alkyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a vinyl group or an allyl group; a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a trifluoromethyl group; a substituted amino group such as a dimethylamino group; a methoxy group or an ethoxy group
  • a C 1-6 alkoxy group such as an isopropoxy group; a nitro group; an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group; —C ( ⁇ O) —R 6 ; —C ( ⁇ O) —OR 6 ; SO 2 R 6 ; R 6 represents an alkyl group
  • a 2 and A 3 each independently represents a C 3-30 divalent alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent.
  • Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms include a cycloalkanediyl group having 3 to 30 carbon atoms and a divalent alicyclic condensed ring group having 10 to 30 carbon atoms.
  • Examples of the cycloalkanediyl group having 3 to 30 carbon atoms include cyclopropanediyl group; cyclobutanediyl group such as cyclobutane-1,2-diyl group and cyclobutane-1,3-diyl group; cyclopentane-1,2-diyl group Cyclopentanediyl groups such as cyclopentane-1,3-diyl group; cyclohexanediyl groups such as cyclohexane-1,2-diyl group, cyclohexane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group; Cycloheptanediyl groups such as cycloheptane-1,2-diyl group, cycloheptane-1,3-diyl group, cycloheptane-1,4-diyl group; cyclooc
  • Examples of the divalent alicyclic condensed ring group having 10 to 30 carbon atoms include decalin-2,5-diyl group, decalin-2,7-diyl group, etc .; adamantane-1,2-diyl group, adamantane Adamantanediyl group such as -1,3-diyl group; bicyclo [2.2.1] heptane-2,3-diyl group, bicyclo [2.2.1] heptane-2,5-diyl group, bicyclo And bicyclo [2.2.1] heptanediyl groups such as [2.2.1] heptane-2,6-diyl group.
  • These divalent alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent at any position.
  • substituents the same ones as exemplified as the substituents of the aromatic groups of the A 1 and the like.
  • a 2 and A 3 a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms is preferable, a cycloalkanediyl group having 3 to 12 carbon atoms is more preferable, and the following formula (A31) to (A34)
  • the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms is a cis type or a trans type based on a difference in configuration of carbon atoms bonded to Y 1 , Y 3 (or Y 2 , Y 4 ).
  • Stereoisomers can exist.
  • a cis-type isomer (A32a) and a trans-type isomer (A32b) may exist.
  • it may be a cis type, a trans type, or a mixture of cis and trans isomers.
  • a trans type Preferably, there is a trans type.
  • a 4 and A 5 each independently represents a divalent aromatic group having 4 to 30 carbon atoms, which may have a substituent.
  • the aromatic groups of A 4 and A 5 may be monocyclic or polycyclic.
  • Preferable specific examples of A 4 and A 5 include the following.
  • the divalent aromatic groups of A 4 and A 5 may have a substituent at any position.
  • substituents include a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a nitro group, and a —C ( ⁇ O) —OR 7 group.
  • R 7 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkoxy group are preferable.
  • the halogen atom is preferably a fluorine atom
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a methyl group, an ethyl group or a propyl group
  • the alkoxy group is more preferably a methoxy group or an ethoxy group.
  • a 4 and A 5 may each independently have a substituent, the following formulas (A41) and (A42) And a group represented by (A43) is more preferred, and a group represented by formula (A41) which may have a substituent is particularly preferred.
  • Q 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent include the same groups as those exemplified for R 1 above.
  • Q 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • m and n each independently represents 0 or 1, and it is preferable that m and n are both 0.
  • the polymerizable compound of the present invention can be produced, for example, by the reaction shown below.
  • Y 1 to Y 8 , G 1 , G 2 , Z 1 to Z 3 , A x , D, A 1 to A 5 , Q 1 , m, and n represent the same meaning as described above.
  • L represents a leaving group such as a hydroxyl group, a halogen atom, a methanesulfonyloxy group, or a p-toluenesulfonyloxy group
  • —Y 9a represents a group that reacts with —L to become —Y 9 —.
  • a hydrazine compound (hydrazine compound (3)) represented by the formula (3) is converted into a carbonyl compound (carbonyl compound (4)) represented by the formula (4) and [hydrazine compound (3): carbonyl compound ( 4)] in a molar ratio of 1: 2 to 2: 1, preferably 1: 1.5 to 1.5: 1, and the compound represented by formula (II) (compound (II))
  • the compound represented by the formula (5) (compound (5)) is added to this in a molar ratio of [compound (II): compound (5)] of 1: 1 to 1: 2
  • the target polymerizable compound represented by the formula (I) of the present invention can be produced by reacting preferably at a ratio of 1: 1.1 to 1: 1.5.
  • an acid catalyst such as an organic acid such as ( ⁇ ) -10-camphorsulfonic acid and paratoluenesulfonic acid; an inorganic acid such as hydrochloric acid and sulfuric acid;
  • an acid catalyst By adding an acid catalyst, the reaction time may be shortened and the yield may be improved.
  • the addition amount of the acid catalyst is usually 0.001 to 1 mol with respect to 1 mol of the carbonyl compound (4). Further, the acid catalyst may be added as it is, or may be added as a solution dissolved in an appropriate solution.
  • the solvent used in this reaction is not particularly limited as long as it is inert to the reaction.
  • alcohol solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, t-butyl alcohol; diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane Ether solvents such as 1,4-dioxane and cyclopentyl methyl ether; ester solvents such as ethyl acetate, propyl acetate and methyl propionate; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene; n-pentane, n -Aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane and n-heptane; Amides solvents such as N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and hexamethyl
  • the amount of the solvent used is not particularly limited and can be appropriately determined in consideration of the type of compound used, reaction scale, etc., but is usually 1 to 100 g with respect to 1 g of the hydrazine compound (3).
  • the reaction proceeds smoothly in the temperature range from ⁇ 10 ° C. to the boiling point of the solvent used.
  • the reaction time for each reaction is usually from several minutes to several hours depending on the reaction scale.
  • compound (II) can be reacted with compound (5) to obtain the desired product.
  • the combination of the compound (II) and the compound (5) that is, the combination of the group (-L) of the compound (II) involved in the reaction and the group: -Y 9a of the compound (5), What is necessary is just to select suitably.
  • an acid halide (5a) in which —Y 9a is —C ( ⁇ O) X a may be used.
  • X a represents a chlorine atom, a halogen atom such as a bromine atom.
  • the reaction between compound (IIa) and compound (5a) is preferably carried out in the presence of a base such as triethylamine.
  • the amount of the base to be used is generally 1 to 3 mol per 1 mol of compound (IIa).
  • the solvent used in this reaction is not particularly limited as long as it is inert to the reaction. Specifically, the same as those exemplified as the solvent in the reaction of the compound (4) and the compound (3) can be mentioned.
  • the hydrazine compound (3) can be produced as follows.
  • X b represents a leaving group such as a halogen atom, a methanesulfonyloxy group, and a p-toluenesulfonyloxy group.
  • the solvent used in this reaction is not particularly limited as long as it is inert to the reaction.
  • alcohol solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, t-butyl alcohol; diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane Ether solvents such as 1,4-dioxane and cyclopentyl methyl ether; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene; aliphatic hydrocarbon solvents such as n-pentane, n-hexane and n-heptane; And amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and hexamethylphosphoric triamide; sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; and mixed
  • the amount of the solvent to be used is not particularly limited and can be appropriately determined in consideration of the type of compound used, reaction scale, etc., but is usually 1 to 100 g with respect to 1 g of hydrazine.
  • the reaction proceeds smoothly in a temperature range from ⁇ 10 ° C. to the boiling point of the solvent used.
  • the reaction time for each reaction is usually from several minutes to several hours depending on the reaction scale.
  • the carbonyl compound (4) typically has an ether bond (—O—), an ester bond (—C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —), a carbonate bond (—O—).
  • Formation of an ether bond can be performed as follows.
  • D1-hal hal represents a halogen atom; the same shall apply hereinafter
  • D2-OMet Metal represents an alkali metal (mainly sodium). The same) is mixed and condensed (Williamson synthesis).
  • D1 and D2 represent arbitrary organic groups (the same applies hereinafter).
  • a compound represented by the formula: D1-hal and a compound represented by the formula: D2-OH are mixed and condensed in the presence of a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.
  • a compound represented by the formula: D1-J J represents an epoxy group
  • a compound represented by the formula: D2-OH are mixed in the presence of a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.
  • a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.
  • D1-OFN OFN represents a group having an unsaturated bond
  • D2-OMet are mixed with a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. In the presence, they are mixed and subjected to an addition reaction.
  • a compound represented by the formula: D1-hal and a compound represented by the formula: D2-OMet are mixed and condensed in the presence of copper or cuprous chloride (Ullman condensation).
  • Formation of an ester bond and an amide bond can be performed as follows.
  • a compound represented by the formula: D1-COOH and a compound represented by the formula: D2-OH or D2-NH 2 are dehydrated in the presence of a dehydration condensing agent (N, N-dicyclohexylcarbodiimide or the like). Allow to condense.
  • a dehydration condensing agent N, N-dicyclohexylcarbodiimide or the like. Allow to condense.
  • a compound represented by the formula: D1-CO-hal is obtained by allowing a halogenating agent to act on the compound represented by the formula: D1-COOH, which is combined with the formula: D2-OH or D2-NH. The compound represented by 2 is reacted in the presence of a base.
  • the carbonyl compound (4) can be produced by the method shown in the following reaction formula.
  • L 1 and L 2 represent a hydroxyl group, a halogen, An atom, a leaving group such as a methanesulfonyloxy group, a p-toluenesulfonyloxy group, etc.
  • -Y 1a represents a group that reacts with -L 1 to become -Y 1-
  • -Y 2a represents- And represents a group that reacts with L 2 to become —Y 2 —.
  • Y 1 is a group represented by Y 11 —C ( ⁇ O) —O—, and the formula: Z 2 —Y 8 —G 2 —Y 6 —A 5 — (Y 4 — A group represented by A 3 ) n —Y 2 — is a group represented by the formula: Z 1 —Y 7 —G 1 —Y 5 —A 4 — (Y 3 —A 2 ) m —Y 1 —; A method for producing the same compound (4 ′) is shown below.
  • the compound (7) is a compound (carboxylic acid) in which L 1 is a hydroxyl group in the formula (7), dehydration of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, dicyclohexylcarbodiimide, etc.
  • the target product can be obtained by reacting in the presence of a condensing agent.
  • the amount of the dehydrating condensing agent to be used is generally 1 to 3 mol per 1 mol of compound (7).
  • the compound (7) is a compound (carboxylic acid) in which L 1 is a hydroxyl group in the formula (7), a sulfonyl halide such as methanesulfonyl chloride or p-toluenesulfonyl chloride, triethylamine, diisopropylethylamine,
  • a base such as pyridine or 4- (dimethylamino) pyridine.
  • the amount of the sulfonyl halide to be used is generally 1 to 3 mol per 1 mol of compound (7).
  • the amount of the base to be used is generally 1 to 3 mol per 1 mol of compound (7).
  • a compound (mixed acid anhydride) in which L 1 is a sulfonyloxy group may be isolated to perform the next reaction.
  • the desired product can be obtained by reacting in the presence of a base.
  • a base examples include organic bases such as triethylamine and pyridine; and inorganic bases such as sodium hydroxide, sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate.
  • the amount of the base to be used is generally 1 to 3 mol per 1 mol of compound (7).
  • Examples of the solvent used in the above reaction include chlorine solvents such as chloroform and methylene chloride; amide solvents such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and hexamethylphosphoric triamide; Ethers such as 1,4-dioxane, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxolane; sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene; aliphatic hydrocarbon solvents such as n-pentane, n-hexane and n-octane; alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclopentane and cyclohexane; and mixed solvents composed of two or more of these solvents; It is done.
  • the compound (6) is a known substance and can be produced by a known method. For example, it can be produced by the method shown in the following reaction formula (see WO2009 / 042544 and The Journal of Organic Chemistry, 2011, 76, 8082-8087, etc.). What is marketed as a compound (6) can also be refine
  • a 1 and Q 1 represent the same meaning as described above, A 1a represents a divalent aromatic group that becomes A 1 by formylation or acylation, R ′ represents a methyl group, (Represents a protecting group for a hydroxyl group such as an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as an ethyl group and an alkoxyalkyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a methoxymethyl group.) That is, the hydroxyl group of a dihydroxy compound (1,4-dihydroxybenzene, 1,4-dihydroxynaphthalene, etc.) represented by the formula (6a) is alkylated to obtain a compound represented by the formula (6b), and then OR 'The ortho-position of the group is formylated or acylated by a known method to obtain a compound represented by the formula (6c), and this is deprotected (dealkylated) to be the target Compound (6) can be obtained. Moreover, what is marketed as a compound
  • Many of the compounds (7) are known compounds, and include an ether bond (—O—), an ester bond (—C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —), a carbonate bond (—O—).
  • Y 12 represents —O—C ( ⁇ O) —Y 12 represents Y .R representing the 3 become group, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, represents a); phenyl, p- aryl group which may have a substituent such as a methyl phenyl group.
  • the sulfonyl chloride represented by the formula (10) is reacted with the compound (9 ′) in the presence of a base such as triethylamine or 4- (dimethylamino) pyridine.
  • the reaction is performed by adding the compound (8) and a base such as triethylamine, 4- (dimethylamino) pyridine to the reaction mixture.
  • a base such as triethylamine, 4- (dimethylamino) pyridine.
  • the amount of sulfonyl chloride to be used is generally 0.5-0.7 equivalent relative to 1 equivalent of compound (9 ′).
  • the amount of compound (8) to be used is generally 0.5-0.6 equivalent per 1 equivalent of compound (9 ′).
  • the amount of the base to be used is generally 0.5-0.7 equivalent relative to 1 equivalent of compound (3).
  • the reaction temperature is 20 to 30 ° C., and the reaction time is several minutes to several hours depending on the reaction scale and the like.
  • a solvent used for the said reaction what was illustrated as a solvent which can be used when manufacturing the said compound (4 ') is mentioned. Of these, ethers are preferred.
  • the amount of the solvent to be used is not particularly limited and can be appropriately determined in consideration of the type of compound used, reaction scale, etc., but is usually 1 to 50 g with respect to 1 g of compound (9 ′).
  • any reaction after the completion of the reaction, the usual post-treatment operation in organic synthetic chemistry is performed, and if desired, by applying known separation / purification means such as column chromatography, recrystallization method, distillation method, etc. Product can be isolated.
  • separation / purification means such as column chromatography, recrystallization method, distillation method, etc.
  • the structure of the target compound can be identified by measurement of NMR spectrum, IR spectrum, mass spectrum, etc., elemental analysis or the like.
  • the second of the present invention is a polymerizable composition containing the polymerizable compound of the present invention and a polymerization initiator.
  • a polymerization initiator is mix
  • the polymerization initiator to be used an appropriate one may be selected and used according to the type of polymerizable group possessed by the polymerizable compound. For example, a radical polymerization initiator is used if the polymerizable group is radically polymerizable, an anionic polymerization initiator is used if it is an anionically polymerizable group, and a cationic polymerization initiator is used if it is a cationically polymerizable group. Good.
  • the radical polymerization initiator includes a thermal radical generator which is a compound that generates an active species capable of initiating polymerization of a polymerizable compound by heating; and visible light, ultraviolet light (i-line, etc.), far ultraviolet light, electron Any of photoradical generators, which are compounds that generate active species capable of initiating polymerization of polymerizable compounds upon exposure to exposure light such as X-rays and X-rays, can be used, but photoradical generators are used. Is preferred.
  • Photoradical generators include acetophenone compounds, biimidazole compounds, triazine compounds, O-acyloxime compounds, onium salt compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, ⁇ -diketone compounds, polynuclear quinone compounds , Xanthone compounds, diazo compounds, imide sulfonate compounds, and the like. These compounds are components that generate active radicals or active acids or both active radicals and active acids upon exposure.
  • a photoradical generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • acetophenone compounds include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, Examples thereof include 1,2-octanedione, 2-benzyl-2-dimethylamino-4′-morpholinobutyrophenone, and the like.
  • biimidazole compound examples include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole, 2 , 2'-bis (2-bromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetraphenyl-1 , 2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimi
  • a hydrogen donor in combination because sensitivity can be further improved.
  • the “hydrogen donor” means a compound that can donate a hydrogen atom to a radical generated from a biimidazole compound by exposure.
  • the hydrogen donor mercaptan compounds, amine compounds and the like defined below are preferable.
  • Examples of mercaptan compounds include 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, 2-mercapto-2,5-dimethylaminopyridine and the like. Can be mentioned.
  • Examples of amine compounds include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, ethyl-4-dimethylaminobenzoate, Examples include 4-dimethylaminobenzoic acid and 4-dimethylaminobenzonitrile.
  • triazine compounds examples include 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (5-methylfuran -2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine 2- [2- (4-diethylamino-2-methylphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -4 , 6-Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-tri
  • O-acyloxime compounds include 1- [4- (phenylthio) phenyl] -heptane-1,2-dione 2- (O-benzoyloxime), 1- [4- (phenylthio) phenyl]- Octane-1,2-dione 2- (O-benzoyloxime), 1- [4- (benzoyl) phenyl] -octane-1,2-dione 2- (O-benzoyloxime), 1- [9-ethyl- 6- (2-Methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -ethanone 1- (O-acetyloxime), 1- [9-ethyl-6- (3-methylbenzoyl) -9H-carbazole-3- Yl] -ethanone 1- (O-acetyloxime), 1- (9-ethyl-6-benzoyl-9H-carbazol-3-yl) -ethanone 1- (O-acetyl)
  • anionic polymerization initiator examples include alkyl lithium compounds; monolithium salts or monosodium salts such as biphenyl, naphthalene, and pyrene; polyfunctional initiators such as dilithium salt and trilithium salt; and the like.
  • the cationic polymerization initiator examples include proton acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, perchloric acid and trifluoromethanesulfonic acid; Lewis acids such as boron trifluoride, aluminum chloride, titanium tetrachloride and tin tetrachloride; A combined system of a group onium salt or an aromatic onium salt and a reducing agent.
  • proton acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, perchloric acid and trifluoromethanesulfonic acid
  • Lewis acids such as boron trifluoride, aluminum chloride, titanium tetrachloride and tin tetrachloride
  • a combined system of a group onium salt or an aromatic onium salt and a reducing agent can be used singly or in combination of two or more.
  • the blending ratio of the polymerization initiator is usually 0.1 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable
  • a surfactant is added to the polymerizable composition of the present invention in order to adjust the surface tension.
  • the surfactant is not particularly limited, but a nonionic surfactant is usually preferable.
  • a commercially available product may be used as the nonionic surfactant, and examples thereof include a nonionic surfactant that is an oligomer having a molecular weight of about several thousand, such as KH-40 manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.
  • the blending ratio of the surfactant is usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable compound.
  • the polymerizable composition of the present invention further includes other copolymerizable monomers, metals, metal complexes, dyes, pigments, fluorescent materials, phosphorescent materials, leveling agents, thixotropic agents, and gelling agents described later.
  • Other additives such as polysaccharides, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, antioxidants, ion exchange resins, and metal oxides such as titanium oxide may be blended.
  • the blending ratio of other additives is usually 0.1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable compound.
  • the polymerizable composition of the present invention can be usually prepared by mixing and dissolving a predetermined amount of the polymerizable compound of the present invention, a polymerization initiator, and optionally other additives in an appropriate organic solvent. .
  • Organic solvents to be used include ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone and methyl ethyl ketone; acetate esters such as butyl acetate and amyl acetate; halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane and dichloroethane; 1,4-dioxane, cyclopentylmethyl And ethers such as ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and 1,3-dioxolane;
  • ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone and methyl ethyl ketone
  • acetate esters such as butyl acetate and amyl acetate
  • halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane and dichloroethane
  • 1,4-dioxane 1,4-dioxane
  • cyclopentylmethyl And ethers such as
  • the polymerizable composition obtained as described above is useful as a raw material for producing the polymer and optical anisotropic body of the present invention, as will be described later.
  • the third of the present invention is (1) a polymer obtained by polymerizing the polymerizable compound of the present invention, or (2) a polymer obtained by polymerizing the polymerizable composition of the present invention. is there.
  • polymerization means a chemical reaction in a broad sense including a crosslinking reaction in addition to a normal polymerization reaction.
  • Polymer obtained by polymerizing the polymerizable compound of the present invention includes a homopolymer of the polymerizable compound of the present invention and the polymerizability of the present invention. Examples thereof include a copolymer composed of two or more kinds of compounds, or a copolymer of the polymerizable compound of the present invention and another copolymerizable monomer.
  • Examples of the other copolymerizable monomers include commercially available products such as LC-242 (manufactured by BASF), JP-A-2007-002208, JP-A-2009-173893, and JP-A-2009-274984. Gazette, JP 2010-030979 A, JP 2010-031223 A, JP 2011-006360 A, WO 2012/141245 pamphlet, WO 2012/147904 pamphlet, WO 2012/169424 pamphlet, WO 2012/176679 pamphlet, And compounds described in WO2013 / 018526 pamphlet.
  • copolymerizable monomers include 4- (2-methacryloyloxyethyloxy) benzoic acid-4′-methoxyphenyl, 4- (6-methacryloyloxyhexyloxy) benzoic acid biphenyl, 4- (2 -Acryloyloxyethyloxy) benzoic acid-4'-cyanobiphenyl, 4- (2-methacrylolyloxyethyloxy) benzoic acid-4'-cyanobiphenyl, 4- (2-methacrylolyloxyethyloxy) benzoic acid -3 ′, 4′-difluorophenyl, 4- (2-methacryloyloxyethyloxy) benzoic acid naphthyl, 4-acryloyloxy-4′-decylbiphenyl, 4-acryloyloxy-4′-cyanobiphenyl, 4- (2 -Acryloyloxyethyloxy) -4'-cyanobiphenyl, 4- (2-methacrylic
  • polyfunctional monomers having a plurality of polymerizable unsaturated groups such as acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group and allyl group can also be used.
  • polyfunctional monomers include 1,2-butanediol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, neopentanediol diacrylate, and 1,6-hexanediol.
  • Alkanediol diacrylates such as diacrylate; 1,2-butanediol dimethacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, neopentanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol di
  • Alkanediol dimethacrylates such as metalylate; polyethylene glycols such as ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate Acrylates; polypropylene glycol diacrylates such as propylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetrapropylene glycol diacrylate; ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene Polyethylene glycol dimethacrylates
  • (Co) polymerization of the polymerizable compound of the present invention and other copolymerizable monomers used as necessary can be carried out in the presence of a suitable polymerization initiator.
  • the proportion of the polymerization initiator used may be the same as the proportion of the polymerizable compound in the polymerizable composition.
  • the content of the polymerizable compound unit of the present invention is particularly limited. However, it is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 40% by weight based on the total structural units. If it exists in this range, since the glass transition temperature (Tg) of a polymer is high and high film
  • Tg glass transition temperature
  • the polymer of (1) includes (A) the polymerizable compound in the presence of a suitable polymerization initiator, and other copolymerizable monomers used as necessary. (Co) polymerization in a suitable organic solvent, the target polymer is isolated, and the resulting polymer is dissolved in a suitable organic solvent to prepare a solution.
  • a solution prepared by dissolving, for example, a polymerization initiator together with a polymerization initiator on a substrate by a known coating method, then removing the solvent, and then heating or irradiating active energy rays to perform a polymerization reaction is preferable.
  • the polymerization initiator to be used include those exemplified as the components of the polymerizable composition.
  • the organic solvent used in the polymerization reaction (A) is not particularly limited as long as it is inert.
  • aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and mesitylene
  • ketones such as cyclohexanone, cyclopentanone and methyl ethyl ketone
  • acetate esters such as butyl acetate and amyl acetate
  • halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane and dichloroethane
  • ethers such as cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran and tetrahydropyran;
  • those having a boiling point of 60 to 250 ° C. are preferred, and those having a temperature of 60 to 150 ° C. are more preferred, from the viewpoint of excellent handleability.
  • Examples of the organic solvent for dissolving the polymer in the method (A) and the organic solvent used in the method (B) include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, and cyclohexanone; Ester solvents such as butyl acetate and amyl acetate; halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, chloroform and dichloroethane; tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dioxane, cyclopentylmethyl ether, 1,3 -Ether solvents such as dioxolane; aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, ⁇ -butyrolactone, N-methylpyrrolidone; and the like.
  • a known and usual material can be used regardless of organic or inorganic.
  • organic materials include polycycloolefins (for example, ZEONEX, ZEONOR (registered trademark; manufactured by Zeon Corporation), ARTON (registered trademark; manufactured by JSR Corporation), and APPEL (registered trademark; manufactured by Mitsui Chemicals)), polyethylene.
  • inorganic materials include silicon, glass, and calcite. Of these, organic materials are preferred.
  • the substrate used may be a single layer or a laminate. As the substrate, an organic material is preferable, and a resin film using the organic material as a film is more preferable.
  • a known method can be used, for example, a curtain coating method.
  • polymer obtained by polymerizing the polymerizable composition of the present invention The polymer of the present invention can be easily obtained by polymerizing the polymerizable composition of the present invention.
  • a polymerizable composition containing a polymerization initiator as described above, particularly a photopolymerization initiator it is preferable to use a polymerizable composition containing a polymerization initiator as described above, particularly a photopolymerization initiator.
  • the polymer of the present invention by applying the method (B), that is, the polymerizable composition of the present invention onto a substrate and polymerizing the same.
  • the substrate to be used include a substrate used for producing an optical anisotropic body described later.
  • Examples of the method for applying the polymerizable composition of the present invention on a substrate include known and commonly used coating methods such as bar coating, spin coating, roll coating, gravure coating, spray coating, die coating, cap coating, and dipping. .
  • a known and commonly used organic solvent may be added to the polymerizable composition of the present invention. In this case, it is preferable to remove the organic solvent by natural drying, heat drying, reduced pressure drying, reduced pressure heat drying or the like after applying the polymerizable composition of the present invention on the substrate.
  • Examples of the method for polymerizing the polymerizable compound or the polymerizable composition of the present invention include a method of irradiating active energy rays, a thermal polymerization method, etc., but it is active because the reaction proceeds at room temperature without requiring heating.
  • a method of irradiating energy rays is preferable.
  • a method of irradiating light such as ultraviolet rays is preferable because the operation is simple.
  • the temperature during irradiation is preferably 30 ° C. or lower.
  • the light irradiation intensity is usually in the range of 1 W / m 2 to 10 kW / m 2 , preferably in the range of 5 W / m 2 to 2 kW / m 2 .
  • the polymer obtained by polymerizing the polymerizable compound or polymerizable composition of the present invention can be used as a single substance by peeling from the substrate, or it can be used as it is as an organic material for an optical film without peeling from the substrate. You can also.
  • the number average molecular weight of the polymer of the present invention obtained as described above is preferably 500 to 500,000, more preferably 5,000 to 300,000. If the number average molecular weight is within such a range, a high film hardness can be obtained and handleability is excellent, which is desirable.
  • the number average molecular weight of the polymer can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using monodispersed polystyrene as a standard sample and tetrahydrofuran as an eluent.
  • the polymer of the present invention is presumed that the cross-linking points exist uniformly in the molecule, has high cross-linking efficiency, and is excellent in hardness. According to the polymer of the present invention, an optical film that can perform uniform polarization conversion in a wide wavelength range and is satisfactory in terms of performance can be obtained at low cost.
  • optical anisotropic body of the present invention comprises the polymer of the present invention as a constituent material.
  • the optical anisotropic body of the present invention can be obtained, for example, by forming an alignment film on a substrate and further forming a polymer film made of the polymer of the present invention on the alignment film.
  • the alignment film is formed on the surface of the substrate in order to regulate the alignment of the organic semiconductor compound in one direction in the plane.
  • the alignment film is formed by applying a solution (composition for alignment film) containing a polymer such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyester, polyarylate, polyamideimide, or polyetherimide onto the substrate in a film shape, drying, and unidirectional It can be obtained by rubbing.
  • the thickness of the alignment film is preferably 0.001 to 5 ⁇ m, and more preferably 0.001 to 1 ⁇ m.
  • the alignment film or the substrate can be rubbed.
  • the rubbing treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method of rubbing the alignment film in a certain direction with a roll made of a synthetic fiber such as nylon or a natural fiber such as cotton or a felt.
  • a function of regulating the alignment in one direction within the plane can also be provided by a method of irradiating the surface of the alignment film with polarized ultraviolet rays.
  • the method for forming the liquid crystal layer comprising the polymer of the present invention on the alignment film includes the same method as described in the section of the polymer of the present invention.
  • the optical anisotropic body of the present invention is composed of the polymer of the present invention, the optical anisotropic body can be manufactured at low cost and can perform uniform polarization conversion in a wide wavelength range, and has excellent performance. is there.
  • the optical anisotropic body of the present invention include a retardation plate, an alignment film for liquid crystal display elements, a polarizing plate, a viewing angle widening plate, a color filter, a low-pass filter, a light polarizing prism, and various optical filters.
  • a three-necked reactor equipped with a thermometer was charged with 4.00 g (9.56 mmol) of Intermediate B synthesized in Step 2 and 60 ml of THF in a nitrogen stream to obtain a uniform solution.
  • 1.12 g (9.78 mmol) of methanesulfonyl chloride was added, and the reactor was immersed in a water bath to adjust the internal temperature of the reaction solution to 20 ° C.
  • 1.01 g (9.99 mmol) of TEA was added dropwise over 5 minutes while maintaining the internal temperature of the reaction solution at 20 to 30 ° C. After completion of the dropwise addition, the whole volume was further stirred at 25 ° C. for 2 hours.
  • Step 5 Synthesis of Compound 1
  • 2.00 g (1.78 mmol) of the intermediate D synthesized in Step 4 was dissolved in 20 ml of THF in a nitrogen stream and cooled to 0 ° C.
  • acryloyl chloride 240 mg (2.66 mmol) and TEA 358 mg (3.54 mmol) were added to the reaction solution.
  • the reaction solution was poured into 50 ml of water and extracted with 200 ml of ethyl acetate. The ethyl acetate layer was dried over anhydrous sodium sulfate.
  • Step 3 Synthesis of Compound 2
  • 1.20 g (1.37 mmol) of the intermediate F synthesized in Step 2 was dissolved in 15 ml of THF in a nitrogen stream and cooled to 0 ° C.
  • 247 mg (2.73 mmol) of acryloyl chloride and 416 mg (4.11 mmol) of TEA were added, and the whole volume was stirred at 25 ° C. for 2 hours.
  • the reaction solution was poured into 50 ml of water and extracted with 200 ml of ethyl acetate.
  • Step 2 Synthesis of Compound 1r
  • 1.00 g (1.06 mmol) of the intermediate C synthesized in Step 3 of Example 1 was dissolved in 30 ml of THF in a nitrogen stream.
  • 0.22 ml (0.22 mmol) of 1N hydrochloric acid and 0.38 g (1.60 mmol) of the intermediate ⁇ synthesized in Step 1 were added and reacted at 40 ° C. for 2 hours.
  • phase transition temperature 10 mg of each of compounds 1, 2, 1r, and 2r was weighed and a glass substrate with a polyimide alignment film subjected to rubbing treatment in the solid state (trade name: alignment-treated glass substrate; EHC Co., Ltd.). , Ltd.) between two sheets. This substrate was placed on a hot plate, heated from 40 ° C. to 250 ° C., and then cooled again to 40 ° C. Changes in the structure of the structure when the temperature was raised and lowered were observed with a polarizing microscope (Nikon Corporation, ECLIPSE LV100POL type).
  • the measured phase transition temperatures are shown in Table 1 below.
  • C represents Crystal
  • N represents Nematic
  • I represents Isotropic.
  • Crystal means that the test compound is in a solid phase
  • Nematic means that the test compound is in a nematic liquid crystal phase
  • Isotropic means that the test compound is in an isotropic liquid phase. Show.
  • Example 3 1.0% of Compound 1 obtained in Example 1, 30 mg of photopolymerization initiator (BASF, Irgacure 379EG), and 1% cyclopentanone of surfactant (AGC Seimi Chemical Co., KH-40) 100 mg of the solution was dissolved in 2.3 g of cyclopentanone. This solution was filtered through a disposable filter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to obtain a polymerizable composition 1.
  • BASF photopolymerization initiator
  • AAC Seimi Chemical Co., KH-40 1% cyclopentanone of surfactant
  • Example 4 In Example 3, a polymerizable composition 2 was obtained in the same manner as in Example 3, except that the compound 2 obtained in Example 2 was used instead of the compound 1.
  • Example 2 (Comparative Example 2) In Example 3, a polymerizable composition 1r was obtained in the same manner as in Example 3, except that the compound 1r obtained in Comparative Example 1 was used instead of the compound 1.
  • Example 3 a polymerizable composition 2r was obtained in the same manner as in Example 3 except that the compound 2r was used instead of the compound 1.
  • the film thickness ( ⁇ m), phase difference (Re) at a wavelength of 548.5 nm, and ⁇ and ⁇ values of the liquid crystalline polymer film obtained by polymerization are summarized in Table 2 below.
  • is smaller than 1 and ⁇ is larger than 1 when exhibiting an ideal wavelength dispersion exhibiting broadband properties, that is, reverse wavelength dispersion.
  • ⁇ and ⁇ have the same value. If it has a general normal variance, ⁇ will be greater than 1 and ⁇ will be less than 1. That is, flat wavelength dispersion in which ⁇ and ⁇ are approximately the same value, or reverse wavelength dispersion in which ⁇ is smaller than 1 and ⁇ is larger than 1, ⁇ is smaller than 1, and ⁇ is A reverse wavelength dispersion of greater than 1 is particularly preferred.
  • the optical anisotropic bodies obtained from the compounds 1 and 2 of Examples 3 and 4 not only have ideal reverse wavelength dispersion, but also the wavelength dispersion does not change depending on the exposure amount.
  • the optically anisotropic body composed of the compound 1r of Comparative Example 2 was polymerized by irradiating with 2000 mJ / cm 2 of ultraviolet rays, but had reverse wavelength dispersion, but irradiated with 2500 mJ / cm 2 of ultraviolet rays.
  • the polymerized product has flat wavelength dispersion. That is, the wavelength dispersion changes with the exposure amount.
  • the optically anisotropic body obtained from the compound 2r of Comparative Example 3 is normally dispersible although the wavelength dispersibility does not change depending on the exposure dose.
  • Compounds 1 and 2 of Examples 3 and 4 have practically low melting points, are excellent in solubility in general-purpose solvents, can be produced at low cost, and can be uniformly polarized in a wide wavelength range. And a polymerizable compound, a polymerizable composition and a polymer, and an optically anisotropic substance whose wavelength dispersion does not change even when the amount of exposure energy at the time of ultraviolet curing is increased.

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Abstract

 本発明は、式(I)で示される重合性化合物、該重合性化合物及び重合開始剤を含有する重合性組成物、前記重合性化合物又は重合性組成物を重合して得られる高分子、並びに該高分子を構成材料とする光学異方体である。式(1)中、Y~Yは、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-等を、G、Gは炭素数1~20の二価の鎖状脂肪族基等を、Z~Zは炭素数2~10のアルケニル基等を、Aは下記式(II)で表される基(Xは酸素原子、硫黄原子等を表す。)を、Dは炭素数1~20のアルキレン基等を、Aは三価の芳香族基等を、A、Aは炭素数3~30の二価の脂環式炭化水素基等を、A、Aは炭素数4~30の二価の芳香族基等を、Qは炭素数1~6のアルキル基等を、m、nは0又は1を表す。

Description

重合性化合物、重合性組成物、高分子、及び光学異方体
 本発明は、広い波長域において一様の偏光変換が可能で、かつ、紫外線硬化の際の露光エネルギー量を多くしても波長分散性が変化しない光学フィルムを作製することができる、重合性化合物、重合性組成物及び高分子、並びに光学異方体に関する。
 フラットパネル表示装置(FPD)は、偏光板や位相差板等の光学フィルムを用いることにより高精細な表示が可能であることから、優れた表示デバイスとして広く使用されている。
 位相差板には、直線偏光を円偏光に変換する1/4波長板や直線偏光の偏光振動面を90度変換する1/2波長板等がある。これらの位相差板は、ある特定の単色光に対して正確に光線波長の1/4λあるいは1/2λの位相差に変換可能なものである。
 しかしながら、従来の位相差板には、位相差板を通過して出力される偏光が有色の偏光に変換されてしまうという問題があった。これは、位相差板を構成する材料が位相差について波長分散性を有し、可視光域の光線が混在する合成波である白色光に対して各波長ごとの偏光状態に分布が生じることから、全ての波長領域において正確な1/4λあるいは1/2λの位相差に調整することが不可能であることに起因する。
 このような問題を解決するため、広い波長域の光に対して均一な位相差を与え得る広帯域位相差板、いわゆる逆波長分散性を有する位相差板が種々検討されている(例えば、特許文献1~6)。
 一方、モバイルパソコン、携帯電話等携帯型の情報端末の高機能化及び普及に伴い、フラットパネル表示装置の厚みを極力薄く抑えることが求められてきている。その結果、構成部材である位相差板の薄層化も求められている。
 薄層化の方法としては、フィルム基材に低分子重合性化合物を含有する重合性組成物を塗布することにより位相差板を作成する方法が、近年では最も有効な方法とされている。優れた波長分散性を有する低分子重合性化合物又はそれを用いた重合性組成物の開発が多く行われている(例えば、特許文献7~24)。
 しかしながら、これらの文献に記載の低分子重合性化合物又は重合性組成物は、逆波長分散性が不十分であったり、工業的プロセスにおける加工には適していない高い融点を有しているため、フィルムに塗布することが困難であったり、液晶性を示す温度範囲が極端に狭かったり、工業的プロセスにおいて一般に使用される溶媒への溶解度が低かったりする等、性能面で多くの課題を有している。また、これらの低分子重合性化合物等は、非常に高価な試薬を用いる合成法を駆使し、多段階で合成されるものであることから、コスト面でも課題を有していた。
 その一方で、これらの課題を解決する液晶材料として、新規な重合性ヒドラゾン化合物や重合性アジン化合物が提案されている(特許文献25~30)。
 しかしながら、これらの重合性アジン化合物を塗布して乾燥、配向処理したのち、紫外線を用いて光架橋して高分子膜を形成する際、その露光エネルギー量に応じて波長分散が変化してしまう場合があった。すなわち、前記重合性アジン化合物を用いても、紫外線硬化の露光エネルギー量を多くすると、逆波長分散性が低下して、通常分散性に近づいていくという問題があった。
特開平10-68816号公報 特開平10-90521号公報 特開平11-52131号公報 特開2000-284126号公報(US20020159005A1) 特開2001-4837号公報 国際公開第2000/026705号 特開2002-267838号公報 特開2003-160540号公報(US20030102458A1) 特開2005-208414号公報 特開2005-208415号公報 特開2005-208416号公報 特開2005-289980号公報(US20070176145A1) 特開2006-330710号公報(US20090072194A1) 特開2009-179563号公報(US20090189120A1) 特開2010-31223号公報 特開2011-6360号公報 特開2011-6361号公報 特開2011-42606号公報 特表2010-537954号公報(US20100201920A1) 特表2010-537955号公報(US20100301271A1) 国際公開第2006/052001号(US20070298191A1) 米国特許第6,139,771号 米国特許第6,203,724号 米国特許第5,567,349号 特開2012-141245号公報 特開2012-147904号公報 特願2012-232315号公報 特願2013-075379号公報 特願2013-027240号公報 特願2013-075379号公報
 本発明は、上記した従来技術に鑑みてなされたものであり、実用的な低い融点を有し、汎用溶媒に対する溶解性に優れ、低コストで製造可能で、広い波長域において一様の偏光変換が可能で、かつ、紫外線硬化の際の露光エネルギー量を多くしても波長分散性が変化しない光学フィルムを製造することができる、重合性化合物、重合性組成物及び高分子、並びに、光学異方体を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した。その結果、下記式(I)で表される重合性化合物、又は前記重合性化合物と重合開始剤を含有する重合性組成物を重合して得られる高分子を構成材料とすると、実用的な低い融点を有し、汎用溶媒に対する溶解性に優れ、低コストで製造可能で、広い波長域において一様の偏光変換が可能で、かつ、紫外線硬化の際の露光エネルギー量を多くしても波長分散性が変化しない光学異方体を製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
 かくして本発明によれば、(1)~(7)の重合性化合物、(8)、(9)の重合性組成物、(10)、(11)の高分子、及び(12)の光学異方体が提供される。
(1)下記式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
{式中、Y~Yはそれぞれ独立して、化学的な単結合、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-NR-、-O-NR-、又は、-NR-O-を表す。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。
 G、Gはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1~20の二価の鎖状脂肪族基を表す。
 Z、Z、Zはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2~10のアルケニル基を表す。
 Aは、下記式(II)で表される基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、Xは、-NR-、酸素原子、硫黄原子、-SO-、又は、-SO-を表す。Rは、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表し、任意のC-Hは窒素原子に置き換えられていてもよい。)
 Dは、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基〔当該アルキレン基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、又は、-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-又は-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。〕、又は、置換基を有していてもよい炭素数3~20のシクロアルカンジイル基を表す。
 Aは、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
 A、Aはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3~30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
 A、Aはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数4~30の二価の芳香族基を表す。
 Qは、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。m、nはそれぞれ独立して0又は1を表す。}で示される重合性化合物。
(2)前記Dが、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基〔当該アルキレン基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、又は、-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-又は-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。〕である(1)に記載の重合性化合物。
(3)前記Aが、置換基を有していてもよい、三価のベンゼン環基又は三価のナフタレン環基である(1)に記載の重合性化合物。
(4)前記Y~Yが、それぞれ独立して、化学的な単結合、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、又は、-O-C(=O)-O-である(1)に記載の重合性化合物。
(5)前記Z、Z、Zが、それぞれ独立して、CH=CH-、CH=C(CH)-、又は、CH=C(Cl)-である(1)に記載の重合性化合物。
(6)前記G、Gが、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1~12の二価の脂肪族基〔該脂肪族基には、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-又は-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-が2以上隣接して介在する場合を除く。〕である(1)に記載の重合性化合物。
(7)前記G、Gが、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキレン基である(1)に記載の重合性化合物。
(8)前記(1)~(7)のいずれかに記載の重合性化合物の少なくとも1種を含有する重合性組成物。
(9)前記(1)~(7)のいずれかに記載の重合性化合物の少なくとも1種、及び重合開始剤を含有する重合性組成物。
(10)前記(1)~(7)のいずれかに記載の重合性化合物、又は、(8)若しくは(9)に記載の重合性組成物を重合して得られる高分子。
(11)液晶性高分子である(10)に記載の高分子。
(12)前記(11)に記載の高分子を構成材料とする光学異方体。
 本発明の、重合性化合物、重合性組成物及び高分子によれば、広い波長域において一様の偏光変換が可能で、かつ、紫外線硬化の際の露光エネルギー量を多くしても波長分散性が変化しない、性能面で満足のいく光学異方体を、低コストで得ることができる。
 本発明の光学異方体は、本発明の重合性化合物、重合性組成物又は高分子を構成材料とするため、低コストで得られ、広い波長域において一様の偏光変換が可能であって、性能面で満足のいくものである。特に光学異方体の製造プロセスにおいて、紫外線硬化の際の露光エネルギー量を変えても波長分散が変化せず、製造プロセスの許容度が広い材料である。
 本発明のフィルム状の光学異方体によれば、偏光板と組み合わせることで、反射防止フィルムを作製することができる。このものは、産業上、例えばタッチパネルや有機電界発光素子の反射防止フィルムとして好適に用いることができる。
 以下、本発明を、1)重合性化合物、2)重合性組成物、3)高分子、及び、4)光学異方体、に項分けして、詳細に説明する。
1)重合性化合物
 本発明の重合性化合物は、前記式(I)で表される化合物である。
 式(I)中、Y~Yはそれぞれ独立して、化学的な単結合、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-NR-、-O-NR-、又は、-NR-O-を表す。
 ここで、Rは水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。
 Rの炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-へキシル基等が挙げられる。
 Rとしては、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基が好ましい。
 本発明の重合性化合物においては、Y~Yは、それぞれ独立して、化学的な単結合、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、又は、-O-C(=O)-O-であるのが好ましい。
 G、Gはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1~20の二価の鎖状脂肪族基を表す。ここで、「置換基を有していてもよい」とは、「無置換又は置換基を有する」の意味である(以下にて同じ。)。
 炭素数1~20の二価の鎖状脂肪族基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基〔-(CH10-〕等の、炭素数1~20のアルキレン基;ビニレン基、1-メチルビニレン基、プロペニレン基、1-ブテニレン基、2-ブテニレン基、1-ペンテニレン基、2-ペンテニレン基等の、炭素数2~20のアルケニレン基;等が挙げられる。
 G、Gの二価の鎖状脂肪族基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-へキシルオキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;等が挙げられる。なかでも、フッ素原子、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
 また、前記鎖状脂肪族基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、又は、-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-又は-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、Rは、前記Rと同様の、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表し、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
 前記鎖状脂肪族基に介在する基としては、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-が好ましい。
 これらの基が介在する鎖状脂肪族基の具体例としては、-CH-CH-O-CH-CH-、-CH-CH-S-CH-CH-、-CH-CH-O-C(=O)-CH-CH-、-CH-CH-C(=O)-O-CH-CH-、-CH-CH-C(=O)-O-CH-、-CH-O-C(=O)-O-CH-CH-、-CH-CH-NR-C(=O)-CH-CH-、-CH-CH-C(=O)-NR-CH-、-CH-NR-CH-CH-、-CH-C(=O)-CH-等が挙げられる。
 これらの中でも、G、Gとしては、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1~12の二価の鎖状脂肪族基〔該脂肪族基には、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、又は-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-が2個以上隣接して介在する場合を除く。〕が好ましく、炭素数1~12のアルキレン基、炭素数2~20のアルケニレン基等の二価の鎖状脂肪族基がより好ましく、炭素数1~12のアルキレン基がさらに好ましく、テトラメチレン基〔-(CH-〕、ヘキサメチレン基〔-(CH-〕、オクタメチレン基〔-(CH-〕、及び、デカメチレン基〔-(CH10-〕が特に好ましい。
 Z~Zはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2~10のアルケニル基を表す。
 該アルケニル基の炭素数としては、2~6が好ましい。Z及びZのアルケニル基の置換基であるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、塩素原子が好ましい。
 Z~Zの炭素数2~10のアルケニル基の具体例としては、CH=CH-、CH=C(CH)-、CH=CH-CH-、CH-CH=CH-、CH=CH-CHCH-、CH=C(CH)-CHCH-、(CHC=CH-CH-、(CHC=CH-CHCH-、CH=C(Cl)-、CH=C(CH)-CH-、CH-CH=CH-CH-等が挙げられる。
 なかでも、本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、Z~Zとしては、それぞれ独立して、CH=CH-、CH=C(CH)-、CH=C(Cl)-、CH=CH-CH-、CH=C(CH)-CH-、又は、CH=C(CH)-CHCH-であるのが好ましく、CH=CH-、CH=C(CH)-、又は、CH=C(Cl)-であるのがより好ましく、CH=CH-であるのが特に好ましい。
 Aは、下記式(II)で表される基を表す。なお、下記式中、「-」は環の結合手を表す(以下にて同じである。)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 式中、Xは、-NR-、酸素原子、硫黄原子、-SO-、又は、-SO-を表す。Rは、前記Rと同様の、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。
 式(II)で表される基において、任意のC-Hは、窒素原子に置き換えられていてもよい。式(II)で表される基において、任意のC-Hが窒素原子に置き換えられた基としては、下記式で表される基等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 これらの中でも、Aは、下記式で表される基であるのが好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
下記式で表される基であるのが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 Dは、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基、又は、置換基を有していてもよい炭素数3~20のシクロアルカンジイル基を表す。
 前記炭素数1~20のアルキレン基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、又は、-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-又は-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。
 ここで、Rは、前記Rと同様の、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。
 Dの、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基の炭素数1~20のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、イソブチレン基、1-メチルペンチレン基、1-エチルペンチレン基、sec-ブチレン基、t-ブチレン基、n-ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、n-へキシレン基、イソヘキシレン基、n-ヘプチレン基、n-オクチレン基、n-ノニレン基、n-デシレン基、n-ウンデシレン基、n-ドデシレン基、n-トリデシレン基、n-テトラデシレン基、n-ペンタデシレン基、n-ヘキサデシレン基、n-ヘプタデシレン基、n-オクタデシレン基、n-ノナデシレン基、n-イコシレン基等が挙げられる。置換基を有してもよい炭素数1~20のアルキレン基の炭素数は、1~12であることが好ましく、4~10であることが更に好ましい。
 Dの、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;シアノ基;ジメチルアミノ基等の置換アミノ基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1~20のアルコキシ基;メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基等の、炭素数1~12のアルコキシ基で置換された炭素数1~12のアルコキシ基;ニトロ基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数3~8のシクロアルキル基;シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭素数3~8のシクロアルキルオキシ基;テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、ジオキソラニル基、ジオキサニル基等の炭素数2~12の環状エーテル基;フェノキシ基、ナフトキシ基等の炭素数6~14のアリールオキシ基;トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基等の、少なくとも1個がフッ素原子で置換された炭素数1~12のフルオロアルコキシ基;ベンゾフリル基;ベンゾピラニル基;ベンゾジオキソリル基;ベンゾジオキサニル基;-SO;-C(=O)-R;-C(=O)-OR;-SR;-SRで置換された炭素数1~12のアルコキシ基;水酸基;等が挙げられる。ここで、Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、フェニル基、又は、4-メチルフェニル基を表し、Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、又は、炭素数6~12の芳香族炭化水素基を表す。
 Dの、置換基を有していてもよい炭素数3~20のシクロアルカンジイル基の炭素数3~20のシクロアルカンジイル基としては、シクロプロパンジイル基;シクロブタン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,3-ジイル基等のシクロブタンジイル基;シクロペンタン-1,2-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基等のシクロペンタンジイル基;シクロヘキサン-1,2-ジイル基、シクロヘキサン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基等のシクロへキサンジイル基;シクロヘプタン-1,2-ジイル基、シクロヘプタン-1,3-ジイル基、シクロヘプタン-1,4-ジイル基等のシクロへプタンジイル基;シクロオクタン-1,2-ジイル基、シクロオクタン-1,3-ジイル基、シクロオクタン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基等のシクロオクタンジイル基;シクロデカン-1,2-ジイル基、シクロデカン-1,3-ジイル基、シクロデカン-1,4-ジイル基、シクロデカン-1,5-ジイル基等のシクロデカンジイル基;シクロドデカン-1,2-ジイル基、シクロドデカン-1,3-ジイル基、シクロドデカン-1,4-ジイル基、シクロドデカン-1,5-ジイル基等のシクロドデカンジイル基;シクロテトラデカン-1,2-ジイル基、シクロテトラデカン-1,3-ジイル基、シクロテトラデカン-1,4-ジイル基、シクロテトラデカン-1,5-ジイル基、シクロテトラデカン-1,7-ジイル基等のシクロテトラデカンジイル基;シクロエイコサン-1,2-ジイル基、シクロエイコサン-1,10-ジイル基等のシクロエイコサンジイル基;等が挙げられる。
 Dの炭素数3~30のシクロアルカンジイル基には、N、Yと結合する炭素原子の立体配置の相違に基づく、シス型、トランス型の立体異性体が存在し得る。
 本発明においては、シス型であってもトランス型であっても、あるいはシス型とトランス型の異性体混合物であってもよい。
 Dの、置換基を有していてもよい炭素数3~20のシクロアルカンジイル基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;シアノ基;ジメチルアミノ基等の置換アミノ基;メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1~6のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;ニトロ基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数3~8のシクロアルキル基;-C(=O)-R;-C(=O)-OR;-SO;水酸基;等が挙げられる。ここでR、Rは前記と同じ意味を表す。
 これらの中でも、Dとしては、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基〔当該アルキレン基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、又は、-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-又は-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。〕が好ましく、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基がより好ましく、炭素数1~20のアルキレン基がさらに好ましく、炭素数1~6のアルキレン基が特に好ましい。
 Aは置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。三価の芳香族基としては、三価の炭素環式芳香族基であっても、三価の複素環式芳香族基であってもよい。本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、三価の炭素環式芳香族基が好ましく、三価のベンゼン環基又は三価のナフタレン環基がより好ましく、下記式に示す三価のベンゼン環基又は三価のナフタレン環基がさらに好ましい。
 なお、下記式においては、結合状態をより明確にすべく、置換基Y、Yを便宜上記載している(Y、Yは、前記と同じ意味を表す。以下にて同じ。)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 これらの中でも、Aとしては、下記に示す式(A11)~(A25)で表される基がより好ましく、式(A11)、(A13)、(A15)、(A19)、(A23)で表される基がさらに好ましく、式(A11)、(A23)で表される基が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 Aの、三価の芳香族基が有していてもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;シアノ基;メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1~6のアルキル基;ビニル基、アリル基等の炭素数2~6のアルケニル基;トリフルオロメチル基等の炭素数1~6のハロゲン化アルキル基;ジメチルアミノ基等の置換アミノ基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;ニトロ基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;-C(=O)-R;-C(=O)-OR;-SO;等が挙げられる。ここでRは、メチル基、エチル基等の炭素数1~6のアルキル基;又は、フェニル基等の炭素数6~14のアリール基;を表す。Aとしては、置換基を有さないものが好ましい。
 A、Aはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3~30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
 炭素数3~30の二価の脂環式炭化水素基としては、炭素数3~30のシクロアルカンジイル基、炭素数10~30の二価の脂環式縮合環基等が挙げられる。
 炭素数3~30のシクロアルカンジイル基としては、シクロプロパンジイル基;シクロブタン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,3-ジイル基等のシクロブタンジイル基;シクロペンタン-1,2-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基等のシクロペンタンジイル基;シクロヘキサン-1,2-ジイル基、シクロヘキサン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基等のシクロへキサンジイル基;シクロヘプタン-1,2-ジイル基、シクロヘプタン-1,3-ジイル基、シクロヘプタン-1,4-ジイル基等のシクロへプタンジイル基;シクロオクタン-1,2-ジイル基、シクロオクタン-1,3-ジイル基、シクロオクタン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基等のシクロオクタンジイル基;シクロデカン-1,2-ジイル基、シクロデカン-1,3-ジイル基、シクロデカン-1,4-ジイル基、シクロデカン-1,5-ジイル基等のシクロデカンジイル基;シクロドデカン-1,2-ジイル基、シクロドデカン-1,3-ジイル基、シクロドデカン-1,4-ジイル基、シクロドデカン-1,5-ジイル基等のシクロドデカンジイル基;シクロテトラデカン-1,2-ジイル基、シクロテトラデカン-1,3-ジイル基、シクロテトラデカン-1,4-ジイル基、シクロテトラデカン-1,5-ジイル基、シクロテトラデカン-1,7-ジイル基等のシクロテトラデカンジイル基;シクロエイコサン-1,2-ジイル基、シクロエイコサン-1,10-ジイル基等のシクロエイコサンジイル基;等が挙げられる。
 炭素数10~30の二価の脂環式縮合環基としては、デカリン-2,5-ジイル基、デカリン-2,7-ジイル基等のデカリンジイル基;アダマンタン-1,2-ジイル基、アダマンタン-1,3-ジイル基等のアダマンタンジイル基;ビシクロ[2.2.1]へプタン-2,3-ジイル基、ビシクロ[2.2.1]へプタン-2,5-ジイル基、ビシクロ[2.2.1]へプタン-2,6-ジイル基等のビシクロ[2.2.1]へプタンジイル基;等が挙げられる。
 これらの二価の脂環式炭化水素基は、任意の位置に置換基を有していてもよい。置換基としては、前記Aの芳香族基の置換基として例示したのと同様のものが挙げられる。
 これらの中でも、A、Aとしては、炭素数3~12の二価の脂環式炭化水素基が好ましく、炭素数3~12のシクロアルカンジイル基がより好ましく、下記式(A31)~(A34)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
で表される基がさらに好ましく、前記式(A32)で表される基が特に好ましい。
 前記炭素数3~30の二価の脂環式炭化水素基は、Y、Y(又はY、Y)と結合する炭素原子の立体配置の相違に基づく、シス型、トランス型の立体異性体が存在し得る。例えば、シクロヘキサン-1,4-ジイル基の場合には、下記に示すように、シス型の異性体(A32a)とトランス型の異性体(A32b)が存在し得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 本発明においては、シス型であってもトランス型であっても、あるいはシス型とトランス型の異性体混合物であってもよいが、配向性が良好であることから、トランス型あるいはシス型であるのが好ましく、トランス型がより好ましい。
 A、Aはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数4~30の二価の芳香族基を表す。
 A、Aの芳香族基は単環のものであっても、多環のものであってもよい。
 A、Aの好ましい具体例としては、下記のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 上記A、Aの二価の芳香族基は、任意の位置に置換基を有していてもよい。
 当該置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、ニトロ基、-C(=O)-OR基等が挙げられる。ここでRは、炭素数1~6のアルキル基である。なかでも、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、アルコキシ基が好ましい。また、ハロゲン原子としてはフッ素原子が、炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。
 これらの中でも、本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、A、Aは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、下記式(A41)、(A42)及び(A43)で表される基がより好ましく、置換基を有していてもよい、式(A41)で表される基が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 Qは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を示す。
 置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基としては、前記Rで例示したのと同様のものが挙げられる。
 これらの中でも、Qは、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。
 m、nはそれぞれ独立して0又は1を表し、m、nがともに0であるのが好ましい。
 本発明の重合性化合物は、例えば、下記に示す反応により製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式中、Y~Y、G、G、Z~Z、A、D、A~A、Q、m及びnは、前記と同じ意味を表す。Lは、水酸基、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ基、p-トルエンスルホニルオキシ基等の脱離基を表し、-Y9aは、-Lと反応して、-Y-となる基を表す。
 まず、式(3)で表されるヒドラジン化合物(ヒドラジン化合物(3))を、式(4)で表されるカルボニル化合物(カルボニル化合物(4))と、〔ヒドラジン化合物(3):カルボニル化合物(4)〕のモル比で、1:2~2:1、好ましくは1:1.5~1.5:1の割合で反応させ、式(II)で表される化合物(化合物(II))を得、次いで、このものに、式(5)で表される化合物(化合物(5))を、〔化合物(II):化合物(5)〕のモル比で、1:1~1:2、好ましくは1:1.1~1:1.5の割合で反応させることで、目的とする本発明の式(I)で示される重合性化合物を製造することができる。
 化合物(II)を合成する反応においては、(±)-10-カンファースルホン酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸;塩酸、硫酸等の無機酸;等の酸触媒を用いるのが好ましい。酸触媒を添加することで反応時間が短縮され、収率が向上する場合がある。酸触媒の添加量は、カルボニル化合物(4)1モルに対して、通常0.001~1モルである。また、酸触媒はそのまま添加してもよいし、適当な溶液に溶解させた溶液として添加してもよい。
 この反応に用いる溶媒としては、反応に不活性なものであれば特に限定されない。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、t-ブチルアルコール等のアルコール系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル等のエステル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄系溶媒;及びこれらの2種以上からなる混合溶媒;等が挙げられる。
 これらの中でも、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、及びアルコール系溶媒とエーテル系溶媒の混合溶媒が好ましい。
 溶媒の使用量は、特に限定されず、用いる化合物の種類や反応規模等を考慮して適宜定めることができるが、ヒドラジン化合物(3)1gに対し、通常1~100gである。
 反応は、-10℃から用いる溶媒の沸点までの温度範囲で円滑に進行する。各反応の反応時間は、反応規模にもよるが、通常、数分から数時間である。
 次いで、化合物(II)に、化合物(5)を反応させて、目的物を得ることができる。
 目的とする化合物によって、化合物(II)と化合物(5)の組み合わせ、すなわち、反応に関与する化合物(II)の基:-Lと、化合物(5)の基:-Y9aとの組み合わせを、適宜選択すればよい。
 例えば、化合物(I)において-Y-が、-O-C(=O)-である化合物(Ia)を製造する場合、化合物(II)においてLが水酸基の化合物(IIa)と、化合物(5)において-Y9aが、-C(=O)Xである酸ハライド(5a)を用いればよい。Xは、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式中、Y~Y、G、G、Z~Z、A、A~A、Q、X、D、m及びnは、前記と同じ意味を表す。)
 化合物(IIa)と化合物(5a)との反応は、トリエチルアミン等の塩基の存在下で行うのが好ましい。塩基の使用量は、化合物(IIa)1モルに対して、通常1~3モルである。
 この反応に用いる溶媒としては、反応に不活性なものであれば特に限定されない。具体的には、前記化合物(4)と化合物(3)の反応における溶媒として例示したのと同様のものが挙げられる。
 ヒドラジン化合物(3)は、次のようにして製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(式中、A、D、Lは前記と同じ意味を表す。Xは、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ基、p-トルエンスルホニルオキシ基等の脱離基を表す。)
 すなわち、式(2)で表される化合物(化合物(2))とヒドラジン化合物(1)を、適当な溶媒中、(化合物(2):化合物(1))のモル比で、1:1~1:20、好ましくは1:2~1:10で反応させて、対応するヒドラジン化合物(3)を得ることができる。
 この反応に用いる溶媒としては、反応に不活性なものであれば特に限定されない。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、t-ブチルアルコール等のアルコール系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄系溶媒;及びこれらの2種以上からなる混合溶媒;等が挙げられる。
 これらの中でも、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、及びアルコール系溶媒とエーテル系溶媒の混合溶媒が好ましい。
 溶媒の使用量は、特に限定されず、用いる化合物の種類や反応規模等を考慮して適宜定めることができるが、ヒドラジン1gに対し、通常1~100gである。
 反応は、-10℃から用いる溶媒の沸点までの温度範囲で円滑に進行する。各反応の反応時間は、反応規模にもよるが、通常、数分から数時間である。
 カルボニル化合物(4)は、典型的には、エーテル結合(-O-)、エステル結合(-C(=O)-O-、-O-C(=O)-)、カーボネート結合(-O-C(=O)-O-)及びアミド結合(-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-)の形成反応を任意に組み合わせて、所望の構造を有する複数の公知化合物を適宜結合・修飾することにより製造することができる。
 エーテル結合の形成は、以下のようにして行うことができる。
(i)式:D1-hal(halはハロゲン原子を表す。以下にて同じ。)で表される化合物と、式:D2-OMet(Metはアルカリ金属(主にナトリウム)を表す。以下にて同じ。)で表される化合物とを混合して縮合させる(ウイリアムソン合成)。なお、式中、D1及びD2は任意の有機基を表す(以下にて同じ。)
(ii)式:D1-halで表される化合物と、式:D2-OHで表される化合物とを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基存在下、混合して縮合させる。
(iii)式:D1-J(Jはエポキシ基を表す。)で表される化合物と、式:D2-OHで表される化合物とを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基存在下、混合して縮合させる。
(iv)式:D1-OFN(OFNは不飽和結合を有する基を表す。)で表される化合物と、式:D2-OMetで表される化合物を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基存在下、混合して付加反応させる。
(v)式:D1-halで表される化合物と、式:D2-OMetで表される化合物とを、銅あるいは塩化第一銅存在下、混合して縮合させる(ウルマン縮合)。
 エステル結合及びアミド結合の形成は、以下のようにして行うことができる。
(vi)式:D1-COOHで表される化合物と、式:D2-OH又はD2-NHで表される化合物とを、脱水縮合剤(N,N-ジシクロヘキシルカルボジイミド等)の存在下に脱水縮合させる。
(vii)式:D1-COOHで表される化合物にハロゲン化剤を作用させることにより、式:D1-CO-halで表される化合物を得、このものと式:D2-OH又はD2-NHで表される化合物とを、塩基の存在下に反応させる。
(viii)式:D1-COOHで表される化合物に酸無水物を作用させることにより、混合酸無水物を得た後、このものに、式:D2-OH又はD2-NHで表される化合物を反応させる。
(ix)式:D1-COOHで表される化合物と、式:D2-OH又はD2-NHで表される化合物とを、酸触媒あるいは塩基触媒の存在下に脱水縮合させる。
 カルボニル化合物(4)は、具体的には、下記反応式に示す方法により製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式中、Y~Y、G、G、Z、Z、A~A、及びQは、前記と同じ意味を表す。L、Lは、水酸基、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ基、p-トルエンスルホニルオキシ基等の脱離基を表す。-Y1aは、-Lと反応して、-Y-となる基を表し、-Y2aは、-Lと反応して、-Y-となる基を表す。)
 すなわち、従来公知の、エーテル結合(-O-)、エステル結合(-C(=O)-O-、-O-C(=O)-)、又は、カーボネート結合(-O-C(=O)-O-)の形成反応を用いることにより、式(6d)で表される化合物に、式(7a)で表される化合物、次いで、式(7b)で表される化合物を反応させて、本発明のカルボニル化合物(4)を製造することができる。
 より具体的には、Yが、Y11-C(=O)-O-で表される基であり、式:Z-Y-G-Y-A-(Y-A-Y-で表される基が、式:Z-Y-G-Y-A-(Y-A-Y-で表される基と同一である、化合物(4’)の製造方法を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、Y、Y、Y、G、Z、A、A、A、Q、m及びLは前記と同じ意味を表す。Y11は、Y11-C(=O)-O-がYとなる基を表す。Yは前記と同じ意味を表す。)
 上記反応においては、式(6)で表されるジヒドロキシ化合物(化合物(6))と式(7)で表される化合物(化合物(7))とを、(化合物(6):化合物(7))のモル比で、1:2~1:4、好ましくは1:2~1:3の割合で反応させることにより、高選択的かつ高収率で目的とする化合物(4’)を得ることができる。
 化合物(7)が、式(7)中、Lが水酸基の化合物(カルボン酸)である場合には、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、ジシクロヘキシルカルボジイミド等の脱水縮合剤の存在下に反応させることにより、目的物を得ることができる。
 脱水縮合剤の使用量は、化合物(7)1モルに対し、通常1~3モルである。
 また、化合物(7)が、式(7)中、Lが水酸基の化合物(カルボン酸)である場合には、メタンスルホニルクロリド、p-トルエンスルホニルクロリド等のスルホニルハライド、及びトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、4-(ジメチルアミノ)ピリジン等の塩基の存在下に反応させることによっても、目的物を得ることができる。
 スルホニルハライドの使用量は、化合物(7)1モルに対し、通常1~3モルである。
 塩基の使用量は、化合物(7)1モルに対し、通常1~3モルである。
 この場合、前記式(7)中、Lがスルホニルオキシ基の化合物(混合酸無水物)を単離して次の反応を行ってもよい。
 さらに、化合物(7)が、式(7)中、Lがハロゲン原子の化合物(酸ハライド)である場合には、塩基の存在下に反応させることにより、目的物を得ることができる。
 用いる塩基としては、トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基;水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩基が挙げられる。
 塩基の使用量は、化合物(7)1モルに対し、通常1~3モルである。
 上記反応に用いる溶媒としては、例えば、クロロホルム、塩化メチレン等の塩素系溶媒;N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド系溶媒;1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキソラン等のエーテル類;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;n-ペンタン、n-ヘキサン、n-オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒;シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素系溶媒;及びこれらの溶媒の2種以上からなる混合溶媒;等が挙げられる。
 溶媒の使用量は、特に限定されず、用いる化合物の種類や反応規模等を考慮して適宜定めることができるが、ヒドロキシ化合物(6)1gに対し、通常1~50gである。
 化合物(6)の多くは公知物質であり、公知の方法により製造することができる。
 例えば、下記反応式に示す方法により製造することができる(WO2009/042544号、及び、The Journal of Organic Chemistry,2011,76,8082-8087等参照。)。化合物(6)として市販されているものを、所望により精製して用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式中、A、Qは前記と同じ意味を表し、A1aは、ホルミル化又はアシル化されることによりAになる2価の芳香族基を表し、R’は、メチル基、エチル基等の炭素数1~6のアルキル基、メトキシメチル基等の炭素数2~6のアルコキシアルキル基等の水酸基の保護基を表す。)
 すなわち、式(6a)で表されるジヒドロキシ化合物(1,4-ジヒドロキシベンゼン、1,4-ジヒドロキシナフタレン等)の水酸基をアルキル化して、式(6b)で表される化合物を得た後、OR’基のオルト位を、公知の方法により、ホルミル化又はアシル化することにより、式(6c)で表される化合物を得、このものを脱保護(脱アルキル化)することにより、目的とする化合物(6)を得ることができる。
 また、化合物(6)として、市販されているものをそのまま、又は所望により精製して用いることもできる。
 化合物(7)の多くは公知化合物であり、エーテル結合(-O-)、エステル結合(-C(=O)-O-、-O-C(=O)-)、カーボネート結合(-O-C(=O)-O-)及びアミド結合(-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-)の形成反応を任意に組み合わせて、所望の構造を有する複数の公知化合物を適宜結合・修飾することにより製造することができる。
 例えば、化合物(7)が、下記式(7’)で表される化合物(化合物(7’))である場合には、式(9’)で表されるジカルボン酸(化合物(9’))を用いて、下記のようにして製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(式中、Y、Y、G、Z、A、A、Y11は、前記と同じ意味を表す。Y12は、-O-C(=O)-Y12がYとなる基を表す。Rは、メチル基、エチル基等のアルキル基;フェニル基、p-メチルフェニル基等の置換基を有していてもよいアリール基;を表す。)
 先ず、化合物(9’)に、式(10)で表されるスルホニルクロライドを、トリエチルアミン、4-(ジメチルアミノ)ピリジン等の塩基存在下で反応させる。
 次いで、反応混合物に、化合物(8)と、トリエチルアミン、4-(ジメチルアミノ)ピリジン等の塩基を加えて反応を行う。
 スルホニルクロライドの使用量は、化合物(9’)1当量に対して、通常0.5~0.7当量である。
 化合物(8)の使用量は、化合物(9’)1当量に対して、通常0.5~0.6当量である。
 塩基の使用量は、化合物(3)1当量に対して、通常0.5~0.7当量である。
 反応温度は、20~30℃であり、反応時間は反応規模等にもよるが、数分から数時間である。
 上記反応に用いる溶媒としては、前記化合物(4’)を製造する際に用いることができる溶媒として例示したものが挙げられる。なかでも、エーテル類が好ましい。
 溶媒の使用量は、特に限定されず、用いる化合物の種類や反応規模等を考慮して適宜定めることができるが、化合物(9’)1gに対し、通常1~50gである。
 いずれの反応においても、反応終了後は、有機合成化学における通常の後処理操作を行い、所望により、カラムクロマトグラフィー、再結晶法、蒸留法等の公知の分離・精製手段を施すことにより、目的物を単離することができる。
 目的とする化合物の構造は、NMRスペクトル、IRスペクトル、マススペクトル等の測定、元素分析等により、同定することができる。
2)重合性組成物
 本発明の第2は、本発明の重合性化合物、及び重合開始剤を含有する重合性組成物である。重合開始剤は本発明の重合性化合物の重合反応をより効率的に行う観点から配合される。
 用いる重合開始剤としては、重合性化合物が有する重合性基の種類に応じて適宜なものを選択して使用すればよい。例えば、重合性基がラジカル重合性であればラジカル重合開始剤を、アニオン重合性の基であればアニオン重合開始剤を、カチオン重合性の基であればカチオン重合開始剤を、それぞれ使用すればよい。
 ラジカル重合開始剤としては、加熱することにより、重合性化合物の重合を開始しえる活性種が発生する化合物である熱ラジカル発生剤;と、可視光線、紫外線(i線等)、遠紫外線、電子線、X線等の露光光の露光により、重合性化合物の重合を開始しえる活性種が発生する化合物である光ラジカル発生剤;のいずれも使用可能であるが、光ラジカル発生剤を使用するのが好適である。
 光ラジカル発生剤としては、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O-アシルオキシム系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α-ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物等を挙げることができる。これらの化合物は、露光によって活性ラジカル又は活性酸、あるいは活性ラジカルと活性酸の両方を発生する成分である。光ラジカル発生剤は、一種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 アセトフェノン系化合物の具体例としては、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、2-メチル-1-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシル・フェニルケトン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1,2-オクタンジオン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-4’-モルフォリノブチロフェノン等を挙げることができる。
 ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス(4-エトキシカルボニルフェニル)-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2-ブロモフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス(4-エトキシカルボニルフェニル)-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2-ブロモフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジブロモフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4,6-トリブロモフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール等を挙げることができる。
 本発明においては、光重合開始剤としてビイミダゾール系化合物を用いる場合、水素供与体を併用することが、感度をさらに改良することができる点で好ましい。
 「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、下記で定義するメルカプタン系化合物、アミン系化合物等が好ましい。
 メルカプタン系化合物としては、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、2-メルカプト-2,5-ジメチルアミノピリジン等を挙げることができる。アミン系化合物としては、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4-ジエチルアミノアセトフェノン、4-ジメチルアミノプロピオフェノン、エチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、4-ジメチルアミノ安息香酸、4-ジメチルアミノベンゾニトリル等を挙げることができる。
 トリアジン系化合物としては、2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-〔2-(5-メチルフラン-2-イル)エテニル〕-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-〔2-(フラン-2-イル)エテニル〕-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-〔2-(4-ジエチルアミノ-2-メチルフェニル)エテニル〕-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-〔2-(3,4-ジメトキシフェニル)エテニル〕-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-n-ブトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン等のハロメチル基を有するトリアジン系化合物を挙げることができる。
 O-アシルオキシム系化合物の具体例としては、1-〔4-(フェニルチオ)フェニル〕-ヘプタン-1,2-ジオン 2-(O-ベンゾイルオキシム)、1-〔4-(フェニルチオ)フェニル〕-オクタン-1,2-ジオン 2-(O-ベンゾイルオキシム)、1-〔4-(ベンゾイル)フェニル〕-オクタン-1,2-ジオン 2-(O-ベンゾイルオキシム)、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-エタノン 1-(O-アセチルオキシム)、1-[9-エチル-6-(3-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-エタノン 1-(O-アセチルオキシム)、1-(9-エチル-6-ベンゾイル-9H-カルバゾール-3-イル)-エタノン 1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-[9-エチル-6-(2-メチル-4-テトラヒドロフラニルベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-〔9-エチル-6-(2-メチル-4-テトラヒドロピラニルベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-〔9-エチル-6-(2-メチル-5-テトラヒドロフラニルベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-〔9-エチル-6-(2-メチル-5-テトラヒドロピラニルベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-〔9-エチル-6-{2-メチル-4-(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラニル)ベンゾイル}-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-[9-エチル-6-(2-メチル-4-テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-〔9-エチル-6-(2-メチル-4-テトラヒドロピラニルメトキシベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-〔9-エチル-6-(2-メチル-5-テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-〔9-エチル-6-(2-メチル-5-テトラヒドロピラニルメトキシベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン-1-〔9-エチル-6-{2-メチル-4-(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-1-(O-アセチルオキシム)等を挙げることができる。
 光ラジカル発生剤は市販品をそのまま用いることもできる。具体例としては、BASF社製の、商品名:Irgacure907、商品名:Irgacure184、商品名:Irgacure369、品名:Irgacure651、品名:Irgacure819、品名:Irgacure907、及び商品名:Irgacure OXE02、ADEKA社製の、商品名:アデカオプトマーN1919等が挙げられる。
 前記アニオン重合開始剤としては、アルキルリチウム化合物;ビフェニル、ナフタレン、ピレン等の、モノリチウム塩又はモノナトリウム塩;ジリチウム塩やトリリチウム塩等の多官能性開始剤;等が挙げられる。
 また、前記カチオン重合開始剤としては、硫酸、リン酸、過塩素酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のプロトン酸;三フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、四塩化チタン、四塩化スズのようなルイス酸;芳香族オニウム塩又は芳香族オニウム塩と、還元剤との併用系;が挙げられる。
 これらの重合開始剤は一種単独で、又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
 本発明の重合性組成物において、重合開始剤の配合割合は、重合性化合物100重量部に対し、通常、0.1~30重量部、好ましくは0.5~10重量部である。
 また、本発明の重合性組成物には、表面張力を調整するために、界面活性剤を配合するのが好ましい。当該界面活性剤としては、特に限定はないが、通常、ノニオン系界面活性剤が好ましい。当該ノニオン系界面活性剤としては、市販品を用いればよく、例えば、分子量が数千程度のオリゴマーであるノニオン系界面活性剤、例えば、セイミケミカル社製KH-40等が挙げられる。本発明の重合性組成物において、界面活性剤の配合割合は、重合性化合物100重量部に対し、通常、0.01~10重量部、好ましくは0.1~2重量部である。
 また、本発明の重合性組成物には、さらに、後述の他の共重合可能な単量体、金属、金属錯体、染料、顔料、蛍光材料、燐光材料、レベリング剤、チキソ剤、ゲル化剤、多糖類、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗酸化剤、イオン交換樹脂、酸化チタン等の金属酸化物等の、その他の添加剤を配合してもよい。本発明の重合性組成物において、その他の添加剤の配合割合は、重合性化合物100重量部に対し、通常、各々0.1~20重量部である。
 本発明の重合性組成物は、通常、本発明の重合性化合物、重合開始剤、及び所望によりその他の添加剤の所定量を適当な有機溶媒に混合・溶解させることにより、調製することができる。
 用いる有機溶媒としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸ブチル、酢酸アミル等の酢酸エステル類;クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキソラン等のエーテル類;等が挙げられる。
 以上のようにして得られる重合性組成物は、後述するように、本発明の高分子や光学異方体の製造原料として有用である。
3)高分子
 本発明の第3は、(1)本発明の重合性化合物を重合して得られる高分子、又は、(2)本発明の重合性組成物を重合して得られる高分子である。
 ここで、「重合」とは、通常の重合反応のほか、架橋反応を含む広い意味での化学反応を意味するものとする。
(1)本発明の重合性化合物を重合して得られる高分子
 本発明の重合性化合物を重合して得られる高分子としては、本発明の重合性化合物の単独重合体、本発明の重合性化合物の2種以上からなる共重合体、又は、本発明の重合性化合物と他の共重合可能な単量体との共重合体が挙げられる。
 前記他の共重合可能な単量体としては、例えば、LC-242(BASF社製)等の市販品、特開2007-002208号公報、特開2009-173893号公報、特開2009-274984号公報、特開2010-030979号公報、特開2010-031223号公報、特開2011-006360号公報、WO2012/141245号パンフレット、WO2012/147904号パンフレット、WO2012/169424号パンフレット、WO2012/176679号パンフレット、WO2013/018526号パンフレット等に記載されている化合物等が挙げられる。
 また、他の共重合可能な単量体として、4-(2-メタクリロイルオキシエチルオキシ)安息香酸-4’-メトキシフェニル、4-(6-メタクリロイルオキシヘキシルオキシ)安息香酸ビフェニル、4-(2-アクリロイルオキシエチルオキシ)安息香酸-4’-シアノビフェニル、4-(2-メタクリロリルオキシエチルオキシ)安息香酸-4’-シアノビフェニル、4-(2-メタクリロリルオキシエチルオキシ)安息香酸-3’,4’-ジフルオロフェニル、4-(2-メタクリロイルオキシエチルオキシ)安息香酸ナフチル、4-アクリロイルオキシ-4’-デシルビフェニル、4-アクリロイルオキシ-4’-シアノビフェニル、4-(2-アクリロイルオキシエチルオキシ)-4’-シアノビフェニル、4-(2-メタクリロイルオキシエチルオキシ)-4’-メトキシビフェニル、4-(2-メタクリロイルオキシエチルオキシ)-4’-(4”-フルオロベンジルオキシ)-ビフェニル、4-アクリロイルオキシ-4’-プロピルシクロヘキシルフェニル、4-メタクリロイル-4’-ブチルビシクロヘキシル、4-アクリロイル-4’-アミルトラン、4-アクリロイル-4’-(3,4-ジフルオロフェニル)ビシクロヘキシル、4-(2-アクリロイルオキシエチル)安息香酸(4-アミルフェニル)、4-(2-アクリロイルオキシエチル)安息香酸(4-(4’-プロピルシクロヘキシル)フェニル)等も用いることができる。
 さらにまた、上記に例示した単量体以外にも、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基等の重合性不飽和基を複数個有する多官能単量体を使用することもできる。
 このような多官能単量体としては、1,2-ブタンジオールジアクリレート、1,3-ブタンジオールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、ネオペンタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート等のアルカンジオールジアクリレート類;1,2-ブタンジオールジメタクリレート、1,3-ブタンジオールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタリレート等のアルカンジオールジメタクリレート類;エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート等のポリエチレングリコールジアクリレート類;プロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート等のポリプロピレングリコールジアクリレート類;エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート等のポリエチレングリコールジメタクリレート類;プロピレングリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート等のポリプロピレングリコールジメタクリレート類;エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル等のポリエチレングリコールジビニルエーテル類;エチレングリコールジアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリエチレングリコールジアリルエーテル、テトラエチレングリコールジアリルエーテル等のポリエチレングリコールジアリルエーテル類;ビスフェノールFエトキシレートジアクリレート;ビスフェノールFエトキシレートジメタクリレート;ビスフェノールAエトキシレートジアクリレート;ビスフェノールAエトキシレートジメタクリレート;トリメチロールプロパントリアクリレート;トリメチロールプロパントリメタクリレート;トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート;トリメチロールプロパンエトキシレートトリメタクリレート;トリメチロールプロパンプロポキシレートトリアクリレート;トリメチロールプロパンプロポキシレートトリメタクリレート;イソシアヌル酸エトキシレートトリアクリレート;グリセロールエトキシレートトリアクリレート;グリセロールプロポキシレートトリアクリレート;ペンタエリスリトールエトキシレートテトラアクリレート;ジトリメチロールプロパンエトキリレートテトラアクリレート;ジペンタエリスリトールエトキシレートヘキサアクリレート等が挙げられる。
 本発明の重合性化合物、及び必要に応じて用いられる他の共重合可能な単量体等の(共)重合は、適当な重合開始剤の存在下に行うことができる。重合開始剤の使用割合としては、前記重合性組成物中の重合性化合物に対する配合割合と同様でよい。
 本発明の高分子が、本発明の重合性化合物と、その他の共重合可能な単量体との共重合体である場合、本発明の重合性化合物単位の含有量は、特に限定されるものではないが、全構成単位に対して0.1~50重量%が好ましく、1~40重量%がより好ましい。かかる範囲にあれば、高分子のガラス転移温度(Tg)が高く、高い膜硬度が得られるため好ましい。
 前記(1)の高分子は、より具体的には、(A)適当な重合開始剤の存在下、前記重合性化合物、及び必要に応じて用いられる他の共重合可能な単量体等との(共)重合を適当な有機溶媒中で重合反応を行った後、目的とする高分子を単離し、得られる高分子を適当な有機溶媒に溶解して溶液を調製し、この溶液を適当な基板上に塗工して得られた塗膜を乾燥後、所望により加熱することにより得る方法、(B)前記重合性化合物、及び必要に応じて用いられる他の共重合可能な単量体等を重合開始剤と共に有機溶媒に溶解した溶液を、公知の塗工法により基板上に塗布した後、脱溶媒し、次いで加熱又は活性エネルギー線を照射することにより重合反応を行う方法等により好適に製造することができる。
 用いる重合開始剤としては、前記重合性組成物の成分として例示したのと同様のものが挙げられる。
 前記(A)の重合反応に用いる有機溶媒としては、不活性なものであれば、特に制限されない。例えば、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素;シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸ブチル、酢酸アミル等の酢酸エステル類;クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類;等が挙げられる。これらの中でも、取り扱い性に優れる観点から、沸点が60~250℃のものが好ましく、60~150℃のものがより好ましい。
 (A)の方法における、高分子を溶解するための有機溶媒、及び、(B)の方法で用いる有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル系溶剤;ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶剤;テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,2-ジメトキシエタン、1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、1,3-ジオキソラン等のエーテル系溶剤;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、N-メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶剤;等が挙げられる。これらの中でも、取り扱いが容易な点から、溶媒の沸点が60~200℃のものが好ましい。これらの溶剤は単独でも用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 用いる基板としては、有機、無機を問わず、公知慣用の材質のものを使用することができる。例えば、有機材料としては、ポリシクロオレフィン〔例えば、ゼオネックス、ゼオノア(登録商標;日本ゼオン社製)、アートン(登録商標;JSR社製)、及びアペル(登録商標;三井化学社製)〕、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、セルロース、三酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン等が挙げられ、無機材料としてはシリコン、ガラス、方解石等が挙げられ、中でも有機材料が好ましい。
 また、用いる基板は、単層のものであっても、積層体であってもよい。
 基板としては、有機材料が好ましく、この有機材料をフィルムとした樹脂フィルムが更に好ましい。
 (A)の方法において高分子の溶液を基板に塗布する方法、(B)の方法において重合反応用の溶液を基板に塗布する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えばカーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法、印刷コーティング法等が挙げられる。
(2)本発明の重合性組成物を重合して得られる高分子
 本発明の重合性組成物を重合することにより、本発明の高分子を容易に得ることができる。本発明においては、重合反応をより効率的に行う観点から、前記したような重合開始剤、特に光重合開始剤を含む重合性組成物を用いるのが好ましい。
 具体的には、前記(B)の方法、即ち、本発明の重合性組成物を、基板上に塗布し、重合させることによって、本発明の高分子を得ることが好適である。用いる基板としては、後述する光学異方体の作製に用いられる基板等が挙げられる。
 本発明の重合性組成物を基板上に塗布する方法としては、バーコーティング、スピンコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、スプレーコーティング、ダイコーティング、キャップコーティング、ディッピング法等の公知慣用のコーティング法が挙げられる。このとき、塗工性を高めるために、本発明の重合性組成物に公知慣用の有機溶媒を添加してもよい。この場合は、本発明の重合性組成物を基板上に塗布後、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥、減圧加熱乾燥等で有機溶媒を除去するのが好ましい。
 本発明の重合性化合物又は重合性組成物を重合させる方法としては、活性エネルギー線を照射する方法や熱重合法等が挙げられるが、加熱を必要とせず、室温で反応が進行することから活性エネルギー線を照射する方法が好ましい。なかでも、操作が簡便なことから、紫外線等の光を照射する方法が好ましい。
 照射時の温度は、30℃以下とすることが好ましい。光照射強度は、通常、1W/m~10kW/mの範囲、好ましくは5W/m~2kW/mの範囲である。
 本発明の重合性化合物又は重合性組成物を重合させて得られる高分子は、基板から剥離して単体で使用することも、基板から剥離せずにそのまま光学フィルムの有機材料等として使用することもできる。
 以上のようにして得られる本発明の高分子の数平均分子量は、好ましくは500~500,000、更に好ましくは5,000~300,000である。該数平均分子量がかかる範囲にあれば、高い膜硬度が得られ、取り扱い性にも優れるため望ましい。高分子の数平均分子量は、単分散のポリスチレンを標準試料とし、テトラヒドロフランを溶離液としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。
 本発明の高分子は、架橋点が分子内で均一に存在すると推定され、架橋効率が高く、硬度に優れている。
 本発明の高分子によれば、広い波長域において一様の偏光変換が可能な、性能面で満足のいく光学フィルムを低コストで得ることができる。
4)光学異方体
 本発明の光学異方体は、本発明の高分子を構成材料とする。
 本発明の光学異方体は、例えば、基板上に配向膜を形成し、該配向膜上に、さらに、本発明の高分子からなる高分子膜を形成することによって、得ることができる。
 配向膜は、有機半導体化合物を面内で一方向に配向規制するために基板の表面に形成される。
 配向膜は、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等のポリマーを含有する溶液(配向膜用組成物)を基板上に膜状に塗布し、乾燥させ、そして一方向にラビング処理等することで、得ることができる。
 配向膜の厚さは0.001~5μmであることが好ましく、0.001~1μmであることがさらに好ましい。
 本発明においては、配向膜あるいは基板にラビング処理を施すことができる。ラビング処理の方法は、特に制限されないが、例えばナイロン等の合成繊維、木綿等の天然繊維からなる布やフェルトを巻き付けたロールで一定方向に配向膜を擦る方法が挙げられる。ラビング処理した時に発生する微粉末(異物)を除去して配向膜の表面を清浄な状態とするために、ラビング処理後に配向膜をイソプロピルアルコール等によって洗浄することが好ましい。
 また、ラビング処理する方法以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法によっても、面内で一方向に配向規制する機能を持たせることができる。
 本発明において、配向膜上に本発明の高分子からなる液晶層を形成する方法としては、前記本発明の高分子の項で記載したのと同様の方法が挙げられる。
 本発明の光学異方体は、本発明の高分子を構成材料としているので、低コストで製造可能で、かつ、広い波長域において一様の偏光変換が可能な、性能面でも優れたものである。
 本発明の光学異方体としては、位相差板、液晶表示素子用配向膜、偏光板、視野角拡大板、カラーフィルター、ローパスフィルター、光偏光プリズム、各種光フィルター等が挙げられる。
 以下、本発明を、実施例によりさらに詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例により何ら制限されるものではない。
(実施例1)化合物1の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
               化合物1
ステップ1:中間体Aの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
  中間体A
 温度計を備えた4つ口反応器において、窒素気流中、2-ヒドラジノエタノール8.01g(105mmol)を、2-プロパノール30mlに溶解した。この溶液に、2-クロロベンゾチアゾール2.00g(11.8mmol)を加え、その全容を3時間還流した。反応終了後、反応液を25℃まで冷却し、水300mlに投入し、酢酸エチル500mlで抽出した。酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにて、ろ液から酢酸エチルを減圧留去して、白色固体を得た。得られた白色固体を酢酸エチルで再結晶を行い、中間体Aを0.9g得た(収率:35.8%)。
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
H-NMR(500MHz,DMSO-d,TMS,δppm):7.66(dd,1H,J=1.0Hz,8.0Hz)、7.34(dd,1H,J=1.0Hz,7.5Hz)、7.20(ddd,1H,J=1.0Hz,7.5Hz,8.0Hz)、6.98(ddd,1H,J-1.0Hz,7.5Hz,7.5Hz)、5.37(s,2H)、4.86(t,1H,J=5.5Hz)、3.78(t,2H,J=6.5Hz)、3.72(dt,2H,J=5.5Hz,6.5Hz)。
ステップ2:中間体Bの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
      中間体B
 温度計を備えた3口反応器に、窒素気流中、trans-1,4-シクロヘキサンジカルボン酸 17.98g(104.42mmol)とテトラヒドロフラン(THF)180mlを加えた。そこへ、メタンスルホニルクロリド6.58g(57.43mmol)を加え、反応器を水浴に浸して反応液内温を20℃とした。次いで、トリエチルアミン(TEA)6.34g(62.65mmol)を、反応液内温を20~30℃に保持しながら、10分間かけて滴下した。滴下終了後、全容を25℃で2時間さらに攪拌した。
 得られた反応液に、4-(ジメチルアミノ)ピリジン0.64g(5.22mmol)、及び、4-(6-アクリロイルオキシ-ヘクス-1-イルオキシ)フェノール(DKSH社製)13.80g(52.21mmol)を加え、再度反応器を水浴に浸して反応液内温を15℃とした。そこへ、TEA6.34g(62.65mmol)を、反応液内温を20~30℃に保持しながら、10分間かけて滴下し、滴下終了後、全容を25℃でさらに2時間攪拌した。反応終了後、反応液に蒸留水1000mlと飽和食塩水100mlを加え、酢酸エチル400mlで2回抽出した。有機層を集め、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにてろ液から溶媒を蒸発除去した後、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(THF:トルエン=1:9(容積比、以下にて同じ。))により精製することで、中間体Bを白色固体として14.11g得た。収率65%
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
H-NMR(500MHz,DMSO-d,TMS,δppm):12.12(s,1H)、6.99(d,2H,J=9.0Hz)、6.92(d,2H,J=9.0Hz)、6.32(dd,1H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.17(dd,1H,J=10.0Hz,17.5Hz)、5.93(dd,1H,J=1.5Hz,10.0Hz)、4.11(t,2H,J=6.5Hz)、3.94(t,2H,J=6.5Hz)、2.48-2.56(m,1H)、2.18-2.26(m,1H)、2.04-2.10(m,2H)、1.93-2.00(m,2H)、1.59-1.75(m,4H)、1.35-1.52(m,8H)。
ステップ3:中間体Cの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
               中間体C
 温度計を備えた3口反応器に、窒素気流中、ステップ2で合成した中間体B 4.00g(9.56mmol)及びTHF60mlを入れ、均一な溶液とした。そこへ、メタンスルホニルクロリド 1.12g(9.78mmol)を加え、反応器を水浴に浸して反応液内温を20℃とした。次いで、TEA1.01g(9.99mmol)を、反応液内温を20~30℃に保持しながら、5分間かけて滴下し、滴下終了後、全容を25℃でさらに2時間攪拌した。得られた反応液に、4-(ジメチルアミノ)ピリジン 0.11g(0.87mmol)、及び、2,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド 0.60g(4.35mmol)を加え、再度反応器を水浴に浸して反応液内温を15℃とした。そこへ、TEA1.10g(10.87mmol)を、反応液内温を20~30℃に保持しながら、5分間かけて滴下し、滴下終了後、全容を25℃で2時間さらに攪拌した。反応終了後、反応液に蒸留水400mlと飽和食塩水50mlを加え、酢酸エチル750mlで2回抽出した。有機層を集め、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにて、ろ液から溶媒を蒸発除去した後、得られた残留物をTHF100mlに溶解させた。その溶液にメタノール500mlを加えて結晶を析出させ、析出した結晶をろ取した。得られた結晶をメタノールで洗浄後、真空乾燥して、中間体Cを白色固体として2.51g得た。収率62%
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
H-NMR(500MHz,DMSO-d,TMS,δppm):10.02(s,1H)、7.67(d,1H,J=3.0Hz)、7.55(dd,1H,J=3.0Hz,8.5Hz)、7.38(d,1H,J=8.5Hz)、6.99-7.04(m,4H)、6.91-6.96(m,4H)、6.32(dd,2H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.17(dd,2H,J=10.0Hz,17.5Hz)、5.93(dd,2H,J=1.5Hz,10.0Hz)、4.11(t,4H,J=6.5Hz)、3.95(t,4H,J=6.5Hz)、2.56-2.81(m,4H)、2.10-2.26(m,8H)、1.50-1.76(m,16H)、1.33-1.49(m,8H)
ステップ4:中間体Dの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
               中間体D
 温度計を備えた3口反応器において、窒素気流中、ステップ1で合成した中間体A 0.760g(3.64mmol)、及びステップ3で合成した中間体C 3.60g(3.46mmol)を、エタノール5ml及びTHF20mlの混合溶媒に溶解させた。この溶液に、(±)-10-カンファースルホン酸80.4mg(0.36mmol)を加え、40℃で9時間撹拌した。反応終了後、エタノール30mlを加え、析出した固体を濾取した。濾取した固体をエタノールで洗浄後、真空乾燥機で乾燥して、白色固体として中間体Dを3.80g得た(収率:97.2%)。
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
H-NMR(500MHz,CDCl,TMS,δppm):7.95(s,1H)、7.743-7.73(m,1H)、7.69(dd,1H,J=0.5Hz,7.5Hz)、7.65(d,1H,J=7.5Hz)、7.35(ddd,1H,J=1.0Hz,7.0Hz,7.5Hz)、7.19(ddd,1H,J=1.0Hz,7.5Hz,7.5Hz)、7.119-7.116(m,2H)、7.00-6.96(m,4H)、6.89-6.87(m,4H)、6.40(dd,2H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.12(dd,2H,J=10.5Hz,17.5Hz)、5.83(dd,2H,J=1.5Hz,10.5Hz)、4.45(t,2H,J=5.5Hz)、4.18(t,4H,J=8.0Hz)、4.07-4.02(m,2H)、3.946(t,2H,J=6.5Hz)、3.943(t,2H,J=6.5Hz)、2.85-2.80(br,1H)、2.73-2.55(m,4H)、2.37-2.27(m,8H)、1.83-1.65(m,16H)、1.55-1.42(m,8H)。
ステップ5:化合物1の合成
 温度計を備えた3口反応器において、窒素気流中、ステップ4で合成した中間体D 2.00g(1.78mmol)をTHF20mlに溶解し、0℃に冷却した。そこへ、アクリロイルクロリド 240mg(2.66mmol)、及びTEA358mg(3.54mmol))を加え、25℃で5時間撹拌した。反応終了後、反応液を水50mlに投入し、酢酸エチル200mlで抽出した。酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをろ別した後、ロータリーエバポレーターにて酢酸エチルを減圧留去して、白色固体を得た。この白色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:酢酸エチル=95:5)により精製し、白色固体として化合物1を1.16g得た(収率:55.2%)。
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
H-NMR(500MHz,CDCl,TMS,δppm): 8.02(s,1H)、7.766-7.760(m,1H)、7.70(dd,1H,J=0.5Hz,8.0Hz)、7.68(d,1H,J=8.0Hz)、7.36(ddd,1H,J=1.0Hz,7.5Hz,8.0Hz)、7.19(ddd,1H,J=1.0Hz,7.5Hz,8.0Hz)、7.12(d,2H,J=1.5Hz)、7.00-6.96(m,4H)、6.89-6.87(m,4H)、6.41(dd,1H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.40(dd,2H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.13(dd,2H,J=10.5Hz,17.5Hz)、6.10(dd,1H,J=10.5Hz,17.5Hz)、5.85(dd,1H,J=1.5Hz,10.5Hz)、5.82(dd,2H,J=1.5Hz,10.5Hz)、4.59(t,2H,J=6.5Hz)、4.49(t,2H,J=6.5Hz)、4.18(t,4H,J=6.5Hz)、3.95(t,4H,J=6.5Hz)、2.88-2.79(m,1H)、2.70-2.56(m,3H)、2.38-2.26(m,8H)、1.85-1.64(m,16H)、1.56-1.42(m,8H)。
(実施例2)化合物2の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
               化合物2
ステップ1:中間体Eの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
               中間体E
 温度計を備えた4つ口反応器に、窒素気流中、2,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド 20g(144.8mmol)、4-(6-アクリロイル-ヘクス-1-イルオキシ)安息香酸(DKSH社製)105.8g(362.0mmol)、4-(ジメチルアミノ)ピリジン 5.3g(43.4mmol)、及びN-メチルピロリドン200mlを加え、均一な溶液とした。この溶液に、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(以下、「WSC」と略記する。)83.3g(434.4mmol)を加え、全容を25℃にて12時間攪拌した。反応終了後、反応液を水1.5リットルに投入し、酢酸エチル500mlで抽出した。酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにて、ろ液から酢酸エチルを減圧留去して、淡黄色固体を得た。この淡黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル=9:1)により精製し、白色固体として中間体Eを75g得た(収率:75.4%)。
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
 H-NMR(400MHz,CDCl,TMS,δppm):10.20(s,1H)、8.18-8.12(m,4H)、7.78(d,1H,J=2.8Hz)、7.52(dd,1H,J=2.8Hz,8.7Hz)、7.38(d,1H,J=8.7Hz)、7.00-6.96(m,4H)、6.40(dd,2H,J=1.4Hz,17.4Hz)、6.12(dd,2H,J=10.6Hz,17.4Hz)、5.82(dd,2H,J=1.4Hz,10.6Hz)、4.18(t,4H,J=6.4Hz)、4.08-4.04(m,4H)、1.88-1.81(m,4H)、1.76-1.69(m,4H)、1.58-1.42(m,8H)
ステップ2:中間体Fの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
              中間体F
 温度計を備えた3口反応器において、窒素気流中、実施例1のステップ1で合成した中間体A 0.385g(1.84mmol)、及びステップ2で合成した中間体E 1.20g(1.75mmol)をエタノール3ml及びTHF15mlの混合溶媒に溶解させた。この溶液に、(±)-10-カンファースルホン酸40.7mg(0.17mmol)を加え、40℃で8時間撹拌した。反応終了後、エタノール20mlを加え、析出した固体を濾取した。濾取した固体をエタノールで洗浄後、真空乾燥機で乾燥して、白色固体として中間体Fを1.22g得た(収率:79.2%)。
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
H-NMR(500MHz,CDCl,TMS,δppm):8.20(d,2H,J=9.0Hz)、8.18(d,2H,J=9.0Hz)、8.01(s,1H)、7.89(d,1H,J=2.5Hz)、7.62(d,1H,J=8.0Hz)、7.61(d,1H,J=8.0Hz)、7.33-7.28(m,3H)、7.15(ddd,1H,J=1.0Hz,7.5Hz,7.5Hz)、7.09(d,4H,J=9.0Hz)、6.41(dd,2H,J=1.5Hz,17.5z)、6.14(dd,2H,J=10.5Hz,17.5Hz)、5.84(dd,2H,J=1.5Hz,10.5Hz)、4.36(t,2H,J=5.5Hz)、4.194(t,2H,J=6.5Hz)、4.192(t,2H,J=6.5Hz)、4.08(t,2H,J=6.5Hz)、4.07(t,2H,J=6.5Hz)、3.90(t,2H,J=5.5Hz)、3.15(br,1H)、1.90-1.84(m,4H)、1.77-1.66(m,4H)、1.59-1.45(m,8H)
ステップ3:化合物2の合成
 温度計を備えた3口反応器において、窒素気流中、ステップ2で合成した中間体F 1.20g(1.37mmol)をTHF15mlに溶解し、0℃に冷却した。そこへ、アクリロイルクロリド 247mg(2.73mmol)、及び、TEA 416mg(4.11mmol))を加え、全容を25℃で2時間撹拌した。反応終了後、反応液を水50mlに投入し、酢酸エチル200mlで抽出した。酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにてろ液から酢酸エチルを減圧留去して、白色固体を得た。この白色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール=97:3)により精製し、白色固体として化合物2を1.02g得た(収率:79.9%)。
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
H-NMR(500MHz,CDCl,TMS,δppm): 8.21(d,2H,J=8.5Hz)、8.19(d,2H,J=8.5Hz)、8.07(s,1H)、7.920-7.915(m,1H)、7.64-7.62(m,2H)、7.32(ddd,1H,J=1.5Hz,7.5Hz,7.5Hz)、7.29-7.28(m,2H)、7.14(ddd,1H,J=1.5Hz,7.5Hz,7.5Hz)、7.01(d,2H,J=8.5Hz)、6.99(d,2H,J=8.5Hz)、6.42(dd,2H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.21(dd,1H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.14(dd,2H,J=10.5Hz,17.5Hz)、5.94(dd,1H,J=10.5Hz,17.5Hz)、5.83(dd,2H,J=1.5Hz,10.5Hz)、5.73(dd,1H,J=1.5Hz,10.5Hz)、4.54(t,2H,6.5Hz)、4.43(t,2H,6.5Hz)、4.20(t,4H,J=6.5Hz)、4.08(t,2H,J=6.5Hz)、4.07(t,2H,J=6.5Hz)、1.89-1.83(m,4H)、1.77-1.72(m,4H)、1.59-1.45(m,8H)
(比較例1)化合物1rの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
                   化合物1r
ステップ1:中間体αの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
   中間体α
 温度計を備えた3つ口反応器において、窒素気流中、2-クロロベンゾチアゾール3.00g(17.69mmol)、フェニルヒドラジン 7.65g(70.74mmol)をエチレングリコール30mlに溶解させた。この溶液を140℃に加熱し5時間反応させた。その後、反応液に蒸留水300mlを加え、酢酸エチル100mlで2回抽出した。酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにて、ろ液を濃縮した後に、THF15mlを加えて溶解させ、その溶液を蒸留水300ml中に投入した。析出した固体をろ過し、蒸留水で洗浄後、真空乾燥して黄色固体を得た。得られた黄色固体をフラスコに入れ、トルエン50mlを加えて30分攪拌した後に、ろ過を行うことでトルエンに不溶の固体成分を除去した。ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮した後、濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(THF:トルエン=2:50)により精製することで、黄色オイルとして中間体αを0.94g、収率22%で得た。
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
H-NMR(500MHz,DMSO-d,TMS,δppm):8.01(dd,2H,J=1.0Hz,9.0Hz)、7.78(dd,1H,J=1.0Hz,8.0Hz)、7.51(dd,1H,J=1.0Hz,8.0Hz)、7.43(dd,2H,J=7.5Hz,8.5Hz)、7.28(dt,1H,J=1.0Hz,7.5Hz)、7.08-7.16(m,2H)、6.26(s,2H)
ステップ2:化合物1rの合成
 温度計を備えた3つ口反応器において、窒素気流中、実施例1のステップ3で合成した中間体C 1.00g(1.06mmol)をTHF30mlに溶解させた。この溶液に、1N塩酸0.22ml(0.22mmol)と、ステップ1で合成した中間体α 0.38g(1.60mmol)を加え、40℃で2時間反応させた。その後、反応液をロータリーエバポレーターで濃縮した後、濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:THF=40:1)により精製することで、淡黄色固体として化合物1rを1.14g、収率95%で得た。
 目的物の構造はH-NMRで同定した。
H-NMR(500MHz,CDCl,TMS,δppm):7.82(d,1H,J=2.5Hz)、7.73(dd,1H,J=1.0Hz,8.0Hz)、7.64-7.70(m,2H)、7.60(d,2H,J=7.5Hz)、7.35-7.42(m,3H)、7.30(dt,1H,J=1.0Hz,7.5Hz)、7.18(dt,1H,J=1.0Hz,7.5Hz)、7.03-7.12(m,2H)、7.00(d,2H,J=9.0Hz)、6.99(d,2H,J=9.0Hz)、6.90(d,2H,J=9.0Hz)、6.89(d,2H,J=9.0Hz)、6.41(dd,1H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.41(dd,1H,J=1.5Hz,17.5Hz)、6.13(dd,1H,J=10.5Hz,17.5Hz)、6.13(dd,1H,J=10.5Hz,17.5Hz)、5.82(dd,1H,J=1.5Hz,10.5Hz)、5.82(dd,1H,J=1.5Hz,10.5Hz)、4.18(t,2H,J=6.5Hz)、4.18(t,2H,J=6.5Hz)、3.92-3.98(m,4H)、2.56-2.71(m,2H)、2.41-2.50(m,1H)、2.27-2.40(m,5H)、2.12-2.22(m,2H)、1.64-1.91(m,14H)、1.41-1.56(m,10H)、1.19-1.31(m,2H)
 実施例1、2及び比較例1で得られた、化合物1、2及び化合物1r、並びに、下記に示す、比較例3で使用する参考例1の化合物2r(BASF社製、LC242)につき、以下に示す方法で相転移温度を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
               化合物2r
〈相転移温度の測定〉
 化合物1、2、1r、2rを、それぞれ10mg計量し、固体状態のままで、ラビング処理を施したポリイミド配向膜付きのガラス基板(商品名:配向処理ガラス基板;E.H.C.Co.,Ltd.製)2枚に挟んだ。この基板をホットプレート上に載せ、40℃から250℃まで昇温した後、再び40℃まで降温した。昇温、降温する際の組織構造の変化を偏光顕微鏡(ニコン社製、ECLIPSE LV100POL型)で観察した。
 測定した相転移温度を下記表1に示す。表1中、「C」はCrystal、「N」はNematic、「I」はIsotropicをそれぞれ表す。ここで、Crystalとは、試験化合物が固相にあることを、Nematicとは、試験化合物がネマチック液晶相にあることを、Isotropicとは、試験化合物が等方性液体相にあることを、それぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
(実施例3)
 実施例1で得た化合物1を1.0g、光重合開始剤(BASF社製、イルガキュア379EG)を30mg、及び、界面活性剤(AGCセイミケミカル社製、KH-40)の1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン2.3gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物1を得た。
(実施例4)
 実施例3において、化合物1を用いる代わりに、実施例2で得られた化合物2を用いた他は、実施例3と同様にして、重合性組成物2を得た。
(比較例2)
 実施例3において、化合物1を用いる代わりに、比較例1で得られた化合物1rを用いた他は、実施例3と同様にして、重合性組成物1rを得た。
(比較例3)
 実施例3において、化合物1を用いる代わりに、化合物2rを用いた他は、実施例3と同様にして、重合性組成物2rを得た。
〈位相差の測定と波長分散の評価1〉
(i)重合性組成物による液晶層の形成
ラビング処理されたポリイミド配向膜の付与された透明ガラス基板(商品名:配向処理ガラス基板;E.H.C.Co.,Ltd.製)に、重合性組成物1~4のそれぞれを♯4のワイヤーバーを使用して塗布した。塗膜を、下記表2に示す温度で1分間乾燥した後、表2に示す温度で1分間配向処理し、液晶層を形成した。その後、液晶層の塗布面側から空気中にて2000mJ/cm、及び、2500mJ/cmの紫外線を照射して重合させ、波長分散測定用の試料とした。
(ii)位相差の測定
 得られた試料につき、400nmから800nm間の位相差を、エリプソメーター(J.A.Woollam社製、M2000U型)を用いて測定した。
(iii)波長分散の評価
 測定した位相差を用いて以下のように算出されるα、β値から波長分散を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000035
 重合して得られた液晶性高分子膜の膜厚(μm)、波長548.5nmにおける位相差(Re)、α、βの値を、下記表2にまとめて示す。
 なお、広帯域性を示す理想的な波長分散性、即ち逆波長分散性を示す場合、αは1より小となり、βは1より大となる。フラットな波長分散を有している場合、αとβは同程度の値となる。一般的な通常分散を有している場合、αは1より大となり、βは1より小となる。即ち、αとβが同程度の値となるフラットな波長分散性、又は、αが1より小となり、βが1より大となる逆波長分散性が好ましく、αが1より小となり、βが1より大となる逆波長分散性が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
 実施例3、4の化合物1、2から得られた光学異方体は、理想的な逆波長分散性を有しているだけでなく、露光量によって波長分散性は変化しない。
 比較例2の化合物1rからなる光学異方体は、2000mJ/cmの紫外線を照射して重合させたものは、逆波長分散性を有しているが、2500mJ/cmの紫外線を照射して重合させたものは、フラットな波長分散性を有している。すなわち、露光量によって波長分散性が変化している。
 比較例3の化合物2rから得られた光学異方体は、露光量によって波長分散性は変化しないが、通常分散性である。
 実施例3、4の化合物1、2は、実用的な低い融点を有し、汎用溶媒に対する溶解性に優れ、低コストで製造可能で、広い波長域において一様の偏光変換が可能な光学フィルムを得ることができ、紫外線硬化の際の露光エネルギー量を多くしても波長分散が変化しない重合性化合物、重合性組成物及び高分子、並びに、光学異方体を提供することができる。

Claims (12)

  1.  下記式(I)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    {式中、Y~Yはそれぞれ独立して、化学的な単結合、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-NR-、-O-NR-、又は、-NR-O-を表す。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。
     G、Gはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1~20の二価の鎖状脂肪族基を表す。
     Z、Z、Zはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2~10のアルケニル基を表す。
     Aは、下記式(II)で表される基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、Xは、-NR-、酸素原子、硫黄原子、-SO-、又は、-SO-を表す。Rは、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表し、任意のC-Hは窒素原子に置き換えられていてもよい。)
     Dは、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基〔当該アルキレン基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、又は、-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-又は-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。〕、又は、置換基を有していてもよい炭素数3~20のシクロアルカンジイル基を表す。
     Aは、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
     A、Aはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3~30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
     A、Aはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数4~30の二価の芳香族基を表す。
     Qは、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。m、nはそれぞれ独立して0又は1を表す。}で示される重合性化合物。
  2.  前記Dが、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基〔当該アルキレン基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、又は、-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-又は-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。〕である請求項1に記載の重合性化合物。
  3.  前記Aが、置換基を有していてもよい、三価のベンゼン環基又は三価のナフタレン環基である請求項1に記載の重合性化合物。
  4.  前記Y~Yが、それぞれ独立して、化学的な単結合、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、又は、-O-C(=O)-O-である請求項1に記載の重合性化合物。
  5.  前記Z、Z、Zが、それぞれ独立して、CH=CH-、CH=C(CH)-、又は、CH=C(Cl)-である請求項1に記載の重合性化合物。
  6.  前記G、Gが、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1~12の二価の脂肪族基〔該脂肪族基には、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-又は-C(=O)-が介在していてもよい。ただし、-O-が2以上隣接して介在する場合を除く。〕である請求項1に記載の重合性化合物。
  7.  前記G、Gがそれぞれ独立して、炭素数1~12のアルキレン基である請求項1に記載の重合性化合物。
  8.  請求項1~7のいずれかに記載の重合性化合物を少なくとも1種含有する重合性組成物。
  9.  請求項1~7のいずれかに記載の重合性化合物の少なくとも1種、及び重合開始剤を含有する重合性組成物。
  10.  請求項1~7のいずれかに記載の重合性化合物、又は、請求項8若しくは請求項9に記載の重合性組成物を重合して得られる高分子。
  11.  液晶性高分子である請求項10に記載の高分子。
  12.  請求項11に記載の高分子を構成材料とする光学異方体。
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