(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、好適な実施の形態に基づいて本発明を説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されない。
《重合性化合物》
本発明の重合性化合物は、下記一般式(1)で表される化合物である。
【0015】
一般式(1)で表される化合物は、単独で液晶性を示しても、単独で液晶性を示さなくても良い。一般式(1)で表される化合物が単独で液晶性を示さない場合、他の液晶性を示す成分と混合することにより液晶性を示すことが好ましい。一般式(1)で表される化合物は、重合前において液晶性を有することがより好ましい。すなわち、一般式(1)で表される化合物は重合性液晶化合物であることが好ましい。
<P
1及びP
2>
一般式(1)中のP
1及びP
2で表される重合性官能基は、従来の重合性液晶化合物に使用される基が制限なく適用可能である。
【0016】
重合性官能基P
1及びP
2は各々独立して下記の式(P−1)から式(P−20)
【0018】
から選ばれる基を表すことが好ましく、これらの重合性基はラジカル重合、ラジカル付加重合、カチオン重合及びアニオン重合により重合する。特に重合方法として紫外線重合を行う場合には、式(P−1)、式(P−2)、式(P−3)、式(P−4)、式(P−5)、式(P−7)、式(P−11)、式(P−13)、式(P−15)又は式(P−18)が好ましく、式(P−1)、式(P−2)、式(P−7)、式(P−11)又は式(P−13)がより好ましく、式(P−1)、式(P−2)又は式(P−3)がさらに好ましく、式(P−1)又は式(P−2)が特に好ましい。
<Sp
1及びSp
2>
一般式(1)中のSp
1及びSp
2は二価のスペーサー基又は単結合である。該スペーサー基は、重合性官能基P
1とZ
3とを、又はP
2とZ
4とを連結可能な2価の連結基であり、一般式(1)で表される重合性化合物の液晶性を損なわない連結基が好ましい。
【0019】
好適なSp
1及びSp
2を表す二価のスペーサー基としては、例えば炭素原子数1〜20の直鎖状アルキレン基が挙げられる。このアルキレン基中に存在する1つのCH
2基又は隣接していない2つ以上のCH
2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子同士、硫黄原子同士、及び酸素原子と硫黄原子とが相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH
3)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−、−CH=CH−又は−C≡C−により置き換えられていてもよいが、P
1−Sp
1、Sp
1−Z
3、Z
4−Sp
2、Sp
2−P
2の結合において、−O−O−結合することはない。前記アルキレン基の炭素原子数は、液晶性を向上させる観点から、2〜10が好ましく、3〜8がより好ましく、3〜6が更に好ましい。
【0020】
また、好適なSp
1及びSp
2としては、Sp
1及び/又はSp
2が単結合を挙げることもできる。Sp
1及び/又はSp
2が単結合である本発明の一般式(1)で表される化合物を用いた組成物を重合して得られる重合体は、光学安定性を高めることができるため、光学安定性を高める必要がある場合、少なくともSp
1及びSp
2のいずれか一方が単結合であることが好ましく、Sp
1及びSp
2のいずれも単結合であることがより好ましい。
<A
1及びA
2>
一般式(1)中のA
1及びA
2は、それぞれ独立して、無置換であるか又は1つ以上の置換基によって置換されていても良い二価の炭素原子数3から20の脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表すが、当該脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていても良く、より具体的には、当該脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基の任意の炭素原子は酸素原子、硫黄原子又は窒素原子に置換されていても良い。また、上記芳香族炭化水素基は芳香族複素環式基であっても良く、縮合環構造を有していても良く、脂環式炭化水素基と芳香族炭化水素基とが縮合した構造であっても良い。なお、A
1及び/又はA
2が複数現れる場合は、各々同一であっても異なっていても良い。
【0021】
前記脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基としては、例えば、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、フェナントレン−2,7−ジイル基、9,10−ジヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a−オクタヒドロフェナントレン2,7−ジイル基又はフルオレン2,7−ジイル基などが挙げられ、前記脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基は無置換であるか又は1つ以上の置換基Lによって置換されていても良い。
【0022】
置換基Lはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すが、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、若しくは、LはP
L−(Sp
L−X
L)
kL−で表される基を表しても良く、ここでP
Lは重合性基を表し、Sp
Lはスペーサー基又は単結合を表すが、該スペーサー基としては、上述の二価のスペーサー基として例示されたものが挙げられ、Sp
Lが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、X
Lは−O−、−S−、−OCH
2−、−CH
2O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH
2−、−CH
2S−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CF
2S−、−SCF
2−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH
2CH
2−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−COO−、−CH
2CH
2−OCO−、−COO−CH
2−、−OCO−CH
2−、−CH
2−COO−、−CH
2−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、X
Lが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く(ただし、P
L−(Sp
L−X
L)
kL−には−O−O−結合を含まない。)、kLは0から10の整数を表すが、化合物内にLが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。液晶性、合成の容易さの観点から、Lはフッ素原子、塩素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、又は、任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−は各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−から選択される基によって置換されても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すことが好ましく、フッ素原子、塩素原子、又は、任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−は各々独立して−O−、−COO−又は−OCO−から選択される基によって置換されても良い炭素原子数1から12の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すことがより好ましく、フッ素原子、塩素原子、又は、任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良い炭素原子数1から12の直鎖状又は分岐状アルキル基若しくはアルコキシ基を表すことがさらに好ましく、フッ素原子、塩素原子、又は、炭素原子数1から8の直鎖アルキル基若しくは直鎖アルコキシ基を表すことが特に好ましい。
【0023】
一般式(1)中のA
1及びA
2は、それぞれ独立に、無置換であるか又は1つ以上の上記置換基Lによって置換されていても良い1,4−フェニレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,4−シクロヘキシレン基であることが好ましく、1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基であることがより好ましい。これらの基であると、本実施形態の重合性化合物の液晶性を向上させ、その重合体の配向性を向上させることが容易になる。
【0024】
また、一般式(1)中の存在するA
1のすべて、及び/又は存在するA
2のすべては、置換基を有していてもよい二価の脂環式炭化水素基であることも好ましく(例えばA
1が複数現れる場合は、複数現れるすべてのA
1が二価の脂環式炭化水素基であることが好ましい。)、具体的には、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基から選択される基であることが好ましく、A
1及びA
2のいずれもが1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基から選択される基であることがより好ましい。これらの基であると、本実施形態の重合性化合物の溶解性を向上させ、その重合体の逆分散性を向上させることが容易になり、特に、1,4−シクロヘキシレン基を用いると本実施形態の重合性化合物の溶解性を向上させ、その重合体の逆分散性を向上させることが容易になり好ましい。なお、この観点から、A
1及びA
2が複数現れる場合、例えば後述のm及びnがそれぞれ2を表す場合、2つ存在するA
1がいずれも1,4−シクロヘキシレン基を表すか、及び/又は2つ存在するA
2がいずれも1,4−シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。
<Z
1、Z
2、Z
3及びZ
4>
一般式(1)中のZ
1、Z
2、Z
3及びZ
4は、それぞれ独立して、二価の連結基又は単結合を表す。なお、Z
1、及び/又はZ
2が複数現れる場合は、各々同一であっても異なっていても良い。
【0025】
Z
1、Z
2、Z
3及びZ
4は、それぞれ独立して、無置換であるか又は1つ以上の置換基によって置換されていても良い炭素原子数1〜20の非環式脂肪族基(当該非環式脂肪族基中の1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−は、各々独立して、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−OCF
2−、−CF
2O−、−SCF
2−、−CF
2S−、−CF=CF−、−O−COO−、−NR
3−CO−、−CO−NR
3−、−NR
3−COO−、−OCO−NR
3−、又は−OCO−COO−によって置換されても良く、ここでR
3は水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。)、−C≡C−、−N=N−、−C=N−、−N=C−、−C=N−N=C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=C−、−OCO−COO−又は単結合であることが好ましい。なお、炭素原子数1〜20の非環式脂肪族基としては、炭素原子数1〜20のアルキレン基、炭素原子数2〜20のアルケニレン基などが該当する。ここで、上記炭素原子数1〜20の非環式脂肪族基が炭素原子数1のアルキレン基である場合、無置換である場合−CH
2−を表し、例えば−O−で置換される場合、−O−を表す。Z
1及びZ
2としてより具体的には、液晶性、原料の入手容易さ及び合成の容易さの観点から、複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く、各々独立して−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH
2CH
2−、−CF
2CF
2−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH
2CH
2−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−COO−、−CH
2CH
2−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すことが好ましく、−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH
2CH
2−、−COO−CH
2CH
2−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−COO−、−CH
2CH
2−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−又は単結合を表すことがより好ましく、−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−、−CF
2O−、−OCF
2−又は単結合を表すことがさらに好ましく、−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−又は単結合を表すことがさらにより好ましく、−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−又は−OCO−を表すことが特に好ましい。
【0026】
Z
3及びZ
4としてより具体的には、原料の入手容易さ及び合成の容易さの観点から、各々独立して−O−、−S−、−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−COO−CH
2CH
2−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−COO−、−CH
2CH
2−OCO−又は単結合を表すことが好ましく、複数存在する場合は各々同一であっても異なっていても良く、各々独立して−O−、−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−、−COO−CH
2CH
2−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−COO−、−CH
2CH
2−OCO−又は単結合を表すことがより好ましく、複数存在する場合は各々同一であっても異なっていても良く、各々独立して−O−、−COO−、−OCO−又は単結合を表すことが特に好ましい。
<<Uに直接連結するZ
1及びZ
2>>
一般式(1)中のZ
1、Z
2、Z
3及びZ
4は、上記二価の連結基又は単結合から選択される基を表すが、Uに直接連結する、存在するZ
1及び存在するZ
2の一方又は両方が、それぞれ独立して、−CH
2−、無置換であるか又は1つ以上の置換基によって置換されていても良い炭素原子数2〜20の非環式脂肪族基(当該非環式脂肪族基中の1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−は、各々独立して、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−OCF
2−、−CF
2O−、−SCF
2−、−CF
2S−、−CF=CF−、−O−COO−、−NR
3−CO−、−CO−NR
3−、−NR
3−COO−、−OCO−NR
3−、又は−OCO−COO−によって置換されても良いが、少なくとも1個の−CH
2−を有する。ここでR
3は水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。)、−C≡C−、−N=N−、−C=N−、−N=C−、−C=N−N=C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=C−又は−OCO−COO−から選ばれる何れか一つの連結基であることが好ましい。より具体的には、Uに直接連結する、存在するZ
1及び存在するZ
2の一方又は両方が、それぞれ独立して、−OCH
2−、−CH
2O−、−CH
2CH
2−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH
2CH
2−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−COO−、−CH
2CH
2−OCO−、−C≡C−又は単結合を表すことが好ましく、−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−OCO−を表すことがより好ましい。
【0027】
Uに直接連結する、存在するZ
1及び存在するZ
2の一方又は両方が、上記好ましい連結基であると、本実施形態の重合性化合物の液晶性を損なわずに、その重合体の配向性を向上させることが容易になる。分子長軸に対して垂直方向に嵩高い部位(垂直ユニット)の側方に、上記の連結基を導入することによって、上記配向性を向上させることに寄与していると推測される。なお、後述のm、nがいずれも2以上の整数である場合、Uに直接連結するZ
1及びZ
2の一方又は両方が上記特定の連結基を有していれば、複数存在するZ
1及びZ
2のその他の基は、上記二価の連結基又は単結合から選択される任意の基を選択できる。
<<Z
3及びZ
4>>
一般式(1)中のZ
3及びZ
4は、上記二価の連結基又は単結合から選択される基を表すが、
Z
3及びZ
4の一方又は両方が、それぞれ独立して、−OCO−CH=CH−*、−OCO−CH
2CH
2−*、−COO−CH
2CH
2−*、−O−CH=CH−*、−O−CH
2CH
2−*(当該基は*の側でA
1又はA
2と結合する。)から選ばれる何れか一つの連結基である場合、溶剤溶解性が向上するため好ましい。なお、当該基は*の側でA
1又はA
2と結合するが、m=0又はn=0の場合、U環に結合する。
【0028】
また、上記Z
3及びZ
4の一方又は両方が上記特定の連結基である場合、上記Sp
1及び/又はSp
2は単結合ではなく、任意のスペーサー基を表すことが好ましい。さらに、Z
3及びZ
4の一方又は両方が、それぞれ独立して、−OCO−CH=CH−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH=CH−COO−、又は−CH
2CH
2−COO−から選ばれる何れか一つの連結基であることがより好ましい。
<m、n>
一般式(1)中のm及びnはそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、かつ、m+nは1以上の整数である。
【0029】
本実施形態の重合性化合物の溶剤溶解性及び保存安定性を重視する場合には、m及びnのいずれか一方が0であることが好ましい。
【0030】
液晶性及び配向性を重視する場合には、m及びnの一方又は両方が2〜4の整数であることが好ましく、m及びnの両方が2〜4の整数であることがより好ましく、m及びnの両方が2であることがさらに好ましい。なお、m及びnの一方又は両方が2〜4の整数である場合、2個以上の前述のA
1及び/又は2個以上のA
2が、それぞれ独立して、無置換であるか又は1つ以上の置換基によって置換されていても良い二価の芳香族炭化水素基を表し、当該2個以上のA
1及び/又は2個以上のA
2を連結するZ
1及び/又はZ
2は単結合ではないことが好ましい。すなわち、例えば、m=2である場合、−A
12−Z
12−A
11−Z
11−U−で表される連結部分のうち、A
12、A
11は無置換であるか又は1つ以上の置換基によって置換されていても良い二価の芳香族炭化水素基を表し、Z
12は単結合以外の連結基であることが好ましい。
【0031】
液晶性、高い液晶相温度及び溶媒へ溶解させた際の保存安定性を重視する場合には、m及びnの一方又は両方が1又は2であることが好ましく、m+nが3であることが特に好ましい。より具体的には、下記の一般式(1−k)
【0033】
(式中、P
1、P
2、Sp
1、Sp
2、Z
3、Z
4、U、Q
1、W
1及びY
1は一般式(1)と同じ意味を表し、A
19、A
29及びA
210は各々独立して1,4−シクロヘキシレン基又は1,4−フェニレン基を表すが、当該1,4−フェニレン基は無置換であるか又は1つ以上の置換基L
11によって置換されても良く、L
11はフッ素原子、塩素原子、又は、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すが、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、化合物内にL
11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z
19、Z
29及びZ
210は各々独立して−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH
2CH
2−、−CF
2CF
2−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH
2CH
2−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−COO−、−CH
2CH
2−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表す。)で表される化合物が好ましい。前記式(1−k)で表される化合物において、合成の容易さの観点から、Z
29は−OCH
2−、−CH
2O−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH
2CH
2−、−CF
2CF
2−、−COO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すことがより好ましく、単結合を表すことが特に好ましい。また、A
19及びA
210は無置換であるか又は1つ以上の置換基L
11によって置換されても良い1,4−フェニレン基を表すことがより好ましい。
<U>
一般式(1)中、U環は置換基を有していても良い三価の芳香族基を表す。前記芳香族基としては、下記の式(U−1)から式(U−6)
【0035】
から選ばれる基が好ましく、式(U−1)又は式(U−2)から選ばれる基がより好ましい。これらの環に結合する1つ以上の水素原子は、F、Cl、CF
3、OCF
3、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数1〜8のアルカノイル基、炭素原子数1〜8のアルカノイルオキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基、炭素原子数2〜8のアルケノイル基又は炭素原子数2〜8のアルケノイルオキシ基により置換されていてもよい。
<Q
1>
一般式(1)中、Q
1は水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表すが、該アルキル基は無置換であるか又は1つ以上の置換基によって置換されていても良く、前記アルキル基に結合する1つ以上の水素原子は、F、Cl、CF
3、OCF
3、シアノ基、炭素原子数3から20の芳香族炭化水素基により置換されていても良く、Q
1は水素原子又は無置換であるか又は1つ以上Fで置換された炭素原子数1〜6のアルキル基が好ましく、Q
1は水素原子がより好ましい。
<W
1>
W
1は芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素原子数2〜30の有機基を表す。前記芳香環としては、下記の式(W−1)から式(W−20)
【0037】
から選ばれる基が好ましい。これらの基は任意の位置に結合手を有している。Q
2は−O−、−S−、−NR
4−(式中、R
4は水素原子又は炭素原子数1から8のアルキル基を表す。)又は−CO−を表すが、これらの基中の−CH=は各々独立して−N=に置き換えられても良く、−CH
2−は各々独立して−O−、−S−、−NR
5−(式中、R
5は水素原子又は炭素原子数1から8のアルキル基を表す。)−SO−、又は−SO
2−又は−CO−に置き換えられても良い(但し、酸素原子どうしが直接結合する場合を除く。)。これらの環に結合する1つ以上の水素原子は、L
Wによって置換されていても良く、置換基L
Wはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、炭素原子数1から20のアルキル基を表すが、当該アルキル基は直鎖状であっても分岐状であっても良く、任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、当該アルキル基中の1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−は各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−から選択される基によって置換されても良い。前記アルキル基及び前記アルコキシ基を構成するアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。前記アルキル基の炭素原子数は、1〜4が好ましく、1又は2がより好ましく、1が更に好ましい。
【0038】
式(W−1)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−1−1)から式(W−1−8)
【0040】
から選ばれる基を表すことが好ましく、これらの基は任意の位置に結合手を有している。
【0041】
式(W−7)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−7−1)から式(W−7−7)
【0043】
から選ばれる基を表すことが好ましく、これらの基は任意の位置に結合手を有している。
【0044】
式(W−10)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−10−1)から式(W−10−8)
【0046】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
【0047】
式(W−11)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−11−1)から式(W−11−12)
【0049】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
【0050】
式(W−13)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−13−1)から式(W−13−19)
【0052】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
【0053】
式(W−14)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−14−1)から式(W−14−10)
【0055】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
【0056】
式(W−15)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−15−1)から式(W−15−4)
【0058】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
【0059】
式(W−16)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−16−1)から式(W−16−16)
【0061】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
【0062】
式(W−17)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−17−1)から式(W−17−4)
【0064】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
【0065】
式(W−18)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−18−1)から式(W−18−6)
【0067】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
【0068】
式(W−19)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−19−1)から式(W−19−6)
【0070】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
【0071】
式(W−20)で表される基としては、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い下記の式(W−20−1)から式(W−20−9)
【0073】
(式中、R
Tは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。これらの基は任意の位置に結合手を有している。)から選ばれる基を表すことが好ましい。
W
1に含まれる芳香族基は、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い上記式(W−1−1)、式(W−7−1)、式(W−7−2)、式(W−7−7)、式(W−8)、式(W−10−6)、式(W−10−7)、式(W−10−8)、式(W−11−8)、式(W−11−9)、式(W−11−10)、式(W−11−11)又は式(W−11−12)から選ばれる基を表すことがより好ましく、無置換又は1つ以上のL
Wによって置換されても良い式(W−1−1)、式(W−7−1)、式(W−7−2)、式(W−7−7)、式(W−10−6)、式(W−10−7)又は式(W−10−8)から選ばれる基を表すことが特に好ましい。さらに、W
1は下記の式(W−a−1)から式(W−a−6)
【0075】
(式中、rは0から5の整数を表し、sは0から4の整数を表し、tは0から3の整数を表す。)から選ばれる基を表すことが特に好ましい。
<Y
1>
Y
1は水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数3〜12のシクロアルキル基、芳香族炭化水素基(当該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていても良い)を有する炭素原子数2〜30の有機基、又は−(Z
5−A
3)q−Z
6−Sp
3−P
3を表し、当該アルキル基、アルケニル基、及びシクロアルキル基は無置換であるか又は1つ以上の置換基によって置換されていても良く、当該アルキル基中の1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−は各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−SO
2−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い。ここで、Z
5〜Z
6、A
3、Sp
3、P
3は、それぞれ、前記Z
1〜Z
4、A
1〜A
2、Sp
1〜Sp
2、P
1〜P
2で定義されるものと同一のものを表し、qは0〜4の整数を表す。また、前記W
1とY
1は結合していてもよい。
【0076】
逆分散性及び液晶性を重視する場合には、Y
1は水素原子であることが好ましい。
【0077】
有機溶媒に溶解させ長期間保存した場合の変質の起こりにくさ、組成物に添加し長期間保存した場合の変質の起こりにくさ又はフィルムにした場合の位相差の安定性を重視する場合には、Y
1は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−CO−、−COO−、−OCO−によって置換されても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基、若しくは、−(Z
5−A
3)q−Z
6−Sp
3−P
3で表される基を表すことが好ましい。前記の基のうち、Y
1は1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−によって置換されても良い炭素原子数1から12の直鎖状アルキル基、若しくは、−(Z
5−A
3)q−Z
6−Sp
3−P
3で表される基を表すことがさらにより好ましい。Z
5〜Z
6、A
3及びP
3の好ましい構造は、各々前記Z
1〜Z
4、A
1〜A
2、P
1〜P
2と同一であり、フィルムを作製した場合の硬化収縮の少なさの観点からSp
3はスペーサー基であることが好ましく、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置き換えられても良い炭素原子数1から20のアルキレン基を表すことがより好ましく、合成の容易さの観点から1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−に置き換えられても良い炭素原子数1から20のアルキレン基を表すことがさらにより好ましく、qは0〜4の整数を表すことが好ましく、0〜2の整数を表すことがより好ましく、0又は1を表すことがさらに好ましく、0を表すことが特に好ましい。より具体的には合成の容易さの観点から、Y
1は1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−によって置換されても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基、若しくは、−Z
61−Sp
31−P
31で表される基(式中、P
31は前記式(P−1)から式(P−20)から選ばれる基を表し、Sp
31は1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状アルキレン基を表し、Z
61は−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CF
2O−、−OCF
2−又は単結合を表す。)を表すことがより好ましく、Y
1は1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−によって置換されても良い炭素原子数1から12の直鎖状アルキル基、若しくは、−Sp
311−P
311で表される基(式中、P
311は前記式(P−1)又は式(P−2)から選ばれる基を表し、Sp
311は1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−に置き換えられても良い炭素原子数1から10の直鎖状アルキレン基を表す。)を表すことがさらに好ましい。
【0078】
逆分散性、低い屈折率異方性及び液晶性のバランスを重視する場合には、下記の一般式(1−f−i)及び一般式(1−f−ii)
【0080】
(式中、P
1、P
2、Sp
1、Sp
2、Z
3、Z
4、U、Q
1、W
1及びY
1は一般式(1)と同じ意味を表し、A
11、A
12、A
21、A
22、A
13及びA
23は1,4−シクロへキシレン基を表し、Z
11及びZ
22は各々独立して−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−又は単結合を表し、Z
12、Z
21、Z
13及びZ
23は各々独立して−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−又は−OCO−を表す。)であることが好ましい。
【0081】
逆分散性、高い屈折率異方性、組成物に添加した場合の高い液晶性のバランスを重視する場合には、下記の一般式(1−c−i)及び一般式(1−c−ii)
【0083】
(式中、P
1、P
2、Sp
1、Sp
2、Z
3、Z
4、U、Q
1、W
1及びY
1は一般式(1)と同じ意味を表し、A
14、A
25、A
16及びA
26は各々独立して1,4−フェニレン基を表すが、当該基は無置換であるか又は1つ以上の置換基L
11によって置換されても良く、L
11はフッ素原子、塩素原子、又は、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すが、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、化合物内にL
11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A
15及びA
24は1,4−シクロへキシレン基を表し、Z
14及びZ
25は各々独立して−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−又は単結合を表し、Z
15、Z
24、Z
16及びZ
26は各々独立して−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−OCO−、−COO−又は−OCO−を表すが、Z
15及びZ
24のうち少なくとも一方並びにZ
16及びZ
26のうち少なくとも一方は−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−CH
2CH
2−又は−CH
2CH
2−OCO−から選ばれる基を表す。)であることが好ましく、下記の一般式(1−cm)
【0085】
(式中、P
1、P
2、Sp
1、Sp
2、Z
3、Z
4、U、Q
1、W
1及びY
1は一般式(1)と同じ意味を表し、A
17及びA
28は各々独立して1,4−フェニレン基を表すが、当該基は無置換であるか又は1つ以上の置換基L
11によって置換されても良く、L
11はフッ素原子、塩素原子、又は、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すが、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されても良く、化合物内にL
11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A
18及びA
27は1,4−シクロへキシレン基を表し、Z
17及びZ
28は各々独立して−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−又は単結合を表し、Z
18及びZ
27は各々独立して−OCH
2−又は−CH
2O−を表す。)であることがより好ましい。
【0086】
逆分散性、高い屈折率異方性、組成物に添加した場合の高い液晶性のバランス、有機溶媒に溶解させ長期間保存した場合の変質の起こりにくさ、組成物に添加し長期間保存した場合の変質の起こりにくさ又はフィルムにした場合の位相差の安定性を重視する場合には、下記の一般式(1−cmn)
【0088】
(式中、P
1、P
2、Sp
1、Sp
2、Z
3、Z
4、U、Q
1及びW
1は一般式(1)と同じ意味を表し、A
17、A
28、A
18、A
27、Z
17、Z
28、Z
18及びZ
27は一般式(1−cm)と同じ意味を表し、Y
11は1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−によって置換されても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基、若しくは、−Sp
312−P
312で表される基(式中、P
312は前記式(P−1)から式(P−20)から選ばれる基を表し、Sp
312は1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状アルキレン基を表す。)から選ばれる基を表す。)で表される化合物が好ましい。
【0089】
一般式(1)で表される化合物として具体的には、下記の式(1−1)から式(1−172)で表される化合物が好ましい。
【0129】
本願発明の化合物は以下の製法で製造することができる。
(製法1)下記式(S−9)で表される化合物の製造
【0131】
(式中、W
1、Y
1は各々独立して一般式(1)で定義されたものと同一のものを表し、Pは一般式(1)においてP
1又はP
2で定義されたものと同一のものを表し、Lは上記置換基Lで定義されたものと同一のものを表し、Lが複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く、Sp−COO又はSp−COOCH
2CH
2は一般式(1)においてSp
1−Z
3又はSp
2―Z
4で定義されたものにあたり、sは0から4の整数を表し、tは0から3の整数を表し、halogenはハロゲン原子又はハロゲン等価体を表す。)
式(S−1)で表される化合物をホルミル化することによって、式(S−2)で表される化合物を得ることができる。反応例として例えば塩化マグネシウム及び塩基存在下パラホルムアルデヒドと反応させる方法が挙げられる。塩基としては例えばトリエチルアミン等が使用可能である。
【0132】
式(S−2)で表される化合物を式(S−3)で表される化合物と反応させることによって、式(S−4)で表される化合物を得ることができる。反応条件としては例えば縮合剤を用いる方法若しくは式(S−3)で表される化合物を酸クロリド、混合酸無水物又はカルボン酸無水物とした後、一般式(S−2)で表される化合物と塩基存在下反応させる方法が挙げられる。縮合剤を用いる場合、縮合剤として例えばN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド、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が挙げられる。塩基としては例えばトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン等が挙げられる。
【0133】
式(S−5)で表される化合物を例えばヒドラジン一水和物と反応させることによって、式(S−6)で表される化合物を得ることができる。
【0134】
式(S−6)で表される化合物を塩基存在下、式(S−7)で表される化合物と反応させることによって、式(S−8)で表される化合物を得ることができる。塩基としては例えば炭酸カリウム、炭酸セシウム等が挙げられる。
【0135】
式(S−8)で表される化合物を酸触媒存在下、式(S−4)で表される化合物と反応させることによって、式(S−9)で表される化合物を得ることができる。酸としては例えばp−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム、10−カンファースルホン酸等が挙げられる。
(製法2)下記式(S−15)で表される化合物の製造
【0137】
(式中、P
1、P
2、Sp
1,Sp
2、Z
3、Z
4、W
1、Y
1は各々独立して一般式(1)で定義されたものと同一のものを表し、Lは上記置換基Lで定義されたものと同一のものを表し、Lが複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く、vは0から4の整数を表し、tは0から3の整数を表し、halogenはハロゲン原子又はハロゲン等価体を表す。)
式(S−10)で表される化合物を式(S−11)で表される化合物と反応させることによって、式(S−12)で表される化合物を得ることができる。反応例として例えば金属触媒及び塩基存在下、クロスカップリングさせる方法が挙げられる。金属触媒としては例えば、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリド、酢酸パラジウム(II)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)が挙げられる。塩基としては例えばトリエチルアミン等が挙げられる。反応条件としては例えばMetal−Catalyzed Cross−Coupling Reactions(Armin de Meijere、Francois Diedrich共著、Wiley−VCH)、Palladium Reagents and Catalysts:New Perspectives for the 21st Century(Jiro Tsuji著、Wiley & Sons,Ltd.)、Cross−Coupling Reactions:A Practical Guide(Topics in Current Chemistry)(S.L.Buchwald、K.Fugami、T.Hiyama、M.Kosugi、M.Miura、N.Miyaura、A.R.Muci、M.Nomura、E.Shirakawa、K.Tamao著、Springer)等の文献に記載の方法が挙げられる。
【0138】
製法1と同様に、式(S−12)で表される化合物を式(S−13)で表される化合物と反応させることによって、式(S−14)で表される化合物を得ることができる。
【0139】
製法1と同様に、式(S−14)で表される化合物を式(S−8)で表される化合物と反応させることによって、式(S−15)で表される化合物を得ることができる。
(製法3)下記式(S−23)で表される化合物の製造
【0141】
(式中、P
1、P
2、Sp
1,Sp
2、Z
3、Z
4、W
1、Y
1は各々独立して一般式(1)で定義されたものと同一のものを表し、Lは上記置換基Lで定義されたものと同一のものを表し、Lが複数現れる場合は各々同一であっても異なっていても良く、vは0から4の整数を表し、tは0から3の整数を表し、
PGは保護基を表す。)
式(S−16)で表される化合物のヒドロキシル基を保護基(PG)によって保護する。保護基(PG)としては、脱保護工程に至るまで安定に保護しうるものであれば特に制限は無いが、例えば、GREENE’S PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS((Fourth Edition)、PETER G.M.WUTS、THEODORA W.GREENE共著、John Wiley & Sons,Inc.,Publication)等に挙げられている保護基(PG)が好ましい。保護基の具体例としてはテトラヒドロピラニル基が挙げられる。
【0142】
製法1と同様に、式(S−17)で表される化合物をホルミル化することによって、式S−18)で表される化合物を得ることができる。
【0143】
製法2と同様に、式(S−18)で表される化合物を式(S−13)で表される化合物と反応させることによって、式(S−19)で表される化合物を得ることができる。
【0144】
式(S−19)で表される化合物の保護基(PG)を脱保護する。脱保護の反応条件としては、式(S−20)で表される化合物を与えるものであれば特に制限は無いが、前記文献に挙げられているものが好ましい。
【0145】
製法2と同様に、式(S−20)で表される化合物を式(S−13)で表される化合物と反応させることによって、式(S−22)で表される化合物を得ることができる。
【0146】
製法1と同様に、式(S−22)で表される化合物を式(S−8)で表される化合物と反応させることによって、式(S−23)で表される化合物を得ることができる。
【0147】
製法1から製法3の各工程において記載した以外の反応条件として、例えば実験化学講座(日本化学会編、丸善株式会社発行)、Organic Syntheses(John Wiley & Sons,Inc.,Publication)、Beilstein Handbook of Organic Chemistry(Beilstein−Institut fuer Literatur der Organischen Chemie、Springer−Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co.K)、Fiesers’ Reagents for Organic Synthesis(John Wiley & Sons,Inc.)等の文献に記載の条件又はSciFinder(Chemical Abstracts Service,American Chemical Society)又はReaxys(Elsevier Ltd.)等のオンライン検索サービスから提供される条件が挙げられる。
【0148】
また、各工程において適宜反応溶媒を用いることができる。溶媒としては目的の化合物を与えるものであれば制限は無いが、例えばtert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、イソペンチルアルコール、シクロヘキサノール、1−ブタノール、2−ブタノール、1−オクタノール、2−メトキシエタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、メタノール、メチルシクロヘキサノール、エタノール、プロパノール、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエチレン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、1−クロロブタン、二硫化炭素、アセトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、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、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、o−ジクロロベンゼン、キシレン、o−キシレン、p−キシレン、m−キシレン、クロロベンゼン、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソアミル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸2−メトキシエチル、ヘキサメチルリン酸トリアミド、トリス(ジメチルアミノ)ホスフィン、シクロヘキサノン、1,4−ジオキサン、ジクロロメタン、スチレン、テトラクロロエチレン、テトラヒドロフラン、ピリジン、1−メチル−2−ピロリジノン、1,1,1−トリクロロエタン、トルエン、ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、ヘプタン、ベンゼン、メチルイソブチルケトン、tert−ブチルメチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルシクロヘキサノン、メチルブチルケトン、ジエチルケトン、ガソリン、コールタールナフサ、石油エーテル、石油ナフサ、石油ベンジン、テレビン油、ミネラルスピリット等が挙げられる。有機溶媒及び水の二相系で反応を行う場合、相間移動触媒を添加することも可能である。相間移動触媒としては、例えば、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウラート[Tween 20]、ソルビタンモノオレアート[Span 80]等が挙げられる。
【0149】
また、各工程において必要に応じて精製を行うことができる。精製方法としてはクロマトグラフィー、再結晶、蒸留、昇華、再沈殿、吸着、分液処理等が挙げられる。精製剤を用いる場合、精製剤としてシリカゲル、アルミナ、活性炭、活性白土、セライト、ゼオライト、メソポーラスシリカ、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、備長炭、木炭、グラフェン、イオン交換樹脂、酸性白土、二酸化ケイ素、珪藻土、パーライト、セルロース、有機ポリマー、多孔質ゲル等が挙げられる。
<<組成物>>
本願発明の化合物は、ネマチック液晶組成物、スメクチック液晶組成物、キラルスメクチック液晶組成物及びコレステリック液晶組成物に使用することが好ましい。本願発明の反応性化合物を用いる液晶組成物において本願発明以外の化合物を添加しても構わない。
【0150】
本願発明の重合性化合物と混合して使用される他の重合性化合物としては、具体的には一般式(II−1)
【0154】
(式中、P
1、P
2及びP
3は各々独立して重合性基を表し、S
1、S
2及びS
3は各々独立して単結合又は炭素原子数1〜20個のアルキレン基を表すが、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−は−O−、−COO−、−OCO−、−OCOO−に置き換えられても良く、X
1、X
2及びX
3は各々独立して−O−、−S−、−OCH
2−、−CH
2O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH
2−、−CH
2S−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CF
2S−、−SCF
2−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH
2CH
2−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−COO−、−CH
2CH
2−OCO−、−COO−CH
2−、−OCO−CH
2−、−CH
2−COO−、−CH
2−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、Z
3及びZ
4は各々独立して−O−、−S−、−OCH
2−、−CH
2O−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH
2−、−CH
2S−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CF
2S−、−SCF
2−、−CH
2CH
2−、−CH
2CF
2−、−CF
2CH
2−、−CF
2CF
2−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH
2CH
2−、−OCO−CH
2CH
2−、−CH
2CH
2−COO−、−CH
2CH
2−OCO−、−COO−CH
2−、−OCO−CH
2−、−CH
2−COO−、−CH
2−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、A
3、A
4、A
5及びA
6は各々独立して、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表すが、A
3、A
4、A
5及びA
6は各々独立して無置換であるか又はアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基に置換されていても良く、R
5は水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、シアノ基、ニトロ基、イソシアノ基、チオイソシアノ基、若しくは、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から20の直鎖又は分岐アルキル基を表し、m3及びm4は0、1、2又は3を表すが、m3及び/又はm4が2又は3を表す場合、2個あるいは3個存在するA
3、A
5、Z
3及び/又はZ
4は同一であっても異なっていても良い。)で表される化合物が好ましく、P
1、P
2及びP
3がアクリル基又はメタクリル基である場合が特に好ましい。一般式(II−1)で表される化合物として具体的には、一般式(II−1A)
【0156】
(式中、W
3及びW
4は各々独立して水素又はメチル基を表し、S
4及びS
5は各々独立して炭素原子数2から18のアルキレン基、X
4及びX
5は各々独立して−O−、−COO−、−OCO−又は単結合を表し、Z
5及びZ
6は各々独立して−COO−又は−OCO−を表し、A
7、A
8及びA
9は各々独立して無置換若しくはフッ素原子、塩素原子、炭素原子数1から4の直鎖状又は分岐状アルキル基、炭素原子数1から4の直鎖状又は分岐状アルコキシ基によって置換されていても良い1,4−フェニレン基を表す。)で表される化合物が好ましく、下記式(II−1A−1)から式(II−1A−4)で表される化合物が特に好ましい。
【0158】
(式中、W
3及びW
4は各々独立して水素又はメチル基を表し、S
4は一般式(II−1A)におけるS
4と同じ意味を表し、S
5は一般式(II−1A)におけるS
5と同じ意味を表す。)上記式(II−1A−1)から式(II−1A−4)において、S
4及びS
5が各々独立して炭素原子数2から8のアルキレン基である化合物が特に好ましい。
【0159】
この他、好ましい2官能重合性化合物としては下記一般式(II−1B−1)から式(II−1B−3)で表される化合物が挙げられる。
【0161】
(式中、W
5及びW
6は各々独立して水素又はメチル基を表し、S
6及びS
7は各々独立して炭素原子数2から18のアルキレン基を表す。)上記式(II−1B−1)から式(II−1B−3)において、S
6及びS
7が各々独立して炭素原子数2から8のアルキレン基である化合物が特に好ましい。
【0162】
また、一般式(II−2)で表される化合物として具体的には、下記一般式(II−2−1)から式(II−2−7)で表される化合物が挙げられる。
【0164】
(式中、P
4は一般式(I)におけるPと同じ意味を表し、S
8は単結合又は炭素原子数1から20個のアルキレン基を表すが、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−は−O−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−に置き換えられても良く、X
6は単結合、−O−、−COO−、又は−OCO−を表し、Z
7は単結合、−COO−又は−OCO−を表し、L
1はフッ素原子、塩素原子、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−に置き換えられても良い炭素原子数1から10の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、sは0から4の整数を表し、R
3は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、1個の−CH
2−又は隣接していない2個以上の−CH
2−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表す。)
本願発明の化合物を含有する重合性組成物には、当該組成物の液晶性を大きく損なわない程度に、液晶性を示さない重合性化合物を添加することも可能である。具体的には、この技術分野で高分子形成性モノマーあるいは高分子形成性オリゴマーとして認識される化合物であれば特に制限なく使用可能である。具体例として例えば「光硬化技術データブック、材料編(モノマー,オリゴマー,光重合開始剤)」(市村國宏、加藤清視監修、テクノネット社)記載のものが挙げられる。
【0165】
また、本願発明の化合物は光重合開始剤を使用しなくても重合させることが可能であるが、目的により光重合開始剤を添加しても構わない。その場合は光重合開始剤の濃度は、本願発明の化合物に対し0.1質量%から15質量%が好ましく、0.2質量%から10質量%がより好ましく、0.4質量%から8質量%がさらに好ましい。光重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。光重合開始剤の具体例としては2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1−オン(IRGACURE 907)、安息香酸[1−[4−(フェニルチオ)ベンゾイル]ヘプチリデン]アミノ(IRGACURE OXE 01)等が挙げられる。熱重合開始剤としては、アゾ化合物、過酸化物等が挙げられる。熱重合開始剤の具体例としては2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)等が挙げられる。また、1種類の重合開始剤を用いても良く、2種類以上の重合開始剤を併用して用いても良い。
【0166】
また、本発明の液晶組成物には、その保存安定性を向上させるために、安定剤を添加することもできる。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。安定剤を使用する場合の添加量は、組成物に対して0.005質量%から1質量%の範囲が好ましく、0.02質量%から0.8質量%がより好ましく、0.03質量%から0.5質量%がさらに好ましい。また、1種類の安定剤を用いても良く、2種類以上の安定剤を併用して用いても良い。安定剤としては、具体的には式(III−1)から式(III−40)
【0175】
(式中、nは0から20の整数を表す。)で表される化合物が好ましい。
【0176】
また、本願発明の化合物を含有する重合性組成物をフィルム類、光学素子類、機能性顔料類、医薬品類、化粧品類、コーティング剤類、合成樹脂類等の用途に利用する場合には、その目的に応じて金属、金属錯体、染料、顔料、色素、蛍光材料、燐光材料、界面活性剤、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を添加することもできる。
【0177】
本願発明の化合物を含有する重合性組成物を重合することにより得られるポリマーは種々の用途に利用できる。例えば、本願発明の化合物を含有する重合性組成物を、配向させずに重合することにより得られるポリマーは、光散乱板、偏光解消板、モアレ縞防止板として利用可能である。また、配向させた後に重合することにより得られるポリマーは、光学異方性を有しており有用である。このような光学異方体は、例えば、本願発明の化合物を含有する重合性組成物を、布等でラビング処理した基板、有機薄膜を形成した基板又はSiO
2を斜方蒸着した配向膜を有する基板に担持させるか、基板間に挟持させた後、当該重合性組成物を重合することによって製造することができる。
【0178】
重合性組成物を基板上に担持させる際の方法としては、スピンコーティング、ダイコーティング、エクストルージョンコーティング、ロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、グラビアコーティング、スプレーコーティング、ディッピング、プリント法等を挙げることができる。またコーティングの際、重合性組成物に有機溶媒を添加しても良い。有機溶媒としては、炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、非プロトン性溶媒等を使用することができるが、例えば炭化水素系溶媒としてはトルエン又はヘキサンを、ハロゲン化炭化水素系溶媒としては塩化メチレンを、エーテル系溶媒としてはテトラヒドロフラン、アセトキシ−2−エトキシエタン又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを、アルコール系溶媒としてはメタノール、エタノール又はイソプロパノールを、ケトン系溶媒としてはアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、γ−ブチルラクトン又はN−メチルピロリジノン類を、エステル系溶媒としては酢酸エチル又はセロソルブを、非プロトン性溶媒としてはジメチルホルムアミド又はアセトニトリルを挙げることができる。これらは単独でも、組み合わせて用いても良く、その蒸気圧と重合性組成物の溶解性を考慮し、適宜選択すれば良い。添加した有機溶媒を揮発させる方法としては、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥、減圧加熱乾燥を用いることができる。重合性材料の塗布性をさらに向上させるためには、基板上にポリイミド薄膜等の中間層を設けることや、重合性材料にレベリング剤を添加する事も有効である。基板上にポリイミド薄膜等の中間層を設ける方法は、重合性材料を重合することにより得られるポリマーと基板との密着性を向上させるために有効である。
【0179】
上記以外の配向処理としては、液晶材料の流動配向の利用、電場又は磁場の利用を挙げることができる。これらの配向手段は単独で用いても、また組み合わせて用いても良い。さらに、ラビングに代わる配向処理方法として、光配向法を用いることもできる。基板の形状としては、平板の他に、曲面を構成部分として有していても良い。基板を構成する材料は、有機材料、無機材料を問わずに用いることができる。基板の材料となる有機材料としては、例えば、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、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリアリレート、ポリスルホン、トリアセチルセルロース、セルロース、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられ、また、無機材料としては、例えば、シリコン、ガラス、方解石等が挙げられる。
【0180】
本願発明の化合物を含有する重合性組成物を重合させる際、迅速に重合が進行することが望ましいため、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を照射することにより重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良く、非偏光光源を用いても良い。また、液晶組成物を2枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性を有していなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、さらに活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。また、照射時の温度は、本発明の重合性組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。特に、光重合によって光学異方体を製造しようとする場合には、意図しない熱重合の誘起を避ける意味からも可能な限り室温に近い温度、即ち、典型的には25℃での温度で重合させることが好ましい。活性エネルギー線の強度は、0.1mW/cm
2〜2W/cm
2が好ましい。強度が0.1mW/cm
2以下の場合、光重合を完了させるのに多大な時間が必要になり生産性が悪化してしまい、2W/cm
2以上の場合、重合性化合物又は重合性組成物が劣化してしまう危険がある。
【0181】
重合によって得られた当該光学異方体は、初期の特性変化を軽減し、安定的な特性発現を図ることを目的として熱処理を施すこともできる。熱処理の温度は50〜250℃の範囲であることが好ましく、熱処理時間は30秒〜12時間の範囲であることが好ましい。
【0182】
このような方法によって製造される当該光学異方体は、基板から剥離して単体で用いても、剥離せずに用いても良い。また、得られた光学異方体を積層しても、他の基板に貼り合わせて用いてもよい。
【0183】
以下に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
【実施例】
【0184】
(実施例1)
以下に示す方法により、下記式(1−c−1)で表される重合性化合物を合成した。
【0185】
【化80】
【0186】
(化合物1−c−1aの合成)50mlの三口フラスコに5−(2−ヒドロキシ)エチル−2−ヒドロキシベンズアルデヒド1.03g、4−(6−アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ安息香酸3.55g、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)0.07g、ジクロロメタン15mlを加え、5〜10℃で10分間攪拌した。攪拌下、N,N−ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)1.9gを5〜10℃を保ちながら滴下し、続いて25度まで昇温し7時間攪拌した。この反応混合物に対して水15mlを加えた後、有機層を分離し、さらに水層をジクロロメタン15mlで抽出した。得られた有機層を混合して一つにした後、ヘキサン90ml及びシリカゲル2gを加えて攪拌した。この固液混合物を、シリカゲル5g及びアルミナ5gを充填したカラム上に加えて通過させた。得られた溶液の溶媒をおおむね留去した後、アセトン/メタノールを用いて再沈殿を行った。この結晶をろ過、乾燥することで化合物(1−c−1a)を1.23g得た(収率29%)。
【0187】
(化合物1−c−1の合成)30mlの三口フラスコに化合物(1−c−1a)1.4g、2−ヒドラジノベンゾチアゾール0.35g、テトラヒドロフラン5mlを加え、25℃で9時間攪拌した。その後、水50mlを加え、酢酸エチル30mlで2回抽出した。得られた有機相を硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾過後、減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(ヘキサン/酢酸エチル=2/1)で精製した。得られた組成生物をアセトン/メタノールを用いて再沈殿を行った。この結晶をろ過、乾燥することで化合物(1−c−1)を0.98g得た。
【0188】
上記の重合性化合物(1−c−1)の相系列(Phase sequence)の上限温度を示差走査熱量測定及び温度可変装置を装着した偏光顕微鏡による液晶相の観察によって求めたところ、「Sm 60 Iso」であった。
1H NMR(CDCl
3)δ:1.40−1.60(p, 8H), 1.6(br, 1H), 1.65−1.80(p, 4H), 1.80−1.97(p, 4H), 3.15(t, 2H), 4.01(t, 2H), 4.17(t, 2H), 4.31(t, 2H), 4.40(t, 2H), 4.57(t, 2H), 5.81−5.85(d+d, 2H), 6.08−6.18(m, 2H), 6.37−6.46(d+d, 2H), 6.87(d, 2H), 6.96(d, 2H), 7.12−7.18(m, 2H), 7.34(d, 1H), 7.48(d, 1H), 7.58 (d, 1H), 7.99−8.02(s+d, 5H), 8.12(d, 2H).
LC−MS:m/z 862.60[M+]
実施例1と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、以下の実施例2〜実施例42の化合物を合成した。
【0189】
【化81】
【0190】
式(1−c−2)で表される化合物の物性値
転移温度:C 118 I
1H NMR(CDCl
3)δ 2.11(quin,2H),2.22(quin,2H),3.15(t,2H),4.01(t,2H),4.14(t,2H),4.31(t,2H),4.40(t,2H),4.57(t,2H),5.83(m,2H),6.13(m,2H),6.41(m,2H),6.88(m,4H),7.09(m,1H),7.16−7.23(m,2H),7.34(m,1H),7.45(m,1H),7.55(m,1H),7.97−8.09(m,6H)ppm.
【0191】
【化82】
【0192】
【化83】
【0193】
【化84】
【0194】
式(1−c−16)で表される化合物の物性値
転移温度:C ? N 150 I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.40−1.82(m,24H),2.04−2.20(m,8H),2.35−2.49(m,4H),3.02(t,2H),3.92(t,2H),3.95(t,2H),4.17(t,2H),4.18(t,2H),4.36(t,2H),5.82(dd,1H),5.82(dd,1H),6.12(dd,1H),6.13(dd,1H),6.40(dd,1H),6.40(dd,1H),6.82−6.90(m,6H),6.97−7.04(m,3H),7.17(m,1H),7.26(m,1H),7.35(t,1H),7.49(d,1H),7.69(d,1H),7.93(s,1H),8.07(s,1H)ppm.
【0195】
【化85】
【0196】
【化86】
【0197】
【化87】
【0198】
【化88】
【0199】
【化89】
【0200】
【化90】
【0201】
【化91】
【0202】
実施例の化合物を合成するために使用する中間体化合物(9)は以下に示す方法により合成した。
【0203】
【化92】
【0204】
[化合物(9−2)の合成]
窒素雰囲気下、500ml四つ口フラスコに化合物(9−1)40.0g(200mmol)、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム(PPTS)1.0g(4mmol)及びジクロロメタン200mlを加え攪拌した。氷冷下、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(DHP)25.2g(300mmol)を滴下した。室温で8時間反応後、反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをろ過し減圧下濃縮した。化合物(9−2)が56.3g(収率99.0%)得られた。
[化合物(9−3)の合成]
化合物(9−2)56.3g(198mmol)、触媒(5%Pd/C)2.8g及びエタノール250mlを1lオートクレーブに加えた。水素圧0.4MPaを維持しながら室温で3時間反応させた。触媒をろ過し減圧下濃縮した。化合物(9−3)が38.5g得られた(定量的)。
[化合物(9−4)の合成]
窒素雰囲気下、500ml四つ口フラスコに化合物(9−3)38.5g、炭酸カリウム41.0g(297mmol)、6−クロロ−1ヘキサノ−ル27.0g(198mmol)及びジメチルホルムアミド300mlを加えた。混合液を100℃に昇温し、24時間反応させた。冷却後、酢酸エチル600mlと水600mlを加え分液した。有機層を水と飽和食塩水で順次洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをろ過し、減圧下に濃縮した。氷冷下、濃縮残渣にヘキサンを加え結晶化させた。結晶をろ過後減圧乾燥した。化合物(9−4)が49.5g得られた(収率84.9%)。
[化合物(9−5)の合成]
乾燥空気雰囲気下、500ml四つ口フラスコに化合物(9−4)44.2g(150mmol)、トリエチルアミン(TEA)16.7g(165mmol)及びジクロロメタン300mlを加え攪拌した。アクリロイルクロリド14.3g(158mmol)を5℃以下で滴下し、室温で3時間反応した。反応液を水、希塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム及び飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをろ過し、減圧下濃縮した。化合物(9−5)が52.3g得られた(定量的)。
[化合物(9−6)の合成]
500ml四つ口フラスコに化合物(9−5)52.3g(150mmol)、テトラヒドロフラン(THF)250mlお呼びメタノール50mlを加え攪拌した。混合液に濃硫酸1.0gを加え室温で3時間反応した。反応液を酢酸エチル500mlに投入し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン)で精製した。化合物(9−6)が32.4g得られた(収率81.7%)。
【0205】
化合物(9−7)は以下に示す方法で合成した。
【0206】
【化93】
【0207】
[化合物(9−7−2)の合成]
四つ口フラスコ(1l)に、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエステル(9−7−1)100.0g(500mmol)とメタノール1000mlを加え攪拌した。水酸化カリウム16.8g(300mmol)を加えた後、還流下に6時間反応した。冷却後、反応液を濃縮し残渣に水500mlを加えた。希塩酸をpH2になるまで加え、析出した結晶をろ過した。結晶を水で洗浄後、減圧乾燥した。化合物(9−7−2)が54.0g(収率58.0%)得られた。
[化合物(9−7−3)の合成]
窒素雰囲気下、300ml四つ口フラスコに化合物(9−7−2)49.5g(266mmol)、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP)3.3g(26.7mmol)、tert−ブチルアルコール150ml及びテトラヒドロフラン150mlを加え均一に撹拌した。氷冷下、N,N‘−ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)50.4g(399mmol)を滴下した。室温で6時間反応した。水15mlを加えさらに1時間撹拌した。不溶物をろ過後、減圧下で反応液を濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン)で精製した。化合物(9−7−3)が51.9g得られた(収率80.6%)。
[化合物(9−7)の合成]
四つ口フラスコ(300ml)に化合物(9−7−3)48.0g(198mmol)、メタノール150ml及びテトラヒドロフラン150mlを加え撹拌した。氷冷下、水酸化ナトリウム24.0g(600mmol)を加え、5℃以下で3時間撹拌した。水1000mlに投入し、ジクロロメタンで洗浄した。水層に希塩酸をpH2になるまで加えた。析出した結晶をろ過し、水で洗浄後減圧乾燥した。化合物(9−7)が41.4g得られた(収率91.6%)。
[化合物(9−8)の合成]
乾燥空気雰囲気下、500ml四つ口フラスコに化合物(9−6)29.0g(128mmol)、化合物(9−7)34.4g(130mmol)、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP)0.6g(15mmol)及びジクロロメタン300mlを加え撹拌した。氷冷下、N,N‘−ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)19.3g(150mmol)を滴下した。室温で6時間反応した。水5mlを加えさらに1時間撹拌した。不溶物をろ過後、減圧下で反応液を濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン)で精製した。化合物(9−8)43.1gが得られた(収率71.1%)。
[化合物(9)の合成]
乾燥空気雰囲気下、2000ml四つ口フラスコに化合物(9−8)42.0g(88.5mmol)、ジクロロメタン700mlを加え撹拌した。氷冷下、トリフルオロ酢酸(TFA)100.8g(885mmol)を滴下し、室温で8時間反応した。ヘキサン1000mlを加え、減圧下でジクロロメタンを留去した。析出した結晶をろ過し、水とヘキサンで順次洗浄した。結晶を減圧下乾燥し、化合物(9)が36.2g得られた(収率97.8%)。
(実施例43)
以下に示す方法により、下記式(1−c−43)で表される重合性化合物を合成した。
【0208】
【化94】
【0209】
[化合物(2)の合成例]
300mlの4ツ口フラスコに4−ヒドロキシけい皮酸tertブチル(1−c−43a)10.08g(45.4mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド100ml、炭酸カリウム9.4gを加えて10分間攪拌した。この混合物中へアクリル酸―6−クロロヘキシル10.1g(53mmol)を加え、90℃で6時間撹拌した。この反応混合物を10℃に冷却し、水100mlを加えて1時間攪拌した。この混合物をろ過し、粗生成物を固体として得た。この固体をアセトン25mlに溶かし、メタノール45ml中へ滴下し0℃へ冷却した。生じた固体をろ過紙、再度アセトン12mlに溶解し、ヘキサン25ml中へ滴下し0℃に冷却した。得られた固体をろ過、乾燥することで、化合物(1−c−43b)が8.56g得られた(収率50%)。
[化合物(1−c−43c)の合成例]
200mlの3つ口フラスコに化合物(1−c−43b)8.5g、ジクロロメタン22mlを加えて攪拌した。この混合物中へギ酸22mlを滴下し、40℃で5時間攪拌した。この反応混合物を30度以下に冷却し、ジクロロメタン50mlを加えた。有機層を分離し、水70mlで4回、飽和食塩水70mlで1回洗浄した。得られた溶液を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、溶媒を留去した。得られた固体にヘキサン10mlとトルエン4mlを加えて室温で30分攪拌した。この混合物をろ過、乾燥することで化合物(1−c−43c)が6.30g得られた(収率87%)。
[化合物(1−c−43d)の合成例]
100mlの3つ口フラスコに2,5−ジヒドロキシベンズアルデヒド1.31g、ジクロロメタン25ml、化合物(1−c−43c)6.05g、N,N−ジメチルアミノピリジン0.07gを加えて5℃で10分攪拌した。この混合物中へN,N−ジイソプロピルカルボジイミド2.98gを10度以下を維持しながら滴下し、30℃で6時間攪拌した。この反応混合物に水0.08mlを加えた後、固体をろ過して除去した。得られた溶液をカラム(シリカゲル+アルミナ、ジクロロメタン)に通した後、溶媒を留去した。得られた固体をアセトン10mlに溶解させ、メタノール30ml中に滴下し0℃に冷却した。得られた固体をろ過、乾燥することで、化合物(1−c−43d)を4.80g得られた(収率69%)。
[化合物(1−c−43)の合成例]
100mlの三口フラスコに化合物4.8g、2−ヒドラジノベンゾチアゾール1.07g、テトラヒドロフラン20mlを加え、50℃で15時間攪拌した。この反応混合物を室温まで冷却し、析出した固体をろ過した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン/酢酸エチル=10/1)で精製した。カラム通過後の溶液をろ過、乾燥することで化合物(1−c−43)を2.40g得た。
【0210】
上記の重合性化合物(1−c−43)の相系列(Phase sequence)の上限温度を示差走査熱量測定及び温度可変装置を装着した偏光顕微鏡による液晶相の観察によって求めたところ、「Cry 106 Sm 196 N 203 Iso」であった。
1H NMR(CDCl
3)δ:1.41−1.61(p, 8H), 1.65−1.80(p, 4H), 1.7(br, 1H), 1.80−1.97(p, 4H), 4.02(t, 2H), 4.17(t, 2H), 5.82(d, 2H), 6.10−6.18(dd, 2H), 6.39−6.44(s+d, 3H), 6.93(dd, 4H), 7.09(t, 2H), 7.23(s, 1H), 7.30(d, 1H), 7.43(d, 1H), 7.50−7.58(p, 4H), 7.75−7.89(p, 3H), 8.10(s, 1H).
LC−MS:m/z 885.61[M+]
実施例43と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、以下の実施例44〜実施例53の化合物を合成した。
【0211】
【化95】
【0212】
【化96】
【0213】
【化97】
【0214】
式(1−c−51)で表される化合物の物性値
転移温度:C 61−67 (N 40) I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.42−1.82(m,16H),2.83−3.09(m,8H),3.97(m,4H),4.17(m,4H),5.84(d,2H),6.15(dd,2H),6.43(d,2H),6.86−6.92(m,4H),7.04(m,2H),7.15−7.23(m,5H),7.36(t,1H),7.42(s,1H),7.57(d,1H),7.68(m,2H)ppm.
(実施例54)
以下に示す方法により、下記式(1−j−54)で表される重合性化合物を合成した。
【0215】
【化98】
【0216】
[化合物M−1の合成]
4−ブロモ安息香酸(50 g)、tert−ブチルアルコール(20.3 g)、ジメチルアミノピリジン(12.2 g)をジクロロメタンに溶解させ、ジイソプロピルカルボジイミド(DIC, 37.7 g)を35℃で滴下し、5時間攪拌した。反応液をろ過し、ろ液を濃縮した。固体をカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物M−1(49 g)を得た。
[化合物M−2の合成]
M−1(49 g)をNMPに溶解させ、炭酸カリウム(34.2 g)、エチルアクリレート(24.8 g)を加えた。窒素置換を行い、酢酸パラジウム(0.43 g)を加え、110℃で加熱撹拌した。4時間撹拌後、水(300 ml)を加え、酢酸エチルにより抽出した。有機層を1 %塩酸、飽和食塩水により洗浄した。芒硝により脱水し、有機層を濃縮した。得られた化合物をエタノール100 mlに溶解させ、水酸化カリウム(15.2 g)、エタノール50 mL、水50 mLを加えた。室温で5時間撹拌後、水を100 mL加え、塩酸で中和した。水層を酢酸エチルで抽出し、濃縮することによりオイル状固体(M−2、14.7 g)を得た。
[化合物M−3の合成]
得られた化合物をジクロロメタンに溶解させ、DMAP(2.90 g)、4−ヒドロキシブチルアクリレート(10.3 g)、DMF 400 mLを加えた。室温でDIC(9.0 g)をゆっくりと滴下し、24時間攪拌した。水で洗浄し、ジクロロメタンで抽出した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られたオイル状化合物に蟻酸を加え、室温で9時間、45℃4時間攪拌した。反応系中に水100 mLを加え、水酸化ナトリウムで中和した後、酢酸エチルにより抽出した。有機層を濃縮・乾燥し、化合物M−3(6.5 g)を得た。
[化合物M−4の合成]
化合物M−3(6.5 g)をジクロロメタン200 mLに溶解させ、DMAP(0.6 g)、ジヒドロキシベンズアルデヒド(1.2 g)を加えた。室温でDIC(2.5 g)を滴下し、10時間攪拌した。反応液をろ過し、有機層を濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製を行い、化合物M−4(5 g)を得た。
[化合物1−j−54の合成]
化合物M−4(5 g)をエタノール50 mLに溶解させ、ベンゾチアゾールヒドラジン誘導体を加え、45℃で5時間攪拌した。室温まで冷却すると、固体が析出し、ろ過により回収した。再結晶により精製し、目的化合物1−j−54を3.5g得た。
【0217】
実施例54と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、以下の実施例55〜実施例65の化合物を合成した。
【0218】
【化99】
【0219】
【化100】
【0220】
【化101】
【0221】
(実施例66)
以下に示す方法により、下記式(1−c−66)で表される重合性化合物を合成した。
【0222】
【化102】
【0223】
[化合物(Y−1)の合成例]
温度計及び冷却器を備えた反応容器に4−ブロモフェノール50.0 g(0.289 mol)、3−クロロプロパノール24.6g(0.260 mol)、炭酸カリウム55.9 g(0.405 mol)、N,N−ジメチルアセトアミド250 mlを加えた。120 ℃で7 h.加熱撹拌した後、酢酸エチルで希釈し、塩酸、食塩水で洗浄した。カラムクロマトグラフィー(アルミナ)により精製を行い、式(Y−1)で表される化合物45.1 g(0.195 mol)を得た。
[化合物(Y−2)の合成例]
温度計を備えた反応容器に式(Y−1)で表される化合物45.1 g(0.195 mol)、トリメチルシリルアセチレン21.6 g (0.214 mol)、ヨウ化銅(I)740 mg (3.90 mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド225 ml、トリエチルアミン75 mlを加えた。窒素置換した後、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)2.3 g(1.95 mmol)を加え90℃で8 h.加熱撹拌した。酢酸エチルで希釈し、塩酸、食塩水で洗浄した。カラムクロマトグラフィー(アルミナ)により精製を行い、式(Y−2)で表される化合物34.6 g(0.139 mol)を得た。
[化合物(Y−3)の合成例]
反応容器に式(Y−2)で表される化合物34.6g(0.139 mol)、メタノール300 ml、炭酸カリウム38.5 g (0.278 mol)を加え、室温で10 h.撹拌した。トルエンを加え食塩水で洗浄した後、カラムクロマトグラフィー(アルミナ)により精製を行い、式(Y−3)で表される化合物23.8 g(0.135 mol)を得た。
[化合物(Y−4)の合成例]
温度計を備えた反応容器に式(Y−3)で表される化合物20.6 g(0.117 mol)、2,5−ジブロモベンズアルデヒド14.0 g (0.053 mol)、ヨウ化銅(I)400 mg (2.12 mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド105 ml、トリエチルアミン35 mlを加えた。窒素置換した後、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)1.2 g(1.06 mmol)を加え90℃で8 h.加熱撹拌した。酢酸エチルで希釈し、塩酸、食塩水で洗浄した。カラムクロマトグラフィー(アルミナ)及び再結晶により精製を行い、式(Y−4)で表される化合物8.0 g(0.017 mol)を得た。
[化合物(Y−5)の合成例]
温度計及び滴下ロートを備えた反応容器に式(Y−4)で表される化合物8.0 g(0.017 mol)、トリエチルアミン4.6 g (0.045 mol)、ジクロロメタン110 mlを加えた。氷冷しながら塩化アクリロイル3.8 g (0.042 mol)を滴下した。室温で5 h.撹拌した後、塩酸、食塩水で洗浄した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)及び再結晶により精製を行い、式(Y−5)で表される化合物9.3 g (0.017 mol)を得た。
[化合物(1−c−66)の合成例]
反応容器に式(Y−5)で表される化合物9.3g(0.017 mol)、2−ヒドラジノベンゾチアゾール2.7g(0.017 mol)、10−カンファースルホン酸 77 mg (0.03 mmol) 、メタノール50 ml、THF 50 mlを加え、室温で3 h.撹拌した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)及び再結晶により精製を行い、式(1−c−66)で表される化合物8.4 g(0.012 mol)を得た。
LC−MS:m/z 737.22[M+]
実施例66と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、以下の実施例67〜68の化合物を合成した。
【0224】
【化103】
【0225】
(実施例69)
化合物(1−e−69)は、以下に示す方法で合成した。
【0226】
【化104】
【0227】
[化合物N−1の合成]
窒素雰囲気下、100ml四つ口フラスコに2,5−ジヒドロキシベンズアルデヒド2.08g、炭酸カリウム4.16g、3−クロロ−1−プロパノ−ル2.46g及びジメチルホルムアミド20mlを加えた。混合液を100℃に昇温し、24時間反応させた。冷却後、酢酸エチル40mlと水40mlを加え分液した。有機層を水と飽和食塩水で順次洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをろ過し、減圧下に濃縮した。氷冷下、濃縮残渣にヘキサンを加え結晶化させた。結晶をろ過後減圧乾燥した。化合物(N−1)が3.09g得られた(収率82%)。
【0228】
窒素雰囲気下、100ml四つ口フラスコに、化合物(N−1)3.09g、化合物(N−2)3.40g、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP)0.03g及びジクロロメタン30mlを加え攪拌した。得られた混合液にジイソプロピルカルボジイミド(DIC)1.87gを溶解したジクロロメタン溶液2mlを5℃以下で滴下した。滴下後、室温で4時間反応させた。水を0.1ml添加しさらに1時間攪拌した。不溶物をろ過後、ろ液を水洗し、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをろ別後、減圧濃縮した。残渣にメタノール20mlを加えて氷冷下で沈殿させた。沈殿をろ過し、メタノールとn−ヘキサンで順次洗浄した。減圧下で乾燥して化合物(N−3)が5.24g得られた(収率88%)。
【0229】
(化合物1−e−69の合成)30mlの三口フラスコに化合物5.24g、2−ヒドラジノベンゾチアゾール1.80g、テトラヒドロフラン15mlを加え、25℃で9時間攪拌した。その後、水150mlを加え、酢酸エチル100mlで2回抽出した。得られた有機相を硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾過後、減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(ヘキサン/酢酸エチル=2/1)で精製した。得られた組成生物をアセトン/メタノールを用いて再沈殿を行った。この結晶をろ過、乾燥することで化合物(1−e―69)を6.30g得た(収率92%)。
【0230】
LC−MS:m/z 629.18[M+]
実施例69と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例70〜実施例75の化合物を合成した。
【0231】
【化105】
【0232】
【化106】
【0233】
実施例1の(1−c−1)と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例76〜実施例78の化合物を合成した。
【0234】
【化107】
【0235】
(実施例79)
実施例1と同様の方法によって式(1−ch−79)で表される化合物を製造した。
【0236】
【化108】
【0237】
転移温度:C 145 N 207 I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.47−1.87(m,16H),3.17(t,2H),4.05(t,2H),4.06(t,2H),4.18(t,2H),4.19(t,2H),4.62(t,2H),5.82(dd,1H),5.82(dd,1H),6.13(dd,1H),6.13(dd,1H),6.41(dd,1H),6.41(dd,1H),6.96(m,4H),7.09(m,1H),7.19−7.38(m,7H),7.45(d,1H),7.61(d,1H),7.96(m,1H),8.05−8.18(m,7H),8.22(d,2H)ppm.
(実施例80)
下記の方法によって式(1−c−80)で表される化合物を製造した。
【0238】
【化109】
【0239】
転移温度:C 141 I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.41−1.50(m,8H),1.64−1.81(m,8H),3.88(t,2H),3.91(t,2H),4.16(m,6H),4.26−4.35(m,6H),5.81(dd,1H),5.81(dd,1H),6.12(dd,1H),6.12(dd,1H),6.40(dd,1H),6.40(dd,1H),6.79−6.98(m,10H),7.13(t,1H),7.32(t,1H),7.58(m,2H),7.65(d,1H),8.22(s,1H)ppm.
(実施例81)
実施例1と同様の方法によって式(1−cmn−81)で表される化合物を製造した。
【0240】
【化110】
【0241】
転移温度:C 113−123 (N 113) I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.40−1.82(m,24H),2.09−2.17(m,4H),2.33(m,5H),2.47(m,1H),2.61(m,1H),2.71(m,1H),3.03(t,2H),3.74(s,3H),3.93(t,2H),3.94(t,2H),4.17(t,2H),4.17(t,2H),4.37(t,2H),5.82(m,2H),6.12(m,2H),6.40(m,2H),6.83−6.90(m,6H),6.98(d,2H),7.04(d,1H),7.16(t,1H),7.25(m,1H),7.34(t,1H),7.66−7.71(m,3H),7.91(d,1H)ppm.
(実施例82)
実施例1と同様の方法によって式(1−cmn−82)で表される化合物を製造した。
【0242】
【化111】
【0243】
転移温度:C 134−139 (N 102) I
1H NMR(CDCl
3)δ 0.89(t,3H),1.32−1.56(m,18H),1.70−1.81(m,14H),2.09−2.17(m,4H),2.33(m,5H),2.46(m,1H),2.59(m,1H),2.69(m,1H),3.03(t,2H),3.93(t,2H),3.94(t,2H),4.17(t,2H),4.17(t,2H),4.30(t,2H),4.37(t,2H),5.81(dd,1H),5.82(dd,1H),6.12(dd,1H),6.13(dd,1H),6.40(dd,1H),6.40(dd,1H),6.83−6.89(m,6H),6.98(d,2H),7.05(d,1H),7.15(t,1H),7.24(dd,1H),7.33(t,1H),7.68(dd,2H),7.71(s,1H),7.93(d,1H)ppm.
(実施例83)
実施例1と同様の方法によって式(1−cn−83)で表される化合物を製造した。
【0244】
【化112】
【0245】
転移温度:C 60−65 I
1H NMR(CDCl
3)δ 0.78(t,3H),1.11−1.18(m,6H),1.42−1.59(m,10H),1.68−1.77(m,6H),1.86(quin,2H),3.17(t,2H),3.86(t,2H),4.06(t,2H),4.15−4.21(m,6H),4.58(t,2H),5.82(dd,1H),5.82(dd,1H),6.13(dd,1H),6.13(dd,1H),6.40(dd,1H),6.40(dd,1H),6.84(d,2H),7.00(d,2H),7.14(t,1H),7.18(d,1H),7.29−7.35(m,2H),7.63(m,2H),7.76(s,1H),8.00−8.04(m,3H),8.18(d,2H)ppm.
(実施例84)
下記の方法によって式(1−hk−84)で表される化合物を製造した。
【0246】
【化113】
【0247】
窒素雰囲気下、反応容器に式(1−hk−84a)で表される化合物5.0g、式(1−hk−84b)で表される化合物3.4g、炭酸カリウム5.2、エタノール20mL、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.6gを加え加熱還流させた。通常の後処理を行った後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)により精製を行い、式(1−hk−84c)で表される化合物3.7gを得た。以下、実施例1と同様の方法によって式(1−hk−84)で表される化合物を製造した。
相転移温度(昇温過程):C 180 N >220 I
1H NMR (CDCl
3):1.42−1.60(m,8H), 1.68−1.91(m,8H),3.95(m,2H),4.07(t,2H),4.16−4.22(m,4H),5.83(dd,2H),6.09−6.18(m,2H),6.42(dd,2H),6.82(br,2H),7.00(d,2H),7.09(br,1H),7.21(br,1H),7.33(m,3H),7.45(br,1H),7.62(m,2H),7.70(d,2H),8.02(br,2H),8.19(d,3H),8.25(br,1H)ppm.
(実施例85)
実施例84と同様の方法によって式(1−hk−85)で表される化合物を製造した。
【0248】
【化114】
【0249】
相転移温度(昇温過程):C 107 N 217 I
1H NMR (CDCl
3):1.52(m,8H),1.74(quin,4H),1.86(quin,4H),4.07(td,4H),4.20(td,4H),5.84(d,2H),6.14(dd,2H),6.42(d,2H),6.99(d,4H),7.11(t,1H),7.21−7.40(m,8H),7.62(d,1H),7.93(m,2H),8.19(dd,4H)ppm.
(実施例86)
実施例84と同様の方法によって式(1−hk−86)で表される化合物を製造した。
【0250】
【化115】
【0251】
相転移温度(昇温過程):C 113 N 171 I
1H NMR (CDCl
3):1.48−1.59(m,8H),1.74(m,4H),1.85(m,4H), 4.07(q,4H),4.19(td,4H),5.84(d,2H),6.14(ddd,2H),6.42(dt,2H),7.00(q,4H),7.30(m,4H),7.39−7.46(m,5H),7.51(d,1H),7.61(dd,2H),7.85(d,1H),6.17(d,2H),8.22−8.25(m,3H),8.39(d,1H),8.57(s,1H)ppm.
(実施例87)
下記の方法によって式(1−k−87)で表される化合物を製造した。
【0252】
【化116】
【0253】
反応容器に式(1−k−87a)で表される化合物5.0g、p−トルエンスルホン酸一水和物0.1g、酢酸エチル50mLを加え加熱還流させた。通常の後処理を行った後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)により精製を行い、式(1−k−87b)で表される化合物5.5gを得た。
【0254】
反応容器に式(1−k−87b)で表される化合物5.5g、パラホルムアルデヒド20.0g、塩化マグネシウム6.0g、トリエチルアミン20mL、アセトニトリル60mLを加え加熱撹拌した。通常の後処理を行った後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)により精製を行い、式(1−k−87c)で表される化合物4.9gを得た。
【0255】
反応容器に式(1−k−87c)で表される化合物4.9g、メタノール30mL、水酸化ナトリウム水溶液を加え加熱撹拌した。通常の後処理を行った後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)により精製を行い、式(1−k−87d)で表される化合物3.7gを得た。以下、実施例1と同様の方法によって式(1−k−87)で表される化合物を製造した。
相転移温度(昇温過程):C 60−80 N 206 I
1H NMR (CDCl
3):1.44−1.60(m,9H),1.66−1.90(m,13H),2.07(m,2H),2.29(m,2H),2.68(m,1H),4.03(td,4H),4.19(td,4H),5.07(m,1H),5.84(dt,2H),6.13(dd,2H),6.42(dd,2H),6.86(d,2H),6.93(d,2H),7.06−7.22(m,3H),7.30(dd,1H),7.45(d,1H),7.63(d,1H),7.90(s,1H),8.04(m,4H),8.11(s,1H)ppm.
(実施例88)
下記の方法によって式(1−cm−88)で表される化合物を製造した。
【0256】
【化117】
【0257】
窒素雰囲気下、反応容器に式(1−cm−88a)で表される化合物17.7g、テトラヒドロフラン100mLを加えた。氷冷しながら0.9mol/Lボラン−テトラヒドロフラン錯体103mLを滴下し1時間撹拌した。5%塩酸を滴下した後、酢酸エチルで抽出し、食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を留去することにより、式(1−cm−88b)で表される化合物14.9gを得た。
【0258】
窒素雰囲気下、反応容器に式(1−cm−88b)で表される化合物14.9g、ピリジン7.2g、ジクロロメタン150mLを加えた。氷冷しながらメタンスルホニルクロリド8.8gを滴下し室温で3時間撹拌した。水に注ぎ、5%塩酸及び食塩水で順次洗浄した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサン/酢酸エチル)及び再結晶(アセトン/ヘキサン)により精製を行い、式(1−cm−88c)で表される化合物16.3gを得た。
【0259】
窒素雰囲気下、反応容器に式(1−cm−88d)で表される化合物2.5g、式(1−cm−88c)で表される化合物10.6g、炭酸カリウム7.5g、N,N−ジメチルホルムアミド70mLを加え90℃で3日間加熱撹拌した。水に注ぎ、トルエンで抽出し食塩水で洗浄した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、トルエン)及び再結晶(アセトン/メタノール)により精製を行い、式(1−cm−88e)で表される化合物7.7gを得た。
【0260】
反応容器に式(1−cm−88e)で表される化合物7.7g、ジクロロメタン150mL、トリフルオロ酢酸100mLを加え撹拌した。溶媒を留去した後、得られた固体を水で洗浄し乾燥させることにより、式(1−cm−88f)で表される化合物5.5gを得た。
【0261】
窒素雰囲気下、反応容器に式(1−cm−88f)で表される化合物5.5g、式(1−cm−88g)で表される化合物6.9g、N,N−ジメチルアミノピリジン0.8g、ジクロロメタン200mLを加えた。氷冷しながらジイソプロピルカルボジイミド4.1gを滴下し室温で10時間撹拌した。析出物を濾過により除去した後、濾液を1%塩酸、水及び食塩水で順次洗浄した。再結晶(ジクロロメタン/メタノール)を行った後、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン)及び再結晶(ジクロロメタン/メタノール)により精製を行い、式(1−cm−88h)で表される化合物8.4gを得た。以下、実施例1と同様の方法によって式(1−cm−88)で表される化合物を製造した。
転移温度(昇温速度5℃/分)C 90−110 N 182−187 I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.07(q,2H),1.24(q,2H),1.47−1.90(m,24H),2.09(m,4H),2.22(d,2H),2.39(t,1H),2.53(t,1H),3.74(d,2H),3.85(d,2H),3.94(td,4H),4.17(td,4H),5.82(d,2H),6.13(dd,2H),6.40(d,2H),6.80−6.99(m,6H),6.98(d,4H),7.16(t,1H),7.33(t,1H),7.55(m,2H),7.67(d,1H),8.40(s,1H)ppm.
(実施例89)
実施例88と同様の方法によって式(1−cm−89)で表される化合物を製造した。
【0262】
【化118】
【0263】
転移温度(昇温速度5℃/分)C 155 N >220 I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.12(q,2H),1.26(q,2H),1.50(q,2H),1.67(qd,2H),1.91−2.27(m,14H),2.43(t,1H),2.56(tt,2H),3.77(d,2H),3.88(d,2H),4.09(t,4H),4.40(t,4H),5.88(d,2H),6.17(ddd,2H),6.45(d,2H),6.85(d,1H),6.92(m,5H),7.02(d,4H),7.19(t,1H),7.37(t,1H),7.59(m,2H),7.71(d,1H),8.44(s,1H)ppm.
(実施例90)
実施例88と同様の方法によって式(1−cmn−90)で表される化合物を製造した。
【0264】
【化119】
【0265】
転移温度(昇温5℃/分):C 77 S 90 N 109 I
1H NMR(CDCl
3)δ 0.89(t,3H),1.20−1.35(m,10H),1.61−1.69(m,6H),1.78(m,2H),1.90(m,2H),2.07(t,4H),2.23(d,4H),2,50(m,2H),3.69−3.76(m,12H),3.83−3.87(m,8H),4.11(t,4H),4.32(t,6H),5.82(d,2H),6.15(q,2H),6.42(d,2H),6.83−6.98(m,10H),7.13(t,1H),7.32(t,1H),7.53(t,1H),7.66(t,2H),8.13(s,1H)ppm.
(実施例91)
実施例88と同様の方法によって式(1−cmn−91)で表される化合物を製造した。
【0266】
【化120】
【0267】
転移温度(昇温5℃/分):C 85 N 128 I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.22−1.28(m,4H),1.44−1.47(m,8H),1.60−1.82(m,12H),1.90(m,2H),2.07(t,4H),2.24(d,4H),2.53(m,2H),3.30(s,3H),3.50(t,2H),3.66(t,2H),3.85−3.89(m,6H),3.93(t,4H),4.17(t,4H),4.53(t,2H),5.82(d,2H),6.13(q,2H),6.40(d,2H),6.83−6.90(m,6H),6.95−6.98(m,4H),7.14(t,1H),7.32(t,1H),7.52(t,1H),7.67(t,2H),8.33(s,1H)ppm.
(実施例92)
実施例88と同様の方法によって式(1−cmn−92)で表される化合物を製造した。
【0268】
【化121】
【0269】
転移温度(昇温5℃/分):C 89−95 N 145 I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.24(m,4H),1.65(m,4H),1.91(m,2H),2.05−2.25(m,12H),2.55(m,2H),3.30(s,3H),3.51(m,2H),3.67(m,2H),3.84−3.89(m,6H),4.05(t,4H),4.36(t,4H),4.54(t,2H),5.84(dd,2H),6.13(dd,2H),6.41(dd,2H),6.84−6.89(m,6H),6.97−7.00(m,4H),7.14(t,1H),7.33(t,1H),7.52(d,1H),7.67(dd,2H),8.34(s,1H)ppm.
(実施例93)
実施例88と同様の方法によって式(1−cmn−93)で表される化合物を製造した。
【0270】
【化122】
【0271】
転移温度(昇温速度5℃/分)C 122 N 142 I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.24(m,4H),1.48(m,8H),1.60−1.83(m,12H),1.93(m,2H),2.08(t,4H),2.23(m,4H),2.54(m,2H),3.86(dd,4H),3.94(t,4H),4.17(t,4H),4.53(t,2H),4.65(t,2H),5.78(dd,1H),5.82(dd,2H),6.08(dd,1H),6.12(dd,2H),6.39(dd,1H),6.40(dd,2H),6.88(m,6H),6.97(dd,4H),7.16(t,1H),7.34(t,1H),7.54(d,1H),7.66(d,1H),7.70(d,1H),8.36(s,1H)ppm.
LCMS:1156[M+1]
(実施例94)
実施例88と同様の方法によって式(1−cmn−94)で表される化合物を製造した。
【0272】
【化123】
【0273】
転移温度(昇温速度5℃/分)C 71 N 115 I
1H NMR(CDCl
3)δ 1.19−1.29(m,4H),1.41−1.82(m,22H),1.91(m,2H),2.08(m,4H),2.24(m,4H),2.53(m,2H),3.62(m,3H),3.67(m,2H),3.84−3.90(m,5H),3.94(t,4H),4.15−4.19(m,6H),4.53(t,2H),5.76(dd,1H),5.82(dd,2H),6.08(dd,1H),6.12(dd,2H),6.37(dd,1H),6.40(dd,2H),6.84−6.90(m,6H),6.95−6.98(m,4H),7.14(t,1H),7.32(t,1H),7.53(d,1H),7.65(d,1H),7.69(d,1H),8.34(s,1H)ppm.
LCMS:1244[M+1]
(実施例95)
同様の方法によって式(1−f−95)で表される化合物を製造した。
【0274】
【化124】
【0275】
転移温度:C 99 N >220 I
LCMS:1098[M+1]
(実施例96)
同様の方法によって式(1−f−96)で表される化合物を製造した。
【0276】
【化125】
【0277】
転移温度:C 125 N
LCMS:846[M+1]
同様の方法によって下記の式(1−f−97)から式(1−cmn−108)
【0278】
【化126】
【0279】
【化127】
【0280】
【化128】
【0281】
で表される化合物を製造した。
<光学フィルムの作製>
上記のように合成した実施例1の重合性化合物(1−c−1)を19.32重量%、重合開始剤であるイルガキュア907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製)を0.60重量%、重合禁止剤であるp−メトキシフェノール(MEHQ)を0.04重量%、界面活性剤であるBYK−361N(ビックケミージャパン製)を0.04重量%、溶剤であるクロロホルムを80.00重量%の配合で含む塗布液を調製した。
<溶解性の評価方法>
上記のように調整した塗布液を、重合性化合物の溶解の様子を用いて5段階で評価した。
A:クロロホルムに室温で溶解した。
B:クロロホルムを加えて50℃に加熱したところ、溶解し、室温に戻しても析出物は見られなかった。
C:クロロホルムを加えて50℃に加熱したところ、溶解し、室温に戻したところ若干の析出物が見られた。
D:クロロホルムを加えて50℃に加熱したところ、8割から3割程度溶解した。
E:クロロホルムを加えて50℃に加熱したが、溶解したのは3割以下であった。
<保存安定性の評価方法>
上記のように調整した塗布液の保存安定性について、0℃、遮光条件下で2ヶ月間保存したときの塗布液の状態を用いて5段階で評価した。
A:目視で塗布液の外観に変化はない。また、塗布液をGPCで分析すると、組成割合の変化は1%以下である。
B:目視で塗布液の外観に変化は無い。また、塗布液をGPCで分析すると、組成割合の変化は2%以下である。
C:目視で、塗布液の外観に変化があり、わずかに不溶物が見られる。あるいは、塗布液をGPCで分析すると、組成割合の変化は3%以下である。
D:目視で、塗布液の外観に変化があり、不溶物が見られるが、その重量比は全固形分に対し5%以下である。
E:目視で、多くの不溶物が見られ、その重量比は全固形分に対し5%以上である。
【0282】
次に、ラビング処理が施されたポリイミド付のガラス基板上に、前記塗布液をスピンコート法により塗布した。ホットプレート上において80℃で1分間乾燥した後、さらに140℃で1分乾燥し、140℃で1000mJ/cm
2の紫外線を照射して、膜厚が1.02μmの光学フィルム(光学異方体)を作製した。
<光学特性の評価方法>
450nmから700nmの波長範囲において、作製した光学フィルムの位相差値を、測定機(RET−100 大塚電子社製)を用いて測定し、装置付属プログラムで波長450nmの位相差値Re(450)、波長550nmの位相差値Re(550)、波長650nmの位相差値Re(650)を算出した。その結果から、光学フィルムの光学特性について4段階で評価した。
A:Re(450)/Re(550) ≦0.85
B:0.85< Re(450)/Re(550) ≦0.95
C:0.95< Re(450)/Re(550) ≦1.05
D:1.05< Re(450)/Re(550)
<配向性の評価方法>
光学フィルムの配向性は、外観目視、及び、偏光顕微鏡観察することにより、5段階で評価した。
A:目視で均一な配向が得られており、偏光顕微鏡観察でも欠陥が全くない
B:目視では均一な配向が得られているが、偏光顕微鏡観察での配向面積は90〜100%
C:目視ではA、B程の配向は得られていないが、偏光顕微鏡観察での配向面積は60〜90%
D:目視では無配向に近いが、偏光顕微鏡観察での配向面積は40〜60%
E:目視では無配向で、偏光顕微鏡観察での配向面積も40%以下
<光学安定性の評価方法>
作製した光学フィルムに対し、キセノンランプ照射テスト機(サンテストXLS、アトラス社)を用いて50mW/cm
2、25℃で100Jの光照射を行い、光学安定性について5段階で評価した。
A:目視で膜の変化が全くなく、偏光顕微鏡観察でも欠陥が全くない
B:目視では膜の変化が全くないが、偏光顕微鏡観察では配向異常が若干発生している
C:目視では膜がわずかに黄変しており、偏光顕微鏡観察での配向異常発生はBと同レベル
D:目視では膜が黄変し、部分的に剥がれている
E:目視では膜全体が黄変し剥がれている
実施例1の重合性化合物(1−c−1)と同様にして、実施例2〜96にて合成した化合物を用いて塗布液を調製し、光学フィルムを作製して溶解性・保存安定性・光学特性・配向性・光学安定性を評価した。結果を以下の表に示す。
【0283】
【表1】
【0284】
【表2】
【0285】
【表3】
【0286】
【表4】
【0287】
【表5】
【0288】
【表6】
【0289】
【表7】
【0290】
【表8】
【0291】
(比較例1)
特開2010−031223及び特開2008−282009の記載を参照し、以下の比較例1〜3の化合物を合成した。
【0292】
【化129】
【0293】
比較例1〜3にて合成した化合物を用いて塗布液を調製し、光学フィルムを作製して溶解性・保存安定性・光学特性・配向性・光学安定性を評価した。結果を以下の表に示す。
【0294】
【表9】
【0295】
以上で示したように、実施例97〜192において、本発明の重合性化合物は、比較例1〜3の重合性化合物よりも溶解性・保存安定性・光学特性・配向性・光学安定性が向上している。よって、実施例97〜192の通り、本発明の重合性化合物を使用することによって優れた特性を有する光学異方体を製造できることが明らかである。
【0296】
また、実施例1−j−54〜実施例1−j−65(実施例150〜実施例161)においては、Spに結合する連結基として特定の連結基を有するため、溶媒への溶解性が向上している。
【0297】
実施例1−c−17〜実施例1−f−22(実施例113〜実施例118)においては、二価の脂環式炭化水素基を有するため、溶媒への溶解性が向上し、その重合体の逆分散性が向上している。
【0298】
実施例1−e−69〜実施例1−eh−75(実施例165〜実施例171)においては、m及びnのいずれか一方が0であることから、溶剤溶解性及び保存安定性が向上している。
【0299】
実施例1−eh−71〜実施例1−eh−72、及び実施例1−eh−74〜実施例1−eh−75(実施例167、実施例168、実施例170、実施例171)においては、U基から、一方方向に2個以上の二価の芳香族炭化水素基を有することから、液晶性及び配向性が向上している。
【0300】
実施例1−g−35〜実施例1−g−38(実施例131〜実施例134)においては、Sp
1及びSp
2のいずれも単結合であるため、当該重合性化合物を用いた組成物を重合して得られる重合体は、光学安定性が高い物が得られている。
【0301】
実施例1−cmn−81、実施例1−cmn−82、実施例1−cmn−90〜実施例1−cmn−94、実施例1−cmn−105〜実施例1−cmn−108(実施例177、実施例178、実施例186〜実施例190、実施例202〜実施例204)においては、光学特性、保存安定性、光学安定性の高いものが得られている。
【0302】
実施例1−hk−84、実施例1−hk−85、実施例1−hk−86、実施例1−k−87(実施例180〜実施例183)においては、配向性、保存安定性の高いものが得られている。
【0303】
実施例1−f−17〜実施例1−f−22、実施例1−f−95〜実施例1−f−103(実施例113〜実施例118、実施例191〜実施例199)においては光学特性の高いものが得られている。
【0304】
以上で説明した各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。