专利名称：可光致交联的液晶的制作方法
技术领域：
本发明涉及可光致交联的液晶、含有这类化合物的液晶混合物以及它们以交联态在光学元件方面的应用。
含有适量光引发剂的可光致交联的液晶可通过衬底(如玻璃或硅)上的取向层或在电场或磁场中取向，然后可通过用适当波长的光照射而交联。这样得到的取向即使在高温下仍可保持。当取向层由可光取向的聚合物网络层(PPN)构成时也可起取向作用，PPN通过用偏振的紫外光选择性辐射使液晶层上产生高分辨率取向图样。这类混杂层可以使聚合物薄层的光记录的高分辨率取向图案转印到任何厚度的双折射的密交联的聚合物层上。根据应用的需要使用可光致交联的液晶或可光致交联的液晶和小分子液晶和/或旋光活性(手性)添加剂的混合物。因此，可制造具有长期稳定性的光学元件(如光延迟器、波导器、光栅和滤光器、集成滤色器)、压电光学元件和具有非线性光学(NLO)性质等的光学元件。这类光学元件例如可用于投影系统。
其它性质(如双折射、折射率、透明性等)必须满足不同应用领域的不同要求。例如，光延迟器材料应具有较高的双折射，从而使集成光学元件的层厚度能够做得很小。
可光致交联的液晶除了常用于光学元件外，这类液晶材料还适用于光学数据传输用的包覆玻璃纤维。使用这类材料可提高纤维纵轴向的弹性模量、降低热膨胀系数并减小微变形损耗，从而提高了机械稳定性。
可光致交联的液晶必须具有良好的化学和热稳定性、在通用溶剂中的良好溶解性以及对于电场和电磁辐射的良好稳定性。另外，对于上述应用，其适宜的介晶相温度应为25-80℃，可能的话为25-100℃，例如，宽近晶型或向列型介晶相以及相应的手性近晶型和胆甾型介晶相。
因为液晶通常以几种组分的混合物的形式使用。各种组分间具有良好的混溶性这一点很重要。
现在，本发明提供了非常适合用作这类光学元件的单一组分或液晶混合物的组分的化合物。因此，本发明的目的包括通式Ⅰ所示的化合物 其中，A表示可交联的介晶性残基;
X表示单键、-COO-、-CH2O-、-CONH-或-C＝N-;
Q表示正亚烷基、环亚烷基、1，4-亚苯基、4，4′-亚联苯基或2，6-亚萘基。
通式Ⅰ化合物的特点是粘度较小。因此，可以容易地将它们涂布到适宜的表面上。这通常用旋转涂布法进行。另外，由于本发明的化合物具有液晶相，可在交联前施加电场对其进行定向。对于其中介晶性残基A各自表示通式Ⅱ所示的残基的本发明的式Ⅰ化合物尤为如此。
其中，环C和D各自独立地表示可任选被卤素、甲基和/或氰基取代的1，4-亚苯基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、反-1，4-亚环己基或反-1，3-二噁烷-2，5-二基Z1表示-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OOC-、-(CH2)4-或-(CH2)3O-;
Z2表示单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OOC-、-(CH2)4-、-O(CH2)3-或-(CH2)3O-;
Z3表示-(CH2)m-、-(CH2)mO-、-O(CH2)m-、-(CH2)mCOO-、-OOC(CH2)m-、-(CH2)mOOC-或-COO(CH2)m-;
n为0或1;
m为1至16的整数;
R为可交联基团，如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、2-氯丙烯酸酯、2-苯基丙烯酸酯、丙烯酰亚苯基、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、2-苯基丙烯酰胺、环氧基、衣康酸酯、乙烯基醚、乙烯基酯、苯乙烯衍生物、马来酸衍生物、富马酸衍生物或肉桂酸衍生物，所述基团可任选被甲基、甲氧基、氰基和/或卤素取代。
特别优选的介晶性残基的化学结构中，环C和D各自独立地表示非取代的或氟取代的1，4-亚苯基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基或反-1，4-亚环己基;Z1表示-CH2O-、-COO-或-OOC-;Z2表示-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OOC-。
术语“正亚烷基”在本发明的范围内表示具有1至16个碳原子的直链亚烷基。特别优选的亚烷基为1，4-亚丁基、1，5-亚戊基、1，6-亚己基、1，7-亚庚基、1，8-亚辛基、1，9-亚壬基、1，10-亚癸基、1，11-亚十一烷基和1，12-亚十二烷基。术语“环亚烷基”表示具有4至8个碳原子的环状亚烷基，如1，3-亚环丁基、1，2-或1，3-亚环戊基、1，4-亚环己基、1，4-二环(2，2，2)辛烷二基等。
本发明中“可任选被卤素、甲基和/或氰基取代的1，4-亚苯基”包括1，4-亚苯基，氟、溴、氯、甲基或氰基取代的1，4-亚苯基，如2-或3-氟-1，4-亚苯基、1，3-二氟-1，4-亚苯基、2，6-或3，5-二氟-1，4-亚苯基、2-或3-氯-1，4-亚苯基、2，3-二氯-1，4-亚苯基、2，6-或3，5-二氯-1，4-亚苯基、2-或3-溴-1，4-亚苯基、2-或3-甲基-1，4-亚苯基、2-或3-氰基-1，4-亚苯基等。
丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、2-氯丙烯酸酯、2-苯基丙烯酸酯、丙烯酰亚苯基、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、2-苯基丙烯酰胺、乙烯基醚、乙烯基酯、苯乙烯衍生物、马来酸衍生物、富马酸衍生物等是优选的残基R。在用式Ⅰ化合物涂布适当的载体后，这些残基可用光化学方法交联。
特别优选的残基R是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯氧基和环氧基。
式Ⅰ化合物中，X优选表示-COO-、-CONH-或-CH2O-基团。这些基团可由相应的醛容易地得到，然后与基团Q的适宜衍生物(Q优选表示-(CH2)p-(其中p为2～12的整数)或1，4-亚苯基)反应。
本发明化合物的介晶相类型受介晶性侧链A中环的变化的影响。杂环易于导致近晶相，而亚环己基倾向形成向列型。这些介晶性残基A优选表示其中n为0的式Ⅱ的残基，例如式Ⅱ-a所示残基 其中，R1表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、2-氯丙烯酸酯、2-苯基丙烯酸酯、乙烯氧基或环氧基;
Z33表示-(CH2)m′-、-(CH2)m′O-、-(CH2)m′COO-或-(CH2)m′-OOC-;
m′为4至12的整数;
环C1表示可任选被卤素取代的1，4-亚苯基或反-1，4-亚环己基;
Z1表示-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OOC-、-(CH2)4-或-(CH2)3O-。
特别优选的式Ⅰ化合物是下列各式所示的化合物

其中。m′表示4至12整数，p表示2至12的整数。
本发明中的化合物非常容易得到。它们可用已知方法制备，如方案1-6所示




在方案1至6中，m表示1至16的整数，p表示2至12的整数。
在每一步中混入少量BHT(2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚/“丁基化羟基甲苯”)以阻止不需要的热交联。
式Ⅰ化合物可以单一化合物的形式使用，或者互相混合使用和/或与其他液晶组分混合使用。
本发明的液晶混合物包含至少两种组分，其中至少一种组分是式Ⅰ化合物。第二种组分和任何其它组分可以是其它的式Ⅰ化合物或带有或不带有可光致交联的基团的其它已知液晶化合物。混合物中也可含有一种或多种手性组分。
考虑到式Ⅰ化合物的良好溶解性和它们相互之间的良好混溶性，本发明的混合物中不同的式Ⅰ化合物的含量可以很高，可高至100%(重量)。
除了含有一种或多种式Ⅰ化合物外，本发明的混合物还优选含有一种或多种下列通式所示的化合物
其中，R1和R2各自独立地表示具有2至12个碳原子的烷基或链烯基;X表示氢、低级烷基、氟、溴、氯或氰基;m表示1至16的整数。
下面用实施例更详细地说明本发明。在实施例中，C表示晶相、N表示向列相、S表示近晶相、Ⅰ表示各向同性相。
实施例1在室温、搅拌下，向0.7g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸和0.11g 1，4-二溴丁烷在20ml甲苯中的溶液中加入0.15g DBU(1，8-二氮杂二环[5，4，0]十一碳-1-烯(1，5-5)。将反应混合物在80℃下加热过夜，倾入100ml水中后，用乙酸乙酯萃取三次(每次用50ml)。合并的有机相用水(每次100ml)洗涤两次，用硫酸镁干燥，过滤并浓缩。用己烷-乙酸乙酯(体积比2∶1)将残余物在硅胶上进行色谱法纯化，将用薄层色谱法鉴定为纯组分的级分用丙酮重结晶两次，得到0.3g 1，4-亚丁烯基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯];熔点(m.p.)(C-N)59℃，清亮点(cl.p.)(N-I)105℃。
用作原料的2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸按下述方法制备
(a)在0℃、搅拌下，于15分钟内向8.3g 2，5-二羟基苯甲醛、35.1g 4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯甲酸和0.1g 4-二甲氨基吡啶(DMAP)在600ml二氯甲烷中的溶液中加入29.7g N，N′-二环己基碳二亚胺(DCC)。将反应混合物在室温下搅拌过夜，然后过滤并浓缩。用己烷/乙酸乙酯(体积比1∶1)将残余物在硅胶上用色谱法纯化，将用薄层色谱法鉴定为纯组分的级分用乙醇重结晶两次，得到7.8g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲醛。
(b)向3，9g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲醛在50ml丙酮中的溶液中滴加18ml琼斯试剂。将混合物在室温下搅拌1小时，倾入100ml水中，然后用乙酸乙酯萃取三次(每次用50ml)。合并的有机相用水洗涤两次(每次用100ml)，用硫酸镁干燥，过滤并浓缩。用叔丁基甲基醚在-78℃下将残余物重结晶，得到2.3g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸;m.p.(C-I)126℃;cl.p.(N-I)122℃。
可用类似方法制备下述化合物1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯];m.p.(C-N)62℃，cl.p.(N-I)96℃。
1，6-亚己基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]m.p.(C-N)94℃，cl.p.(N-I)113℃。
1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯];m.p.(C-N)45℃，cl.p.(N-I)85℃。
1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]m.p.(C-N)65℃，cl.p.(N-I)97℃。
1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]
1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]
1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]
1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(2-氟-4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(2-氯-4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(2-溴-4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(2-氰基-4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(2，3-二氟-4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(2，3-二氯-4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]
1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(2，3-二氯-4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(2，3-二氯-4-[5，6-环氧己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[5，6-环氧己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[5，6-环氧己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[5，6-环氧己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]
1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[5，6-环氧己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[5，6-环氧己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[5，6-环氧己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]实施例2(a)在0℃、搅拌下，于15分钟内向4.09g对苯二酚、35.1g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸和0.1g 4-二甲氨基吡啶在600ml二氯甲烷中的溶液中加入29.788g N，N′-二环己基碳二亚胺。将反应混合物在室温下搅拌过夜，然后过滤并浓缩。用己烷/乙酸乙酯(体积比1∶1)将残余物在硅胶上用色谱法纯化，将用薄层色谱法鉴定为纯组分的级分用乙醇重结晶两次，得到7.8g 1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]。
可用类似方法制备下述化合物1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]
1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]反-1，4-亚环己基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]反-1，4-亚环己基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]反-1，4-亚环己基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]反-1，4-亚环己基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]反-1，4-亚环己基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]反-1，4-亚环己基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]4，4′-亚联苯基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]4，4′-亚联苯基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]4，4′-亚联苯基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]4，4′-亚联苯基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]4，4′-亚联苯基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]
4，4′-亚联苯基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[7-甲基丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[8-甲基丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[9-甲基丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[10-甲基丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[11-甲基丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(2，3-二氯-4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[7-乙烯氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[8-乙烯氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[9-乙烯氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]
1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[10-乙烯氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[11-乙烯氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(2，3-二氯-4-[5，6-环氧己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[5，6-环氧己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[6，7-环氧庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[7，8-环氧辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[8，9-环氧壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[9，10-环氧癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]1，4-亚苯基双[2，5-双(4-[10，11-环氧十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酸酯]实施例3在室温、搅拌下，向0.7g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄醇和0.11g 1，4-二溴丁烷在20ml二甲亚砜中的溶液中加入0.15g叔丁醇钾。将反应混合物在室温下搅拌过夜，倾入100ml水中，然后用乙酸乙酯萃取三次(每次用50ml)。合并的有机相用水洗涤两次(每次用100ml)，用硫酸镁干燥，过滤并浓缩。用己烷/乙酸乙酯(体积比2∶1)将残余物在硅胶上用色谱法纯化，将用薄层色谱法鉴定为纯组分的级分用丙酮重结晶两次，得到0.3g 1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]。
用作原料的2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄醇用下述方法制备(a)在0℃下，用165ml水处理32g硼氢化钠和180ml乙醇的混合物，搅拌10分钟后，在0-5℃下滴加50g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲醛在100ml乙醇和10ml二氯甲烷中的溶液进行处理。将反应混合物在0℃下再搅拌30分钟，然后倾入100ml二氯甲烷中，用二氯甲烷萃取两次(每次用50ml)。合并的有机相用水洗涤两次(每次用100ml)，用硫酸镁干燥，过滤并将滤液浓缩。残余物用叔丁基甲基醚重结晶，得到35g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基]苄醇。
可用类似方法制备下述化合物1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[6-甲基丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[6-乙烯氧基己氧基]苯基羰氧基)苄基醚]实施例4在室温、搅拌下，向0.11g 1，4-二氨基丁烷在20ml二氯甲烷中的溶液中加入含0.7g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酰氯和20ml二氯甲烷的溶液。将反应混合物在室温下搅拌过夜，倾入100ml水中，然后用乙酸乙酯萃取三次(每次用50ml)。合并的有机相用水洗涤两次(每次用100ml)，用硫酸镁干燥，过滤并浓缩。用己烷/乙酸乙酯(体积2∶1)将残余物在硅胶上用色谱法纯化，将用薄层色谱法鉴定为纯组分用丙酮重结晶两次，得到0.3g 1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]。
用作原料的2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酰氯用下述方法制备(a)将1.5g 2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酸与25ml亚硫酰氯在100ml甲苯中于80℃下加热2小时。减压蒸发得到的溶液，残余物用20ml无水甲苯处理，再次减压蒸发溶液。残余物不经进一步纯化而直接用于下一步骤。
可用类似方法制备下述化合物1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]
1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]
1，6-亚己基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]
1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[10-丙烯酰氧基癸氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，4-亚丁基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，5-亚戊基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，6-亚己基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，7-亚庚基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，8-亚辛基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]
1，9-亚壬基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]1，10-亚癸基双[2，5-双(4-[11-丙烯酰氧基十一烷氧基]苯基羰氧基)苯甲酰胺]实施例5(a)在0℃、搅拌下，于15分钟内向4.0g 1，5-双(对苯二酚基)戊烷、35.1g 4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯甲酸和0.1g 4-二甲氨基吡啶在600ml二氯甲烷中的溶液中加入29.7g N，N′-二环己基碳二亚胺。将反应混合物在室温下搅拌过夜，然后过滤并浓缩。用己烷/乙酸乙酯(体积比1∶1)将残余物在硅胶上用色谱法纯化，将用薄层色谱法鉴定为纯组分的级分用乙醇重结晶两次，得到7.8g 1，5-双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)戊烷。
可用类似方法制备下述化合物1，6-双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯基]己烷1，7-双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯基]庚烷1，8-双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯基]辛烷1，9-双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯基]壬烷1，10-双[2，5-双(4-[6-丙烯酰氧基己氧基]苯基羰氧基)苯基]癸烷
1，6-双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯基]己烷1，7-双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯基]庚烷1，8-双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯基]辛烷1，9-双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯基]壬烷1，10-双[2，5-双(4-[7-丙烯酰氧基庚氧基]苯基羰氧基)苯基]癸烷1，6-双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯基]己烷1，7-双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯基]庚烷1，8-双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯基]辛烷1，9-双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯基]壬烷1，10-双[2，5-双(4-[8-丙烯酰氧基辛氧基]苯基羰氧基)苯基]癸烷1，6-双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯基]己烷1，7-双[2，5-双(4-[9-丙烯酰氧基壬氧基]苯基羰氧基)苯基]庚烷
权利要求
1.通式Ⅰ所示的化合物 其中，A表示可交联的介晶性残基；X表示单键、-COO-、-CH2O-、-CONH-或-C=N-；Q表示正亚烷基、环亚烷基、1，4-亚苯基、4，4′-亚联苯基或2，6-亚萘基。
2.根据权利要求1的化合物，其中介晶性残基A表示通式Ⅱ所示的残基 其中，环C和D各自独立地表示可任选被卤素、甲基和/或氰基取代的1，4-亚苯基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、反-1，4-亚环己基或反-1，3-二噁烷-2，5-二基;Z1表示-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OOC-、-(CH2)4-或-(CH2)3O-;Z2表示单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OOC-、-(CH2)4-、-O(CH2)3-或-(CH2)3O-;Z3表示-(CH2)m-、-(CH2)mO-、-O(CH2)m-、-(CH2)mCOO-、-OOC(CH2)m-、-(CH2)mOOC-或-COO(CH2)m-;n为0或1;m为1至16的整数;R为可交联基团，如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、2-氯丙烯酸酯、2-苯基丙烯酸酯、丙烯酰亚苯基、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、2-苯基丙烯酰胺、环氧基、衣康酸酯、乙烯基醚、乙烯基酯、苯乙烯衍生物、马来酸衍生物、富马酸衍生物或肉桂酸衍生物，所述基团可任选被甲基、甲氧基、氰基和/或卤素取代。
3.根据权利要求2的化合物，其中介晶性残基A表示式Ⅱ所示的残基 其中，环C和D各自独立地表示非取代的或氟取代的亚苯基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基或反-1，4-亚环己基;Z1表示-CH2O-、-COO-或-OOC-;Z2表示单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OOC-;Z3、n和R的定义如权利要求2所述。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的化合物，其特征在于介晶性残基A表示式Ⅱ-a所示的残基 其中，R1表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、2-氯丙烯酸酯、2-苯基丙烯酸酯、乙烯氧基或环氧基;Z33表示-(CH2)m′-、-(CH2)m′O-、-(CH2)m′COO-或-(CH2)m′-OOC-;m′为4至12的整数;环C1表示可任选被卤素取代的1，4-亚苯基或反-1，4-亚环己基Z1表示-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OOC-、-(CH2)4-或-(CH2)3O-。
5.下列各式所示的化合物 其中，m′表示4至12的整数，p表示2至12的整数。
6.包含至少两种组分的可交联的液晶混合物，其中至少一种组分是权利要求1所定义的式Ⅰ化合物。
7.根据权利要求6的可交联的液晶混合物，其特征在于，除了含有一种或多种式Ⅰ化合物外，它们还含有一种或多种下列各式所示的化合物 其中R1和R2各自独立地表示含有2至12个碳原子的烷基或链烯基X表示氢、低级烷基、氟、溴、氯或氰基;m表示1至16的整数。
8.权利要求1-5中任一项所述的化合物以其交联态在光学元件方面的应用。
9.权利要求6或7所述的可交联液晶混合物以其交联态在光学元件方面的应用。
全文摘要
本发明涉及式I所示的可光致交联的液晶，含有这类化合物的液晶混合物以及它们以交联态在光学元件方面的应用。式I中，A表示可交联的介晶性残基；X表示单键、-COO-、-CH
文档编号C07C235/60GK1110984SQ95103768
公开日1995年11月1日 申请日期1995年3月29日 优先权日1994年3月30日
发明者S·凯利, M·沙特, K·施米特 申请人:霍夫曼-拉罗奇有限公司