(57)【要約】本発明は、式（１）のキラルな化合物であって、式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ１、Ｘ２、ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２、Ｂ、Ｃ、Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１およびＷ２が請求項１に示した意味を有するキラルな化合物、式（Ｉ）で表される少なくとも１種のキラルな化合物を含む液晶混合物、式（Ｉ）で表される少なくとも１種のキラルな化合物を含む重合可能な混合物を重合させることにより得られるキラルな直線状または架橋した液晶ポリマー、式（Ｉ）で表されるキラルな化合物ならびにこれから得られた混合物およびポリマーの、液晶ディスプレイ、アクティブおよびパッシブ光学素子、接着剤、異方性機械的特性を有する合成樹脂、化粧品および医薬組成物、診断、液晶顔料、装飾およびセキュリティ用途、非線形光学、光学的情報記憶における使用、またはキラルなドーパントとしての使用、ならびに式（Ｉ）で表される少なくとも１種のキラルな化合物を含む混合物を含む、液晶ディスプレイに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ：
【化１】
2005501003.tif 000031
式中、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２は、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、２５個までのＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキルであって、非置換であるか、あるいはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮにより一置換または多置換されていてもよく、また、１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基が、各々の場合において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−S−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、Ｏ原子および／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されていてもよい前記アルキル、重合可能な基、あるいは任意選択でＬによるか、または重合可能な基によって一置換、または多置換されている２０個までのＣ原子を有するシクロアルキルもしくはアリールであり、
Ｒ０は、Ｈまたは、１個から４個のＣ原子を有するアルキルであり、
ｘ１およびｘ２は、互いに独立して、０、１または２であり、
ｙ１およびｙ２は、互いに独立して、０、１、２、３または４であり、
ＢおよびＣは、互いに独立して、芳香族または部分飽和もしくは全飽和脂肪族の６員環であり、１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮで置換され、かつ１つまたは２つ以上のＣＨ２基がＯおよび／またはＳで置換されていてもよく、
Ｗ１およびＷ２の一方が−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−Ｒであり他方がＲ１またはＡ３であるか、あるいはＷ１およびＷ２の両方が−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−Ｒであり、かつＷ１およびＷ２が同時にＨではなく、または
【化２】
2005501003.tif 000032
であり、
Ｕ１およびＵ２は、互いに独立して、ＣＨ２、Ｏ、Ｓ、ＣＯまたはＣＳであり、
Ｖ１およびＶ２は、互いに独立して、(ＣＨ２）ｎであり、４つまでの非隣接ＣＨ２基がＯおよび／またはＳで置換されていてもよく、かつＶ１およびＶ２の１つ、または
【化３】
2005501003.tif 000033
の場合には、Ｖ１およびＶ２の一方または両方ともが単結合を意味し、
ｎは１〜７の整数であり、
Ｚ１およびＺ２は、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、-ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
Ａ１、Ａ２およびＡ３が、互いに独立して、さらに１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮで置換されていてもよい１，４‐フェニレン、さらに１つまたは２つの非隣接ＣＨ２基がＯおよび／またはＳで置換されていてもよい１，４‐シクロヘキシレン、１，３−ジオキソラン−４，５−ジイル、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、または１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり、これらのすべての基は非置換であるか、またはＬによって一置換または多置換されていてもよく、またＡ１は単結合でもよく、
Ｌは、ハロゲンまたは、１〜７個のＣ原子を有する、シアノ、ニトロアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニル基であって、ここで１つまたは２つ以上のＨ原子がＦまたはＣｌで置換されていてもよく、
ｍは、それぞれの場合に独立して、０、１、２または３であり、ならびに
ＲおよびＲ１は、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＯＨ、ＳＦ５、２５個までのＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキルであって、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮで一置換または多置換されていてもよく、また、１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基が、各々の場合において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−S−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、Ｏ原子および／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されていることも可能である、前記アルキル、または重合可能な基である、
で表される、キラルな化合物。
【請求項２】
Ｗ１がＨであり、Ｗ２が−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−Ｒであってｍが１または２である、請求項１に記載のキラルな化合物。
【請求項３】
【化４】
2005501003.tif 000034
であって、ｍが０または１である、請求項１に記載のキラルな化合物。
【請求項４】
以下の式：
【化５】
2005501003.tif 000035
【化６】
2005501003.tif 000036
【化７】
2005501003.tif 000037
【化８】
2005501003.tif 000038
【化９】
2005501003.tif 000039
式中、
Ｚ１、ＲおよびＲ１が、式Ｉの意味の１つを表わし、Ｒ’が式ＩにおけるＲの意味の１つを表わし、Ｌ１およびＬ２が、互いに独立に、式ＩのＬの意味の１つを表わす、
から選択される請求項１〜３のいずれかに記載のキラルな化合物。
【請求項５】
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、ＲおよびＲ１の少なくとも１種が、重合可能な基を表わすか、またはそれを含む、請求項１〜４のいずかに記載のキラルな化合物。
【請求項６】
少なくとも１種の光異性化可能な基を含む、請求項１〜４のいずれかに記載のキラルな化合物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の、少なくとも１種のキラルな化合物を含む、液晶混合物。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の、式Ｉの少なくとも１種の化合物と、前記式Ｉの化合物および／または追加の重合可能なメソゲン性化合物であってもよい、少なくとも１種の重合可能なメソゲン性化合物とを含む、重合可能な液晶混合物。
【請求項９】
請求項８に記載の混合物を重合させることによって得ることのできる、キラルな線形またはクロスリンク型液晶ポリマー。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のキラルな化合物、液晶混合物またはポリマーの使用であって、液晶ディスプレイ、例えばＳＴＮ、ＴＮ、ＡＭＤ−ＴＮ、温度補償、強誘電体、ゲスト−ホスト、相変化または表面安定化もしくはポリマー安定化コレステリック組織（ＳＳＣＴ、ＰＳＣＴ）ディスプレイにおける使用、アクティブおよびパッシブ光学素子、例えば偏光板、補償板、配向膜、カラーフィルターまたはホログラフィー素子における使用、接着剤、異方性機械的特性を有する合成樹脂、例えばＵＶフィルターとしての化粧品または医薬組成物、診断、液晶顔料における使用、装飾およびセキュリティ用途の使用、非線形光学、光学的情報記憶における使用、またはキラルなドーパントとしての使用。
【請求項１１】
請求項７または８に記載の液晶混合物を含む、液晶ディスプレイ。
【請求項１２】
請求項１〜６のいずれかに記載の少なくとも１種のキラルな化合物を含むキラルな成分を含むと共に、１種または２種以上のネマティックまたはネマトゲニック化合物を含有するネマチック成分をさらに含む、コレステリック液晶混合物。
【請求項１３】
請求項１２に記載の混合物を含む、コレステリックまたはＳＳＣＴディスプレイ。
【請求項１４】
請求項８に記載の重合可能な混合物から得ることのできる、カラーフィルター、ブロードバンド反射偏光板、パターン化フィルムまたはセキュリティマーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、キラルな化合物、キラルな化合物を含む液晶混合物、キラルな化合物および液晶混合物から得られるポリマー、ならびにキラルな化合物、液晶混合物およびそれから得られるポリマーの使用であって、液晶ディスプレイ、アクティブおよびパッシブ光学素子、例えば偏光板、補償板、配向膜、カラーフィルターまたはホログラフィック素子などにおける使用、接着剤、異方性機械的性質を有する合成樹脂、化粧および医薬組成物、診断、液晶顔料における使用、装飾およびセキュリティ用途の使用、非線形光学、光学情報記憶における使用、またはキラルなドーパントとしての使用に関する。
【０００２】
キラルな化合物は、例えば液晶ディスプレイに使用される液晶混合物中のらせんねじれを誘発するか、または増強するドーパントとして使用することができる。第１の近似はほとんどの実際用途には十分であり、その近似における分子らせんのピッチｐは、等式（１）：
【数１】
2005501003.tif 000002
に従って、液晶ホスト混合物内のキラルドーパント濃度ｃに反比例する。ここで比例定数は、キラルなドーパントのらせんねじれ力（ＨＴＰ）である。
【０００３】
多くの用途に対して、ねじれ相を有するＬＣ混合物を有するのが望ましい。これらの中には、例えば単独で、または他のキラルなドーパントと組み合わせて本発明のコレステリック化合物を適切に選択することにより、温度補償された特性を有するディスプレイを含み、相変化ディスプレイ、ゲスト−ホストディスプレイ、例えばＡＭＤ−ＴＮなどのパッシブおよびアクティブマトリックスＴＮおよびＳＴＮディスプレイ、強誘電ディスプレイ、および例えばＳＳＣＴ（表面安定化コレステリック組織）またはＰＳＣＴ（ポリマー安定化コレステリック組織）ディスプレイなどのコレステリックディスプレイがある。これらの用途に対しては、所望のピッチを誘発するのに必要なドーパントの量を減少させるために、高いＨＴＰを有する入手可能なキラルなドーパントを有するのが有利である。
【０００４】
いくつかの用途については、強力ならせんねじれと、それによって短いピッチ長を示すＬＣ混合物を有することが望ましい。例えば、ＳＳＣＴまたはＰＳＣＴのような選択反射性のコレステリックディスプレイに用いられる液晶混合物においては、ピッチの選択は、コレステリックらせんにより反射される最大の波長が可視光線の範囲内にあるようにしなければならない。他の可能な用途としては、コレステリックブロードバンド偏光板または遅延フィルムなどの光学素子用の、キラルな液晶相を有するポリマーフィルムがある。
式（１）から明らかなように、短いピッチは、多量のドーパントを用いるか、または高いＨＴＰを有するドーパントを用いることによって達成することができる。
【０００５】
キラルな化合物は、例えば、WO 95/16007、WO 98/00428、GB 2 328 207 Aに開示されている。
しかし、従来技術のキラルなドーパントは、しばしば低いＨＴＰの値を示し、その結果、多量のドーパントが必要とされる。このことは、キラルなドーパントが純粋な鏡像体としてのみ使用可能であり、したがって高価で、かつ合成するのが困難であるという理由で、欠点となる。
さらに、従来技術のキラルなドーパントを多量に用いる際には、これらは、しばしば、液晶ホスト混合物の特性、例えば透明点、誘電異方性Δε、粘度、駆動電圧または切り換え時間に悪影響を与える。
【０００６】
従来技術のキラルな化合物のもう一つの欠点は、これらが、しばしば、液晶ホスト混合物中で低い可溶性を示し、これにより低温において不所望な結晶化が生じることである。この欠点を克服するために、通常、２種または３種以上の異なるキラルなドーパントを、ホスト混合物に加えなければならない。これは、コスト上昇を意味するとともに、異なるドーパントを、そのねじれの温度係数が互いに補償されるように、選択しなければならないため、混合物の温度補償のために追加の努力を必要とする。
【０００７】
したがって、合成が容易であり、少量で使用でき、例えば一定の反射波長を用いるために、改善されたコレステリックピッチの温度安定性を示し、液晶ホスト混合物の特性に影響を与えず、かつホスト混合物中で良好な可溶性を示す、高いＨＴＰを有するキラルな化合物に対する顕著な要求がある。
【０００８】
本発明は、これらの特性を有するが、前述した従来技術のキラルなドーパントの欠点のない、キラルな化合物を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、専門家が利用可能なドーパントとして用いることができるキラルな化合物のプールを拡張することにある。
これらの目的は、以下に記載するキラルな化合物を提供することによって達成できることがわかった。
【０００９】
したがって、本発明の一目的は式Ｉのキラルな化合物であって、式Ｉは：
【化１】
2005501003.tif 000003
式中、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２は、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、２５個までのＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキルであって、非置換であるか、あるいはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮにより一置換または多置換されていてもよく、また、１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基が、各々の場合において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−S−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、Ｏ原子および／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されていてもよい前記アルキル、重合可能な基、あるいは任意選択でＬによるか、または重合可能な基によって一置換、または多置換されている２０個までのＣ原子を有するシクロアルキルもしくはアリールであり、
【００１０】
Ｒ０は、Ｈまたは、１個から４個のＣ原子を有するアルキルであり、
ｘ１およびｘ２は、互いに独立して、０、１または２であり、
ｙ１およびｙ２は、互いに独立して、０、１、２、３または４であり、
ＢおよびＣは、互いに独立して、芳香族または部分飽和もしくは全飽和脂肪族の６員環であり、１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮで置換され、かつ１つまたは２つ以上のＣＨ２基がＯおよび／またはＳで置換されていてもよく、
【００１１】
Ｗ１およびＷ２の一方が−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−Ｒであり他方がＲ１またはＡ３であるか、あるいはＷ１およびＷ２の両方が−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−Ｒであり、かつＷ１およびＷ２が同時にＨではないか、または
【化２】
2005501003.tif 000004
であり、
Ｕ１およびＵ２は、互いに独立して、ＣＨ２、Ｏ、Ｓ、ＣＯまたはＣＳであり、
Ｖ１およびＶ２は、互いに独立して、(ＣＨ２）ｎであり、４つまでの非隣接ＣＨ２基がＯおよび／またはＳで置換されていてもよく、かつＶ１およびＶ２の１つ、または
【化３】
2005501003.tif 000005
の場合には、Ｖ１およびＶ２の一方または両方ともが単結合を意味し、
ｎは１〜７の整数であり、
【００１２】
Ｚ１およびＺ２は、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、-ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
【００１３】
Ａ１、Ａ２およびＡ３が、互いに独立して、さらに１つまたは２つ以上のＣＨ基がＮで置換されていてもよい１，４‐フェニレン、さらに１つまたは２つの非隣接ＣＨ２基がＯおよび／またはＳで置換されていてもよい１，４‐シクロヘキシレン、１，３−ジオキソラン−４，５−ジイル、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、または１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり、これらのすべての基は非置換であるか、またはＬによって一置換または多置換されていてもよく、またＡ１は単結合でもよく、
Ｌは、ハロゲンまたは、１〜７個のＣ原子を有する、シアノ、ニトロ、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニル基であって、ここで１つまたは２つ以上のＨ原子がＦまたはＣｌで置換されていてもよく、
【００１４】
ｍは、それぞれの場合に独立して、０、１、２または３であり、
ＲおよびＲ１は、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＯＨ、ＳＦ５、２５個までのＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキルであって、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮで一置換または多置換されていてもよく、また、１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基が、各々の場合において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−S−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、Ｏ原子および／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されていることも可能である、前記アルキル、または重合可能な基である。
【００１５】
本発明の他の目的は、少なくとも１種の式Ｉの化合物を含む、液晶混合物である。
本発明の他の目的は、少なくとも１種の式Ｉの化合物を含む、重合可能な液晶混合物である。
本発明の別の目的は、１種または２種以上の式Ｉの化合物を含む、重合可能な液晶混合物から得ることのできる、ねじれ構造を有する直線状または架橋されている異方性ポリマーである。
【００１６】
本発明の他の目的は、式Ｉの化合物、またはそれらを含む液晶混合物もしくは異方性ポリマー膜の使用であって、液晶ディスプレイ、例えばＳＴＮ、ＴＮ、ＡＭＤ−ＴＮ、温度補償、強誘電体、ゲスト−ホスト、相変化または表面安定化またはポリマー安定化コレステリック組織（ＳＳＣＴ、ＰＳＣＴ）ディスプレイにおける使用、アクティブおよびパッシブ光学素子、例えば偏光板、補償板、配向膜、カラーフィルターまたはホログラフィー素子における使用、接着剤、異方性機械的特性を有する合成樹脂、化粧品または医薬組成物、診断、液晶顔料における使用、装飾およびセキュリティ用途の使用、非線形光学、光学的情報記憶における使用、またはキラルなドーパントとしての使用である。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、少なくとも１種の式Ｉのキラルな化合物を含む液晶混合物を含む、液晶ディスプレイである。
本発明のキラルな化合物はいくつかの利点がある：
・高いＨＴＰを示すこと、
・液晶混合物中で良好な可溶性を示すこと、
・広い液晶相を示すこと、
・本発明の化合物が液晶混合物中のキラルなドーパントとして使用されるとき、その高い可溶性によって、より多量のドーパントを使用して高いねじれ（小さなピッチ）を生成することができること、
・多量のドーパントが必要な場合に、本発明のドーパントの液晶相が広いことによって、ホスト混合物の液晶相が悪影響を受け難いこと、
【００１８】
・その高いＨＴＰによって、本発明のドーパントは高いピッチを達成するのに必要な量がより少なく、したがって混合物の液晶特性への悪影響が少ないこと、
・鏡像体的に純粋な本発明のキラルな化合物は製造が容易であること、
・両方のらせんが利用可能であることによって、単一の左右像（ｈａｎｄｅｄｎｅｓｓ）の円偏光を反射するキラルなフィルムまたはコーティングを単独で製造することが可能になるので、例えばセキュリティ用途における使用に対して相当な利点であることである。
【００１９】
本発明のキラルな化合物は、メソゲン性またはさらに液晶性である。すなわち、これらは、例えば他の化合物との混合物中で中間相挙動を誘発もしくは増強するか、またはそれ自体で１種または２種以上の中間相を示すことさえできる。また、本発明の化合物は、他の化合物との混合物中でのみ、あるいは重合可能な化合物の場合には、（共）重合された場合に、中間相挙動を示すようにすることも可能である。メソゲン性を有する本発明のキラルな化合物が、特に好ましい。
【００２０】
特に好ましいのは化学式Ｉの以下の化合物である。
‐ＢおよびＣの少なくとも一方、好ましくはＢおよびＣの両方が、芳香環である。
‐ＢおよびＣの少なくとも一方、好ましくはＢおよびＣの両方が、２つの飽和Ｃ原子を含む。
‐ＢおよびＣの少なくとも一方、好ましくはＢおよびＣの両方が、４つの飽和Ｃ原子を含む。
‐Ｕ１およびＵ２の少なくとも一方、特に好ましくはＵ１およびＵ２の両方がＯである。
【００２１】
‐Ｖ１およびＶ２が（ＣＨ２）ｎであり、ここでｎは１、２、３または４であり、特に好ましくは、Ｖ１およびＶ２の一方がＣＨ２であり他方がＣＨ２または（ＣＨ２）２である。
‐Ｖ１およびＶ２の一方がＣＨ２であり、他方が単結合である。
‐Ｚ１およびＺ２の少なくとも一方が、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−ＣＦ２ＣＦ２−である。これらの化合物は、液晶混合物中の可溶性が特に高い。
‐Ｚ１が単結合である。
‐Ｚ１およびＺ２基の少なくとも一方が、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−または−ＣＦ＝ＣＦ−であり、他方が−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−であるか、または単結合である。
【００２２】
‐Ｚ１およびＺ２の少なくとも一方が−Ｃ≡Ｃ−である。これらの化合物は、特に高度な複屈折性を有する材料を必要とする用途に適している。
-
【化４】
2005501003.tif 000006
であって、ｍは０または１、とりわけ０であり、特に好ましくはｍは０で、Ａ１は単結合である。
【００２３】
-Ｗ１が、Ｒ１またはＡ３、とりわけＨまたはＦであり、Ｗ２が−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−Ｒであり、ここでｍは１または２である。
-ｘ１およびｘ２が１である。
-ｙ１およびｙ２が１である。
-ｘ１、ｘ２、ｙ１およびｙ２が０である。
-Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２の少なくとも１つ、好ましくは１つまたは２つが、重合可能な基を表すか、または含む。
-Ｒが重合可能な基である。
【００２４】
-Ｒが、１〜１２個のＣ原子を有する、直鎖状アルキルであり、ここで１つまたは２つ以上のＨ原子がＦまたはＣＮで置換されてもよく、また１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基を、それぞれの場合に互いに独立して、酸素原子が互いに直接結合しない方法で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって置換されるか、特に好ましくは１〜１２個のＣ原子を有する、アルキルまたはアルコキシである。
-Ｒが（ＣＨ２）ｆ−ＯＨであり、ここでｆはゼロ、または１〜１２の整数である。
【００２５】
-Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２およびＲ１が、Ｈ、Ｆおよび１〜１２個のＣ原子を有して１つまたは２つ以上のＨ原子がＦまたはＣＮで置換されていてもよい直鎖状アルキルから選択され、また、１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基が、それぞれの場合に互いに独立して、酸素原子が直接互いに結合しない方法で、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって置換されていてもよく、特に好ましくはＨ、Ｆおよび１〜１２のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシである。
【００２６】
-Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２が、アリール、好ましくはフェニルであって、これは非置換であるか、またはＬによって、好ましくは４位において一置換または多置換されている。
-Ｌが、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは任意にフッ素化される、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニルである。
-Ｌが、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＯＣ２Ｈ５、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ２ＦまたはＯＣ２Ｆ５である。
【００２７】
-Ａ３が、１，４−フェニレンまたは１，４−シクロヘキシレンであり、これは、任意選択で５個以下、特に好ましくは１、２または３個のＦまたはＣｌ原子、あるいはＣＮ、ＮＯ２、１〜４個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニル基で置換されており、ここで１個または２個以上のＨ原子がＦまたはＣｌで置換されていてもよい。
-Ａ１およびＡ２が、非置換であるか、または４個までの基Ｌで置換された１，４−フェニレンおよびトランス−１，４−シクロへキシレンから選択される。
-メソゲン性基−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍが、１、２または３個の５員または６員環を含む。
【００２８】
-メソゲン性基−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−が、ビシクロヘキシル、ビフェニル、フェニルシクロヘキシル、シクロヘキシルフェニルまたはビフェニルシクロヘキシルであり、フェニル環は任意選択で１個または２個のＦ原子で置換されている。
好ましいメソゲン性基−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍのより小さな群を以下にリストしてある。簡単にするために、これらの基におけるＰｈｅは、１，４−フェニレンであり、これはまた１つまたは２つ以上の上記で定義した基Ｌで置換されていてもよく、Ｃｙｃは１，４−シクロヘキシレンであり、Ｚは各々の場合に独立して、式ＩにおけるＺ１の意味の１つを有する。好ましいメソゲン性基のリストは、以下の式とその鏡像を含む。
【００２９】
【化５】
2005501003.tif 000007
特に好ましいのは、従属式ＩＩ−３、ＩＩ−４、ＩＩ−５、ＩＩ−６、ＩＩ−７およびＩＩ−１０、特にＩＩ−４およびＩＩ−５である。
【００３０】
さらに好ましいのは、Ｚが−ＣＦ２ＣＦ２−である従属式ＩＩ−５、ならびにＺが−ＯＣＦ２−である従属式ＩＩ−３およびＩＩ−４である。
さらに好ましいのは、２つのシクロヘキシレン環間の一方または両方のＺが−ＣＦ２ＣＦ２−である従属式ＩＩ−１０およびＩＩ−１１、ならびに従属式ＩＩ−６、ＩＩ−７、ＩＩ−８、ＩＩ−９およびＩＩ−１０であって、ここで２つのフェニレン環の間またはフェニレンとシクロヘキシレン環の間の一方または両方のＺが、−ＯＣＦ２−または−ＣＦ２Ｏ−であり、Ｏ原子がフェニレン環に隣接している。
【００３１】
他方の基Ｚは、好ましくは−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合である。
さらに好ましくは、メソゲン性基が、好ましくは３位および／または５位において、さらに好ましくは２位および／または３位において、１つまたは２つの基Ｌで置換された、少なくとも１つの基Ｐｈｅを含み、Ｌが、Ｆ、Ｃｌ、ＣＨ３、ＯＣＨ３、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ２ＦまたはＣＮである化合物である。
Ｌは、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＯＣ２Ｈ５、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ２Ｆ、ＯＣ２Ｆ５、特にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ３、ＣＨＦ２、Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＯＣＨＦ２、ＣＦ３およびＯＣＦ３、最も好ましくはＦ、ＣＨ３、ＣＦ３、ＯＣＨ３、ＯＣＨＦ２およびＯＣＦ３である。
【００３２】
式ＩにおけるＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、ＲおよびＲ１が、アルキルまたはアルコキシ基である場合、すなわち、末端ＣＨ２基が−Ｏ−により置換されている場合には、これは、直鎖状または分枝状であってもよい。好ましくは、これは直鎖状であり、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有し、従って好ましくは、例えばエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシまたはオクトキシ、さらにメチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
オキサアルキル、すなわち、１つのＣＨ２基が−Ｏ−により置換されているものは、好ましくは、例えば、直鎖状２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチル）または３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−、または４−オキサペンチル、２−、３−、４−または５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−または６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニルあるいは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【００３３】
ハロゲンは、好ましくは、ＦまたはＣｌである。
式ＩにおけるＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、ＲおよびＲ１は、極性または非極性基とすることができる。極性基の場合には、これらは、ＣＮ、ＯＨ、ＳＦ５、ハロゲン、ＯＣＨ３、ＳＣＮ、ＣＯＲ５、ＣＯＯＲ５あるいは１〜４個のＣ原子を有するモノ、オリゴまたはポリフッ素化されたアルキルまたはアルコキシ基から選択される。Ｒ５は、１〜４個、好ましくは１〜３個のＣ原子を有する、任意選択でフッ素化されたアルキルである。特に好ましい極性基は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ２Ｆ、Ｃ２Ｆ５およびＯＣ２Ｆ５、特にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＨＦ２およびＯＣＦ３から選択される。非極性基の場合には、好ましくは、最大１５個のＣ原子を有するアルキルまたは２〜１５個のＣ原子を有するアルコキシである。
【００３４】
式ＩにおけるＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、ＲおよびＲ１は、アキラルまたはキラルな基とすることができる。キラルな基である場合には、これらは、好ましくは、式ＩＩＩ：
【化６】
2005501003.tif 000008
により選択され、式中、
Ｑ１は、１〜９個のＣ原子を有するアルキレンまたはアルキレン−オキシ基あるいは単結合であり、
【００３５】
Ｑ２は、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＣＮにより一置換または多置換されていてもよい、１〜１０個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ基であり、また、１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基が、各々の場合において互いに独立して、酸素原子が互いに直接結合しない方法で、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−または−ＣＯ−Ｓ−によって置換されていてもよく、
Ｑ３は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮ、あるいはＱ２として定義された、しかしＱ２とは異なるアルキルまたはアルコキシ基である。
【００３６】
式ＩＩＩにおけるＱ１が、アルキレン−オキシ基である場合には、Ｏ原子は、好ましくは、キラルなＣ原子に隣接している。
式ＩＩＩの好ましいキラルな基は、２−アルキル、２−アルコキシ、２−メチルアルキル、２−メチルアルコキシ、２−フルオロアルキル、２−フルオロアルコキシ、２−（２−エチン）−アルキル、２−（２−エチン）−アルコキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−アルキルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−アルコキシである。
【００３７】
特に好ましいキラルな基は、例えば、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、２−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、特に２−メチルブチル、２−メチルブトキシ、２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、２−オクチルオキシ、２−オキサ−３−メチルブチル、３−オキサ−４−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、２−ヘキシル、２−オクチル、２−ノニル、２−デシル、２−ドデシル、６−メトキシオクトキシ、６−メチルオクトキシ、６−メチルオクタノイルオキシ、５−メチルヘプチルオキシカルボニル、２−メチルブチリルオキシ、３−メチルバレロイルオキシ、４−メチルヘキサノイルオキシ、２−クロロプロピオニルオキシ、２−クロロ−３−メチルブチリルオキシ、２−クロロ−４−メチルバレリルオキシ、２−クロロ−３−メチルバレリルオキシ、２−メチル−３−オキサペンチル、２−メチル−３−オキサヘキシル、１−メトキシプロピル−２−オキシ、１−エトキシプロピル−２−オキシ、１−プロポキシプロピル−２−オキシ、１−ブトキシプロピル−２−オキシ、２−フルオロオクチルオキシ、２−フルオロデシルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチル、２−フルオロメチルオクチルオキシである。極めて好ましいのは、２−ヘキシル、２−オクチル、２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシル、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシである。
【００３８】
さらに、アキラルな分枝状基Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、ＲおよびＲ１を含む式Ｉで表される化合物は、場合によっては、例えば、結晶化に対する傾向が減少するために、重要となることがある。このタイプの分枝状基は、一般的に、２つ以上の鎖分枝を含まない。好ましいアキラルな分枝状基は、イソプロピル、イソブチル（＝メチルプロピル）、イソペンチル（＝３−メチルブチル）、イソプロポキシ、２−メチルプロポキシおよび３−メチルブトキシである。
【００３９】
重合可能な基を含む化合物の場合には、これは好ましくはＰ−Ｓｐ−Ｘの式から選択され、式中
ＰはＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯＯ−、
【化７】
2005501003.tif 000009
ＣＨ２＝ＣＷ２−Ｏ−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＳ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＷ２Ｎ−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＯＯ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、Ｐｈｅ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＨＯＯＣ−、ＯＣＮ−またはＷ４Ｗ５Ｗ６Ｓｉであり、
Ｓｐは１〜２５個のＣ原子を有するスペーサー基または単結合であり、
Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
【００４０】
Ｗ１は、Ｈ、Ｃｌ、ＣＮ、フェニルまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にＨ、ＣｌまたはＣＨ３であり、
Ｗ２およびＷ３は、互いに独立して、Ｈまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にメチル、エチルまたはｎ−プロピルであり、
Ｗ４、Ｗ５およびＷ６は、互いに独立して、Ｃｌ、１〜５個のＣ原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルであり、
Ｐｈｅは１，４−フェニレンであり、
ｋ１およびｋ２は、互いに独立して０または１であり、
Ｒ０は、Ｈまたは１〜４個のＣ原子を有するアルキルである。
【００４１】
Ｐは、好ましくは、ビニル基、アクリレート基、メタクリレート基、プロペニルエーテル基またはエポキシ基、特に好ましくはアクリレート基またはメタクリレート基である。
別の好ましい実施態様においては、Ｐは、２種または３種以上の反応性成分であって、例えば−ＯＣＯ−ＣＲ０（ＣＨ２−ＯＣＯ−ＣＷ＝ＣＨ２）２および−ＯＣＯ−Ｃ（ＣＨ２−ＯＣＯ−ＣＷ＝ＣＨ２）３から選択され、ＷがＨ、ＣｌまたはＣＨ３であり、かつＲがＨまたは１〜４個のＣ原子を有するアルキル、好ましくはＨまたはメチルである反応性成分を含む、分枝状基である。
【００４２】
スペーサー基Ｓｐに関しては、当業者にこの目的で知られているすべての基を用いることができる。スペーサー基Ｓｐは、好ましくは、１〜２０個のＣ原子、特に１〜１２個のＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキレン基であり、ここで、さらに、１つまたは２つ以上の非隣接ＣＨ２基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ（ハロゲン）−、−ＣＨ（ＣＮ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−により置換されていてもよい。
代表的なスペーサー基は、例えば、−（ＣＨ２）ｐ−、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２−または−ＣＨ２ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−であり、ここでｐは２〜１２の整数であり、ｒは１〜３の整数である。
【００４３】
好ましいスペーサー基は、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレン−チオエチレン、エチレン−Ｎ−メチルイミノエチレン、１−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
特に好ましいのは、式Ｉで表される本発明のキラルな化合物であり、ここで、Ｓｐ−Ｘは、２〜６個のＣ原子を有するアルキレンまたはアルキレン−オキシを表わす。直鎖状基が、特に好ましい。
【００４４】
本発明の別の好ましい実施態様においては、キラルな化合物は、式ＩＶ：
【化８】
2005501003.tif 000010
のキラルな基である少なくとも１つのスペーサー基を含み、
式中、
Ｑ１は、１〜１０個のＣ原子を有するアルキレンまたはアルキレン−オキシ基あるいは単結合であり、
Ｑ２は、Ｑ１とは異なる、１〜１０個のＣ原子を有するアルキレンまたはアルキレン−オキシ基あるいは単結合であり、
Ｑ３は、ハロゲン、シアノ基あるいは、１〜４個のＣ原子を有し、Ｑ２とは異なるアルキルまたはアルコキシ基である。
【００４５】
式ＩＶにおけるＱ１が、アルキレン−オキシ基である場合には、Ｏ原子がキラルなＣ原子に隣接するのが好ましい。
別の好ましい実施態様は、光異性化可能な基、例えばＣ＝Ｃ、Ｃ＝ＮまたはＮ＝Ｎ二重結合を含む式Ｉの化合物に関する。これらの化合物は、例えばＵＶ光による光照射時に、例えばＥ−Ｚ−またはシス−トランス異性化によって、その形を変化させる。
特に好ましいのは、式Ｉの光異性化可能な化合物であり、ここでＷ１およびＷ２の一方または両方が、−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−Ｒを表し、Ｚ１またはＺ２が光異性化可能な基、特に−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−である。特に好ましいのは、式Ｉの光異性化可能な化合物であり、この場合にはＷ１が−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−Ｒであり、Ｚ１が−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【００４６】
式Ｉの光異性化可能な化合物の、例えば３６０ｎｍのＵＶ光による光分解は、光異性化可能な基の二重結合をＥからＺに異性化する効果があり、これによって分子の形状、したがってねじれ力のような物理的分子特性を完全に変える。
式Ｉのキラルな化合物は、他のメゾゲン性化合物と混合して、キラルな液晶混合物をもたらすことができる。このような液晶混合物、例えばコレステリック混合物を薄い膜として表面に被覆、配向させて、次いで例えば３６０ｎｍのＵＶ光で光分解処理すれば、光によって異性化可能なドーパントの形状が変わり、これがＨＴＰを低下させると共に、これがピッチ、したがって混合物の反射波長を増大させる全体効果を発揮する。
【００４７】
照射が、フォトマスクを介して、キラルな光異性化可能な化合物でドープされた液晶混合物の膜に向かって行われる場合には、フォトマスクの形状をしたパターンが得られて、この膜の異なる領域が異なる反射波長を示す。光異性化可能な化合物および／または混合物の他の化合物が重合可能な化合物であれば、このパターンは混合物のインサイチュ（in-situ）重合によって固定することができる。
式Ｉのキラルな光異性化可能な化合物のＨＴＰの変化は光照射の強度に依存するので、例えばフォトマスクを代替するか、またはそれに追加して、グレーフィルターを使用して照射強度を局所的に変更することによって、混合物中のねじれの変化を制御することもできる。
【００４８】
異性化可能な化合物が光異性化を示す波長で吸収極大を有する染料、例えばＵＶ染料をこの混合物に添加することによって、膜の面に垂直の方向におけるねじれを変化させることもできる。この染料は、膜の厚さ全体に光照射の強度の勾配を生成し、その結果、異性化、したがってねじれの変化が、膜の底部におけるよりも上部において、速くなる。このようにして、ピッチ勾配が生成され、反射波長帯が広がる。この方法は、ブロードバンド反射偏光板の製造に特に有用である。
【００４９】
したがって、式Ｉのキラルな光異性化可能な化合物は、例えばパターン化フィルムを形成するのに好適であり、このフィルムは、例えばＬＣディスプレイ用の反射偏光板またはカラーフィルターとして、ＩＤカード、ラベルまたは有価証券用のセキュリティマーキングなどの装飾またはセキュリティ用として、非線形光学において、光学記録または情報記憶用に使用することができる。
【００５０】
特に好ましい式Ｉの化合物は、次の式のものである。
【化９】
2005501003.tif 000011
【００５１】
【化１０】
2005501003.tif 000012
【００５２】
【化１１】
2005501003.tif 000013
【００５３】
【化１２】
2005501003.tif 000014
式中、Ｚ１、ＲおよびＲ１は、式Ｉの意味の１つを有し、Ｒ’およびＲ’’は、式Ｉで示されるＲの意味の１つを有し、Ｌ１およびＬ２はＨであるか、または互いに独立して式Ｉで示されるＬの意味の１つを有する。
【００５４】
これらの好ましい実施態様において、Ｌ１およびＬ２は好ましくはＨまたはＦであり、Ｒ１は好ましくはＨまたはＦであり、Ｒ’およびＲ’’は、好ましくはＨ、Ｆ、１〜１２個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ、または先に定義したＰ−Ｓｐ−Ｘであり、Ｒ’’は特に好ましくはＣＨ３であり、Ｚ１は好ましくは−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合である。
【００５５】
特に好ましい式Ｉ−３の化合物は、以下の従属式の化合物である。
【化１３】
2005501003.tif 000015
式中、Ｒ、Ｘ、ＳｐおよびＰは上記の意味を有する。
【００５６】
本発明のキラルな化合物は、例えばヴァンエスらの文献（J.J.G.S. van Es, A.M. Biemans and E.W. Meijer, Tetrahedron: Asymmetry, 1997, 8, 1825-183）に記載されているような、公知の方法によるか、それに類似の方法によって合成することもできる。特に、以下に示す反応スキームに従って、または類似の方法によって製造することができる。本発明の化合物のさらなる製造方法は、実施例から得ることができる。
【００５７】
スキーム１
【化１４】
2005501003.tif 000016
ａ）ＤＭＦ、Ｋ２ＣＯ３、８０℃
Ｘ１＝Ｂｒ、ＯＴｓ
【００５８】
５，６，７，８，５'，６'，７'，８'−オクタヒドロ−１，１'−ビナフチル−２，２'−ジオールの合成は、例えばD.J. Cram et al., J. Org. Chem. 1978, 43, 1939-1946に記載されている。
式Ｉのキラルな化合物は、例えば、アクティブまたはパッシブマトリックス型のＴＮディスプレイ、ＳＴＮ、相変化、ゲスト−ホスト、強磁性またはコレステリックディスプレイ、例えばＳＳＣＴ（表面安定化コレステリック組織）またはＰＳＣＴ（ポリマー安定化コレステリック組織）などの液晶マトリックスのらせんねじれ分子構造を示すディスプレイ用の液晶混合物に使用できる。
したがって、本発明の別の目的は、液晶混合物、特に少なくとも１種の式Ｉのキラルな化合物を含む、キラルなスメティックまたはコレステリック液晶混合物である。
本発明のさらに別の目的は、少なくとも１種の式Ｉのキラルな化合物を含む液晶媒体を含む液晶ディスプレイである。
【００５９】
式Ｉのキラルな化合物は、高いＨＴＰ値が特徴である。これによって、わずかな量の式Ｉのキラルな化合物を使用するだけで、高いらせんねじれ、すなわち低いピッチを有する液晶混合物の製造が可能となる。このことは、大量のキラルのドーパントを液晶混合物に添加すると、その液晶相挙動と誘電異方性、粘度または透明点などの電気光学特性に悪影響を及ぼすことがしばしば観察されるので、相当な利点である。したがって、式Ｉのキラルな化合物を液晶混合物またはディスプレイ中に使用することによって、従来技術型のドーパントと比較して、その特性はわずかにのみ変更され、例えばディスプレイのより低い閾値電圧およびより速いスイッチング時間が得られる。
式Ｉのキラルな化合物はさらに、液晶ホスト混合物中への高い可溶性を特徴とする。低温度における望ましくない自然発生的結晶化は低減され、混合物の動作温度範囲を拡張することができる。第２のドーパントの使用は、結晶化を回避するために添加されることが多いが、したがってその使用を回避することができる。
本発明の特に好ましい実施態様は、したがって式Ｉの化合物であるキラルな化合物を１種類のみ含む液晶混合物と、そのような混合物を含むディスプレイとに関する。
【００６０】
式Ｉのキラルな化合物はまた、液晶ホスト混合物に添加されたときに、ＨＴＰの低い温度依存性を示す。したがって、これらは、ピッチの低い温度依存性を有する液晶混合物およびディスプレイ用のキラルなドーパントとして有用である。
本発明による液晶混合物は、好ましくは０．１〜３０％、特に１〜２５％、極めて好ましくは２〜１５重量％の式Ｉのキラルな化合物を含む。１、２または３種の式Ｉのキラル化合物を含むのが好ましい。
式Ｉの化合物は、コレステリックディスプレイ、特にＳＳＣＴまたはＰＳＣＴディスプレイ用のコレステリック液晶混合物における使用に特に好適である。コレステリックディスプレイについては、例えば国際公開ＷＯ９２／１９６９５、国際公開ＷＯ９３／２３４９６、米国特許第５，４５３，８６３、米国特許第５，４９３，４３０に記載されており、これらの文書の全開示を参照として本出願に組み入れる。
【００６１】
式Ｉのキラルな化合物をＳＳＣＴまたはＰＳＣＴディスプレイのコレステリック液晶媒体にドーパントとして使用する場合、これらの化合物は、ネマティックホスト混合物中で良好な可溶性を示すとともに、らせんピッチと反射波長の低い温度依存性を有する、高いらせんねじれを誘発することがわかった。
反射カラーの高輝度および低い温度依存性を有するコレステリック混合物が、式Ｉによるキラルなドーパントを１種類のみ、好ましくは少量、使用することによってでも達成できる。これは、大量のドーパントを必要とし、かつらせんねじれの反対の温度依存性を有する２種または３種以上のドーパント（例えば、正の温度依存性を有するものと、負の温度依存性を有するもの）を使用して、反射波長の良好な温度補償を達成する必要のある従来技術に対して相当な利点である。
【００６２】
したがって、本発明の特に好ましい実施態様は、特にＳＳＣＴおよびＰＳＣＴディスプレイに使用されるコレステリック液晶媒体であって、式Ｉの化合物であるキラルなドーパント１種を、好ましくは１５％以下、特に１０％以下、特に好ましくは５％以下の量で含む前記コレステリック液晶媒体に関する。
上記の用途に対して、本液晶混合物は、好ましくは、少なくとも１種の式Ｉのキラルな化合物を含むキラルな成分と、１種または２種以上のネマティックまたはネマトゲニック化合物を含むネマティック成分とを含む。
【００６３】
本発明の好ましい態様において、液晶混合物は、２〜２５種、好ましくは３〜１５種の化合物からなり、この内の少なくとも１種は、式Ｉで表されるキラルな化合物である。ネマティック成分を形成する他の化合物は、好ましくは、ネマティックまたはネマトゲニック物質、例えばアゾキシベンゼン、ベンジリデン−アニリン、ビフェニル、ターフェニル、安息香酸フェニルまたは安息香酸シクロヘキシル、シクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル、シクロヘキシル安息香酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル、安息香酸、シクロヘキサンカルボン酸およびシクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル、フェニルシクロヘキサン、シクロヘキシルビフェニル、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルシクロヘキセン、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキセン、１，４−ビスシクロヘキシルベンゼン、４，４’−ビス−シクロヘキシルビフェニル、フェニルまたはシクロヘキシルピリミジン、フェニルまたはシクロヘキシルピリジン、フェニルまたはシクロヘキシルピリダジン、フェニルまたはシクロヘキシルジオキサン、フェニルまたはシクロヘキシル−１，３−ジチアン、１，２−ジフェニル−エタン、１，２−ジシクロヘキシルエタン、１−フェニル−２−シクロヘキシルエタン、１−シクロヘキシル−２−（４−フェニルシクロヘキシル）−エタン、１−シクロヘキシル−２−ビフェニル−エタン、１−フェニル−２−シクロヘキシルフェニルエタン、任意選択でハロゲン化されたスチルベン、ベンジルフェニルエーテル、トラン、置換されたケイ皮酸および他の部類のネマティックまたはネマトゲニック物質の既知の部類から選択された、低分子量液晶化合物である。これらの化合物における１，４−フェニレン基はまた、側方に一または二フッ素化されていてもよい。
【００６４】
この好ましい実施態様の液晶混合物は、このタイプのアキラルな化合物に基づく。
これらの液晶混合物の成分として可能である、最も重要な化合物は、次式で特徴づけることができる。
Ｒ’−Ｌ’−Ｇ’−Ｅ−Ｒ’’
式中、同一でも、または異なっていてもよいＬ’およびＥは、各々の場合において、互いに独立して、−Ｐｈｅ−、−Ｃｙｃ−、−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｐｙｒ−、−Ｄｉｏ−、−Ｂ−Ｐｈｅ−および−Ｂ−Ｃｙｃ−並びにこれらの鏡像により形成される群からの２価の基であり、ここで、Ｐｈｅは非置換またはフッ素置換１，４−フェニレンであり、Ｃｙｃはトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、Ｐｙｒはピリミジン−２，５−ジイルまたはピリジン−２，５−ジイルであり、Ｄｉｏは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、Ｂは２−（トランス−１，４−シクロヘキシル）エチル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである。
【００６５】
これらの化合物におけるＧ’は、以下の２価の基、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＹ−、−ＣＨ＝Ｎ（Ｏ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ２−Ｓ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−または単結合から選択され、Ｙは、ハロゲン、好ましくは塩素であるか、または−ＣＮである。
Ｒ’およびＲ”は、各々の場合において、互いに独立して、１〜１８個、好ましくは３〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルカノイルオキシ、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオキシであるか、または別の選択肢としてＲ’およびＲ”の一方が、Ｆ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｃｌ、ＮＣＳまたはＣＮである。
これらの化合物のほとんどにおいて、Ｒ’およびＲ”は、各々の場合において、互いに独立して、種々の鎖の長さを有するアルキル、アルケニルまたはアルコキシであり、ここで、ネマティック媒体中のＣ原子の合計は、一般的に２〜９、好ましくは２〜７である。
【００６６】
これらの化合物またはその混合物の多くは、市販されている。これらの化合物のすべては公知であるか、またはそれ自体が文献（例えば、Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgartなどの標準的な著作）に記載されて公知である方法によって、厳密には、公知で前記の反応に好適な反応条件の下で、製造することができる。それ自体が公知である変更形態を使用することも可能であるが、ここでは述べない。
【００６７】
式Ｉの重合可能な化合物または、１種または２種以上の式Ｉの化合物を含む重合可能な液晶混合物は、例えば、散乱型ディスプレイに使用できる、ＰＳＣＴ（ポリマー安定化コレステリック組織）および異方性ポリマーゲルなどのポリマー安定化液晶ディスプレイなどの、重合可能な混合物の製造に有用である。異方性ポリマーゲルおよびそれらを含むディスプレイは、例えばDE 195 04 224およびGB 2 279 659に開示されている。
【００６８】
式Ｉのキラルな化合物およびそれらを含む重合可能な液晶混合物は、均一な平面配向を有する、すなわち、らせん軸がフィルムの面に直角に配向されている、らせん状にねじれた分子構造を有する異方性ポリマーフィルムの製造に特に有用である。
例えば、配向コレステリックポリマーフィルムは、例えばEP 0 606 940に記載されているような、ブロードバンド反射偏光板として、カラーフィルターとして、セキュリティマーキング用に、あるいは装飾またはセキュリティ用途の液晶顔料の製造に使用することができる。
【００６９】
異方性ポリマーゲルまたは配向ポリマーフィルムの製造に対しては、液晶混合物は、少なくとも１種の重合可能な化合物を含まなくてはならず、それは式Ｉの化合物とするか、または追加の重合可能なメソゲン性もしくは液晶の化合物とすることができる。
したがって、本発明の別の目的は、少なくとも１種の式Ｉのキラルな化合物を含む、重合可能な液晶混合物である。
【００７０】
重合可能な液晶混合物の成分として使用することのできる好適な重合可能なメソゲン性化合物の例が、例えばWO 93/22397、EP 0,261,712、DE 195,04,224、WO 95/22586およびWO 97/00600に開示されている。しかしながら、これらの文献に開示された化合物は、本発明の範囲を限定すべきではない、ただの例と見なすべきである。
好ましくは、重合可能な液晶混合物は、１つの重合可能な官能基を有する少なくとも１種の重合可能なメソゲン性化合物と、２つまたは３つ以上の重合可能な官能基を有する少なくとも１種の重合可能なメソゲン性化合物を含む。
【００７１】
特に有用な単反応性のキラルな、およびアキラルな重合可能なメソゲン性化合物の例を、以下の化合物のリストに示してあり、このリストは、しかしながら、説明のためのものであり、限定を意図するものではなく、本発明を説明するためのものである。
【化１５】
2005501003.tif 000017
【００７２】
式中で、Ｐは上記の意味の１つを有し、ｘは１〜１２の整数であり、ＡおよびＤは１，４−フェニレンまたは１，４−シクロヘキシレンであり、ｖは０または１、Ｙ０は極性基、Ｒ０は非極性アルキルまたはアルコキシ基であり、Ｔｅｒは、例えばメンチルのようなテルペノイド基であり、Ｃｈｏｌはコレステリル基、Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立にＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＨ、ＮＯ２または任意にハロゲン化された、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシまたはカルボニル基である。
【００７３】
極性基Ｙ０は、好ましくは、ＣＮ、ＮＯ２、ハロゲン、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＣＯＲ５、ＣＯＯＲ５あるいは、１〜４個のＣ原子を有するモノ、オリゴまたはポリフッ素化されているアルキルまたはアルコキシ基である。Ｒ５は、１〜４個、好ましくは１〜３個のＣ原子を有する、任意にフッ素化されたアルキルである。特に好ましくは、極性基Ｙ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２およびＯＣ２Ｆ５、特にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＨ３およびＯＣＦ３から選択される。
非極性基Ｒ０は、好ましくは、１個または２個以上、好ましくは１〜１５個のＣ原子を有するアルキル基、あるいは２個または３個以上、好ましくは２〜１５個のＣ原子を有するアルコキシ基である。
【００７４】
有用な二反応性のキラルな、およびアキラルな重合可能なメソゲン性化合物の例を、以下の化合物のリストに示すが、これは、単に例示的と解釈するべきであり、いかなる方法によっても本発明を限定することを意図するものではなく、本発明を説明することを意図するものである。
【化１６】
2005501003.tif 000018
式中、Ｐ、ｘ、Ｄ、Ｌ１およびＬ２は、前述の意味の１つを有し、ｙはｘと同じであるか、またはｘとは異なる、１〜１２の整数である。
【００７５】
上記の第１の好ましい実施態様による重合可能な液晶材料は、１種または２種以上のキラルなドーパントを含み、これらのドーパントは、必ずしも液晶相を示す必要はなく、それ自体で良好な平面配向、特に重合可能でないキラルなドーパントを提供する。
前記の式ＶおよびＶＩで表される一官能性および二官能性の重合可能なメソゲン性化合物は、それ自体が公知の方法によるか、または先に引用した文献および、例えば有機化学の標準的な学術書、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart中に記載された方法により、製造することができる。
【００７６】
本発明の好ましい実施態様において、重合可能な液晶混合物は、少なくとも１種の本発明のキラルな化合物、式Ｖａ〜Ｖｍで表される少なくとも１種の一官能性化合物および式ＶＩａ〜ＶＩｅで表される少なくとも１種の二官能性の重合可能な化合物を含む。
他の好ましい実施態様において、重合可能な液晶混合物は、少なくとも１種の本発明のキラルな化合物および少なくとも２種の式Ｖａ〜Ｖｍで表される一官能性化合物を含む。
【００７７】
本発明の他の目的は、少なくとも１種の式Ｉで表されるキラルな化合物および、好ましくは式Ｖａ〜ＶｍおよびＶＩａ〜ＶＩｅから選択された少なくとも１種の重合可能なメソゲン性化合物および／または、少なくとも１種の式Ｉで表される重合可能なキラルな化合物を含む液晶混合物を（共）重合させることにより得られる、配向したキラルな液晶相を有する異方性ポリマーフィルムである。
均一な配向を有するキラルな液晶相を有する異方性ポリマーを製造するために、重合可能な液晶を基板上に塗布し、配向させ、例えばこれらを熱または化学線に暴露することにより、インサイチュ（in situ）で重合させて、液晶分子の均一な配向を固定することができる。配向および硬化は、液晶混合物の液晶相において実施する。
【００７８】
化学線は、光、例えばＵＶ光、ＩＲ光または可視光線での照射、Ｘ線またはガンマ線での照射あるいは高エネルギー粒子、例えばイオンまたは電子での照射を意味する。化学線のための源として、例えば単一のＵＶランプまたはＵＶランプのセットを用いることができる。化学線のための他の可能な供給源は、レーザー、例えばＵＶレーザー、ＩＲレーザーまたは可視レーザーである。
例えば、ＵＶ光により重合させる際には、ＵＶ照射の下で分解されて、重合反応を開始する遊離基またはイオンを生成する光開始剤を、用いることができる。
【００７９】
また、例えばビニルおよびエポキシド反応性基を有する反応性メソゲンを硬化させる際には、遊離基の代わりに陽イオンで光硬化する陽イオン性光開始剤を用いることも、可能である。
ラジカル重合のための光開始剤として、例えば、市販のイルガキュア（Irgacure）６５１、イルガキュア１８４、ダロキュア（Darocure）１１７３またはダロキュア４２０５（すべてCiba Geigy AG製）を用いることができ、一方、陽イオン性光重合の場合には、市販のＵＶＩ６９７４（Union Carbide）を用いることができる。
【００８０】
好ましくは、式Ｉで表される重合可能なキラルな化合物および／または式ＶおよびＶＩで表される重合可能なメソゲン性化合物を含む、重合可能な液晶混合物は、さらに、０．０１〜１０重量％、特に０．０５〜８重量％、極めて好ましくは０．１〜５重量％の光開始剤、特に好ましくはＵＶ光開始剤を含む。
重合は、好ましくは不活性ガスの雰囲気、好ましくは窒素雰囲気下で実施する。
基板として、例えば、ガラスまたは石英シートおよびプラスチックフィルムまたはシートを用いることができる。また、第２の基板を、被覆した混合物の上部に、重合前、重合中および／または重合後に配置することも可能である。この基板を、重合後に取り外すことも、取り外さないこともできる。化学線による硬化の場合において、２枚の基板を用いる際には、少なくとも１枚の基板は、重合に用いる化学線に対して透過性でなければならない。
【００８１】
等方性または複屈折性基板を用いることができる。重合後に重合したフィルムから基板を取り外さない場合には、等方性基板を用いるのが好ましい。
好ましくは、少なくとも１枚の基板は、プラスチック基板、例えばポリエステルのフィルム、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であるか、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）またはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、特に好ましくはＰＥＴフィルムまたはＴＡＣフィルムである。複屈折性基板として、例えば、一軸方向に伸長したプラスチックフィルムを用いることができる。例えば、ＰＥＴフィルムは、ICI Corp.から、メリネックス（Melinex）という商品名で市販されている。
【００８２】
好ましくは、重合可能な液晶混合物Ｉは、基板上または基板の間に薄膜として塗布し、そのキラルな中間相中で平面配列に配向させて、分子らせんの軸が、膜を横断して延びるようにする。
平面配向は、例えば、混合物を、例えばドクターブレードにより剪断することにより、達成することができる。また、塗布された材料の上部に第２の基板を配置することも可能である。この場合には、２枚の基板を一緒に配置することにより生じる剪断力は、良好な配向を得るのに十分である。別の選択肢として、配向膜、例えばラビングしたポリイミドまたはスパッタリングしたＳｉＯｘの膜を、少なくとも１枚の基板の上部に塗布するか、または平面配向を誘発または強化するために、塗布された混合物に電場または磁場をかけることも可能である。好ましい方法においては、重合可能な混合物に１または２種以上の界面活性剤を加えることにより、平面配向が活発または強化される。
【００８３】
いくつかの場合において、第２の基板を設けて、重合可能な混合物の配向を補助するのみならず、重合を阻害し得る酸素を排除することが有利である。あるいはまた、硬化を、不活性ガスの雰囲気下で実施することができる。しかし、空気中での硬化も、好適な光開始剤および高いランプ出力を用いることで可能である。陽イオン系光開始剤を用いる際には、酸素排除は、ほとんどの場合に必要ないが、水は排除しなければならない。
重合可能なメソゲン性化合物のインサイチュ重合の詳細については、D. J. Broer et al., Makromolekulare Chemie 190, 2255 (1989)に記載されている。
【００８４】
異方性ポリマーフィルム製造用の重合可能な液晶混合物は、好ましくは、０．１〜３５重量％、特に０．５〜１５重量％、極めて好ましくは０．５〜５重量％の、１種または２種以上の式Ｉで表される重合可能なキラルな化合物を含む。
１〜３種の式Ｉで表されるキラルな化合物を含む、重合可能な液晶混合物が好ましい。
本発明の重合可能な液晶混合物には、さらに、１種または２種以上の他の好適な成分、例えば触媒、増感剤、安定剤、同時反応モノマーまたは界面活性化合物などを含めることができる。
【００８５】
本発明の好ましい一実施態様において、本発明の重合可能な液晶混合物は、例えば組成物の貯蔵中の不所望な自発的重合を防止するために用いられる安定剤を含む。安定剤として、原則的に、この目的で当業者に知られているすべての化合物を用いることができる。これらの化合物は、様々種類が市販されている。安定剤としての代表的な例は、４−エトキシフェノールまたはブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）である。
また、ポリマーの架橋を増大させるために、２つまたは３つ以上の重合可能な官能基を有する非メソゲン性化合物を２０％以下、多官能性の重合可能なメソゲン性化合物の代わりに、またはこれに加えて、重合可能な組成物に加えることも可能である。
【００８６】
二官能性非メソゲン性モノマーの代表例は、１〜２０個のＣ原子を有するアルキル基を有するアルキルジアクリレートまたはアルキルジメタクリレートである。３つ以上の重合可能な基を有する非メソゲン性モノマーについての代表例は、トリメチルプロパントリメタクリレートまたはペンタエリスリトールテトラアクリレートである。
重合可能な官能基を１つだけ有する化合物を含む本発明の組成物の重合により、直線状ポリマーが得られるが、一方２つ以上の重合可能な官能基を有する化合物の存在下では、架橋したポリマーが得られる。
【００８７】
異方性ポリマーゲルの製造のために、液晶混合物を、前記したようにインサイチュで重合することができるが、この場合には、重合可能な混合物の配向は必要ではない。
式Ｉで表される本発明のキラルな化合物およびこれを含む液晶混合物、液晶ポリマーまたは液晶顔料はまた、化粧品および医薬組成物における使用、例えばEP 815 826に記載されている着色されたメークアップ用、あるいは、ヒトの皮膚または頭髪の保護、特にDE 196 29 761またはEP 1 038 941に記載されているＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂ光に対する保護のためのＵＶフィルターとして用いるのに好適である。本発明のドーパントは、高いＨＴＰを有し、したがって短いピッチを得て、その結果ＵＶ域における反射を示し、ＵＶフィルターとして適する材料を得るのに、少量しか必要としない。
【００８８】
式Ｉで表されるキラルな化合物を含み、ＵＶ光、特に２００〜４００ｎｍの波長のＵＶ光を反射する液晶混合物、液晶ポリマーまたは液晶顔料は、本発明の他の目的である。さらに別の目的は、化粧品組成物、特に、ＵＶフィルターとして、式Ｉで表されるキラルな化合物を含み、特に２００〜４４０ｎｍの波長範囲、とりわけ２８０〜４００ｎｍ、２００〜２３０ｎｍ（ＵＶ−Ｃ）および２８０〜３３０ｎｍ（ＵＶ−Ｂ）において、ＵＶ光を反射する液晶混合物、液晶ポリマーまたは液晶顔料を含む、ヒトの皮膚または頭髪の保護のための化粧品または医薬組成物である。
【００８９】
先の記述から、当業者は、本発明の本質的な特徴を容易に確認することができ、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、本発明に種々の変更および修正を施して、種々の使用および条件に本発明を適合させることができる。
更に詳細に説明することがなくても、当業者であれば、先の記述を用いて、本発明をその最大限まで利用できると考えられる。したがって、以下に示す例は、単に説明のためのものであり、いかなる方法によっても残りの開示を限定するものではないと解釈すべきである。
【００９０】
上記、および下記の例において、他に示さなければ、すべての温度は、未補正の摂氏度で示し、すべての部およびパーセンテージは、重量によるものである。
本出願において、また以下の例において、ＬＣ化合物のすべての化学構造は頭字語によって与えられ、その化学式への変換は以下のようにされる。すべての残基ＣｎＨ２ｎ＋１およびＣｍＨ２ｍ＋１は、それぞれｎおよびｍ個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基である。表Ｂのコードは、自明である。表Ａでは、コア構造の頭字語だけが与えられている。具体的には、この頭字語の後には、以下のように、ダッシュと置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１およびＬ２用のコードとが続く。
【００９１】
【表１】
2005501003.tif 000019
【００９２】
表Ａ
【化１７】
2005501003.tif 000020
【００９３】
表Ｂ
【化１８】
2005501003.tif 000021
【００９４】
以下の略語を使用する。
Δｎは、２０℃、５８９ｎｍで計測した光学異方性を表す。
ｎｅは、２０℃、５８９ｎｍにおける異常屈折率（extraordinary refractive index）を表す。
Δεは、２０℃における誘電異方性を表す。
‖は、分子軸に平行な方向における誘電率を表す。
Ｋｐは、透明点を表す［℃］。
γ１は、回転粘度を表す［ｍＰａ・ｓ］。
Δλは、所定の温度範囲、または他に示さない限り−２０℃から＋７０℃の間での反射波長［ｎｍ］の最大変化を表す。
【００９５】
液晶ホスト中のキラルな化合物のらせんねじれ力ＨＴＰの値は、式ＨＴＰ＝（ｐ×ｃ）−１によりμｍ−１の単位で求められ、式中、ｐは分子らせんのピッチで、μｍ単位であり、ｃは相対値で示されるホスト中のキラルな化合物の重量濃度である（すなわち、例えば、１重量％の濃度は、ｃの値０．０１に相当する）。他に示さない限り、ＨＴＰ値は、市販の液晶ホスト混合物ＭＬＣ‐６２６０（Merck KGaA, Darmstadt, Germany）中で、濃度１％、濃度２０℃で測定した。
【００９６】
以下の略語を用いて、化合物の液晶相挙動を示す。すなわち、Ｃ＝結晶性、Ｎ＝ネマティック、Ｓ＝スメクティック、Ｎ＊，Ｃｈ＝キラルネマティックまたはコレステリック、Ｉ＝アイソトロピックである。これらの記号間の数字は、摂氏度での相転移温度を示す。
化学式中のＣ＊は、キラルなＣ原子を示す。ＤＣＭはジクロロメタンである。「従来式ワークアップ」は、必要ならば水を添加し、混合物を塩化メチレン、ジエチルエーテルまたはトルエンで抽出し、相を分離し、有機相は乾燥させ蒸発により濃縮し、さらに生成物を結晶化および／またはクロマトグラフによって精製することを意味する。
【００９７】
例１
化合物（１）は、以下の反応スキームによって調製した。
【化１９】
2005501003.tif 000022
１００ｍｌのＤＭＦ中の、５ｇ（１４．５ｍｍｏｌ）の（−）−Ｓ−ビナフトル（１ａ）と２．７ｇ（１９．２ｍｍｏｌ）の炭酸カリウムを８０℃まで加熱し、１０．６６ｇ（２１ｍｍｏｌ）のトシレート（１ｂ）を液滴で添加した。２０時間攪拌後に、反応混合物を５００ｍｌの水と３００ｍｌのＭＴＢ−エーテルの上に注いた。従来式ワークアップの後に、３．８ｇ（４０．８％）の（１）が、融点が１５８℃でＨＴＰが１０４の無色の結晶として得られた。
【００９８】
例２
化合物（２）を例１と同様にして調製し、
【化２０】
2005501003.tif 000023
その融点は２１４℃でＨＴＰは９１であった。
【００９９】
例３
化合物（３）は例１と同様に調製した。
【化２１】
2005501003.tif 000024
【０１００】
例４
化合物（４）は以下のように調製した。
【化２２】
2005501003.tif 000025
（Ｓ）−（−）−１，１'−ビナフチル−２，２'−ジオール（２０．０ｇ、０．０７０ ｍｏｌ）および炭酸カリウム（２１．２ｇ、０．１５２ｍｏｌ）をＤＭＦ（２００ｍｌ）中に溶解し、８０℃で加熱した。次いで、ＤＭＦ（１００ ｍｌ）中の１，３−ジブロモ−２−プロパノール（１７．６ｇ、０．０７７ｍｏｌ)を１時間以内で滴下して加えた。反応生成物を８０℃で２４時間攪拌し、次いで、水（１ｌ）とエーテル（２５０ｍｌ）上に注いだ。水性層を分離して、エーテルで抽出した。結合した有機（org.）層を、２Ｍの水酸化ナトリウムで３回、水で２回洗浄して、乾燥させた（Ｎａ２ＳＯ４）。溶媒を蒸発させて、粗製の生成物を、シリカを介してトルエン／エチルアセテート（１０：１）でろ過して、９．０６ｇ（３３％）の粗製の生成物（４ｃ）を黄色発泡体として得て、これをさらに精製することなく反応させた（ＨＰＬＣ：９６％）。
【０１０１】
【化２３】
2005501003.tif 000026
【０１０２】
トルエン（２０ｍｌ）中の（Ｓ）−ＢＩＮＯＬエーテル（４ｃ）（２．８５ｇ、８．３２ｍｍｏｌ）、カルボン酸（４ｄ）（２．３９ｇ、８．３２ｍｍｏｌ）および４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ピリジン（５１ｍｇ、０．５２ｍｍｏｌ、５ ｍｏｌ％）の懸濁液に、トルエン（１０ｍｌ）中にジシクロヘキシルカルボジイミド（２．０６ｇ、１０．０ｍｍｏｌ）を含む溶液を滴下した。反応物を室温で２日間攪拌し、次いでろ過した。ろ過物を蒸発させて、残留物をシリカ上のカラムクロマトグラフ（ペトロール／エチルアセテート、５：２）で精製した。粗製の生成物を、ジクロロメタン（３０ｍｌ）に溶解し、トリエチルアミン（１．９ｍｌ、１３．５ｍｍｏｌ）を加えて、反応物を４０℃で２０時間加熱した。混合物を、エーテル（１００ｍｌ）上に注ぎ、水で洗浄して乾燥させた（Ｎａ２ＳＯ４）。溶媒は、真空中で除去して残留物をシリカ上のカラムクロマトグラフ（トルエン／エチルアセテート、１０：１）で精製して、３．００ｇ（６２％、２ステップ）のＢＩＮＯＬアクリレート（４）を無色の発泡体として得た。
１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）および１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１００ＭＨｚ）は期待された信号を示した。
化合物（４）は、市販のネマティックホスト混合物ＢＬ０８７（Merck Ltd., Poole, UK）中で計測して、ＨＴＰが７５であった。
【０１０３】
例５
化合物（５）は例４と同様に調製した。
【化２４】
2005501003.tif 000027
１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）および１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１００ＭＨｚ）は期待される信号を示した。
化合物（５）は、市販のネマティックホスト混合物ＢＬ０８７（Merck Ltd., Poole, UK）中で計測して、ＨＴＰが７１であった。
【０１０４】
例６
化合物（６）は例４と同様に調製した。
【化２５】
2005501003.tif 000028
１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）および１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１００ＭＨｚ）は期待される信号を示した。
化合物（６）は、市販のネマティックホスト混合物ＢＬ０８７（Merck Ltd., Poole, UK）中で計測して、融点が１７６℃で、ＨＴＰが７３であった。
【０１０５】
例７
化合物（７）は例４と同様に調製した。
【化２６】
2005501003.tif 000029
化合物（７）の融点は１２０℃、ＨＴＰは５１．９であった。
【０１０６】
例８
化合物（８）は、化合物（１）をＴＭＥＤＡおよびＢｕＬｉ（ｎ−ヘキサン中に１５％）とジエチルエーテル中で反応させ、続いてｎ−ペンタン中の１−ヨードペンタンを添加し、以下の反応スキームによる従来型ワークアップによって調製した。
【化２７】
2005501003.tif 000030
化合物（８）の融点は８４℃であり、ＨＴＰは２８．７であった。
【０１０７】
前述の例は、一般的または具体的に記述した本発明の反応体および／または操作条件を、前述の例に用いたものと代替することによって、首尾よく再調製することができる。
先の記述から、当業者であれば、本発明の本質的な特徴を容易に確認できると共に、本発明の主旨と範囲から逸脱することなく、本発明にさまざまな変更および修正を加えて、それによって本発明をさまざまな条件および使用に適合させることができる。
【国際公開パンフレット】
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2005501003.tif 000041
2005501003.tif 000042
2005501003.tif 000043
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【国際調査報告】
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