JP2018039811A - ヒドラジン化合物、光学異方体の製造方法、およびヒドラジン化合物の使用方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記式(3)で表されるヒドラジン化合物。(式中のAxおよびAyは所定の構造を表す。)
【化1】
【選択図】なし
Description
しかしながら、従来の位相差板には、位相差板を通過して出力される偏光が有色の偏光に変換されてしまうという問題があった。これは、位相差板を構成する材料が位相差について波長分散性を有し、可視光域の光線が混在する合成波である白色光に対して各波長ごとの偏光状態に分布が生じることから、全ての波長領域において正確な1/4λあるいは1/2λの位相差に調整することが不可能であることに起因する。
このような問題を解決するため、広い波長域の光に対して均一な位相差を与え得る広帯域位相差板、いわゆる逆波長分散性を有する位相差板が種々検討されている(例えば、特許文献1〜6)。
薄層化の方法としては、フィルム基材に低分子重合性化合物を含有する重合性組成物を塗布することにより位相差板を作成する方法が、近年では最も有効な方法とされている。そして、優れた波長分散性を有する低分子重合性化合物又はそれを用いた重合性組成物の開発が多く行われている(例えば、特許文献7〜24)。
(1)下記式(I)
G1、G2はそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の2価の脂肪族基を表す。また前記脂肪族基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−、−C(=O)−NR2−、−NR2−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、R2は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Z1、Z2はそれぞれ独立して、無置換又はハロゲン原子で置換された炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
AXは下記式(II)
Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜18のシクロアルキル基、−C(=O)−R4、−SO2−R5、又は、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、炭素数2〜30の有機基を表す。前記芳香環は置換基を有していてもよい。ここで、R4は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数3〜18のシクロアルキル基を表し、R5は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。
A1は、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
A2、A3はそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
Q1は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。}で示される重合性化合物。
(4)前記Y1〜Y6が、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、又は、−O−C(=O)−O−である(1)〜(3)のいずれかに記載の重合性化合物。
(5)前記Z1、Z2が、それぞれ独立して、CH2=CH−、CH2=C(CH3)−、又は、CH2=C(Cl)−である(1)〜(4)のいずれかに記載の重合性化合物。
(7)前記G1、G2が、それぞれ独立して、炭素数1〜12の2価のアルキレン基である(1)〜(5)のいずれかに記載の重合性化合物。
(9)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の重合性化合物、及び重合開始剤を含有する重合性組成物。
(11)液晶性高分子である(10)に記載の高分子。
(12)前記(11)に記載の高分子を構成材料とする光学異方体。
本発明の光学異方体は、本発明の高分子を構成材料とするため、低コストで得られ、広い波長域において一様の偏光変換が可能な、性能面で満足のいくものである。
その具体的な実用例としては、本発明のフィルム状の光学異方体を偏光板と組み合わせることで反射防止フィルムを作製することができる。このものは、産業上例えばタッチパネルや有機電界発光素子の反射防止に好適に使用することができる。
本発明の重合性化合物は、前記式(I)で表される化合物である。
式中、Y1〜Y6はそれぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−、−C(=O)−NR1−、−O−C(=O)−NR1−、−NR1−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−NR1−、−O−NR1−、又は、−NR1−O−を表す。
R1の炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−へキシル基等が挙げられる。
R1としては、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
炭素数1〜20の2価の脂肪族基としては、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数2〜20のアルケニレン基、炭素数2〜20のアルキニレン基等の、鎖状構造を有する2価の脂肪族基;炭素数3〜20のシクロアルカンジイル基、炭素数4〜20のアルケンジイル基、炭素数10〜20の2価の脂環式縮合環基等の、脂環式構造を有する2価の脂肪族基;等が挙げられる。
前記脂肪族基に介在する基としては、−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−C(=O)−が好ましい。
該アルケニル基の炭素数としては、2〜6が好ましい。Z1及びZ2のアルケニル基の置換基であるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、塩素原子が好ましい。
式中、Xは、NR3、酸素原子、硫黄原子、−C(=O)−、−SO−、又は、−SO2−を表す。R3は、前記R1と同様の、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。これらの中でも、酸素原子、硫黄原子が好ましく、硫黄原子が特に好ましい。
式(II)中、
環Dは、単環であっても縮合環であってもよいし、飽和環であっても不飽和環であってもよく、また、酸素原子、硫黄原子等の窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい。
環Dを構成する総原子数は4〜25であるのが好ましい。
環Dの置換基としては、後述するRXと同様のものが挙げられる。
また、(C−Rx)が置き換えられる窒素原子の数は1〜3が好ましく、1がより好ましい。
前記式(II−1)〜(II−5)で表される縮合環基〔各式中、少なくとも一つの(C−Rx)が窒素原子に置き換えられている。〕の具体例を以下に示す。本発明は以下の例に限定されるものではない。
RXが複数ある場合、RX同士はすべて同一であっても、相異なっていてもよい。
炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられる。
炭素数1〜6のアルキルスルフィニル基としては、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、プロピルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基等が挙げられる。
炭素数1〜6のアルキルスルホニル基としては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基等が挙げられる。
炭素数1〜6のフルオロアルキル基としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、1,1−ジフルオロエチル基、1,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、パーフルオロプロピル基等が挙げられる。
炭素数1〜6のアルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、n−ブチルチオ基、イソブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基等が挙げられる。
モノ置換アミノ基としては、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n−プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、n−ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、sec−ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基等のモノ炭素数1〜6アルキルアミノ基;フェニルアミノ基等のアリールアミノ基;アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等のアシルアミノ基;等が挙げられる。
炭素数1〜6のアルキルスルファモイル基としては、メチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基等が挙げられる。
炭素数2〜12のジアルキルスルファモイル基としては、ジメチルスルファモイル基、ジエチルスルファモイル基等が挙げられる。
これらの中でも、RXとしては、水素原子又は炭素数1〜6のアルコキシ基であるのが好ましい。
下記式(II−1a1)及び(II−1e1)で表される縮合環基が特に好ましい。
Ayは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜18のシクロアルキル基、−C(=O)−R4、−SO2−R5、又は、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、炭素数2〜30の有機基を表す。ここで、R4は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜18のシクロアルキル基を表し、R5は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。
なお、Ayの炭素数2〜30の有機基の「炭素数」は、置換基の炭素原子を含まない有機基全体の総炭素数を意味する。
なお、下記式においては、結合状態をより明確にすべく、置換基Y1、Y2を便宜上記載している(Y1、Y2は、前記と同じ意味を表す。以下にて同じ。)。
A2、A3の芳香族基は単環のものであっても、多環のものであってもよい。
A2、A3の好ましい具体例としては、下記のものが挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基としては、前記AXで例示したのと同様のものが挙げられる。
これらの中でも、Q1は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、水素原子及びメチル基がより好ましい。
すなわち、式(3)で表されるヒドラジン化合物(ヒドラジン化合物(3))を、式(4)で表されるカルボニル化合物(カルボニル化合物(4))と、〔ヒドラジン化合物(3):カルボニル化合物(4)〕のモル比で、1:2〜2:1、好ましくは1:1.5〜1.5:1の割合で反応させることにより、高選択的かつ高収率で目的とする本発明の式(I)で示される重合性化合物を製造することができる。
これらの中でも、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、及びアルコール系溶媒とエーテル系溶媒の混合溶媒が好ましい。
この反応に用いる溶媒としては、反応に不活性なものであれば特に限定されない。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルルコール、sec−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール等のアルコール系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、エチレングリコール等のエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄系溶媒;及びこれらの2種以上からなる混合溶媒;等が挙げられる。
これらの中でも、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒が好ましい。
反応は、−10℃から用いる溶媒の沸点までの温度範囲で円滑に進行する。各反応の反応時間は、反応規模にもよるが、通常、数分から10時間である。
金属塩還元剤とは、一般に低原子価金属を含む化合物、もしくは金属イオンとヒドリド源からなる化合物である(「有機合成実験法ハンドブック」1990年社団法人有機合成化学協会編 丸善株式会社発行810ページを参照)。
金属塩還元剤としては、NaAlH4、NaAlHp(Or)q(p、qはそれぞれ独立して1〜3の整数を表し、p+q=4である。rは炭素数1〜6のアルキル基を表す。)、LiAlH4、iBu2AlH、LiBH4、NaBH4、SnCl2、CrCl2、TiCl3等が挙げられる。
また、ジアゾニウム塩(5)は、アニリン等の化合物から常法により製造することができる。
すなわち、式(2a−1’)で表される化合物を、窒素雰囲気下等の不活性ガス雰囲気下で、濃塩酸中、チオシアン酸カリウムと反応させることにより、化合物(2a−1)を製造することができる。
濃塩酸の使用量は、化合物(2a−1’)1gに対して、通常3〜30ml、好ましくは5〜15mlである。
チオシアン酸カリウムの使用量は、化合物(2a−1’)1モルに対して、通常1〜3モル、好ましくは1.2〜2モルである。
反応温度は通常60〜150℃、好ましくは80〜120℃である。反応時間は反応規模にもよるが、数十分から数時間である。
上記反応において、酢酸の使用量は、化合物(2a−1”)1gに対して、通常0.1〜10ml、好ましくは1〜5mlである。
チオシアン酸カリウムの使用量は、化合物(2a−1”)1モルに対して、通常1〜20モル、好ましくは3〜10モルである。
臭素の使用量は、化合物(2a−1”)1モルに対して、通常1〜5モル、好ましくは1〜3モルである。
反応温度は通常−10〜+20℃、好ましくは−5〜+10℃である。反応時間は反応規模にもよるが、数十分から数時間である。
キサントゲン酸塩の具体例としては、キサントゲン酸ナトリウム、キサントゲン酸カリウム等が挙げられる。また、アルキルキサントゲン酸塩の具体例としては、エチルキサントゲン酸ナトリウム、エチルキサントゲン酸カリウム、ブチルキサントゲン酸カリウム、アミルキサントゲン酸カリウム等が挙げられる。
式:R4−Lで表される化合物の具体例としては、ヨウ化メチル等が挙げられる。
上記反応は、−10℃から用いる溶媒の沸点までの温度範囲で円滑に進行する。
(i)式:D1−hal(halは前記と同じ意味を表す。以下にて同じ。)で表される化合物と、式:D2−OMet(Metはアルカリ金属(主にナトリウム)を表す。以下にて同じ。)で表される化合物とを混合して縮合させる(ウイリアムソン合成)。なお、式中、D1及びD2は任意の有機基を表す(以下にて同じ。)
(ii)式:D1−halで表される化合物と、式:D2−OHで表される化合物とを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基存在下、混合して縮合させる。
(iii)式:D1−J(Jはエポキシ基を表す。)で表される化合物と、式:D2−OHで表される化合物とを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基存在下、混合して縮合させる。
(iv)式:D1−OFN(OFNは不飽和結合を有する基を表す。)で表される化合物と、式:D2−OMetで表される化合物を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基存在下、混合して付加反応させる。
(v)式:D1−halで表される化合物と、式:D2−OMetで表される化合物とを、銅あるいは塩化第一銅存在下、混合して縮合させる(ウルマン縮合)。
(vi)式:D1−COOHで表される化合物と、式:D2−OH又はD2−NH2で表される化合物とを、脱水縮合剤(N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド等)の存在下に脱水縮合させる。
(vii)式:D1−COOHで表される化合物にハロゲン化剤を作用させることにより、式:D1−CO−halで表される化合物を得、このものと式:D2−OH又はD2−NH2で表される化合物とを、塩基の存在下に反応させる。
(viii)式:D1−COOHで表される化合物に酸無水物を作用させることにより、混合酸無水物を得た後、このものに、式:D2−OH又はD2−NH2で表される化合物を反応させる。
(ix)式:D1−COOHで表される化合物と、式:D2−OH又はD2−NH2で表される化合物とを、酸触媒あるいは塩基触媒の存在下に脱水縮合させる。
脱水縮合剤の使用量は、化合物(7)1モルに対し、通常1〜3モルである。
用いる塩基としては、トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基;水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩基が挙げられる。
塩基の使用量は、化合物(7)1モルに対し、通常1〜3モルである。
化合物(7)が、式(7)中、Lがメタンスルホニルオキシ基、又はp−トルエンスルホニルオキシ基の化合物(混合酸無水物)である場合もハロゲン原子の場合と同様である。
溶媒の使用量は、特に限定されず、用いる化合物の種類や反応規模等を考慮して適宜定めることができるが、ヒドロキシ化合物(6)1gに対し、通常1〜50gである。
例えば、1,4−ジヒドロキシ−2−ホルミルナフタレン(実施例の中間体H)は、後記のとおり、1,4−ジメトキシナフタレン(シグマアルドリッチ社製)を原料として使用し、WO2009/042544号、及び、The Journal of Organic Chemistry,2011,76,8082−8087に記載の方法によって製造することができる。
また、化合物(6)、(7)として、市販されているものを、所望により精製して用いることもできる。
本発明の第2は、本発明の重合性化合物、及び重合開始剤を含有する重合性組成物である。重合開始剤は本発明の重合性化合物の重合反応をより効率的に行う観点から配合される。
「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、下記で定義するメルカプタン系化合物、アミン系化合物等が好ましい。
これらの重合開始剤は一種単独で、又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の重合性組成物において、重合開始剤の配合割合は、重合性化合物100重量部に対し、通常、0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜10重量部である。
本発明の重合性組成物において、界面活性剤の配合割合は、重合性化合物100重量部に対し、通常、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜2重量部である。
本発明の重合性組成物において、その他の添加剤の配合割合は、重合性化合物100重量部に対し、通常、各々0.1〜20重量部である。
本発明の第3は、(1)本発明の重合性化合物を重合して得られる高分子、又は、(2)本発明の重合性組成物を重合して得られる高分子である。
ここで、「重合」とは、通常の重合反応のほか、架橋反応を含む広い意味での化学反応を意味するものとする。
本発明の重合性化合物を重合して得られる高分子としては、本発明の重合性化合物の単独重合体、本発明の重合性化合物の2種以上からなる共重合体、又は、本発明の重合性化合物と他の共重合可能な単量体との共重合体が挙げられる。
市販品としては、LC−242(BASF社製)等を用いることができる。また、特開2007−002208号公報、特開2009−173893号公報、特開2009−274984号公報、特開2010−030979号公報、特開2010−031223号公報、特開2011−006360号公報等に開示されている化合物等も用いることができる。
このような多官能単量体としては、1,2−ブタンジオールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート等のアルカンジオールジアクリレート類;1,2−ブタンジオールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタリレート等のアルカンジオールジメタクリレート類;エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート等のポリエチレングリコールジアクリレート類;プロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート等のポリプロピレングリコールジアクリレート類;エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート等のポリエチレングリコールジメタクリレート類;プロピレングリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート等のポリプロピレングリコールジメタクリレート類;エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル等のポリエチレングリコールジビニルエーテル類;エチレングリコールジアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリエチレングリコールジアリルエーテル、テトラエチレングリコールジアリルエーテル等のポリエチレングリコールジアリルエーテル類;ビスフェノールFエトキシレートジアクリレート;ビスフェノールFエトキシレートジメタクリレート;ビスフェノールAエトキシレートジアクリレート;ビスフェノールAエトキシレートジメタクリレート;トリメチロールプロパントリアクリレート;トリメチロールプロパントリメタクリレート;トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート;トリメチロールプロパンエトキシレートトリメタクリレート;トリメチロールプロパンプロポキシレートトリアクリレート;トリメチロールプロパンプロポキシレートトリメタクリレート;イソシアヌル酸エトキシレートトリアクリレート;グリセロールエトキシレートトリアクリレート;グリセロールプロポキシレートトリアクリレート;ペンタエリスリトールエトキシレートテトラアクリレート;ジトリメチロールプロパンエトキリレートテトラアクリレート;ジペンタエリスリトールエトキシレートヘキサアクリレート等が挙げられる。
用いる重合開始剤としては、前記重合性組成物の成分として例示したのと同様のものが挙げられる。
また、用いる基板は、単層のものであっても、積層体であってもよい。
基板としては、有機材料が好ましく、この有機材料をフィルムとした樹脂フィルムが更に好ましい。
本発明の重合性組成物を重合することにより、本発明の高分子を容易に得ることができる。本発明においては、重合反応をより効率的に行う観点から、前記したような重合開始剤、特に光重合開始剤を含む重合性組成物を用いるのが好ましい。
本発明の高分子によれば、広い波長域において一様の偏光変換が可能な、性能面で満足のいく光学フィルムを低コストで得ることができる。
本発明の光学異方体は、本発明の高分子を構成材料とする。
本発明の光学異方体は、例えば、基板上に配向膜を形成し、該配向膜上に、さらに、本発明の高分子からなる液晶層を形成することによって、得ることができる。
配向膜は、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等のポリマーを含有する溶液(配向膜用組成物)を基板上に膜状に塗布し、乾燥させ、そして一方向にラビング処理等することで、得ることができる。
配向膜の厚さは0.001〜5μmであることが好ましく、0.001〜1μmであることがさらに好ましい。
また、ラビング処理する方法以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法によっても、面内で一方向に配向規制する機能を持たせることができる。
本発明の光学異方体としては、位相差板、液晶表示素子用配向膜、偏光板、視野角拡大板、カラーフィルター、ローパスフィルター、光偏光プリズム、各種光フィルター等が挙げられる。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
温度計を備えた4つ口反応器に、窒素気流中、前記ステップ2で合成した中間体B 544mg(3.28mmol)、ステップ3で合成した中間体C 1.50g(2.18mmol)、エタノール10ml、及びテトラヒドロフラン(THF)10mlを入れ、均一な溶液とした。この溶液に濃塩酸1滴を加え、全容を25℃にて5時間撹拌した。反応終了後、反応液を水100mlに投入し、析出した固体をろ取した。ろ取した固体を水で洗浄後、真空乾燥機で乾燥させて、灰白色固体を得た。この灰白色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル=70:30)により精製し、灰白色固体として化合物1を1.06g得た(収率:58.2%)。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
温度計を備えた4つ口反応器に、窒素気流中、ステップ2で合成した中間体E 666mg(3.40mmol)、及び、ステップ6で合成した中間体I 1.67g(2.26mmol)、1−プロパノール20ml、及びTHF20mlを入れ、均一な溶液とした。この溶液に濃塩酸1滴を加え、全容を25℃にて3.5時間撹拌した。反応終了後、反応液を水300mlに投入し、析出した固体をろ取した。この固体を水で洗浄後、真空乾燥機で乾燥させて、黄色固体を得た。この黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル=70:30)により精製し、黄色固体として化合物2を1.38g得た(収率:66.7%)。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
温度計を備えた4つ口反応器に、窒素気流中、前記ステップ1で合成した中間体J 436mg(1.30mmol)、実施例2のステップ6で合成した中間体I 960mg(1.30mmol)、エタノール5ml、及びTHF10mlを入れ、均一な溶液とした。この溶液に、(±)−10−カンファースルホン酸30.2mg(0.13mmol)を加え、全容を40℃にて2時間撹拌した。反応終了後、反応液を飽和重曹水100mlに投入し、酢酸エチル100mlで2回抽出した。酢酸エチル層を集め、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにて、ろ液から酢酸エチルを減圧留去して、黄色固体を得た。この黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル=90:10)により精製して、淡黄色固体として化合物4を1.02g得た(収率:74.5%)。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
温度計を備えた4つ口反応器に、窒素気流中、前記ステップ1で合成した中間体K 738mg(2.95mmol),先の実施例2で合成した中間体I 1.74g(2.35mmol)、エタノール3ml及びTHF20mlを入れ、均一な溶液とした。この溶液に、(±)−10−カンファースルホン酸68.5mg(0.30mmol)を加え、全容を40℃で3時間撹拌した。反応終了後、反応液を水150mlに投入し、酢酸エチル300mlで抽出した。酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにて、ろ液から酢酸エチルを減圧留去して、白色固体を得た。この白色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル=90:10)により精製し、白色固体として化合物5を1.71g得た(収率:75.2%)。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は、1H−NMR、及び、13C−NMRで同定した。
13C−NMR(125MHz,CDCl3,TMS,δppm):170.5、154.8、148.7、144.4、134.8、122.5、117.4、16.4
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
温度計を備えた4つ口反応器に、窒素気流中、前記ステップ3で合成した中間体N 920mg(2.68mmol)、4−(6−アクリロイル−ヘクス−1−イルオキシ)安息香酸(DKSH社製)1.80g(6.16mmol)、4−(ジメチルアミノ)ピリジン 164mg(1.34mmol)、及びN−メチルピロリドン25mlを入れ、均一な溶液とした。この溶液に、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(WSC)1.34g(6.97mmol)を加え、全容を25℃にて18時間攪拌した。反応終了後、反応液を水300mlに投入し、酢酸エチル500mlで抽出した。酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにて、ろ液から酢酸エチルを減圧留去して、黄色固体を得た。この黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル=90:10)により精製し、黄色固体として化合物6を1.21g得た(収率:50.6%)。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMR、及び、13C−NMRで同定した。
13C−NMR(125MHz,CDCl3,TMS,δppm):175.2、158.0、153.3、141.7、139.4、15.4
目的物の構造は1H−NMR、及び、13C−NMRで同定した。
13C−NMR(100MHz,DMSO−d6,TMS,δppm):175.5、160.4、150.8、140.7、135.3
温度計を備えた4つ口反応器に、窒素気流中、前記ステップ2で合成した中間体P 241mg(1.44mmol)、先の実施例1で合成した中間体C 940mg(1.37mmol)、エタノール3ml及びTHF10mlを入れ、均一な溶液とした。この溶液に、(±)−10−カンファースルホン酸 33.4mg(0.14mmol)を加え、全容を40℃で3時間撹拌した。反応終了後、反応液を水150mlに投入し、酢酸エチル300mlで抽出した。酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムをろ別した。ロータリーエバポレーターにて、ろ液から酢酸エチルを減圧留去して、淡黄色固体を得た。この淡黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル=90:10)により精製し、淡黄色固体として化合物7を1.01g得た(収率:88.2%)。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
温度計を備えた3つ口反応器に,窒素気流中、中間体C 2.00g(2.32mmol)、及びTHF20mlを入れ、均一な溶液とした。この溶液に、1N塩酸0.58ml(0.58mmol)を加え、中間体S 0.68g(3.06mmol)を30分かけて添加し、添加終了後、全容を25℃にてさらに1時間撹拌した。反応液をロータリーエバポレーターを用いて濃縮し、得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:THF=97:3)により精製することで、化合物8を黄色固体として1.70g(収率:65%)得た。
目的物の構造は1H−NMRで同定した。
目的物の構造は,1H−NMR、マススペクトルで同定した。
化合物1〜8、化合物A、化合物1r、2rをそれぞれ10mg計量し、固体状態のままで、ラビング処理を施したポリイミド配向膜付きのガラス基板(商品名:配向処理ガラス基板;E.H.C.Co.,Ltd.製)2枚に挟んだ。この基板をホットプレート上に載せ、40℃から200℃まで昇温した後、再び40℃まで降温した。昇温、降温する際の組織構造の変化を偏光光学顕微鏡(ニコン社製、ECLIPSE LV100POL型)で観察した。但し、化合物7については、40℃から250℃の範囲で相転移温度の測定を行った。
測定した相転移温度を下記表1に示す。表1中、「C」はCrystal、「N」はNematic、「I」はIsotropic、「SmA」はSmecticAをそれぞれ表す。ここで、Crystalとは、試験化合物が固相にあることを、Nematicとは、試験化合物がネマチック液晶相にあることを、Isotropicとは、試験化合物が等方性液体相にあることを、SmecticAとは、試験化合物がスメクチックA相にあることをそれぞれ示す。
実施例1で得られた化合物1 1.0g、光重合開始剤A(ADEKA社製、アデカオプトマーN−1919、以下にて同じ。)を30mg、界面活性剤A(AGCセイミケミカル社製、KH−40、以下にて同じ。)の1%シクロペンタノン溶液100mgを、ジメチルスルホキシド2.3gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物1を得た。
実施例1で得られた化合物1 0.5g、合成例1で得られた化合物A 0.5g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン4.0gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物2を得た。
実施例2で得られた化合物2 1.0g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、ジメチルスルホキシド5.7gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物3を得た。
実施例2で得られた化合物2 0.5g、合成例1で得られた化合物Aを0.5g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン4.0gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物4を得た。
実施例3で得られた化合物3 0.67g、合成例1で得られた化合物Aを0.33g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、ジメチルスルホキシド5.7gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物5を得た。
実施例3で得られた化合物3 0.5g、合成例1で得られた化合物Aを0.5g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、ジメチルスルホキシド1.65g、シクロペンタノン2.35gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物6を得た。
実施例4で得られた化合物4 0.5g、合成例1で得られた化合物A 0.5g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン4.0gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物7を得た。
実施例5で得られた化合物5 0.67g、合成例1で得られた化合物A 0.33g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン2.3gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物8を得た。
実施例6で得られた化合物6 1.0g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン2.4gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物9を得た。
実施例7で得られた化合物7 0.2g、合成例1で得られた化合物A 0.8g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン0.94g、クロロホルム4.2gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物10を得た。
実施例8で得られた化合物8 1.0g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン2.3g、ジメチルスルホキシド0.7gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物11を得た。
実施例8で得られた化合物8 0.5g、合成例1で得られた化合物A 0.5g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン2.3gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物12を得た。
実施例8で得られた化合物8 0.5g、実施例12で得られた化合物5 0.5g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン2.3gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物13を得た。
前記化合物1r及び化合物2rをそれぞれ1.0g、光重合開始剤Aを30mg、及び、界面活性剤Aの1%シクロペンタノン溶液100mgを、シクロペンタノン2.3gに溶解させた。この溶液を0.45μmの細孔径を有するディスポーサブルフィルターでろ過し、重合性組成物1rおよび2rを得た。
(i)重合性組成物による液晶層の形成
ラビング処理されたポリイミド配向膜の付与された透明ガラス基板(商品名:配向処理ガラス基板;E.H.C.Co.,Ltd.製)に、重合性組成物1〜13、1r、及び2rを、♯6のワイヤーバーを使用して塗布した。得られた塗膜を、下記表2に示す温度で30秒間乾燥した後、表2に示す温度で1分間配向処理し、液晶層を形成した。その後、液晶層の塗布面側から2000mJ/cm2の紫外線を照射して重合させ、波長分散測定用の試料とした。
(ii)位相差の測定
得られた試料につき、400nmから800nm間の位相差を、エリプソメーター(J.A.Woollam社製 M2000U型)を用いて測定した。
(iii)波長分散の評価
測定した位相差を用いて以下のように算出されるα、β値から波長分散を評価した。
なかでも、αとβが同程度の値となるフラットな波長分散性が好ましく、αが1より小となり、βが1より大となる逆波長分散性が特に好ましい。
重合して得られた液晶性高分子膜の膜厚(μm)、波長548.5nmにおける位相差(Re)、α、βの値を、下記表2にまとめて示す。
なお、表2中、「割合(%)」は、重合性化合物1と重合性化合物2の配合割合(質量%)を示す。
Claims (11)
- 下記式(3)で表されるヒドラジン化合物。
〔式中、AXは、下記式(II−1)〜(II−7)
(Xは、−NR3−、酸素原子、硫黄原子、−C(=O)−、−SO−、又は、−SO2−を表す。R3は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。式(II−1)〜(II−5)のそれぞれにおいて、少なくとも一つのC−RXは、窒素原子に置き換えられている。RXは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜6のアルキルスルフィニル基、炭素数1〜6のアルキルスルホニル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルキルチオ基、モノ置換アミノ基、ジ置換アミノ基、炭素数1〜6のアルキルスルファモイル基、炭素数2〜12のジアルキルスルファモイル基、又は、−C(=O)−O−R6を表す。複数のRX同士は、すべて同一であっても、相異なっていてもよい。)で表される縮合環基のいずれかを表す。
Ayは、
水素原子、
ハロゲン原子、シアノ基、置換アミノ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基で置換された炭素数1〜6のアルコキシ基、ニトロ基、アリール基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、−C(=O)−R6、−C(=O)−O−R6、−SO2R6、及び、水酸基から選ばれる置換基を有していてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子、シアノ基、置換アミノ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基で置換された炭素数1〜6のアルコキシ基、ニトロ基、アリール基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、−C(=O)−R6、−C(=O)−O−R6、−SO2R6、及び、水酸基から選ばれる置換基を有していてもよい、炭素数2〜20のアルケニル基、
ハロゲン原子、シアノ基、置換アミノ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基で置換された炭素数1〜6のアルコキシ基、ニトロ基、アリール基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、−C(=O)−R6、−C(=O)−O−R6、−SO2R6、及び、水酸基から選ばれる置換基を有していてもよい、炭素数3〜18のシクロアルキル基、
−C(=O)−R4、
−SO2−R5、又は、
ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノリン環、フタラジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾピラゾール環、ベンゾフラン環、及び、ベンゾチオフェン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、炭素数2〜30の有機基を表す。前記芳香環は置換基を有していてもよい。
ここで、R4は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数3〜18のシクロアルキル基を表し、R5は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。R6は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。〕 - 前記AXが下記のいずれかの式で表され、前記Ayが炭素数1〜20のアルキル基または炭素数2〜20のアルケニル基であり、XおよびRXが前記と同じ意味を表す、請求項1に記載のヒドラジンン化合物。
- 請求項1または2に記載のヒドラジン化合物をカルボニル化合物と反応させ、重合性化合物を得る工程と、
基板上に配向膜を形成する工程と、
前記配向膜上に、前記重合性化合物、又は、前記重合性化合物及び重合開始剤を含有する重合性組成物を重合して得られる高分子からなる液晶層を形成する工程と、を含む、光学異方体の製造方法。 - 請求項1または2に記載のヒドラジンン化合物を重合性化合物の原料として使用する方法。
- 前記ヒドラジン化合物が下記式(P)または(E)で表される、請求項4に記載の方法。
- 前記重合性化合物が液晶性化合物である請求項4または5に記載の方法。
- 下記式(J)、(K)、(M)および(S)のいずれかで表されるヒドラジン化合物。
- 請求項7に記載のヒドラジン化合物をカルボニル化合物と反応させ、重合性化合物を得る工程と、
基板上に配向膜を形成する工程と、
前記配向膜上に、前記重合性化合物、又は、前記重合性化合物及び重合開始剤を含有する重合性組成物を重合して得られる高分子からなる液晶層を形成する工程と、を含む、光学異方体の製造方法。 - 請求項7に記載のヒドラジンン化合物を重合性化合物の原料として使用する方法。
- 前記重合性化合物が液晶性化合物である請求項9に記載の方法。
- 下記式(P)または(E)で表されるヒドラジン化合物をカルボニル化合物と反応させ、重合性化合物を得る工程と、
基板上に配向膜を形成する工程と、
前記配向膜上に、前記重合性化合物、又は、前記重合性化合物及び重合開始剤を含有する重合性組成物を重合して得られる高分子からなる液晶層を形成する工程と、を含む、光学異方体の製造方法。
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