[发明专利]手性化合物

说明书

已经知道形式上各向异性的介质能在加温情况下形成液晶相，称为介晶相。一方面由于大部分分子的立体排列和另一方面由于分子在长晶轴的排列每个相不同(G.W.Gray，P.A.Winsor，LiquidCrystals and Plastic Crystals，Ellis HorwoodLimited，Chichester，1974)。由于长分子晶轴平行排列成行，向列相液晶相的区别特征在于仅有的一个排列成行的长距离序列。在先决条件下，组成向列相的分子是手性的，胆甾醇相形式，其中分子的长晶轴在那儿形成垂直成直角的螺旋上层结构(H.Baessler，Festkerperprobleme XI，1971)。手性部分可以存在于液晶分子本身中，或作为掺杂物加到向列相中，它导致产生胆甾醇相。这个现象首先是针对胆甾醇衍生物进行研究的(例如H.Baessler，M.M.Labes，J.Chem.Phys.，52(1970)631；H.Baessler，T.M.Laronge，M.M.Labes，J.Chem.Phys.，51(169)799；H.Finkelmann，H.Stegemeyer，Z.Naturforschg.28a(1973)799；H.Stegemeyer，K.J.Mainusch，Naturwiss.，58(1971)599，H.Finkelmann，H.Stegemeyer，Ber.Bunsenges.Phys.Chem.78(1974)869)。

胆甾醇相具有显著的旋光性：由胆甾醇层内的圆偏振光选择反射引起的大旋光度和明显的园二色性。按视角观察到的不同的颜色取决于螺旋上层结构的螺距，这本身又依赖手性成份旋转能。胆甾醇层的选择反射光的波长和螺距可以变化。特别可随手性掺杂物的浓度变化。这种胆甾体系给实际应用提供了有利的机会。因此在确定胆甾醇化合物排列成行和光交联后，将手性部份掺入内消旋丙烯酸酯中能得到稳定，有色的网络，但其中手性成份的浓度不能变化(G.Galli，M.Laus，A.Angelon，Makromol，Chemie，187(1986)289)。因此，光交联后将非可交联的手性化合物和向列相的丙烯酸酯混合能得到有色的聚合物，但它还含有高比例的可溶成份(I.Heyndricks，D.J.Broer，Mol.Cryst.Lig.Cryst.203(1991)113。

在类似方法中，胆甾醇衍生物的无规则氢化硅烷化和含丙烯酸酯的介晶原借助规定的环硅氧烷在光聚合后可以制成胆甾醇网络。在此的手性成份含量高达50％的起始原料，引起形成足量可溶物(F.H.Kreuzer，R.Maurer，C.Muller-Rees，J.Stohrer，Lecture No.7，22nd Freiburg Congress on Liquid Crystals，Freiburg，1993)。DE-A 35 35 547描述了含胆甾醇的单丙烯酸酯的混合物能由光交联转化成胆甾醇层的方法。但是混合物中手性成份的总含量约为94％。做为一种纯的侧链聚合物，这些物质机械稳定性不好，但稳定性可由高交联稀释剂达到。

除了上述向列相和胆甾醇网络之外，近晶状液晶网络也是已知的。它们的制备，特别是由近晶状液晶相中的近晶状液晶材料的光聚合/光交联制备。用于此目的的材料一般是对称的液晶双丙烯酸酯，例如在D.J.Broer，R.A.M.Hikmet，Makromol.Chem.，190(1989)3201中所描述的。但这些化合物具有＞120℃的非常高的透明点，因此冒着热聚合的危险。如果存在Sc^*相，混合非可聚合手性材料，使它可能在所得的网络中表现出压电性质(R.A.M.Hikmet，Macromolecules，25(1992)5759)。

为了使这些化合物在整个混合物中保持非常低的比例和避免太多地转变成其它性质，需要在LC混合物中使用手性化合物，以使其具有有效的非常高的成螺旋形的化合物。另外，手性成份应容易溶于液晶宿主相中。

本发明的目的是制备新的手性化合物。此种化合物可引起很高的成螺旋形的性能和如果可能，为了增加溶解性-它们自己含有液晶相。

我们已经发现这个目的可由新的式I化合物达到其中：

R₁是氢或-Y-Z-Y¹，

R₂是及

X是氢，氟，氯，溴，碘，羟基或OR¹，其中，