[发明专利]手性向列型聚酯

说明书

本发明涉及液晶手性向列型聚酯。

液晶相称作中间相，其在加热该物质时会发生形状各向异性。一方面，通过分子的物质中心的空间排列，另一方面，通过分子在长轴方向的排列，使各个相有所不同(G.W.Gray，P.A.Winsor，液晶和塑晶，Ellis Horwood Limited，Chichester 1974)。向列型液晶相的区别在于分子长轴的平行方向(一维有序态)。假设形成向列型相的分子是手性的，其结果是手性向列型(胆甾醇型)相，其中分子的长轴形成垂直于它的螺旋超结构(H.Baessler，FestkrperproblemeXI，1971)。手性部分可存在于液晶分子本身或作为掺杂物加入向列型液晶相中，诱导手性向列型液晶相。此现象首次研究于胆甾醇衍生物(例如，H.Baessler，M.M.Labes，J.Chem.Phys.52(1970)631)。

此手性向列型液晶相具有特殊的光学性质：高旋光性并由于在手性向列型液晶层内对圆偏振光的选择性放射产生环状二色性。如果螺旋超结构的节距相应于可见光的波长，则形成所谓的格氏结构(Grandjean texture)。根据观看的角度并根据螺旋超结构的节距，其又依赖于手性组分的盘绕能力，其颜色看起来不同。在此情况下，可特别地通过改变手性掺杂物的浓度业改变节距并因此改变手性向列型液晶层的选择性放射光的波长范围。此类手性向列型系统对产业应用有令人感兴趣的可能性。因此，可通过将手性部分掺混入内消旋的丙烯酸酯中并在手性向列型液晶相中确定方向，例如，在光致交联后，可制备稳定的、有色的网状物，但是其中手性组分的浓度不能再改变(G.Galli，M.Laus，A.Angelon，Makromol.Chemie 187(1986)2289)。将非交联性手性化合物混合入向列型丙烯酸酯中使通过光致交联制备有色聚合物成为可能，该聚合物中仍含有大量的可溶性组分(I.Heyndricks，D.J.Broer，Mol.Cryst.Liq.Cryst.203(1991)113)。还可能通过用确定的环硅氧烷对胆甾醇衍生物和含丙烯酸酯内消旋物(mesogen)的混合物进行随机氢化作用并随后进行光聚合作用，得到手性向列型网状物，其中手性组分的比例可高达所用物质的50％；但是，这些聚合物仍明显含有可溶性物质(F.H.Kreuzer，R.Mauerer，Ch.Müller-Rees，J.Stohrer，Contribution No.7，22nd Liquid Crystals Meeting，Freiburg，1993)。

DE-A-3535547描述了一种方法，其中含胆甾醇的单丙烯酸酯的混合物可通过光致交联处理为手性向列型层。但是，在此混合物中的手性组分的总量约为94％。虽然此类物质作为纯侧链聚合物机械稳定性不很高，但是可通过高度交联的稀释剂提高此稳定性。

其中内消旋结构掺入其主链的很多手性向列型聚酯也是已知的，例如见