手性化合物和包含這些化合物的組合物的製作方法

2023-04-23 01:04:31

專利名稱：手性化合物和包含這些化合物的組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及應用向列型物質與手性摻雜物(dopants)結合而形成的手性向列型液晶(LC)組合物。
背景技術：
手性向列型(又名膽甾醇型)液晶材料可用於多種用途，包括各種各樣的LC顯示元件、反射膜、濾光器、偏光器、塗料和墨水等。製備這種材料的方法是成熟的。參見例如G.Gottarelli和G.Spada，Mol.Cryst.Liq.Crys.，123，377(1985)；G.Spada和G.Proni，Enantiomer，3，301(1998)。然而，仍然需要作出改進。雖然手性向列型組合物的早期用途依賴於大部分由手性成分構成的混合物，但是近來這種材料多由向列型液晶混合物結合少量的手性摻雜物而構成。在這種新的組合物中，通過改變該向列型混合物的化學構成，然後加入能引起螺旋狀扭曲，從而提供的所需的手性向列型螺距(pitch)的手性摻雜物，使該向列型基質材料的特性，例如粘性、雙折射性、電的各向異性和磁的各向異性及其它特性，特定地對應於酸層所需的用途。顯然該手性向列型組合物的特性因此就是該向列型基質(host)加上摻雜物的特性。還應該更好地理解的是，通過減少摻雜物的量，可以很好地保存主體向列型液晶組成物(formulation)的特性。當然，減少一種特定的摻雜物的濃度也能增加所得的手性向列型組成物的螺距。許多手性向列型組合物的應用要求其組成可反射或透射可見光，因而要求組合物具有基本的螺旋狀扭曲，即短的螺旋的螺距(「p」)。這些考慮表明促成每單位濃度大量的向列型螺旋扭曲的摻雜物是最有價值的。這樣的材料的品質因數是其螺旋扭曲能力(「HTP」或β)。
在特定的溫度下，一種指定的宿主中的摻雜材料的HTP(β)可以通過方程式(1)而確定β＝(pcr)-1(1)其中「p」是所測得的摻雜向列型的螺旋螺距(μm)；「c」是測得的摻雜劑濃度(通常以無單位標度的摩爾分數、重量分數或重量百分數表示，其中摩爾分數和重量分數的標度為0至1)；而「r」是該摻雜物的對映體過量(以無單位標度的0至1表示)。對映體過量(r)定義為在一種樣本中兩個對映異構體的摩爾分數(F)差值的絕對值，r等於|F(+)-F(-)|。因此，對於一種外消旋混合物，r等於|0.5-0.5|＝0；對於一種對映異構體純的物質，r等於|1.0-0|＝1；而對於一種75％純的混合物，r等於|0.75-0.25|＝0.5。HTP越大，提供一種特定的螺距所需的摻雜物的濃度就越低，因此得到特定的反射率或透射率。可應用多種光學技術測量手性向列型組成物的螺距。例如參見Z.Dogic和S.Fraden，Langmuir，16，7820(2000)。摻雜劑濃度如配方所規定，且對映體過量可以通過手性的高效液相色譜(HPLC)或核磁共振(NMR)光譜測定。典型地，對於有用的對映異構體純的摻雜物，其HTP的範圍從一至幾百(μm-1)。常常將具有扭曲力大於100(基於摻雜物的摩爾分數)的摻雜物描述為「高扭曲的」摻雜物。新的摻雜物，特別是高扭曲的摻雜物的發現，對於擴展該手性向列型組成物的應用是重要的。
手性向列型液晶不僅可以被配製以反射各種波長的傳入的電磁輻射，而且也熟知基於該螺旋的螺距的手性的方向，可使反射光圓偏振化。因此，顯示右手性螺旋的中孔洞結構(mesostructure)的手性向列型將反射右手性的入射光。在許多應用中，例如在一種垂直的分層的結構中，對於右手性的和左手性的方向的圓偏振光兩者均能反射是有用的。人們更熟知所是，手性摻雜物結構的對映異構體能誘導螺旋的旋轉的異極性，因此對反向的偏振光進行反射。根據該原理，用於分離光線調製層的摻雜物的對映異構體對的製備將是特別有用的。
對於獲得基本上對映異構體純的有機化合物作為摻雜物或更可能的摻雜物的合成前體物，有三個一般的來源(1)天然來源提供的化合物；(2)對映異構體的外消旋混合物的製備性分離(preparativeseparation)；或(3)直接提供所需的對映異構體的手性的合成方法。最常見的，只是後兩種方法提供形成潛在的摻雜物的兩種對映異構體的途徑。天然來源通常只提供任何對映異構體對的其中之一，反映該物質的基本手性。因此，應用天然來源的摻雜物或其前體物可導致對摻雜物應用的限制。因此一種可以從非天然來源中獲得的新的摻雜物的發現將是特別有用的。
發明概述申請人已經發現了一類新的可用作手性摻雜物的化合物，該化合物能夠以兩種對映異構體形式提供。本發明的另一個方面涉及具有一種對映異構體形式的對映體過量的此類化合物。本發明的另一個方面還涉及包括該種手性摻雜物的手性向列型液晶組成物。該組成物可用於顯示器及其它產品中。該手性摻雜物任選具有可聚合的能力。
發明詳述我們已經發現由以下結構1代表的某些化合物可用作手性摻雜物的來源。特別是，被引入到向列型組合物中的此類化合物的對映異構體增強的形式，包括基本上對映異構體純的形式，提供了有用的手性向列型混合物。
顯然，結構1的化合物包含含有螺二苯氧基部分(spirodiphenoxymoiety)的中央核。在結構1中，A、B、C和D是獨立的二價基團；每個X是任何獨立選擇的環取代基，n獨立地從0至3變化，且Ro基團獨立地選自氫或任何在結構1中封蓋(capping)酚氧的取代基。A、B、C和D優選是A和B包含第一個五或六元環，而C和D包含第二個五或六元環，所述各環共享一個與A和C連接的螺碳原子。
一種優選的實施方案由以下結構2代表 其中W是氫或取代基且Rco是任何合適的取代基。
通常，當在本申請中的參考符號用作為一個具體的部分或基團時，應該認為這種參考符號包括無論是未取代或是被一或多個取代基(直到最大可能數目)取代的部分。例如，「烷基」或「烷基基團」指的是取代的或非取代的烷基，而「苯基」指的是一種取代的或非取代的苯(具有最多可至6個取代基)。通常，除非另外特別指明，本發明的分子上可用的取代基包括不破壞中間相應用所必需的特性的任何基團，所述基團無論是取代的或是非取代的，而。任何言及的基團上的取代基的例子可包括已知的取代基，比如氯代、氟代、溴代、碘代、羥基、烷氧基，特別是那些「低級烷基」(即具有1至12個碳原子，例如甲氧基、乙氧基)；取代的或未取代的烷基、特別低級烷基(例如甲基、三氟甲基)；烷硫基(例如甲硫基或乙硫基)，特別是任何一個具有1至12個碳原子的基團；取代的或未取代的鏈烯基，優選具有2至12個碳原子(例如乙烯基、丙烯基或丁烯基)；取代的或未取代的芳基，特別是那些具有6至12個碳原子的基團(例如苯基)；以及取代的或未取代的雜芳基，特別是那些具有包含選自氮、氧或硫的1至3個雜原子的5或6元環的基團(例如吡啶基、噻吩基、呋喃基、吡咯基)；酸性或酸式鹽基團；例如羥基、氨基、烷基氨基、氰基、硝基、羧基、羧酸酯基、醯基、烷氧羰基、氨基羰基、亞磺醯氨基、氨磺醯基、磺基、磺酸根或酯或烷基銨基團；以及其它在本領域中已知的基團。烷基取代基可特別地包括「低級烷基」(即具有1-12個碳原子)，例如甲基、乙基等。此外，對於任何烷基或亞烷基，應該理解這些基團可以是支鏈的或無支鏈的，且包括環狀結構。
在結構1中，A、B、C和D可以獨立地是任何兩價的取代基，比如亞甲基、氧、硫、亞磺醯基、磺醯基、羰基、單取代的氮(N-R)、雙取代的碳(R1-C-R2)，其中R、R1和R2獨立為氫或任何取代基。優選A、B、C和D獨立地是亞甲基或雙取代的碳(R1-C-R2)。更優選A或B(和/或C或D)中的一個是亞甲基，而另一個或者是亞甲基或二取代的碳(R1-C-R2)。最優選A和B(和/或C和D)兩者都是亞甲基。在一個實施方案中，A和B相同，C和D也分別相同。R，R和R』可獨立地與X相同。優選具有1至12個碳原子的有機含碳的取代基。
結構1中的X取代基可以是任何取代基。優選為含氧有機取代基和/或含碳取代基。優選的含氧的取代基包括烷氧基、芳氧基、烷基酯基(carboalkyl)(O-C(＝O)R)、芳基酯基(carboaryl)(O-C(＝O)Ar)、烷氧基酯基(carboalkoxy)(O-C(＝O)OR)、芳氧基酯基(carboaryloxy)(O-C(＝O)OAr)，所述基團或是取代的或未取代的。優選的含碳取代基包括大約1-20碳的烷基、約1-20碳的環烷基、約6-20碳的芳基、約6-20碳的烷芳基，以及具有至少一個雜原子和2-20碳原子的雜環基；所述基團均或是取代的或未取代的。其它優選的含氧有機取代基包括烷氧基酯基(C-C(＝O)OR)、芳氧基酯基(C-C(＝O)OAr)、芳基或烷基酮(C-C(＝O)R)或(C-C(＝O)Ar)，所有基團均或是取代的或未取代的。其它合適的X取代基包括但不局限於滷素；氰基(-CN)；羥基、氨基、烷基氨基、氰基、硝基、羧基、氨基羰基、亞磺醯氨基、氨磺醯基、磺基、磺酸鹽(或酯)或烷基銨；以及下列的提及矽氧烷基或可聚合基團。
此外，以下組合(set)的任何兩個成分結構1中在相同芳環上的X和Ro可連接而形成一種稠環，或是脂族的、不飽和的或是芳族的，條件是產生的環不會天然幹擾該手性摻雜物的功能。
在結構2中的W基團可以獨立地是氫或任何以上定義X的取代基。在一個優選的實施方案中，W是氫。
在結構1的一個優選的實施方案中，如在結構2中一樣，下標「n」均為0(如在結構2中W是氫時)或1(如在結構2中W是一種取代基時)。
在結構1中的Ro基團獨立地是任何取代基或氫，優選具有1至24個碳原子，更優選具有8至18個碳原子。優選為取代的或未取代的烷基、環烷基、芳基、芳烷基、羰基，例如烷基羰基、芳基羰基、烷氧羰基、芳氧基羰基、烷基亞硫醯基(alkylsulfoxy)或芳基磺醯基。更優選為羰基，C(＝O)Rco，其中Rco是或取代的或未取代的芳基、烷基、環烷基或烷芳基或是雜環基。特別優選Rco基團包含一種芳環，例如含苯基基團。最優選Rco是如下定義的或取代的或未取代的芳基-Rco＝-(Y-L)m-Z其中L是單鍵，例如-(Y)m-Z或兩價的選自以下基團的連接基團-C(＝O)O-；-OC(＝O)-；-CH2CH2-；-CH＝CH-；-C≡C-；-OCH2-；-CH2O-；-N＝CH-；-CH＝N-；-OC(＝O)O-；-C≡C-C≡C-；-COCH＝CH-；-CH＝CHCO-；-O-；-S-和SO2；其中Y和Z獨立地可為1，4-亞苯基，其中一或多個亞甲基另可被-N＝、1，4-環己基替代，其中一或多個非相鄰的甲撐單元另可被O或S、1，4-亞環己基、1，4-二環[2.2.2]辛烯、哌啶-1，4-二基、萘-1，6-二基、脫氫萘(dechydronaphthalene)-1，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-1，6-二基替代，其中這些基團各自是未取代的或被以下基團單取代或多取代滷素、氰基、異氰酸基或硝基基團，或帶有1-12個碳的烷基、烷氧基或烷醯基基團，其中一或多個氫可為氯或氟所取代，及其中m＝0、1、2、3、4。如以上所指，Ro可與一個X基團構成一個稠環。結構1中的兩個Rco基團(或結構2中的兩個RCO基團)也可分別地連接在結構1或結構2中的兩個苯基環之間形成橋。
以下給出本發明的化合物的一些實例，這些例子僅僅是說明性的，並非給出限定







在一個進一步的實施方案中，結構1或結構2的摻雜化合物可含有以下作為A、B、C、D、X、Ro、Rco、R、Rl、R2、Y和/或Z的一部分的可聚合基團，包括例如乙烯基、丙烯醯基、異丁烯醯基、苯乙烯基、氰基丙烯酸酯、乙烯醚、乙烯基酯、異氰酸酯、環氧基和/或其衍生物，所述基團為可聚合的部分或矽氧烷的殘基。
在結構1的一個優選實施方案中，A是帶有兩個基團RA、(C(RA)2)的碳原子，B是帶有兩個基團RB、(C(RB)2)的碳原子，C是帶有兩個基團RC、(C(RC)2)的碳原子，及D是帶有兩個基團RD、(C(RD)2)的碳原子，其中每個RA、RB、RC和RD基團獨立為氫或取代基，如上述的X，優選為氫或有機的取代基，如取代的或未取代的烷基；且X是任何獨立選擇的取代基，n在0-3之間變化，及Ro是合適的取代基。在一個優選的實施方案中，結構1中的Ro基團是如在結構2中的獨立的Rco。
在結構1的一個更優選的實施方案中，A、B、C和D各自是如在結構2中的亞甲基(-CH2-)；每個X是任何獨立選擇的取代基，n在0-3之間變化，和每個Ro獨立地是一個合適的取代基。
在結構1的另一個更優選的實施方案中，A、B、C和D基團各自是亞甲基；每個X獨立地是氫或一個取代基，且在共有螺原子的兩個環上，n是1，條件是在每個環上的任何X取代基位於相對於指定的氧取代基的對位碳(carbon para)(C-4和C-4＇)上，如在結構2中所示，且每個Ro是任何合適的取代基。
通過結構2描述了一個特別優選的實施方案的例子，其中X被氫所取代，且Rco是一個或取代的或未取代的碳環的芳族取代基。
本發明的化合物，當用於一種非外消旋混合物中或與一個對映異構體的一種對映體過量一起應用時，可用作在液晶組合物中的一種有效劑量的手性摻雜物。無論在結構1中或是結合其它類型的摻雜物，可將有效量的一或多種手性摻雜物累積地使用。基於液晶組合物的總重量，結構1化合物的使用量適合為0.1至20重量百分數，優選為0.5至10重量百分數，更優選為1至6重量百分數。基於兩種對映異構體的重量計，所述非外消旋混合物優選包含該對映異構體之一的至少60重量百分數，優選為至少80重量百分數，更優選為大於90重量百分數[可能想要包括相應的r值]。該對映體過量大於0，優選為大於0.6。最優選該非外消旋混合物是一個基本上或實質上純的對映異構體。如上所述，該對映異構體越純，獲得所需的HTP所必需的的手性摻雜物越少，因此更少機會不配伍或反向影響該液晶組合物所需的各向異性。
當用於一個具體的液晶組合物中時，用摻雜物的摩爾分數表示(basis)，結構1的化合物的HTP優選大於80，更優選為至少100，最優選為大於100。
本領域的技術人員可容易地採用標準的化學轉化而製備本發明的化合物。更進一步地可將這些物質分離為對映異構體純的化合物，應用的標準方法包括但不限於手性HPLC、手性合成、該螺苯酚(spirophenol)的手性的衍生物的化學的或色譜的分離，例如通過非對映體的酯、聚氨酯橡膠、碳酸鹽等。
以下亞結構3的螺苯酚衍生物的製備，其中W是氫或選擇的取代基，先前已有描述。
參見S.Tan等，Japanese Kokai(1994)JP 06308722 A2；Y.Kawabe等，Japanese Kokai(1992)JP 04296755 A2；和T.Tanaka，M.Miyaguchi，R.Mochisuki，S.Tanaka，M.Okamoto，Y Kitajima，和T.Miyazaki，Heterocycles，25(1)，463-84(1987)。也可參見V.Birman，A.Rheingold和K-C.Lam，TetrahedronAsymmetry，10(1)，125-131(1999)。該對映異構體純的衍生物的製備性分離也已有描述。參見例如J-H.Zhang，J.Liao，X.Cui，K-B.Yu，J.Zhu，J.G.Deng，S.F.Zhu，L.X.Wang，O.L.Zhou，L.W.Chung和T.Ye，TetrahedronAsymmetry，13(13)，1363-1366(2002)。可採用這些和相關的方法製備所需的螺苯酚的對映異構體增強的樣品。
可將與一種液晶物質混和使用的本發明的手性化合物或其聚合形式用於多種的用途，包括顯示器、偏光器、濾色器、非吸收性的濾色器、可作裝飾的或起保護作用或作為塗層的液晶塗料、光學開關和光信息存儲器。例如，本發明的組合物可被用於製造在印刷用墨水和表面塗層具有視角相關的顯色效果的幹涉塗料。本發明的化合物還可以用於診斷的、醫藥的或化妝品的組合物中。例如本發明的液晶組合物可用於檢測體溫或防護人的皮膚或毛髮免受紫外輻射的影響。
該液晶組合物可包括STN、TN、手性向列型和鐵電的材料或化合物。該物質優選包含一或多種形成一種手性向列型物質的液晶混合物。可將該組合物塗布於一種底物之上，例如在製造包含該貼面基材的顯示器的過程中。在一種顯示器的實施方案中，將該液晶組合物配置於一級和二級電極之間，其中本發明的手性化合物是一種在液晶中的手性摻雜物。
新的液晶組合物包含作為手性摻雜物的一或多種結構1或2的手性化合物，其濃度通常為基於該液晶的總量的0.1至10％重量之間。可選擇該濃度以形成所需的幹涉色調。更高的濃度使得色調移入藍色區域，而更低的濃度使其移入紅色區域。
優選所述液晶混合物包含2至25種化合物，優選為3至15種化合物。特別合適的液晶組合物是那些其中所述無手性的液晶化合物包含環狀化合物(例如二苯聯苯)的組合物，這容易為熟練的技術人員所理解。合適的液晶化合物是熟練的技術人員所熟知的。該液晶組合物可方便地用於塗布基材。合適的基材的實例是金屬表面、塑性表面、玻璃或陶瓷表面或薄膜。此外，該新的液晶組合物可被用作製備液晶顯示屏。為此目的，可將組合物例如應用於一種基材上，如果想要通過刮塗法或其它物理效應的話，優選為一種聚合的薄膜。例如授權於Stephenson等的美國專利6,236,442及發布於1997年12月9日Doane等的美國專利號5,695,682公開了一個顯示器的實施方案，其中將一種膽甾醇型液晶組合物的各區域分散(domains)於一種聚合物基體中，配置於電極之間，其公開內容通過引用而結合到本文中。在一個實施方案中，顯示器包含(a)易曲的透明的載體；(b)包含透明的初級傳導器(first conductor)的模板化的初級傳導層；(c)任選包含次級的透明的傳導器的模板化的次級傳導(second conductor)層；和(d)至少一個成像層，其包含散布於一種連續的聚合物基體中的多聚物-分散的手性向列型(膽甾醇型的)液晶物質的區域，該成像層排列於初級和次級傳導器之間。這種手性向列型液晶物質可表現出兩種相反的穩定狀態，一種反射平面的狀態和一種透光的焦點錐形二次曲線狀態(conic state)，該雙穩態可通過施加合適的電壓而從一種轉向另一種。
實施例1、本發明化合物的製備代表性的本發明的化合物的合成，如以下流程1所示，由製備外消旋的(R/S)-I-1開始，繼之對對映異構混合物進行手性拆分，最終獲得該對映結構體的增強的螺二苯酚(spirodiphenols)(R)-I-1和(S)-I-1的衍生化。應用一種稍加改變的Birman等描述的方法(見上)進行1，1′-螺二茚滿(spirobiindan)-7，7′-二醇的製備。在流程1中描述了此合成路徑的要點。
流程1 根據以下流程2，再次應用Birman等的方法，通過中間物的製備和 基碳酸酯的分離，拆分外消旋的(R/S)-I-1。然郈最終應用標準的合成方法衍生由此製備的對映結構體增強的螺二苯酚，例如酯化、烷化、芳基化、磺化、縮酮化(ketalization)、縮醛化等。所述標準方法包括詳細的、代表性的酯化步驟流程3在流程2後面的流程3中所示。
流程2
流程3 (S)-I-3的製備以4-二甲氨基吡啶(0.1g，DMAP；CAS 1122-58-3)和三乙胺(1mL；CAS 121-44-8)連續地處理10mL乙腈中的(S)-I-1(0.63g，2.5mmol；CAS 223259-63-0)、4-氰基苯甲醯氯(0.96g，5.8mmol；Int-8；CAS6068-72-0)溶液；這是一種溫和的放熱反應，繼之形成沉澱物。在環境溫度下攪拌45分鐘後，將混合物在稀鹽酸和乙酸乙酯之間分配。以稀的碳酸氫鈉水溶液洗滌該有機物、乾燥並在真空中濃縮，以得到一種玻璃狀的殘餘物。將此物質在矽膠上層析，以二氯甲烷洗脫，得到一種純化的玻璃狀殘餘物。以25mL回流的異丙醚將此殘餘物研磨，通過冷卻和過濾，得到1.13g無色固體狀的(S)-I-3(88％)。可經色譜證明該物質是純的並顯示與其指定的結構一致的光譜特性。
可通過此方法的改良方法或藉助於本領域的技術人員熟知的反應來製備本發明的其它化合物。
通過給出以下實施例來說明本發明的實際應用，但這些實施例不意味者對本發明有任何形式的限定。除非另有說明，全部的百分數均為重量百分數。
實施例1製備本發明的幾種對映異構體純的衍生物(見上)，並將已知量的這些化合物與市售提供的具有以下結構的液晶化合物4-正戊基-4′-氰基聯苯，5CB結合 將該混合物加熱至超過其清澈點(clearing point)，徹底地混合，然後冷卻至環境溫度。然後或用標準反射率反應曲線，或通過Dogic和Fraden法(見上)測量這些樣品的螺距。然後如上所述計算以摩爾分數表示的這些樣品的HTP′s(β)。本實驗的結果見表1中所示，顯示在環境溫度下的5CB的HTP′s。
表1 *除非另有說明，否則R7和R7』是相同的取代基。
實施例2製備本發明的幾個對映異構體純的衍生物(見上)並將已知量的這些化合物與可購自Merck KGaA，Darmstadt，Germany的液晶混合物BL087(描述為一種5CB(25-40％)、其中正-戊基被乙基取代的結構上相關的2CB(10-25％)和一種專利的LC混合物(35-65％)的混合物)相混合。然後除了以重量百分數表示(weight percent basis)外，如上所述計算這些樣品的HTP(β)。本實驗的結果見表2中所示，顯示在環境溫度下的5CB的HTP′s。
表2
*除非另有說明，否則R7和R7』是相同的取代基。
實施例3製備本發明的幾個對映異構體純的衍生物(見上)，並將已知量的這些化合物與可購得的具有以下結構的液晶化合物MBBA相混合
將該混合物加熱至超過其清澈點，徹底地混合併冷卻至環境溫度。然後或用標準反射率反應曲線，或通過Dogic和Fraden法(見上)測量這些樣品的螺距。然後如上所述計算以摩爾分數表示的這些樣品的HTP(β)。本實驗的結果見表3中所示，顯示在環境溫度下的MBBA的HTP′s。
表3
*除非另有說明，否則R7和R7』是相同的取代基。
本發明已通過已具體參考其某些優選的實施方案來詳細地描述本發明，但應該理解，在本發明的精神和範圍之內可以實施變化和改良。
權利要求
1.一種由以下結構代表的手性化合物 其中A、B、C和D是獨立選擇的二價基團；X基團是獨立選擇的取代基，n下標獨立為0、1、2或3，且Ro基團獨立為氫或封蓋每個氧的取代基，且其中任何兩個X和/或Ro基團可任選形成稠環，且兩個Ro基團可任選連接以形成橋。
2.權利要求1的化合物，其中A、B、C和D獨立地選自亞甲基、氧、硫、亞硫醯基、磺醯基、羰基、一取代的氮(N-R)和二取代的碳(R1-C-R2)，其中R、R1和R2獨立為氫或取代基，且在所述結構的同一個環上的R、R1和R2基團中的任何兩個可任選形成稠環。
3.權利要求2的化合物，其中A、B、C和D獨立是亞甲基或二取代的碳(R1-C-R2)。
4.權利要求1的化合物，其中A和B以及C和D分別相同。
5.權利要求1的化合物，其中每個X取代基獨立地選自含氧有機取代基和/或含碳取代基。
6.權利要求5的化合物，其中每個X獨立地選自烷氧基、芳氧基、烷基酯基(O-C(＝O)R)、芳基酯基(O-C(＝O)Ar)、烷氧基酯基(O-C(＝O)OR)、芳氧基酯基(O-C(＝O)OAr)、約1-20碳的烷基、約1-20碳的環烷基、約6-20碳的芳基、約6-20碳的烷芳基、烷氧基酯基(C-C(＝O)OR)、芳氧基酯基(C-C(＝O)OAr)、芳基或烷基酮(C-C(＝O)R)或(C-C(＝O)OAr)，所述基團均是取代的或未取代的，或在環上的X和Ro基團的任何兩個成員可連接形成稠環。
7.權利要求1的化合物，它具有以下結構， 其中每個X是獨立選擇的取代基；每個n獨立地是0至3，且Ro如上所定義。
8.權利要求1的化合物，它由以下結構代表 其中W是取代基或被氫替代，且每個RCO是獨立選擇的取代基。
9.權利要求8的化合物，其中Rco是芳基、烷基、環烷基、烷芳基或雜環基，這些基團均為取代的或未取代的。
10.權利要求1的化合物，其中所述化合物能夠聚合。
11.一種原料組合物，它包含對映體過量的以下結構的化合物的一種對映異構體 其中A、B、C和D是獨立選擇的二價基團；X基團是獨立選擇的取代基，n下標獨立地是0，1，2或3，且Ro基團獨立地是氫或一種封蓋每個氧的取代基，且其中任何兩個X和/或Ro基團可任選形成稠環，且兩個Ro基團可任選連接以形成橋。
12.一種液晶組合物，它包含與液晶物質、一或多種手性化合物或其聚合形式混合的手性摻雜物，所述手性化合物由以下結構代表 其中A、B、C和D是獨立選擇的二價基團；X基團是獨立選擇的取代基，n下標獨立地是0、1、2或3，且Ro基團獨立地是氫或一種封蓋每個氧的取代基，且其中任何兩個X和/或Ro基團可任選形成稠環，且兩個Ro基團可任選連接以形成橋。
13.權利要求12的液晶組合物，它還包含聚合物粘合劑，其中所述液晶的各區域是分散的。
14.權利要求12的液晶組合物，其中所述液晶組合物是STN、TN、手性向列型或鐵電的。
15.權利要求12的液晶組合物，其中所述液晶組合物是手性向列型。
16.一種包含權利要求12的液晶組合物的貼面基材。
17.一種包括權利要求12的液晶組合物的顯示器，其中所述組合物排列在一級和二級電極之間。
18.權利要求17的顯示器，其中所述液晶組合物是雙穩態的，且在一種聚合物基體中以區域的形式分散。
19.權利要求11的結構的手性化合物或其聚合形式作為在液晶中的手性摻雜物的用途。
20.權利要求11手性化合物或其聚合形式摻合以一種液晶物質，在顯示器、偏光器、濾色器、非吸收性濾色器、用作裝飾塗層或安全標誌(security markings)的液晶色素(pigment)、光學開關、光學信息存儲器，或診斷或藥物的組合物中的應用。
全文摘要
本發明涉及一類新的可用作手性摻雜物的化合物，該化合物能夠有兩種對映異構形式。本發明的另一方面涉及具有對映異構體的對映體過量的該類化合物，其可用於液晶製品中。這種製品在顯示器和各種其它產品中具有優勢。
文檔編號C07C255/57GK1842511SQ200480024539
公開日2006年10月4日 申請日期2004年8月16日 優先權日2003年8月29日
發明者T·R·維爾特, K·查裡 申請人:伊斯曼柯達公司