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KR19980071102A - 광가교성 실란 유도체 - Google Patents

광가교성 실란 유도체 Download PDF

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KR19980071102A
KR19980071102A KR1019980003265A KR19980003265A KR19980071102A KR 19980071102 A KR19980071102 A KR 19980071102A KR 1019980003265 A KR1019980003265 A KR 1019980003265A KR 19980003265 A KR19980003265 A KR 19980003265A KR 19980071102 A KR19980071102 A KR 19980071102A
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부케거리카르드
마르크게이
자이베르레후베르트
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쉬아트마르틴
로릭아게
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Abstract

본 발명은 화학식 Ⅰ의 신규한 가교성 광활성 실란 유도체, 화학식 Ⅰ의 실란 유도체의 혼합물 및 무기의 산화물을 포함한 표면을 실란화하기 위해 일반적으로 사용되는 비가교성 실란 유도체를 갖는 화학식 Ⅰ의 실란 유도체의 혼합물에 관한 것이다.
화학식 Ⅰ
또한, 본 발명은 화학식 Ⅰ의 실란 유도체 및 액정용 및 비구조된 또는 구조된 광학 기재 및 다중층 시스템용 배향층으로서 화학식 Ⅰ의 적어도 하나의 실란 유도체를 포함한 혼합물의 용도에 관한 것이다.

Description

광가교성 실란 유도체
본 발명은 3-아실아크릴산 에스테르 및 3-아실아크릴아미드를 갖는 신규한 가교성, 광활성 실란 유도체, 및 액정용과 비구조된 또는 구조된 광학 기재(optical element) 및 다중층 시스템의 제조용 배향층으로서의 이들의 용도에 관한 것이다.
배향층(orientation layer)은 (전기-광학)액정 장치에서 특히 중요하다. 이것은 분자의 수직축의 균일함과 어수선함 없는 배향을 보장하는 것이다.
단일축으로 러빙된 중합체 배향층, 예를 들면 폴리이미드는 액정 디스플레이(LCD)에서 액정분자를 배향하는데 주로 사용된다. 러빙(rubbing)의 방향은 이 공정에서 배향 방향을 결정한다. 그러나, 러빙은 액정 디스플레이의 광학적인 질에 강하게 영향을 미칠 수 있는 몇가지 심각한 문제점을 갖게 한다. 따라서, 러빙은 디스플레이에 광학적인 결점을 일으킬 수도 있는 먼지를 만들어낸다. 동시에, 중합체층은 정전기적으로 충전되어 있고, 이것은 박막 필름 트랜지스터 하부에서, 예를 들면, 박막 필름 레지스터(TFT)-TN-LCD에서 파괴를 일으킨다. 이런 이유 때문에, LCD 제조에서 광학적으로 만족스러운 디스플레이의 수율이 지금까지 얻어지지 않았다.
러빙의 또 다른 단점은 배향 방향이 러빙 동안 국소적으로 다양해질 수 없기 때문에 간단한 방법으로 구조된 배향층을 얻는 것이 불가능하다는 사실이다. 따라서, 큰 영역위에 균일하게 배치된 주된 층은 러빙에 의해 만들어질 수 있다. 그러나, 구조된 배향층은 디스플레이 및 집적된 광학체의 분야에서 상당한 이점이있다. 따라서, 예를 들면, 비틀린 네마틱(TN) LCD의 보는 각의 의존성이 향상될 수 있다.
배향 방향이 편극된 빛에 노출되는 것으로 결정될 수 있는 배향층은 일정한 시간동안 알려져 왔다. 따라서, 러빙에서의 문제점이 극복될 수 있다. 추가로, 배향 방향을 영역으로부터 영역으로 다르게 특정화할 수 있고, 또한 배향층을 구조화 할 수 있다.
액정의 구조된 배향에 대한 하나의 가능성은 적합한 파장의 편극된 빛의 노출에 의해 광화학적으로 바람직한 방향을 유도하는데 일정한 염색 분자의 이성질화능을 이용한다는 것이다. 이것은, 예를 들면, 염료를 배향 중합체(orientation polymer)와 혼합하고, 이어서 상기 염료를 편극된 빛에 노출시키는 것으로 얻을 수 있다. 이와 같은 게스트/호스트 시스템은, 예를 들면, US-A-4,974,941에 기재되어 있다. 상기 시스템에서, 아조벤젠은 폴리이미드 배향층으로 혼합되고, 이어서 편극된 빛에 노출된다. 이런 방식으로 노출된 층의 표면과 접촉하는 액정은 바람직한 방향에 따라 배향된다. 상기 배향 공정은 가역적이고, 예를 들면 이미 구축된 배향의 방향이 이차 편극 방향을 갖는 빛에 층을 추가적으로 노출시키는 것으로 다시 회전될 수 있다. 이런 재배향 공정이 원하는 만큼 자주 반복될 수 있기 때문에, 이런 유형의 배향층은 LCD에 사용시 적합하지 않다.
액정층에서 크게 분리된 배향 패턴을 제조하기 위한 또 다른 가능성은 Jpn .J. Appl. Phys. Vol. 31(1992), 2155에 기재되어 있다. 이 공정에서, 선형적으로 편극된 빛에 노출되는 것으로 유도된 중합체-결합 광활성 신남산(cinnamic acid)기의 이합체화(dimerization)는 액정의 구조된 배향에 이용된다. 상기 가역적인 배향 공정에 반하여, 비등방성 중합체 그물망은 Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 31(1992), 2155에 기재된 광구조성 배향층의 경우에 구축된다. 이들 광-배향된 중합체 그물망은 구조된 또는 비구조된 액정 배향층이 요구되는 어디에도 사용될 수 있다. LCD와 별도로, 이런 배향층은 예를 들면 유럽 특허 출원 EP-A-0 611 981, EP-A-0 689 084 및 EP-A-0 689 065, 및 스위스 특허 출원 제2036/95호에 예시된 바와 같이 소위 혼성층(hybrid layer)의 제조에 사용될 수 있다. 광구조된 배향 중합체 및 가교성 저분자량 액정의 혼성층으로, 예를 들면 비흡착성 채색 필터, 선형 및 원형 편광체, 광학 방해층 등과 같은 광학 기재를 얻을 수 있는 것이 가능하다.
EP-A-611,786에는 액정용의 비등방적으로 가교되고, 광구조된 배향층의 제조에 기본적으로 적합한 신남산 중합체를 기재하고 있다. 이들 가교성 신남산 유도체는 원칙적으로 신남산(페닐아크릴산)의 카르복시 관능기와 스페이서를 경유에 중합체 주사슬에 연결되어 있다. 그러나, 지금까지 사용되고 있는 이런 유형의 광중합체는 다수의 심각한 문제점을 가지고 있다. 따라서, 예를 들면, 광화학적인 경쟁 반응은 배향성에 나쁘게 영향을 미친다. 추가로, 공지된 신남산 중합체는 불충분한 광화학적 장기간 안정성을 갖는다. 예를 들면, 예비구성된 배향층을 UV 광선에 연장시켜 노출시키는 것은 본래의 배향을 파괴한다. 예비결정되어 기록된 패턴을 갖는 존재 배향층이 또 다른 방향으로 여전히 비노출된 부분을 배향하기 위해 다시 노출되는 다중 노출은 이전에 노출된 부분을 마스크로 차단하는 경우에만 행해질 수 있다. 그렇지 않으면, 이미 배향된 층의 부분은 이들 구조 일부 또는 전체가 광화학적 이차 반응의 결과로서 손실될 것이다.
지금까지 사용된 신남산 중합체의 또 다른 단점은 이들 물질로 이루어진 배향 표면의 경우에 경사각이 없다는 것이고, 이 표면은 편극된 빛에 간단히 노출시키는 것으로 만들어진다. 특히, LCD에 사용시, 경사각은 배향 방향에 추가로 배향층에 의해 또한 제공되어야 한다.
상기 단일축으로 러빙된 중합체에서, 이 경사각은 중합체 표면에서의 러빙 공정에서 이미 만들어진다. 액정이 상기 표면과 접촉되어지는 경우, 액정 분자는 수평이 아니고 표면에 기울어지고, 따라서 경사각은 액정에 전도되어진다. 경사각의 크기는 러빙 파라미터(예를 들면, 공급속도 및 압력)에 의해 및 중합체의 화학 구조에 의해 결정된다. 액정 디스플레이를 제조하기 위해, 유형에 따라서 1 내지 15。의 경사각이 요구된다. 더 큰 경사각이 특히 소위 지문 조직의 형성을 피하기 위해 강하게 비틀린 네마틱(STN) LCD에 요구되어진다. TN 및 TFT-TN-LCD에서, 회전의 방향과 경사 방향은 경사각에 의해 정의되고, 그 결과 가역 비틀림 및 가역 경사 현상이 방지된다. 스위칭되지 않은 상태에서, 가역 비틀림이 디스플레이의 울룩 불룩한 외형이 명백히 보여지는 회전의 비정확한 방향을 갖는 영역을 초래하는 반면, 가역 경사는 광학적으로 매우 심각한 문제, 특히 다른 방향으로 액정을 경사지게 하는 것으로 LCD를 스위칭하는 경우에 문제를 야기다. 가역 비틀림은 회전의 적합한 방향의 키랄 도판트를 가지고 액정 혼합물을 도핑하는 것으로 방지될 수 있다. 그러나, 가역 경사를 억제하기 위해, 지금까지 경사각을 갖는 배향층의 사용에 대한 또 다른 가능성은 없었다.
최근에, 상기에서와 같이 중합체 골격에 결합되지 않았지만, 스페이서(spacer)에 의해 트리알콕시실란기에 결합된 신남산 에스테르에 대해서는 Liq. Cryst. 20, 171(1996)에 기재되어 있다. 여기서, 트리알콕시실란기는 신남산 유니트를 케리어로서 기질에 예를 들면 유리에 고정시킨다. 트리알콕시실란기를 신남산 에스테르에 연결하는 스페이서는 항상 신남산 에스테르의 2번 위치(오르토 위치)에 부착된다. 배향층을 제조하기 위해, 트리알콕시실란은 우선적으로 용액으로부터 유리 케리어에 적용된다. 이어서 배향은 259nm 파장의 선형으로 편극된 광선에 노출되는 것으로 효과적이 된다. 액정을 배향하기 위해 이런 방식으로 제조된 층의 능력은 가역적인 Z/E 이성질화로 간주된다. 한편, 신남산 분자가 330nm에서 노출되는 경우, 이들이 가교된다. 배향성은 가교의 정도에 비례하여 손실된다.
이런 방식으로 얻어진 배향층은 상기의 신남산 중합체에서와 동일한 단점을 갖는다. 이들은 Z/E 이성질화가 가역적이고, 따라서 다중 노출에서 재배향과 관련된 문제를 야기하기 때문에 너무나 불충분한 광화학적 및 열적 안정성을 갖는다. 또한, 이들은 경사각을 유도하는 능력이 너무나 부족하다.
따라서, 본 발명의 목적은 지금까지 사용된 신남산 중합체와 실란의 단점, 예를 들면 광화학적 장기간 안정성의 부족, 특히 편극된 광선에 노출후 경사각의 부족과 같은 단점을 갖지 않고, 이로 인해 안정하고, 많이 분리되는 배향 패턴을 만들 수 있는 광활성 실란을 제조하는 것이다.
놀랍게도, 본 발명자들은 광활성 유니트로서 스페이서에 의해 3-아릴아크릴산 유도체의 카르보닐 또는 카르복실 관능기에 연결된 실란이 이 조건을 만족하고, 액정용 배향층으로서 매우 적합하다는 사실을 발견하였다. 선형의 편극된 광선으로 이들 화합물의 가교화는 배향층의 충분히 높은 광화학 안정성을 야기하고, 동시에 액정의 우수한 배향을 야기하고, 이것은 예를 들면 매우 우수한 대비에 의해 구별되어진다. 또한, 경사각은 선형의 편극된 광선에의 노출에 의해 만들어진다.
본 발명은 하기의 식 Ⅰ의 실란에 관한 것이다.
화학식 Ⅰ
여기서,
X1, X2및 X3는 알킬, 알콕시 또는 할로겐을 나타내지만, 이들 래디칼의 적어도 하나는 알콕시 또는 할로겐이고,
S1은 플루오린, 클로린 또는 시아노기에 의해 임의로 단일- 또는 다치환된 직쇄 또는 분지된 알킬렌기 -(CH2)r-와 같은 스페이서 유니트를 나타내고, 또는 식 -(CH2)r-L-(CH2)s-의 사슬을 나타내고, 여기서 L은 단일결합 또는 O, COO, OOC, NR1, NR1-CO-, CO-NR1, NR1-COO, OCO-NR1, NR1-CO-NR1, CH=CH- 또는 -C≡C-와 같은 연결 관능기를 나타내고, R1은 수소 또는 저급 알킬을 나타내고, r 및 s는 각각 1 내지 20의 정수를 나타내되, r + s ≤ 25이다.
고리 A는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시 치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,3-디옥산-2,5-디일, 시클로헥산-1,4-디일, 피페리딘-1,4-디일 또는 피페라진-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 한다;
고리 B는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시 치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 한다;
K는 수소, 플루오린, 클로린, 시아노, 니트로기 또는 플루오린, 클로린, 시아노 또는 니트로기에 의해 임의로 치환되는 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬, 알콕시, 알킬-COO, 알킬-CO-NR2또는 알킬-OCO이고, 여기서 하나의 CH2기 또는 복수개의 비근접 CH2기는 선택적으로 O, CH=CH 또는 C≡C에 의해 교체될 수 있고, R2는 수소 또는 저급 알킬을 나타낸다;
Y1및 Y2는 서로 각각, 단일 공유 결합, (CH2)t-, -O-, -CO-, -CO-O-, O-OC-, -NR3-, -CO-NR3-, -R3N-CO-, -(CH2)u-O-, -O-(CH2)u-, -(CH2)u-NR3- 또는 -NR3-(CH2)u-이고, 여기서 R3는 수소 또는 저급 알킬을 나타내고, t는 1 내지 4의 정수를 나타내고, u는 1 내지 3의 정수를 나타내고, m 및 n은 서로 각각 0 또는 1을 나타낸다;
고리 C는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시 치환된 페닐렌, 피리미딘-2,5- 또는 3,5-디일, 피리드-2,5- 또는 -2,4-디일 또는 -2,6-디일, 2,5-티오페닐렌, 2,5-퓨라닐렌, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 한다;
Z는 -O- 또는 -NR4-를 나타내고, R4는 수소 또는 저급 알킬을 나타낸다.
본 발명에 따른 화학식 Ⅰ의 광가교성 실란 유도체는 개별적으로 또는 혼합물로서 배향층을 형성하는데 사용될 수 있다. 화학식 Ⅰ의 하나 이상의 화합물에 추가로, 적합한 혼합물은 또한 선택적으로 무기의 산화물 함유 표면을 실란화하는데 일반적으로 사용되는 다른 비가교성 실란 유도체를 포함한다. 이와 같은 비가교성 실란 유도체는 예를 들면 화학식 Ⅱ이다.
화학식 Ⅱ
여기서,
X1, X2, X3및 S1은 화학식 Ⅰ과 동일한 의미를 가지며, M은 메소제닉 래디칼, 저급 알킬, 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환된 저급 알킬, 저급 알콕시 또는 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환된 저급 알콕시를 나타낸다.
화학식 Ⅰ의 광가교성 실란 유도체를 적어도 하나 포함하는 혼합물은 본 발명에 속한다.
본 발명의 문맥에서, 용어 메소제닉 래디칼은 다음의 화학식 Ⅲ에 해당하는 기를 의미한다.
화학식 Ⅲ
여기서,
고리 A1, A2, A3는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시 치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 2,6-나프틸렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고, 고리의 적어도 하나는 페닐렌 또는 시클로헥실렌과 다르다;
Q는 하나 이상의 수소 원자가 플루오린으로 교체될 수 있는 저급 알킬 또는 알콕시를 나타내거나 또는 플루오린, 클로린, 시아노 또는 니트로기를 나타낸다.
n, m, Y1및 Y2는 화학식 Ⅰ에서와 동일한 의미를 갖는다.
바람직하게, 화학식 Ⅱ의 화합물에서 M은 저급 알킬, 저급 알콕시 또는 n이 0이고, m이 0 또는 1을 나타내는 화학식 Ⅲ의 메소제닉 래디칼을 나타내고, 고리 A1, A2및 A3는 페닐렌 또는 시클로헥실렌을 나타내고, Y1및 Y2는 단일 공유 결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O- 또는 -O-OC-를 나타내고, Q는 임의로 플루오린 치환된 저급 알킬 또는 저급 알콕시, 플루오린, 클로린 또는 시아노기를 나타낸다.
M이 저급 알킬, 저급 알콕시 또는 m 및 n이 0을 나타내는 화학식 Ⅲ의 래디칼을 나타내고, Q가 임의로 플루오린-치환된 저급 알킬 또는 저급 알콕시를 나타내는 화학식 Ⅱ의 화합물이 특히 바람직하다.
화학식 Ⅰ의 구조와 일치하지 않는 본 발명에 따른 혼합물에서 실란 유도체의 비율은 50%이하, 바람직하게는 30%이하이지만 특별히 15% 이하는 아니다.
본 발명은 또한 액정용 배향층의 제조를 위한 본 발명에 따른 화학식 Ⅰ의 실란 유도체의 용도 또는 화학식 Ⅰ 및 Ⅱ의 실란 유도체 혼합물의 용도에 관한 것이고, 광학적 성분, 특히 혼성층 기재의 제조에 사용하는 이들의 용도에 관한 것이다.
저급 알킬 단독 또는 저급 알콕시와 합쳐진 용어는 탄소원자 1 내지 6, 바람직하게는 1 내지 3을 갖는 직쇄 및 분지된 포화 탄화수소 래디칼, 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필 또는 이소프로필 등을 나타낸다.
알킬 단독 또는 알콕시와 합쳐진 용어는 최대 30개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 포화 탄화수소 래디칼을 나타낸다.
본 발명의 문맥에서, 바람직한 스페이서 유니트는 -(CH2)r- 및 -(CH2)r-O -(CH2)s-, -(CH2)r-COO-(CH2)s-, -(CH2)r-OOC -(CH2)s-, -(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s- 또는 -(CH2)r-NR1-COO-(CH2)s-로 나타내어지는 직쇄 또는 분지된 알킬렌기이고, 여기서 r 및 S는 서로 1 내지 20의 정수이고, 특히 2 내지 12의 정수이되 r 및 s의 합이 20 이하이고, 특히 15이하이고, R1은 수소 또는 저급 알킬을 나타낸다.
바람직한 스페이서 유니트의 실예들은 1,2-에틸렌, 1,3-프로필렌, 1,4-부틸렌, 1,5-페틸렌, 1,6-헥실렌, 1,7-헵틸렌, 1,8-옥틸렌, 1,9-노닐렌, 1,10-데실렌, 1,11-우데실렌, 1,12-도데실렌, 1,3-부틸렌, 3-메틸-1,3-부틸렌, 3-프로필렌옥시-6-헥실렌, 3-프로필렌카바모일옥시-6-헥실렌, 3-프로필렌카르보닐옥시-6-헥실렌, 3-프로필렌옥시카르보닐-6-헥실렌, 3-프로필렌카르보닐아미노-6-헥실렌, 프로필렌카바모일헥실렌 등이 있다.
특히 바람직한 스페이서 유니트로는 -(CH2)r- 및 -(CH2)r-NH-CO-(CH2)s- 또는 -(CH2)r-NH-COO-(CH2)s-로 나타낸 직쇄 알킬렌기이고, 여기서 r 및 s는 서로 2 내지 20의 정수이고, r 및 s의 합이 15이하이다.
본 발명의 문맥에서, 비치환된 또는 임의로 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 페닐렌의 용어는 비치환된 또는 플루오린, 클로린, 시아노, 알킬 또는 알콕시에 의해, 바람직하게는 플루오린, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 또는 시아노기에 의해 단일- 또는 다치환된 1,3- 또는 1,4-페닐렌으로 구성된다.
바람직한 페닐렌 래디칼의 실예로는 1,3- 및 1,4-페닐렌, 4- 및 5-메틸-1,3-페닐렌, 4- 및 5-메톡시-1,3-페닐렌, 4- 및 5-에틸-1,3-페닐렌, 4- 및 5-에톡시-1,3-페닐렌, 2- 및 3-메틸-1,4-페닐렌, 2- 및 3-에틸-1,5-페닐렌, 2- 및 3-프로필-1,4-페닐렌, 2- 및 3-부틸-1,4-페닐렌, 2- 및 3-메톡시-1,4-페닐렌, 2- 및 3-에톡시-1,4-페닐렌, 2- 및 3-프로폭시-1,4-페닐렌, 2- 및 3-부톡시-1,4-페닐렌, 2,3-, 2,6- 및 3,5-디메틸-1,4-페닐렌, 2,6- 및 3,5-디메톡시-1,4-페닐렌, 2- 및 3-플루오로-1,4-페닐렌, 2,3-, 2,6- 및 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌, 2- 및 3-클로로-1,4-페닐렌, 2,3-, 2,6- 및 3,5-디클로로-1,4-페닐렌, 2- 및 3-시아노-1,4-페닐렌 등이 있다.
본 발명의 문맥에서, 바람직한 치환체 K는 수소, 플루오린, 클로린, 시아노, 니트로기 및 알킬 래디칼이 직쇄 또는 분지쇄이고, 플루오린에 의해 선택적으로 적어도 단일치환되고, 탄소원자의 개수가 1 내지 15이고, R2가 수소 또는 저급 알킬로 나타내어지는 알킬, 알콕시, 알킬-COO, 알킬-CONR2또는 알킬-OCO기이다.
화학식 Ⅰ의 바람직한 실란 유도체는 X1, X2, X3, S1, K, m 및 n이 상기 화학식 Ⅰ과 동일한 의미를 가지며,
고리 A는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 한다;
고리 B는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 한다;
Y1및 Y2는 서로 독립적으로, 단일 공유 결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O- 또는 -O-OC-를 나타낸다.
고리 C는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 1,3- 또는 1,4-페닐렌, 피리미딘-2,5-디일, 피리드-2,5-디일, 2,5-퓨라닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 한다;
Z는 -O-를 나타낸다.
화학식 Ⅰ의 더욱 바람직한 실란 유도체는 X1, X2, X3, S1, K 및 m이 상기 화학식 Ⅰ과 동일한 의미를 가지며,
n은 0을 나타내고,
고리 B는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 한다;
Y2는 단일 공유 결합, -CO-O- 또는 CH2-O-를 나타낸다.
고리 C는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 1,3- 또는 1,4-페닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 한다;
Z는 -O-를 나타낸다.
화학식 Ⅰ의 실란 유도체는 이들이 쉽게 얻어진다는 사실에 의해 구별되어진다. 제조방법은 이 기술의 숙련가에서 공지되어 있다. 따라서, 예를 들면 스페이서 S1의 말단에 실란기 대신 말단 이중결합을 갖는 화학식 Ⅰ의 화합물의 전구체를 식 X1X2X3SiH의 상업적인 실란과 히드로실레이션(hydrosilylation) 반응시켜 화학식 Ⅰ의 화합물을 얻을 수 있다. 또 다른 제조방법은 식 X1X2X3Si-(CH2)r-N=C=O의 실란을 히드록시 또는 아미노기가 스페이서의 바람직한 결합점에 존재하는 히드록시 또는 아미노 화합물과 반응시키는 것으로 이루어진다. 이것은 스페이서에 N-CO-O 또는 N-CO-N기를 갖는 화학식 Ⅰ의 화합물을 얻을 수 있다. 상기 히드록시 또는 아미노 화합물을 식 X1X2X3Si-(CH2)r-Br의 실란과 반응시키는 것으로, 스페이서에 에테르 관능기 또는 알킬아미노기를 갖는 화학식 Ⅰ의 화합물을 또한 제조할 수 있다. 식 X1X2X3Si- (CH2)r-NHR1의 실란을 염소산(acid chloride)과 반응시키는 것으로, 스페이서에 NR1CO기를 갖는 화학식 Ⅰ의 실란을 제조할 수 있다. 신남산 중간체의 염소산을 식 X1X2X3Si- (CH2)r-NHR1의 실란과 반응시키는 것으로, 대응하는 알케닐아미드의 히드로실레이션에 추가로 Z가 NR4이고, Si가 -(CH2)r-을 나타내는 화학식 Ⅰ의 시남미드를 제조하는 또 다른 가능성이 있다. 이와 같은 제조방법은 US 4,918,200 및 US 4,861,906에서의 유사한 실시예로 기재되어 있다.
실란 중간체는 상업적으로 가장 유용한 것중의 하나이고, 상업적인 실란 빌딩 블록(building block)으로부터 쉽게 변형될 수 있다. 마찬가지로, 신남산의 일부는 상업적인 제품으로부터 이용할 수 있고, 나머지는 문헌으로부터 공지된 방법, 예를 들면 상업적인 알데히드 또는 시아노 화합물로부터 대응하는 알데히드로 미리 환원하는, 예를 들면, Knoevenagel 또는 Witting 반응에 의해 얻어질 수 있다. 이어서, 신남산 에스테르 또는 아미드는 공지된 에스테르화 방법에 의해 신남산으로부터 제조될 수 있다.
배향층의 제조에서, 본 발명에 따른 실란 유도체 또는 혼합물은 케리어에 우선적으로 적용되어야 한다. 이어서, 실란기는 커플링 유니트로서 케리어에 결합되어, 매우 얇은 막, 흔히 단일분자층을 형성한다. 이와 같은 다른, 일반적으로 무기 산화물의 실란화는 실제 널리 사용되어지고 본 기술의 숙련가에서 매우 친숙하다. 공지된 케리어 물질의 실예로는 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 이산화규소(유리 또는 석영) 또는 혼합된 산화물, 예를 들면 인디움 주석 산화물(ITO)이 있다. 광학 또는 전기-광학 장치에 본 발명의 적용에서, 유리 또는 임의의 전극으로 코팅된 케리어(예를 들면, 인디움 주석 산화물(ITO)로 코팅된 유리판)가 케리어 물질로서 특히 중요하다. 적용을 위해, 실란 유도체가 불활성 용매에서 용액으로서 우선적으로 사용되어진다. 실란기의 반응성에 따라, 다수의 다른 용매들, 예를 들면, 벤젠, 톨루엔, 헥산 등 또는 반응성이 덜한 알콕시실란의 경우에서, 또한 알콜, 예를 들면 메탄올, 에탄올 등이 사용될 수 있다. 이어지는 코팅이 예를 들면 용액에서 세정된 케리어를 담그는 것으로, 스핀 코팅에 의해, 또는 다른 코팅 기술에 의해 행해질 수 있다. 케리어층으로부터 용매를 휘발한 후, 실란기는 반응성에 따라서 침지된 케리어를 가열하는 것으로 케리어에 커플되어진다. 이어서 비결합된 실란 부분은 용매로 세정되어 질 수 있다.
화학식 Ⅰ의 실란 유도체 또는 화학식 Ⅰ의 실란 유도체를 포함하는 혼합물로부터 제조된 층은 이렇게 또는 유사한 방식으로 선형의 편극된 광선에 노출되는 것으로 이합체화될 수 있다. 케리어에 커플되어진 화학식 Ⅰ의 분자 유니트의 공간적으로 선택적인 조사에 의해, 표면의 매우 특이 영역이 배향되어질 수 있고, 동시에 또한 이합체화에 의해 안정화되어진다.
따라서, 선택된 영역에서 배향층의 제조를 위해, 배향되어지는 영역이 편광체 또는 선택적으로 구조를 재생하기 위한 마스크를 이용하여 예를 들면 고압 수은램프, 제논램프 또는 펄스된 UV 레이저에 노출되어질 수 있다. 노출 시간은 각각의 램프의 전력에 의존되고, 몇분에서 수 시간으로 다양할 수 있다. 그러나, 이합체화는 또한 가교반응에 적합한 방사선 만을 통과하게 하는 필터의 사용으로 균질한 층의 조사에 의해 효과가 나타날 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 Ⅰ의 광가교성 실란 유도체는 하기의 실시예 1 내지 5로 추가로 설명한다.
광가교성층의 제조는 실시예 6에서 설명한다.
실시예 7 및 8은 액정용 배향층의 제조방법을 나타내고 있다.
실시예
실시예 1:
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염
6-히드록시헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염 0.45g, 메틸렌 클로라이드 20㎖, 3-트리에톡시실라닐프로필 이소시아네이트 0.36㎖ 및 디부틸틴 디라우레이트 0.09㎖의 혼합물을 19시간 동안 환류했다. 그 후, 이 반응 용액을 탈수시키고 잔여물을 3:1 톨루엔/에틸 아세테이트를 사용한 실리카 겔 150g을 통한 크로마토그래피로 정제하였다. 이것으로 6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 3,4-디메톡시신남산염(1max(CH2Cl2):322nm(e=19027)) 0.470g을 얻었다.
출발 물질로서 사용된 6-히드록시헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염는 하기와 같이 제조하였다.
6-히드록시헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염
1,8-디아자비시클로[5.4.0]언덱-7-엔 (1.5-5) 0.72㎖와 디메틸포름아미드 5㎖로 이루어진 용액을 디메틸포름아미드 10㎖중 (E)-3,4-디메톡시신남산 1.0g의 용액에 실온에서 10분동안 적가하였다. 이어서, 이 반응 혼합물을 80℃까지 가열한 다음, 테트라부틸암모니움 아이오다이드 0.18g 및 6-클로로헥사놀 0.71㎖을 계속해서 첨가하고, 그 다음엔 상기 반응을 19시간 동안 지속시켰다. 그 후, 상기 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고, 디메틸 에테르와 1N 염산 사이에서 분배하고, 유기상을 포화 염화 나트륨 용액으로 여러번 씻어내었다. 그 다음에 유기상을 황산 마그네슘을 통해 건조하고, 여과하고, 탈수하였다. 3:2 톨루렌/에틸 아세테이트를 사용한 실리카 겔 150g을 통한 잔여물의 크로마토그래피로 6-히드록시헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염 1.35g을 얻었다.
하기의 실란을 유사한 방법으로 제조하였다:
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-2-메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-옥틸옥시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-에톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-프로폭시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-부톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-펜틸옥시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-헥실옥시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-도데실옥시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-플루오로신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-플루오로신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-클로로신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-클로로신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-트리플루오로메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-아세트아미도신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-펜타노일아미노신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-데카노일아미노신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3,5-디메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-2,5-디메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-메톡시-4-프로폭시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-메톡시-4-옥틸옥시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-데실옥시-4-메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-플루오로-4-메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-클로로-4-메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-프로필-4-메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3,4,5-트리메톡시신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3,4-디플루오로신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-2,3-디플루오로신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3,4,5-트리플루오로신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-플루오로-4-클로로신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-에톡시-4-아세트아미도신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-(4-메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-메톡시-4-(4-메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-(3,4-디메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-메톡시-4-(3,4-디메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-에톡시-4-(3,4-디메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-(4-메톡시페닐)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-(3,4-디메톡시페닐)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-(4-에틸페닐)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-(4-헥실페닐)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-(트랜스-4-펜틸시클로헥실)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-(시스-4-펜틸시클로헥실)신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-[(트랜스-4-펜틸시클로헥실)메톡시]신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-[(시스-4-펜틸시클로헥실)메톡시]신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-[4-(트랜스-4-펜틸시클로헥실)페닐]신남산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-4-[4-(시스-4-펜틸시클로헥실)페닐]신남산염;
실시예 2
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염
헥스-5-에닐 3,4-디메톡시신남산염 0.50g, 톨루엔 1.0㎖, 트리에톡시실란 2.9㎖ 및 이소프로판올 10㎖중 헥사클로로(Ⅳ) 플라틴산 육수화물 134㎎의 용액 0.02㎖의 혼합물을 40℃에서 밤새도록 반응하도록 하였다. 이어서, 상기 반응 혼합물을 실온까지 냉각하고 실리카 겔 패드를 통해 여과하고 여과액을 완전히 탈수하였다. 실리카 겔을 통한 잔여물의 크로마토그래피로 6-트리에톡시실라닐헥실 3,4-디메톡시신남산염을 얻었다.
출발 물질로서 사용된 헥스-5-에닐 3,4-디메톡시신남산염은 하기와 같이 제조하였다:
헥스-5-에닐 3,4-디메톡시신남산염
디메틸포름아미드 5㎖중의 1,8-디아조비시클로[5.4.0]언덱-7-엔 (1.5-5) 0.72㎖로 이루어진 용액을 3,4-디메톡시신남산 1.0g과 디메틸포름아미드 10㎖의 혼합물에 실온에서 10분동안 적가하였다. 상기 반응 혼합물을 80℃까지 가열한 다음, 디메틸포름아마이드 5㎖중 6-브로모헥센 0.71㎖의 용액을 50분 동안 적가하고 이 반응을 80℃에서 1시간 동안 지속시켰다. 이어서, 상기 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 디에틸 에테르와 1N 염산 사이에 분배하고, 유기상을 포화 염화 나트륨 용액으로 여러번 씻어낸다. 그 후, 유기상을 황산 마그네슘을 통해 건조하고 여과하고 여과액을 탈수하였다. 실리카 겔을 통한 잔여물의 크로마토그래피로 헥스-6-에닐 3,4-디메톡시신남산염을 얻었다.
하기의 실란 유도체는 유사한 방법으로 제조할 수 있다:
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-2-메톡시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-3-메톡시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-옥틸옥시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-4-메톡시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-4-에톡시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-4-프로폭시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-부톡시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-4-펜틸옥시신남산염;
8-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-헥실옥시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-도데실옥시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-플루오로신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-플루오로신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-클로로신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-클로로신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-4-트리플루오로메톡시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-아세트아미도신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-4-아세트아미도신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-펜타노일아미노신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-데카노일아미노신남산염;
5-트리에톡시실라닐펜틸 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
7-트리에톡시실라닐헵틸 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
9-트리에톡시실라닐노닐 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
10-트리에톡시실라닐데실 (E)-3,4-메톡시신남산염;
11-트리에톡시실라닐언데실 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
12-트리에톡시실라닐도데실 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3,5-디메톡시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-2,5-디메톡시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-3-메톡시-4-프록폭시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-메톡시-4-옥틸옥시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-데실옥시-4-메톡시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-플루오로-4-메톡시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-3-클로로-4-메톡시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-3-프로필-4-메톡시신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3,4,5-트리메톡시신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-3,4-디플루오로신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-2,3-디플루오로신남산염;
8-트리에톡시실라닐옥틸 (E)-3,4,5-트리플루오로신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-플루오로-4-클로로신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-에톡시-4-아세트아미도신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(4-메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-메톡시-4-(4-메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(3,4-디메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-메톡시-4-(3,4-디메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3-에톡시-4-(3,4-디메톡시벤조일옥시)신남산염;
실시예 3
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산염
상기 화합물은 6-브로모헥센으로 (E)-4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산을 에스테르화하고, 얻어진 헥스-5-에닐 (E)-4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산염과 트리에톡시실란의 연이은 반응에 의한 실시예 2와 유사하게 제조하였다.
출발 물질로서 사용된 (E)-4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산을 다음 방법으로 제조하였다.
4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]벤즈알데히드
디이소부틸알루미늄 수소화물 용액(톨루엔 중 20%) 35.5㎖를 톨루엔 150㎖중 Mol. Cryst. Liq. Cryst. 53, 147(1979)에 따라 제조된 4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]벤조니트릴 10.4g의 현탁액에 0℃에서 10분 동안 적가하였다. 이어서, 상기 반응 혼합물을 실온까지 서서히 데우고, 추가적으로 3.5시간 동안 반응시켰다. 그 후, 1N의 염산을 천천히 적가하고, 교반을 1시간 동안 수행한 다음, 반응 혼합물을 물과 메틸렌 클로라이드 사이에서 분배하였다. 이어서, 유기상을 물로 여러번 씻어내고, 황산 마그네슘을 통해 건조하고, 여과하고, 탈수하였다. 에틸 아세테이트/메틸렌 클로라이드로부터의 결정화로 4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]벤즈알데히드를 얻었다.
메틸 4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산염
1.6N의 부틸리튬 용액 27.6㎖를 건조된 테트라히드로퓨란 50㎖중 트리메틸 포스포노아세테이트 6.4㎖의 용액에 0℃에서 10분 동안 적가하였다. 교반을 0℃에서 1.5시간 동안 수행한 다음, 건조된 테트라히드로퓨란 50㎖중 원료 4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]벤즈알데히드 10.3g의 용액을 같은 온도에서 5분 동안 적가하였다. 이어서, 상기 혼합물을 천천히 실온까지 데우고 15시간 동안 반응 시켰다. 이어서, 이 반응 혼합물을 메틸렌 클로라이드와 1N 염산 사이에 분배하고, 유기상을 포화 중탄산 나트륨 용액과 물로 씻어내고, 황산 마그네슘을 통해 건조하고, 탈수하였다. 에틸 아세테이트/헥산(1:9)을 사용한 실리카 겔을 통한 크로마토그래피와 핵산/에틸 아세테이트로부터 연이은 반복되는 결정화로 메틸 4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산염을 얻었다.
4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산
메틸 4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산염 8g과 10% 메탄올성 수산화칼륨 용액의 혼합물을 실온에서 16시간 동안 유지시켰다. 그 후에, 수성의 1N 황산으로 계속적으로 교반하고 냉각하면서 산성화하고, 메틸렌 클로라이드로 추출하고, 유기상을 물로 여러번 씻어내고, 황산 마그네슘을 통해 건조하고, 탈수하였다. 헥산/에틸 아세테이트로부터의 결정화로 4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산을 얻었다.
하기의 실란 유도체는 유사한 방법으로 제조할 수 있다:
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(4-메톡시페닐)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(4-트리플루오로메톡시페닐)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(4-데시클로페닐)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-[4-(3,3,4,4,5,5,6,6,6-노나플루오로헥실옥시)페닐]신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(3,4-디메톡시페닐)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(3-메톡시-4-옥틸옥시페닐)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(3-옥틸옥시-4-메톡시페닐)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(4-에틸페닐)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(4-헥실페닐)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(트랜스-4-펜틸시클로헥실)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-(시스-4-펜틸시클로헥실)신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-[(트랜스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-[4-(시스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-[4-트랜스-4-펜틸시클로헥실)페닐]신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-[4-(시스-4-펜틸시클로헥실)페닐]신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-{4-[트랜스-4-옥틸시클로헥실)메톡시]페닐}신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-{4-[시스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]페닐}신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-{트랜스-4-[(트랜스-4-펜틸시클로헥실)시클로헥실]메톡시}신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-{시스-4-[(트랜스-4-펜틸시클로헥실)시클로헥실]메톡시}신남산염;
6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-{트랜스-4-[(시스-4-펜틸시클로헥실)시클로헥실]메톡시}신남산염;
실시예 4
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염
상기 화합물은 6-클로로헥사놀로 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산을 에스테르화하고, 얻어진 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염과 트리에톡시실라닐프로필 이소시아나이트의 연이은 반응에 의해 실시예 1과 유사하게 제조하였다.
출발 물질로서 사용된 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산은 다음 방법으로 제조하였다.
6-브로모-2-헵틸옥시나프탈렌
6-브로모-2-나프톨 5g, 디메틸 술폭시드 50㎖, 6-브로모헵탄 3.9㎖, 칼륨 아이오다이드 7.1g 및 고진공내 80℃에서 활성화된 제분된 탄산 칼륨 7.1g의 혼합물을 16시간 동안 65℃에서 가열하였다. 이어서, 이것을 냉각하고 에틸 아세테이트와 물 사이에서 분배하고, 유기상을 물로 여러번 씻어내고, 황산 마그네슘을 통해 건조하고, 여과하고, 탈수하였다. 톨루엔을 사용한 실리카 겔 200g을 통한 잔여물의 크로마토그래피와 톨루엔/헥산(8:1)으로 부터 연이은 결정화로 6-브로모-2-헵틸옥시나프탈렌을 얻었다.
메틸 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염
6-브로모-2-헵틸옥시나프탈렌 5.2g, 트리에틸아민 25㎖, 메틸 아크릴산염 4.3㎖, 팔라듐아세테이트 0.072g 및 트리-오-톨리포스핀 0.392g의 혼합물을 16시간 동안 환류하였다. 이어서, 반응 혼합물을 냉각하고, 에틸 아세테이트와 물 사이에서 분배하고, 유기상을 물로 씻어내고, 황산 마그네슘을 통해 건조하고, 여과하고, 탈수하였다. 잔여물은 톨루엔/에틸 아세테이트(3:1)를 사용한 실리카 겔 250g을 통해 크로마토그래피하고, 이어서, 톨루엔으로부터 결정화하였다. 이것으로 (E)-3-(헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염을 얻었다.
(E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산
메틸 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염 0.8g과 10% 메탄놀성 탄산칼륨 용액 10㎖의 혼합물을 실온에서 16시간 동안 유지시켰다. 그 후에, 수성의 1N 황산으로 계속적으로 교반하고 냉각하면서 산성화하고, 메틸렌 클로라이드로 추출하고, 유기상을 물로 여러번 씻어내고, 황산 마그네슘을 통해 건조하고, 탈수하였다. 헥산/에틸 아세테이트로부터의 결정화로 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산을 얻었다.
하기의 실란은 유사한 방법으로 합성할 수 있다:
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-에톡시나프트-2-일)아크릴산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-프로폭시나프트-2-일)아크릴산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-부톡시나프트-2-일)아크릴산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-펜틸옥시나프트-2-일)아크릴산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-헥실옥시나프트-2-일)아크릴산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-옥틸옥시나프트-2-일)아크릴산염;
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-도데실옥시나프트-2-일)아크릴산염;
4-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)부틸 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염;
5-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)펜틸 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염;
8-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)옥실 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염;
6-(2-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염;
6-(2-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-{6-[(트랜스-4-프로필시클로헥실)메톡시]나프트-2-일)아크릴산염;
6-(2-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-{6-[(시스-4-프로필시클로헥실)메톡시]나프트-2-일)아크릴산염;
6-(2-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-{6-[(트랜스-4-데실시클로헥실)메톡시]나프트-2-일)아크릴산염;
6-(2-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-{6-[(시스-4-데실시클로헥실)메톡시]나프트-2-일)아크릴산염;
실시예 5
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염
트리클로로실란 5㎖을 건조된 테트라히드로퓨란 20㎖중의 H2PtCl60.1g의 용액에 교반하는 동안 첨가하였다. 건조된 테트라히드로퓨란 20㎖중에 용해되어 있는 헥스-5-에닐 (E)-3,4-디메톡시신남산염 14.8g의 용액을 상기 용액에 조심스럽게 적가하였다. 그 후, 교반을 실온에서 5시간 동안 수행한 다음 50℃에서 16시간 동안 수행하였다. 상기 반응 혼합물을 물분사(water-jet) 펌프에 의해 만들어진 진공에서 농축하고, 감압하에서 콜드 트랩(cold trap)을 사용한 오일 펌프 방법에 의해 잔여 용매와 트리클로로실란을 완전히 제거하였다. 이에 의해 미정제 6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염이 생성되며, 보관을 위해 건조된 테트라하이드로퓨란에 용해하였다.
출발 물질로서 요구되는 헥스-5-에닐 (E)-3,4-디메톡시신남산염의 제조는 실시예 2에 기재되어있다.
다음의 실란 유도체는 유사한 방법으로 제조할 수 있다:
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-2-메톡시신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-3-메톡시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3-헥실옥시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-메톡시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-에톡시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-프로폭시신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-4-부톡시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-펜틸옥시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-헥실옥시신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-4-도데실옥시신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-3-플루오로신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-4-플루오로신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-3-클로로신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-4-클로로신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-트리플루오로메톡시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-아세트아미도신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-4-아세트아미도신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-펜타노일아미노신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-데카노일아미노신남산염;
5-트리클로로실라닐펜틸 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
7-트리클로로실라닐헵틸 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
9-트리클로로실라닐노닐 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
10-트리클로로실라닐데실 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
11-트리클로로실라닐언데실 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
12-트리클로로실라닐도데실 (E)-3,4-디메톡시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3,5-디메톡시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-2,5-디메톡시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3-메톡시-4-프로폭시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3-메톡시-4-옥틸옥시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3-데실옥시-4-메톡시신남산염;
7-트리클로로실라닐헵틸 (E)-3-플루오로-4-메톡시신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-3-클로로-4-메톡시신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3-프로필-4-메톡시신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-3,4,5-트리메톡시신남산염;
9-트리클로로실라닐노닐 (E)-3,4-디플루오로신남산염;
10-트리클로로실라닐데실 (E)-2,3-디플루오로신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3,4,5-트리플루오로신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-3-플루오로-4-클로로신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3-에톡시-4-아세트아미도신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-(4-메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3-메톡시-4-(4-메톡시벤조일옥시)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-(3,4-디메톡시벤질옥시)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3-메톡시-4-(3,4-디메톡시벤질옥시)신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-3-에톡시-4-(3,4-디메톡시벤질옥시)신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-4-(4-메톡시페닐)신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-4-(4-트리플루오로메톡시페닐)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-(4-데실옥시페닐)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-[4-(6,6,6-트리플루오로헥실옥시)페닐]신남산염;
8-트리클로로실라닐옥틸 (E)-4-(3,4-디메톡시페닐)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-(3-메톡시-4-헥실옥시페닐)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-(3-헥실옥시-4-메톡시페닐)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-(4-프로필페닐)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-(4-데실페닐)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-(트랜스-4-헥실시클로헥실)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-(시스-4-헵틸시클로헥실)신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-[(트랜스-4-헥실시클로헥실)메톡시]신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-[(시스-4-헥실시클로헥실)메톡시]신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-[4-(트랜스-4-펜틸시클로헥실)페닐]신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-[4-(시스-4-펜틸시클로헥실)페닐]신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-{4-[(트랜스-4-헥실시클로헥실)메톡시]페닐}신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-{4-[(시스-4-헵틸시클로헥실)메톡시]페닐}신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-{트랜스-4-[(트랜스-4-페닐시클로헥실)시클로헥실]메톡시}신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-{시스-4-[(트랜스-4-헥실시클로헥실)시클로헥실]메톡시}신남산염;
6-트리클로로실라닐헥실 (E)-4-{트랜스-4-[(시스-4-헵틸시클로헥실)시클로헥실]메톡시}신남산염;
실시예 6
광가교층의 제조
6-(3-트리에톡시실라닐프로필카르모일옥시)헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염 0.02g을 프로판올 2㎖중에 용해하였다. 이 용액을 1000rpm에서 스핀-코팅(spin-coating)에 의해 세척된 유리판(19×26㎜)에 바른 다음 30분 동안 130℃의 온도에서 가열하였다.
이어서, 이러한 방법으로 처리된 유리판을 15분 동안 초음파 바스(ultrasonic bath)에서 에탄올로 세척하였다.
실시예 7
액정용 배향층의 제조
실시예 6에서 기재된 코팅된 유리판을 고압 수은램프의 선형으로 편극된 UV광에 1분 동안 노출하였다. 그 다음에 액정층을 스핀-코팅에 의한 코팅된 판에 발랐다. 이어서, 배향된 액정 분자의 단축의 복굴절층을 편광 현미경으로 그 위에서 관찰할 수 있었다. 경사 보정판의 도움으로, 배향 방향이 실란층의 노출 동안 UV광 집합의 편광 방향에 해당한다는 것을 알 수 있었다.
실시예 8:
정의된 경사각을 가지는 배향층의 제조
실시예 6에 따른 6-(3-트리에폭시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)- 3,4-디메톡시신남산염으로 코팅된 두 개의 유리판을 3분 동안 선형 편광된 UV광에 노출하였고, 이 광의 입사 방향은 판의 법선에 대해 상대적으로 70°기울어졌다. 광의 편광 방향은 광의 입사 방향과 판의 법선에 의해 정의된 평면에 있었다. 이어서, 두 개의 판을 20㎜의 판 공간을 가지는 액정셀을 주기위해 코팅된 면이 안쪽으로 마주보도록 조립하였고, 그 결과 판이 노출되는 동안 편광과 광 입사에 의해 정의되는 방향이 서로에 대해 평행하였다. 이어서, 셀을 100℃의 온도에서 로릭 아게로부터의 액정 혼합물 3010으로 충진하였고, 액정 혼합물은 충전 과정동안 등방성상으로 있다. 셀을 1℃/분 속도로 점차적으로 실온으로 냉각하였다. 그 다음에 일정하게 배향된 액정층이 교차 편광기 사이에서 검출되었다. 결정회전 방법의 도움으로 측정된 이 평행한 셀의 경사각은 0.2。였다.
본 발명에 따른 광가교성 실란 유도체는 종래에 사용되어 온 신남산 중합체와 실란의 단점, 즉 광화학적 장기간 안정성의 부족, 특히 편극된 광선에 노출후 경사각의 부족과 같은 문제점을 해결하여 안정하고 많이 분리되는 배향패턴을 만들 수 있다.

Claims (10)

  1. 하기의 식 Ⅰ의 실란.
    화학식 Ⅰ
    여기서, X1, X2및 X3는 알킬, 알콕시 또는 할로겐을 나타내지만, 이들 래디칼의 적어도 하나는 알콕시 또는 할로겐이고,
    S1은 플루오린, 클로린 또는 시아노기에 의해 임의로 단일- 또는 다치환된 직쇄 또는 분지된 알킬렌기 -(CH2)r-, 또는 식 -(CH2)r-L-(CH2)s-의 사슬을 나타내고, 여기서 L은 단일결합 또는 O, COO, OOC, NR1, NR1-CO-, CO-NR1, NR1-COO, COO-NR1, NR1-CO-NR1, -CH=CH- 또는 -C≡C-와 같은 연결 관능기를 나타내고, R1은 수소 또는 저급 알킬을 나타내고, r 및 s는 각각 1 내지 20의 정수를 나타내되, r + s ≤ 25이고,
    고리 A는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시 치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,3-디옥산-2,5-디일, 시클로헥산-1,4-디일, 피페리딘-1,4-디일 또는 피페라진-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고,
    고리 B는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시 치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고,
    K는 수소, 플루오린, 클로린, 시아노, 니트로 또는 플루오린, 클로린, 시아노 또는 니트로기에 의해 임의로 치환되는 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬, 알콕시, 알킬-COO, 알킬-CO-NR2또는 알킬-OCO기이고, 여기서 하나의 CH2기 또는 복수개의 비근접 CH2기는 선택적으로 O, CH=CH 또는 C≡C에 의해 교체될 수 있고, R2는 수소 또는 저급 알킬을 나타내고,
    Y1및 Y2는 서로 각각, 단일 공유 결합, (CH2)t-, -O-, -CO-, -CO-O-, O-OC-, -NR3-, -CO-NR3-, -R3N-CO-, -(CH2)u-O-, -O-(CH2)u-, -(CH2)u-NR3- 또는 -NR3-(CH2)u-이고, 여기서 R3는 수소 또는 저급 알킬을 나타내고, t는 1 내지 4의 정수를 나타내고, u는 1 내지 3의 정수를 나타내고, m 및 n은 서로 각각 0 또는 1을 나타내고,
    고리 C는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시 치환된 페닐렌, 피리미딘-2,5- 또는 3,5-디일, 피리드-2,5- 또는 -2,4-디일 또는 -2,6-디일, 2,5-티오페닐렌, 2,5-퓨라닐렌, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고,
    Z는 -O- 또는 -NR4-를 나타내고, R4는 수소 또는 저급 알킬을 나타낸다.
  2. 제 1항에 있어서,
    X1, X2, X3, S1, K, m 및 n은 청구항 1항에서와 동일한 의미를 가지며,
    고리 A는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고,
    고리 B는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고,
    Y1및 Y2는 서로 독립적으로, 단일 공유 결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O- 또는 -O-OC-를 나타내고,
    고리 C는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 1,3- 또는 1,4-페닐렌, 피리미딘-2,5-디일, 피리드-2,5-디일, 2,5-퓨라닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고,
    Z는 -O-를 나타내는 화학식 Ⅰ의 실란.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    X1, X2, X3, S1, K 및 m은 청구항 1항에서와 동일한 의미를 가지며,
    n은 0을 나타내고,
    고리 B는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고,
    Y2는 단일 공유 결합, -CO-O- 또는 -CH2-O-를 나타내고,
    고리 C는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시-치환된 1,3- 또는 1,4-페닐렌 또는 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고,
    Z는 -O-를 나타내는 화학식 Ⅰ의 실란.
  4. 제 3항에 있어서,
    6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염,
    6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염,
    6-트리클로로실라닐헥실 (E)-3,4-디메톡시신남산염,
    6-트리에톡시실라닐헥실 (E)-4-[(트랜스-4-헵틸시클로-헥실)메톡시]신남산염,
    6-(3-트리에톡시실라닐프로필카바모일옥시)헥실 (E)-3-(6-헵틸옥시나프트-2-일)아크릴산염인 실란.
  5. 제 1항에 정의된 화학식 Ⅰ의 광가교성 실란 유도체가 적어도 하나 포함된 적어도 두 개의 성분으로 이루어진 광가교성 혼합물.
  6. 제 5항에 있어서, 하나 이상의 제 1항에서 정의된 화학식 Ⅰ의 광가교성 실란 유도체에 추가로, 하기식 Ⅱ의 비가교성 실란 유도체를 하나 이상 포함하는 광가교성 혼합물.
    화학식 Ⅱ
    여기서 X1, X2, X3및 S1은 청구항 1항에서와 동일한 의미를 가지며, M은 저급 알킬, 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환된 저급 알킬, 저급 알콕시, 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환된 저급 알콕시 또는 하기의 화학식 Ⅲ의 메소제닉 래디칼을 나타내고,
    화학식 Ⅲ
    여기서, Y1, Y2, m 및 n은 청구항 1항에서와 동일한 의미를 가지며,
    A1, A2, A3는 비치환된 또는 플루오린-, 클로린-, 시아노-, 알킬- 또는 알콕시 치환된 페닐렌, 피리드-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 2,6-나프틸렌, 1,3-디옥산-2,5-디일 또는 시클로헥산-1,4-디일을 나타내고, 이것은 알킬 및/또는 알콕시 치환체가 플루오린에 의해 단일- 또는 다치환되는 것을 가능하게 하고, 고리의 적어도 하나는 페닐렌 또는 시클로헥실렌과 다르고,
    Q는 하나 이상의 수소 원자가 플루오린으로 교체될 수 있는 저급 알킬 또는 알콕시를 나타내거나 또는 플루오린, 클로린, 시아노 또는 니트로기를 나타낸다.
  7. 제 6항에 있어서, n은 0을 나타내고, m은 0 또는 1을 나타내고, A2및 A3는 페닐렌 또는 시클로헥실렌을 나타내고, Y1및 Y2는 단일 공유 결합, -CH2CH2-, -O-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O- 또는 -O-OC를 나타내고, Q는 임의로 플루오린 치환된 저급 알킬 또는 알콕시, 플루오린, 클로린 또는 시아노기를 나타내는 광가교성 혼합물.
  8. 제 7항에 있어서, m은 0을 나타내고, A3는 페닐렌 또는 시클로헥실렌을 나타내고, Q는 임의로 플루오린 치환된 저급 알킬 또는 알콕시기를 나타내는 광가교성 혼합물.
  9. 액정용 배향층을 제조하기 위해 및 광학 성분, 특히 혼성층 기재의 제조를 위해 제 1항 내지 제 4항중 어느 하나의 항에 따른 광가교성 실란 유도체의 용도.
  10. 액정용 배향층을 제조하기 위해 및 광학 성분, 특히 혼성층 기재의 제조를 위한 제 5항 내지 제 8항중 어느 하나의 항에 따른 광가교성 실란 유도체의 용도.
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