介晶化合物的制作方法

1.本发明涉及任选地可聚合的介晶(mesogen)化合物、包括此类介晶化合物的液晶组合物和包括此类介晶化合物的光学元件，这些任选地可聚合的介晶化合物包括其上键合有三个或四个单独的延伸部分的多价非介晶的核，其中每个延伸部分依次独立地包括连接基团和介晶基团。


背景技术：

2.液晶的分子典型地能够在基本上一个方向上彼此配向，这导致流体材料具有各向异性特性，如在光学特性、电磁特性和/或机械特性方面。介晶典型地被描述为液晶材料的主要单元或基本单元(或链段或基团)，其在液晶(如，存在的其他液晶材料)之中和之间诱导、和/或被诱导结构有序性。
3.液晶聚合物是在液相中时能够形成高度有序结构的区域的聚合物。液晶聚合物具有广泛的用途，包括工程塑料和用于液晶显示器(lcd)的凝胶。液晶聚合物的结构可以被描述为由密堆积的细长聚合物链构成，这些细长聚合物链提供几乎到聚合物熔点的自增强。
4.由于分子结构的光学各向异性、或杂质的存在、或二色性染料和/或光致变色-二色性材料的存在，二色性可发生在包括介晶化合物的液晶中。如本文所使用的，术语“二色性(dichroism)”和类似术语，如“二色性的(dichroic)”意指比另一正交平面偏振分量更强地吸收辐射(包括透射和/或反射辐射)的两个正交平面偏振分量中的一者的能力。光致变色-二色性材料具有光致变色性和二色性两者。在一些情况下，光致变色-二色性材料可以被描述为包括其上共价附接有至少一个延长基团的光致变色分子(或核、或部分)，该至少一个延长基团的至少一部分能够与介晶材料配向(或通过介晶材料进行配向)。
5.当与液晶材料(如介晶化合物)结合使用时，可以增强光致变色-二色性化合物的二色性(如偏振效率和吸收比)。虽然不旨在受任何理论的束缚，但基于手边的证据，认为光致变色-二色性化合物与配向的介晶化合物的配向增强了光致变色-二色性化合物的二色性，如改善的吸收比(ar)值。
6.光致变色-二色性化合物的光致变色特性可通过化学环境增强，该化学环境允许其光致变色部分有效地经历吸收(或着色状态)与非吸收(或非着色状态)之间的可逆构象变化。可量化光致变色特性的实例包括但不限于褪色速率(有时称为褪色半衰期，t
1/2
)；光密度变化(有时指定为δod)；饱和时的光密度变化(δod)；灵敏度(有时指定为δod/min)；以及光致变色化合物吸收活化光致变色化合物所需辐射的效率(有时指定为色度)。在增强光致变色-二色性化合物的二色性部分的二色性的同时，由配向的介晶化合物提供的化学环境在一些情况下可以提供不利地约束或限制光致变色-二色性化合物的光致变色部分的有效可逆构象变化的化学环境。
7.希望开发能够进一步增强二色性材料的二色性的新的介晶化合物，如光致变色-二色性化合物。进一步希望此类新开发的介晶化合物保持或增强与其结合使用的光致变色-二色性材料的光致变色特性。


技术实现要素：

8.根据本发明，提供了一种含介晶的化合物，其由下式(i)表示，其中，v是3或4，t是0或1，(a)每个介晶，独立于每个v，由下式(ii)表示，其中对于式(ii)，p选自氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、环氧乙烷、羟基、伯氨基、羧酸、羧酸酯、硅氧烷、碳硅烷、氰基、或硝基；s1、s2、s3和s4每次出现时独立地选自间隔基单元，所述间隔基单元选自-ch
2-；-o-；-c(o)-；-n＝n-；-ch＝ch-；-c≡c-；-ch＝n-；-cf
2-；或-nh-，前提是当两个包含杂原子的间隔基单元连接在一起时，所述间隔基单元连接成使得杂原子彼此不直接连接；d是0至20；e、f和g每次出现时独立地是0至3；q1、q2和q3每次出现时独立地是选自由以下项组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂脂环族基团；未取代或取代的芳基；和未取代或取代的杂芳基；其中每个脂环族基团取代基、每个杂脂环族基团取代基、每个芳基取代基、和每个杂芳基取代基在每种情况下独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的；并且e’和f’每次出现时独立地为从0至6，前提是e’和f’的总和为至少2；(b)每个-l-，独立于每个v，由下式(iii)表示，-(a-b)
y-e-(iii)其中，(i)y是0至30；(ii)每个a，独立于每个y，是选自由单键、脂肪族基团、和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团；(iii)每个b，独立于每个y，是选自由以下项组成的组的二价基团：-o-；-c(o)o-；-oc(o)o-；-c(o)n(r1)-，其中r1是h或烷基；-nh-c(o)o-；-n(r2)c(o)n(r2)-，其中每个r2独立
地选自h或烷基；其中n是1至4，每个ra独立地选自甲基、乙基、或苯基，并且每个r3，独立于每个n，独立地选自甲基、乙基、或苯基；其中t’是从1至4，u’，独立于每个t’，是从1至5，每个r
16
，独立于每个t’，独立地选自甲基、乙基、或苯基，并且每个r
17
独立地选自甲基、乙基、或苯基；以及-si(r5)(r5)-，其中每个r5独立地选自甲基、乙基、或苯基；并且(iv)e是选自由脂肪族基团和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团；(c)x是选自由以下项组成的组的多价基团：si；n；ge；p(即，磷)；具有从2至6个si原子的硅氧烷；具有从2至5个si原子和从1至5个在每对si原子之间的亚甲基的碳硅烷；未取代或取代的具有从1至10个碳原子的脂肪族基团；未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂脂环族基团；未取代或取代的芳基；和未取代或取代的杂芳基；其中每个脂肪族基团取代基、每个脂环族基团取代基、每个杂脂环族基团取代基、每个芳基取代基、和每个杂芳基取代基在每种情况下独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的；并且(d)r4选自由以下项组成的组：-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的；＝o；和未取代或取代的苯基，其中每个苯基取代基独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的，前提是至少一个介晶包括至少四个环状基团，并且前提是每个-l-独立地包括至少15个键的平均链长，并且前提进一步是至少一个-l-包括至少25个键的平均链长。
9.进一步根据本发明，提供了包含如参照式(i)所述的本发明的含介晶的化合物的液晶组合物。
10.进一步根据本发明，提供了一种光学元件，其包括基材；和在所述基材的表面的至少一部分上的层，其中所述层包含如参照式(i)所述的本发明的含介晶的化合物。
11.在权利要求书中具体指出了表征本发明的特征，将其附在本披露内容中并使其构成本披露内容的一部分。从以下详细说明中将更全面地理解本发明的这些和其他特征、其操作优点以及通过其使用所获得的特定目的，在以下详细说明中展示并描述了本发明的非限制性实施例。
具体实施方式
12.如由式(i)表示的本发明的介晶化合物在本文中被称为“介晶化合物(mesogen compound)”、“介晶的化合物(mesogenic compound)”、“含介晶的化合物”、“星形介晶化合
物”、和“星形含介晶的化合物”。
13.如本文所使用的，冠词“一个/种(a/an)”、以及“所述(the)”包括复数指示物，除非另外清楚地且明确地限于一个指示物。
14.除非另有指明，否则本文所披露的所有范围或比率应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围或子比率。例如，叙述的范围或比率“1至10”应视为包括在最小值1与最大值10之间(并且包括端点)的任何和所有子范围；即，以最小值1或更大值开始并且以最大值10或更小值结束的所有子范围或子比率，如但不限于1至6.1、3.5至7.8、以及5.5至10。
15.如本文所使用的，除非另有指明，否则连接基团如二价连接基团的从左向右表示包括其他合适的取向，如但不限于从右向左取向。出于非限制性说明的目的，二价连接基团或等效地-c(o)o-的从左向右表示包括其从右向左表示或等效地-o(o)c-或-oc(o)-。
16.除了在操作实例中、或在另有指明的情况下，在说明书和权利要求书中所使用的表示成分、反应条件等的量的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约(about)”修饰。
17.如本文所使用的，聚合物的分子量值如重均分子量(mw)和数均分子量(mn)通过凝胶渗透色谱法使用合适的标准物(如聚苯乙烯标准物)来确定。
18.如本文所使用的，多分散性指数(pdi)值表示聚合物的重均分子量(mw)与数均分子量(mn)的比率(即，mw/mn)。
19.如本文所使用的，术语“聚合物”意指均聚物(例如，由单一单体种类所制备的)、共聚物(例如，由至少两种单体种类所制备的)、以及接枝聚合物。
20.如本文所使用的，
“…
中的至少一个/种”与
“…
中的一个/种或多个/种”同义，无论要素是结合地列出还是分离地列出。例如，短语“a、b、以及c中的至少一个/种”和“a、b、或c中的至少一个/种”各自意指a、b、或c中的任意一个/种，或者a、b、或c中的任意两个/种或更多个/种的任意组合。例如，单独的a；或单独的b；或单独的c；或a和b；或a和c；或b和c；或全部的a、b、以及c。
21.如本文所使用的，“选自(selected from)”与“选自(chosen from)”同义，无论要素是结合地列出还是分离地列出。进一步地，短语“选自a、b、以及c”和“选自a、b、或c”各自意指a、b、或c中的任意一个/种，或者a、b、或c中的任意两个/种或更多个/种的任意组合。例如，单独的a；或单独的b；或单独的c；或a和b；或a和c；或b和c；或全部的a、b、以及c。
22.本文中本发明的论述可以在某些限制内将某些特征描述为“具体地”或“优选地”(例如，在某些限制内，“优选地”、“更优选地”或“甚至更优选地”)。应理解，本发明不限于这些具体的或优选的限制或不受其限制，但是涵盖本披露的整个范围。
23.如本文所使用的，术语“光致变色”和类似术语(如“光致变色化合物”)意指具有响应于至少光化辐射的吸收而变化的对于至少可见辐射的吸收光谱。此外，如本文所使用的，术语“光致变色材料”意指适于显示光致变色特性(如适于具有响应于至少光化辐射的吸收而变化的对于至少可见辐射的吸收光谱)并且包含至少一种光致变色化合物的任何物质。
24.如本文所使用的，术语“光化辐射”意指能够在材料中引起响应的电磁辐射，如但
不限于将光致变色材料从一种形式或状态转变至另一种形式或状态，如本文进一步详细论述的。
25.如本文所使用的，术语“光致变色材料”包含热可逆光致变色材料和化合物以及非热可逆光致变色材料和化合物。如本文所使用的术语“热可逆光致变色化合物/材料”意指能够响应于光化辐射从第一状态(如“透明状态”)转换至第二状态(如“有色状态”)、并且响应于热能返回至第一状态的化合物/材料。如本文所使用的术语“非热可逆光致变色化合物/材料”意指能够响应于光化辐射从第一状态(如“透明状态”)转换至第二状态(如“有色状态”)、并且响应于与有色状态的吸收基本上相同波长的光化辐射返回至第一状态的化合物/材料。
26.如本文所使用的，为了修饰术语“状态”，术语“第一”和“第二”不旨在指任何特定顺序或时间顺序，而是指两种不同的条件或特性。出于非限制性说明的目的，光致变色化合物的第一状态和第二状态可以在至少一种光学特性方面不同，如但不限于可见辐射和/或uv辐射的吸收。因此，根据本文所披露的各种非限制性实施例，与本发明结合使用的光致变色化合物可以在第一和第二状态中的每一个中具有不同的吸收光谱。例如，虽然本文没有限制，与本发明结合使用的光致变色化合物可以在第一状态下是透明的并且在第二状态下是有色的。可替代地，与本发明结合使用的光致变色化合物可以在第一状态下具有第一颜色并且在第二状态下具有第二颜色。另外，与本发明结合使用的光致变色-二色性化合物可以在第一状态下具有第一配向，并且在第二状态下具有第二配向，其中第一配向和第二配向中的一种基本上未配向。
27.如本文所使用的，术语“光学”意指与光和/或视觉有关或者与光和/或视觉相关联。例如，根据本文所披露的各种非限制性实施例，光学制品或元件或装置可以选自：眼科制品、元件和装置，显示制品、元件和装置，窗，镜，以及有源和无源液晶盒制品、元件和装置。
28.如本文所使用的，术语“眼科”意指与眼睛和视觉有关或者与眼睛和视觉相关联。眼科制品或元件的非限制性实例包括矫正和非矫正镜片(其包括单视或多视镜片，多视镜片可以是分段的或非分段的多视镜片(如但不限于双焦镜片、三焦镜片和渐进镜片))，以及用于矫正、保护或增强(美容或其他)视觉的其他元件(其包括但不限于接触镜片、眼内镜片、放大镜片、以及保护性镜片或护目镜)。
29.如本文所使用的，术语“显示(display)”意指呈字、数字、符号、设计或图的信息的可见的或机器可读的表示。显示元件的非限制性实例包括屏幕、监视器、以及安全元件，如安全标记。
30.如本文所使用的，术语“窗”意指适于允许辐射透射穿过那里的孔。窗的非限制性实例包括汽车和飞机的透明体、挡风玻璃、滤光片、遮光器、以及光学开关。
31.如本文所使用的，术语“镜”意指镜面反射很大部分的入射光的表面。
32.如本文所使用的，术语“液晶盒”是指含有能够被有序化的液晶材料的结构。液晶盒元件的非限制性实例是液晶显示器。
33.如本文所使用的，空间或方向术语，如“左”、“右”、“内”、“外”、“在
…
上方”、“在
…
下方”等可以用于描述本发明的各种实施例。然而，应理解的是，本发明可以采取各种替代性的取向，并且因此，这样的术语不应被视为限制性的。
34.如本文所使用的，术语“形成在
…
上/在
…
上形成(formed over)”、“沉积在
…
上/在
…
上沉积(deposited over)”、“提供在
…
上/在
…
上提供(provided over)”、“施加在
…
上/在
…
上施加(applied over)”、“驻留在
…
上/在
…
上驻留(residing over)”或“定位在
…
上/在
…
上定位(positioned over)”意指形成、沉积、提供、施加、驻留或定位在上面、但不必然与下面的元件、或下面的元件的表面直接(或邻接)接触。例如，“放置在基材上”的层不排除位于所放置的或所形成的层与基材之间的相同或不同组成的一个或多个其他层、涂层、或膜的存在。
35.本文所提及的所有文献(如但不限于公布的专利和专利申请)，并且除非另有指明，否则均视为以其全文“通过援引并入”。
36.如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)”和类似术语(如“(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylic acid ester)”)意指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“(甲基)丙烯酸酯”(如关于本发明的介晶化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语(如“(甲基)丙烯酸酯基团”和“(甲基)丙烯酸酯取代基”)包括由-o-c(o)-c(r’)＝ch2表示的材料，其中r’是氢或甲基。如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸”意指甲基丙烯酸和/或丙烯酸。如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酰胺基”意指丙烯酰胺基(-n(h)-c(o)-c(h)＝ch2)和甲基丙烯酰胺基(-n(h)-c(o)-c(ch3)＝ch2)。
37.如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“羧酸”(如关于本发明的含介晶的化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语(如“羧酸基团”和“羧酸取代基”)包括由-c(o)oh表示的材料。
38.如本文所使用的，并且根据一些实施例，术语“羧酸酯”(如关于本发明的含介晶的化合物的基团和各种基团的取代基)以及相关术语(如“羧酯酸基团”和“羧酸酯取代基”)意指由-c(o)or表示的材料，其中r例如选自脂肪族基团、脂环族基团、杂脂环族基团、芳基、和杂芳基。
39.如本文所使用的，术语“脂肪族(的)”和相关术语(如“脂肪族基团”)意指以下非环状且非芳香族烃基：其包括至少一个碳原子，如1至20个碳原子，如c
1-c
20
脂肪族基团、或c
1-c
10
脂肪族基团、或c
1-c6脂肪族基团；可以是直链或支链的；任选地包括一个或多个内部和/或末端烯基(alkene group)(或烯基(alkenyl group))；并且任选地包括一个或多个内部和/或末端炔基(alkyne group)(或炔基(alkynyl group))。当包括两个或更多个烯基时，脂肪族基团的烯基可以是共轭的和/或非共轭的。当包括两个或更多个炔基时，脂肪族基团的炔基可以是共轭的和/或非共轭的。当包括至少一个烯基和至少一个炔基时，脂肪族基团的烯基和炔基可以相对于彼此是共轭的和/或非共轭的。
40.脂肪族基团的实例包括但不限于烷基。如本文所使用的，术语“烷基(alkyl)”和相关术语(如“烷基(alkyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少一个碳原子，如1至20个碳原子，如c
1-c
20
烷基、或c
1-c
10
烷基、或c
1-c6烷基；是直链或支链的；并且是饱和的(并且相应地不含烯基和炔基)。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、直链或支链戊基、直链或支链己基、直链或支链庚基、直链或支链辛基、直链或支链壬基、直链或支链癸基、直链或支链十一烷基、直链或支链十二烷基、直链或支链十三烷基、直链或支链十四烷基、直链或支链十五烷基、直链或支链十六烷基、直链或支链十七烷基、直链或支链十八烷基、直链或支链十九烷基、以及直链或支链二十烷基。
41.如本文所使用的，出于非限制性说明的目的，“直链或支链”基团(如但不限于直链或支链烷基)的叙述在本文应理解为包括亚甲基或甲基；直链的基团，如直链c
2-c
20
烷基；以及适当支化的基团，如但不限于支链c
3-c
20
烷基。
42.脂肪族基团的实例包括但不限于烯基。如本文所使用的，术语“烯基(alkenyl)”和相关术语(如“烯基(alkenyl group)”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，如2至20个碳原子，如c
2-c
20
烯基、或c
2-c
10
烯基、或c
2-c6烯基；是直链或支链的；并且包括一个或多个内部和/或末端烯基(alkene group)(或烯基(alkenyl group))。烯基的实例包括但不限于本文先前列举的直链或支链烷基的那些实例，其具有至少两个碳原子和至少一个烯基(alkene group)(或烯基(alkenyl group))，如但不限于乙烯基、直链或支链丙烯基、直链或支链丁烯基、直链或支链戊烯基、直链或支链己烯基等。
43.脂肪族基团的实例包括但不限于炔基。如本文所使用的，术语“炔基(alkynyl)”和相关术语(如“炔基(alkynyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，如2至20个碳原子，如c
2-c
20
炔基、或c
2-c
10
炔基、或c
2-c6炔基；是直链或支链的；并且包括一个或多个内部和/或末端炔基(alkyne group)(或炔基(alkynyl group))。炔基的实例包括但不限于本文先前列举的直链或支链烷基的那些实例，其具有至少两个碳原子和至少一个炔基(alkyne group)(或炔基(alkynyl group))，如但不限于乙炔基、丙炔基、丁炔基、直链或支链戊炔基、直链或支链己炔基等。
44.如本文所使用的，术语“卤代脂肪族(的)”和相关术语(如“卤代脂肪族基团”)意指以下非环状且非芳香族烃基：其包括至少一个碳原子，如1至20个碳原子，如c
1-c
20
卤代脂肪族基团、或c
1-c
10
卤代脂肪族基团、或c
1-c6卤代脂肪族基团；包括至少一个选自氟(f)、氯(cl)、溴(br)、和/或碘(i)的卤代基团；是直链或支链的；任选地包括一个或多个内部和/或末端烯基；并且任选地包括一个或多个内部和/或末端炔基。当包括两个或更多个烯基时，卤代脂肪族基团的烯基可以是共轭的和/或非共轭的。当包括两个或更多个炔基时，卤代脂肪族基团的炔基可以是共轭的和/或非共轭的。当包括至少一个烯基和至少一个炔基时，卤代脂肪族基团的烯基和炔基可以相对于彼此是共轭的和/或非共轭的。卤代脂肪族基团的至少一个可用氢、并且最高达全部可用氢可以被如选自氟(f)、氯(cl)、溴(br)、和/或碘(i)的卤代基团替代。相应地，如本文所使用的，术语“卤代脂肪族(的)”包括但不限于“全卤代脂肪族(的)”和相关术语，如“全卤代脂肪族基团”。
45.卤代脂肪族基团的实例包括但不限于卤代烷基。如本文所使用的，术语“卤代烷基(haloalkyl)”和相关术语(如“卤代烷基(haloalkyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少一个碳原子，如1至20个碳原子，如c
1-c
20
卤代烷基、或c
1-c
10
卤代烷基、或c
1-c6卤代烷基；是直链或支链的；包括至少一个如选自氟(f)、氯(cl)、溴(br)、和/或碘(i)的卤代基团；并且是饱和的(并且相应地不含烯基和炔基)。卤代烷基的至少一个可用氢、并且最高达全部可用氢可以被如选自氟(f)、氯(cl)、溴(br)、和/或碘(i)的卤代基团替代。相应地，如本文所使用的，术语“卤代烷基”包括但不限于“全卤代烷基(perhaloalkyl)”和相关术语，如“全卤代烷基(perhaloalkyl group(s))”。卤代烷基的实例包括但不限于以上列举的直链或支链烷基的那些实例，其包括至少一个卤代基团，如但不限于各自独立地包括至少一个卤代基团的卤代甲基、卤代乙基、直链或支链卤代丙基、直链或支链卤代丁基、直链或支链卤代戊基、直链或支链卤代己基等。
46.卤代脂肪族基团的实例包括但不限于卤代烯基。如本文所使用的，术语“卤代烯基(haloalkenyl)”和相关术语(如“卤代烯基(haloalkenyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，如2至20个碳原子，如c
2-c
20
卤代烯基、或c
2-c
10
卤代烯基、或c
2-c6卤代烯基；是直链或支链的；包括至少一个如选自氟(f)、氯(cl)、溴(br)、和/或碘(i)的卤代基团；并且包括一个或多个内部和/或末端烯基(alkene group)(或烯基(alkenyl group))。卤代烯基的实例包括但不限于以上列举的直链或支链烷基的那些实例，其具有至少两个碳原子、至少一个烯基(alkene group)(或烯基(alkenyl group))和至少一个卤代基团，如但不限于各自独立地包括至少一个卤代基团的卤代乙烯基、直链或支链卤代丙烯基、直链或支链卤代丁烯基、直链或支链卤代戊烯基、直链或支链卤代己烯基等。
47.卤代脂肪族基团的实例包括但不限于卤代炔基。如本文所使用的，术语“卤代炔基(haloalkynyl)”和相关术语(如“卤代炔基(haloalkynyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，如2至20个碳原子，如c
2-c
20
卤代炔基、或c
2-c
10
卤代炔基、或c
2-c6卤代炔基；是直链或支链的；包括至少一个如选自氟(f)、氯(cl)、溴(br)、和/或碘(i)的卤代基团(或卤素基团)；并且包括一个或多个内部和/或末端炔基(alkyne group)(或炔基(alkynyl group))。卤代炔基的实例包括但不限于以上列举的直链或支链烷基的那些实例，其具有至少两个碳原子、至少一个炔基(alkyne group)(或炔基(alkynyl group))和至少一个卤代基团，如但不限于各自独立地包括至少一个卤代基团的卤代乙炔基、卤代丙炔基、卤代丁炔基、直链或支链卤代戊炔基、直链或支链卤代己炔基等。
48.如本文所使用的，术语“脂环族(的)”和相关术语(如“脂环族基团”)意指以下环状且非芳香族烃基：其包括至少三个碳原子，如3至20个碳原子，如c
3-c
20
脂环族基团、或c
3-c
10
脂环族基团、或c
3-c8脂环族基团；任选地包括至少一个选自烯烃和/或炔烃的不饱和基团；并且任选地包括两个或更多个稠合的脂环族环。
49.脂环族基团的实例包括但不限于环烷基。如本文所使用的，术语“环烷基(cycloalkyl)”和相关术语(如“环烷基(cycloalkyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少三个碳原子，如3至20个碳原子，如c
3-c
20
环烷基、或c
3-c
10
环烷基、或c
3-c8环烷基；任选地包括至少一个选自烯烃和/或炔烃的不饱和基团；并且任选地包括两个或更多个稠合的环烷基环。环烷基的实例包括但不限于环丙基；环丁基；环戊基；环己基；环庚基；环辛基；环壬基；环癸基；环十一烷基；环十二烷基；降莰基；十氢萘基；十四氢蒽基；十四氢菲基；以及十二氢-1h-非那烯基(phenalenyl)。
50.如本文所使用的，术语“杂脂环族(的)”和相关术语(如“杂脂环族基团”)意指以下环状且非芳香族基团：其包括至少两个碳原子，如2至20个碳原子，如c
2-c
20
杂脂环族基团、或c
2-c
10
杂脂环族基团、或c
2-c8杂脂环族基团；并且其在环状环中具有至少一个杂原子，如但不限于o、s、n、p、以及其组合；任选地包括至少一个选自烯烃和/或炔烃的不饱和基团；并且任选地包括两个或更多个稠合的非芳香族环状环，其中至少一个是稠合的杂脂环族环。
51.杂脂环族基团的实例包括但不限于杂环烷基。如本文所使用的，术语“杂环烷基(heterocycloalkyl)”和相关术语(如“杂环烷基(heterocycloalkyl group(s))”)意指以下基团：其包括至少两个碳原子，如2至20个碳原子，如c
2-c
20
杂环烷基、或c
2-c
10
杂环烷基、或c
2-c8杂环烷基；并且其在环状环中具有至少一个杂原子，如但不限于o、s、n、p、以及其组合；任选地包括至少一个选自烯烃和/或炔烃的不饱和基团；并且任选地包括两个或更多个
稠合的非芳香族环状环，其中至少一个是稠合的杂环烷基环。杂环烷基的实例包括但不限于咪唑基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、7-氧杂双环[2.2.1]庚基、八氢环戊[b]吡喃基、以及八氢-1h-异色烯基(isochromenyl)。
[0052]
如本文所使用的，术语“芳基(aryl)”和相关术语(如“芳基(aryl group(s))”)意指以下环状芳香族基团：其包括至少6个碳原子，如c
6-c
20
芳基、或c
6-c
14
芳基；并且任选地包括至少两个稠合的环，其中至少一个是稠合的芳香族环。芳基的实例包括但不限于苯基、萘基、蒽基、菲基、三苯基烯基、9,10-二氢蒽基、9,10-二氢菲基、以及三蝶烯基(triptycenyl)。
[0053]
如本文所使用的，术语“杂芳基(heteroaryl)”和相关术语(如“杂芳基(heteroaryl group(s))”)意指以下环状芳香族基团：其包括至少3个碳原子，如c
3-c
20
杂芳基、或c
5-c
14
杂芳基；芳香族环中的至少一个杂原子，如-o-、-n-、和/或-s-；并且任选地包括至少两个稠合的环，其中至少一个是稠合的杂芳香族环。杂芳基的实例包括但不限于吡唑基、咪唑基、三嗪基、呋喃基、噻吩基、吡喃基、吡啶基、异喹啉基、以及嘧啶基。
[0054]
如本文所使用的，术语“烷氧基(alkoxy)”和相关术语(如“烷氧基(alkoxy group(s))”)意指由-or表示的基团，其中r是直链或支链烷基，其包括至少一个碳原子，如1至20个碳原子，如c
1-c
20
烷基、或c
1-c
10
烷基、或c
1-c6烷基，并且相应地烷基是例如c
1-c
20
烷氧基、或c
1-c
10
烷氧基、或c
1-c6烷氧基。烷氧基的实例包括但不限于本文先前列举的烷基的那些实例，其包括末端二价氧键或基团(或末端醚键或基团)，如但不限于甲氧基(ch
3-o-)、乙氧基(ch3ch
2-o-)、正丙氧基(ch3ch2ch
2-o-)、异丙氧基、直链或支链丁氧基、直链或支链戊氧基、直链或支链己氧基等。
[0055]
如本文所使用的，术语“氨基(amino)”和相关术语(如“氨基(amino group)”)包括由-n(r
11
)(r
12
)表示的基团，其中r
11
和r
12
各自独立地选自例如氢、脂肪族基团、脂环族基团、杂脂环族基团、芳基、以及杂芳基。如本文所使用的，术语“伯氨基(primary amino)”和相关术语(如“伯氨基(primary amino group)”)意指由-nh2表示的基团。
[0056]
如本文所使用的，术语“卤素”和相关术语(如“卤素基团”和/或“卤代基团”)意指单键键合的如选自氟(f)、氯(cl)、溴(br)、和/或碘(i)的卤素原子。
[0057]
如本文所使用的，并且除非另有明确说明，否则术语“氢”和相关术语(如“氢基团”)意指单键键合的氢(-h)。
[0058]
参照式(ii)，并且根据一些实施例，p选自丙烯酸酯(ch2＝chc(o)o-)、甲基丙烯酸酯(ch2＝c(ch3)c(o)o-)；三卤代甲基丙烯酸酯(ch2＝c(cx
’3)c(o)o-，其中每个x’独立地是卤素基团或卤代基团)；氰基丙烯酸酯(ch2＝c(cn)c(o)o-)；环氧乙烷羟基(-oh)；伯氨基(-nh2)；羧酸(-c(o)oh)；羧酸酯(-c(o)or，如本文先前所述的)；硅氧烷；碳硅烷；氰基(-cn)；和硝基(-no2)。可以从中选择p的三卤代甲基丙烯酸酯的实例包括但不限于三氟甲基丙烯酸酯和三氯甲基丙烯酸酯。
[0059]
根据一些实施例，式(ii)中的p选自硅氧烷基团。对于一些另外的实施例，式(ii)中的p选自具有从2至6个si原子的硅氧烷。根据一些另外的实施例，式(ii)中的p选自由下式(a)表示的硅氧烷基团，
参照式(a)：n’是从1至5；独立于每个n’，每个r
13
独立地选自甲基、乙基、或苯基；并且每个r
14
独立地选自甲基、乙基、或苯基。
[0060]
根据一些实施例，式(ii)中的p选自碳硅烷基团。根据一些另外的实施例，式(ii)中的p选自具有从2至5个si原子和从1至5个在每对si原子之间的亚甲基的碳硅烷基团。
[0061]
根据一些另外的实施例，式(ii)中的p选自由下式(b)表示的碳硅烷基团，参照式(b)：t’是从1至4；独立于每个t’，u是从1至5；独立于每个t’，每个r
16
独立地选自甲基、乙基、或苯基；并且每个r
17
独立地选自甲基、乙基、或苯基。
[0062]
根据一些实施例，参照式(ii)，并且独立于每个v：下标d每次出现时独立地是0至20、或0至15、或0至12、或0至10、或0至8、或0至5。
[0063]
根据一些另外的实施例，参照式(ii)，并且独立于每个v：下标e、f和g每次出现时独立地是0至3(如0、1、2或3)。
[0064]
对于一些实施例，对于式(ii)，e’和f’每次出现时独立地是从0至6(如0、1、2、3、4、5或6及其组合)，前提是e’和f’的总和是至少2，如从2至10(如2、3、4、5、6、7、8、9或10)，或2至5(如2、3、4或5)，或2至4(如2、3或4)。
[0065]
进一步参照式(ii)，s1、s2、s3和s4每次出现时独立地选自间隔基单元，所述间隔基单元选自-ch
2-；-o-；-c(o)-；-n＝n-；-ch＝ch-；-c≡c-；-ch＝n-；-cf
2-；或-nh-，前提是当两个包含杂原子的间隔基单元连接在一起时，所述间隔基单元连接成使得杂原子彼此不直接连接。相邻的间隔基单元可以一起形成各种二价键，如但不限于烷基键；醚键；羧酸酯键，-o-c(o)-和/或-c(o)-o-；碳酸酯键，-o-c(o)-o-；酰胺键，-nh-c(o)-和/或-c(o)-nh-；脲键，-nh-c(o)-nh-；氨基甲酸酯键，-o-c(o)-nh-和/或-nh-c(o)-o-；二酮键，-c(o)-c(o)-；及其组合，前提是这些间隔基单元连接成使得杂原子彼此不直接连接。出于非限制性说明的目的，并且对于一些实施例，间隔基单元连接成使得杂原子彼此不直接连接意指但不限于-o-与-o-不直接键合；-nh-与-nh-不直接键合；-o-和-nh-彼此不直接键合；-n＝n-与-n＝n-不直接键合；-n＝n-与-o-不直接键合；-n＝n-与-nh-不直接键合；-ch＝n-中的氮与-ch＝n-中的n不直接键合；并且-ch＝n-中的n与-o-、-nh-或-n＝n-不直接键合。
[0066]
根据一些实施例，并且参照式(ii)，s1、s2、s3和s4每次出现时独立地选自间隔基单元，所述间隔基单元选自-(ch2)-、-o-、-c(o)-或-nh-；下标e、f和g每次出现时独立地是0至3(如0、1、2或3)；前提是当两个包含杂原子的间隔基单元连接在一起时，所述间隔基单元连接成使得杂原子彼此不直接连接。
[0067]
参照式(ii)并且根据本发明的一些实施例，q1、q2和q3每次出现时独立地是选自以下的二价基团：未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；或未取代或取代的三蝶烯基；其中每个环烷基取代基、每个苯基取代基、每个萘基取代基、和每个三蝶烯基取代基在每种情况下独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的。
[0068]
对于一些另外的实施例，并且参照式(ii)，q1、q2和q3每次出现时独立地是选自由以下项组成的组的二价基团：未取代或取代的1,4-环己基；未取代或取代的1,4-苯基；未取代或取代的1,5-萘基；未取代或取代的2,6-萘基；未取代或取代的1,8-萘基；和未取代或取代的1,4-三蝶烯基；其中每个1,4-环烷基取代基、每个1,4-苯基取代基、每个1,5-萘基取代基、每个2,6-萘基取代基、每个1,8-萘基取代基、和每个1,4-三蝶烯基取代基在每种情况下独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的。
[0069]
对于本发明的一些实施例，对于式(ii)，p选自氢、烷基、烷氧基、丙烯酸酯、或甲基丙烯酸酯；并且进一步如下描述式(iii)。对于式(iii)，(i)y是1至30；(ii)每个a，独立于每个y，是选自由烷基和卤代烷基组成的组的二价基团；(iii)每个b，独立于每个y，是选自由以下项组成的组的二价基团：-o-；-c(o)o-；-oc(o)o-；-c(o)n(r1)-，其中r1是h或烷基；-nh-c(o)o-；-n(r2)c(o)n(r2)-，其中每个r2独立地选自h或烷基；其中n是1至4，每个ra独立地是甲基、乙基、或苯基，并且每个r3，独立于每个n，选自甲基、乙基、或苯基；以及-si(r5)(r5)-，其中每个r5独立地选自甲基、乙基、或苯基；并且(iv)是选自由烷基和卤代烷基组成的组的二价基团。
[0070]
对于一些实施例，式(i)中的多价连接基团x选自si；具有从2至6个si原子的硅氧烷；具有从2至5个si原子和从1至5个在每对si原子之间的亚甲基的碳硅烷；或未取代或取代的具有从1至10个碳原子的脂肪族基团，其中每个脂肪族基团取代基独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的。
[0071]
对于一些实施例，式(i)中的多价连接基团x选自具有从2至6个si原子或从2至5个si原子的多价硅氧烷。对于一些另外的实施例，可以从中选择式(i)中的x的多价硅氧烷选自具有从2至6个si原子或2至5个si原子的直链、支链或环状硅氧烷。对于一些另外的实施例，可以从中选择x的环状硅氧烷包括环三硅氧烷和环四硅氧烷。
[0072]
可以从中选择式(i)中的x的环三硅氧烷包括但不限于由下式(c)表示的那些：
[0073]
参照式(c)，每个r9独立地是甲基、乙基、或苯基；式(i)中的t是0；并且式(i)中的v是3。
[0074]
可以从中选择式(i)中的x的环四硅氧烷包括但不限于由下式(d)表示的那些：
[0075]
参照式(d)，每个r
10
独立地是甲基、乙基、或苯基；式(i)中的t是0；并且式(i)中的v是4。
[0076]
对于一些实施例，式(i)中的多价连接基团x选自具有从2至5个si原子和从1至5个在每对si原子之间的亚甲基的多价碳硅烷。
[0077]
根据一些另外的实施例，式(i)中的多价连接基团x选自si；未取代或取代的c
1-c
10
烷基，其中每个c
1-c
10
烷基取代基独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的；以下提供的由式(1)表示的硅氧烷；或以下提供的由式(2)表示的碳硅烷。
[0078]
参照下式(1)，每个r6独立地选自甲基、乙基、或苯基：
[0079]
对于一些实施例，式(1)是可以从中选择式(i)中的x的支链多价硅氧烷的非限制性实例。
[0080]
对于一些实施例，式(i)中的多价连接基团x由式(1)表示，其中每个r6独立地选自甲基或苯基。
[0081]
参照下式(2)，r7是具有从1至5个碳原子的二价脂肪族基团，并且每个r8独立地选自甲基、乙基、或苯基。
[0082]
对于一些实施例，式(i)中的多价连接基团x由式(2)表示，其中：r7是二价c
1-c5烷基；并且每个r8独立地选自甲基、乙基、或苯基。对于一些实施例，式(2)中的r7是-ch2ch
2-。
[0083]
对于本发明的一些实施例，并且参照式(i)：下标t是0；下标v是4；并且x是由下式(1a)表示的硅氧烷：
[0084]
参照式(1a)，d’是从0至3；独立于每个d’，每个r
18
独立地选自甲基、乙基、或苯基；并且每个r
19
独立地选自甲基、乙基、或苯基。进一步参照式(1a)，四个单键中的每个，具有从两个si原子延伸的未满足价态，独立地表示至式(i)中的-l-[介晶]基团(或部分)的单键。
[0085]
对于本发明的一些实施例，并且参照式(i)，下标t是0；下标v是4；并且x是由下式(2a)表示的碳硅烷：参照式(2a)，q是从0至3(如1至3)；独立于每个q，w是从1至3；独立于每个q，每个r
20
独立地选自甲基、乙基、或苯基；y是从1至3；并且每个r
21
独立地选自甲基、乙基、或苯基。进一步参照式(2a)，四个单键中的每个，具有从两个si原子延伸的未满足价态，独立地表示至式(1)中的-l-[介晶]基团(或部分)的单键。
[0086]
对于本发明的一些实施例，并且参照式(i)，下标t是0；下标v是4；并且x由下式(3)表示，
[0087]
对于本发明的一些实施例，并且参照式(i)，下标t是0；下标v是3；并且x由下式(4)表示，
[0088]
对于本发明的一些实施例，并且参照式(i)，下标t是0；下标v是4；并且x由下式(5)表示，
[0089]
进一步参照式(i)，并且根据一些实施例，多价连接基团x是si；t是1；r4是-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的；并且下标v是3。另外参照式(i)，并且根据一些实施例，多价连接基团x是si；t是1；r4是-(s1)
d-p，其中下标d是0，并且p是烷基，如c
1-c4烷基；并且下标v是3。对于本发明的一些另外的实施例，并且参照式(i)，下标t是1；r4是c3h
7-；下标v是3；x是si；并且r
4-x由下式(6)表示，
[0090]
参照式(i)，并且根据一些实施例，多价连接基团x是p(即，磷)；下标t是1；r4是＝o；并且下标v是3。对于本发明的一些另外的实施例，并且参照式(i)，下标t是1；r4是＝o；下标v是3；x是p(即，磷)；并且r
4-x由下式(7)表示，
[0091]
对于本发明的一些实施例，式(i)中的t是0、1或2。对于一些另外的实施例，t是2，并且两个r4基团一起定义双键氧基团(即，＝o)。
[0092]
参照式(i)，对于一些实施例，将x与r4之间的键描述为单键，但可以是双键，这取决于r4选自什么。出于说明目的，当r4选自＝o时，x与r4之间的键是双键(＝)。出于进一步说明的目的，当r4选自-(s1)
d-p时，x与r4之间的键是单键(-)。
[0093]
根据本发明的一些实施例，对于至少一种介晶，式(ii)中的p在每种情况下独立地选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、环氧乙烷、羟基、伯氨基、羧酸、羧酸酯、硅氧烷、碳硅烷、氰基、或硝基。
[0094]
对于本发明的一些另外的实施例，式(i)中的每种介晶，独立于每个v，由下式(iv)表示，
[0095]
参照式(iv)，并且根据一些另外的实施例，r选自氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、和卤代烷氧基；并且s2、s3、s4、q2、q3、e’、f’、e、f和g各自独立地如本文先前关于式(ii)所定义并描述的。
[0096]
根据本发明的一些实施例，式(i)中的至少一种介晶，独立于每个v，由式(iv)表示。
[0097]
对于本发明的一些实施例，式(i)中的至少一种介晶，对于至少一个下标v而言且对于小于全部的下标v而言，在每种情况下独立地由式(ii)表示，其中式(ii)中的p选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、环氧乙烷、羟基、伯氨基、羧酸、羧酸酯、硅氧烷、碳硅烷、氰基、或硝基。进一步根据此类实施例，式(i)中的至少一种介晶，对于至少一个下标v而言并且对于小于全部的下标v而言，在每种情况下独立地由上式(iv)表示，其中：r选自氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基；并且s2、s3、s4、q2、q3、e’、f’、e和f各自独立地如本文先前关于式(ii)所定义并描述的。
[0098]
出于非限制性说明的目的，式(iv)中的末端r取代的二价1,4-环己基部分衍生自式(ii)中的-q
1-(s1)
d-p末端部分，其中q1是二价1,4-环己基；下标d是0；并且p选自氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基(指定为r)。
[0099]
对于本发明的含介晶的化合物的一些另外的实施例，并且参照式(i)，对于每个下标v而言，每种介晶是相同的。
[0100]
参照式(i)，并且根据一些实施例，每种介晶，对于每个下标v而言，包括至少四个环状基团。
[0101]
参照式(i)，并且根据一些实施例，每个连接基团-l-，独立于每个下标v，包括至少25个键、或至少30个键的平均链长，如25至200个键(或30至200个键、或35至200个键)；或25至150个键(或30至150个键、或35至150个键)；或25至100个键(或30至100个键、或35至100个键)；或25至80个键(或30至80个键、或35至80个键)；或25至75个键(或30至75个键、或35至75个键)；或25至70个键(或30至70个键、或35至70个键)；或25至60个键(或30至60个键、或35至60个键)；或25至45个键(或30至45个键、或35至45个键)，其中每个键独立地选自单键、双键、或三键。
[0102]
进一步参照式(i)，并且根据一些实施例，每个连接基团-l-，对于每个下标v而言，在每种情况下不具有介晶特性。
[0103]
根据一些实施例，并且参照式(i)，每个连接基团-l-，对于每个下标v而言，在每种情况下独立地选自下式l(1)至l(10)，包括其两个或更多个的组合：
[0104]
参照式l(1)至l(10)，每个t每次出现时独立地是从1至20。
[0105]
本发明涉及包括一种或多种如参照式(i)所述的本发明的含介晶的化合物的液晶组合物。在一些实施例中，除至少一种由式i表示的化合物之外，根据本发明的液晶组合物进一步可以包括光致变色化合物、二色性化合物、和/或光致变色-二色性化合物中的至少一种。
[0106]
可以存在于本发明的液晶组合物中的光致变色化合物的种类包括但不限于茚并稠合的萘并吡喃、萘并[1,2-b]吡喃、萘并[2,1-b]吡喃、螺芴并[1,2-b]吡喃、菲并吡喃、喹啉并吡喃、荧蒽并吡喃、螺吡喃、苯并噁嗪、萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪、螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪、螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪(quinoxazine)、俘精酸酐、俘精酰亚胺、二芳基乙烯、二芳基烷基乙烯、二芳基烯基乙烯、及其混合物。
[0107]
可以存在于本发明的液晶组合物中的光致变色-二色性化合物典型地包括至少一个光致变色部分；和至少一个共价键合的延长基团，该延长基团可以包括至少一个介晶的链段。对于一些实施例，光致变色-二色性化合物的每个光致变色部分选自茚并稠合的萘并吡喃、萘并[1,2-b]吡喃、萘并[2,1-b]吡喃、螺芴并[1,2-b]吡喃、菲并吡喃、喹啉并吡喃、荧蒽并吡喃、螺吡喃、苯并噁嗪、萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪、螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪、螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪、俘精酸酐、俘精酰亚胺、二芳基乙烯、二芳基烷基乙烯、二芳基烯基乙烯、及其组合。
[0108]
可以包括在本发明的液晶组合物中的光致变色-二色性化合物的延长基团的种类和实例包括但不限于在us 9,334,439 b2的第37-51列处所述的那些，该披露内容通过援引并入本文。
[0109]
根据本发明的液晶组合物可以任选地进一步包括至少一种添加剂。此类任选的添加剂的实例包括但不限于液晶材料、液晶特性控制添加剂、非线性光学材料、染料(例如，静态染料)、二色性染料、蓝光阻隔(或过滤)剂、配向促进剂、动力学增强剂、光引发剂、热引发剂、表面活性剂、阻聚剂、溶剂、光稳定剂、热稳定剂、脱模剂、流变控制剂、胶凝剂、流平剂、
自由基清除剂、偶联剂、倾斜控制添加剂、嵌段或非嵌段聚合材料、和/或粘附促进剂。蓝光阻隔(或过滤)剂的种类和实例包括但不限于us 9,683,102 b2和us 2015/0234208 a1中描述的那些，其相关部分通过援引并入本文。
[0110]
可包含在本发明的液晶组合物中的二色性染料的实例包括但不限于甲亚胺、靛、硫靛、部花菁(merocyanines)、茚满、喹酞酮染料、苝、酞吡呤(phthaloperines)、三苯并二噁嗪、吲哚并喹喔啉、咪唑-三嗪、四嗪、偶氮和(多)偶氮染料、苯醌、萘醌、蒽醌类和(多)蒽醌、蒽并嘧啶酮、碘、碘酸盐、或其两种或更多种的组合。
[0111]
根据本发明，进一步提供了一种光学元件，其包括：基材；和在该基材的表面的至少一部分上(或上方)的层，其中该层包括至少一种根据本发明的含介晶的化合物。
[0112]
对于一些实施例，光学元件的基材是光学基材，该光学基材可以包括有机材料(如有机聚合物)、无机材料、或其组合(例如，复合材料)。可以包括在本发明的光学元件中的基材的实例包括但不限于在us 8,628,685 b2的第35栏第5行至第36栏第57行所描述的那些，该披露内容通过援引并入本文。
[0113]
对于一些实施例，在本发明的光学元件的基材上提供的一个或多个层包括有机基质，如有机聚合物基质，其可以是固化(或交联)的有机基质、或热塑性有机基质。相应地，本发明的光学元件的每个层可以选自固化(或交联)的层和热塑性层。本发明的光学元件的每个层的有机基质可以包括键，如但不限于醚键；羧酸酯键；尿烷键；酰胺键；脲键；碳酸酯键；由可自由基聚合的烯键式不饱和的基团(如但不限于乙烯基、烯丙基、和/或(甲基)丙烯酸酯基团)的自由基聚合形成的键；以及其两种或更多种的组合。
[0114]
本发明的光学元件的每个层可以通过本领域认可的方法形成，如但不限于层压方法和涂覆方法。涂覆方法包括但不限于喷涂方法；旋涂方法；幕涂方法；浸涂方法；微喷涂覆方法(如喷墨涂覆方法)；模内涂覆方法；及其组合。层压方法包括但不限于挤出层压方法(如直接在基材上方)；模内层压方法(其中将层压件置于模具中，并且抵靠其在该模具内形成基材)；热层压方法(其中在该基材上热熔合层压件)；粘附层压方法(其中通过置于之间的粘附层将层压件粘附在基材上)；及其组合。
[0115]
对于本发明的一些实施例，该光学元件进一步包括置于基材与层(其包括本发明的含介晶的化合物)之间的配向层，其中该配向层通过暴露于磁场、电场、线偏振辐射、剪切力中的至少一种或其中两种或更多中的组合是至少部分可配向的。可以用作配向层或用以形成配向层的材料的种类和实例包括但不限于在us 8,926,091 b2的第5列第5行至第6列第4行、第7列第56行至第24列第36行、以及实例处描述的取向设施、取向材料、配向介质、和配向设施，该披露内容通过援引并入本文。
[0116]
对于一些实施例，本发明的光学元件可以包括一个或多个另外的层，如但不限于一个或多个底漆层、一个或多个减反射层、一个或多个保护层、一个或多个硬涂层、和一个或多个偏振层。此类另外的光学层的种类和实例描述于us 8,828,284 b2的第20列第30行至第21列第38行处，该披露内容通过援引并入本文。
[0117]
对于一些实施例，本发明的光学元件选自眼科元件、显示元件、窗、镜、和液晶盒元件。
[0118]
对于一些另外的实施例，本发明的眼科元件选自矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、眼内镜片、放大镜片、保护性镜片、和护目镜。
[0119]
本发明可以进一步地由以下非限制性条款中的一项或多项进行表征。
[0120]
条款1：一种含介晶的化合物，其由下式(i)表示，其中，v是3或4，t是0或1，(a)每个介晶，独立于每个v，由下式(ii)表示，其中对于式(ii)，p选自氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、环氧乙烷、羟基、伯氨基、羧酸、羧酸酯、硅氧烷、碳硅烷、氰基、或硝基；s1、s2、s3和s4每次出现时独立地选自间隔基单元，所述间隔基单元选自-ch
2-；-o-；-c(o)-；-n＝n-；-ch＝ch-；-c≡c-；-ch＝n-；-cf
2-；或-nh-，前提是当两个包含杂原子的间隔基单元连接在一起时，所述间隔基单元连接成使得杂原子彼此不直接连接；d是0至20；e、f和g每次出现时独立地是0至3；q1、q2和q3每次出现时独立地是选自由以下项组成的组的二价基团：未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂脂环族基团；未取代或取代的芳基；和未取代或取代的杂芳基；其中每个脂环族基团取代基、每个杂脂环族基团取代基、每个芳基取代基、和每个杂芳基取代基在每种情况下独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的；并且e’和f’每次出现时独立地为从0至6，前提是e’和f’的总和为至少2；(b)每个-l-，独立于每个v，由下式(iii)表示，-(a-b)
y-e-(iii)其中，(i)y是0至30；(ii)每个a，独立于每个y，是选自由单键、脂肪族基团、和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团；(iii)每个b，独立于每个y，是选自由以下项组成的组的二价基团：-o-；-c(o)o-；-oc(o)o-；-c(o)n(r1)-，其中r1是h或烷基；-nh-c(o)o-；-n(r2)c(o)n(r2)-，其中每个r2独立
地选自h或烷基；其中n是1至4，每个ra独立地是甲基、乙基、或苯基，并且每个r3，独立于每个n，独立地选自甲基、乙基、或苯基；其中t’是从1至4，u’，独立于每个t’，是从1至5，每个r
16
，独立于每个t’，独立地选自甲基、乙基、或苯基，并且每个r
17
独立地选自甲基、乙基、或苯基；以及-si(r5)(r5)-，其中每个r5独立地选自甲基、乙基、或苯基；并且(iv)e是选自由脂肪族基团和卤代脂肪族基团组成的组的二价基团；(c)x是选自由以下项组成的组的多价基团：si；n；ge；p；具有从2至6个si原子的硅氧烷；具有从2至5个si原子和从1至5个在每对si原子之间的亚甲基的碳硅烷；未取代或取代的具有从1至10个碳原子的脂肪族基团；未取代或取代的脂环族基团；未取代或取代的杂脂环族基团；未取代或取代的芳基；和未取代或取代的杂芳基；其中每个脂肪族基团取代基、每个脂环族基团取代基、每个杂脂环族基团取代基、每个芳基取代基、和每个杂芳基取代基在每种情况下独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的；并且(d)r4选自由以下项组成的组：-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的；＝o；和未取代或取代的苯基，其中每个苯基取代基独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的，前提是至少一个介晶包括至少四个环状基团，并且前提是每个-l-独立地包括至少15个键的平均链长，并且前提进一步是至少一个-l-包括至少25个键的平均链长。
[0121]
条款2：如条款1所述的含介晶的化合物，其中，独立于每种介晶，并且独立于每个式(ii)，q1、q2和q3每次出现时独立地是选自由以下项组成的组的二价基团：未取代或取代的环烷基；未取代或取代的苯基；未取代或取代的萘基；和未取代或取代的三蝶烯基，其中每个环烷基取代基、每个苯基取代基、每个萘基取代基、和每个三蝶烯基取代基在每种情况下独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的，并且x是选自由以下项组成的组的多价基团：si；具有从2至6个si原子的硅氧烷；具有从2至5个si原子和从1至5个在每对si原子之间的亚甲基的碳硅烷；和未取代或取代的具有从1至10个碳原子的脂肪族基团，其中每个脂肪族基团取代基独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的。
[0122]
条款3：如条款1或2所述的含介晶的化合物，其中，独立于每种介晶，并且独立于每个式(ii)，q1、q2和q3每次出现时独立地是选自由以下项组成的组的二价基团：未取代或取代
的1,4-环己基；未取代或取代的1,4-苯基；未取代或取代的1,5-萘基；未取代或取代的2,6-萘基；和未取代或取代的1,8-萘基，其中每个1,4-环烷基取代基、每个1,4-苯基取代基、每个1,5-萘基取代基、每个2,6-萘基取代基、和每个1,8-萘基取代基在每种情况下独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的，并且x是选自由以下项组成的组的多价基团：si；未取代或取代的c
1-c
10
烷基，其中每个c
1-c
10
烷基取代基独立地选自-(s1)
d-p，其中s1、d和p各自如关于式(ii)所定义的；由下式(1)表示的硅氧烷；和由下式(2)表示的碳硅烷，其中，对于式(1)，每个r6独立地选自甲基、乙基、或苯基，其中，对于式(2)，r7是具有从1至5个碳原子的二价脂肪族基团，并且每个r8独立地选自甲基、乙基、或苯基。
[0123]
条款4：如条款1至3中任一项所述的含介晶的化合物，其中，独立于每种介晶，并且独立于每个式(ii)，p选自氢、烷基、烷氧基、丙烯酸酯、或甲基丙烯酸酯；对于式(iii)，(i)y是1至30；(ii)每个a，独立于每个y，是选自由烷基和卤代烷基组成的组的二价基团；(iii)每个b，独立于每个y，是选自由以下项组成的组的二价基团：-o-；-c(o)o-；-oc(o)o-；-c(o)n(r1)-，其中r1是h或烷基；-nh-c(o)o-；-n(r2)c(o)n(r2)-，其中每个r2独立地选自h或烷基；其中n是1至4，每个ra独立地是甲基、乙基、或苯基，并且每个r3，独立于每个n，独立地选自甲基、乙基、或苯基；以及-si(r5)(r5)-，其中每个r5独立地选自甲基或苯基；并且(iv)e是选自由烷基和卤代烷基组成的组的二价基团。
[0124]
条款5：如条款1至3中任一项所述的含介晶的化合物，其中，对于至少一种介晶，式(ii)中的p在每种情况下独立地选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、环氧乙烷、羟基、伯氨基、羧酸、羧酸酯、硅氧烷、碳硅烷、氰基、或硝基。
[0125]
条款6：如条款1至3或5中任一项所述的含介晶的化合物，其中，至少一种介晶，独立于每个v，由下式(iv)表示，其中r选自氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基，并且s2、s3、s4、q2、q3、e’、f’、e、f和g各自独立地如关于式(ii)所定义的。
[0126]
条款7：如条款1至3或6中任一项所述的含介晶的化合物，其中，每个介晶，独立于每个v，由下式(iv)表示，其中r选自氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基，并且s2、s3、s4、q2、q3、e’、f’、e、f和g各自独立地如关于式(ii)所定义的。
[0127]
条款8：如条款1至3、5或6中任一项所述的含介晶的化合物，其中，至少一种介晶，对于至少一个v而言并且对于小于全部的v而言，在每种情况下独立地由式(ii)表示，其中式(ii)中的p选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、三卤代甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、环氧乙烷、羟基、伯氨基、羧酸、羧酸酯、硅氧烷、碳硅烷、氰基、或硝基；并且至少一种介晶，对于至少一个v而言并且对于小于全部的v而言，在每种情况下独立地由下式(iv)表示，其中r选自氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、或卤代烷氧基，并且s2、s3、s4、q2、q3、e’、f’、e、f和g各自独立地如关于式(ii)所定义的。
[0128]
条款9：如条款1至3、5或6中任一项所述的含介晶的化合物，其中，从中选择式(ii)中的p的硅氧烷由下式(a)表示，其中对于式(a)：n’是从1至4；独立于每个n’，每个r
13
独立地选自甲基、乙基、或苯
基；并且每个r
14
独立地选自甲基、乙基、或苯基。
[0129]
条款10：如条款1至3、5、6、8或9中任一项所述的含介晶的化合物，其中，从中选择式(ii)中的p的碳硅烷由下式(b)表示，其中对于式(b)：t’是从1至4；独立于每个t’，u是从1至5；独立于每个t’，每个r
16
独立地选自甲基、乙基、或苯基；并且每个r
17
选自甲基、乙基、或苯基。
[0130]
条款11：如条款1、2、或4至10中任一项所述的含介晶的化合物，其中，对于式(i)，t是0，v是3，并且x是由下式(c)表示的三价环三硅氧烷：其中对于式(c)，每个r9独立地是甲基、乙基、或苯基。
[0131]
条款12：如条款1、2、或4至10中任一项所述的含介晶的化合物，其中，对于式(i)，t是0，v是4，并且x是由下式(d)表示的四价环四硅氧烷：其中对于式(d)，每个r
10
独立地是甲基、乙基、或苯基。
[0132]
条款13：如条款1、2、或4至10中任一项所述的含介晶的化合物，其中，对于式(i)，t是0，v是4，并且x是由下式(1a)表示的四价硅氧烷：
其中对于式(1a)，d’是从0至3；独立于每个d’，每个r
18
独立地选自甲基、乙基、或苯基；并且每个r
19
独立地选自甲基、乙基、或苯基。
[0133]
条款14：如条款1、2、或4至10中任一项所述的含介晶的化合物，其中，对于式(i)，t是0，v是4，并且x是由下式(2a)表示的四价碳硅烷：其中对于式(2a)，q是从0至3(如1至3)；独立于每个q，w是从1至3；独立于每个q，每个r
20
独立地选自甲基、乙基、或苯基；y是从1至3；并且每个r
21
独立地选自甲基、乙基、或苯基。
[0134]
条款15：如条款1至14中任一项所述的含介晶的化合物，其中，对于每个v而言，每种介晶是相同的。
[0135]
条款16：如条款1至15中任一项所述的含介晶的化合物，其中，每个-l-，独立于每个v，包括至少25个键、或者至少30个键的平均链长。
[0136]
条款17：如条款1至16中任一项所述的含介晶的化合物，其中，每个-l-，独立于每个v，包括25至200个键、或30至150个键、或35至100个键的平均链长。
[0137]
条款18：如条款1至17中任一项所述的含介晶的化合物，其中，每个-l-，独立于每个v，选自式l(1)至式l(10)，包括其两个或更多个的组合，如本文先前所描述的。
[0138]
条款19：一种液晶组合物，其包含如条款1至18中任一项所述的含介晶的化合物。
[0139]
条款20：如条款19所述的液晶组合物，其进一步包含光致变色化合物、二色性化合物、或光致变色-二色性化合物中的至少一种。
[0140]
条款21：如条款20所述的液晶组合物，其中，所述光致变色-二色性化合物包含至少一个光致变色部分，并且所述光致变色化合物和所述光致变色-二色性化合物的每个光致变色部分在每种情况下独立地选自茚并稠合的萘并吡喃、萘并[1,2-b]吡喃、萘并[2,1-b]吡喃、螺芴并[1,2-b]吡喃、菲并吡喃、喹啉并吡喃、荧蒽并吡喃、螺吡喃、苯并噁嗪、萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)萘并噁嗪、螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪、螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪、螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪、俘精酸酐、俘精酰亚胺、二芳基乙烯、二芳基烷基乙烯、二芳基烯基乙烯、及其混合物。
[0141]
条款22：一种光学元件，其包括：基材；以及在所述基材的表面的至少一部分上的层，其中所述层包含如条款1至18中任一项所述的含介晶的化合物。
[0142]
条款23：如条款22所述的光学元件，其进一步包括置于所述基材与所述层之间的配向层，其中所述配向层是通过暴露于磁场、电场、线偏振辐射、剪切力中的至少一种或其中两种或更多种的组合至少部分可配向的。
[0143]
条款24：如条款23所述的光学元件，其中，所述光学元件选自显示元件、窗、镜、液晶盒元件以及眼科元件。
[0144]
条款25：如条款24所述的光学元件，其中，所述眼科元件选自矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、眼内镜片、放大镜片、保护性镜片、和护目镜。
[0145]
在以下实例中更具体地描述了本发明，这些实例仅旨在是说明性的，因为其中的许多修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。实例
[0146]
在以下实例的部分1中描述了中间体含介晶的链段的制备。在部分2中描述了中间体中央链段或部分的制备，这些链段或部分各自包括多价非介晶的核x，该核具有键合到其上的v个连接基团-l-和t个r4基团。在部分3中描述了根据本发明的含介晶的化合物的制备和对比的含介晶的化合物。在部分4中描述了液晶涂层配制品的制备。在部分5中描述了涂覆的基材(试样)的制备。在部分6中描述了部分5的涂覆的基材的光致变色性能测试及其测试结果。部分1
[0147]
如下描述了中间体含介晶的链段s1至s10的制备。在表1中提供了中间体含介晶的链段s1至s10的代表性结构。链段s1
[0148]
根据美国专利申请公开号us 2017/0275534 a1的实例1的步骤8制备链段s1。链段s2
[0149]
向容纳有链段s1(400g)和琥珀酸酐(74.0g)的单颈圆底烧瓶中添加甲苯(1.5l)和三乙胺(“et3n”，15.0ml)。将悬浮液加热至80℃并搅拌5小时。将反应混合物在搅拌下倒入热乙酸乙酯(“etoac”，1.5l，65℃)，然后用四氢呋喃(“thf”，100ml)冲洗该烧瓶。使所得溶液冷却至室温，并结晶过夜以产生410g的产物(产率88％)。1h nmr示出，产物具有与4-氧代-4-((8-(4-((4-((4'-戊基-[1,1'-二(环己烷)]-4-羰基)氧基)苯氧基)羰基)苯氧基)辛基)氧基)丁酸相一致的结构。链段s3
[0150]
将链段s1(25.0g)和ε-己内酯(18.5g)悬浮在二氯甲烷(“dcm”，100ml)中，然后一次性添加磷酸二苯酯(“dpp”，2.52g)。在室温下搅拌6小时后，用hcl(1m，2
×
100ml)、naoh(5％水溶液wt/vol，2
×
100ml)和盐水(2
×
50ml)洗涤粗反应溶液。然后将有机相经mgso4干燥，然后经硅藻土(celite)过滤。使用dcm中的10％etoac作为洗脱剂，使滤液通过顶部有硅藻土的硅胶塞。将材料浓缩至灰白色蜡状固体，然后溶解于dcm(1ml/g)中。使溶液通过硅藻土过滤，以去除不可溶物质。将溶液浓缩至50ml，然后缓慢添加至冷己烷(0℃，430ml)中。产率：37.18g。链段s4
[0151]
遵循us 8,349,210 b2的实例2的步骤1至6的程序制备链段s4，除了用6-氯己-1-醇代替步骤1中的3-氯丙-1-醇，并且用8-氯辛-1-醇代替步骤3中的6-氯己-1-醇。链段s5
[0152]
使用链段s2的程序制备链段s5，用等摩尔量的链段s4替代链段s1。链段s6
[0153]
使用链段s3的程序制备链段s6，除了使用链段s4代替链段s1并且使用8摩尔当量
的ε-己内酯。链段s7
[0154]
使用美国专利申请公开号us 2017/0275534 a1的实例7的步骤1和2的程序制备链段s7。链段s8
[0155]
根据美国专利申请公开号2012/0002141a1中实例8的步骤2制备链段s8。链段s9
[0156]
经5小时向链段s2(21.6g)、双(羟丙基)四甲基二硅氧烷(15.0g)和2-(二甲基氨基)吡啶鎓对甲苯磺酸盐(“dpts”，0.9g)在dcm的溶液中添加n,n'-二环己基碳二亚胺(“dcc”，7.4g)。将1,3-二环己基脲(“dcu”)去除并且使用dcm-etoac(50:1至10:1)将材料用色谱法进行分析以得到希望的产物。产率：14.0g。链段s10
[0157]
遵循与链段s9类似的程序使用以下量完成链段s10的合成：链段s2(21.6g)、1h,1h,11h,11h-全氟-3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二醇(24.6g)、dpts(0.9g)、dcm和dcc(7.4g)。产率：22.0g。表1中间体含介晶的链段s1至s10的代表性结构。
部分2
[0158]
如下，描述了中间体中央链段(或部分)c1至c4的制备，其各自包括多价非介晶的核x，该核具有键合到其上的v个连接基团-l-和t个r4基团。在表2中提供了中间体中央链段c1至c4的代表性结构。链段c1
[0159]
将2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇(7.42g)和ε-己内酯(75.9g)置于氮气吹扫的烧瓶中，加热至150℃直到均匀，然后添加2-乙基己酸锡(ii)(0.83g)。将所得混合物在150℃下在氮气下搅拌24小时。将冷却的反应混合物与己烷(300ml)一起搅拌，然后倾析。重复此过程三次，产生粘性液体，将其在真空下干燥。产率：84g。链段c2
[0160]
将链段c1(43.0g)、琥珀酸酐(8.8g)、et3n(5ml)和甲苯(200ml)的溶液在90℃下加热6小时。在减压下去除溶剂，并且不经进一步纯化使用所得固体。链段c3步骤1
[0161]
遵循与链段c1类似的程序使用以下量完成步骤1：季戊四醇(7.54g)、ε-己内酯(50.6g)、2-乙基己酸锡(ii)(1.0ml)。产率：58.0g。步骤2
[0162]
使来自以上步骤1的产物经受以上对链段s2描述的相同的反应条件，以产生链段c3，除了以如以上在链段c1中所描述的类似的方式纯化产物。产率：80.0g。链段c4
[0163]
遵循与链段s2类似的程序使用以下量完成链段c4的合成：季戊四醇(5.0g)、琥珀酸酐(18.3g)、et3n(5.0ml)、甲苯(100ml)。产率：15.0g。表2中间体中央链段c1至c4的代表性结构。
部分3
[0164]
如下，描述了根据本发明的含介晶的化合物(实例1-4、6、9、10、12和14)和对比的含介晶的化合物(对比实例/ce 5、7、8、11、13和15)的制备。在表8中提供了根据本发明的含介晶的化合物和对比的含介晶的化合物的代表性结构。实例1步骤1
[0165]
在室温下将容纳有在丙酮(500ml)中的2-(羟甲基)-2-甲基丙-1,3-二醇(100.0g)、2,2-二甲氧基丙烷(130g)和4-甲苯磺酸(“tsoh”，4.0g)的烧瓶在氮气下搅拌24小时。添加nahco3水溶液(100ml，4.3m)。将溶液浓缩，溶解于500ml的dcm中并用水洗涤。使
有机层通过短的硅胶塞并且浓缩以产生(2,2,5-三甲基-1,3-二噁烷-5-基)甲醇。步骤2
[0166]
向链段s5(14.64g)、来自以上步骤1的产物(3.52g)、和4-二甲基氨基吡啶(dmap)(0.48g)在dcm(100ml)中的溶液中添加dcc(4.94g)。将所得混合物在室温下搅拌几个小时。通过过滤去除dcu，并且通过柱色谱法纯化滤液。步骤3
[0167]
将来自以上步骤2的产物溶解于dcm-甲醇(meoh)(1:1，200ml)中，然后添加tsoh(0.8g)。在搅拌过夜后，将溶液用nahco3水溶液和盐水洗涤。将材料用色谱法进行分析(洗脱剂是dcm中的17％-66％etoac)。步骤4
[0168]
将dpp(0.66g)添加到来自以上步骤3的产物(4.4g)和ε-己内酯(4.81g)在dcm(100ml)中的溶液中。在室温下搅拌该溶液持续8小时。添加dmap(0.32g)、链段s2(8.36g)和dcc(2.61g)，并使反应继续搅拌过夜。通过过滤去除dcu。将滤液用hcl(1m)洗涤两次、用naoh(5％wt./vol.)洗涤两次并用盐水洗涤两次，然后是通过柱色谱法纯化(洗脱剂是递进至dcm-etoac(5:1)的dcm)。实例2步骤1
[0169]
步骤1使用与实例1的步骤1类似的程序完成，除了使用3-羟基-2-(羟甲基)-2-甲基丙酸代替2-(羟甲基)-2-甲基丙-1,3-二醇并且用乙醇氨代替nahco3水溶液洗涤粗产物。产率：35.0g。步骤2
[0170]
将来自以上步骤1的产物(4.53g)、链段s6(30.9g)、dpts(3.12g)和dcc(5.78g)溶解于dcm(500ml)中。搅拌过夜后，初始链段s6仍存在。再添加dcc(4.12g)、来自以上步骤1的产物(3.48g)。三天后，将混合物部分浓缩，并且通过过滤去除dcu。将滤液用水和盐水洗涤，经mgso4干燥并通过硅胶塞(洗脱剂是递进至dcm-etoac(5:1)的dcm)。通过从etoac-meoh沉淀纯化所得材料。产率：26.5g。步骤3
[0171]
遵循与实例1的步骤3类似的程序使用以下量完成步骤3：来自以上步骤2的产物(26.5g)、tsoh(0.6g)、dcm-meoh(1:1，200ml)。产率：16.0g。步骤4
[0172]
使用与以上实例1的步骤2类似的程序使用以下量完成实例2的合成：来自以上步骤3的产物(3.09g)、链段s2(3.17g)、dmap(0.1g)、dcc(1.0g)和dcm(100ml)。产率：2.5g，41％。实例3、4和ce-5
[0173]
根据以下通用程序制备实例3、4和ce-5的含介晶的化合物。
[0174]
如下表3中总结的，将一摩尔当量的三官能羧酸(tri-cooh)中间体中央链段(c2)、三摩尔当量的醇(oh)官能中间体含介晶的链段(s9、s10或s7)和dpts(0.3当量)合并在足以提供按重量计约90％稀释度的dcm中。一次性添加dcc(4.0当量)并将反应在室温下搅拌。去除dcu，并将滤液使用dcm-etoac(10:1至3:1)作为洗脱剂用色谱法进行分析以得到希望的
产物。使用1h nmr确认所纯化的产物中的所有产物结构以及低聚物长度。表3实例6、ce-7和ce-8
[0175]
根据以下通用程序制备实例6、ce-7和ce-8的含介晶的化合物。
[0176]
如下表4中总结的，将一摩尔当量的三官能羟基(tri-oh)中间体中央链段(如所指示的)、3.5摩尔当量的羧酸(cooh)官能中间体含介晶的链段(s8、s5或s2)、4-甲苯磺酸(0.5当量)和dmap(0.5当量)合并在足以提供按重量计约90％稀释度的dcm中。一次性添加dcc(3.25-4.0当量)。在氮气下搅拌24小时后，去除dcu沉淀并将材料用色谱法进行分析(洗脱剂是dcm/etoac)。将材料溶解于etoac，并通过硅藻土过滤，然后从meoh中沉淀以得到希望的产物。使用1h nmr确认所纯化的产物中的所有产物结构以及低聚物长度。表41具有900的近似mn、从西格玛奥德里奇公司(sigma-aldrich)可获得的聚己内酯三醇实例9步骤1
[0177]
遵循与实例14(本文进一步描述的)类似的程序使用以下量完成步骤1：链段s1(30.0g)、dpp(6.0g)、ε-己内酯(27.5g)、dcm(100ml)、3-(烯丙基氧基)丙酸(8.0g)、dcc(15.0g)、dmap(2.95g)。产率：50.0g步骤2
[0178]
向氮气吹扫的施兰克(schlenk)管中添加来自以上步骤2的产物(15.0g)、1,3-二
苯基四(二甲基硅氧基)二硅氧烷(1.6g)、karsted氏催化剂(5滴，二甲苯中的2％pt)和甲苯(25ml)。然后将施兰克管用铝箔覆盖，用橡胶塞密封，并在室温下搅拌6天。去除溶剂，并将固体溶解于dcm中，然后用色谱法进行分析(洗脱剂是dcm中的60％etoac)。将蜡状固体溶解于etoac(1g/5ml)中并通过硅藻土过滤。将澄清溶液通过倒入冷meoh(1:5vol/vol％，0℃)中进行沉淀。将沉淀的产物过滤，用meoh洗涤，并在真空下在室温下干燥。产率：9g，51％。实例10和ce-11
[0179]
根据以下通用程序制备实例10和ce-11的含介晶的化合物。
[0180]
如下表5中总结的，将一摩尔当量的四官能羧酸(tetra-cooh)中间体中央链段(如所指示的)、四摩尔当量的醇(oh)官能中间体含介晶的链段(s9或s1)和dpts(0.4-1.5当量)合并在足以提供按重量计约90％稀释度的dcm中。一次性添加dcc(4.5当量)并将反应在室温下搅拌。去除dcu，并将滤液使用dcm-etoac(3:1)作为洗脱剂用色谱法进行分析或从thf/乙醇(2/1)中结晶以得到希望的产物。使用1h nmr确认所纯化的产物中的所有产物结构以及低聚物长度。表5实例12和ce-13
[0181]
根据以下通用程序制备实例12和ce-13的含介晶的化合物。
[0182]
如下表6中总结的，将一摩尔当量的氯硅烷(如所指示的)和et3n(3.5-5当量)溶解于dcm中并在冰上冷却。经几分钟缓慢添加醇(oh)官能中间体含介晶的链段(s3，3eq；或s6，4eq)在dcm中的溶液。将粗反应溶液用水(2
×
100ml)和盐水(2
×
50ml)洗涤。将有机相经mgso4干燥，然后经硅藻土过滤。使滤液通过顶部有硅藻土的硅胶塞(洗脱剂是dcm中的10％-20％etoac)。将所得灰白色蜡状固体溶解于dcm(1ml/g)中。将溶液通过硅藻土过滤以去除不可溶物质，并将滤液缓慢倒入冷己烷(0℃，100ml)中，这导致材料沉淀出来。使用1h nmr确认所纯化的产物中的所有产物结构以及低聚物长度。表6实例14和ce-15
[0183]
根据以下通用程序制备实例14和ce-15的含介晶的化合物。
[0184]
如下表7中总结的，将醇(oh)官能中间体含介晶的链段(4.0-4.5摩尔当量)和ε-己内酯(如所指示的摩尔当量)合并。向其中添加dpp(2.0-2.25当量)，并且将混合物在氮气下搅拌4小时以形成新的醇。接下来添加一摩尔当量的四羧酸(tetra-cooh)中间体中央链段(如所指示的)、dmap(2.0-2.26当量)和dcc(6当量)。在搅拌过夜后，去除dcu，并将滤液用nahco3洗涤两次、用5％naoh洗涤两次、用10％hcl洗涤两次、用盐水洗涤两次。在用mgso4搅拌之后，使材料通过硅胶垫(洗脱剂是dcm中的5％-25％etoac)。将粗产物重新溶解于etoac(1g/4ml)中，通过硅藻土过滤，并从etoac和meoh(1:8v/v)的混合物中沉淀。使用1h nmr确认所纯化的产物中的所有产物结构以及低聚物长度。表7
部分4
[0185]
如下描述液晶涂层配制品的制备。在部分4a中描述标准液晶涂层配制品的制备。在部分4b中描述包括含介晶的化合物的液晶涂层配制品的制备。部分4a.标准液晶涂层配制品的制备。
[0186]
在配备有搅拌棒的合适的容器中，将表9中列出的装料1中的成分装入，并在室温下搅拌直至获得均匀溶液。然后添加装料2，并将所得混合物在90℃下搅拌1小时。然后添加液晶单体(装料3)，并将溶液在90℃下搅拌另外一小时。然后将溶液的温度降低至60℃，并将装料4添加到溶液中，并将混合物搅拌30分钟以获得最终溶液。
表9标准液晶涂层配制品1芳烷基改性的聚-甲基-烷基-硅氧烷，可从美国毕克化学公司(byk chemie)获得。2所配制的五种光致变色-二色性茚并稠合的萘并吡喃染料的混合物，在活化时得到灰色。3液晶单体4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)-苯甲酸2-甲基-1,4-亚苯基酯，从emd化学品公司(emd chemicals,inc)可商购。44-((4-((8-((6-((6-((6-((6-((6-((6-((6-((6-(甲基丙烯酰氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)辛基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯基4'-戊基-[1,1'-二(环己烷)]-4-甲酸酯，其根据美国专利号7,910,019b2中描述的程序制备。51-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(8-(4-(4-(4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)苯甲酰氧基)苯氧基羰基)苯氧基)辛氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己氧基)-6-氧代己醇，其根据美国专利号7,910,019b2中的实例17制备。63-甲基-4-((4-戊基环己烷-1-羰基)氧基)苯基4-((6-(丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸酯。7从巴斯夫公司(basf)可获得的光引发剂。部分4b.包括含介晶的化合物的液晶涂层配制品的制备。
[0187]
包括含介晶的化合物的液晶涂层配制品通过将某些含介晶的化合物(如表10中所指示的)添加到部分4a中描述的标准液晶涂层配制品中来制备。如在下表10中总结的制备混合物，其中将每种含介晶的化合物添加到5.4份标准液晶涂层配制品中。将组分合并并在80℃下搅拌1小时，以获得均匀溶液。基于2.2mol％的液晶单体计算添加剂量。然后将无水
硫酸镁添加到溶液中，之后在室温下搅拌30分钟。然后通过离心过滤掉硫酸镁，并将滤液用于旋涂。表10表10部分5
[0188]
如下描述使用部分4b的液晶涂层配制品(表10)制备涂覆的基材(试样)。
[0189]
使用以下程序形成涂覆的基材(试样)。将部分4b中描述的每种液晶涂层配制品(表10)以400转/分钟(rpm)的速率在具有配向层的镜片基材上旋涂6秒，之后是1250rpm旋涂6秒。将每种涂覆的基材置于60℃-75℃的烘箱中持续30分钟以促进配向，此后在传送带上以2ft/min(61cm/min)的速度运行的同时，将其在由belcan engineering公司设计并建造的uv固化烘箱中在两个紫外灯下在氮气下、在0.388瓦/cm2的uva和0.165瓦/cm2的uvv的峰强度和7.386焦耳/cm2的uva和3.337焦耳/cm2的uvv的uv剂量下进行固化。部分6
[0190]
如下描述了部分5的涂覆的基材(试样)的光致变色性能测试及其测试结果(包括
吸收比及光学响应测量和结果)。
[0191]
在光学试验台上进行响应测试之前，在多步定制调节单元中调节试样。首先将其在距离电磁辐射源约10cm处暴露于365nm紫外光10分钟，以预活化光致变色化合物。样品处的uva辐照度测量为7.7瓦/平方米。接下来，将试样加热至并保持在70
°
f(21.1℃)持续10分钟。最终，关闭加热元件，并打开f17t8黄色的卤素灯30分钟，以使试样中的光致变色化合物褪色或去活化。试样处的来自黄色卤素灯的照明度测量为9.0klux。然后将试样保持在黑暗环境中至少1小时，然后测试，以便冷却并继续褪色回到基态。
[0192]
使用光学试验台测量试样的光学特性并得出吸收比和光致变色特性。将每个试样置于带有活化光源的光学试验台上，该活化光源定位成与测试样品表面成30
°
至35
°
的入射角。所使用的活化光源是由newport/oriel 69911型300瓦电源供电的氙弧灯，其装有vs-25高速电脑控制遮光器，其在数据收集期间暂时关闭，这样杂散光不干扰数据收集过程；去除短波长辐射的3mm kg-2吸热滤光器；一个或多个用于强度衰减的中性密度滤光器和用于光束准直的聚光镜片。弧灯配备有数字曝光控制器和传感器(newport/oriel 68945型)，以便随时间推移保持对输出的精细控制。
[0193]
用于监测响应测量的宽带光源以垂直于试样表面的方式定位。通过用分裂端、分叉的纤维光缆收集和合并来自100瓦卤钨灯(由zup60-14恒压电源控制)的单独过滤的光，获得更短的可见波长的增加的信号。将来自卤钨灯一侧的光用kg1滤光器滤光以吸收热量，并用b-440滤光器滤光以允许更短波长通过。光的另一侧用kg1滤光器滤光或未滤光。通过以下来收集光：将来自灯的每一侧的光聚焦至分裂端、分叉的纤维光缆的单独的端部上、并且随后结合成一个光源，该光源从电缆的单个端部出现。将4至6英寸(10.2cm至15.25cm)的光管附接至电缆的单个端部以确保适当的混合。宽带光源配备有在数据收集期间暂时打开的vs-25高速计算机控制的遮光器。
[0194]
通过使来自电缆的单个端部的光穿过保持在计算机驱动的(检偏器偏振器)、机动旋转台的moxtek,偏振器(型号m-061.pd、m660、u651或来自physik instrumente的等效物)来实现光源的偏振。将监测光束设定成使得一个偏振平面(0
°
)垂直于光学工作台的平面并且第二偏振平面(90
°
)平行于光学工作台的平面。试样在23℃
±
0.1℃(该温度由温度控制空气室维持)下在空气中运行。
[0195]
为了使部分4中制备的试样配向，将第二偏振器添加到光路中(研究级膜偏振器，如来自西格玛光机公司(optosigma)的偏振器spf-50c-32)。将第二偏振器设置为第一分析仪偏振器的90
°
( /-0.1
°
)。将样品置于安装在旋转台(m-061.pd型、m660型、u651型或来自physik instrumente公司的等效物)上的自定心支架中的空气室中。将激光束(相干-uln 635二极管激光器)导向通过交叉偏振器和样品。通过分光光度计以相对计数测量激光束的信号强度。将试样以3
°
增量旋转120
°
，以定位激光束的最小透射光强度。然后将试样定位在最小透射光强度附近，并且然后将试样以0.1
°
的步长旋转12
°
，以便根据样品质量将最小透射定位到 /-0.1
°
。然后将试样最终定位在最小透射角处。此时，试样与moxtek分析仪偏振器平行或垂直配向。从光路中移除第二偏振器和二极管激光束。使用该过程，在任何活化之前，将试样配向至
±
0.1
°
。
[0196]
为了进行测量，将每个试样暴露于来自活化光源的大致6.7w/m2的uva持续15分钟，以活化光致变色化合物。使用带有检测器系统的国际光研究辐射计(ilt950(fc)型)证实每天开始时的暴露。然后使偏振至0
°
偏振平面的来自监测源的光通过样品，并且聚焦至1英寸(2.54cm)的积分球，将其使用单功能纤维光缆连接至oceans2000分光光度计。使用海洋光学公司(ocean optics)驱动结合专有软件(来自全视线光学公司(transitions optical,ltd))收集通过样品之后的光谱信息。当光致变色材料被活化时，将偏振器的位置来回旋转，以使来自监测光源的光偏振至90
°
偏振平面并返回。在活化期间以5秒间隔收集数据持续约600至1200秒。对于每次测试，调整偏振器的旋转以按以下偏振平面顺序收集数据：0
°
、90
°
、90
°
、0
°
等。
[0197]
吸收比(ar)是在90
°
偏振(与分析仪偏振器垂直取向，最小透射)与0
°
偏振(与分析仪偏振器平行取向，最大透射)下测量的吸光度之比。
[0198]
从褪色状态(未活化状态)到变暗状态(活化状态)的光密度变化(δod)通过以下来确定：确立初始透射率，打开来自氙灯的遮光器以提供紫外辐射以将试样从褪色状态改变至活化状态。以选定的时间间隔收集数据，测量活化状态下的透射率，并根据下式计算光密度变化：δod＝log(％tb/％ta)，其中％tb是在褪色状态下的百分比透射率，％ta是在活化状态下的百分比透射率，并且对数是以10为底。
[0199]
褪色半衰期(t1/2)是试样中光致变色化合物的活化形式的δod达到在十五分钟之后、或在达到饱和或接近饱和之后，在室温下在移除活化光源(例如，通过关闭遮光器)之后测量的δod的一半的时间间隔，以秒计。
[0200]
从根据本发明的代表性实例(实例)和对比实例(ce)获得的光致变色性能测试结果(吸收比和褪色半衰期)总结在下表11中。表11光致变色性能测试结果
表11光致变色性能测试结果(续)________________________________2对比实例ce-8和ce-11不溶于标准液晶涂层配制品，并且用以下任何溶剂都不能获得对应于ce-25和ce-30的均匀溶液：苯甲醚、nmp和不同比率的苯甲醚/nmp混合物。所得混合物在旋涂后未能配向，并且因此其光致变色性能数据不可获得。
[0201]
如表11中总结的光致变色性能结果表明，与对比的含介晶的化合物(其中其介晶基团仅包括三个环状基团)相比，根据本发明的含介晶的化合物(其中其至少一个介晶基团包括至少四个环状基团)提供了改善的吸收比值。此外，观察到与ce-25(其包括具有三个单独的-l-[介晶]延伸部分的对比的含介晶的化合物ce-8)和ce-30(其包括具有四个单独的-l-[介晶]延伸部分的对比的含介晶的化合物ce-11)相比，根据本发明的含介晶的化合物(其中每个-l-连接基团独立地具有至少15个键的平均链长，并且其中至少一个-l-连接基团具有至少25个键的平均链长)具有希望的溶解度。
[0202]
进一步参照如表11中总结的性能结果，在所有情况下，与单独的标准液晶涂层配制品(ce-16)相比，对比的含介晶的化合物/配制品没有提供吸收比的改善。
[0203]
已经参照本发明的特定实施例的具体细节描述了本发明。这并不旨在认为这些细节是对本发明的范围的限制，除非在它们包含在所附权利要求中的程度上。