(57)【要約】  液晶成分およびキラル剤を含み、２５℃における選択反射波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍであるコレステリック液晶組成物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶成分およびキラル剤を含み、２５℃における選択反射波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍであるコレステリック液晶組成物であって、液晶成分が式（１−１）、式（１−２）および式（１−３）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上からなる液晶成分Ａを含む、コレステリック液晶組成物。
【化１５１】
2012046626.tif 000152
（式（１−１）〜（１−３）中、Ｒ１Ｌは水素、任意の−ＣＨ２−は、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい直鎖の炭素数１〜２０のアルキル、直鎖の炭素数２〜２０のアルケニル、直鎖の炭素数２〜２０のアルキニル、直鎖の炭素数１〜２０アルコキシ、直鎖の炭素数２〜２０のアルコキシアルキル、または直鎖の炭素数２〜２０のアルケニルオキシであり、これらのアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシ中の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｒ１Ｄは炭素数３〜２０の分岐アルキル、炭素数３〜２０の分岐アルケニル、炭素数３〜２０の分岐アルコキシ、または炭素数３〜２０の分岐アルコキシアルケニルであり、この分岐アルキルまたは分岐アルケニル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、分岐アルキル、分岐アルケニル、分岐アルコキシ、および分岐アルコキシアルケニル中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、およびＡ５は独立して、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、この環中の任意の水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよいが、式（１−１）中のＺ１〜Ｚ３のうち少なくとも一つはＣＦ２Ｏであり、（１−２）中のＺ１〜Ｚ６のうち少なくとも一つはＣＦ２Ｏであり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、または任意の−ＣＨ２−は、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい炭素数１〜３のアルキル、炭素数２〜３のアルケニル、炭素数２〜３のアルキニル、炭素数１〜３のアルコキシ、炭素数２〜３のアルコキシアルキル、または炭素数２〜３のアルケニルオキシであり、これらのアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシ中の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；ｍ、ｎ、ｏ、およびｐは独立して、０または１であり、式（１−２）においては１≦ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ≦２であり、式（１−３）においては１≦ｍ＋ｎ＋ｐ≦３である。）
【請求項２】
２５℃での選択反射波長が４００ｎｍ〜７５０ｎｍである請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項３】
液晶成分Ａが式（１−２）で表される化合物、または、式（１−３）で表される化合物を含む、請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項４】
液晶成分Ａが式（１−１）で表される化合物、式（１−２）で表される化合物および式（１−３）で表される化合物を含む、請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項５】
液晶成分Ａ中、式（１−１）で表される化合物の含有量が５〜９０重量％であり、式（１−２）で表される化合物の含有量が５〜９０重量％であり、式（１−３）で表される化合物の含有量が５〜９０重量％である、請求項４に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項６】
液晶成分中、式（１−１）、式（１−２）および式（１−３）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上からなる液晶成分Ａの含有量が１５重量％以上である、請求項１〜５のいずれかに記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項７】
液晶成分中、液晶成分Ａの含有量が４０〜８５重量％である、請求項６に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項８】
液晶成分Ａが、式（１−３）中Ｚ１〜Ｚ４のうち少なくとも一つがＣＦ２Ｏである化合物を含有する、請求項１または２に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項９】
液晶成分Ａが、式（１−３）中Ｒ１Ｄが２位の炭素で分岐されている炭素数４〜２０のアルキルまたはアルケニルである化合物を含有する、請求項１または２に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項１０】
液晶成分Ａが、式（１−３−１）で表される化合物または式（１−３−２）で表される化合物を含有する、請求項１または２に記載のコレステリック液晶組成物。
【化１５２】
2012046626.tif 000153
（式（１−３−１）〜（１−３−２）において、Ｒ１Ｄは炭素数３〜２０の分岐アルキルまたは分岐アルケニルであり、このアルキル中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ａ１は、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、この環中の任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−であるが、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４のうちいずれか１つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数１〜３のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく
；Ｘは、フッ素または塩素であり；また、１，４−フェニレンと（Ｘ）を直線で結んだ表記は、１つまたは２つの水素がＸで置き換えられていてもよい１，４−フェニレンを示す。）
【請求項１１】
液晶成分Ａが、式（１−１−２）、（１−１−３）、（１−２−１−１）、（１−２−１−２）、（１−２−２−１）、（１−２−２−２）、（１−２−３−１）、（１−２−３−２）、（１−２−４−２）、（１−２−４−３）、（１−２−５−３）、（１−３−１−１）、（１−３−１−２）、（１−３−１−３）、（１−３−１−４）、（１−３−１−５）、（１−３−１−６）、（１−３−１−７）、（１−３−１−８）、（１−３−２−１）、（１−３−２−２）、（１−３−２−３）、（１−３−２−４）、（１−３−２−５）、（１−３−２−６）、（１−３−２−７）および（１−３−２−８）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物を含有する、請求項１または２に記載のコレステリック液晶組成物。
【化１５３】
2012046626.tif 000154
【化１５４】
2012046626.tif 000155
【化１５５】
2012046626.tif 000156
【化１５６】
2012046626.tif 000157
（上式中、Ｒ１Ｌは水素または直鎖の炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンまたは炭素数１〜３のアルキルで置き換えられてもよく；Ｒ１Ｄａは炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられていてもよく；Ｒ１Ｄｂは水素、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−；Ｍは−ＣＨ２−または−Ｏ−であり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は独立して水素、フッ素、または塩素であり；Ａ１は１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、この環中の任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数１〜３のアルキル、任意の水素がフッ素で置き換えられたアルケニル、任意の水素がフッ素で置き換えられたアルコキシである。）
【請求項１２】
液晶成分が、式（２）、（３）および（４）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物をさらに含有する、請求項１または２に記載の液晶組成物。
【化１５７】
2012046626.tif 000158
（上記式中、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ２はフッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3であり；環Ｂ１、環Ｂ２、および環Ｂ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ７およびＺ８は独立して、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ６およびＬ７は独立して、水素またはフッ素である。）
【請求項１３】
液晶成分が、式（５）で表される化合物をさらに含有する、請求項１または２に記載のコレステリック液晶組成物。
【化１５８】
2012046626.tif 000159
（式（５）中、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ３は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；環Ｃ１、環Ｃ２および環Ｃ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ９は−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ８およびＬ９は独立して、水素またはフッ素であり；ｒは１または２であり、ｓは０または１であり、ｒ＋ｓ＝０、１または２である。
【請求項１４】
液晶成分が、式（６）で表される化合物をさらに含有する、請求項１または２に記載のコレステリック液晶組成物。
【化１５９】
2012046626.tif 000160
（式（６）中、Ｒ４およびＲ５は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；環Ｄ１、環Ｄ２、および環Ｄ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ１０は、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。）
【請求項１５】
少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項１６】
コレステリック液晶組成物の全重量に対して、キラル剤の割合が１〜２０重量％である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項１７】
キラル剤が、式（Ｋ１）〜（Ｋ５）のそれぞれで表される化合物からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
【化１６０】
2012046626.tif 000161
（式（Ｋ１）〜（Ｋ５）中、ＲＫは独立して、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ａは独立して、芳香族性あるいは非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、環の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；Ｂは独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、炭素数１〜３のハロアルキル、芳香族性または非芳香族性の３から８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；Ｚは独立して、単結合、炭素数１〜８のアルキレンであるが、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；ｍＫは１〜４の整数である。）
【請求項１８】
キラル剤が、式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）、（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−６）および（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
【化１６１】
2012046626.tif 000162
【化１６２】
2012046626.tif 000163
【化１６３】
2012046626.tif 000164
【化１６４】
2012046626.tif 000165
（これらの式中、ＲＫは独立して、炭素数３〜１０のアルキルであり、このアルキル中の環に隣接する−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。）
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載のコレステリック液晶組成物と、重合性モノマーとを含む混合物。
【請求項２０】
請求項１９に記載の混合物をコレステリック相において重合して得られる、高分子／液晶複合材料。
【請求項２１】
高分子／液晶複合材料に含まれる高分子がメソゲン部位を有する、請求項２０に記載の高分子／液晶複合材料。
【請求項２２】
コレステリック液晶組成物が６０〜９９重量％および高分子が１〜４０重量％含まれる、請求項２０または２１に記載の高分子／液晶複合材料。
【請求項２３】
請求項１〜１８に記載のコレステリック液晶組成物、請求項１９に記載の混合物または請求項２０〜２２のいずれかに記載の高分子／液晶複合材料を包含するマイクロカプセル。
【請求項２４】
一方または両方の面に電極が配置され、基板間に配置された液晶媒体、および電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の高分子／液晶複合材料または請求項２３に記載のマイクロカプセルであり、プレーナー配列とフォーカルコニック配列とが電圧によって制御される光素子。
【請求項２５】
光素子への請求項１に記載の液晶組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶組成物に関する。具体的には、コレステリック相において動作可能な液晶組成物に関する。また、本発明は、コレステリック液晶組成物と重合性モノマーとを含む混合物、混合物をコレステリック層において重合して得られる高分子／液晶複合材料、および、液晶組成物等を包含するマイクロカプセルに関する。さらに、本発明は、液晶組成物やマイクロカプセル等を用いた光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネマチック液晶にキラル剤を添加することにより、室温においてコレステリック相を示すコレステリック液晶組成物を用いた光素子が知られている。そのような光素子は一般的に、少なくとも一方が透明電極である一対の電極付き基板間にコレステリック液晶組成物が挟持されてなり、電極間に電圧（駆動電圧）を印加するによって液晶をプレーナ（またはグランジャン）配列とフォーカルコニック配列またはホメオトロピック配列に制御することによって表示が行われる。特に、プレーナ配列は選択反射により特定の波長の光が反射され、選択反射波長を可視光域に制御することによりカラー表示が可能となる。プレーナ配列のらせん軸に平行に入射した光は右回りと左回りの円偏光に分離され、コレステリック液晶のヘリカル方向と同じ方向の光が選択反射され、反射光のピーク波長はλ０＝ｎ×ｐで与えられる。ここでｐはヘリカルピッチ（またはピッチ）、ｎは平均屈折率である。したがって、キラル剤の添加量を制御し、ピッチを変化させれば、様々な波長の光を選択反射させることができる。【０００３】
コレステリック液晶組成物にメモリー性を付与することが可能であり、その手法として表面安定化コレステリックテクスチャー（ＳＳＣＴ）、高分子安定化コレステリックテクスチャーなどが知られている。このようなメモリー性を有するコレステリック液晶を用いた光素子は、表示を書き換えるときだけ電圧を印加すればよいことから、消費電力が少ない。【０００４】
コレステリック液晶を用いた光素子は、適切な物性を有する液晶組成物を含有する。光素子の特性を向上させるには、この液晶組成物が適切な物性を有するのが好ましい。液晶組成物の成分である液晶化合物に必要な一般的物性は、次のとおりである。
（１）化学的に安定であること、および物理的に安定であること、
（２）高い透明点（液晶相−等方相の相転移温度）を有すること、
（３）コレステリック相の下限温度が低いこと、
（４）他の液晶化合物との相溶性に優れること、
（５）適切な大きさの誘電率異方性を有すること、
（６）適切な大きさの屈折率異方性を有すること、
である。
コレステリック液晶の駆動電圧低減の観点からは、誘電率異方性が大きな化合物が好ましく、選択反射波長帯を広げる観点からは屈折率異方性が大きな液晶化合物が好ましい。【０００５】
（１）のように化学的、物理的に安定な液晶化合物を含む液晶組成物を光素子の１種である液晶表示素子に用いると、電圧保持率を高くすることができる。
また、（２）および（３）のように、高い透明点、あるいは液晶相の低い下限温度を有する液晶化合物を含む液晶組成物ではコレステリックの温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。液晶化合物は、単一の化合物では発揮することが困難な特性を発現させるために、他の多くの液晶化合物と混合して調製した液晶組成物として用いることが一般的である。したがって、液晶表示素子に用いられる液晶化合物は、（４）のように、他の液晶化合物等との相溶性が良好であることが好ましい。さらに使用される液晶材料には駆動電圧の低い液晶組成物が要求されている。コレステリック相で駆動させる光素子を低電圧で駆動させるためには、誘電率異方性が大きな液晶化合物を用いることが好ましく、選択反射波長帯を広げるためには屈折率異方性が大きい液晶化合物を用いることが好ましい。
ＷＯ２０１０／０５８６８１（特許文献１）には式（１−１）を含有する光学的等方性液晶組成物について記載されているが、これらの特許文献１実施例に記載されているキラル剤を含有する液晶組成物は、いずれも常温（２５℃）、コレステリック相の選択反射波長が４００ｎｍ未満である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２０１０／０５８６８１パンフレット
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】液晶，１１，１３７  （２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の状況の下、たとえば、熱、光などに対する安定性、広い液晶相温度範囲、大きな屈折率異方性、大きな誘電率異方性を有し、コレステリック相を有する液晶組成物が求められている。また、たとえば、広い温度範囲で使用可能であり、低い駆動電圧および高い反射率を有する各種光素子が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下のような液晶媒体（液晶組成物、高分子／液晶複合材料またはマイクロカプセル）および液晶媒体を含有する光素子等を提供する。【００１０】
[１]
液晶成分およびキラル剤を含み、２５℃における選択反射波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍであるコレステリック液晶組成物であって、液晶成分が式（１−１）、式（１−２）および式（１−３）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上からなる液晶成分Ａを含む、コレステリック液晶組成物。
【化１】
2012046626.tif 000002
（式（１−１）〜（１−３）中、Ｒ１Ｌは水素、任意の−ＣＨ２−は、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい直鎖の炭素数１〜２０のアルキル、直鎖の炭素数２〜２０のアルケニル、直鎖の炭素数２〜２０のアルキニル、直鎖の炭素数１〜２０アルコキシ、直鎖の炭素数２〜２０のアルコキシアルキル、または直鎖の炭素数２〜２０のアルケニルオキシであり、これらのアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシ中の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｒ１Ｄは炭素数３〜２０の分岐アルキル、炭素数３〜２０の分岐アルケニル、炭素数３〜２０の分岐アルコキシ、または炭素数３〜２０の分岐アルコキシアルケニルであり、この分岐アルキルまたは分岐アルケニル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、分岐アルキル、分岐アルケニル、分岐アルコキシ、および分岐アルコキシアルケニル中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、およびＡ５は独立して、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、この環中の任意の水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよいが、式（１−１）中のＺ１〜Ｚ３のうち少なくとも一つはＣＦ２Ｏであり、（１−２）中のＺ１〜Ｚ６のうち少なくとも一つはＣＦ２Ｏであり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、または任意の−ＣＨ２−は、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい炭素数１〜３のアルキル、炭素数２〜３のアルケニル、炭素数２〜３のアルキニル、炭素数１〜３のアルコキシ、炭素数２〜３のアルコキシアルキル、または炭素数２〜３のアルケニルオキシであり、これらのアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシ中の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；ｍ、ｎ、ｏ、およびｐは独立して、０または１であり、式（１−２）においては１≦ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ≦２であり、式（１−３）においては１≦ｍ＋ｎ＋ｐ≦３である。）【００１１】
[２]
２５℃での選択反射波長が４００ｎｍ〜７５０ｎｍである［１］に記載のコレステリック液晶組成物。
[３]
液晶成分Ａが式（１−２）で表される化合物、または、式（１−３）で表される化合物を含む、［１］に記載のコレステリック液晶組成物。
[４]
液晶成分Ａが式（１−１）で表される化合物、式（１−２）で表される化合物および式（１−３）で表される化合物を含む、［１］に記載のコレステリック液晶組成物。
[５]
液晶成分Ａ中、式（１−１）で表される化合物の含有量が５〜９０重量％であり、式（１−２）で表される化合物の含有量が５〜９０重量％であり、式（１−３）で表される化合物の含有量が５〜９０重量％である、［４］に記載のコレステリック液晶組成物。【００１２】
[６]
液晶成分中、式（１−１）、式（１−２）および式（１−３）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上からなる液晶成分Ａの含有量が１５重量％以上である、［１］〜［５］のいずれかに記載のコレステリック液晶組成物。
[７]
液晶成分中、液晶成分Ａの含有量が４０〜８５重量％である、［６］に記載のコレステリック液晶組成物。
[８]
液晶成分Ａが、式（１−３）中Ｚ１〜Ｚ４のうち少なくとも一つがＣＦ２Ｏである化合物を含有する、［１］または［２］に記載のコレステリック液晶組成物。
[９]
液晶成分Ａが、式（１−３）中Ｒ１Ｄが２位の炭素で分岐されている炭素数４〜２０のアルキルまたはアルケニルである化合物を含有する、［１］または［２］に記載のコレステリック液晶組成物。【００１３】
[１０]
液晶成分Ａが、式（１−３−１）で表される化合物または式（１−３−２）で表される化合物を含有する、［１］または［２］に記載のコレステリック液晶組成物。
【化２】
2012046626.tif 000003
（式（１−３−１）〜（１−３−２）において、Ｒ１Ｄは炭素数３〜２０の分岐アルキルまたは分岐アルケニルであり、このアルキル中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ａ１は、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、この環中の任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−であるが、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４のうちいずれか１つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数１〜３のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく
；Ｘは、フッ素または塩素であり；また、１，４−フェニレンと（Ｘ）を直線で結んだ表記は、１つまたは２つの水素がＸで置き換えられていてもよい１，４−フェニレンを示す。）
[１１]
液晶成分Ａが、式（１−１−２）、（１−１−３）、（１−２−１−１）、（１−２−１−２）、（１−２−２−１）、（１−２−２−２）、（１−２−３−１）、（１−２−３−２）、（１−２−４−２）、（１−２−４−３）、（１−２−５−３）、（１−３−１−１）、（１−３−１−２）、（１−３−１−３）、（１−３−１−４）、（１−３−１−５）、（１−３−１−６）、（１−３−１−７）、（１−３−１−８）、（１−３−２−１）、（１−３−２−２）、（１−３−２−３）、（１−３−２−４）、（１−３−２−５）、（１−３−２−６）、（１−３−２−７）および（１−３−２−８）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物を含有する、［１］または［２］に記載のコレステリック液晶組成物。
【化３】
2012046626.tif 000004
【化４】
2012046626.tif 000005
【化５】
2012046626.tif 000006
【化６】
2012046626.tif 000007
（上式中、Ｒ１Ｌは水素または直鎖の炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中およびアルキル中の任意の−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられた基中の任意の水素はハロゲンまたは炭素数１〜３のアルキルで置き換えられてもよく；Ｒ１Ｄａは炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられていてもよく；Ｒ１Ｄｂは水素、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−；Ｍは−ＣＨ２−または−Ｏ−であり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は独立して水素、フッ素、または塩素であり；Ａ１は１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、この環中の任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数１〜３のアルキル、任意の水素がフッ素で置き換えられたアルケニル、任意の水素がフッ素で置き換えられたアルコキシである。）【００１４】
[１２]
液晶成分が、式（２）、（３）および（４）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物をさらに含有する、［１］または［２］に記載の液晶組成物。
【化７】
2012046626.tif 000008
（上記式中、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ２はフッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3であり；環Ｂ１、環Ｂ２、および環Ｂ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ７およびＺ８は独立して、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ６およびＬ７は独立して、水素またはフッ素である。）
[１３]
液晶成分が、式（５）で表される化合物をさらに含有する、［１］または［２］に記載のコレステリック液晶組成物。
【化８】
2012046626.tif 000009
（式（５）中、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ３は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；環Ｃ１、環Ｃ２および環Ｃ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ９は−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ８およびＬ９は独立して、水素またはフッ素であり；ｒは１または２であり、ｓは０または１であり、ｒ＋ｓ＝０、１または２である。
[１４]
液晶成分が、式（６）で表される化合物をさらに含有する、［１］または［２］に記載のコレステリック液晶組成物。
【化９】
2012046626.tif 000010
（式（６）中、Ｒ４およびＲ５は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；環Ｄ１、環Ｄ２、および環Ｄ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ１０は、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。）
[１５]
少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む、［１］〜［１４］のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。【００１５】
[１６]
コレステリック液晶組成物の全重量に対して、キラル剤の割合が１〜２０重量％である、［１］〜［１５］のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
[１７]
キラル剤が、式（Ｋ１）〜（Ｋ５）のそれぞれで表される化合物からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、［１］〜［１６］のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
【化１０】
2012046626.tif 000011
（式（Ｋ１）〜（Ｋ５）中、ＲＫは独立して、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ａは独立して、芳香族性あるいは非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、環の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；Ｂは独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、炭素数１〜３のハロアルキル、芳香族性または非芳香族性の３から８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；Ｚは独立して、単結合、炭素数１〜８のアルキレンであるが、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；ｍＫは１〜４の整数である。）
[１８]
キラル剤が、式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）、（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−６）および（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を含む、［１］〜［１６］のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
【化１１】
2012046626.tif 000012
【化１２】
2012046626.tif 000013
【化１３】
2012046626.tif 000014
【化１４】
2012046626.tif 000015
（これらの式中、ＲＫは独立して、炭素数３〜１０のアルキルであり、このアルキル中の環に隣接する−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。）【００１６】
[１９]
［１］〜［１８］のいずれかに記載のコレステリック液晶組成物と、重合性モノマーとを含む混合物。
[２０]
［１９］に記載の混合物をコレステリック相において重合して得られる、高分子／液晶複合材料。
[２１]
高分子／液晶複合材料に含まれる高分子がメソゲン部位を有する、［２０］に記載の高分子／液晶複合材料。
[２２]
コレステリック液晶組成物が６０〜９９重量％および高分子が１〜４０重量％含まれる、［２０］または［２１］に記載の高分子／液晶複合材料。
[２３]
［１］〜［１８］に記載のコレステリック液晶組成物、［１９］に記載の混合物または［２０］〜［２２］のいずれかに記載の高分子／液晶複合材料を包含するマイクロカプセル。
[２４]
一方または両方の面に電極が配置され、基板間に配置された液晶媒体、および電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、［１］〜［１８］のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物、［２０］〜［２２］のいずれか１項に記載の高分子／液晶複合材料または［２３］に記載のマイクロカプセルであり、プレーナー配列とフォーカルコニック配列とが電圧によって制御される光素子。
[２５]
光素子への［１］に記載の液晶組成物の使用。
具体的には、［２５］の光素子は、一方または両方の面に電極が配置され、基板間に配置された液晶媒体、および電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備え、プレーナー配列とフォーカルコニック配列とが電圧によって制御される光素子であり、液晶媒体はコレステリック液晶組成物、高分子／液晶複合材料またはマイクロカプセルから選ばれるものである。コレステリック液晶組成物としては、［１］〜［１８］のいずれかに記載のものが好ましく、高分子／液晶複合材料としては、［２０］〜［２２］のいずれかに記載のものが好ましく、マイクロカプセルとしては［２３］に記載のものが好ましい。【００１７】
本発明の液晶組成物は、式（７）、（８）、（９）および（１０）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有してもよい。
【化１５】
2012046626.tif 000016
これらの式において、Ｒ６は直鎖の炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０のアルケニルまたは炭素数２〜１０のアルキニルであり、アルキル、アルケニルおよびアルキニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ４はフッ素、塩素、−ＳＦ５、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3であり；環Ｅ１、環Ｅ２、環Ｅ３および環Ｅ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ１１、Ｚ１２およびＺ１３は独立して、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合である、ただし、環Ｅ１、環Ｅ２、環Ｅ３および環Ｅ４のいずれかが３−クロロ−５−フルオロ−１，４−フェニレンであるとき、および式（９）において環Ｅ１がフッ素で置換された１，４−フェニレンであるときには、Ｚ１１、Ｚ１２およびＺ１３は−ＣＦ2Ｏ−であることはなく；Ｌ１０およびＬ１１は独立して、水素またはフッ素である。【００１８】
本発明の液晶組成物は、式（１１）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有してもよい。
【化１６】
2012046626.tif 000017
これらの式において、Ｒ７は炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０のアルケニルまたは炭素数２〜１０のアルキニルであり、アルキル、アルケニルおよびアルキニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；Ｘ５は−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、または−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎであり；環Ｆ１、環Ｆ２および環Ｆ３は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−２，６−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ１４は−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ１２およびＬ１３は独立して、水素またはフッ素であり；ａａは０、１または２であり、ａｂは０または１であり、ａａ＋ａｂは０、１または２である。【００１９】
本明細書中、「液晶媒体」とは、液晶組成物、高分子／液晶複合材料およびマイクロカプセルの総称である。また、「光素子」とは、電気光学効果を利用して、光変調や光スイッチングなどの機能を奏する各種の素子を指し、たとえば、表示素子（液晶表示素子）、光通信システム、光情報処理や種々のセンサーシステムに用いられる光変調素子が挙げられる。【００２０】
本明細書中、「液晶成分」とは、キラル剤を含まないネマチック相を発現する液晶組成物をいう。
本明細書中、液晶成分に含まれる「化合物」（「液晶化合物」ともいう）は、メソゲンを有する化合物であり、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが液晶成分として有用な化合物の総称である。
本明細書中、「キラル剤」は、光学活性化合物であり、液晶組成物に所望のねじれた分子配列を与える為に添加される。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶化合物」、「液晶組成物」、「液晶表示素子」をそれぞれ「化合物」、「組成物」、「素子」と略すことがある。【００２１】
また、例えば液晶相の上限温度は液晶相−等方相の相転移温度であり、そして単に透明点または上限温度と略すことがある。液晶相の下限温度を単に下限温度と略すことがある。
式（１）で表わされる化合物を化合物（１）と略すことがある。この略記は式（２）などで表される化合物にも適用することがある。式（１）から式（１１）において、六角形で囲んだＢ、Ｄ、Ｅなどの記号はそれぞれ環Ｂ、環Ｄ、環Ｅなどに対応する。百分率で表した化合物の量は組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。環Ａ１、Ｙ１、Ｂなど複数の同じ記号を同一の式または異なった式に記載したが、これらはそれぞれが同一であってもよいし、または異なってもよい。【００２２】
本明細書中、「任意の」は、位置だけでなく個数についても任意であることを示すが、個数が０である場合を含まない。任意のＡがＢ、ＣまたはＤで置き換えられてもよいという表現は、任意のＡがＢで置き換えられる場合、任意のＡがＣで置き換えられる場合および任意のＡがＤで置き換えられる場合に加えて、複数のＡがＢ〜Ｄの少なくとも２つで置き換えられる場合をも含むことを意味する。例えば、「任意の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいアルキル」には、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルケニルオキシアルキルなどが含まれる。なお、本発明においては、連続する２つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｏ−のようになることは好ましくない。そして、アルキルにおける末端の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることも好ましくない。以下に本発明をさらに説明する。式（１）で表わされる化合物における末端基、環および結合基等に関して好ましい例も述べる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の好ましい態様の液晶組成物は、熱、光などに対する安定性、大きな屈折率異方性、大きな誘電率異方性を有し、また融点が低いため、液晶組成物中において当該化合物の高い含有率が可能となる。本発明の好ましい態様の液晶組成物は熱、光などに対する安定性、コレステリック相の高い上限温度、低い下限温度を示し、コレステリック相で駆動させる素子において低い駆動電圧と高い反射率を有する。本発明の本発明の好ましい態様の高分子／液晶複合材料およびマイクロカプセルは、コレステリック相の高い上限温度、低い下限温度を示し、コレステリック相で駆動させる素子において低い駆動電圧と高い反射率を有する。
また、本発明の好ましい態様の光素子は、使用できる広い温度範囲、低い駆動電圧および高い反射率を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】液晶組成物Ａ１〜Ａ３における波長と透過率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の液晶組成物は、式（１−１）、式（１−２）および式（１−３）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上からなる液晶成分Ａを含む液晶成分と、キラル剤と、を有し、光学的等方性の液晶相を発現しないコレステリック液晶組成物である。
【００２６】
１  本発明の液晶組成物に含まれる液晶成分
本発明の液晶成分は、前記式（１−１）、（１−２）または（１−３）で表される１種以上からなる液晶成分Ａを含む。
本発明の液晶成分は、液晶成分Ａ以外に、式（２）〜（１１）で表される化合物等を含んでもよい。
【００２７】
１．１  液晶成分Ａ
本発明の液晶成分Ａは、式（１−１）、式（１−２）および式（１−３）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上からなる。すなわち、式（１−１）で表される化合物、式（１−２）で表される化合物および式（１−３）で表される化合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物からなり、そのほかの化合物は含まない。
液晶成分Ａは、１種の化合物から成る成分であってもよいし、２種以上の化合物から成る成分であってもよい。
【００２８】
１．１．１  化合物（１−１）
（１）化合物（１−１）について
式（１−１）で表される化合物（化合物（１−１））について説明する。
【化１７】
2012046626.tif 000018
式（１−１）において、Ｒ１Ｌは水素、直鎖の炭素数１〜２０のアルキル（アルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい）、直鎖の炭素数２〜２０のアルケニル、直鎖の炭素数２〜２０のアルキニル、直鎖の炭素数１〜２０アルコキシ、直鎖の炭素数２〜２０のアルコキシアルキル、または直鎖の炭素数２〜２０のアルケニルオキシであり、これらの基（アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシ）中の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００２９】
アルキルの具体的な例は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、および−Ｃ１５Ｈ３１である。
【００３０】
アルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
【００３１】
アルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２である。
【００３２】
アルキニルの具体的例は、−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣＨ３、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ２Ｈ５、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＣＨ３、−（ＣＨ２）２−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣ３Ｈ７、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−Ｃ≡ＣＣＨ３、および−Ｃ≡Ｃ（ＣＨ２）５である。
【００３３】
アルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３および−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＯＣ１０Ｈ２１、−ＯＣ１１Ｈ２３、−ＯＣ１２Ｈ２５、−ＯＣ１３Ｈ２７、および−ＯＣ１４Ｈ２９である。
【００３４】
アルコキシアルキルの具体的な例は、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）３−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）４−ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）５−ＯＣＨ３である。
【００３５】
アルケニルオキシの具体的な例は、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５である。
【００３６】
また、Ｒ１Ｌは式（ＣＨＮ−１）〜（ＣＨＮ−１９）で表される構造が好ましい。ここでＲ１ａは水素または炭素数１〜１０のアルキルである。より好ましいＲ１Ｌは式（ＣＨＮ−１）〜（ＣＨＮ−４）または（ＣＨＮ−６）〜（ＣＨＮ−７）で表される構造である。
【化１８】
2012046626.tif 000019
【００３７】
式（１−１）においてＺ１、Ｚ２、およびＺ３は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよいが、Ｚ１〜Ｚ３のうち少なくとも一つはＣＦ２Ｏである。
【００３８】
Ｚ１、Ｚ２、およびＺ３の好ましい例は、単結合または−ＣＦ２Ｏ−である。
【００３９】
式（１−１）においてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素またはフッ素である。また、Ｌ2およびＬ４はフッ素であることが好ましく、Ｌ2、Ｌ４およびＬ５がフッ素であることがさらに好ましい。
【００４０】
式（１−１）においてＸ１はハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、または
炭素数１〜３のアルキル（アルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい）、炭素数２〜３のアルケニル、炭素数２〜３のアルキニル、炭素数１〜３のアルコキシ、炭素数２〜３のアルコキシアルキル、または炭素数２〜３のアルケニルオキシであり、これらの基（アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシ）中の水素はハロゲンで置き換えられてもよい）。
【００４１】
任意の水素がハロゲンにより置き換えられたアルキルの具体的な例は、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、および−（ＣＦ２）５−Ｆである。
【００４２】
任意の水素がハロゲンにより置き換えられたアルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、および−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆである。
【００４３】
任意の水素がハロゲンにより置き換えられたアルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００４４】
Ｘ１の具体的な例は、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００４５】
好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、および−ＯＣＨＦ２である。最も好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。
【００４６】
式（１−１）において好ましいのは、式（１−１）〜（１−３）で表される構造である。より好ましくは式（１−２）または（１−３）である。
【化１９】
2012046626.tif 000020
これらの式（１−１）〜（１−３）において、Ｒ１Ｌは式（ＣＨＮ−１）〜（ＣＨＮ−１９）のいずれか１つで表される構造であり、式（ＣＨＮ−１）〜（ＣＨＮ−１９）中のＲ1ａは水素または炭素数１〜２０のアルキルであり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素またはフッ素であり、；Ｘ１はフッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−Ｃ≡Ｃ−ＣＦ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３である。
【００４７】
（２）化合物（１−１）の性質
本発明に用いられる化合物（１−１）をさらに詳細に説明する。化合物（１−１）は４個のベンゼン環と少なくとも１個の−ＣＦ２Ｏ−連結基を有する化合物である。この化合物は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして他の液晶化合物との相溶性がよい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって組成物においてコレステリック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は誘電率異方性と屈折率異方性が大きい為、コレステリック相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるため、および反射率を上げるための成分として有用である。
【００４８】
化合物（１−１）の左末端基Ｒ１Ｌ、ベンゼン環上の基（Ｌ１〜Ｌ５およびＸ１）、あるいは結合基Ｚ１〜Ｚ３を適切に選択することによって、透明点、屈折率異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。左末端基Ｒ１Ｌ、ベンゼン環上の基（Ｌ１〜Ｌ５およびＸ１）、あるいは結合基Ｚ１〜Ｚ３の種類が、化合物（１）の物性に与える効果を以下に説明する。
【００４９】
Ｒ１Ｌがアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。
【００５０】
結合基Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が単結合、または−ＣＦ２Ｏ−であるときは粘度が小さい。結合基がＺ１、Ｚ２およびＺ３が−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−であるときは誘電率異方性が大きい。Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が単結合、−ＣＦ２Ｏ−であるときは化学的に比較的安定であって、比較的劣化をおこしにくい。
【００５１】
右末端基Ｘ１がフッ素、塩素、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＨ２Ｆであるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ１がフッ素、−ＯＣＦ３、または−ＣＦ３であるときは、化学的に安定である。
【００５２】
Ｌ１〜Ｌ５のうちのフッ素の数が多いときは誘電率異方性が大きい。Ｌ１が水素であるときは他の液晶との相溶性に優れる。Ｌ４およびＬ５が共にフッ素である場合は、誘電率異方性が特に大きい。
【００５３】
以上のように、末端基、結合基などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。
【００５４】
（３）  化合物（１−１）の具体例
化合物（１−１）の好ましい例は、式（１―１−１）〜（１−１−３）である。より好ましい例として、式（１−１−２Ａ）〜（１−１−２Ｈ）、（１−１−３Ａ）〜（１−１−３Ｃ）を挙げることができる。さらに好ましい例として式（１−１−２Ａ）〜（１−１−２Ｄ）、（１−１−３Ａ）、（１−１−３Ｂ）を挙げることができる。最も好ましい例として、式（１−１−２Ａ）、（１−１−２Ｃ）および（１−１−３Ａ）を挙げることができる。
【化２０】
2012046626.tif 000021
【化２１】
2012046626.tif 000022
【００５５】
（これらの式において、Ｒ１Ｌは前記式（ＣＨＮ−１）、（ＣＨＮ−４）、（ＣＨＮ−７）、（ＣＨＮ−８）または（ＣＨＮ−１１）であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３である。）
【００５６】
１．１．２  化合物（１−２）
（１）化合物（１−２）について
式（１−２）で表される化合物について説明する。
【化２２】
2012046626.tif 000023
式（１−２）において、Ｒ１Ｌは水素、直鎖の炭素数１〜２０のアルキル（アルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい）、直鎖の炭素数２〜２０のアルケニル、直鎖の炭素数２〜２０のアルキニル、直鎖の炭素数１〜２０アルコキシ、直鎖の炭素数２〜２０のアルコキシアルキル、または直鎖の炭素数２〜２０のアルケニルオキシであり、これらの基（アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシ）中の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００５７】
式（１−２）中のＲ１Ｌにおけるアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシは式（１−１）中のＲ１Ｌにおけるアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシの定義と同様である。
【００５８】
式（１−２）においてＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよいが、Ｚ１〜Ｚ６のうち少なくとも一つはＣＦ２Ｏである。
【００５９】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６の好ましい例は、単結合と−ＣＦ２Ｏ−である。
【００６０】
式（１−２）においてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素またはフッ素である。Ｌ１が水素である場合は、融点が低く、他の液晶化合物との相溶性に優れ、Ｌ１がフッ素である場合は、大きな誘電率異方性を有する。Ｌ４はフッ素が好ましく、より好ましくは、Ｌ４とＬ５がフッ素である。
【００６１】
式（１−２）において、Ｘ１はハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、または炭素数１〜３のアルキル（アルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい）、炭素数２〜３のアルケニル、炭素数２〜３のアルキニル、炭素数１〜３のアルコキシ、炭素数２〜３のアルコキシアルキル、または炭素数２〜３のアルケニルオキシであり、これらの基（アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシ）中の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００６２】
式（１−２）中のＸ１におけるアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシは式（１−１）中のＸ１におけるアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシの定義と同様である。
【００６３】
式（１−２）においてｍ、ｎ、ｏおよびｐは独立して、０または１であり、１≦ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ≦２である。
【００６４】
式（１−２）において好ましいのは、式（１−２−１）〜（１−２−５）で表される構造である。
【化２３】
2012046626.tif 000024
【００６５】
これらの式において、Ｒ１Ｌが炭素数１〜２０のアルキル、炭素数２〜２１のアルケニル、炭素数２〜２１のアルキニル、炭素数１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ、炭素数１〜１９のアルキルチオ、炭素数２〜１９のアルケニルチオ、または−（ＣＨ２）ｖ−ＣＨ＝ＣＦ２であり、ここでｖは０または１〜１９の整数であり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は独立して、単結合または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ２Ｏ−であり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１がハロゲン、−ＳＦ５、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００６６】
これらの中でも、Ｒ１Ｌが式（ＣＨＮ−１）〜（ＣＨＮ−６）のいずれか１つで表される構造であり、Ｒ1ａは水素または炭素数１〜２０のアルキルであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＦ２Ｏ−であり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素またはフッ素であり、；Ｘ１はフッ素、塩素、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＨ２Ｆまたは−Ｃ＝Ｃ−ＣＦ３である化合物がより好ましい。
【００６７】
式（１−２−１）〜（１−２−５）の化合物において、さらに好ましくは、下記式（１−２−１−１）〜（１−２−１−３）、（１−２−２−１）〜（１−２−２−３）、（１−２−３−１）〜（１−２−３−３）、（１−２−４−１）〜（１−２−４−３）、（１−２−５−１）〜（１−２−５−３）である。これらの中で、式（１−２−１−１）、（１−２−１−２）、式（１−２−２−１）、（１−２−２−２）、式（１−２−３−１）、（１−２−３−２）、（１−２−４−２）、（１−２−４−３）および（１−２−５−３）で表される化合物がさらに好ましい。
【化２４】
2012046626.tif 000025
【化２５】
2012046626.tif 000026
【００６８】
これらの式において、Ｒ１Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、およびＸ１は前述の式（１−２−１）〜（１−２−５）と同じ定義である。
【００６９】
（２）  化合物（１−２）の性質
本発明に用いられる化合物（１−２）をさらに詳細に説明する。化合物（１−２）はクロロベンゼン環を有する液晶化合物である。この化合物は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして他の液晶化合物との相溶性がよい。さらにスメクチック相を発現しにくい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって組成物においてコレステリック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は誘電率異方性と屈折率異方性が大きい為、コレステリック相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるため、反射率を上げるための成分として有用である。
【００７０】
化合物（１−２）のｍ、ｎ、ｏおよびｐの組み合わせと、左末端基Ｒ１Ｌ、一番右側のベンゼン環上の基およびその置換位置（Ｌ１、Ｌ２およびＸ１）、あるいは結合基Ｚ１〜Ｚ６を適切に選択することによって、透明点、屈折率異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。ｍ、ｎ、ｏおよびｐの組み合わせ、左末端基Ｒ１Ｌ、右末端基Ｘ１、結合基Ｚ１〜Ｚ６、Ｌ１〜Ｌ5の種類が、化合物（１−２）の物性に与える効果を以下に説明する。
【００７１】
一般にｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＝２の化合物は透明点が高く、ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＝１の化合物は融点が低い。
【００７２】
Ｒ１Ｌがアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。
【００７３】
結合基Ｚ１〜Ｚ６は単結合または−ＣＦ２Ｏ−であるため、化学的に比較的安定であって、比較的劣化をおこしにくい。さらに結合基が単結合であるときは、粘度が小さい。また、結合基が−ＣＦ２Ｏ−であるときは、誘電率異方性が大きい。
【００７４】
右末端基Ｘ１がフッ素、塩素、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ３であるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ１がフッ素、−ＯＣＦ３、または−ＣＦ３であるときは、化学的に安定である。
【００７５】
Ｌ１が水素であるときは、融点が低く、フッ素であるときは誘電率異方性が大きい。Ｌ４およびＬ５が共にフッ素であるときは、誘電率異方性が非常に大きい。
【００７６】
以上のように、環構造、末端基、結合基などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。
【００７７】
（３）  化合物（１−２）の具体例
化合物（１−２）の好ましい例は、式（１−２−１）〜（１−２−５）である。より好ましい例は、式（１−２−１−１）〜（１−２−１−３）、（１−２−２−１）〜（１−２−２−３）、（１−２−３−１）〜（１−２−３−３）、（１−２−４−１）〜（１−２−４−３）、（１−２−５−１）〜（１−２−５−３）である。これらの中で、式（１−２−１−１）、（１−２−１−２）、式（１−２−２−１）、（１−２−２−２）、式（１−２−３−１）、（１−２−３−２）、（１−２−４−２）、（１−２−４−３）および（１−２−５−３）がさらに好ましい。具体的化合物として、下記式の化合物を挙げることができる。
【化２６】
2012046626.tif 000027
【化２７】
2012046626.tif 000028
【化２８】
2012046626.tif 000029
【化２９】
2012046626.tif 000030
【化３０】
2012046626.tif 000031
【化３１】
2012046626.tif 000032
【化３２】
2012046626.tif 000033
【００７８】
１．１．３  化合物（１−３）
（１）化合物（１−３）について
式（１−３）で表される化合物について説明する。
【化３３】
2012046626.tif 000034
式（１−３）において、Ｒ１Ｄは炭素数３〜２０の分岐アルキル、炭素数３〜２０の分岐アルケニル、炭素数３〜２０の分岐アルコキシ、または炭素数３〜２０の分岐アルコキシアルケニルであり、この分岐アルキルまたは分岐アルケニル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、分岐アルキル、分岐アルケニル、分岐アルコキシ、および分岐アルコキシアルケニル中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。
【００７９】
分岐アルキルの具体的な例は、以下の式（ＣＨＮ１−１）〜（ＣＨＮ１−９）に示すとおりである。
【化３４】
2012046626.tif 000035
（式（ＣＨＮ１−１）〜（ＣＨＮ１−９）中、Ｒ１ａは炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられていてもよく；Ｒ１ｂは水素、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられていてもよい。）
【００８０】
分岐アルキルを有する化合物の特徴は、分岐位置に依存する。式（ＣＨＮ１−１）〜（ＣＨＮ−９）のように２位、３位、４位または１位の炭素で分岐したアルキル化合物は、直鎖化合物と比較して、非常に低い融点を示す。
【００８１】
分岐アルケニルの具体的な例は、以下の式（ＣＨＮ２−１）〜（ＣＨＮ２−３２）に示すとおりである。
【化３５】
2012046626.tif 000036
（式（ＣＨＮ２−１）〜（ＣＨＮ２−３２）中のＲ１ａおよびＲ１ｂは式（ＣＨＮ１−１）〜（ＣＨＮ１−９）中のＲ１ａとＲ１ｂと同じ定義である。）
【００８２】
分岐アルケニルを有する化合物の特徴は、分岐位置に依存する。式（ＣＨＮ２−１）〜（ＣＨＮ２−３２）のように２位、３位、４位または１位の炭素で分岐したアルキル化合物は、直鎖化合物と比較して、非常に低い融点を示す。
アルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。例えば、式（ＣＨＮ２−１）のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいては、一般にトランス配置が好ましく、式（ＣＨＮ２−５）のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいては、一般にシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。また二重結合の位置は、他の二重結合および１，４−フェニレンなどの環と共役を作らない位置が望ましい。
【００８３】
分岐アルコキシ、および分岐アルコキシアルケニルの具体的な例は、以下の式（ＣＨＮ３−１）〜（ＣＨＮ３−１５）に示されるとおりである。
（式中のＲ１ａおよびＲ１ｂは、前述と同じ定義である。）
【化３６】
2012046626.tif 000037
【００８４】
分岐アルコキシおよび分岐アルコキシアルケニルを有する化合物の特徴は、分岐位置に依存する。式（ＣＨＮ３−１）〜（ＣＨＮ３−１５）のように２位、３位または４位の炭素で分岐したアルキル化合物は、直鎖化合物と比較して非常に低い融点を示す。また分岐アルコキシアルケニルにおける二重結合の位置は、他の二重結合および１，４−フェニレンなどの環と共役を作らない位置が望ましい。
【００８５】
式（ＣＨＮ２−１）〜（ＣＨＮ２−３２）および式（ＣＨＮ３−１）〜（ＣＨＮ３−１５）中のＲ１ａおよびＲ１ｂの好ましい例は、水素、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、および−Ｃ１０Ｈ２１である。より好ましくは、Ｒ１ａおよびＲ１ｂのうちのいずれかが、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５または−Ｃ３Ｈ７である。
【００８６】
式（ＣＨＮ２−１）〜（ＣＨＮ２−３２）および式（ＣＨＮ３−１）〜（ＣＨＮ３−１５）中のＲ１ａおよびＲ１ｂにおいて任意の−ＣＨ２−を−Ｏ−で置き換えた、または任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−を−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えた基の例は、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｏ−、ＣＨ３−Ｏ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＨ２）３−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−などである。
また、式（ＣＨＮ２−１）〜（ＣＨＮ２−３２）および式（ＣＨＮ３−１）〜（ＣＨＮ３−１５）中のＲ１ａ中の任意の−ＣＨ２−を−Ｏ−で置き換えた、または任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−を−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えた基中の任意の水素がハロゲンに置き換えられた基の例として、ＣＦ２＝ＣＨ−、ＣＨ２Ｆ（ＣＨ２）２Ｏ−、ＣＨ２ＦＣＨ２Ｃ≡Ｃ−が挙げられる。
【００８７】
式（１−３）において環Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、およびＡ５は独立して、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、この環中の任意の水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよい。
【００８８】
環Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、およびＡ５の好ましい例は、式（ＲＧ−１）〜（ＲＧ−１５）である。
【化３７】
2012046626.tif 000038
【００８９】
環Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、およびＡ５のより好ましい例は、式（ＲＧ−１）〜（ＲＧ−３）、式（ＲＧ−５）〜（ＲＧ−７）、式（ＲＧ−１２）〜（ＲＧ−１６）で表される構造である。特に、１つまたは２つの水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンである式（ＲＧ−２）または（ＲＧ−３）を有する化合物は、誘電率異方性が大きい。また式（ＲＧ−２）または（ＲＧ−３）で表される環を２つ以上有する化合物は特に誘電率異方性が大きい。
また、環Ａ１が式（ＲＧ−２）または（ＲＧ−３）である化合物は、融点が低い。
【００９０】
式（１−３）においてＺ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキレン中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００９１】
式（１−３）においてＺ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４の好ましい例は、単結合、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−である。より好ましくは、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４のうち、いずれか一つが−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−である。
【００９２】
式（１−２）において、Ｘ１はハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、または炭素数１〜３のアルキル（アルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい）、炭素数２〜３のアルケニル、炭素数２〜３のアルキニル、炭素数１〜３のアルコキシ、炭素数２〜３のアルコキシアルキル、または炭素数２〜３のアルケニルオキシであり、これらの基（アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシ）中の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００９３】
式（１−３）中のＸ１におけるアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシは式（１−１）中のＸ１におけるアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルオキシの定義と同様である。
【００９４】
式（１−３）のＸ１において、任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの具体的な例は、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、および−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３である。
【００９５】
式（１−３）のＸ１において、任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、および−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３である。
【００９６】
式（１−３）のＸ１において、任意の水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００９７】
式（１−３）のＸ１における好ましいＸ１の具体的な例は、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である。より好ましいＹ１の例は、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３および−ＯＣＦ３である。Ｘ１が塩素、フッ素である場合は融点が低く、他の液晶化合物との相溶性が特に優れている。Ｘ１が−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＯＣＦ３および−ＯＣＨＦ２である場合は、特に大きな誘電率異方性を示す。
【００９８】
式（１−３）においてｍ、ｎ、およびｐは独立して、０または１であり、１≦ｍ＋ｎ＋ｐ≦３である。
【００９９】
式（１−３）において好ましいのは、式（１−３−１）および（１−３−２）で表される構造である。
【化３８】
2012046626.tif 000039
（式（１−３−１）〜（１−３−２）において、Ｒ１Ｄは炭素数３〜２０の分岐アルキルまたは分岐アルケニルであり；Ａ１は、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、この環中の任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−であるが、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４のうちいずれか１つは−ＣＯＯ−、または−ＣＦ２Ｏ−であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数１〜３のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；Ｘは、フッ素または塩素であり；また、下記のような１，４−フェニレンと（Ｘ）を直線で結んだ表記は、１つまたは２つの水素がＸで置き換えられていてもよい１，４−フェニレンを示す。）
【化３９】
2012046626.tif 000040
【０１００】
これらの中でも、Ｒ１Ｄが式（ＣＨＮ−１−１）〜（ＣＨＮ−１−９）のいずれか１つで表される構造であり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であるが、少なくとも一つは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２Ｏ−であり；Ｘはフッ素または塩素であり、Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である化合物が特に好ましい。
【０１０１】
式（１−３−１）〜（１−３−２）で表される化合物において、より好ましくは、下記式（１−３−１−１）〜（１−３−１−８）、および（１−３−２−１）〜（１−３−２−１６）である。これらの中で、より好ましくは、式（１−３−１−１）〜（１−３−１−２）、式（１−３−２−１）〜（１−３−２−６）である。
【化４０】
2012046626.tif 000041
【化４１】
2012046626.tif 000042
【化４２】
2012046626.tif 000043
【０１０２】
式（１−３−１−１）〜（１−３−１−８）、および（１−３−２−１）〜（１−３−２−１６）において、Ｒ１ａは炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数２〜１０のアルケニルであり；Ｒ１ｂは水素、炭素数１〜１０のアルキルであり；Ｍは−ＣＨ２−または−Ｏ−であり；Ａ１は、１，４-フェニレン、１，３-ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、この環中の任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は独立して、水素、フッ素または塩素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数１〜３のアルキル、任意の水素がフッ素で置き換えられたアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられたアルコキシである。
【０１０３】
式（１−３−１−１）〜（１−３−１−８）および式（１−３−２−１）〜（１−３−２−１６）において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５は独立して、水素、フッ素、または塩素である。Ｌ１がフッ素である場合は融点が低く、他の液晶化合物との相溶性に優れる。Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５のうち少なくとも一つが塩素またはフッ素である場合は、大きな誘電率異方性を有し、化合物の融点が低く、他の液晶化合物との相溶性に優れている。あるか１つがが水素またはフッ素であることが好ましい。
【０１０４】
（２）  化合物（１−３）の性質
本発明に用いられる化合物（１−３）をさらに詳細に説明する。化合物（１−３）は分岐アルキル基または分岐アルケニル基を有する液晶化合物である。この化合物は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして他の液晶化合物との相溶性がよい。さらにスメクチック相を発現しにくい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。したがって組成物においてコレステリック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は誘電率異方性と屈折率異方性が大きい為、光学的にコレステリック相で駆動される組成物の駆動電圧を下げるため、反射率を上げるための成分として有用である。
【０１０５】
化合物（１−３）のｍ、ｎ、およびｐの組み合わせと、左末端基Ｒ１Ｄ、右末端基Ｘ１、あるいは結合基Ｚ１〜Ｚ４を適切に選択することによって、透明点、屈折率異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。ｍ、ｎ、およびｐの組み合わせ、左末端基Ｒ１Ｄ、右末端基Ｘ１、結合基Ｚ１〜Ｚ４、および１，４−フェニレン中のＬ２〜Ｌ５の種類が、化合物（１）の物性に与える効果を以下に説明する。
【０１０６】
化合物（１−３）において、一般に、ｍ＋ｎ＋ｐ＝３である化合物は透明点が高く、大きな屈折率異方性を示す。ｍ＋ｎ＋ｐ＝２である化合物は融点が低く、他の液晶化合物との相溶性が良い。ｍ＋ｎ＋ｐ＝１である化合物は融点が非常に低い。
【０１０７】
Ｒ１Ｄが光学活性基である化合物は、キラルドーパントとして有用である。Ｒ１が光学活性基でない化合物は組成物の成分として有用である。Ｒ１Ｄがアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は液晶相の広い温度範囲を有する。
【０１０８】
化合物（１−３）において、結合基Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４が単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）３−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）２−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ２）２−、または−（ＣＨ２）４−であるときは粘度が小さい。結合基が単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは粘度がより小さい。結合基が−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは液晶相の温度範囲が広く、そして弾性定数比Ｋ３３／Ｋ１１（Ｋ３３：ベンド弾性定数、Ｋ１１：スプレイ弾性定数）が大きい。結合基が−Ｃ≡Ｃ−のときは屈折率異方性が大きい。結合基が−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−であるときは誘電率異方性が大きい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４が単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−（ＣＨ２）４−であるときは化学的に安定であって劣化をおこしにくい。
【０１０９】
右末端基Ｘ１がフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ３であるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ１がフッ素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３であるときは、化学的に安定である。
【０１１０】
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５が、水素または塩素であるときは融点が低く、フッ素であるときは誘電率異方性が大きい。Ｌ１〜Ｌ５のうち少なくとも２つ以上がフッ素であるときは誘電率異方性が非常に大きい。またＬ１〜Ｌ５のうち、少なくとも１つが塩素であるときは他の液晶化合物との相溶性が良い。
【０１１１】
以上のように、環構造、末端基、結合基などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。
【０１１２】
（３）  化合物（１−３）の具体例
化合物（１−３）の好ましい例は、式（１−３−１）〜（１−３−２）である。より好ましい例は、式（１−３−１−１）〜（１−３−１−８）および式（１−３−２−１）〜（１−３−２−１６）である。これらの中で、式（１−３−１−１）〜（１−３−１−８）、および式（１−３−２−１）〜（１−３−２−６）がさらに好ましい。
【０１１３】
化合物（１−３）の具体例として、下記式（１−３−１−１ａ）〜（１−３−２−１６ｊ）の化合物を挙げることができる。
（式中において、Ｒ１ａおよびＲ１ｂは水素または炭素数１〜１０のアルキルであり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は水素、フッ素または塩素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−ＳＦ５、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＣＦ３、−ＣＦ２Ｈ、−ＯＣＦ３、または−ＯＣＦ２Ｈである。）
【化４３】
2012046626.tif 000044
【化４４】
2012046626.tif 000045
【化４５】
2012046626.tif 000046
【化４６】
2012046626.tif 000047
【化４７】
2012046626.tif 000048
【化４８】
2012046626.tif 000049
【化４９】
2012046626.tif 000050
【化５０】
2012046626.tif 000051
【化５１】
2012046626.tif 000052
【化５２】
2012046626.tif 000053
【化５３】
2012046626.tif 000054
【化５４】
2012046626.tif 000055
【化５５】
2012046626.tif 000056
【化５６】
2012046626.tif 000057
【化５７】
2012046626.tif 000058
【化５８】
2012046626.tif 000059
【化５９】
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【化６０】
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【化６１】
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【化６２】
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【化６３】
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【化６４】
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【化６５】
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【化６６】
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【化６７】
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【化６８】
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【化６９】
2012046626.tif 000070
【化７０】
2012046626.tif 000071
【化７１】
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【化７２】
2012046626.tif 000073
【化７３】
2012046626.tif 000074
【０１１４】
（４）  化合物（１−３）を合成する方法
化合物（１−３）を合成する方法は複数あり、市販の試薬から適宜、本明細書実施例および公知技術に基づいて合成することが可能である。
化合物（１−３）はたとえば、以下に示すスキーム１およびスキーム２で合成できるが、合成方法は下記の合成方法に限定されるものではない。
【化７４】
2012046626.tif 000075
【化７５】
2012046626.tif 000076
（上記スキーム中、Ｒ１Ｄ、Ａ１〜Ａ５、Ｚ１〜Ｚ４、ｍ、ｎ、ｏおよびｐは式（１−３）と同じ定義である。また、Ｘａはハロゲン、トリフレート基、メシル基またはトシル基である。）
【０１１５】
最初に、分岐アルキルのハロゲン誘導体（１１０）を準備し、化合物（１１０）にマグネシウムなどを作用させたものと、対応するハロゲン誘導体（１１１）とのクロスカップリング反応を行うことによって、化合物（１１２）を得ることができる。化合物（１１２）をハロゲン誘導体などに変換した後に、パラジウム触媒を用いたカップリング反応を必要な回数だけ繰り返すことにより、中間体（１１４）を得ることができる。
【０１１６】
中間体（１１４）を出発原料として、様々な種類の化合物（１−３）を得ることができる。
例えば、ボロン酸誘導体（１１５）とのカップリング反応をさらに行うことにより、単結合をもつ化合物（１−３）を得ることができる。
また、アルキルリチウムとジブロモジフルオロメタンを作用させた後に、フェノール誘導体（１１６）とエーテル化反応を行うことにより、ＣＦ２Ｏ結合を有する化合物（１−３
また、アルキルリチウムとドライアイスを用いてカルボン酸誘導体に変換した後に、ＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（ジメチルアミノピリジン）を用いてエステル化反応を行うことにより、エステル結合を有する化合物（１−３）を得ることができる。
【０１１７】
（５）  分岐アルキルの合成
式（１−３）中のＲ１Ｄは分岐アルキルまたは分岐アルケニルである。
分岐アルキルを左末端基に導入する方法はいくつか存在するが、基本的には、下記のスキーム３に示すように分岐アルキルのハロゲン誘導体（９３）を準備し、次いでパラジウム触媒の存在下で、このハロゲン誘導体のグリニャール試薬と、芳香族などのハロゲン誘導体（９４）とのクロスカップリング反応によって分岐アルキル基を導入する。
【化７６】
2012046626.tif 000077
（上記スキーム中、Ａｌｋｙｌは分岐アルキル；Ｘａはハロゲン、トリフレート基、メシル基、またはトシル基；Ｃｏｒｅは、環構造を有する有機基、保護基（Ｐｒｏ）を導入したアルコール誘導体、またはエステル誘導体を表す。）
【０１１８】
分岐アルキルのハロゲン誘導体（９３）は市販されているものを使用するか、もしくは、対応する分岐アルキルのカルボン酸誘導体（９１）、または分岐アルキルのアルコール誘導体（９２）などから既知の方法によってハロゲン誘導体（９３）に変換できる。
【０１１９】
また、一般の合成試薬から公知の方法によって分岐アルキルを構築できる。下記にそのスキームの一例（スキーム４）を示す。
【化７７】
2012046626.tif 000078
（上記スキーム中、Ｘａはハロゲン、トリフレート基、メシル基、およびトシル基を表し；ＸｂはＭｇＢｒ、ＭｇＣｌ、およびＬｉを表す。）
【０１２０】
対応するハロゲン誘導体（１００）に、例えばマグネシウムを作用させてグリニャール試薬を調製し、ホルミル化剤を加えることによりアルデヒド誘導体（１０１）に誘導することができる。化合物（１０１）は、（メトキシメチル）トリフェニルホスフィンボロミドと塩基を用いたＷｉｔｔｉｇ反応と、それに続く加水分解反応の操作（（ａ））を繰り返すことにより、必要となる鎖長のアルデヒド誘導体（（１０２）、（１０３）、（１０４）、および（１０ｍ））を準備する。
【０１２１】
２位で分岐されたアルキルまたはアルケニルを合成する場合には、化合物（１０２）を対応するアルキルグリニャール試薬などと反応させた後に、酸化反応を行って化合物（１０２−１）に誘導し、さらに対応するアルキルグリニャール試薬などを作用させることにより、分岐アルキルのアルコール誘導体（１０２−２）を得る。
分岐アルケニル（１０２−３）は、アルコール誘導体（１０２−２）を酸などで脱水反応を行うことにより得られ、また分岐アルキル（１０２−４）は、化合物（１０２−３）を水素還元を行うことにより得られる。
３位の分岐アルケニル（１０３−３）および分岐アルキル（１０３−４）、４位の分岐アルケニル（１０４−３）および分岐アルキル（１０４−４）、１位の分岐アルケニル（１０１−３）および分岐アルキル（１０１−４）も、同様の方法により合成できる。
【０１２２】
また、前述の誘導体、例えば化合物（１０３−１）から、下記のスキーム５に示すようにＴｅｂｂｅ反応、Ｗｉｔｔｉｇ反応、またはオレフィンメタセシス反応を用いて、分岐アルケニル（（１０３−５、および（１０３−６））を合成する方法もある。
【化７８】
2012046626.tif 000079
【０１２３】
さらに、分岐アルキルおよび分岐アルケニルに、酸素を導入する一例であるスキーム６を示す。
【化７９】
2012046626.tif 000080
【０１２４】
対応する誘導体、例えば化合物（１０ｍ）から、還元反応によりアルコール誘導体（１０ｍ−１）に誘導した後に、ハロゲンの誘導体と塩基を作用させてエーテル化を行うことにより、分岐アルキルにエーテル結合を導入することができる。分岐アルケニルに対しても、同様の方法によりエーテル結合を導入できる。
【０１２５】
その他、分岐アルキルおよび分岐アルケニルに、アルキンを導入する一例であるスキーム７を下記に示す。
【化８０】
2012046626.tif 000081
【０１２６】
対応するハロゲン誘導体（１００）から、パラジウム触媒とＣｕを使用した薗頭反応によってアルキン誘導体と反応させて化合物（１０５−１）を得て、次いで酸化反応、グリニャール反応を行うことによって化合物（１０５−３）に変換できる。この化合物（１０５−３）にトリエチルシランとハロゲン化ホウ素を作用させて、分岐化合物（１０５−４）を得ることができる。
【０１２７】
（６）  式（１−３）中の結合基Ｚ１〜Ｚ４を生成する方法
式（１−３）中の結合基Ｚ１〜Ｚ４は単結合または炭素数１〜４のアルキレンである。
化合物（１−３）における結合基Ｚ１〜Ｚ４を生成する方法の一例は、下記のスキーム８とスキーム９に示す通りである。このスキームにおいて、ＭＳＧ１またはＭＳＧ２は少なくとも一つの環を有する１価の有機基である。スキームで用いた複数のＭＳＧ１（またはＭＳＧ２）は、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物（１Ａ）〜（１Ｊ）は、化合物（１−３）に相当する。
【化８１】
2012046626.tif 000082
【化８２】
2012046626.tif 000083
【０１２８】
１．１．４  化合物(１−１)、化合物（１−２）および化合物（１−３）における結合基、環、末端基等を導入する方法
化合物(１−１)、化合物（１−２）および化合物（１−３）を合成する際に用いられる出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、オーガニックシンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善）などに記載されている。
そのほか、たとえば、以下に記載する方法によって、結合基Ｚ１〜Ｚ４、環Ａ１〜Ａ５を生成できる。
【０１２９】
１．１．４．１  化合物(１−１)、化合物（１−２）および化合物（１−３）における結合基Ｚ１〜Ｚ４の生成方法
化合物(１−１)、化合物（１−２）および化合物（１−３）における結合基Ｚ１〜Ｚ４について、各種の結合の生成方法をスキーム８とスキーム９に基づいて以下の（Ｉ）〜（Ｘ）項でさらに詳細に説明する。
【０１３０】
（１）単結合の生成
スキーム８に示すように化合物（２０）（アリールホウ酸）と公知の方法で合成される化合物（２１）とを、炭酸塩水溶液とテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム等の触媒の存在下で反応させて化合物（１Ａ）を合成する。この化合物（１Ａ）は、公知の方法で合成される化合物（２２）にｎ−ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で化合物（２１）を反応させることによっても合成される。
【０１３１】
（２）−ＣＯＯ−と−ＯＣＯ−の生成
化合物（２２）にｎ−ブチルリチウムを、続いて二酸化炭素を反応させてカルボン酸（２３）を得る。化合物（２３）と、公知の方法で合成されるフェノール（２４）とをＤＣＣ（１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）の存在下で脱水させて−ＣＯＯ−を有する化合物（１Ｂ）を合成する。この方法によって−ＯＣＯ−を有する化合物も合成する。
【０１３２】
（３）−ＣＦ２Ｏ−と−ＯＣＦ２−の生成
化合物（１Ｂ）をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物（２５）を得る。化合物（２５）をフッ化水素ピリジン錯体とＮＢＳ（Ｎ−ブロモスクシンイミド）でフッ素化し、−ＣＦ２Ｏ−を有する化合物（１Ｃ）を合成する。M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992，827.を参照。化合物（１Ｃ）は化合物（２５）を（ジエチルアミノ）サルファートリフルオリド（ＤＡＳＴ）でフッ素化しても合成される。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって−ＯＣＦ２−を有する化合物も合成する。Peer. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によってこれらの結合基を生成させることも可能である。
【０１３３】
（４）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（２２）をｎ−ブチルリチウムで処理した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などのホルムアミドと反応させてアルデヒド（２７）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（２６）をカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド（２７）に反応させて化合物（１Ｄ）を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
【０１３４】
（５）−（ＣＨ２）２−の生成
スキーム９に示すように、化合物（１Ｄ）をパラジウム炭素のような触媒の存在下で水素化することにより、化合物（１Ｅ）を合成する。
【０１３５】
（６）−（ＣＨ２）４−の生成
ホスホニウム塩（２６）の代わりにホスホニウム塩（２８）を用い、項（IV）の方法に従って−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−を有する化合物を得る。これを接触水素化して化合物（１Ｆ）を合成する。
【０１３６】
（７）−Ｃ≡Ｃ−の生成
ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物（２２）に２−メチル−３−ブチン−２−オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物（２９）を得る。ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物（２９）を化合物（２１）と反応させて、化合物（１Ｇ）を合成する。
【０１３７】
（８）−ＣＦ＝ＣＦ−の生成
化合物（２２）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物（３０）を得る。化合物（２１）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（３０）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。
【０１３８】
（９）−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−の生成
化合物（２７）を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元して化合物（３１）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（３２）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（３２）を化合物（２４）と反応させて化合物（１Ｉ）を合成する。
【０１３９】
（１０）−（ＣＨ2）3Ｏ−または−Ｏ（ＣＨ2）3−の生成
化合物（２７）の代わりに化合物（３３）を用いて、前項（９）と同様な方法にて化合物（１Ｊ）を合成する。
【０１４０】
１．１．４．２  化合物(１−１)、化合物（１−２）および化合物（１−３）における環Ａ１〜Ａ５を生成する方法
化合物(１−１)、化合物（１−２）および化合物（１−３）における環Ａ１〜Ａ５について説明する。
化合物(１−１)、化合物（１−２）および化合物（１−３）における環Ａ１〜Ａ５を生成するためには、化合物(１−１)、化合物（１−２）および化合物（１−３）を合成するために用いる出発物質として、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル等を用いることが好ましい。これらの化合物は市販されたものを用いても、公知の合成方法を用いて合成してもよい。
【０１４１】
１．２  成分Ｂ〜成分Ｆ
本発明の液晶組成物は、液晶成分として、前記式（１−１）〜（１−３）で表される１種以上の化合物からなる液晶成分Ａだけでなく、成分Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦからなる群から選ばれる１以上の成分を含んでもよい。
成分Ｂは式（２）、（３）および（４）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物からなり、成分Ｃは前記式（５）で表される化合物からなり、成分Ｄは前記式（６）で表される化合物からなり、成分Ｅは前記式（７）〜（１０）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物からなり、成分Ｆは前記式（１１）で表される化合物からなる。
本発明の液晶成分に成分Ｂ〜Ｆを加えると、液晶成分Ａのみを用いた組成物に比べて、駆動電圧、液晶相温度範囲、屈折率異方性値、誘電率異方性値および粘度等を調整することができる。
【０１４２】
（１）成分Ｂ
成分Ｂは式（２）、（３）および（４）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物からなるが、式（２）で表される化合物の好ましい例として式（２−１）〜（２−１６）、式（３）で表される化合物の好ましい例として式（３−１）〜（３−１１２）、式（４）で表される化合物の好ましい例として式（４−１）〜（４−５２）を挙げることができる。
【化８３】
2012046626.tif 000084
【化８４】
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【化８５】
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【化８６】
2012046626.tif 000087
【化８７】
2012046626.tif 000088
【化８８】
2012046626.tif 000089
【化８９】
2012046626.tif 000090
【化９０】
2012046626.tif 000091
（式中、Ｒ２、Ｘ２は前記と同じ定義である。）
【０１４３】
これらの式（２）〜（４）で表される化合物すからなる成分Ｂは、誘電率異方性値が正であり、熱安定性や化学的安定性が非常に優れているので、ＴＦＴ用の液晶組成物を調製する場合に用いられる。本発明の液晶組成物における成分Ｂの含有量は、液晶組成物の全重量に対して０〜９９重量％の範囲が適するが、好ましくは０〜２０重量％である。
【０１４４】
（２）成分Ｃ
成分Ｃは前記式（５）で表される化合物であるが、式（５）で表される化合物の好ましい例として、式（５−１）〜（５−６２）を挙げることができる。
なお、成分Ｃは１種の化合物であっても複数の化合物であってもよい。
【化９１】
2012046626.tif 000092
【化９２】
2012046626.tif 000093
【化９３】
2012046626.tif 000094
（これらの式において、Ｒ３およびＸ３は前記と同じ定義である。）
【０１４５】
これらの式（５）で表される化合物からなる成分Ｃは、誘電率異方性値が正でその値が非常に大きい。この成分Ｃを含有させることにより、組成物駆動電圧を小さくすることができる。また、粘度の調整、屈折率異方性値の調整および液晶相温度範囲を広げることができる。
【０１４６】
成分Ｃの含有量は、液晶組成物全量に対して好ましくは０〜９９．９重量％の範囲、より好ましくは０〜２０重量％の範囲である。また、後述の成分を混合することによりしきい値電圧、液晶相温度範囲、屈折率異方性値、誘電率異方性値および粘度などを調整できる。
【０１４７】
（３）成分Ｄ
成分Ｄは前記式（６）で表される化合物であるが、式（５）で表される化合物の好ましい例として、式（６−１）〜（６−６）を挙げることができる。
なお、成分Ｄは１種の化合物であっても複数の化合物であってもよい。
【化９４】
2012046626.tif 000095
（式中、Ｒ４およびＲ５は前記と同じ定義である。）
【０１４８】
式（６）で表される化合物からなる成分Ｄは、誘電率異方性値の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。式（６）で表される化合物は透明点を高くするなどの光学的に等方性の液晶相の温度範囲を広げる効果、または屈折率異方性値の調整の効果がある。
【０１４９】
成分Ｄの化合物の含有量を増加させると液晶組成物の駆動電圧が高くなり、粘度が低くなるので、液晶組成物の駆動電圧の要求値を満たす限り、含有量は多いほうが望ましい。ＴＦＴ用の液晶組成物を調製する場合に、成分Ｄの含有量は、組成物全量に対して好ましくは６０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。
【０１５０】
（４）成分Ｅ
成分Ｅは前記式（７）〜（１０）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物からなるが、式（７）で表される化合物の好ましい例として式（７−１）〜（７−８）、式（８）で表される化合物の好ましい例として式（８−１）〜（８−２６）、式（９）で表される化合物の好ましい例として式（９−１）〜（９−２０）、式（１０）で表される化合物の好ましい例として式（１０−１）〜（１０−５）をそれぞれ挙げることができる。
【化９５】
2012046626.tif 000096
【化９６】
2012046626.tif 000097
【化９７】
2012046626.tif 000098
【化９８】
2012046626.tif 000099
（式中、Ｒ６、Ｘ4は前記と同じ定義であり、（Ｆ）は水素またはフッ素を表し、（Ｆ，Ｃｌ）は水素またはフッ素または塩素を表す。）
【０１５１】
これらの式（７）〜（１０）で表される化合物からなる成分Ｅは、誘電率異方性値が正でありかつ非常に大きく、熱安定性や化学的安定性が非常に優れているので、ＴＦＴ駆動などのアクティブ駆動用の液晶組成物を調製する場合に好適である。本発明の液晶組成物における成分Ｆの含有量は、液晶組成物の全重量に対して１〜９９重量％の範囲が適するが、好ましくは１〜５０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％である。また式（６）で表される化合物(成分Ｄ)と一緒に用いることにより透明点および粘度調整をすることができる。
【０１５２】
（５）成分Ｆ
成分Ｆは前記式（１１）で表される化合物であるが、式（１１）で表される化合物の好ましい例として、式（１１−１）〜（１１−３７）を挙げることができる。
なお、成分Ｆは１種の化合物であっても複数の化合物であってもよい。
【化９９】
2012046626.tif 000100
【化１００】
2012046626.tif 000101
（これらの式において、Ｒ７、Ｘ５、（Ｆ）および（Ｆ，Ｃｌ）は前記と同じ定義である。）
【０１５３】
これらの式（１１）で表される化合物からなる成分Ｆは、誘電率異方性値が正でその値が非常に大きいので光学的に等方性の液晶相で駆動される素子、ＰＤＬＣＤ、ＰＮＬＣＤ、ＰＳＣＬＣＤなどの素子を低駆動電圧化する場合に主として用いられる。この成分Ｇを含有させることにより、組成物の駆動電圧を小さくすることができる。また、粘度の調整、屈折率異方性値の調整および液晶相温度範囲を広げることができる。さらに急峻性の改良にも利用できる。
【０１５４】
成分Ｆの含有量は、液晶組成物全量に対して好ましくは０〜９９．９重量％の範囲、より好ましくは０〜９５重量％の範囲、さらに好ましくは０〜８０重量％の範囲である。
【０１５５】
２  キラル剤
本発明の液晶組成物は液晶成分Ａとキラル剤を含む。
本発明の液晶組成物に含まれるキラル剤としては、ねじり力（Helical Twisting Power）が大きい化合物が好ましい。ねじり力が大きい化合物は所望のピッチを得るために必要な添加量が少なくできるので、駆動電圧の上昇を抑えられ、実用上有利である。具体的には、下記式（Ｋ１）〜（Ｋ５）で表される化合物が好ましい。
【化１０１】
2012046626.tif 000102
式（Ｋ１）〜（Ｋ５）中、ＲＫは独立して、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキル中の任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ａは独立して、芳香族性あるいは非芳香族性の３〜８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；Ｂは独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、炭素数１〜３のハロアルキル、芳香族性または非芳香族性の３から８員環、または、炭素数９以上の縮合環であり、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素数１〜３のアルキルまたはハロアルキルで置き換えられてもよく、−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；Ｚは独立して、単結合、炭素数１〜８のアルキレンであるが、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ２ＣＨ２−であり；ｍＫは１〜４である。
【０１５６】
これらの中でも、液晶組成物に添加されるキラル剤としては、式（Ｋ２）に含まれる式（Ｋ２−１）〜式（Ｋ２−８）、式（Ｋ４）に含まれる式（Ｋ４−１）〜式（Ｋ４−６）および、式（Ｋ５）に含まれる式（Ｋ５−１）〜式（Ｋ５−３）が好ましい。
【化１０２】
2012046626.tif 000103
【化１０３】
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【化１０４】
2012046626.tif 000105
（式中、ＲＫは独立して、炭素数３〜１０のアルキルであり、このアルキル中の環に隣接する−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。）。
【０１５７】
本発明の液晶組成物の２５℃でのピッチは、選択反射を利用しない場合は特に制限されないが、選択反射を利用し、可視光域の色を表示する場合は、選択反射波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは４００ｎｍ〜７５０ｎｍであり、特に好ましくは４２０ｎｍ〜７４０ｎｍである。なお、本明細書中において選択反射波長は、選択反射波長の中心の波長とする。
【０１５８】
このような選択反射波長を実現するために用いられるキラル剤は、前述のねじり力が大きい化合物である式（Ｋ１）〜（Ｋ５）、式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）、式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−６）または式（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）で表される化合物が好ましい。
他方、用いられるキラル剤は、ねじり力がそれほど大きくない化合物であってもよい。そのようなキラル剤としては、ネマチック相で駆動される素子（ＴＮ方式、ＳＴＮ方式など）用の液晶組成物に添加される化合物を挙げることができる。
【０１５９】
また、ねじり力が比較的大きくないキラル剤の例として、以下の光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）を挙げることができる。
【化１０５】
2012046626.tif 000106
【０１６０】
３  本発明の液晶組成物の組成
本発明の液晶組成物は液晶成分Ａとキラル剤を含み、光沢的等方性の液晶相を発現しないコレステリック液晶組成物である。本発明の液晶組成物はコレステリック相で駆動される光素子に用いることができる。
【０１６１】
本発明の液晶組成物は、式（１−１）〜（１−３）で表される化合物の少なくとも１種類を０．１〜９９重量％の割合で含有することが、優良な特性を発現せしめるために好ましい。
【０１６２】
液晶成分Ａに含まれてもよい式（１−１）で表される化合物は、大きな誘電率異方性と大きな屈折率異方性を有し、また高いＶＨＲを示す。その含有量は、キラル剤が添加されていないアキラルな液晶成分の全重量に対して、５〜１００重量％でもよく、好ましくは５〜８０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％である。
液晶成分Ａに含まれてもよい式（１−２）で表される化合物は、大きな誘電率異方性と大きな屈折率異方性を有し、また相溶性に優れる。その含有量は、キラル剤が添加されていないアキラルな液晶成分の全重量に対して、５〜１００重量％でもよく、好ましくは５〜８０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％である。
液晶成分Ａに含まれてもよい式（１−３）で表される化合物は、大きな誘電率異方性と大きな屈折率異方性を有し、また相溶性に優れる。その含有量は、キラル剤が添加されていないアキラルな液晶成分の全重量に対して、５〜１００重量％でもよく、好ましくは５〜８０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％である。
【０１６３】
アキラルな液晶成分は液晶成分Ａのみからなっていても、優れた特性を発現する。液晶成分Ａは、化合物（１−１）、化合物（１−２）および化合物（１−３）からなる群から選ばれる１以上からなる成分である。具体的には、液晶成分Ａは、化合物（１−１）のみ、化合物（１−２）のみ、または、化合物（１−３）のみからなっていてもよく、所定の特性を向上させる（たとえば温度範囲と駆動電圧の両立をさせる）ために、好ましくは、化合物（１−１）と化合物（１−２）とからなる、化合物（１−１）と化合物（１−３）とからなる、化合物（１−２）と化合物（１−３）からなることが好ましく、化合物（１−１）、化合物（１−２）および化合物（１−３）とから成ることが最も好ましい。
【０１６４】
また、液晶組成物の全重量に対して、キラル剤を０．１〜４０重量％含むことが好ましく、１〜２５重量％含むことがさらに好ましく、１〜７重量％含むことが最も好ましい。
液晶組成物に含有されるキラル剤は１種でも２種以上でもよい。
【０１６５】
４  その他の成分
本発明のコレステリック液晶組成物は、その組成物の特性に影響を与えない範囲で、さらにオイルゲル化剤、高分子物質等の他の化合物が添加されてもよい。本発明の液晶組成物は、オイルゲル化剤、高分子物質の他にも、たとえば二色性色素、フォトクロミック化合物を含有していてもよい。二色性色素の例としては、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系、テトラジン系などが挙げられる。
【０１６６】
５  液晶組成物の調製
本発明の液晶組成物の調製は、公知の方法、例えば必要な成分を高温度下で溶解させる方法などにより調製される。
また、本発明に使用される液晶組成物の各成分は、各元素の同位体元素からなる類縁体でもその物理特性に大きな差異がない。
【０１６７】
６  高分子／液晶複合材料
上記本発明の液晶組成物は重合性モノマーを含む混合物であってもよい。当該混合物をコレステリック相において重合すると、本発明の高分子／液晶複合材料が得られる。
本発明の、「高分子／液晶複合材料」とは、液晶材料と高分子の化合物の両者を含む複合材料であれば特に限定されないが、高分子の一部または全部が液晶材料に溶解していない状態で高分子が液晶材料と相分離している状態でもよい。なお、本明細書において、特に言及がなければ、ネマチック相はコレステリック相を含まない、狭義のネマチック相を意味する。
【０１６８】
本発明の好ましい態様に係る高分子／液晶複合材料は、コレステリック相を広い温度範囲で発現させることが可能である。また、本発明の好ましい態様に係る高分子／液晶複合材料は、駆動電圧が低く、反射率が高い。また、本発明の好ましい態様に係る高分子／液晶複合材料は、これらの効果に基づいて表示素子等の光素子等に好適に用いることができる。
【０１６９】
６．１  高分子
本発明の複合材料は、コレステリック液晶組成物と、予め重合されて得られた高分子とを混合しても製造できるが、高分子の材料となる低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマー等（以下、まとめて「モノマー等」という）とコレステリック液晶組成物とを混合してから、当該混合物において重合反応を行うことによって、製造されることが好ましい。モノマー等と液晶組成物とを含む混合物を本件明細書では、「重合性モノマー／液晶混合物」と呼ぶ。「重合性モノマー／液晶混合物」には必要に応じて、後述する重合開始剤、硬化剤、触媒、安定剤、二色性色素、またはフォトクロミック化合物等を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。たとえば、本件発明の重合性モノマー／液晶混合物には必要に応じて、重合開始剤を重合性モノマー１００重量部に対して０．１〜２０重量部含有してもよい。
【０１７０】
重合温度は、モノマーと液晶材料の混合物がコレステリック相を発現する温度であることが好ましい。
【０１７１】
本発明の混合物に含まれるモノマー、または、本発明の高分子／液晶複合材料を構成する高分子の原料としては、例えば低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマーを使用することができ、本明細書において高分子の原料モノマーとは低分子量のモノマー、マクロモノマー、オリゴマー等を包含する意味で用いる。また、得られる高分子が三次元架橋構造を有するものが好ましく、そのために、高分子の原料モノマーとして２つ以上の重合性官能基を有する多官能性モノマーを用いることが好ましい。重合性の官能基は特に限定されないが、アクリル基、メタクリル基、グリシジル基、エポキシ基、オキセタニル基、ビニル基などを上げることができるが、重合速度の観点からアクリル基およびメタクリル基が好ましい。高分子の原料モノマー中、二つ以上の重合性のある官能基を持つモノマーをモノマー中に１０重量％以上含有させることが好ましい。
また、好ましい高分子／液晶複合材料を得るためには、高分子はメソゲン部位を有するものが好ましく、高分子の原料モノマーとしてメソゲン部位を有する原料モノマーをその一部に、あるいは全部に用いることができる。
【０１７２】
６．２  メソゲン部位を有する単官能性・二官能性モノマー
本発明の高分子／液晶複合材料を構成する高分子の原料として用いられるメソゲン部位を有する単官能性、または二官能性モノマーは構造上特に限定されないが、例えば下記の式（Ｍ１）または式（Ｍ２）で表される化合物を挙げることができる。
【０１７３】
Ｒａ−Ｙ−（ＡＭ−ＺＭ）ｍ１−ＡＭ−Ｙ−Ｒｂ（Ｍ１）
Ｒｂ−Ｙ−（ＡＭ−ＺＭ）ｍ１−ＡＭ−Ｙ−Ｒｂ（Ｍ２）
【化１０６】
2012046626.tif 000107
【０１７４】
式（Ｍ１）におけるＲａは、それぞれ独立して水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、または炭素数１〜２０のアルキルであり、これらのアルキルにおいて任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらのアルキルにおいて任意の水素はハロゲンまたは−Ｃ≡Ｎで置き換えられてもよい。Ｒｂは、それぞれ独立して、式（Ｍ３−１）〜式（Ｍ３−７）の重合性基である。
【０１７５】
式（Ｍ１）における好ましいＲａは、水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＦ２Ｈ、−ＣＦＨ２、−ＯＣＦ３、−ＯＣＦ２Ｈ、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２１のアルケニル、および炭素数２〜２１のアルキニルである。特に好ましいＲａは、−Ｃ≡Ｎ、炭素数１〜２０のアルキルおよび炭素数１〜１９のアルコキシである。
【０１７６】
式（Ｍ２）におけるＲｂは、それぞれ独立して、式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−７）の重合性基である。
【０１７７】
ここで、式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−７）におけるＲｄは、それぞれ独立して水素、ハロゲンまたは炭素数１〜５のアルキルであり、これらのアルキルにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＲｄは、水素、ハロゲンおよびメチルである。特に好ましいＲｄは、水素、フッ素およびメチルである。
また、式（Ｍ３−２）、式（Ｍ３−３）、式（Ｍ３−４）、式（Ｍ３−７）はラジカル重合で重合するのが好適である。式（Ｍ３−１）、式（Ｍ３−５）、式（Ｍ３−６）はカチオン重合で重合するのが好適である。いずれもリビング重合なので、少量のラジカルあるいはカチオン活性種が反応系内に発生すれば重合は開始する。活性種の発生を加速する目的で重合開始剤を使用できる。活性種の発生には例えば光または熱を使用できる。
【０１７８】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）におけるＡＭは、それぞれ独立して芳香族性または非芳香族性の５員環、６員環または炭素数９以上の縮合環であるが、環中の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、または−ＮＣＨ３−で、環中の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換わってもよく、環上の水素原子はハロゲン、および炭素数１〜５のアルキル、またはハロゲン化アルキルで置き換わってもよい。好ましいＡＭの具体例は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、またはビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイルであり、これらの環において任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、これらの環において任意の水素はハロゲン、炭素数１〜５のアルキルまたは炭素数１〜５のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよい。
【０１７９】
化合物の安定性を考慮して、酸素と酸素とが隣接した−ＣＨ２−Ｏ−Ｏ−ＣＨ２−よりも、酸素と酸素とが隣接しない−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−の方が好ましい。硫黄においても同様である。
【０１８０】
これらの中でも、特に好ましいＡＭは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、およびピリミジン−２，５−ジイルである。なお、前記１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置はシスよりもトランスの方が好ましい。
２−フルオロ−１，４−フェニレンは、３−フルオロ−１，４−フェニレンと構造的に同一であるので、後者は例示しなかった。この規則は、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンと３，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンの関係などにも適用される。
【０１８１】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）におけるＹは、それぞれ独立して単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、これらのアルキレンにおいて任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい。好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ2）ｍ２−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ２−、および−（ＣＨ2）ｍ２Ｏ−（前記式中、ｍ２は１〜２０の整数である）である。特に好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ2）ｍ２−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ２−、および−（ＣＨ2）ｍ２Ｏ−（前記式中、ｍ２は１〜１０の整数である）である。化合物の安定性を考慮して、−Ｙ−Ｒａおよび−Ｙ−Ｒｂは、それらの基中に−Ｏ−Ｏ−、−Ｏ−Ｓ−、−Ｓ−Ｏ−、または−Ｓ−Ｓ−を有しない方が好ましい。
【０１８２】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）におけるＺＭは、それぞれ独立して単結合、−（ＣＨ2）ｍ３−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ３−、−（ＣＨ2）ｍ３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ３Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ2）2−、−（ＣＨ2）２−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ2）２−、−（ＣＨ2）２−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−ＣＦ２Ｏ−（前記式中、ｍ３は１〜２０の整数である）である。
【０１８３】
好ましいＺＭは単結合、−（ＣＨ2）ｍ３−、−Ｏ（ＣＨ2）ｍ３−、−（ＣＨ2）ｍ３Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＨ2）２−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ２−、および−ＣＦ２Ｏ−である。
【０１８４】
式（Ｍ１）および（Ｍ２）におけるｍ１は１〜６の整数である。好ましいｍ１は、１〜３の整数である。ｍ１が１のときは、６員環などの環を２つ有する二環の化合物である。ｍ１が２と３のときは、それぞれ三環と四環の化合物である。例えばｍ１が１であるとき、２つのＡＭは同一であってもよいし、または異なってもよい。また、例えばｍ１が２であるとき、３つのＡＭ（または２つのＺＭ）は同一であってもよいし、または異なってもよい。ｍ１が３〜６であるときについても同様である。Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｄ、ＺＭ、ＡＭおよびＹについても同様である。
【０１８５】
式（Ｍ１）で表される化合物（Ｍ１）および式（Ｍ２）で表される化合物（Ｍ２）は２Ｈ（重水素）、１３Ｃなどの同位体を天然存在比の量よりも多く含んでいても同様の特性を有するので好ましく用いることができる。
【０１８６】
化合物（Ｍ１）および化合物（Ｍ２）の更に好ましい例は、式（Ｍ１−１）〜（Ｍ１−４１）および（Ｍ２−１）〜（Ｍ２−２７）で表される化合物（Ｍ１−１）〜（Ｍ１−４１）および化合物（Ｍ２−１）〜（Ｍ２−２７）である。これらの化合物において、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｄ、ＺＭ、ＡＭ、Ｙおよびｐの定義は、本発明の態様に記載した式（Ｍ１）および式（Ｍ２）のそれらと同一である。
【０１８７】
化合物（Ｍ１−１）〜（Ｍ１−４１）および（Ｍ２−１）〜（Ｍ２−２７）における下記の部分構造について説明する。部分構造（ａ１）は、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンを表す。部分構造（ａ２）は、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンを表す。部分構造（ａ３）は、任意の水素がフッ素またはメチルのいずれかで置き換えられてもよい１，４−フェニレンを表す。部分構造（ａ４）は、９位の水素がメチルで置き換えられてもよいフルオレンを表す。
【化１０７】
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【化１０８】
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【化１０９】
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【化１１０】
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【化１１１】
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【化１１２】
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【化１１３】
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【化１１４】
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【化１１５】
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【化１１６】
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【化１１７】
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【０１８８】
前述のメソゲン部位を有さないモノマー、およびメソゲン部位を持つモノマー（Ｍ１）、および（Ｍ２）以外の重合性化合物を必要に応じて使用することができる。
【０１８９】
本発明の高分子／液晶複合材料の光学的に等方性を最適化する目的で、メソゲン部位を持ち３つ以上の重合性官能基を持つモノマーを使用することもできる。メソゲン部位を持ち３つ以上の重合性官能基を持つモノマーとしては公知の化合物を好適に使用できるが、例えば、（Ｍ４−１）〜（Ｍ４−３）であり、より具体的な例として、特開２０００−３２７６３２号、特開２００４−１８２９４９号、特開２００４−５９７７２号に記載された化合物をあげることができる。ただし、（Ｍ４−１）〜（Ｍ４−３）において、Ｒｂ、Ｚa、Ｙ、および（Ｆ）は前述と同一の定義である。
【化１１８】
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【０１９０】
６．３  メソゲン部位を有さない重合性のある官能基を持つモノマー
本発明の高分子／液晶複合材料を構成する高分子の原料として用いられるメソゲン部位を有さない重合性のある官能基を持つモノマーとして、例えば、炭素数１〜３０の直鎖あるいは分岐アクリレート、炭素数１〜３０の直鎖あるいは分岐ジアクリレート、三つ以上の重合性官能基を有するモノマーとしては、グリセロール・プロポキシレート（１ＰＯ／ＯＨ）トリアクリレート、ペンタエリスリトール・プロポキシレート・トリアクリレート、ペンタエリスリトール・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・エトキシレート・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・プロポキシレート・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・トリアクリレート、ジ（トリメチロールプロパン）テトラアクリレート、ペンタエリスリトール・テトラアクリレート、ジ（ペンタエリスリトール）ペンタアクリレート、ジ（ペンタエリスリトール）ヘキサアクリレート、トリメチロールプロパン・トリアクリレートなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１９１】
６．４  重合開始剤
本発明の高分子／液晶複合材料に含まれる高分子の製造における重合反応は特に限定されず、例えば、光ラジカル重合、熱ラジカル重合、光カチオン重合等が行われる。
【０１９２】
光ラジカル重合において用いることができる光ラジカル重合開始剤の例は、ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ、登録商標）１１７３および４２６５（いずれも商品名、ＢＡＳＦジャパン（株））、イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ、登録商標）１８４、３６９、５００、６５１、７８４、８１９、９０７、１３００、１７００、１８００、１８５０、および２９５９（いずれも商品名、ＢＡＳＦジャパン（株））、などである。
【０１９３】
熱ラジカル重合において用いることができる熱によるラジカル重合の好ましい開始剤の例は、過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、２，２’−アゾビスイソ酪酸ジメチル（ＭＡＩＢ）、ジｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰＯ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル（ＡＣＮ）などである。
【０１９４】
光カチオン重合において用いることができる光カチオン重合開始剤として、ジアリールヨードニウム塩（以下、「ＤＡＳ」という。）、トリアリールスルホニウム塩（以下、「ＴＡＳ」という。）などがあげられる。
【０１９５】
ＤＡＳとしては、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウム−ｐ−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ボレート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウム−ｐ−トルエンスルホナートなどが挙げられる。
【０１９６】
ＤＡＳには、チオキサントン、フェノチアジン、クロロチオキサントン、キサントン、アントラセン、ジフェニルアントラセン、ルブレンなどの光増感剤を添加することで高感度化することもできる。
【０１９７】
ＴＡＳとしては、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−ｐ−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ボレート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム−ｐ−トルエンスルホネートなどが挙げられる。
【０１９８】
光カチオン重合開始剤の具体的な商品名の例は、サイラキュア（Ｃｙｒａｃｕｒｅ、登録商標）ＵＶＩ−６９９０、サイラキュアＵＶＩ−６９７４、サイラキュアＵＶＩ−６９９２（それぞれ商品名、ＵＣＣ（株））、アデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１５２、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７２（それぞれ商品名、(株)ＡＤＥＫＡ）、Rhodorsil Photoinitiator ２０７４（商品名、ローディアジャパン（株））、イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ、登録商標）２５０（商品名、ＢＡＳＦジャパン（株））、ＵＶ−９３８０Ｃ（商品名、ＧＥ東芝シリコーン（株））などである。
【０１９９】
６．５  硬化剤・安定剤等
本発明の高分子／液晶複合材料を構成する高分子の合成において、前記モノマー等および重合開始剤の他にさらに１種または２種以上の他の好適な成分、例えば、硬化剤、安定剤、触媒等を加えてもよい。
【０２００】
硬化剤としては、通常、エポキシ樹脂の硬化剤として使用されている従来公知の潜在性硬化剤が使用できる。潜在性エポキシ樹脂用硬化剤は、アミン系硬化剤、ノボラック樹脂系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等が挙げられる。アミン系硬化剤の例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ｍ−キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン等の脂肪族ポリアミン、イソフォロンジアミン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ノルボルネンジアミン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、ラロミン等の脂環式ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエタン、メタフェニレンジアミン等の芳香族ポリアミンなどが挙げられる。
【０２０１】
ノボラック樹脂系硬化剤の例としては、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂などが挙げられる。イミダゾール系硬化剤としては、２−メチルイミダゾール、２−エチルへキシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウム・トリメリテートなどが挙げられる。
【０２０２】
酸無水物系硬化剤の例としては、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。
【０２０３】
また、グリシジル基、エポキシ基、オキセタニル基を有する重合性化合物と硬化剤との硬化反応を促進するための硬化促進剤をさらに用いてもよい。硬化促進剤としては、例えば、ベンジルジメチルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ジメチルシクロヘキシルアミン等の３級アミン類、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン等の有機リン系化合物、テトラフェニルホスホニウムブロマイド等の４級ホスホニウム塩類、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７等やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド等の４級アンモニウム塩類、三フッ化ホウ素、トリフェニルボレート等のホウ素化合物などが挙げられる。これらの硬化促進剤は単独または２種以上を混合して使用することができる。
【０２０４】
また、例えば貯蔵中の不所望な重合を防止するために、安定剤を添加することが好ましい。安定剤として、当業者に知られているすべての化合物を用いることができる。安定剤の代表例としては、４−エトキシフェノール、ハイドロキノン、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）等が挙げられる。
【０２０５】
６．６  高分子／液晶複合材料の組成
本発明の高分子／液晶複合材料中における液晶組成物の含有率は、高分子／液晶複合材料がメモリー性を発現できる範囲であれば、可能な限り高含有率であることが好ましい。液晶組成物の含有率が高い方が、本発明の複合材料の駆動電圧が低くなるからである。
【０２０６】
本発明の高分子／液晶複合材料において、液晶組成物の含有率は複合材料に対して６０〜９９重量％であることが好ましく、６０〜９５重量％がさらに好ましく、６５〜９５重量％が特に好ましい。高分子の含有率は複合材料に対して１〜４０重量％であることが好ましく、２〜３０重量％がさらに好ましく、２〜１０重量％が特に好ましい。
【０２０７】
６．７  その他の成分
本発明の高分子／液晶複合材料は、たとえば二色性色素、フォトクロミック化合物を本発明の効果を損なわない範囲で含有していてもよい。
【０２０８】
７  マイクロカプセル
本発明の液晶組成物、本発明の混合物または本発明の高分子／液晶複合材料はマイクロカプセルに包含されてもよい（マイクロカプセル化）。
これらの液晶組成物等をマイクロカプセル化する手法は、公知の手法を用いることができ、手法は特に限定されないが、例えば特許公開２００１−３１１０７９、特許公開２００３−９６４５４、特許公開２００５−９９１８０、特許公開２００６−１８３０４６、特許公開２００６−１９３７４２、特許公開２００８−１９１４２０、特許公開２００９−１４９８１４、特許公開２０１０−４７７７５などに記載されている。
【０２０９】
本発明の好ましい態様のマイクロカプセルは、コレステリック相を広い温度範囲で発現させることが可能である。また、本発明の好ましい態様に係るマイクロカプセルは、駆動電圧が低く、反射率が高い。また、本発明の好ましい態様に係る高分子／液晶複合材料は、これらの効果に基づいて表示素子等の光素子等に好適に用いることができる。
【０２１０】
８  光素子
本発明の光素子は、一方または両方の面に電極が配置され、基板間に配置された液晶媒体、および電極を介して液晶媒体に電界を印加する電界印加手段を備えた光素子であって、液晶媒体が、本発明のコレステリック液晶組成物、本発明の高分子／液晶複合材料または本発明のマイクロカプセルである光素子である。
本明細書中、本発明の液晶組成物、高分子／液晶複合材料およびマイクロカプセルを総称して「液晶媒体」ということがある。
【実施例】
【０２１１】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によっては制限されない。なお特に断りのない限り、「％」は「重量％」を意味する。【０２１２】
分析方法
本実施例で用いられた化合物は、1Ｈ−ＮＭＲ分析で得られる核磁気共鳴スペクトル、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析で得られるガスクロマトグラムなどにより同定したので、まず分析方法について説明をする。【０２１３】
1Ｈ−ＮＭＲ分析：測定装置は、ＤＲＸ−５００（ブルカーバイオスピン（株）社製）を用いた。測定は、実施例等で製造したサンプルを、ＣＤＣｌ3等のサンプルが可溶な重水素化溶媒に溶解し、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数２４回の条件で行った。なお、得られた核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｍはマルチプレットであることを意味する。また、化学シフトδ値のゼロ点の基準物質としてはテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。【０２１４】
ＧＣ分析：測定装置は、島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１−Ｍ２５−０２５（長さ２５ｍ、内径０．２２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウムを用い、流量は１ｍｌ／分に調整した。試料気化室の温度を３００℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。【０２１５】
試料はトルエンに溶解して、１重量％の溶液となるように調製し、得られた溶液１μｌを試料気化室に注入した。
記録計としては島津製作所製のＣ−Ｒ６Ａ型Chromatopac、またはその同等品を用いた。得られたガスクロマトグラムには、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積値が示されている。【０２１６】
なお、試料の希釈溶媒としては、例えば、クロロホルム、ヘキサンを用いてもよい。また、カラムとしては、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty.Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）などを用いてもよい。【０２１７】
ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は成分化合物の割合に相当する。一般には、分析サンプルの成分化合物の重量％は、分析サンプルの各ピークの面積％と完全に同一ではないが、本発明において上述したカラムを用いる場合には、実質的に補正係数は１であるので、分析サンプル中の成分化合物の重量％は、分析サンプル中の各ピークの面積％とほぼ対応している。成分の液晶化合物における補正係数に大きな差異がないからである。ガスクロマトグラムにより液晶組成物中の液晶化合物の組成比をより正確に求めるには、ガスクロマトグラムによる内部標準法を用いる。一定量正確に秤量された各液晶化合物成分（被検成分）と基準となる液晶化合物（基準物質）を同時にガスクロ測定して、得られた被検成分のピークと基準物質のピークとの面積比の相対強度をあらかじめ算出する。基準物質に対する各成分のピーク面積の相対強度を用いて補正すると、液晶組成物中の液晶化合物の組成比をガスクロ分析からより正確に求めることができる。【０２１８】
液晶化合物等の物性値の測定試料
液晶化合物の物性値を測定する試料としては、化合物そのものを試料とする場合、化合物を母液晶と混合して試料とする場合の２種類がある。【０２１９】
化合物を母液晶と混合した試料を用いる後者の場合には、以下の方法で測定を行う。まず、得られた液晶化合物１５重量％と母液晶８５重量％とを混合して試料を作製する。そして、得られた試料の測定値から、下記の計算式に基づく外挿法にしたがって、外挿値を計算する。この外挿値をこの化合物の物性値とする。【０２２０】
〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈液晶化合物の重量％〉【０２２１】
液晶化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出する場合には、液晶化合物と母液晶との割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更をしていき、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出しなくなった組成で試料の物性値を測定し上記式にしたがって外挿値を求めて、これを液晶化合物の物性値とする。【０２２２】
測定に用いる母液晶としては様々な種類が存在するが、例えば、母液晶Ａの組成（重量％）は以下のとおりである。
【化１１９】
2012046626.tif 000120
【０２２３】
液晶化合物等の物性値の測定方法
物性値の測定は後述する方法で行った。これら測定方法の多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。また、測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。【０２２４】
測定値のうち、液晶化合物そのものを試料とした場合は、得られた値を実験データとして記載した。液晶化合物と母液晶との混合物を試料として用いた場合は、外挿法で得られた値を実験データとして記載した。【０２２５】
相構造および相転移温度（℃）：以下（１）、および（２）の方法で測定を行った。
（１）偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ−５２型ホットステージ）に化合物を置き、３℃／分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、液晶相の種類を特定した。
（２）パーキンエルマー社製走査熱量計ＤＳＣ−７システム、またはＤｉａｍｏｎｄ ＤＳＣシステムを用いて、３℃／分速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピーク、または発熱ピークの開始点を外挿により求め（on set）、相転移温度を決定した。【０２２６】
以下、結晶はＫと表し、さらに結晶の区別がつく場合は、それぞれＫ1またはＫ2と表した。また、スメクチック相はＳｍ、ネマチック相はＮ、コレステリック相（キラルネマチック相）をＮ＊と表した。液体（アイソトロピック）はＩと表した。スメクチック相の中で、スメクチックＢ相、またはスメクチックＡ相の区別がつく場合は、それぞれＳｍＢ、またはＳｍＡと表した。ＢＰはブルー相または光学的に等方性の液晶相を表す。２相の共存状態は（Ｎ＊＋Ｉ）、（Ｎ＊＋ＢＰ）という形式で表記することがある。具体的には、（Ｎ＊＋Ｉ）は、それぞれ非液晶等方相とコレステリック相がと共存する相を表し、（Ｎ＊＋ＢＰ）は、ＢＰ相または光学的に等方性の液晶相とコレステリック相が共存した相を表す。Ｕｎは光学的等方性ではない未確認の相を表す。相転移温度の表記として、例えば、「Ｋ  ５０．０  Ｎ  １００．０  Ｉ」とは、結晶からネマチック相への相転移温度（ＫＮ）が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への相転移温度（ＮＩ）が１００．０℃であることを示す。他の表記も同様である。【０２２７】
ネマチック相の上限温度（ＴＮＩ）（℃）：偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ−５２型ホットステージ）に、試料（液晶化合物と母液晶との混合物）を置き、１℃／分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡を観察した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度をネマチック相の上限温度とした。以下、ネマチック相の上限温度を、単に「上限温度」と略すことがある。【０２２８】
低温相溶性：母液晶と液晶化合物とを、液晶化合物が、２０重量％、１５重量％、１０重量％、５重量％、３重量％、および１重量％の量となるように混合した試料を作製し、試料をガラス瓶に入れる。このガラス瓶を、−１０℃または−２０℃のフリーザー中に一定期間保管したあと、結晶もしくはスメクチック相が析出しているかどうか観察をした。【０２２９】
粘度（η）（２０℃で測定）（ｍＰａ・ｓ）：液晶化合物と母液晶との混合物を、Ｅ型粘度計を用いて測定した。【０２３０】
屈折率異方性（Δｎ）：測定は２５℃の温度下で、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料（液晶化合物と母液晶との混合物）を主プリズムに滴下した。屈折率（ｎ‖）は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率（ｎ⊥）は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。屈折率異方性（Δｎ）の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥の式から計算した。【０２３１】
誘電率異方性（Δε）（２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料（液晶化合物と母液晶との混合物）を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。【０２３２】
ピッチ（Ｐ）（２５℃で測定）（ｎｍ）
ピッチ長は選択反射を用いて測定した（液晶便覧196頁  2000年発行、丸善）。選択反射波長λには、関係式<ｎ>ｐ/λ＝１が成立する。ここで<ｎ>は平均屈折率を表し、次式で与えられる。<ｎ>＝{(ｎ‖2＋ｎ⊥2)/２}1/2。選択反射波長は顕微分光光度計（日本電子（株）、商品名MSV-350）で測定した。得られた反射波長を平均屈折率で除すことにより、ピッチを求めた。可視光より長波長領域に反射波長を有するコレステリック液晶のピッチは、光学活性化合物濃度が低い領域では光学活性化合物の濃度の逆数に比例することから、可視光領域に選択反射波長を有する液晶のピッチ長を数点測定し、直線外挿法により求めた。「光学活性化合物」は本発明におけるキラル剤に相当する。【０２３３】
１  合成例１−１：化合物（Ｓ１−１−８）の合成
【化１２０】
2012046626.tif 000121
【化１２１】
2012046626.tif 000122
【０２３４】
上記スキーム１０に基づき、式（１−１）で表される化合物である化合物（Ｓ１−１−８）の合成スキームを説明する。【０２３５】
（１）化合物（Ｓ１−１−２）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、（Ｓ１−１−１）８８．３ｇと触媒７．５４ｇ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）９００ｍｌ加え、これに室温で、２ｍｏｌ／ＬのブチルマグネシウムクロリドのＴＨＦ溶液を滴下し、４時間還流した。反応液を室温まで冷却し、これにトルエンを加え、これを１Ｎ−塩酸、水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて溶媒を留去した。ヘプタンを展開溶媒として、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、減圧にて乾燥して（Ｓ１−１−２）７５．７ｇを得た。このものの（Ｓ１−１−１）からの収率は９３．１％であった。【０２３６】
（２）化合物（Ｓ１−１−３）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、（Ｓ１−１−２）を５５．５ｇ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５５０ｍｌを加え、−７０℃まで冷却し、これにｎ−ＢｕＬｉ（１．５５Ｍ；ｎ−ヘキサン溶液）１６１ｍｌを滴下し、１時間そのままの温度で撹拌した。反応液にヨウ素６３．４ｇのＴＨＦ４５０ｍｌ溶液を−７０℃で滴下し、そのままの温度で５時間撹拌した。反応液を室温まで加温し、チオ硫酸ナトリウム水溶液に注いだ。生成物を酢酸エチルで抽出し、有機層をチオ硫酸ナトリウム水、水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて溶媒を留去した。ヘプタン／トルエン＝３／１（体積比）を展開溶媒として、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、減圧にて乾燥して（Ｓ１−１−３）７９．１ｇを得た。このものの（Ｓ１−１−２）からの収率は９７．５％であった。【０２３７】
（３）化合物（Ｓ１−１−５）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、（Ｓ１−１−３）７９．１ｇ、３，５−ジフロオロフェニルボロン酸（Ｓ１−１−４）３８．４ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム３．５ｇと炭酸ナトリウム７０．９ｇとトルエン／エタノール／水＝３／３／１（体積比）の混合溶媒５６０ｍｌ加え、７時間還流した。反応液を室温まで冷却し、これにトルエンを加え、これを１Ｎ−塩酸、水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて溶媒を留去した。ヘプタンを展開溶媒として、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、減圧にて乾燥し、残分をエタノール／酢酸エチル＝４／１で再結晶して、（Ｓ１−１−５）５０．６ｇを得た。このものの（Ｓ１−１−３）からの収率は６６．２％であった。【０２３８】
（４）化合物（Ｓ１−１−６）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｓ１−１−５）  １５．０ｇとＴＨＦ  １５０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．６０Ｍ  ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液  ２７．４ｍｌを−７４℃から−６０℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。続いてジブロモジフルオロメタン  １２．６ｇのＴＨＦ  ２０．０ｍｌ溶液を−７５℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、２５℃に戻しつつ６０分攪拌した。得られた反応混合物を氷水  １５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて食塩水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒とし、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。溶媒を留去し乾燥させ、（Ｓ１−１−６）１６．５ｇを得た。【０２３９】
（５）化合物（Ｓ１−１−８）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｓ１−１−６）  ６．０ｇ、３，４，５−トリフルオロフェノール（Ｓ１−１−７）  １．４ｇ、炭酸カリウム  ２．８ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）  １００ｍｌを加え、９０℃で１２０分攪拌した。反応混合物を２５℃に戻した後、氷水  ５０ｍｌに注ぎ込み混合させ、トルエン  １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、０．５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒とし、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、（Ｓ１−８）１．７ｇを得た。（Ｓ１−１−８）の（Ｓ１−１−５）からの収率は２０．４％であった。【０２４０】
得られた化合物（Ｓ１−１−８）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度（℃） ：Ｋ  ９２．４  Ｎ  ９５．４  Ｉ  。【０２４１】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、化合物（Ｓ１−１−８）であることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ3である。化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．３６（ｔ，１Ｈ），７．２６〜７．２０（ｍ，４Ｈ），７．０８（ｄ，１Ｈ），７．０４〜６．９９（ｍ，３Ｈ），２．６７（ｔ、２Ｈ），１．６７−１．６４（ｍ，２Ｈ），１．４１−１．３７（ｍ，２Ｈ），０．９６（ｔ，３Ｈ）．【０２４２】
（６）化合物（Ｓ１−１−８）の物性
前述した母液晶Ａとして記載された４つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。この母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７１．７℃；誘電率異方性（Δε）＝１１．０；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。【０２４３】
母液晶Ａ ９０重量％と、実施例１で得られた（Ｓ１−１−８）の１０重量％とからなる液晶組成物Ｂを調製した。得られた液晶組成物Ｂの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ１−１−８）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝５４．７℃；誘電率異方性（Δε）＝５４．２；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１６７。
これらのことから液晶化合物（Ｓ１−１−８）は、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。【０２４４】
２  合成例１−２：化合物（Ｓ１−２−１）、化合物（Ｓ１−３−１）および化合物（Ｓ１−４−１）の合成
【化１２２】
2012046626.tif 000123
上記相転移点の単位は℃である。【０２４５】
化合物（Ｓ１−２−１）、（Ｓ１−３−１）および（Ｓ１−４−１）は、合成例１−１の方法に準じて、適当な試薬を用いることにより合成した。【０２４６】
（１）液晶化合物（Ｓ１−２−１）の物性
前述した母液晶Ａとして記載された４つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。この母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７１．７℃；誘電率異方性（Δε）＝１１．０；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。【０２４７】
母液晶Ａ ９０重量％と、合成例２で得られた（Ｓ１−２−１）の１０重量％とからなる液晶組成物Ｃを調製した。得られた液晶組成物Ｃの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ１−２−１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝６１．７℃；誘電率異方性（Δε）＝５１．１；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１７７。
これらのことから液晶化合物（Ｓ１−２−１）は、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。【０２４８】
（２）液晶化合物（Ｓ１−３−１）の物性
母液晶Ａ ９５重量％と、合成例１−２で得られた（Ｓ１−３−１）の５重量％とからなる液晶組成物Ｄを調製した。得られた液晶組成物Ｄの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ１−３−１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝５５．７℃；誘電率異方性（Δε）＝６８．１；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１７７。
これらのことから液晶化合物（Ｓ１−３−１）は、誘電率異方性（Δε）が非常に大きな化合物であることがわかった。【０２４９】
（３）液晶化合物（Ｓ１−４−１）の物性
母液晶Ａ ９０重量％と、合成例１−２で得られた（Ｓ１−４−１）の１０重量％とからなる液晶組成物Ｅを調製した。得られた液晶組成物Ｅの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ１−４−１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝５９．７℃；誘電率異方性（Δε）＝６５．９；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１６７。
これらのことから液晶化合物（Ｓ１−４−１）は、誘電率異方性（Δε）が非常に大きな化合物であることがわかった。【０２５０】
３  合成例１−５：  化合物（Ｓ１−５−３）の合成
【化１２３】
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【化１２４】
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【０２５１】
上記スキーム１１に基づき、式（１−１）で表される化合物である化合物（Ｓ１−５−３）の合成スキームを説明する。【０２５２】
（１）化合物（Ｓ１−５−３）の合成
（Ｓ１−１−２）から（Ｓ１−５−１）の合成は、合成例１−１の（Ｓ１−１−５）から（Ｓ１−１−６）を合成する手法に準じた。具体的には、（Ｓ１−１−５）に代えて、（Ｓ１−１−２）を用いた。（Ｓ１−５−１）から（Ｓ１−５−３）の合成は、合成例１−１の（Ｓ１−１−６）から（Ｓ１−１−８）を合成する手法に準じた。具体的には、（Ｓ１−１−６）に代えて、（Ｓ１−５−１）を用い、（Ｓ１−１−７）に代えて、（Ｓ１−５−２）を用いた。得られた化合物（Ｓ１−５−３）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度（℃） ：Ｋ  ６３．１  Ｎ  ８８．５  Ｉ  。【０２５３】
（２）液晶化合物（Ｓ１−５−３）の物性
母液晶Ａ ８５重量％と、合成例１−５で得られた（Ｓ１−５−３）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｆを調製した。得られた液晶組成物Ｆの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ１−５−３）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝５５．７℃；誘電率異方性（Δε）＝４２．１；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１６４。
これらのことから液晶化合物（Ｓ１−５−３）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。【０２５４】
４  合成例１−６：化合物（Ｓ１−６−１）の合成
【化１２５】
2012046626.tif 000126
【０２５５】
合成例１−５の（Ｓ１−５−３）を合成する手法に準じて（Ｓ１−６−１）を合成した。【０２５６】
（１）液晶化合物（Ｓ１−６−１）の物性
母液晶Ａ ８５重量％と、合成例６で得られた（Ｓ１−６−１）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｇを調製した。得られた液晶組成物Ｇの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ１−６−２）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝５１．０℃；誘電率異方性（Δε）＝４３．４；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１６４。
これらのことから液晶化合物（Ｓ１−６−１）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。【０２５７】
５  合成例２−１：  化合物（Ｓ２−１−１１）の合成
化合物（Ｓ２−１−１１）は、式（１−２−４−３）において、Ｒ１ＬがＣ４Ｈ９であり、Ｌ１が水素であり、Ｌ２、Ｌ４、およびＬ５が全てフッ素であり、Ｘ１が−ＣＦ３である化合物である。（化合物（１−２−４−３−ａ）と同一）
【化１２６】
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【化１２７】
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【０２５８】
上記スキーム１２に基づき、式（１−２）で表される化合物である化合物（Ｓ２−１−１１）の合成スキームを説明する。【０２５９】
（１）化合物（Ｓ２−１−２）の合成
窒素雰囲気下、乾燥したマグネシウム１１．３ｇと１−ブロモ−３−クロロ−５−フルオロベンゼン（Ｓ２−１−１）７５．０ｇとからテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦ）２２０ｍｌを使用してグリニヤール試薬を調製し、これを−７０℃に冷却した。これにホウ酸トリメチル５２．０ｇのＴＨＦ２００ｍｌ溶液を滴下し、そのままの温度で３時間撹拌した後、１時間で室温まで加温し、１２時間撹拌した。反応液に２Ｎ−塩酸を滴下し１時間撹拌し、生成物を酢酸エチルで抽出したのち、水洗、乾燥し、溶媒を減圧にて留去した。残分をヘプタンで洗浄し、（Ｓ２−１−２）を３４．７ｇ得た。このものの収率は５５．７％であった。【０２６０】
（２）化合物（Ｓ２−１−４）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、３−クロロ−５−フルオロフェニルボロン酸（Ｓ２−１−２）６４．５ｇと１−ブロモ−３−フロオロ−５−ヨードベンゼン（Ｓ２−１−３）１１０．０ｇとテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム６．０ｇと炭酸カリウム１３０．０ｇとトルエン／エタノール／水＝３／３／１（体積比）の混合溶媒１０００ｍｌ加え、４０時間還流した。反応液を室温まで冷却し、これにトルエンを加え、これを１Ｎ−塩酸、水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて溶媒を留去した。ヘプタンを展開溶媒として、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、減圧にて乾燥して（Ｓ２−１−４）５３．８ｇを得た。このものの（Ｓ２−１−３）からの収率は４８．５％であった。【０２６１】
（３）化合物（Ｓ２−１−５）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｓ２−１−４）２５．３ｇとＴＨＦ２５０ｍｌを加え、これに室温で０．９１Ｍのｎ−ブチルマグネシウムクロリド１２０ｍｌを滴下し、加温して６時間還流した。室温まで冷却し、１Ｎ塩酸を滴下して、１時間撹拌した後、生成物をトルエンで抽出し、これを水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて溶媒を留去した。ヘプタンを展開溶媒として、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、減圧にて乾燥して（Ｓ２−１−５）２１．１ｇを得た。このものの（Ｓ２−１−４）からの収率は９０．２％であった。【０２６２】
（４）化合物（Ｓ２−１−６）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、（Ｓ２−１−５）を２１．１ｇ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３００ｍｌを加え、−７０℃まで冷却し、これにｎ−ＢｕＬｉ（１．６Ｍ；ｎ−ヘキサン溶液）５６．４ｍｌを滴下し、１時間そのままの温度で撹拌した。反応液にヨウ素２２．８ｇのＴＨＦ２００ｍｌ溶液を−７０℃で滴下し、そのままの温度で１時間撹拌した。反応液を室温まで加温し、チオ硫酸ナトリウム水溶液に注いだ。生成物をトルエンで抽出し、有機層をチオ硫酸ナトリウム水、水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて溶媒を留去した。ヘプタンを展開溶媒として、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、減圧にて乾燥して（Ｓ２−１−６）３０．７ｇを得た。このものの（Ｓ２−１−５）からの収率は１００％であった。【０２６３】
（５）化合物（Ｓ２−１−８）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、（Ｓ２−１−６）３０．７ｇ、３，５−ジフロオロフェニルボロン酸（Ｓ２−１−７）２４．０ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム５．０ｇと炭酸ナトリウム２５．０ｇとトルエン／エタノール／水＝３／３／１（体積比）の混合溶媒２８０ｍｌ加え、３０時間還流した。テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム２．０ｇを追加しさらに１０時間還流した。反応液を室温まで冷却し、これにトルエンを加え、これを１Ｎ−塩酸、水で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて溶媒を留去した。ヘプタンを展開溶媒として、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、減圧にて乾燥して（Ｓ２−１−８）１４．５ｇを得た。このものの（Ｓ２−１−６）からの収率は４８．９％であった。【０２６４】
（６）化合物（Ｓ２−１−９）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｓ２−１−８）  １４．５ｇとＴＨＦ  １００ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．５９Ｍ  ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液  ２６．８ｍｌを−７４℃から−６０℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。続いてジブロモジフルオロメタン  １２．０ｇのＴＨＦ  ２０．０ｍｌ溶液を−７５℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、２５℃に戻しつつ６０分攪拌した。得られた反応混合物を氷水  １５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて食塩水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒とし、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。溶媒を留去し乾燥させ、（Ｓ２−１−９）の粗精製物１６．５ｇを得た。【０２６５】
（７）化合物（Ｓ２−１−１１）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｓ２−１−９）  １６．５ｇ、３，５−ジフルオロ−４−トリフルオロメチルフェノール（Ｓ２−１−１０）  ５．０ｇ、炭酸カリウム  １０．５ｇ、テトラブチルアンモニウムブロミド０．５ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）  １５０ｍｌを加え、９５℃で９０分攪拌した。反応混合物を２５℃に戻した後、氷水  ５０ｍｌに注ぎ込み混合させ、トルエン  １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒とし、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにエタノール／酢酸エチル＝９／１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、（Ｓ２−１−１１）５．５ｇを得た。（Ｓ２−１−１１）の（Ｓ２−１−８）からの収率は２３．３％であった。【０２６６】
得られた化合物（Ｓ２−１−１１）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度（℃） ：Ｋ  ８３．７  Ｉ  。
このことから、化合物（Ｓ２−１−１１）は融点が比較的低いことがわかった。【０２６７】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、  （Ｓ１−１１）であることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ3である。化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．５３（ｍ，１Ｈ），７．３７〜７．３３（ｍ，２Ｈ），７．１２〜７．０７（ｍ，３Ｈ），７．０４〜７．０１（ｍ，３Ｈ），２．６７（ｔ、２Ｈ），１．６７〜１．６１（ｍ，２Ｈ），１．４３〜１．３５（ｍ，２Ｈ），０．９６（ｔ，３Ｈ）．【０２６８】
（８）液晶化合物（Ｓ２−１−１１）の物性
前述した母液晶Ａとして記載された４つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。この母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７１．７℃；誘電率異方性（Δε）＝１１．０；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。【０２６９】
母液晶Ａ ９０重量％と、合成例２−１で得られた（Ｓ２−１−１０）の１０重量％とからなる液晶組成物ＡＳ１を調製した。得られた液晶組成物ＡＳ１の物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ２−１−１１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝１４．７℃；誘電率異方性（Δε）＝６３．７；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。
これらのことから液晶化合物（Ｓ２−１−１１）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。【０２７０】
６  合成例２−２：化合物（Ｓ２−２−１）の合成
化合物（Ｓ２−２−１）は、式（１−２−４−３）において、Ｒ１ＬがＣ５Ｈ１１であり、Ｌ１が水素であり、Ｌ２、Ｌ４、およびＬ５が全てフッ素であり、Ｘ１が−ＣＦ３である化合物である。
【化１２８】
2012046626.tif 000129
【０２７１】
（１）化合物（Ｓ２−２−１）の合成
式（１−２）で表される化合物である（Ｓ２−２−１）の合成は、合成例２−１の（Ｓ２−１−１１）を合成する手法に準じた。得られた化合物（Ｓ２−２−１）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度（℃） ：Ｋ  ９１．４（Ｎ  ３４．４）  Ｉ  。【０２７２】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、  （Ｓ２−１）であることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ3である。化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．５３（ｍ，１Ｈ），７．３７〜７．３３（ｍ，２Ｈ），７．１２〜７．０７（ｍ，３Ｈ），７．０４〜７．０１（ｍ，３Ｈ），２．６６（ｔ、２Ｈ），１．６９〜１．６３（ｍ，２Ｈ），１．４１〜１．３１（ｍ，４Ｈ），０．９２（ｔ，３Ｈ）．【０２７３】
７  合成例２−３：化合物（Ｓ２−３−１）の合成
式（１−２）で表される化合物である化合物（Ｓ２−３−１）は、式（１−２−４−３）において、Ｒ１ＬがＣ６Ｈ１３であり、Ｌ１が水素であり、Ｌ２、Ｌ４、およびＬ５が全てフッ素であり、Ｘ１が−ＣＦ３である化合物である。（化合物（１−２−４−３−ｃ）と同一）
【化１２９】
2012046626.tif 000130
【０２７４】
（１）  化合物（Ｓ２−３−１）の合成
（Ｓ２−３−１）の合成は、合成例２−１の（Ｓ２−１−１１）を合成する手法に準じた。得られた化合物（Ｓ２−３−１）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度（℃） ：Ｋ  ６９．４（Ｎ  ２７．７）  Ｉ  。【０２７５】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、  （Ｓ３−１）であることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ3である。化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．５３（ｍ，１Ｈ），７．３７〜７．３３（ｍ，２Ｈ），７．１２〜７．０７（ｍ，３Ｈ），７．０４〜７．０１（ｍ，３Ｈ），２．６６（ｔ、２Ｈ），１．６８〜１．６２（ｍ，２Ｈ），１．３９〜１．２９（ｍ，６Ｈ），０．９０（ｔ，３Ｈ）．【０２７６】
（２）液晶化合物（Ｓ２−３−１）の物性
前述した母液晶Ａとして記載された４つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。この母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７１．７℃；誘電率異方性（Δε）＝１１．０；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。【０２７７】
母液晶Ａ ８５重量％と、合成例２−３で得られた（Ｓ２−３−１）の１５重量％とからなる液晶組成物ＡＳ３を調製した。得られた液晶組成物ＡＳ３の物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ２−３−１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝１８．４℃；誘電率異方性（Δε）＝５９．７；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３０。
これらのことから液晶化合物（Ｓ２−３−１）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。【０２７８】
８  合成例２−４：化合物（Ｓ２−４−１）の合成
化合物（Ｓ２−４−１）は、式（１−２−１−２）において、Ｒ１ＬがＣ６Ｈ１３であり、Ｌ１およびＬ３が共に水素であり、Ｌ２、Ｌ４、およびＬ５が全てフッ素であり、Ｘ１がフッ素である化合物である。
【化１３０】
2012046626.tif 000131
【０２７９】
（１）化合物（Ｓ２−４−１）の合成
式（１−２）で表される化合物である（Ｓ２−４−１）の合成は、合成例２−１の（Ｓ２−１−１１）を合成する手法に準じた。得られた化合物（Ｓ４−１）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度（℃） ：Ｋ  ８２．９  Ｎ  １３６．６  Ｉ  。【０２８０】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、  （Ｓ３−１）であることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ3である。化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．５３（ｍ，１Ｈ），７．４１〜７．３４（ｍ，３Ｈ），７．２３〜７．１８（ｍ，４Ｈ），７．１１〜７．０２（ｍ，４Ｈ），２．６６（ｔ、２Ｈ），１．６７〜１．６２（ｍ，２Ｈ），１．３９〜１．３２（ｍ，６Ｈ），０．９０（ｔ，３Ｈ）．【０２８１】
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例４で得られた（Ｓ２−４−１）の１５重量％とからなる液晶組成物ＡＳ４を調製した。得られた液晶組成物ＡＳ４の物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ２−４−１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝７２．４℃；誘電率異方性（Δε）＝５４．１；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１７７。
これらのことから液晶化合物（Ｓ２−４−１）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、透明点が高く、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。
【０２８２】
９  合成例３−１：化合物（Ｓ３−１）の合成
【化１３１】
2012046626.tif 000132
（式（１−３−１−１ｌ）において、Ｒ１ａがＣ４Ｈ９、Ｒ１ｂが水素、Ｌ１が水素、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４がフッ素であり、Ｘ１が−ＣＦ３である化合物。）
【化１３２】
2012046626.tif 000133
上記スキーム１３に基づき、中間原料である化合物（Ｓ３−１−０３）および化合物（Ｓ３−１−０７）の合成スキームを説明する。【０２８３】
（１）  化合物（Ｓ３−１−０３）の合成
窒素気流下で、１−ブロモ−３−フルオロ−４−ヨードベンゼン（Ｓ３−１−０１）（21.5g, 71.6mmol）、３，５−ジフルオロ−フェニルボロン酸（Ｓ３−１−０２）（11.3g, 71.6mmol）、ジクロロ（ビストリフェニルホスフィン）パラジウム（0.503g, 0.716mmol）、トリフェニルホスフィン（0.375g, 1.43mmol）、炭酸カリウム（14.8g，107mmol）、テトラブチルアンモニウムブロミド（5.71g, 17.9mmol）、エタノール（100mL）、およびトルエン（100mL）の混合溶液を、８０℃で６時間加熱攪拌した。反応液を水に空けてトルエン（300mL）にて２度抽出し、水で３回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。その後に、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ヘプタン）にて精製し、化合物（Ｓ３−１−０３）（15.8g, 55.1mmol、収率：77%）を得た。【０２８４】
（２）  化合物（Ｓ３−１−０６）の合成
窒素気流下で、２−メチル−ヘキサノリックアシッド（Ｓ１−０４）（54.1g, 413mmol）のメタノールの（150mL）溶液に９８％濃硫酸（1.0mL）を加え、７０℃で２時間加熱攪拌した。反応液を水に空けてジエチルエーテル（300mL）にて２度抽出し、重曹水で１回、水で３回洗浄した後に有機相を常圧で濃縮して化合物（Ｓ３−１−０５）（42.6g，296mmol、収率：72%）を得た。
窒素気流下で、ＬＡＨ（リチウムアルミニウムハイドライド）（7.88g、207mmol）およびＴＨＦ（50mL）の混合液に、先に得られた０〜１０℃で化合物（Ｓ３−１−０５）（42.6g，296mmol）／ＴＨＦ（150mL）溶液をゆっくりと滴下し、そのままの温度で２時間攪拌した。反応液に０℃にて１Ｎ−硫酸水溶液を滴下加えた後、水に空けて酢酸エチル（500mL）にて抽出し、水で３回洗浄した後に有機相を常圧で濃縮して、化合物（Ｓ３−１−０６）（33.6g，290mmol、収率：98%）を得た。【０２８５】
（３）  化合物（Ｓ３−１−０７）の合成
窒素気流下で、前段で得た化合物（Ｓ３−１−０６）（30.0g，259mmol）、トリフェニルホスフィン（84.8g，323mmol）のジクロロメタン（200mL）の混合溶液に、０℃で四臭化炭素（129g，388mmol）／ジクロロメタン溶液をゆっくりと滴下し、常温にて３０分間攪拌した。反応液を水に空けてジクロロメタン（500mL）を加え、水で３回洗浄した後に有機相を常圧で濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ペンタン）にて精製し、化合物（Ｓ３−１−０７）（33.4g，186mmol、収率：72%）を得た。【０２８６】
次に、得られた化合物（Ｓ３−１−０３）および化合物（Ｓ３−１−０７）を用いて、下記のスキーム１４にて化合物（Ｓ３−１）を合成した。
【化１３３】
2012046626.tif 000134
【０２８７】
（４）  化合物（Ｓ３−１−０８）の合成
窒素気流下にて、マグネシウム（3.39g，140mmol）およびＴＨＦ（10mL）の混合液に、前段で得られた化合物（Ｓ３−１−０７）（25.0g，140mmol）／ＴＨＦ（100mL）溶液をゆっくりと滴下して、系内を２０〜３０℃に保ちながらグリニャール試薬を調製した。別の容器に、第１−１段で得られた化合物（Ｓ３−１−０３）（26.7g，93.1mmol）、ジクロロ｛ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン｝パラジウム（0.760g，0.931mmol）、およびＴＨＦ（200mL）の混合溶液を準備し、３０℃にて先に得られたグリニャール試薬をゆっくりと滴下して、５０℃で６時間加熱攪拌した。反応液を１Ｎ−ＨＣｌ水溶液に空けてトルエン（400mL）にて２度抽出し、水で３回、重曹水で１回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製し、化合物（Ｓ３−１−０８）（24.5g，80.0mmol、収率：86%）を得た。
【０２８８】
（５）  化合物（Ｓ３−１−０９）の合成
窒素気流下にて、前段で得られた化合物（Ｓ３−１−０８）（24.5g, 80.0mmol）のＴＨＦ（150mL）溶液に、−６０℃にてｎ−ブチルリチウム／ヘキサン溶液（1.67mol/L）（52.7mL，88.1mmol）をゆっくりと滴下し、そのままの温度で１時間攪拌した。さらに、系内にヨウ素（22.3g，88.1mmol）／ＴＨＦ（100mL）溶液をゆっくりと滴下し、そのままの温度で２時間攪拌した。反応液を水に空けてトルエン（300mL）にて２度抽出し、水で３回、チオ硫酸ナトリウム水溶液で１回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製し、化合物（Ｓ３−１−０９）（27.6g，63.9mmol、収率：80%）を得た。【０２８９】
（６）  化合物（Ｓ３−１−１０）の合成
窒素気流下にて、前段で得られた化合物（Ｓ３−１−０９）（27.6g，63.9mmol）、３，５−ジフルオロフェニルボロン酸（10.6g，67.1mmol）、炭酸カリウム（35.3g, 256mmol）、テトラ（ブチルアンモニウム）ブロミド（6.17g，19.2mmol）のトルエン（100mL）／エタノール（100mL）／水（10mL）の混合溶液を７０℃にて３時間加熱攪拌した。反応液を水に空け、トルエン（300ｍL）を加えて水で３回、重曹水で１回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製し、化合物（Ｓ３−１−１０）（23.5g，56.2mmol、収率：88%）を得た。【０２９０】
（７）  化合物（Ｓ３−１−１１）の合成
窒素気流下にて、前段で得られた化合物（Ｓ３−１−１０）（23.2g，55.5mmol）のＴＨＦ（150mL）溶液に、−４０℃にてｎ−ブチルリチウム／ヘキサン溶液（1.67mol/L）（34.9mL，58.3mmol）をゆっくりと滴下し、そのままの温度で１時間攪拌した。次いで、そのままの温度で系内にジブロモジフルオロメタン（12.8g，61.1mmol）／ＴＨＦ（50mL）溶液をゆっくりと滴下し、序々に常温に戻しながら１時間攪拌した。反応液を水に空けてトルエン（300mL）にて抽出し、水で３回洗浄した後に有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：トルエン／ｎ−ヘプタン＝１／５（体積比））にて精製し、化合物（Ｓ３−１−１１）と化合物（Ｓ３−１−１１’）の混合物（27.6g（75%），37.8mmol、収率：68%）を得た。次反応には、混合物のまま使用した。【０２９１】
（８）  化合物（Ｓ３−１）の合成
窒素気流下で、前段で得られた化合物（Ｓ３−１−１１）と化合物（Ｓ３−１−１１’）の混合物（5.00g（75%），6.40mmol）、炭酸カリウム（1.85g，13.4mmol）、テトラブチルアンモニウムブロミド（0.206g，0.640mmol）のＤＭＦ（50mL）混合溶液を４０℃で３０分間加熱攪拌した。その後、系内に３，５−ジフルオロ−４―トリフルオロメチルフェノール（Ｓ３−１−１２）（1.33g、6.72mmol）をゆっくりと加え、８０℃にて５時間加熱攪拌した。反応液を水に空けてトルエン（100mL）にて抽出し、水で３回、重曹水で２回洗浄したのちに有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：トルエン／ｎ−ヘプタン＝１／５（体積比））、さらに再結晶ろ過（溶媒：エタノール／酢酸エチル＝１／１（体積比））にて精製し、最終目的物である化合物（Ｓ３−１）（1.50g，2.26mmol、収率：35%）を得た。この化合物の相転移温度（℃）は、Ｃ・７２．８（・５６．９・ＳｍＡ・６９．１・Ｎ）・Ｉであった。【０２９２】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  0.893（t，3H）、0.905（t，3H）、1.02−1.37（m，6H）、1.75（m，1H）、2.40（dd，1H）、2.69（dd，1H）、6.98−7.05（m，4H）、7.22（d，2H）、7.26（d，2H）、7.36（dd，1H）  
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  -56.8（t，3F）、-62.5（t，2F）、-108.8（m，2F）、-111.3（dt，2F）、-114.7（d，2F）、-118.7（dd，1F）
【０２９３】
１０  合成例３−２：化合物（Ｓ３−２）の合成  
【化１３４】
2012046626.tif 000135
（式（１−３−１−２ｉ）において、Ｒ１ａがＣ４Ｈ９、Ｒ１ｂがＣＨ３、Ｌ１が水素、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４がフッ素であり、Ｘ１が−ＣＦ３である化合物。）
【化１３５】
2012046626.tif 000136
【０２９４】
上記スキーム１５に基づき、式（１−３）で表される化合物である化合物（Ｓ３−２）の合成スキームを説明する。なお、１−ブロモ−３−エチルヘプタン（Ｓ３−２−０７）は市販されている。【０２９５】
（１）  化合物（Ｓ３−２−０８）の合成
合成例３−１の（第１−４段）と同様の操作を行うことによって、化合物（Ｓ３−２−０７）（5.04g，26.1mmol）を用い、同様の操作を行うことによって化合物（Ｓ３−２−０８）（4.64g，14.5mmol、収率：55%）を得た。【０２９６】
（２）  化合物（Ｓ３−２）の合成
合成例３−１の（第１−５段）〜（第１−８段）と同様の操作を行うことによって、前段で得られた（Ｓ３−２−０８）（4.64g，14.5mmol）から化合物（Ｓ３−２）（1.20g，1.77mmol、全体収率：12%）を得た。この化合物の相転移温度（℃）は、Ｃ・６４．５・Ｉであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  0.897（t，3H）、0.902（t，3H）、1.25−1.36（m，8H）、1.61（m，1H）、2.58（m，2H）、6.98−7.06（m，4H）、7.22（d，2H）、7.26（d，2H）、7.35（dd，1H）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  -56.8（t，3F）、-62.5（t，2F）、-108.8（m，2F）、-111.2（dt，2F）、-114.8（d，2F）、-118.7（dd，1F）【０２９７】
１１  合成例３−３：化合物（Ｓ３−３）の合成
【化１３６】
2012046626.tif 000137
（式（１−３−１−１ｉ）において、Ｒ１ａがＣ４Ｈ９、Ｒ１ｂが水素、Ｌ１が水素、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４がフッ素であり、Ｘ１が−ＣＦ３である化合物。）
【化１３７】
2012046626.tif 000138
【０２９８】
上記スキーム１６に基づき、式（１−３）で表される化合物である化合物（Ｓ３−３）の合成スキームを説明する。【０２９９】
（１）  化合物（Ｓ３−３−０３）の合成
窒素気流下で、カルボン酸誘導体（Ｓ３−３−０１）（30.0g，195mmol）のトルエン（100mL）溶液にピリジン（0.3mL）を加え、系内を４０〜５０℃に保ちながら塩化チオニル（25.5g，214mmol）をゆっくりと加えて、そのままの温度で３０分間加熱攪拌した。反応液をそのまま減圧濃縮して化合物（Ｓ３−３−０２）（32.0g，185mmol）を得た。
窒素気流下で、前段で得られた化合物（Ｓ３−３−０２）（32.0g，185mmol）、アセチルアセトナート鉄（III）（0.960g）のＴＨＦ（250mL）溶液に、−３０℃でｎ−ブチルマグネシウムブロマイド／ＴＨＦ溶液（0.91mol/L）（224mL，204mmol）をゆっくりと滴下し、そのままの温度で３時間攪拌した。反応液を１Ｎ−ＨＣｌ水溶液に空けてトルエン（600mL）にて抽出し、水で３回、重曹水で１回洗浄して有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：トルエン／ｎ−ヘプタン＝１／１（体積比））にて精製し、化合物（Ｓ３−３−０３）（25.0g，128mmol、収率：66%）を得た。【０３００】
（２）  化合物（Ｓ３−３−０４）の合成
窒素気流下で、前段で得た化合物（Ｓ３−３−０３）（20.2g，104mmol）のトルエン（100mL）溶液に、−１０〜０℃でＴｅｂｂｅ試薬（0.5mol/L）（250mL，125mmol）をゆっくりと滴下して、０℃で２０時間攪拌した。反応液を水に空けてジエチルエーテル（100mL）を加え、水で３回洗浄して有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製して化合物（Ｓ３−３−０４）（9.00g，47mmol、収率：45%）を得た。【０３０１】
（３）  化合物（Ｓ３−３−０５）の合成
窒素気流下で、前段で得た化合物（Ｓ３−３−０４）（1.40g，7.29mmol）のＴＨＦ（50mL）溶液に、−６０℃にてｓｅｃ−ブチルリチウム／シクロヘキサン溶液（1.07mol/L）（14.0mL，14.9mmol）をゆっくりと滴下し、そのままの温度で１時間攪拌した。次いで、ヨウ素（2.04g，8.02mmol）／ＴＨＦ（10mL）溶液をゆっくりと滴下し、徐々に常温に戻しながら１時間攪拌した。反応液を水に空けてトルエン（100mL）にて抽出し、水で３回、チオ硫酸ナトリウム水溶液で２回洗浄して有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製し、化合物（Ｓ３−３−０５）（1.80g，5.92mmol、収率：81%）を得た。【０３０２】
（４）  化合物（Ｓ３−３−０６）の合成
窒素気流下で、前段で得た化合物（Ｓ３−３−０５）（1.80g，5.92mmol）、３，５−ジフルオロフェニルボロン酸（Ｓ３−１−０２）（0.982g，6.22mmol）、炭酸カリウム（3.27g，23.7mmol）、テトラブチルアンモニウムブロミド（0.191g，0.592mmol）およびＰｄ／Ｃ（ＮＸタイプ）（0.10g）のエタノール（10mL）／トルエン（10mL）溶液を７０℃で３時間加熱攪拌した。反応液を水に空けてトルエン（100mL）を加え、水で３回、重曹水で１回洗浄して有機相を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製し、化合物（Ｓ３−３−０６）（1.40g，4.60mmol、収率：78%）を得た。【０３０３】
（５）  化合物（Ｓ３−３）の合成
合成例３−１の（第１−５段）〜（第１−８段）と全く同様の操作を行うことによって、前段で得られた（Ｓ３−３−０６）（1.40g，4.60mmol）から化合物（Ｓ３−３）（0.40g，0.604mmol、全体収率：13%）を得た。この化合物の相転移温度（℃）は、Ｃ・５９．２・Ｉであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  0.905（t，3H）、1.31（m，2H）、1.44（m，2H）、2.00（t，2H）、3.38（s，2H）、4.79（s，1H）、4.90（d，1H）、7.00(d，2H)、7.05（dd，1H）、7.09（dd，1H）、7.22（d，2H）、7.27（d，2H）、7.38（dd，1H）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  -56.8（t，3F）、-62.5（t，2F）、-108.8（m，2F）、-111.2（dt，2F）、-114.7（d，2F）、-118.4（dd，1F）【０３０４】
１２  合成例３−４化合物（Ｓ３−４）の合成
【化１３８】
2012046626.tif 000139
（式（１−３−１−１ｉ）において、Ｒ１ａがＣＨ３、Ｒ１ｂが水素、Ｌ１が水素、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４がフッ素であり、Ｘ１が−ＣＦ３である化合物。）
【化１３９】
2012046626.tif 000140
【０３０５】
上記スキーム１７に基づき、式（１−３）で表される化合物である化合物（Ｓ３−４）の合成スキームを説明する。【０３０６】
（１）  化合物（Ｓ３−４−０３）の合成
合成例３−１の（第３−１段）で得られた化合物（Ｓ３−３−０２）（3.38g，19.6mmol）を出発原料として、（第３−２段）の中で、ブチルマグネシウムブロミドの代わりにメチルマグネシウムブロミドを使用して、その他は全く同様の操作を行うことによって化合物（Ｓ３−４−０３）（2.08g，13.7mmol、収率：70%）を得た。【０３０７】
（２）  化合物（Ｓ３−４−０６）の合成
合成例３−３の（第３−３段）〜（第３−５段）と全く同様の操作を行うことによって、前段で得られた化合物（Ｓ３−４−０３）（2.08g，13.7mmol）から化合物（Ｓ３−４−０６）（1.83g，7.00mmol、全体収率：51%）を得た。【０３０８】
（３）  化合物（Ｓ３−４）の合成
合成例１の（第１−５段）〜（第１−８段）と全く同様の操作を行うことによって、前段で得られた（Ｓ３−４−０６）（1.83g，7.00mmol）から化合物（Ｓ３−４）（0.890g，1.47mmol、全体収率：21%）を得た。この化合物の相転移温度（℃）は、Ｃ・８９．４・Ｃ・９３．０・Ｉであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  1.72（s，3H）、3.37（s，2H）、4.80（d，1H）、4.90（s，1H）、7.00（d，2H）、7.06（dd，1H）、7.09（dd，1H）、7.22（d，2H）、7.27（d，2H）、7.38（dd，1H）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  -56.7（t，3F）、-62.4（t，2F）、-108.7（m，2F）、-111.2（dt，2F）、-114.5（d，2F）、-118.3（dd，1F）【０３０９】
１３  合成例３−５：  化合物（Ｓ３−５）の合成
【化１４０】
2012046626.tif 000141
（式（１−３−２−２ｆ）において、Ｒ１ａがＣ４Ｈ９、Ｒ１ｂが水素、Ｌ１が水素、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５がフッ素であり、Ｘ１がフッ素である化合物。）
【化１４１】
2012046626.tif 000142
【０３１０】
上記スキーム１８に基づき、式（１−３）で表される化合物である化合物（Ｓ３−５）の合成スキームを説明する。【０３１１】
合成例３−１の（第１−７段）で得られた化合物（Ｓ３−１−１１）と化合物（Ｓ３−１−１１’）の混合物（4.00g（75%），5.48mmol）を出発原料として、（第１−８段）の中で、化合物（Ｓ３−１−１２）の代わりに化合物（Ｓ３−５−０１）（1.39g，5.76mmol）を使用する以外は全く同様の方法によって化合物（Ｓ３−５）（1.20g，1.69mmol、全体収率：29%）を得た。この化合物の相転移温度（℃）は、Ｃ・７７．４・Ｎ・１６５．０・Ｉであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  0.894（t，3H）、0.905（t，3H）、1.19−1.40（m，6H）、1.76（m，1H）、2.41（dd，1H）、2.69（dd，1H）、6.99（d，1H）、7.04（d，1H）、7.15−7.29（m，8H）、7.37（m，2H）  
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  -61.8（t，2F）、-111.3（dt，2F）、-111.4（d，2F）、-114.9（dd，1F）、-118.7（dd，1F）、-134.7（dd，2H）、-161.7（tt，1H）【０３１２】
１４  合成例３−６：化合物（Ｓ３−６）の合成
【化１４２】
2012046626.tif 000143
（式（１−３−２−２ｆ）において、Ｒ１ａがＣ４Ｈ９、Ｒ１ｂが水素、Ｌ１が水素、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、およびＬ５がフッ素であり、Ｘ１が−ＣＦ３である化合物。）
【化１４３】
2012046626.tif 000144
【０３１３】
上記スキーム１９に基づき、式（１−３）で表される化合物である化合物（Ｓ３−６）の合成スキームを説明する。【０３１４】
合成例３−５の（第１−７段）で得られた化合物（Ｓ３−１−１１）と化合物（Ｓ３−１−１１’）の混合物（4.00g（75%），5.48mmol）を出発原料として、（第１−８段）の中で、化合物（Ｓ３−１−１２）の代わりに化合物（Ｓ３−６−０１）（1.57g，5.37mmol）を使用する以外は全く同様の方法によって化合物（Ｓ３−６）（1.05g，1.38mmol、全体収率：26%）を得た。この化合物の相転移温度（℃）は、Ｃ・１１６．４・ＳｍＡ・１３５．２・Ｎ・１６９．１・Ｉであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  0.891（t，3H）、0.907（t，3H）、1.16−1.40（m，6H）、1.76（m，1H）、2.41（dd，1H）、2.69（dd，1H）、6.99（dd，1H）、7.04（dd，1H）、7.21−7.28（m，8H）、7.37（t，1H）、7.45（t，1H）  
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）  -56.8（t，3F）、-61.8（t，2F）、-111.1（m，2F）、-111.3（dt，2F）、-114.1（dd，1F）、-114.8（d，2H）、-118.7（dd，1H）
【０３１５】
液晶化合物（Ｓ３−１）の物性
前述した母液晶Ａとして記載された４つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。この母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７１．７℃；誘電率異方性（Δε）＝１１．０；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。【０３１６】
母液晶Ａ ８５重量％と、合成例３−１で得られた（Ｓ３−１）の１５重量％とからなる液晶組成物ＡＳ１を調製した。得られた液晶組成物ＡＳ１の物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ３−１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝３５．０℃；誘電率異方性（Δε）＝５７．４；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１４４。【０３１７】
これらのことから液晶化合物（Ｓ３−１）は、低い融点を示すことに加え、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、誘電率異方性（Δε）および屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。【０３１８】
液晶化合物（Ｓ３−３）の物性
母液晶Ａ ８５重量％と、合成例３−３で得られた（Ｓ３−３）の１５重量％とからなる液晶組成物ＡＳ３を調製した。得られた液晶組成物ＡＳ３の物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｓ３−３）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝−９．６０℃；誘電率異方性（Δε）＝４９．７；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１２４。【０３１９】
これらのことから液晶化合物（Ｓ３−３）は、低い融点を示すことに加え、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、誘電率異方性（Δε）および屈折率異方性（Δｎ）の大きい化合物であることがわかった。【０３２０】
［実施例１］
下に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物Ａを調製した。
構造式の右側に式の番号を記した。
液晶組成物Ａ中の式（１−１−２Ｃ）〜（１−１−３Ａ）で表される化合物は式（１−１）で表される化合物であり、式（１−２−４−３ａ）〜（１−２−１−２）で表される化合物は式（１−２）で表される化合物であり、式（１−３−２−２ｉ）で表される化合物は式（１−３）で表される化合物である。
【化１４４】
2012046626.tif 000145
【０３２１】
次に、液晶組成物Ａと、下記の式で表されるキラル剤ＢＮ−５からなるコレステリック液晶組成物Ａ１、Ａ２およびＡ３を調製した。液晶組成物Ａ１〜Ａ３のＡ１とＢＮ−５の混合比は次の通りである。
Ａ１：液晶組成物Ａ  ９６．０ｗｔ％、ＢＮ−５  ４．０ｗｔ％
Ａ２：液晶組成物Ａ  ９６．８ｗｔ％、ＢＮ−５  ３．２ｗｔ％
Ａ３：液晶組成物Ａ  ９７．６ｗｔ％、ＢＮ−５  ２．４ｗｔ％
【化１４５】
2012046626.tif 000146
【０３２２】
［実施例２］  液晶組成物Ａ１〜Ａ３を２枚のＩＴＯ電極付基板からなるセル（セル厚７μｍ）に１００℃で注入し、室温（２５℃）まで冷却した。液晶組成物はプレーナー配向していた。これらのセルを用い、分光光度計で透過率の波長依存性を測定した。結果を図１に示すとおりであった。また、液晶組成物Ａ１〜Ａ３の２５℃における選択反射波長は以下のとおりであった。
液晶組成物Ａ１：４５０ｎｍ
液晶組成物Ａ２：５４０ｎｍ
液晶組成物Ａ３：７４０ｎｍ
図１の縦軸は透過率であるが、液晶組成物Ａ１〜Ａ３の選択反射により、透過率が低下していることを示すものである。このように選択反射の波長帯域が広いことがわかった。【０３２３】
［実施例３］
実施例２で得たセルに、６０Ｈｚの矩形波を印加し、液晶組成物が垂直配向する電圧を調べた。結果を以下に示す。
液晶組成物Ａ１：１８．０Ｖ
液晶組成物Ａ２：１３．９Ｖ
液晶組成物Ａ３：１０．９Ｖ
このように、低電圧で駆動することがわかった。【０３２４】
［比較例１−１］
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物Ｂを調製した。
【化１４６】
2012046626.tif 000147
【０３２５】
次に、液晶組成物Ｂ（９４ｗｔ％）と、下記の式で表されるキラル剤ＩＳＯ−６０ＢＡ２（６ｗｔ％）からなる液晶組成物Ｂ１を得た。
なお、ＩＳＯ−６０ＢＡ２は、イソソルバイドと４−ヘキシルオキシ安息香酸とをジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、４−ジメチルアミノピリジン存在下でエステル化することによって得た。
【化１４７】
2012046626.tif 000148
【０３２６】
液晶組成物Ｂ１について、実施例１と同様の条件で選択反射波長を測定したところ、４００ｎｍ未満であった。【０３２７】
［比較例１−２］
液晶組成物Ｂ１とモノマーとの混合物として液晶組成物Ｂ２を７９．４重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを１０．０重量％、１，４−ジ（４−（６−（アクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼンを１０．０重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．６重量％混合した液晶組成物Ｂ２−Ｍを調製した。【０３２８】
液晶組成物Ｂ２−Ｍを配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板（非電極付与）の間に狭持し（セル厚１０μｍ）、得られたセルを６３．０℃で加熱した。この状態で、紫外光（紫外光強度２３ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ））を１分間照射して、重合反応を行った。
このようにして、高分子／液晶複合材料Ｂ２−Ｐを調整した。【０３２９】
液晶組成物Ｂ２−ＭとＢ２−Ｐについて、実施例１と同様の条件で選択反射波長を測定したところ、４００ｎｍ未満であった。【０３３０】
［比較例２−１］
下図に示す液晶化合物を、下記の割合で混合することにより液晶組成物Ｃを調製した。
【化１４８】
2012046626.tif 000149
【０３３１】
次に、液晶組成物Ｃ（９４ｗｔ％）と、下記の式で表されるキラル剤２（６．１ｗｔ％）からなる液晶組成物Ｃ１を得た。
【化１４９】
2012046626.tif 000150
【０３３２】
液晶組成物Ｃ１について、実施例１と同様の条件で選択反射波長を測定したところ、４００ｎｍ未満であった。【０３３３】
［比較例２−２］
液晶組成物Ｃ１とモノマーとの混合物として液晶組成物Ｃ２を８７．４重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、１，４−ジ（４−（６−（アクリロイルオキシ）プロピルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼンを６．０重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．６重量％混合した液晶組成物Ｃ２−Ｍを調製した。【０３３４】
液晶組成物Ｃ２−Ｍを配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板（非電極付与）の間に狭持し（セル厚１０μｍ）、得られたセルを７７．０℃で加熱した。この状態で、紫外光（紫外光強度２３ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ））を１分間照射して、重合反応を行った。このようにして、高分子／液晶複合材料Ｃ２−Ｐを調整した。【０３３５】
液晶組成物Ｃ２−ＭとＣ２−Ｐについて、実施例１と同様の条件で選択反射波長を測定したところ、４００ｎｍ未満であった。【０３３６】
［比較例３−１］
上記液晶組成物Ｃと下記の化合物（１６−１６ａ）を８５／１５の重量比で混合することにより液晶組成物Ｄを調製した。
【化１５０】
2012046626.tif 000151
次に、液晶組成物Ｄ（９４ｗｔ％）と、前記のキラル剤２（７．０ｗｔ％）からなる液晶組成物Ｄ１を得た。【０３３７】
液晶組成物Ｄ１について、実施例１と同様の条件で選択反射波長を測定したところ、４００ｎｍ未満であった。【０３３８】
［比較例３−２］
液晶組成物Ｄ１とモノマーとの混合物として液晶組成物Ｄ２を８７．４重量％、ｎ−ドデシルアクリレートを６．０重量％、１，４−ジ（４−（６−（アクリロイルオキシ）プロピルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２−メチルベンゼンを６．０重量％、光重合開始剤として２，２’−ジメトキシフェニルアセトフェノンを０．６重量％混合した液晶組成物Ｄ２−Ｍを調製した。【０３３９】
液晶組成物Ｄ２−Ｍを配向処理の施されていない櫛型電極基板と対向ガラス基板（非電極付与）の間に狭持し（セル厚１０μｍ）、得られたセルを６０．０℃で加熱した。この状態で、紫外光（紫外光強度２３ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ））を１分間照射して、重合反応を行った。このようにして、高分子／液晶複合材料Ｄ２−Ｐを調整した。【０３４０】
液晶組成物Ｄ２−ＭとＤ２−Ｐについて、実施例１と同様の条件で選択反射波長を測定したところ、４００ｎｍ未満であった。
【産業上の利用可能性】
【０３４１】
本発明は、たとえば、液晶材料および液晶材料を用いる液晶素子等に用いることができる。
【図１】
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【国際調査報告】
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