(57)【要約】  化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点を有し、他の化合物との良好な相溶性、大きな光学異方性、および誘電率異方性を持つ液晶化合物を提供する。  式（１）で表される化合物。2010116863.tif 000055例えば、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり；環Ａ１および環Ａ４は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ１およびＺ４は単結合であり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4は、水素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。
2010116863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表される化合物。
2010116863.tif 000046
式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく；環Ａ１および環Ａ４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、ピリジン−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、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ１およびＺ４は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4は独立して、水素、フッ素、または塩素であり；Ｘ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンにより置き換えられてもよく；ｌおよびｏは独立して、０から３の整数であり、ｌとｏの和は３以下であり；そして、ｌが１であり、ｏが０であり、環Ａ１が１，４−フェニレンであり、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。
【請求項２】
式（１）において、Ｒ１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１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ、または炭素数１〜１９のアルキルチオであり；Ｘ１が水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１１のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニルオキシ、炭素数１〜９のチオアルキル、−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である請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルケニル、炭素数１〜１２のアルコキシ、または炭素数２〜１２のアルケニルオキシであり、Ｚ１およびＺ４が独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−であり、Ｘ１がフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルケニル、炭素数１〜１２のアルコキシであり、Ｚ１およびＺ４が独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｘ１がフッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
式（１−１）〜（１−５）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
2010116863.tif 000047
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキル、または炭素数２〜１２のアルケニルであり、；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、および環Ａ４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、ピリジン−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、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素、塩素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。そして、式（１−１）において、環Ａ１が１，４−フェニレンであり、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。
【請求項６】
式（１−６）〜（１−３８）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
2010116863.tif 000048
2010116863.tif 000049
2010116863.tif 000050
2010116863.tif 000051
2010116863.tif 000052
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、およびＬ９は独立して、水素、塩素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。そして、式（１−６）において、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。
【請求項７】
式（１−３９）〜（１−４９）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
2010116863.tif 000053
2010116863.tif 000054
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、およびＬ９は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。そして、式（１−３９）において、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示素子用の材料として有用な新規液晶化合物に関する。詳しくは液晶相の広い温度範囲、高い透明点、他の液晶化合物との良好な相溶性を有し、大きな光学異方性、および大きな誘電率異方性を持ち、加えて、液晶表示素子に使用した場合には幅広い温度範囲において使用可能で、低電圧駆動が可能であり、急峻な電気光学特性を得ることができる新規液晶化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶化合物（本願において、液晶化合物なる用語は、液晶相を有する化合物および液晶相を有さないが液晶組成物の構成成分として有用である化合物の総称として用いられる。）を用いた表示素子は、時計、電卓、ワ−プロなどのディスプレイに広く利用されている。これらの表示素子は液晶化合物の光学異方性、誘電率異方性などを利用したものである。【０００３】
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＢＴＮ（Bistable twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（opticallycompensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）、ＰＳＡ（polymer sustained alignment）などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭ（passive matrix）はスタティック（static）とマルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭはＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。【０００４】
これらの液晶表示素子は、適切な物性を有する液晶組成物を含有する。液晶表示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）液晶相（ネマチック相、スメクチック相等）の下限温度、特にネマチ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）大きな誘電率異方性を有すること、
（６）大きな光学異方性を有すること、
である。【０００５】
（１）のように化学的、物理的に安定な液晶化合物を含む組成物を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組成物ではネマチ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。【０００６】
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組成物として用いることが一般的である。したがって、表示素子に用いる液晶化合物は、（４）のように、他の液晶化合物などとの相溶性が良好であることが好ましい。【０００７】
近年は特に表示性能、例えばコントラスト、表示容量、応答時間特性などのより高い液晶表示素子が要求されている。さらに使用される液晶材料には駆動電圧の低いもの、すなわちしきい値電圧の低下を可能とする液晶化合物およびこれを含む低駆動電圧の液晶組成物が要求されている。【０００８】
しきい値電圧（Ｖｔｈ）はよく知られているように、下式により示される（H.J.Deuling, et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,27 (1975)81）。
Ｖｔｈ＝π（Ｋ／ε０Δε）１／２
上式において、Ｋは弾性定数、ε０は真空の誘電率である。該式から判るように、Ｖｔｈを低下させるには、Δε（誘電率異方性）の値を大きくするかまたはＫを小さくするかの２通りの方法が考えられる。しかし、現在の技術では未だ実際にＫをコントロールすることは困難であるため、通常はΔεの大きな液晶材料を用いて要求に対処しているのが現状である。このような事情から（５）のように大きな誘電率異方性を有する液晶化合物の開発が盛んに行われている。【０００９】
さらに、良好な液晶表示を行うためにはそれを構成する液晶表示素子のセルの厚みと使用される液晶材料のΔｎ（光学異方性）の値は一定であることが好ましい ( E.Jakeman, et al., Pyhs.Lett., 39A. 69 ( 1972 ) )。また、液晶表示素子の応答速度は用いられるセルの厚みの二乗に反比例する。そのため、動画などの表示にも応用できる高速応答可能な液晶表示素子を製造するには、大きな光学異方性を有する液晶組成物を用いなくてはならない。したがって（６）のように大きな光学異方性を有する液晶化合物が要求されている。【００１０】
これまでに、大きな誘電率異方性および光学異方性を有する液晶化合物が種々合成されており、そのうちのいくつかは実用的に用いられている。特許文献１〜５には−ＣＦ２Ｏ−結合基を有する化合物、例えば３環化合物（Ｓ−１）や４環化合物（Ｓ−２）が示されている。これらの化合物は液晶相の温度範囲が狭く透明点が低いため、それを液晶組成物にしたとき表示素子として使用できる温度範囲が十分に広くない。【００１１】
さらに、特許文献６および７には、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ２Ｏ−結合基を有する３環化合物（Ｓ−３）が示されている。この化合物は大きな誘電率異方性および大きな光学異方性を有しているが、液晶相の温度範囲が十分に広くない。
2010116863.tif 000003
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第９６／１１８９７パンフレット
【特許文献２】特開平１０−２０４０１６号公報
【特許文献３】英国特許第２２２９４３８号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第４０２３１０６号明細書
【特許文献５】特開平１０−２５１１８６号公報
【特許文献６】特開２００２−５３５１３公報
【特許文献７】特開２００４−２６９４３２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点を有し、他の化合物との良好な相溶性、大きな光学異方性、および大きな誘電率異方性を持つ液晶化合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、以下のような液晶化合物、および液晶化合物を含有する液晶表示素子などを提供する。また、以下に、式（１）で表わされる化合物における末端基、環および結合基などに関して好ましい例も述べる。【００１５】
［１］  式（１）で表される化合物。
2010116863.tif 000004
式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく；環Ａ１および環Ａ４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、ピリジン−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、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ１およびＺ４は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4は独立して、水素、フッ素、または塩素であり；Ｘ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンにより置き換えられてもよく；ｌおよびｏは独立して、０から３の整数であり、ｌとｏの和は３以下であり；そして、ｌが１であり、ｏが０であり、環Ａ１が１，４−フェニレンであり、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。【００１６】
[２]   式（１）において、Ｒ１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１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ、または炭素数１〜１９のアルキルチオであり；Ｘ１が水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１１のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニルオキシ、炭素数１〜９のチオアルキル、−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である項［１］に記載の化合物。【００１７】
［３］  式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルケニル、炭素数１〜１２のアルコキシ、または炭素数２〜１２のアルケニルオキシであり、Ｚ１およびＺ４が独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−であり、Ｘ１がフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである項［１］に記載の化合物。
［４］  式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルケニル、炭素数１〜１２のアルコキシであり、Ｚ１およびＺ４が独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｘ１がフッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である項［１］に記載の化合物。【００１８】
［５］  式（１−１）〜（１−５）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
2010116863.tif 000005
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキル、または炭素数２〜１２のアルケニルであり、；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、および環Ａ４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、ピリジン−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、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素、塩素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。そして、式（１−１）において、環Ａ１が１，４−フェニレンであり、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。【００１９】
［６］  式（１−６）〜（１−３８）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
2010116863.tif 000006
【００２０】
2010116863.tif 000007
【００２１】
2010116863.tif 000008
【００２２】
2010116863.tif 000009
2010116863.tif 000010
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、およびＬ９は独立して、水素、塩素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。そして、式（１−６）において、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。【００２３】
［７］  式（１−３９）〜（１−４９）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
2010116863.tif 000011
【００２４】
2010116863.tif 000012
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、およびＬ９は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。そして、式（１−３９）において、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。【００２５】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶化合物は、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組成物の成分として有用な化合物の総称である。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。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。ネマチック相の上限温度はネマチック相−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。ネマチック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。環Ａ１、Ｚ１、Ｘ１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、これらの任意の２つは同一であってもよいし、または異なってもよい。【００２６】
「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−または−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。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の化合物は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点、他の化合物との良好な相溶性、大きな光学異方性、および大きな誘電率異方性を有する。本発明の化合物を含有する組成物は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な大きさの光学異方性、および低いしきい値電圧を有する。本発明の化合物を含有する液晶表示素子は、使用できる広い温度範囲、短い応答時間、小さな消費電力、大きなコントラスト比、および低い駆動電圧を有する。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
１−１  本発明の化合物
本発明の態様は、式（１）で表される化合物に関する。
2010116863.tif 000013
式（１）において、ｌおよびｏは独立して、０から３の整数である。そして、ｌが２または３の時の任意の２つの環Ａ１などは、同一であっても異なってもよい。このことから、式（１）の化合物は式（１’）で表すこともできる。
2010116863.tif 000014
式（１’）において、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは独立して、０または１であり、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑの和は３以下である。
式（１’）において、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよい。例えば、ＣＨ３−（ＣＨ２）３−において任意の−ＣＨ２−を−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えた基の例は、ＣＨ３−（ＣＨ２）２−Ｏ−、ＣＨ３Ｏ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３ＯＣＨ２Ｏ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）２−Ｓ−、ＣＨ３Ｓ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３ＳＣＨ２Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＨ２）３−、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−などである。
【００２９】
このようなＲ１の例は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、チオアルキル、チオアルキルアルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルコキシアルケニルなどである。これらの基において、直鎖でも分岐でもよく、分岐よりも直鎖の方が好ましい。Ｒ１が分岐の基であっても光学活性であるときは好ましい。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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
Ｒ１は、炭素数１〜１２のアルキル、または炭素数２〜１２のアルケニルが好ましい。またＲ１の最も好ましい例は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１、−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。
【００３６】
式（１’）において、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６は独立して、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル（１４−２）、ピリミジン−２，５−ジイル（１４−３）、ピリジン−２，５−ジイル（１４−４）、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル（１４−５）、１，４−フェニレン（１４−６）、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンである。任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンの例は、式（１４−７）〜（１４−２４）である。好ましい例は、式（１４−７）〜（１４−１１）で表される基である。
【００３７】
2010116863.tif 000015
【００３８】
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６の好ましい例は、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル（１４−２）、ピリミジン−２，５−ジイル（１４−３）、ピリジン−２，５−ジイル（１４−４）、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル（１４−５）、１，４−フェニレン（１４−６）、２−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−７）（１４−１２）、２−クロロ−１，４−フェニレン（１４−９）（１４−１９）、２−クロロ−６−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−１１）、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−８）（１４−１６）、である。
【００３９】
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６の最も好ましい例は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−６−フルオロ−１，４−フェニレン、および２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。
【００４０】
式（１’）において、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【００４１】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６の好ましい例は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−である。これらの結合において、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、および−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−のような結合基の二重結合に関する立体配置はシスよりもトランスが好ましい。最も好ましいＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は、単結合である。
【００４２】
式（１’）において、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ４は独立して、水素、フッ素、または塩素である。また、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4はは独立して水素またはフッ素であることが好ましい。環Ａ１が１，４−フェニレンであり、Ｘ１がフッ素であり、ｌ＝１でｍ＝ｎ＝ｏ＝ｐ＝ｑ＝０である場合には、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素または塩素である。
【００４３】
式（１’）においてＸ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、または炭素数１〜１０のアルキルであり、炭素数２〜１０のアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく、そして、炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数２〜１０のアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−が、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられた基において、任意の水素はハロゲンにより置き換えられてもよい。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００４７】
Ｘ１の具体的な例は、水素、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−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、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００４８】
好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、および−ＯＣＨ２Ｆ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。
【００４９】
式（１’）において、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは独立して、０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＋ｑは３以下である。ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの好ましい組み合わせは、式（１−１）のように（ｌ＝１，ｍ＝ｎ＝ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）、式（１−２）のように（ｌ＝ｍ＝１，ｎ＝ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）、式（１−３）のように（ｌ＝ｏ＝１，ｍ＝ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）、式（１−４）のように（ｌ＝ｍ＝ｏ＝１，ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）、および式（１−５）のように（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）である。
【００５０】
１−２  本発明の化合物の性質およびその調整方法
本発明の化合物（１）をさらに詳細に説明する。化合物（１）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。この組成物を低い温度で保管しても、この化合物が結晶（またはスメクチック相）として析出することがない。この化合物は、液晶相の温度範囲が広く透明点が高い。したがって組成物においてネマチ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。また、この化合物は大きな光学異方性を有する。よって高速応答可能な液晶表示素子を製造するのに適している。さらにこの化合物は大きな誘電率異方性を持つため、組成物のしきい値電圧を下げるための成分として有用である。
【００５１】
化合物（１）のｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑの組み合わせと、環Ａ１〜環Ａ６の種類、左末端基Ｒ１、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、光学異方性、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。ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑの組み合わせ、環Ａ１〜Ａ６、左末端基Ｒ１、右末端基Ｘ１、結合基Ｚ１〜Ｚ６、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４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。
【００５２】
ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの組み合わせが、式（１−１）のように（ｌ＝１，ｍ＝ｎ＝ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは、他の化合物との相溶性が良好であり、粘性が低い。式（１−２）のように（ｌ＝ｍ＝１，ｎ＝ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは液晶相の温度範囲が広く、透明点が高く、光学異方性が大きい。式（１−３）のように（ｌ＝ｏ＝１，ｍ＝ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは、他の化合物との相溶性が良好であり、誘電率異方性が大きい。式（１−４）のように（ｌ＝ｍ＝ｏ＝１，ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは透明点が高く、誘電率異方性が大きく、光学異方性が大きい。式（１−５）のように（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは透明点が極めて高く、光学異方性が大きい。
【００５３】
化合物（１）において、環Ａ１〜環Ａ６がすべて１，４−フェニレンからなる場合には、化学的安定性が高く、光学異方性、誘電率異方性が大きい。環Ａ１〜環Ａ６のうちの少なくとも１つが１，４−シクロヘキシレンである場合には他の化合物との相溶性が良好であり、透明点が高く、粘性が低い。環Ａ１〜環Ａ６のうちの少なくとも１つが１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、あるいはピリミジン−２，５−ジイルである場合には誘電率異方性が極めて大きい。環Ａ１〜環Ａ６のうちの少なくとも１つがテトラヒドロピラン−２，５−ジイルである場合には他の化合物との相溶性が良好である。
【００５４】
Ｒ１が直鎖であるときは液晶相の温度範囲が広くそして粘度が小さい。Ｒ１が分岐鎖であるときは他の化合物との相溶性がよい。Ｒ１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。この化合物を組成物に添加することによって、素子に発生するリバース・ツイスト・ドメイン（Reverse twisted domain）を防止することができる。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。Ｒ１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。
【００５５】
結合基Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６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−のときは光学異方性が大きい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６が、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−（ＣＨ２）４−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。
【００５６】
右末端基Ｘ１が、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−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、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたはアルケニルであるときは光学異方性が大きい。Ｘ１が、フッ素、−ＯＣＦ３、−ＣＦ３、またはアルキルであるときは、化学的に安定である。
【００５７】
Ｌ１およびＬ２が共にフッ素であり、Ｘ１が、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−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。Ｌ１がフッ素でありＸ１が−ＯＣＦ３であるとき、Ｌ１およびＬ２が共にフッ素でありＸ１が−ＯＣＦ３または−ＣＦ３であるとき、またはＬ１、Ｌ２およびＸ１が全てフッ素であるときは、誘電率異方性値が大きく、液晶相の温度範囲が広いうえ、化学的に安定であり劣化を起こしにくい。
【００５８】
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。したがって、化合物（１）はＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどの素子に用いられる組成物の成分として有用である。
【００５９】
１−３  化合物（１）の具体例
化合物（１）の好ましい例は、式（１−１）〜（１−５）である。より好ましい例は、式（１−６）〜（１−３８）である。さらに好ましい例は、式（１−３９）〜（１−４９）である。
2010116863.tif 000016
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキル、または炭素数２〜１２のアルケニルであり；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、および環Ａ４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、ピリジン−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、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素、塩素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。そして、式（１−１）において、環Ａ１が１，４−フェニレンであり、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。
【００６０】
2010116863.tif 000017
【００６１】
2010116863.tif 000018
【００６２】
2010116863.tif 000019
【００６３】
2010116863.tif 000020
2010116863.tif 000021
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、およびＬ９は独立して、水素、塩素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。そして、式（１−６）において、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。
【００６４】
2010116863.tif 000022
【００６５】
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これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、およびＬ９は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３である。そして、式（１−３９）において、Ｘ１がフッ素である場合、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4のうち少なくとも１つは水素である。
【００６６】
１−４  化合物（１）の合成
次に、化合物（１）の合成について説明する。化合物（１）は有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより合成できる。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。
【００６７】
１−４−１  結合基Ｚ１〜Ｚ６を生成する方法
化合物（１）における結合基Ｚ１〜Ｚ６を生成する方法の一例は、下記のスキームのとおりである。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）に相当する。
【００６８】
2010116863.tif 000024
【００６９】
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【００７０】
次に、化合物（１）における結合基Ｚ１〜Ｚ６について、各種の結合の生成方法について、以下の（Ｉ）〜（ＸＩ）項で説明する。
【００７１】
（Ｉ）単結合の生成
アリールホウ酸（２）と公知の方法で合成される化合物（３）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）パラジウムのような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（４）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（３）を反応させることによっても合成される。
【００７２】
（II）−ＣＯＯ−と−ＯＣＯ−の生成
化合物（４）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（５）を得る。化合物（５）と、公知の方法で合成されるフェノール（６）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。
【００７３】
（III）−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（７）を得る。化合物（７）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（７）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。
【００７４】
（IV）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（４）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（９）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（８）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（９）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。
【００７５】
（V）−（ＣＨ２）２−の生成
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。
【００７６】
（VI）−（ＣＨ２）４−の生成
ホスホニウム塩（８）の代わりにホスホニウム塩（１０）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。
【００７７】
（VII）−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（４）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（１１）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（１１）を化合物（３）と反応させて、化合物（１Ｇ）を合成する。
【００７８】
（VIII）−ＣＦ＝ＣＦ−の生成
化合物（４）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（１２）を得る。化合物（３）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（１２）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。
【００７９】
（IX）−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−の生成
化合物（９）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（１３）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（１４）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（１４）を化合物（６）と反応させて化合物（１Ｉ）を合成する。
【００８０】
（X）−（ＣＨ2）3Ｏ−または−Ｏ（ＣＨ2）3−の生成
化合物（９）の代わりに化合物（１５）を用いて、前項（IX）と同様な方法にて化合物（１Ｊ）を合成する。
【００８１】
１−４−２  環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６を合成する方法
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、ピリジン−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、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−フェニレンなどの環に関しては出発物が市販されているか、または合成法がよく知られている。
【００８２】
１−４−３−１  化合物（１）を合成する方法
式（１）で表される化合物を合成する方法は複数あるが、ここにその例を示す。ベンズアルデヒド誘導体（１８）に対して、メトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリドとカリウム−ｔ−ブトキシドを作用させWittig反応を行い、メトキシビニルベンゼン誘導体（１９）を得た後、蟻酸で処理してアルデヒド誘導体（２０）へと導く。これにトリフェニルホスフィンとクロロジフルオロ酢酸ナトリウムを作用させ３，３−ジフルオロアリルベンゼン誘導体（２１）を得た後、臭素を作用させ２，３−ジブロモ−３，３−ジフルオロプロピルベンゼン誘導体（２２）へと導く。次いでアルコール誘導体（２３）とエーテル化させることにより化合物（１）へと導くことができる。
【００８３】
2010116863.tif 000026
これらの式において、環Ａ１〜環Ａ６、Ｚ１〜Ｚ6、Ｌ1〜Ｌ4、Ｒ１、Ｘ1、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは、項［１］と同一の定義である。
【００８４】
１−４−３−２  合成原料であるアルコール誘導体（２３）を合成する方法
化合物（１）の合成原料であるアルコール誘導体（２３）は、例えば以下の手法に従って合成する。
式（２３）において、ｏおよびｐが、共に０である場合はブロモベンゼン誘導体（２４）から調製したグリニャール試薬にほう酸トリアルキルを作用させ得られるボロン酸エステル誘導体を過酢酸にて酸化するか（R.L. Kidwellら、オーガニックシンセシス、５巻、Ｐ９１８（１９７３））またはボロン酸エステルの酸加水分解にて容易に得られるボロン酸誘導体（２５）を過酢酸にて酸化することにより、目的のアルコール誘導体（２３−１）を容易に製造することができる。
【００８５】
2010116863.tif 000027
この式において、Ｌ１、Ｌ２、およびＸ1は項［１］と同一の定義である。
【００８６】
式（２３）において、Ｚ４、およびＺ5が共に単結合であり、ｏが１であり、ｐが０である場合、ｏおよびｐが共に１である場合は、例えばボロン酸誘導体（２６）に対し、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウムを触媒として塩基存在下アニソール誘導体（２７）を作用させ、カップリングすることにより化合物（２８）を得る（鈴木章ら、有機合成化学協会誌、第４６巻第９号、８４８（１９８８））。次いで三臭化ホウ素を作用させて脱メチル化することにより、目的のフェノール誘導体（２３−２）を合成することができる。
【００８７】
2010116863.tif 000028
この式において、環Ａ４は１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ５、環Ａ６、Ｌ１、Ｌ２、ｏ、ｐ、およびＸ１は項［１］と同一の定義である。
【００８８】
式（２３）において、ｏおよびｐが共に０である場合は、以下の手法によっても合成することができる。ベンジルエーテル誘導体（２９）に対しｎ−またはｓｅｃ−ブチルリチウムをＴＨＦ中、−７０℃以下で作用させ、次いでホウ酸トリアルキルを作用させ、得られるホウ酸エステル誘導体またはこのものを酸加水分解して得られるボロン酸誘導体を過酢酸で酸化することによりフェノール誘導体（３０）を得て、これを水素化ナトリウムでフェノラートとした後フルオロアルキルブロミドを作用させエーテル化した後、接触水素還元に付して脱保護することにより、目的のフェノール誘導体（２３−３）を合成することができる。
【００８９】
2010116863.tif 000029
式中、Ｌ１およびＬ２は項［１］と同一の定義を表し、Ｒｆはトリフルオロメチル基を除くフルオロアルキル基を示す。
【００９０】
[[実施例]]
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。
【００９１】
得られた化合物は、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。
【００９２】
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、実施例などで製造したサンプルを、ＣＤＣｌ3など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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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組成物中の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化合物成分（被検成分）と基準となる化合物（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、組成物中の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。
【００９７】
［化合物など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。
【００９８】
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、下記式に示す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。
【００９９】
〈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％〉
【０１００】
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、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この式にしたがって外挿値を求めて、これを化合物の物性値とする。
【０１０１】
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。
母液晶Ａ：
2010116863.tif 000030
【０１０２】
［化合物など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。
【０１０３】
測定値のうち、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。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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
以下、結晶はＣと表し、さらに結晶の区別がつく場合は、それぞれＣ1またはＣ2と表した。また、スメクチック相はＳ、ネマチック相は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Ａ相、スメクチックＢ相、スメクチックＣ相、またはスメクチックＦ相の区別がつく場合は、それぞれＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、またはＳＦと表した。相転移温度の表記として、例えば、「Ｃ  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（ＣＮ）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。
【０１０６】
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（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。
【０１０７】
低温相溶性：母液晶と化合物とを、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。
【０１０８】
粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：化合物と母液晶との混合物を、Ｅ型回転粘度計を用いて測定した。
【０１０９】
光学異方性（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（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。光学異方性（Δｎ）の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥の式から計算した。
【０１１０】
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（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。
【実施例１】
【０１１１】
（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−３−フルオロ−４′−プロピルビフェニル（１−１−２）の合成
2010116863.tif 000031
【０１１２】
2010116863.tif 000032
【０１１３】
［化合物（Ｔ−２）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル（Ｔ−１）  ２７．０ｇとＴＨＦ  ２７０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．０７Ｍ  ｓｅｃ−ブチルリチウム， シクロヘキサン，ｎ−ヘキサン溶液  １４１ｍｌを−７４℃から−６５℃の温度範囲で滴下し、さらに１２０分攪拌した。続いてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）  １９．５ｍｌを−７４℃から−６７℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を、２５℃に戻した後、０．１Ｎ塩酸  ３００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ３００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った後、得られた有機層を水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン／トルエン（＝１／１（容量比）））により精製し、３−フルオロ−４’−プロピルビフェニル−４−カルバルデヒド（Ｔ−２）  ２９．６ｇを得た。化合物（Ｔ−１）からの収率は９７％であった。【０１１４】
［化合物（Ｔ−３）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、メトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリド  ３５．２ｇおよびＴＨＦ  １４０ｍｌを加え、−３０℃まで冷却した。そこへ、カリウム−ｔ−ブトキシド  １１．１ｇのＴＨＦ  １４０ｍｌ溶液をゆっくりと加え、３０分攪拌した。続いて上記で得られた化合物（Ｔ−２）  ２０．０ｇのＴＨＦ  ４０．０ｍｌ溶液を−３０℃から−２５℃の温度範囲で滴下し、室温に戻しつつ３時間反応させた。得られた反応混合物を２５℃に戻した後、氷水  ３５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ３５０ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った後、得られた有機層を、水、１Ｎ塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン／酢酸エチル（＝１０／１（容量比）））により精製し、３−フルオロ−４−（２−メトキシビニル）−４′−プロピルビフェニル（Ｔ−３）  ２０．９ｇを得た。化合物（Ｔ−２）からの収率は９４％であった。【０１１５】
［化合物（Ｔ−４）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、上記で得られた化合物（Ｔ−３）  ２０．９ｇ、蟻酸  １００ｍｌおよびトルエン  １００ｍｌとを加えて、加熱還流下で３時間攪拌した。得られた反応混合物を２５℃に戻した後、氷水  １００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ２００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った後、得られた有機層を、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）により精製した。さらにヘプタンからの再結晶により精製し２−（３−フルオロ−４′−プロピルビフェニル−４−イル）アセトアルデヒド（Ｔ−４）  １５．４ｇを得た。化合物（Ｔ−３）からの収率は７８％であった。【０１１６】
［化合物（Ｔ−５）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、上記で得られた化合物（Ｔ−４）  １５．４ｇ、トリフェニルホスフィン  １５．４ｇおよびＤＭＦ  １００ｍｌを加え、９０℃に加熱した。そこへ、クロロジフルオロ酢酸ナトリウム  １８．３ｇのＤＭＦ  １３０ｍｌ溶液をゆっくりと加えた後、１１５℃に昇温しさらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を、２５℃に戻した後、氷水  ２５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ２５０ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った後、得られた有機層を、水、１Ｎ塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）により精製し、４−（３，３−ジフルオロアリル）−３−フルオロ−４′−プロピルビフェニル（Ｔ−５）  ７．６６ｇを得た。化合物（Ｔ−４）からの収率は４４％であった。【０１１７】
［化合物（Ｔ−６）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、上記で得られた化合物（Ｔ−５）  ３．７８ｇとクロロホルム  ３０．０ｍｌとを加えて、−１０℃まで冷却した。そこへ、臭素  ２．７０ｇのクロロホルム  １０．０ｍｌ溶液をゆっくりと滴下し、さらに１８０分攪拌した。得られた反応混合物を、水、飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）により精製し、４−（２，３−ジブロモ−３，３−ジフルオロプロピル）−３−フルオロ−４′−プロピルビフェニル（Ｔ−６）  ４．９６ｇを得た。化合物（Ｔ−５）からの収率は８５％であった。【０１１８】
［化合物（１−１−２）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、３，４，５−トリフルオロフェノール  １．７１ｇ、炭酸カリウム  ４．５７ｇ、ＤＭＦ  ６０．０ｍｌを加え、９０℃で３０分攪拌した。続いて上記で得られた化合物（Ｔ−６）  ４．９６ｇのＤＭＦ  ４０．０ｍｌ溶液を滴下し９０℃で２時間攪拌した。得られた反応混合物を、２５℃に戻した後、氷水  １００ｍｌ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った後、得られた有機層を、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）により精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１（＝１／２（容量比））の混合溶媒からの再結晶により精製し、（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−３−フルオロ−４′−プロピルビフェニル（１−１−２）  ２．１５ｇを得た。化合物（Ｔ−６）からの収率は４５％であった。【０１１９】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−３−フルオロ−４′−プロピルビフェニルであることが同定できた。【０１２０】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）；７．５７−７．４９（ｍ，３Ｈ），７．４１（ｄｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，Ｊ＝１．６０Ｈｚ，１Ｈ），７．３８−７．２５（ｍ，４Ｈ），６．９８−６．９１（ｍ，２Ｈ），６．４３（ｄｔ，Ｊ＝１６．３Ｈｚ，Ｊ＝６．８５Ｈｚ，１Ｈ），２．６４（ｔ，Ｊ＝７．４５Ｈｚ，２Ｈ），１．７４−１．６３（ｍ，２Ｈ），０．９７（ｔ，７．４５Ｈｚ，３Ｈ）．【０１２１】
得られた化合物（１−１−２）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度 ：Ｃ  ４７．９  Ｎ  ６４．２  Ｉ  。
【実施例２】
【０１２２】
［化合物（１−１−２）の物性］
前述した母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７１．７℃；光学異方性（Δｎ）＝０．１３７；誘電率異方性（Δε）＝１１．０。【０１２３】
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例１で得られた（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−３−フルオロ−４′−プロピルビフェニル（１−１−２）の１５重量％とからなる組成物Ｂを調製した。得られた組成物Ｂの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−１−２）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝５７．０℃；光学異方性（Δｎ）＝０．１８４；誘電率異方性（Δε）＝２５．０。
これらのことから化合物（１−１−２）は、大きな光学異方性を持ち、誘電率異方性が大きい化合物であることがわかった。
【実施例３】
【０１２４】
（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル（１−２−５）の合成
2010116863.tif 000033
【０１２５】
2010116863.tif 000034
【０１２６】
［化合物（Ｔ−７）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−１）  １１．１ｇとＴＨＦ  １６０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．０１Ｍ  ｓｅｃ−ブチルリチウム， シクロヘキサン，ｎ−ヘキサン溶液   ６１．０ｍｌを−７４℃から−６５℃の温度範囲で滴下し、さらに１８０分攪拌した。続いてヨウ素  １６．９ｇのＴＨＦ  １７０ｍｌ溶液を−７５℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を、２５℃に戻した後、氷水  ３５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ３５０ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った後、有機層をチオ硫酸ナトリウム水溶液、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）により精製した。さらにソルミックスＡ−１１からの再結晶により精製し、３−フルオロ−４−ヨード−４′−プロピルビフェニル（Ｔ−７）  １２．７ｇを得た。化合物（Ｔ−１）からの収率は７３％であった。【０１２７】
［化合物（Ｔ−８）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、上記で得られた化合物（Ｔ−７）  １２．７ｇ、３，５−ジフルオロフェニルボロン酸  ６．４９ｇ、炭酸カリウム  １５．５ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ）  ０．０７９４ｇ、トルエン  ６５．０ｍｌ、ソルミックスＡ−１１  ６５．０ｍｌおよび水  ６５．０ｍｌを加え、３時間加熱還流させた。得られた反応混合物を、２５℃まで冷却後、水  ２００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ２００ｍｌを加え、有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った後、有機層を水で洗浄して、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）により精製した。さらにソルミックスＡ−１１からの再結晶により精製し、４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル（Ｔ−８）  １０．６ｇを得た。化合物（Ｔ−７）からの収率は８６％であった。【０１２８】
［化合物（Ｔ−９）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、上記で得られた化合物（Ｔ−８）  １０．０ｇとＴＨＦ  ２００ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．６６Ｍ  ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液  ２０．３ｍｌを−７４℃から−６５℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。続いてＤＭＦ  ４．７０ｍｌのＴＨＦ  １０．０ｍｌ溶液を−７４℃から−６７℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を、２５℃に戻した後、０．１Ｎ塩酸  ２００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ２００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った後、得られた有機層を、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）により精製した。さらにヘプタン／トルエン（＝２／１（容量比））の混合溶媒からの再結晶により精製し、４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル−４−カルバルデヒド（Ｔ−９）  ８．０６ｇを得た。化合物（Ｔ−８）からの収率は７５％であった。  【０１２９】
［化合物（Ｔ−１０）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−９）８．０６ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−３）の合成と同様の手法により、４−（２−メトキシビニル）−４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル（Ｔ−１０）  ８．４８ｇを得た。化合物（Ｔ−９）からの収率は９８％であった。【０１３０】
［化合物（Ｔ−１１）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−１０）８．４８ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−４）の合成と同様の手法により、２−（４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル−４−イル）アセトアルデヒド（Ｔ−１１）  ６．９４ｇを得た。化合物（Ｔ−１０）からの収率は８５％であった。【０１３１】
［化合物（Ｔ−１２）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−１１）６．９４ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−５）の合成と同様の手法により、４−（３，３−ジフルオロアリル）−４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル（Ｔ−１２）  ４．２７ｇを得た。化合物（Ｔ−１１）からの収率は５６％であった。【０１３２】
［化合物（Ｔ−１３）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−１２）  ４．００ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−６）の合成と同様の手法により、４−（２，３−ジブロモ−３，３−ジフルオロプロピル）−４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル（Ｔ−１３）  １．４３ｇを得た。化合物（Ｔ−１２）からの収率は２６％であった。【０１３３】
［化合物（１−２−５）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−１３）  １．４３ｇを原料として用い、実施例１の化合物（１−１−２）の合成と同様の手法により、（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル（１−２−５）  ０．８５３ｇを得た。化合物（Ｔ−１３）からの収率は５９％であった。【０１３４】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニルであることが同定できた。【０１３５】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）；７．５８−７．３９（ｍ，５Ｈ），７．３２−７．２１（ｍ，５Ｈ），６．９９−６．９２（ｍ，２Ｈ），６．６９（ｄｔ，Ｊ＝１６．５Ｈｚ，Ｊ＝６．８５Ｈｚ，１Ｈ），２．６５（ｔ，Ｊ＝７．４５Ｈｚ，２Ｈ），１．７４−１．６４（ｍ，２Ｈ），０．９８（ｔ，７．３５Ｈｚ，３Ｈ）．  【０１３６】
得られた化合物（１−２−５）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度 ：Ｃ  ７０．８  ＳＣ  ８３．０  ＳＡ  １２５  Ｎ  １９８  Ｉ  。
【実施例４】
【０１３７】
［化合物（１−２−５）の物性］
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例３で得られた（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル（１−２−５）の１５重量％とからなる組成物Ｃを調製した。得られた組成物Ｃの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−２−５）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝１３６℃；光学異方性（Δｎ）＝０．２６４；誘電率異方性（Δε）＝４０．８。
これらのことから化合物（１−２−５）は、液晶相の温度範囲が広く、特に上限温度（ＴＮＩ）が高く、大きな光学異方性を持ち、誘電率異方性が極めて大きい化合物であることがわかった。
【実施例５】
【０１３８】
（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニル（１−５−１）の合成
2010116863.tif 000035
【０１３９】
2010116863.tif 000036
【０１４０】
［化合物（Ｔ−１５）の合成］
窒素雰囲気下の反応器へ、３−フルオロ−４−ヨード−４′−ペンチルビフェニル（Ｔ−１４）  ４５．０ｇ、３−フルオロフェニルボロン酸  ２０．５ｇ、炭酸カリウム  ５０．６ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ）  ０．２６０ｇ、トルエン  １５０ｍｌ、ソルミックスＡ−１１  １５０ｍｌおよび水  １５０ｍｌを加え、３時間加熱還流させた。得られた反応混合物を、２５℃まで冷却後、水  ４００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン  ４００ｍｌを加え、有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った後、有機層を水で洗浄して、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、残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）により精製した。さらにソルミックスＡ−１１からの再結晶により精製し、２′，３−ジフルオロ−４″−ペンチル−１，１′，４′，１″−ターフェニル（Ｔ−１５）  ３２．４ｇを得た。化合物（Ｔ−１４）からの収率は７９％であった。【０１４１】
［化合物（Ｔ−１６）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−１５）  ２５．０ｇを原料として用い、実施例３の化合物（Ｔ−７）の合成と同様の手法により、２′，３−ジフルオロ−４−ヨード−１，１′，４′，１″−ターフェニル（Ｔ−１６）  ３３．７ｇを得た。化合物（Ｔ−１５）からの収率は９８％であった。【０１４２】
［化合物（Ｔ−１７）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−１６）  ２５．０ｇを原料として用い、実施例３の化合物（Ｔ−８）の合成と同様の手法により、４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニル（Ｔ−１７）  １６．３ｇを得た。化合物（Ｔ−１６）からの収率は６７％であった。【０１４３】
［化合物（Ｔ−１８）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−１７）  １６．３ｇを原料として用い、実施例３の化合物（Ｔ−９）の合成と同様の手法により、４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニル−４−カルバルデヒド（Ｔ−１８）  １５．８ｇを得た。化合物（Ｔ−１７）からの収率は９１％であった。【０１４４】
［化合物（Ｔ−１９）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−１８）  １０．０ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−３）の合成と同様の手法により、４−（２−メトキシビニル）−４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニル（Ｔ−１９）  １０．２ｇを得た。化合物（Ｔ−１８）からの収率は９６％であった。【０１４５】
［化合物（Ｔ−２０）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−１９）１０．２ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−４）の合成と同様の手法により、２−（４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニル−４−イル）アセトアルデヒド（Ｔ−２０）  ８．８９ｇを得た。化合物（Ｔ−１９）からの収率は９０％であった。【０１４６】
［化合物（Ｔ−２１）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−２０）  ８．８９ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−５）の合成と同様の手法により、４−（３，３−ジフルオロアリル）−４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニル（Ｔ−２１）  ６．０５ｇを得た。化合物（Ｔ−２０）からの収率は６４％であった。【０１４７】
［化合物（Ｔ−２２）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−２１）  ５．００ｇを原料として用い、実施例１の化合物（Ｔ−６）の合成と同様の手法により、４−（２，３−ジブロモ−３，３−ジフルオロプロピル）−４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニル（Ｔ−２２）  ５．８０ｇを得た。化合物（Ｔ−２１）からの収率は８９％であった。【０１４８】
［化合物（１−５−１）の合成］
上記で得られた化合物（Ｔ−２２）  ５．８０ｇを原料として用い、実施例１の化合物（１−１−２）の合成と同様の手法により、（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニル（１−５−１）  １．３５ｇを得た。化合物（Ｔ−２２）からの収率は２４％であった。【０１４９】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニルであることが同定できた。【０１５０】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）；７．６０−７．４０（ｍ，８Ｈ），７．３４−７．２３（ｍ，５Ｈ），７．００−６．９３（ｍ，２Ｈ），６．７０（ｄｔ，Ｊ＝１６．５Ｈｚ，Ｊ＝６．８５Ｈｚ，１Ｈ），２．６７（ｔ，Ｊ＝７．７５Ｈｚ，２Ｈ），１．７２−１．６２（ｍ，２Ｈ），１．４２−１．２９（ｍ，４Ｈ），０．９２（ｔ，６．９０Ｈｚ，３Ｈ）．【０１５１】
得られた化合物（１−５−１）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度 ：Ｃ  ８２．６  ＳＡ  ２４７  Ｎ  ３０５  Ｉ  。
【実施例６】
【０１５２】
［化合物（１−５−１）の物性］
母液晶Ａ ９０重量％と、実施例５で得られた（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−４′′′−ペンチル−２′,２″，３，５−テトラフルオロ−１，１′，４′，１″，４″，１′′′−クオーターフェニル（１−５−１）の１０重量％とからなる組成物Ｄを調製した。得られた組成物Ｄの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（１−５−１）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝１９４℃；光学異方性（Δｎ）＝０．３０７；誘電率異方性（Δε）＝２６．６。
これらのことから化合物（１−５−１）は、液晶相の温度範囲が広く、特に上限温度（ＴＮＩ）が極めて高く、光学異方性が極めて大きく、誘電率異方性が大きい化合物であることがわかった。
【実施例７】
【０１５３】
実施例１、３、および５、さらに記載した合成法をもとに、以下に示す化合物（１−１−１）〜（１−１−１４）、（１−２−１）〜（１−２−２８）、（１−３−１）〜（１−３−２８）、（１−４−１）〜（１−４−４２）、および（１−５−１）〜（１−５−４２）を合成することができる。付記したデータは前記した手法に従い、求めた値である。上限温度（ＴNI）、誘電率異方性（Δε）、および光学異方性（Δｎ）は、実施例２、４、および６に記載したように化合物を母液晶Ａに混合した試料の測定値から、外挿法によって算出した物性値である。【０１５４】
2010116863.tif 000037
【０１５５】
2010116863.tif 000038
【０１５６】
2010116863.tif 000039
【０１５７】
2010116863.tif 000040
【０１５８】
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【０１５９】
2010116863.tif 000042
【０１６０】
［比較例１］
比較例としてＷＯ９６／１１８９７Ａ１に掲載されている、ＣＦ２Ｏ結合基を有する３の液晶化合物である４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−３，５−ジフルオロ−４′−プロピルビフェニル（Ｓ−１）を合成した。
2010116863.tif 000043
【０１６１】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−３，５−ジフルオロ−４′−プロピルビフェニルであることが同定できた。  【０１６２】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）；７．４９（ｄ，Ｊ＝８．００Ｈｚ，２Ｈ），７．２９（ｄ，Ｊ＝８．００Ｈｚ，２Ｈ），７．２１（ｄ，Ｊ＝１０．５Ｈｚ，２Ｈ），７．０３−６．９４（ｍ，２Ｈ），２．６５（ｔ，Ｊ＝７．５０Ｈｚ，２Ｈ），１．７５−１．６４（ｍ，２Ｈ），０．９７（ｔ，Ｊ＝７．５０Ｈｚ，３Ｈ）．【０１６３】
得られた比較化合物（Ｓ−１）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度：Ｃ  ４６．１  Ｉ  。【０１６４】
母液晶Ａ ８５重量％と、比較化合物（Ｓ−１）の１５重量％とからなる組成物Ｅを調製した。得られた組成物Ｅの物性値を測定し、測定値を外挿することで比較化合物（Ｓ−１）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。【０１６５】
上限温度（ＴNI）＝−３．６０℃；光学異方性（Δｎ）＝０．１１０；誘電率異方性（Δε）＝２７．７。【０１６６】
比較化合物（Ｓ−１）と実施例に示した本発明の化合物（１−１−２）とを比較する。まず、それぞれの相転移温度を比較すると（１−１−２）の方が液晶相の温度範囲が広い。特に比較化合物（Ｓ−１）は液晶相を示さないのに対し、化合物（１−１−２）はネマチック相を有している。【０１６７】
次に比較例化合物（Ｓ−１）と化合物（１−１−２）との物性の外挿値を比較すると、化合物（１−１−２）の方が高い透明点を有し、光学異方性が大きい。よって化合物（１−１−２）の方が幅広い温度範囲での使用が可能で、光学異方性の大きな優れた液晶化合物であるといえる。【０１６８】
［比較例２］
さらに比較例としてＷＯ９６／１１８９７Ａ１に掲載されている、ＣＦ２Ｏ結合基を有する４環の液晶化合物である４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニル（Ｓ−２）を合成した。
2010116863.tif 000044
【０１６９】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４″−プロピル−２′，３，５−トリフルオロ−１，１′，４′，１″−ターフェニルであることが同定できた。【０１７０】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）；７．５４（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），７．５２−７．４６（ｍ，２Ｈ），７．４２（ｄ，Ｊ＝１２．２Ｈｚ，２Ｈ），７．３４−７．２５（ｍ，３Ｈ），７．０４−６．９５（ｍ，２Ｈ），２．６５（ｔ，Ｊ＝７．４５Ｈｚ，２Ｈ），１．７７−１．６４（ｍ，２Ｈ），０．９８（ｔ，Ｊ＝７．３５Ｈｚ，３Ｈ）．【０１７１】
得られた比較化合物（Ｓ−２）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度：Ｃ  ７９．４  ＳＡ  ８２．３  Ｎ  １２８  Ｉ  。【０１７２】
母液晶Ａ ８５重量％と、比較化合物（Ｓ−２）の１５重量％とからなる組成物Ｆを調製した。得られた組成物Ｆの物性値を測定し、測定値を外挿することで比較化合物（Ｓ−２）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。【０１７３】
上限温度（ＴNI）＝９６．４℃；誘電率異方性（Δε）＝３４．０；光学異方性（Δｎ）＝０．２１０。【０１７４】
比較化合物（Ｓ−２）と実施例に示した本発明の化合物（１−２−５）とを比較する。まず、それぞれの相転移温度を比較すると（１−２−５）の方が相の温度範囲が広い。【０１７５】
次に比較化合物（Ｓ−２）と本発明の化合物との物性の外挿値を比較すると、化合物（１−２−５）の方が高い透明点を有し、誘電率異方性および光学異方性が大きい。よって化合物（１−２−５）の方が幅広い温度範囲での使用が可能で、誘電率異方性、光学異方性の大きな優れた液晶化合物であるといえる。【０１７６】
［比較例３］
さらに比較例としてＪＰ２００２／５３５１３Ａに掲載されている、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＦ２Ｏ−結合基を有する３環化合物である（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−３，５−ジフルオロ−４′−プロピルビフェニル（Ｓ−３）を合成した。
2010116863.tif 000045
【０１７７】
1Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトは以下のとおりであり、得られた化合物が、（Ｅ）−４−［３，３−ジフルオロ−３−（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）−１−プロペニル］−３，５−ジフルオロ−４′−プロピルビフェニルであることが同定できた。【０１７８】
化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ３）；７．４９（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），７．３２−７．２４（ｍ，３Ｈ），７．１８（ｄ，Ｊ＝１０．１Ｈｚ，２Ｈ），６．９８−６．９０（ｍ，２Ｈ），６．６５（ｄｔ，Ｊ＝１６．５Ｈｚ，Ｊ＝６．８０Ｈｚ，１Ｈ），２．６４（ｔ，Ｊ＝７．４０Ｈｚ，２Ｈ），１．７３−１．６１（ｍ，２Ｈ），０．９７（ｔ，７．４０Ｈｚ，３Ｈ）．【０１７９】
得られた比較化合物（Ｓ−３）の相転移温度は以下のとおりであった。
相転移温度：Ｃ  ４７．４  Ｎ  ５１．５  Ｉ  。【０１８０】
母液晶Ａ ８５重量％と、比較化合物（Ｓ−３）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｆを調製した。得られた組成物Ｇの物性値を測定し、測定値を外挿することで比較化合物（Ｓ−３）の物性値を算出した。その結果は以下のとおりであった。【０１８１】
上限温度（ＴNI）＝５０．４℃；誘電率異方性（Δε）＝３１．６；光学異方性（Δｎ）＝０．１８４。【０１８２】
比較化合物（Ｓ−３）と実施例に示した本発明の化合物（１−１−２）とを比較する。まず、それぞれの相転移温度を比較すると化合物（１−１−２）の方が液晶相の温度範囲が広く、高い透明点を有している。【０１８３】
次に比較化合物（Ｓ−３）と本発明の化合物との物性の外挿値を比較すると、化合物（１−１−２）の方が高い透明点を有している。よって化合物（１−１−２）の方が幅広い温度領域で使用可能な優れた液晶化合物であるといえる。
【産業上の利用可能性】
【０１８４】
化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点を有し、他の化合物との良好な相溶性、大きな光学異方性、および大きな誘電率異方性を持つ液晶化合物を提供することでき、液晶表示素子に使用した場合には幅広い温度範囲において使用可能で、低電圧駆動が可能であり、急峻な電気光学特性を得ることができるので、時計、電卓、ワ−プロなどのディスプレイに広く利用することができる。
【国際調査報告】
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