(57)【要約】【課題】  化合物に必要な一般的物性、小さな粘度、適切な光学異方性、大きな誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する液晶性化合物を提供する。【解決手段】  化合物（１）とする。2011251931.tif 000065例えば、Ｒ１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、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキル、ハロゲン、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３；環Ｗ１および環Ｗ２は、１，４−シクロへキシレンまたは任意の水素がハロゲンで置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり、環Ｗ３は任意の水素がハロゲンで置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＯＯ−であり；ｓおよびｕは０または１であり、ｖは１である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表される化合物。
2011251931.tif 000058
式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０のアルケニル、炭素数２〜１０のアルキニル、ハロゲン、または−Ｃ≡Ｎであり、これらにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＣＯ−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；
環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３は独立して、次の１）または２）であり：
１）１，４−シクロへキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の１つの−ＣＨ２−または隣接していない２つ以上の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
２）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、またはデカヒドロナフタレン−２，６、−ジイルであり、この１，４−フェニレンにおいて任意の１つまたは２つの−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
そして、この１）または２）に記載の基において、任意の水素は、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられてもよく；
Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＯ−、−ＣＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ２）２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；
ｓ、ｕおよびｖは独立して、０または１であり、ｓ、ｕおよびｖの和は、１、２または３であり；
そして、ｓが０であり、ｕとｖの和が１であり、Ｒ２が、アルキル、アルコキシ、エステル、または−Ｃ≡Ｎであるとき、環Ｗ２および環Ｗ３の存在する方は、１）または２）に記載の基において、任意の水素が、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられていて；
ｓが０であり、ｕおよびｖが共に１であり、かつＹ３が−ＣＯＯ−であるときは、環Ｗ２および環Ｗ３の少なくとも一方は、１）または２）に記載の基において、任意の水素が、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられている。
【請求項２】
Ｒ１およびＲ２が独立して、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、またはフッ素であり、これらの基において、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３が独立して、次の１）または２）であり；
１）１，４−シクロへキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の１つの−ＣＨ２−または隣接していない２つ以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−により置き換えられていてもよく；
２）１，４−フェニレンまたはナフタレン−２，６−ジイルであり、１，４−フェニレンにおいて任意の１つまたは２つの−ＣＨ＝は−Ｎ＝により置き換えられていてもよく；
１）または２）に記載の基において任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、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、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリダジン−２，５−ジイルであり；Ｙ１、Ｙ２およびＹ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３が独立して、１，４−シクロへキシレン、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、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、または−ＣＯＯ−である、
請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
式（１−１）〜式（１−１４）のいずれか１つで表される請求項１記載の化合物。
2011251931.tif 000059
2011251931.tif 000060
式中、Ｒ１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１〜９のアルコキシであり；
Ｒ２は、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、またはフッ素であり、これらの基において任意の水素はハロゲンで置き換えられていてもよく
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５およびＬ６は、独立して水素またはフッ素であり；
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＣＯＯ−である。
【請求項６】
請求項５に記載の式（１−１）〜（１−１４）において、Ｒ１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１〜９のアルコキシであり；
Ｒ２は、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、またはフッ素であり、これらにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられていてもよく
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は独立して、単結合または−（ＣＨ２）２−である請求項５に記載の化合物
【請求項７】
請求項５に記載の式（１−１）〜（１−１４）において、Ｒ１は独立して、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１〜９のアルコキシであり；
Ｒ２はフッ素または−ＯＣＦ３である請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有する液晶組成物。
【請求項９】
式（２）、（３）および（４）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する、請求項８に記載の液晶組成物。
2011251931.tif 000061
式中、Ｒ３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、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は独立して、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３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、１−ピラン−２，５−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；
Ｚ１およびＺ２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；
Ｌ１およびＬ２は独立して水素またはフッ素である。
【請求項１０】
式（５）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する、請求項８に記載の液晶組成物。
2011251931.tif 000062
式中、Ｒ４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、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、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ２は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎ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、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、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１−ピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ３は、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；
Ｌ３およびＬ４は独立して水素またはフッ素であり；
ｑは０、１または２であり、ｒは０または１である。
【請求項１１】
式（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、および（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する、請求項８に記載の液晶組成物。
2011251931.tif 000063
式中、Ｒ５およびＲ６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、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、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
環Ｃ１、環Ｃ２、環Ｃ３、および環Ｃ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、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、６−ピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロ−２，６−ナフタレンであり；
Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６およびＺ７は独立して、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ2）2−、または単結合であり；
Ｌ５およびＬ６は独立してフッ素または塩素であり；
ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、およびｐは独立して０または１であり、ｋ、ｌ、ｍ、およびｎの和は、１または２である。
【請求項１２】
式（１２）、（１３）および（１４）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する、請求項８に記載の液晶組成物。
2011251931.tif 000064
式中、Ｒ７およびＲ８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、そしてこれらの基において任意の−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；
Ｚ８およびＺ９は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【請求項１３】
請求項１０に記載の式（５）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する、請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
請求項１２に記載の式（１２）、（１３）および（１４）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する、請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
請求項１２に記載の式（１２）、（１３）および（１４）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する、請求項１０に記載の液晶組成物。
【請求項１６】
請求項１２に記載の式（１２）、（１３）および（１４）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する、請求項１１に記載の液晶組成物。
【請求項１７】
少なくとも１つの光学活性化合物および／または重合可能な化合物をさらに含有する、請求項８〜１６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
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さらに含有する請求項８〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１９】
請求項８〜１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物およびこれを用いた液晶組成物に関する。更に詳しくは二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物、これを含有する液晶組成物および該液晶組成物を含むことからなる。
【背景技術】
【０００２】
液晶性化合物（本願において、液晶性化合物なる用語は、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性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】
液晶相には、ネマチック液晶相、スメクチック液晶相、コレステリック液晶相があるが、ネマチック液晶相を利用したものが最も広く用いられている。また表示方式としては動的散乱（ＤＳ）型、配向相変形（ＤＡＰ）型、ゲスト／ホスト（ＧＨ）型、ねじれネマチック（ＴＮ）型、超ねじれネマチック（ＳＴＮ）型、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型、垂直配向（ＶＡ）型、インプレ−ンスイッチング（ＩＰＳ）型、高分子支持配向（ＰＳＡ）型などがある。
【０００４】
これらの表示方式で用いられる液晶性化合物は、室温を中心とする広い温度範囲で液晶相を示し、表示素子が使用される条件下で十分に安定であり、さらに表示素子を駆動させるに十分な特性を持たなくてはならないが、現在のところ単一の液晶性化合物でこの条件を満たすものは見いだされていない。
【０００５】
このため数種類から数十種類の液晶性化合物を混合することにより要求特性を備えた液晶組成物を調製しているのが実状である。これらの液晶組成物は、表示素子が使用される条件下で通常存在する水分、光、熱、空気に対して安定であり、また電場や電磁放射に対しても安定であるうえ、混合される化合物に対し化学的にも安定であることが要求される。また、液晶組成物には、その光学異方性値（Δｎ）および誘電率異方性値（Δε）などの諸物性値が表示方式や表示素子の形状に依存して適当な値をもつことが必要とされる。さらに液晶組成物中の各成分は、相互に良好な溶解性を持つことが重要である。
【０００６】
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厚みと使用される液晶材料のΔｎの値は一定であることが好ましい（Ｅ．Ｊａｋｅｍａｎら、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。それ故、動画等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Δｎの値を有する液晶組成物を持ちなくてはならない。大きなΔｎの値を有する液晶単体成分として種々の化合物開発がおこなわれたが、一般的に、かような大きなΔｎを有する化合物は高度に共役した分子構造を有するが、その他の液晶材料との相溶性が悪い傾向があり、良好な電気特性を有する液晶組成物の構成要素として用いにくい。さらに、薄膜トランジスタ方式の液晶表示素子等の高い絶縁性（比抵抗）を要求される液晶組成物の構成要素として用いられる液晶化合物には高い安定性を要求される。
【０００７】
従来、二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物およびこれを用いた液晶組成物としてはいくつかの合成報告例がある。（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、および非特許文献１）。
【０００８】
例えば、特許文献１、特許文献３、および特許文献４には、式（ｓ−１）で表される、縮合環にベンゼン環を伸長させ末端基にアルキルを有した化合物が記載されている。また、特許文献２には、式（ｓ−２）で表される、エステル基を有した化合物が記載されている。
【０００９】
2011251931.tif 000002
【００１０】
式（ｓ−１）および（ｓ−２）で表される化合物は、誘電率異方性が非常に小さいため、これらを含有する液晶組成物ではその駆動電圧を下げることができないことから、大きな誘電率異方性をもつ化合物の開発が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０３−２５９９９１号公報
【特許文献２】独国特許出願公開第２６３７８４号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第２２７７２０号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第２２７７２１号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Journalfuer Praktische Chemie (Leipzig) (198), 330(1), 1-14
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的の１つは、例えば、化合物に必要な一般的物性、小さな粘度、適切な光学異方性、大きな誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する液晶性化合物を提供することである。本発明の他の目的は、例えば、この化合物を含有し、ネマチック相の広い温度範囲、小さな粘度、適切な光学異方性、および低いしきい値電圧を有する液晶組成物を提供することである。本発明の他の目的は、例えば、これらの液晶組成物を含有し、短い応答時間、小さな消費電力、大きなコントラスト、および高い電圧保持率を有する液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、以下のような化合物、液晶組成物、および液晶組成物を含有する液晶表示素子を提供する。
【００１５】
［１］  式（１）で表される化合物。
2011251931.tif 000003
式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０のアルケニル、炭素数２〜１０のアルキニル、ハロゲン、または−Ｃ≡Ｎであり、これらにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＣＯ−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；
環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３は独立して、次の１）または２）であり：
１）１，４−シクロへキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の１つの−ＣＨ２−または隣接していない２つ以上の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく；
２）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、またはデカヒドロナフタレン−２，６、−ジイルであり、この１，４−フェニレンにおいて任意の１つまたは２つの−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
そして、この１）または２）に記載の基において、任意の水素は、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられてもよく；
Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＯ−、−ＣＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ２）２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；
ｓ、ｕおよびｖは独立して、０または１であり、ｓ、ｕおよびｖの和は、１、２または３であり；
そして、ｓが０であり、ｕとｖの和が１であり、Ｒ２が、アルキル、アルコキシ、エステル、または−Ｃ≡Ｎであるとき、環Ｗ２および環Ｗ３の存在する方は、１）または２）に記載の基において、任意の水素が、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられていて；
ｓが０であり、ｕおよびｖが共に１であり、かつＹ３が−ＣＯＯ−であるときは、環Ｗ２および環Ｗ３の少なくとも一方は、１）または２）に記載の基において、任意の水素が、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられている。
【００１６】
［２］  Ｒ１およびＲ２が独立して、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、またはフッ素であり、これらの基において、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３が独立して、次の１）または２）であり；
１）１，４−シクロへキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の１つの−ＣＨ２−または隣接していない２つ以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−により置き換えられていてもよく；
２）１，４−フェニレンまたはナフタレン−２，６−ジイルであり、１，４−フェニレンにおいて任意の１つまたは２つの−ＣＨ＝は−Ｎ＝により置き換えられていてもよく；
１）または２）に記載の基において任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である、項［１］に記載の化合物。
【００１７】
［３］  環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、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、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリダジン−２，５−ジイルであり；Ｙ１、Ｙ２およびＹ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である、項［１］に記載の化合物。
【００１８】
［４］  環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３が独立して、１，４−シクロへキシレン、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、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、または−ＣＯＯ−である、
項［１に記載の化合物。
【００１９】
［５］  式（１−１）〜式（１−１４）のいずれか１つで表される項［１］記載の化合物。
2011251931.tif 000004
2011251931.tif 000005
式中、Ｒ１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１〜９のアルコキシであり；
Ｒ２は、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、またはフッ素であり、これらの基において任意の水素はハロゲンで置き換えられていてもよく
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５およびＬ６は、独立して水素またはフッ素であり；
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、または−ＣＯＯ−である。
【００２０】
［６］  項［５］に記載の式（１−１）〜（１−１４）において、Ｒ１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１〜９のアルコキシであり；
式中、Ｒ２は、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルケニル、炭素数１〜１１のアルコキシ、またはフッ素であり、これらにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられていてもよく
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は独立して、単結合または−（ＣＨ２）２−である項［５］に記載の化合物
【００２１】
［７］  項［５］に記載の式（１−１）〜（１−１４）において、Ｒ１は独立して、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルケニル、または炭素数１〜１１のアルコキシであり；
Ｒ２はフッ素または−ＯＣＦ３である項［６］に記載の化合物。
【００２２】
［８］  項［１］〜［７］のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有する液晶組成物。
【００２３】
［９］  式（２）、（３）および（４）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する、項［８］に記載の液晶組成物。
2011251931.tif 000006
式中、Ｒ３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、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は独立して、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３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、１−ピラン−２，５−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；
Ｚ１およびＺ２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；
Ｌ１およびＬ２は独立して水素またはフッ素である。
【００２４】
［１０］  式（５）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する、項［８］に記載の液晶組成物。
2011251931.tif 000007
式中、Ｒ４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、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、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ２は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎ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、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、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１−ピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ３は、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；
Ｌ３およびＬ４は独立して水素またはフッ素であり；
ｑは０、１または２であり、ｒは０または１である。
【００２５】
［１１］  式（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、および（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する、項［８］に記載の液晶組成物。
2011251931.tif 000008
式中、Ｒ５およびＲ６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、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、そしてこれらの基において任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
環Ｃ１、環Ｃ２、環Ｃ３、および環Ｃ４は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、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、６−ピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロ−２，６−ナフタレンであり；
Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６およびＺ７は独立して、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ2）2−、または単結合であり；
Ｌ５およびＬ６は独立してフッ素または塩素であり；
ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、およびｐは独立して０または１であり、ｋ、ｌ、ｍ、およびｎの和は、１または２である。
【００２６】
［１２］  式（１２）、（１３）および（１４）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する、項［８］に記載の液晶組成物。
2011251931.tif 000009
式中、Ｒ７およびＲ８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、そしてこれらの基において任意の−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；
Ｚ８およびＺ９は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【００２７】
［１３］  項［１０］に記載の式（５）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する、項［９］に記載の液晶組成物。
【００２８】
［１４］  項［１２］に記載の式（１２）、（１３）および（１４）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する、項［９］に記載の液晶組成物。
【００２９】
［１５］  項［１２］に記載の式（１２）、（１３）および（１４）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する、項［１０］に記載の液晶組成物。
【００３０】
［１６］  項［１２］に記載の式（１２）、（１３）および（１４）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する、項［１１］に記載の液晶組成物。
【００３１】
［１７］  少なくとも１つの光学活性化合物および／または重合可能な化合物をさらに含有する、項［８］〜［１６］のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３２】
［１８］  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さらに含有する項［８］〜［１７］のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３３】
［１９］  項［８］〜［１８］のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の化合物は、例えば、化合物に必要な一般的物性、小さい粘度、熱、光などに対する安定性、適切な光学異方性、適切な誘電率異方性、他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する。本発明の液晶組成物は、例えば、これらの化合物の少なくとも一つを含有し、そして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、適切な光学異方性、および低いしきい値電圧を有する。また、本発明の液晶表示素子は、例えば、この組成物を含有し、そして使用できる広い温度範囲、短い応答時間、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】
【００３５】
本発明の液晶化合物はその骨格によって種々の液晶ディスプレイのモードに対応できる。この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶性化合物」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。液晶性化合物、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「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。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（１４）において、六角形で囲んだＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅなどの記号はそれぞれ環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、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。
【００３６】
「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、アルキルにおける他の基に結合していない末端の−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。また、以下に、化合物（１）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。
【００３７】
１−１  本発明の化合物
本発明の第１の態様は、化合物（１）に関する。
2011251931.tif 000010
【００３８】
式（１）において、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１０ののアルケニル、炭素数２〜１０ののアルキニル、ハロゲン、または−Ｃ≡Ｎであり、これらにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＣＯ−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。例えば、ＣＨ３（ＣＨ２）３−において、任意の−ＣＨ２−を−Ｏ−または−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。
【００３９】
このようなＲ１またはＲ２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、アシル、アシルアルキル、アシルオキシ、アシルオキシアルキル、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアルキル、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等である。これらの基において分岐よりも直鎖の方が好ましい。Ｒ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。
アルキルとしては、直鎖、分枝鎖または環状のいずれでもよく、アルキルの具体的な例は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、および−Ｃ１０Ｈ２１である。
【００４０】
アルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３および−ＯＣ７Ｈ１５である。
【００４１】
アルコキシアルキルとしては、直鎖でも分枝鎖でもよく、アルコキシアルキルの具体的な例は、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）２ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）３ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）５ＯＣＨ３である。
【００４２】
アルケニルとしては、直鎖でも分枝鎖でもよく、アルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２および−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２である。
【００４３】
アルケニルオキシとしては、直鎖でも分枝鎖でもよく、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。
【００４４】
Ｒ１またはＲ２は、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜１０のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルコキシアルキル、または炭素数２〜１１のアルケニルが好ましく、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１１のアルケニルまたは炭素数１〜９のアルコキシがより好ましく、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３であることがさらに好ましい。
【００４５】
式（１）における環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３は独立して、次の１）または２）である。
１）１，４−シクロへキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の１つの−ＣＨ２−または隣接していない２つ以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−により置き換えられていてもよい。
２）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、またはデカヒドロナフタレン−２，６、−ジイルであり、この１，４−フェニレンの任意の１つまたは２つの−ＣＨ＝は−Ｎ＝により置き換えられていてもよく、
１）または２）に記載の基において任意の水素は、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられていてもよい。
【００４６】
好ましくは、式（１）における環Ｗ１、環Ｗ２または環Ｗ３は、独立して、次の１）または２）である。
１）トランス−１，４−シクロへキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、これらの基中に存在する任意の１つの−ＣＨ２−または隣接していない２つ以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−により置き換えられていてもよい。
２）１，４−フェニレンまたはナフタレン−２，６−ジイルであり、１，４−フェニレンの任意の１つまたは２つの−ＣＨ＝は−Ｎ＝により置き換えられていてもよく、任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよい。
【００４７】
具体的には、環Ｗ１、環Ｗ２または環Ｗ３の好ましい例は、下記の式（１５−１）〜式（１５−１５）で表される基である。
【００４８】
2011251931.tif 000011
2011251931.tif 000012
【００４９】
これらの定義による範囲に含まれる環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられてもよい。
【００５０】
環Ｗ１、環Ｗ２または環Ｗ３の好ましい例は、トランス−１，４−シクロヘキシレン（１５−１）、トランス−テトラヒドロピラン２，５−ジイル（１５−２）（１５−３）、トランス−１，３−ジオキサン２，５−ジイル（１５−４）（１５−５）、１，４−シクロヘキセニレン（１５−１０）、（１５−１１）、１，４−フェニレン（１５−１２）、ピリジン−２，５−ジイル（１５−１３）、ピリミジン−２，５−ジイル（１５−１４）（１５−１５）であり、この場合は上限温度が比較的高くなる。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が好ましい。１，３−ジオキサン−２，５−ジイルは、４，６−ジオキサン−２，５−ジイル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−フルオロ−１，４−フェニレンと２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンの関係などにも適用される。
【００５１】
環Ｗ１、環Ｗ２または環Ｗ３のさらに好ましい例は、トランス−１，４−シクロヘキシレン、トランス−テトラヒドロピラン２，５−ジイル、トランス−１，３−ジオキサン２，５−ジイル、１，４−フェニレン、またはピリミジン−２，５−ジイルであり、この場合は誘電率異方性が比較的大きくなる。
【００５２】
環Ｗ１、環Ｗ２または環Ｗ３の最も好ましい例は、トランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、この場合は上限温度が比較的高くなる。
【００５３】
式（１）におけるＹ１、Ｙ２およびＹ３は独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＣＦ＝ＣＦ−である。Ｚ１、Ｚ２またはＺ３が、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＯ、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−の場合は比較的液晶相の温度が広いのでより好ましい。Ｙ１、Ｙ２またはＹ３は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−の場合は比較的安定で比較的劣化をおこしにくいのでさらに好ましい。また、Ｙ１、Ｙ２またはＹ３が、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−の場合は、粘度が比較的小さくなるので最も好ましい。
これらの結合において、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−、および−ＯＣＨ２−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。
【００５４】
ｓ、ｕおよびｖは独立して、０または１である。
【００５５】
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。
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、そして他の液晶性化合物との相溶性がある。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、化合物に必要な一般的物性、適切な光学異方性、そして適切な誘電率異方性を有する。また、化合物（１）は、誘電率異方性が正に大きい。大きな誘電率異方性を有する化合物は、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。
【００５６】
化合物（１）のＲ１、Ｒ２、環Ｗ１、環Ｗ２、環Ｗ３、Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３を適切に選択することによって、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。Ｒ１、Ｒ２、環Ｗ１、環Ｗ２、環Ｗ３、Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３の種類が、化合物（１）の物性に与える影響を以下に説明する。
【００５７】
化合物（１）におけるＲ１またはＲ２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またはＲ２が分岐鎖であるときは他の液晶性化合物との相溶性がよい。Ｒ１またはＲ２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またはＲ２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またはＲ２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。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。
【００５８】
化学式（１）における環Ｗ１、環Ｗ２、または環Ｗ３が、任意の水素がハロゲンで置き換えられた、１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであるときは、誘電率異方性が比較的大きい。環Ａ１、環Ａ２または環Ａ３が、任意の水素がハロゲンで置き換えられてもよい、１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリダジン−３，６−ジイルであるときは、光学異方性が比較的大きい。環Ａ１、環Ａ２または環Ａ３が、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、テトラヒドロフラン２，５−ジイル、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであるときは光学異方性が比較的小さい。
【００５９】
環Ｗ１、環Ｗ２または環Ｗ３が、トランス−１，４−シクロヘキシレンであるときは、上限温度が比較的高く、光学異方性が比較的小さく、そして粘度が比較的小さい。環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗ３のうち少なくとも１つが、１，４−フェニレンのときは、光学異方性が比較的大きく、そして配向秩序パラメーター（orientational order parameter）が比較的大きい。また、環Ｗ１、環Ｗ２および環Ｗの少なくとも１つが１，４−フェニレンであるときは、光学異方性が比較的大きく、液晶相の温度範囲が比較的広く、そして上限温度が比較的高い。
【００６０】
Ｙ１、Ｙ２またはＹ３が、単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−（ＣＨ2）４−であるときは、粘度が比較的小さい。Ｙ１、Ｙ２またはＹ３が、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは、粘度がより小さい。Ｙ１、Ｙ２またはＹ３が、−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは、液晶相の温度範囲が比較的広く、そして弾性定数比Ｋ３３／Ｋ１１（Ｋ３３：曲げ（ベンド）弾性定数、Ｋ１１：広がり（スプレイ）弾性定数）が比較的大きい。Ｙ１、Ｙ２またはＹ３が、−Ｃ≡Ｃ−のときは、光学異方性が比較的大きい。Ｙ１、Ｙ２またはＹ３が、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−であるときは、化学的に比較的安定であって、比較的劣化しにくい。
【００６１】
化合物（１）が二環を有するときは、比較的粘度が小さい。化合物（１）が三環を有するときは、比較的上限温度が高い。化合物（１）が四環を有するときは、さらに上限温度が高い。
【００６２】
以上のように、Ｒ１、Ｒ２、環Ｗ１、環Ｗ２、環Ｗ３、Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３の種類、環の数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。
【００６３】
１−３  化合物（１）の具体例
好ましい化合物（１）は、化合物（１−１）〜（１−１４）である。より具体的な例は、後述の実施例に示した化合物（１−１５）〜（１−２３２）である。
【００６４】
2011251931.tif 000013
Ｒ１は、炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルケニル、または炭素数１〜１１のアルコキシであり；
Ｒ２は、フッ素または−ＯＣＦ３であり；
Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は独立して、単結合または−ＣＨ2ＣＨ2−であり；
縮合環の立体配置においては、炭素−炭素結合がすべてエカトリアル結合となるのが好ましい。
【００６５】
１−４  化合物（１）の合成
次に、化合物（１）の合成方法について説明する。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。
【００６６】
１−４−１  結合基Ｙ１、Ｙ２およびＹ３を生成する方法
化合物（１）における結合基Ｙ１、Ｙ２およびＹ３を生成する方法の一例は、下記のスキームの通りである。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）に相当する。
2011251931.tif 000014
【００６７】
2011251931.tif 000015
【００６８】
2011251931.tif 000016
【００６９】
2011251931.tif 000017
【００７０】
（Ｉ）  単結合の生成
アリールホウ酸（１６）と公知の方法で合成される化合物（１７）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（１８）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（１７）を反応させることによっても合成される。
【００７１】
（II）  −ＣＯＯ−の生成
化合物（１８）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（１９））を得る。化合物（１９）と、公知の方法で合成されるフェノール（２０）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。
【００７２】
（III）  −ＣＦ２Ｏ−との生成
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（２１）を得る。化合物（２１）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（２１）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。Peer. Kirsch et al., Anbew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によってこの結合基を生成させることも可能である。
【００７３】
（IV）  −ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（１８）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（２３）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（２２）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（２３８）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。
【００７４】
（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。
【００７５】
（VI）  −（ＣＨ２）４−の生成
ホスホニウム塩（２２）の代わりにホスホニウム塩（２４）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。
【００７６】
（VII）  −Ｃ≡Ｃ−の生成
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で、化合物（１８）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（２５）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（２５）を化合物（１７）と反応させて、化合物（１Ｇ）を合成する。
【００７７】
（VIII）  −ＣＦ＝ＣＦ−の生成
化合物（１８）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（２６）を得る。化合物（１７）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（２６）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。
【００７８】
（IX）  −ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−の生成
化合物（２３）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（２７）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（２８）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（２８）を化合物（２０）と反応させて化合物（１Ｊ）を合成する。
【００７９】
１−４−２  環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３を合成する方法
１，４−シクロヘキサノン、１，３−ジオキサン−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、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル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。
【００８０】
１−４−３  化合物（１）を合成する方法
化合物（１）を合成する方法は複数あるが、ここにその一例を示す。
１−４−３−１  中間原料となる化合物（３９）を合成する方法
化合物（１）を合成する際のキーとなる中間体（３９）を合成するための合成例を示す。
【００８１】
2011251931.tif 000018
【００８２】
有機合成化学における一般的な手法を用いることにより合成することができる化合物（３６）を特開平０３−２５９９９１号の方法に従って、トリメチルシリルクロリドを作用させてＴＭＳ体（３７）を得た後、ホルムアルデヒドを縮合することでアルコール体（３８）を合成し、Tetrahedron Lett., 2000, 41, 6941に記載の還元剤NaBH(OAc)3を用いて反応を行うことで中間体（３９）が合成される。
【００８３】
なお、本明細書におけるＹＡは次の式で表される基である。
2011251931.tif 000019
式中、Ｒ１、環Ｗ１、およびｓは、式（１）の定義と同じであり、Ｙ１は、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＦ２）２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、またはＣＨ３Ｏである。
【００８４】
１−４−３−２  化合物（３９）から化合物（１）を合成する方法
化合物（３９）を有機合成化学における一般的な手法を用いることにより、ｐ−トルエンスルフォニルクロライド一水和物を触媒にしてアルデヒドと反応させることで化合物（１）が合成される。
2011251931.tif 000020
【００８５】
なお、本明細書におけるＹＡ、ＹＢは次の式で表される基である。
2011251931.tif 000021
式中、Ｒ１、Ｒ２、環Ｗ１、環Ｗ２、環Ｗ３、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、ｓ、ｕ、およびｖは、式（１）の定義と同じである。
【００８６】
２  本発明の組成物
本発明の化合物は、公知の同様な構造の化合物に比べ、他の液晶材料との相溶性に優れかつ低粘度であり、液晶相の温度範囲も広い。また、類似の化合物と比較し、低いしきい値電圧を有するうえ比較的低粘度を示す。さらに本発明化合物は液晶表示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十分安定であり、ネマチック液晶組成物の構成成分として極めて優れ、ＴＮ型、ＳＴＮ型およびＴＦＴ型用の液晶組成物の構成成分として好適に使用することができる。
【００８７】
本発明の液晶組成物は、本発明の式（１）で表される化合物を成分Ａとして含む必要がある。この成分Ａのみの組成物、または成分Ａと本明細書中で特に成分名を示していないその他の成分との組成物でもよいが、この成分Ａに以下に示す成分Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥ成分から選ばれた成分を加えることにより種々の特性を有する本発明の液晶組成物が提供できる。
【００８８】
成分Ａに加える成分として、式（２）、（３）および（４）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種の化合物からなる成分Ｂ、および／または式（５）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種の化合物からなる成分Ｃ、および／または式（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、および（１１）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種の化合物からなる成分Ｄを混合したものが好ましい。さらに、式（１２）、（１３）および（１４）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種の化合物からなる成分Ｅを混合することによりしきい値電圧、液晶相温度範囲、光学異方性値、誘電率異方性値、粘度等を、調整することができる。
【００８９】
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。
【００９０】
上記成分Ｂのうち、化合物（２）の好適例として、式（２−１）〜（２−１６）、化合物（３）の好適例として式（３−１）〜（３−１１２）、および化合物（４）の好適例として式（４−１）〜（４−５４）を挙げることができる。
2011251931.tif 000022
【００９１】
2011251931.tif 000023
【００９２】
2011251931.tif 000024
【００９３】
2011251931.tif 000025
【００９４】
2011251931.tif 000026
【００９５】
2011251931.tif 000027
【００９６】
2011251931.tif 000028
式中、Ｒ３およびＸ1は式（２）〜（４）と同じ定義である。
【００９７】
これらの化合物（２）〜（４）すなわち成分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用およびＰＳＡ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１〜９９重量％の範囲が適するが、好ましくは１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％である。また、化合物（１２）〜（１４）(成分Ｅ)をさらに含有させることにより粘度調整をすることができる。
【００９８】
化合物（５）すなわち成分Ｃのうちの好適例として、化合物（５−１）〜（５−６４）を挙げることができる。
2011251931.tif 000029
【００９９】
2011251931.tif 000030
【０１００】
2011251931.tif 000031
式中、Ｒ４およびＸ2は式（５）と同じ定義である。
【０１０１】
これらの化合物（５）すなわち成分Ｃは、誘電率異方性値が正でその値が非常に大きいのでＳＴＮ，ＴＮ用、ＰＳＡ用の液晶組成物を調製する場合に主として用いられる。この成分Ｃを含有させることにより、組成物のしきい値電圧を小さくすることができる。また、粘度の調整、光学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。
ＳＴＮまたはＴＮ用の液晶組成物を調製する場合には、成分Ｃの含有量は０．１〜９９．９重量％の範囲が適用できるが、好ましくは１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％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、光学異方性値、誘電率異方性値、粘度などを調整できる。
【０１０２】
化合物（６）〜（１１）からなる成分Ｄは、垂直配向モ−ド（ＶＡモ−ド）、高分子支持配向モード（ＰＳＡモ−ド）などに用いられる誘電率異方性が負の本発明の液晶組成物を調製する場合に、好ましい成分である。
この化合物（６）〜（１１）（成分Ｄ）の好適例として、化合物（６−１）〜（６−６）、（７−１）〜（７−１５）、（８−１）、（９−１）〜（９−３）、（１０−１）〜（１０−１１）、および（１１−１）〜（１１−１０）を挙げることができる。
【０１０３】
2011251931.tif 000032
【０１０４】
2011251931.tif 000033
式中、Ｒ５およびＲ６は式（６）〜（１１）と同じ定義である。
【０１０５】
これら成分Ｄの化合物は主として、誘電率異方性の値が負であるＶＡモ−ド、ＰＳＡモード用の液晶組成物に用いられる。その含有量を増加させると組成物のしきい値電圧が低くなるが、粘度が大きくなるので、しきい値電圧の要求値を満足している限り含有量を少なくすることが好ましい。しかしながら、誘電率異方性値の絶対値が５程度であるので、含有量が４０重量％より少なくなると電圧駆動ができなくなる場合がある。
【０１０６】
成分Ｄのうち、化合物（６）は、２環化合物であるので主としてしきい値電圧の調整、粘度調整または光学異方性値の調整の効果がある。また、化合物（７）および（８）は、３環化合物であるので透明点を高くする、ネマチックレンジを広くする、しきい値電圧を低くする、光学異方性値を大きくするなどの効果が得られる。また、化合物（９）、（１０）および（１１）は、しきい値電圧を低くするなどの効果が得られる。
【０１０７】
成分Ｄの含有量は、ＶＡモ−ド、ＰＳＡモード用の組成物を調製する場合には、組成物全量に対して好ましくは４０重量％以上、より好ましくは５０〜９５重量％である。また、成分Ｄを混合することにより、弾性定数をコントロ−ルし、組成物の電圧透過率曲線を制御することが可能となる。成分Ｄを誘電率異方性値が正である組成物に混合する場合はその含有量が組成物全量に対して３０重量％以下が好ましい。
【０１０８】
化合物（１２）、（１３）および（１４）（成分Ｅ）の好適例として、（１２−１）〜（１２−１１）、（１３−１）〜（１３−１９）、および（１４−１）〜（１４−６）を挙げることができる。
【０１０９】
2011251931.tif 000034
【０１１０】
2011251931.tif 000035
式中、Ｒ７およびＲ８は式（１２）〜（１４）と同じ定義である
【０１１１】
化合物（１２）〜（１４）（成分Ｅ）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（１２）で表される化合物は主として粘度調整または光学異方性値の調整の効果があり、また化合物（１３）および（１４）は、透明点を高くするなどのネマチックレンジを広げる効果、または光学異方性値の調整の効果がある。
【０１１２】
成分Ｅで表される化合物の含有量を増加させると液晶組成物のしきい値電圧が高くなり、粘度が低くなるので、液晶組成物のしきい値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、ＰＳＡ用の液晶組成物を調製する場合に、成分Ｅの含有量は、組成物全量に対して好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上である。また、ＴＮ用、ＳＴＮ用またはＰＳＡ用の液晶組成物を調製する場合には、成分Ｅの含有量は、組成物全量に対して好ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上である。
【０１１３】
本発明の液晶組成物は、本発明の化合物（１）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。
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一般に調製される。また、用途に応じて当業者によく知られている添加物を添加して、例えばつぎに述べるような光学活性化合物、または重合可能な化合物、重合開始剤を含む本発明の液晶組成物、染料を添加したＧＨ型用の液晶組成物を調製することができる。通常、添加物は当該業者によく知られており、文献などに詳細に記載されている。
【０１１４】
本発明の液晶組成物は、前述の本発明の液晶組成物にさらに１種以上の光学活性化合物を含有してもよい。
光学活性化合物として、公知のキラルド−プ剤を添加する。このキラルド−プ剤は液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれを防ぐといった効果を有する。キラルド−プ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。
【０１１５】
2011251931.tif 000036
【０１１６】
本発明の液晶組成物は、通常これらの光学活性化合物を添加して、ねじれのピッチを調整する。ねじれのピッチはＴＦＴ用およびＴＮ用の液晶組成物であれば４０〜２００μｍの範囲に調整するのが好ましい。ＳＴＮ用の液晶組成物であれば６〜２０μｍの範囲に調整するのが好ましい。また、双安定ＴＮ（bistable  ＴＮ）モ−ド用の場合は、１．５〜４μｍの範囲に調整するのが好ましい。また、ピッチの温度依存性を調整する目的で２種以上の光学活性化合物を添加してもよい。
【０１１７】
本発明の液晶組成物は、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、テトラジン系などの二色性色素を添加すれば、ＧＨ型用の液晶組成物として使用することもできる。
本発明の液晶組成物は、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰや、液晶中に三次元網目状高分子を形成して作製したポリマ−分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）例えばポリマ−ネットワ−ク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）用をはじめ、複屈折制御（ＥＣＢ）型やＤＳ型用の液晶組成物としても使用できる。
【０１１８】
また、本発明の液晶組成物は重合可能な化合物を添加してＰＳＡ（polymer sustained alignment）型用の液晶組成物として使用することもできる。重合可能な化合物の例はアクリレート、メタクリレート、ビニル、ビニルオキシ、プロペニルエーテル、エポキシ、ビニルケトン、およびオキセタンなどの重合可能な基を有する化合物である。重合可能な化合物は、好ましくは光重合開始剤などの適切な開始剤存在下でＵＶ照射などにより重合される。重合のための適切な条件、開始剤の適切なタイプ、および適切な量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。例えば光重合開始剤であるＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（登録商標）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（登録商標）、またはＤａｒｏｃｕｒｅ１１７３（登録商標）（Ｃｉｂａ  Ｊａｐａｎ  Ｋ．Ｋ．）がラジカル重合に対して適切である。
【０１１９】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。なお、各実施例中において、Ｃは結晶を、ＳＡはスメクチックＡ相を、ＳＢはスメクチックＢ相を、ＳＸは相構造未解析のスメクチック相を、Ｎはネマチック相を、Ｉは等方相を示し、相転移温度の単位はすべて℃である。
【０１２０】
〔液晶組成物の調製方法〕
本発明に係る液晶組成物は、例えば、各成分を構成する化合物が液体の場合には、それぞれの化合物を混合し振とうさせることにより、また固体を含む場合には、それぞれの化合物を混合し、加熱溶解によってお互い液体にしてから振とうさせることにより調製することができる。また、本発明に係る液晶組成物はその他の公知の方法により調製することも可能である。
【０１２１】
〔液晶表示素子〕
本発明に係る液晶組成物は、ＰＣモード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＯＣＢモード等の動作モードを有し、ＡＭ方式で駆動する液晶表示素子だけでなく、ＰＣモード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＯＣＢモード、ＶＡモード、ＩＰＳモード等の動作モードを有しパッシブマトリクス（ＰＭ）方式で駆動する液晶表示素子にも使用することができる。
【０１２２】
これらＡＭ方式、およびＰＭ方式の液晶表示素子は、反射型、透過型、半透過型、いずれの液晶ディスプレイ等にも適用ができる。また、本発明に係る液晶組成物は、導電剤を添加させた液晶組成物を用いたＤＳ（dynamic scattering）モード素子や、液晶組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）素子や、液晶組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）素子、例えばＰＮ（polymer network）素子にも使用できる。
【０１２３】
なお、ＴＮモード、ＶＡモード等で駆動する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して垂直である。一方、ＩＰＳモード等で駆動する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して平行である。なお、ＶＡモードで駆動する液晶表示素子の構造は、K. Ohmuro, S. Kataoka, T. Sasaki and Y. Koike, SID '97 Digest of Technical Papers, 28, 845 (1997)に報告されており、ＩＰＳモードで駆動する液晶表示素子の構造は、国際公開９１／１０９３６号パンフレット（ファミリー：米国特許５５７６８６７明細書）に報告されている。
【０１２４】
〔液晶性化合物の合成実施例での測定方法〕
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「質量％」を意味する。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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０．２５ｍｍ、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。
【０１２８】
試料はトルエンに溶解して、１質量％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。
【０１２９】
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０．２５ｍｍ、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。
【０１３０】
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質量％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質量％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。成分の液晶性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。
【０１３１】
〔液晶性化合物等の物性値の測定試料〕
液晶性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測定用試料とする場合の２種類がある。
【０１３２】
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、得られた液晶性化合物１５質量％と母液晶８５質量％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、下記式で表わす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。
【０１３３】
〈外挿値〉＝（１００×〈測定用試料の測定値〉−〈母液晶の質量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈液晶性化合物の質量％〉
液晶性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、液晶性化合物と母液晶との割合を１０質量％：９０質量％、５質量％：９５質量％、１質量％：９９質量％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、これを液晶性化合物の物性値とする。
【０１３４】
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（質量％）は以下のとおりである。
母液晶Ａ：
2011251931.tif 000037
【０１３５】
〔液晶性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。
【０１３６】
測定値のうち、液晶性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。液晶性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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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Ｉｓｏ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ＳB、またはＳAと表した。相転移温度の表記として、例えば、「Ｃ  ５０．０  Ｎ  １００．０  Ｉｓｏ」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℃であることを意味する。他の表記も同様である。
【０１３９】
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（液晶性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。
【０１４０】
低温相溶性：母液晶と液晶性化合物とを、液晶性化合物が、２０質量％、１５質量％、１０質量％、５質量％、３質量％、および１質量％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。
【０１４１】
粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：液晶性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。
【０１４２】
光学異方性（屈折率異方性；２５℃で測定；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（液晶性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。
【０１４３】
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（液晶性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。
【０１４４】
［実施例１］  化合物（１−１５）の合成
化合物（１）の１つとして、化合物（１−１５）を合成した。
【０１４５】
2011251931.tif 000038
【０１４６】
下記のスキームに従って、化合物（１−１５）を合成した。
2011251931.tif 000039
【０１４７】
（第１工程）
特開昭６１−１１２０７１号公報に記載されている合成法に従って、市販されている（１−１５a）（１８４．８ｇ）をアセトニトリル（２０００ｍｌ）に溶かした後、氷冷下でＮａＩ（１８０ｇ）、トリエチルアミン（２２０ｍｌ）、ＴＭＳＣｌ（２００ｍｌ）を加える。１時間後、反応液をろ過してろ液を減圧濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムで精製して（１−１５ｂ）（２２１ｇ，７９％）を得た。
【０１４８】
（第２工程）
特開昭６１−１１２０７１号公報に記載されている合成法に従い、（１−１５ｂ）（１８０ｇ）を無水エーテル（４００ｍｌ）に溶かして、α，α−ジピリジル（８０ｍｇ）を加えてから、ｎ−ブチルリチウム（５９３ｍｌ）を２０〜２５℃の間で滴下した。この温度で１〜２時間攪拌した後にこの反応混合物を０℃に冷却しそしてこの温度のもとで、無水エーテルに塩化亜鉛を溶解した０．５mol／ｌ溶液（９３２ｍｌ）を滴下した。この反応混合物を０〜１０℃のもとで２０分間攪拌した後、−１０℃〜０℃に冷却して気体状ホルムアルデヒドを導入した。３０分攪拌後、反応混合物を飽和塩化アンモニウム水溶液にあけてからエーテル（５００ｍｌ；３回）で抽出した。抽出液を飽和食塩水で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をトルエン：酢酸エチル＝５：１（容量比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することで、（１−１５ｃ）（２８ｇ、２０％）を得た。
【０１４９】
（第３工程）
（１−１５ｃ）（８．７ｇ）をアセトニトリル：酢酸＝１：１（容量比；３００ｍｌ）に溶かした後、水素化ホウ素トリアセトキシナトリウム（２３．８ｇ）を加えて室温で攪拌した。４時間後、飽和塩化アンモニウム水溶液（３００ｍｌ）でクエンチしてから、酢酸エチル（１００ｍｌ；３回）で抽出した。抽出液を飽和重曹水（１００ｍｌｘ２）、飽和食塩水（１００ｍｌ；２回）で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣を酢酸エチルを展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、ｎ−ヘプタンで再結晶することでジオール体（１−１５ｄ）（５．３ｇ，６０％）を合成した。
得られた化合物（１−１５ｄ）の物理化学性状を以下に示す。
【０１５０】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ 0.92 (3 (1H, ddd,, J=12.3Hz, J=12.3Hz, J=12.4Hz), 0.89(3H, t, J=7.3Hz), 0.99-2.10(12H, m), 3.94-3.45 (1H, m), 3.53 (1H, dd, J=11.1Hz, J=11.1Hz), 4.08 (1H, dd, J=4.4Hz, J=11.1Hz), 5.46 (1H, s), 7.15 (2H, dd, J=8.2Hz, J=6.5Hz).
【０１５１】
（第４工程）
上記のジオール体（１−１５ｄ）（１．００ｇ）をトルエン（３０ｍｌ）に溶解した後、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物（０．１４ｇ）、アルデヒド（１．４８ｇ）を加えてから加熱還流した。６時間後、反応混合物を、飽和重曹水（５０ｍｌｘ２）、飽和食塩水（５０ｍｌｘ２）で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をヘプタン−トルエン＝１：１（容量比）を展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、エタノールで再結晶することでジオキサデカリン（１−１５）（０．５７ｇ，３１％）を合成した。
【０１５２】
得られた化合物（１−１５）のスペクトルデータを示す。  １Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ 0.63 (1H, ddd,, J=12.3Hz, J=12.3Hz, J=12.4Hz), 0.89(3H, t, J=7.3Hz), 0.99-2.10(12H, m), 3.94-3.45 (1H, m), 3.53 (1H, dd, J=11.1Hz, J=11.1Hz), 4.08 (1H, dd, J=4.4Hz, J=11.1Hz), 5.46 (1H, s), 7.15 (2H, dd, J=8.2Hz, J=6.5Hz).
１９Ｆ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ-134.87 (2F, dd, J=8.2Hz, J=20.4Hz), -161.12 (1F, dd, J=6.5Hz, J=20.4Hz).
【０１５３】
物性値は下記組成例の項に記載した様に、１５重量％の化合物および８５重量％の母液晶Ａを混合することによって試料を調製し、測定によって得られた値から外挿法によって算出した。外挿値＝（試料の測定値−０．８５×母液晶Ａの測定値）／０．１５。この化合物（１−１５）の物性値は、ＮＩ＝−６５．６℃；Δε＝１５．２３；Δｎ＝−０．００３；η＝４３．２ｍＰａ・ｓ；相転移温度  Ｃ  ４１．２  Ｉｓｏ  であった。
【０１５４】
［実施例２］  化合物（１−３１）の合成
化合物（１）の１つとして、化合物（１−３１）を合成した
【０１５５】
2011251931.tif 000040
【０１５６】
下記のスキームに従って、化合物（１−３１）を合成した。
2011251931.tif 000041
【０１５７】
上記のジオール体（１−１５ｄ）（１．５０ｇ）をトルエン（５０ｍｌ）に溶解した後、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物（０．２０ｇ）、アルデヒド（２．５３ｇ）を加えてから加熱還流した。６時間後、反応混合物を、飽和重曹水（７０ｍｌ；２回）、飽和食塩水（７０ｍｌｘ２）で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をヘプタン−トルエン＝１：１（容量比）を展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、エタノール：ヘプタン＝２：１（容量比）で再結晶することでジオキサデカリン（１−３１）（２．４１ｇ，７０％）を合成した。
【０１５８】
得られた化合物（１−３１）のスペクトルデータを示す。  １Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ 0.56 (1H, ddd,, J=12.2Hz, J=12.3Hz, J=12.3Hz), 0.87(3H, t, J=7.3Hz), 0.99-2.10(21H, m), 2.41 (1H, dt J=3.5Hz, J=12.0Hz), 3.16-3.21 (1H, m), 3.32 (1H, dd, J=11.0Hz, J=11.0Hz), 3.94 (1H, dd, J=4.4Hz, J=11.0Hz), 4.34 (1H, d, J=5.4Hz), 6.79 (2H, dd, J=8.8Hz, J=6.5Hz).
１９Ｆ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ-134.89 (2F, dd, J=8.8Hz, J=20.6Hz), -165.24 (1F, dd, J=6.5Hz, J=20.6Hz).
【０１５９】
この化合物（１−３１）の物性値は、ＮＩ＝６７．７℃；Δε＝２２．６；Δｎ＝０．０６７；η＝９３．４ｍＰａ・ｓ；相転移温度  Ｃ  ８８．６  Ｎ  ９２．３  Ｉｓｏ  であった。物性値は［実施例１］と同様にして測定した。
【０１６０】
［実施例３］  化合物（１−４５）の合成
化合物（１）の１つとして、式（１−４５）に示される化合物を合成した
2011251931.tif 000042
【０１６１】
下記のスキームに従って、化合物（１−４５）を合成した。
2011251931.tif 000043
【０１６２】
上記のジオール体（１−１５ｄ）（１．５０ｇ）をトルエン（５０ｍｌ）に溶解した後、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物（０．２０ｇ）、アルデヒド（２．４６ｇ）を加えてから加熱還流した。６時間後、反応混合物を、飽和重曹水（７０ｍｌ；２回）、飽和食塩水（７０ｍｌ；２回）で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をヘプタン−トルエン＝１：１（容量比）を展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、エタノールで再結晶することでジオキサデカリン（１−４５）（１．６４ｇ，４８％）を合成した。
【０１６３】
得られた化合物（１−４５）のスペクトルデータを示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：  δ 0.65 (1H, ddd,, J=12.4Hz, J=12.3Hz, J=12.3Hz), 0.89 (3H, t, J=7.3Hz), 1.01-2.30(12H, m), 3.44-3.49 (1H, m), 3.58 (1H, dd, J=11.1Hz, J=11.0Hz), 4.11 (1H, dd, J=4.4Hz, J=11.0Hz), 5.99 (1H, s), 7.16 (2H, dd, J=8.6Hz, J=6.3Hz), 7.49 (2H, d, J=8.3Hz), 7.59 (2H, d, J=8.3Hz).
１９Ｆ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ-134.72 (2F, dd, J=8.6Hz, J=20.5Hz), -163.17 (1F, dd, J=6.3Hz, J=20.5Hz).
【０１６４】
この化合物（１−４５）の物性値は、ＮＩ＝８７．０ ℃；Δε＝１６．９３；Δｎ＝０．１１７；η＝１１２．２ｍＰａ・ｓ；相転移温度  Ｃ  ５６．１  Ｎ  ８１．７  Ｉｓｏ  であった。物性値は［実施例１］と同様にして測定した。
【０１６５】
［実施例４］  化合物（１−５５）の合成
化合物（１）の１つとして、化合物（１−５５）を合成した。
【０１６６】
2011251931.tif 000044
【０１６７】
下記のスキームに従って、化合物（１−５５）を合成した。
2011251931.tif 000045
【０１６８】
上記のジオール体（１−１５ｄ）（１．５０ｇ）をトルエン（５０ｍｌ）に溶解した後、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物（０．２０ｇ）、アルデヒド（２．６５ｇ）を加えてから加熱還流した。６時間後、反応混合物を、飽和重曹水（７０ｍｌ；２回）、飽和食塩水（７０ｍｌ；２回）で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をヘプタン−トルエン＝１：１（容量比）を展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、エタノールで再結晶することでジオキサデカリン（１−５５）（１．７４ｇ，４９％）を合成した。
【０１６９】
得られた化合物（１−５５）のスペクトルデータを示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ 0.65 (1H, ddd,, J=12.4Hz, J=12.3Hz, J=12.2Hz), 0.89 (3H, t, J=7.3Hz), 1.01-2.40(12H, m), 3.43-3.49 (1H, m), 3.57 (1H, dd, J=11.0Hz, J=11.1Hz), 4.10 (1H, dd, J=4.4Hz, J=11.0Hz), 5.99 (1H, s), 7.13-7.17 (2H, m), 7.26-7.38 (3H, m).
１９Ｆ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ-118.16- -118.21 (1F, m), -134.98 (2F, dd, J=8.5Hz, J=20.6Hz),-163.17 (1F, dd, J=6.5Hz, J=20.6Hz).
【０１７０】
この化合物（１−５５）の物性値は、ＮＩ＝６１．７ ℃；Δε＝２２．９３；Δｎ＝０．１１０３；η＝１０４．９ｍＰａ・ｓ；相転移温度  Ｃ  ９４．２  Ｉｓｏ  であった。物性値は［実施例１］と同様にして測定した。
【０１７１】
［実施例５］化合物（１−１１５）の合成
化合物（１）の１つとして、化合物（１−１１５）を合成した
【０１７２】
2011251931.tif 000046
【０１７３】
下記のスキームに従って、化合物（１−１１５）を合成した。
2011251931.tif 000047
【０１７４】
（第１工程）
特開昭６１−１１２０７１号公報に記載されている合成法に従って、市販されている（１−１１５ａ）（２０６ｇ）をアセトニトリル（２０００ｍｌ）に溶かした後、氷冷下でＮａＩ（１６７ｇ）、トリエチルアミン（１５４ｍｌ）、ＴＭＳＣｌ（１４０ｍｌ）を加える。１時間後、反応液をろ過してろ液を減圧濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムで精製して（１−１１５ｂ）（２１０ｇ，７７％）で得た。
【０１７５】
（第２工程）
特開昭６１−１１２０７１号公報に記載されている合成法に従い、（１−１１５ｂ）（２１０ｇ）を無水エーテル（４００ｍｌ）に溶かして、α，α−ジピリジル（８０ｍｇ）を加えてから、ｎ−ブチルリチウム（５００ｍｌ）を２０〜２５℃の間で滴下した。この温度で１〜２時間攪拌した後にこの反応混合物を０℃に冷却しそしてこの温度のもとで、無水エーテルに塩化亜鉛をを溶解した０．５mol／ｌ溶液（７８４ｍｌ）を滴下した。この反応混合物を０〜１０℃のもとで２０分間攪拌した後、−１０℃〜０℃に冷却して気体状ホルムアルデヒドを導入した。３０分攪拌後、反応混合物を飽和塩化アンモニウム水溶液にあけてからエーテル（５００ｍｌ；３回）で抽出した。抽出液を飽和食塩水で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をトルエン：酢酸エチル＝５：１（容量比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することで、（１−１１５ｃ）（２７ｇ、１５％）を得た。
【０１７６】
得られた化合物（１−１１５ｃ）のスペクトルデータを示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ 0.83-0.91 (2H, m), 0.87 (3H, t, J=7.5Hz), 1.03 (2H, ddd, J=2.8Hz, J=12.5Hz, J=12.6Hz), 1.1-1.35 (7H, m), 1.43 (1H, ddd, J=5.0Hz, J=13.1Hz, J=12.6Hz), 1.63-1.80 (5H, m), 1.97-2.10 (2H, m), 2.30-2.43 (2H, m), 2.48-2.56 (1H, m), 2.86-2.89 (1H, m), 3.55-3.76 (2H, m).
【０１７７】
（第３工程）
（１−１１５ｃ）（３．９ｇ）をアセトニトリル：酢酸＝１：１（容量比；１００ｍｌ）に溶かした後、水素化ホウ素トリアセトキシナトリウム（７．２ｇ）を加えて室温で攪拌した。３時間後、飽和塩化アンモニウム水溶液で（１００ｍｌ）でクエンチしてから、酢酸エチル（５０ｍｌ；３回）で抽出した。抽出液を飽和重曹水（５０ｍｌ；２回）、飽和食塩水（５０ｍｌｘ２）で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣を酢酸エチルを展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、ｎ−ヘプタンで再結晶することでジオール体（１−１１５ｄ）（１．１８ｇ，３０％）を合成した。
【０１７８】
得られた化合物（１−１１５ｄ）のスペクトルデータを示す
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３D2O-exchangeble ｐｐｍ）：δ 0.68 (1H, ddd, J=13.2Hz, J=12.3Hz, J=13.0Hz), 0.79-0.90 (2H, m), 0.86 (3H, t, J=7.5Hz), 1.03 (2H, ddd, J=2.8Hz, J=12.5Hz, J=12.6Hz), 1.12-1.34 (7H, m), 1.43 (1H, ddd, J=5.0Hz, J=13.1Hz, J=12.6Hz), 1.64-1.80 (5H, m), 1.97-2.10 (2H, m), 2.31-2.57 (1H, m), 2.86-2.89 (1H, m), 3.56-3.74 (2H, m).
【０１７９】
（第４工程）
ジオール体（１−１１５ｄ）（１．５０ｇ）をトルエン（５０ｍｌ）に溶解した後、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物（０．１４ｇ）、アルデヒド（１．５１ｇ）を加えてから加熱還流した。６時間後、反応混合物を、飽和重曹水（７０ｍｌ；２回）、飽和食塩水（７０ｍｌｘ２）で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をヘプタン−トルエン＝１：１（容量比）を展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、エタノール−ヘプタンで再結晶することでジオキサデカリン（１−１１５）（１．７０ｇ，７３％）を合成した。
【０１８０】
得られた化合物（１−１１５）のスペクトルデータを示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ 0.72 (1H, ddd, J=12.4Hz, J=12.3Hz, J=12.3Hz), 0.87 (3H, t, J=7.3Hz), 0.80-2.30(22H, m), 3.37-3.42 (1H, m), 3.54 (1H, dd, J=11.1Hz, J=11.1Hz), 4.07 (1H, dd, J=4.4Hz, J=11.0Hz), 5.45 (1H, s), 7.13-7.17 (2H, m)
１９Ｆ（ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）：δ-134.86 (2F, dd, J=8.2Hz, J=20.4Hz),-161.12 (1F, dd, J=6.6Hz, J=20.4Hz).
【０１８１】
この化合物（１−１１５）の物性値は、ＮＩ＝８５．７ ℃；Δε＝１７．３；Δｎ＝０．０７７；η＝７１．１ｍＰａ・ｓ；相転移温度  Ｃ  １０７．５  Ｉｓｏ  であった。物性値は［実施例１］と同様にして測定した。
【０１８２】
［実施例６］
［実施例１〜５］および前記の合成法に基づいて、本発明の化合物（１）である化合物（１−１５）〜（１−２３２）を合成できる。
2011251931.tif 000048
【０１８３】
2011251931.tif 000049
【０１８４】
2011251931.tif 000050
【０１８５】
2011251931.tif 000051
【０１８６】
2011251931.tif 000052
【０１８７】
2011251931.tif 000053
【０１８８】
2011251931.tif 000054
【０１８９】
2011251931.tif 000055
【０１９０】
2011251931.tif 000056
【０１９１】
本発明の代表的組成の一例を以下に示す。物性値の測定方法は後述する方法に従った。
【０１９２】
液晶性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。
【０１９３】
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、得られた液晶性化合物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、下記式で表す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。
【０１９４】
〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈液晶性化合物の重量％〉
液晶性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、液晶性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、これを液晶性化合物の物性値とする。
【０１９５】
上記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の組成は以下のとおりである。
母液晶Ａ：
【０１９６】
４つの化合物を混合して、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。４つの化合物は、４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゾニトリル（２４重量％）、４−（４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゾニトリル（３６重量％）、４−（４−ヘプチルシクロヘキシル）ベンゾニトリル（２５重量％）、および４−（４−ペンチルシクロヘキシル）−４’−シアノビフェニル（１５重量％）であった。
【０１９７】
母液晶Ａの物性値は次のとおりであった。上限温度（ＮＩ）＝７１．７℃；粘度（η２０）＝２７．０ｍＰａ・ｓ；光学異方性（Δｎ）＝０．１３７；誘電率異方性（Δε）＝１１．０。
【０１９８】
この母液晶Ａに実施例３に記載の（１−４５）を１５重量％添加して物性値を測定した。その結果、誘電率異方性（Δε）＝１６．９３であった。
【０１９９】
この母液晶Ａに実施例４に記載の（１−５５）を１５重量％添加して物性値を測定した。その結果、誘電率異方性（Δε）＝２２．９３であった。
【０２００】
［比較例１］
比較化合物（ｓ−１）を合成し、この化合物の１５重量％と母液晶Ａの８５重量％とからなる組成物を調製し、［実施例３］と同様にして物性値を測定した。その結果、この化合物のΔεは２．３となり、本願化合物（１−４５）および（１−５５）の方が正に大きなΔεを有することが分かった。
【０２０１】
［比較例２］
比較化合物（ｓ−２）を合成し、この化合物の１５重量％と母液晶Ａの８５重量％とからなる組成物を調製し、［実施例３］と同様にして物性値を測定した。その結果、この化合物のΔεは３．６となり、本願化合物（１−４５）および（１−５５）の方が正に大きなΔεを有することが分かった。
【０２０２】
（組成物例１〜１３）
さらに、化合物（１）を含む本発明の代表的な組成物例１〜１３について、組成物の成分である化合物とその割合（重量％）、および物性値を示した。
各組成物例に含まれる化合物は表１の取り決めに従い、左末端基、結合基、環構造、および右末端基の記号によって表示した。記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号である。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トランスである。末端基の記号がない場合は、末端基が水素であることを意味する。
【０２０３】
2011251931.tif 000057
【０２０４】
また、各組成物例の物性値を測定して示した。具体的には、ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）、ネマチック相の下限温度（ＴＣ；℃）、化合物の相溶性、粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）、光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）、誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）およびしきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）を測定して示した。物性値の測定は、日本電子機械工業規格（Standard of Electronic 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に従い、具体的には以下のように測定した。
【０２０５】
ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）：偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱した。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測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。
【０２０６】
ネマチック相の下限温度（ＴＣ；℃）：ネマチック相を有する試料を０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶（またはスメクチック相）に変化したとき、ＴＣを≦−２０℃と記載する。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
【０２０７】
化合物の相溶性：類似の構造を有する幾つかの化合物を混合してネマチック相を有する母液晶を調製した。測定する化合物とこの母液晶とを混合した組成物を得た。混合する割合の一例は、１５％の化合物と８５％の母液晶である。この組成物を−２０℃、−３０℃のような低い温度で３０日間保管した。この組成物の一部が結晶（またはスメクチック相）に変化したか否かを観察した。必要に応じて混合する割合と保管温度とを変更した。このようにして測定した結果から、結晶（またはスメクチック相）が析出する条件および結晶（またはスメクチック相）が析出しない条件を求めた。これらの条件が相溶性の尺度である。
【０２０８】
粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：粘度の測定にはＥ型粘度計を用いた。
【０２０９】
光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、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（rubbing）したあと、試料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。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。試料が組成物のときはこの方法によって光学異方性を測定した。試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあと光学異方性を測定した。化合物の光学異方性は外挿値である。
【０２１０】
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあと誘電率異方性を測定した。化合物の誘電率異方性は外挿値である。
１）誘電率異方性が正である組成物：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。
２）誘電率異方性が負である組成物：ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε‖）を測定した。ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（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。
【０２１１】
しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあとしきい値電圧を測定した。化合物のしきい値電圧は外挿値である。
１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が（０．５／Δｎ）μｍであり、ツイスト角が８０度である、ノーマリーホワイトモード（normally white mode）の液晶表示素子に試料を入れた。Δｎは上記の方法で測定した光学異方性の値である。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が９０％になったときの電圧の値を測定した。
２）誘電率異方性が負である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍであり、ホメオトロピック配向に処理したノーマリーブラックモード（normally black mode）の液晶表示素子に試料を入れた。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が１０％になったときの電圧の値を測定した。
【０２１２】
らせんピッチ（２０℃で測定；μｍ）：らせんピッチの測定には、カノのくさび型セル法を用いた。カノのくさび型セルに試料を注入し、セルから観察されるディスクリネーションラインの間隔（ａ；単位はμｍ）を測定した。らせんピッチ（Ｐ）は、式Ｐ＝２・ａ・ｔａｎθから算出した。θは、くさび型セルのおける２枚のガラス板間の角度である。
【０２１３】
弾性定数（Ｋ１１：広がり（spray）弾性定数、Ｋ３３：曲げ（bend）弾性定数；２５℃で測定；ｐＮ）：測定には株式会社東陽テクニカ製のＥＣ−１型弾性定数測定器を用いた。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍである垂直配向セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトから０ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量（Ｃ）と印加電圧（Ｖ）の値を『液晶デバイスハンドブック』（日刊工業新聞社）、７５頁にある式（２．９８）、式（２．１０１）を用いてフィッティングし、式（２．１００）から弾性定数の値を得た。
【０２１４】
（組成物例１）
３−ＧｄＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−１５）                  ６％
３−ＧｄＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−３１）                  ３％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ                        （５−１４）                  ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ                        （５−１４）                  ４％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ                        （５−１４）                  ６％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ                （５−１５）                １６％
３−ＨＢ−Ｏ２                              （１２−５）                １０％
３−ＨＨ−４                                （１２−１）                  ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ                              （３−１）                    ３％
３−ＨＨＢ−１                              （１３−１）                  ８％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                            （１３−１）                  ４％
３−ＨＢＥＢ−Ｆ                            （３−３７）                  ４％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ                            （３−１０）                  ７％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ                            （３−１０）                  ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                          （１３−１７）                ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                          （１３−１７）                ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                          （１３−１７）                ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２                      （１３−１８）                ５％
ＮＩ＝７９．８℃；Δｎ＝０．１３２；Δε＝３８．４；Ｖｔｈ＝１．０１Ｖ．
【０２１５】
（組成物例２）
３−ＧｄＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−４５）                  ３％
３−ＧｄＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−５５）                  ３％
２−ＨＢ−Ｃ                                （５−１）                    ５％
３−ＨＢ−Ｃ                                （５−１）                  １２％
３−ＨＢ−Ｏ２                              （１２−５）                １５％
２−ＢＴＢ−１                              （１２−１０）                ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ                              （３−１）                    ４％
３−ＨＨＢ−１                              （１３−１）                  ８％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                            （１３−１）                  ５％
３−ＨＨＢ−３                              （１３−１）                １４％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ                            （３−１０）                  ４％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ                            （３−１０）                  ４％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ３％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−３）                    ３％
ＮＩ＝１００．４℃；Δｎ＝０．１０２；Δε＝５．２；Ｖｔｈ＝２．３８Ｖ；η＝２２．７ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１６】
（組成物例３）
３−ＧｄＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−１５）                  ４％
３−ＨＧｄＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−１１５）                ３％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ                        （５−１４）                  ８％
３−ＨＢ−Ｃ                                （５−１）                    ４％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ                                （５−１）                    ８％
１Ｖ−ＨＢ−Ｃ                              （５−１）                    ８％
３−ＨＢ−Ｏ２                              （１２−５）                  ３％
３−ＨＨ−２Ｖ                              （１２−１）                １４％
３−ＨＨ−２Ｖ１                            （１２−１）                  ７％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                            （１３−１）                １５％
３−ＨＨＢ−１                              （１３−１）                  ５％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ                            （３−１０）                  ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                          （１３−１７）                ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                          （１３−１７）                ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                          （１３−１７）                ５％
ＮＩ＝９０．０℃；Δｎ＝０．１２５；Δε＝８．８；Ｖｔｈ＝１．９８Ｖ；η＝１６．９ｍＰａ・ｓｅｃ．
上記組成物１００部にＯｐ０５を０．２５部添加したときのピッチは６０．７μｍであった。
【０２１７】
（組成物例４）
３−ＧｄＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−３１）                  ３％
３−ＧｄＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−４５）                  ３％
５−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ                        （５−１４）                  ５％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ                                （５−１）                  １１％
５−ＰｙＢ−Ｃ                              （５−９）                    ６％
４−ＢＢ−３                                （１２−８）                １１％
３−ＨＨ−２Ｖ                              （１２−１）                １０％
５−ＨＨ−Ｖ                                （１３−１）                １１％
Ｖ−ＨＨＢ−１                              （１３−１）                  ７％
Ｖ２−ＨＨＢ−１                            （１３−１）                １１％
３−ＨＨＢ−１                              （１３−１）                  ９％
１Ｖ２−ＨＢＢ−２                          （１３−４）                １０％
３−ＨＨＥＢＨ−３                          （１４−６）                  ３％
ＮＩ＝８４．４℃；Δｎ＝０．１１４；Δε＝５．８；Ｖｔｈ＝２．０３Ｖ；η＝１９．４ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１８】
（組成物例５）
３−ＧｄＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−５５）                  ４％
３−ＨＧｄＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−１１５）                ４％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ                （５−１５）                  ６％
３−ＨＢ−Ｃ                                （５−１）                １２％
２−ＢＴＢ−１                              （２）                      １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ                            （１２−１）                ３０％
３−ＨＨＢ−１                              （１３−１）                  ２％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１                          （１３−１）                  ８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１                        （１３−１）                １１％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                          （１３−１７）                ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                          （１３−１７）                ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                          （１３−１７）                ４％
ＮＩ＝８１．４℃；Δｎ＝０．１２８；Δε＝７．３；Ｖｔｈ＝１．９５Ｖ；η＝１７．２ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１９】
（組成物例６）
３−ＧｄＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３                  （１−１７）                  ４％
５−ＧｄＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−３５）                  ４％
５−ＨＢ−ＣＬ                              （２−２）                  １６％
３−ＨＨ−４                                （１２−１）                １２％
３−ＨＨ−５                                （１２−１）                  ４％
３−ＨＨＢ−Ｆ                              （３−１）                    ４％
３−ＨＨＢ−ＣＬ                            （３−１）                    ３％
４−ＨＨＢ−ＣＬ                            （３−１）                    ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                  １０％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ９％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ５％
７−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ４％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２３）                  ４％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５                        （１４−１）                  ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （４−６）                  ２％
４−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （４−６）                  ３％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （４−６）                  ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （４−１５）                  ３％
４−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （４−１５）                  ３％
【０２２０】
（組成物例７）
１Ｖ２−ＧｄＢＢ−Ｆ                        （１−４７）                  ４％
３−ＨＧｄＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３                （１−１２７）                ３％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−３）                    ９％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１５）                  ８％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１５）                  ８％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１５）                  ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−２４）                ２１％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−２４）                ２０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−２７）                  ４％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （４−６）                    ３％
５−ＨＨＥＢＢ−Ｆ                          （４−１７）                  ２％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                （４−１５）                  ３％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４                        （１４−４）                  ３％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５                        （１４−４）                  ４％
【０２２１】
（組成物例８）
３−ＧｄＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−１５）                  ４％
３−ＧｄＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−３１）                  ４％
５−ＨＢ−Ｆ                                （２−２）                  １２％
６−ＨＢ−Ｆ                                （２−２）                    ９％
７−ＨＢ−Ｆ                                （２−２）                    ７％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                        （３−１）                    ７％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                        （３−１）                    ７％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                        （３−１）                    ７％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                        （３−１）                    ５％
３−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３                      （３−４）                    ４％
５−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３                      （３−４）                    ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ２Ｈ            （３−３）                    ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ３              （３−３）                    ５％
３−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ                      （３−５）                    ３％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２３）                  ６％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２３）                  ６％
５−ＨＢＢＨ−３                            （１４−１）                  ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３                      （１４−２）                  ３％
ＮＩ＝７８．４℃；Δｎ＝０．０８４；Δε＝５．３；Ｖｔｈ＝２．０１Ｖ；η＝１７．８ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２２２】
（組成物例９）
３−ＧｄＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （１−１５）                  ３％
３−ＧｄＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−４５）                  ３％
５−ＨＢ−ＣＬ                              （２−２）                    ７％
３−ＨＨ−４                                （１２−１）                  ８％
３−ＨＨＢ−１                              （１３−１）                  ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−３）                    ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−２４）                ２０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−２４）                １５％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１２）                １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１２）                  ３％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１２）                  ３％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−３９）                  ３％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−３９）                  ３％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−３９）                  ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （４−６）                    ６％
ＮＩ＝７９．３℃；Δｎ＝０．１０１；Δε＝８．９；Ｖｔｈ＝１．４８Ｖ；η＝２６．２ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２２３】
（組成物例１０）
３−ＧｄＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−３１）                  ３％
３−ＧｄＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ            （１−５５）                  ３％
３−ＨＢ−ＣＬ                              （２−２）                    ２％
５−ＨＢ−ＣＬ                              （２−２）                    ４％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３                        （３−１）                    ５％
３−Ｈ２ＨＢ−ＯＣＦ３                      （３−１３）                  ５％
５−Ｈ４ＨＢ−ＯＣＦ３                      （３−１９）                １５％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ５％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ５％
３−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３              （３−２１）                  ８％
５−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３              （３−２１）                １０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１５）                  ５％
５−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−２１）                  ７％
２−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ                      （３−２６）                  ５％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ                      （３−２６）                  ８％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−３９）                  ５％
ＮＩ＝７２．１℃；Δｎ＝０．０９７；Δε＝９．３；Ｖｔｈ＝１．７０Ｖ；η＝３０．９ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２２４】
（組成物例１１）
３−ＨＧｄＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−１１５）                ３％
３−ＧｄＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３                  （１−１７）                  ２％
５−ＨＢ−ＣＬ                              （２−２）                  １５％
７−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                      （２−４）                    ３％
３−ＨＨ−４                                （１２−１）                １０％
３−ＨＨ−５                                （１２−１）                  ５％
３−ＨＢ−Ｏ２                              （１２−５）                １５％
３−ＨＨＢ−１                              （１３−１）                  ８％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                            （１３−１）                  ５％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                        （３−２）                    ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−３）                    ６％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１５）                  ５％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１５）                  ２％
【０２２５】
（組成物例１２）
５−ＧｄＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−３５）                  ３％
１Ｖ２−ＧｄＢＢ−Ｆ                        （１−４７）                  ３％
５−ＨＢ−ＣＬ                              （２−２）                    ３％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ                          （２−３）                    ７％
３−ＨＨ−４                                （１２−１）                  ９％
３−ＨＨ−ＥＭｅ                            （−）                      ２０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ                            （３−１０）                  ８％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ                            （３−１０）                  ８％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１２）                １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１２）                  ５％
４−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１０３）                ５％
５−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１０３）                ６％
２−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１０６）                ４％
３−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （３−１０６）                ５％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−１０９）                ４％
【０２２６】
（組成物例１３）
３−ＧｄＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                  （１−３１）                  ３％
３−ＨＧｄＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３                （１−１２７）                ３％
３−ＨＢ−Ｏ２                              （１２−５）                １０％
５−ＨＢ―ＣＬ                              （２−２）                  １３％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                    （３−２４）                  ７％
３−ＰｙＢ（Ｆ）−Ｆ                        （２−１５）                １０％
５−ＰｙＢ（Ｆ）−Ｆ                        （２−１５）                １０％
３−ＰｙＢＢ−Ｆ                            （３−８０）                １０％
４−ＰｙＢＢ−Ｆ                            （３−８０）                  ７％
５−ＰｙＢＢ−Ｆ                            （３−８０）                １０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                      （１４−５）                １０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                      （１４−５）                  ７％
【産業上の利用可能性】
【０２２７】
本発明は、他の液晶材料との相溶性に優れ、小さなΔｎの値を有し、ビシクロオクタンを有する新規な液晶化合物を提供する。
また、本発明は、この液晶化合物を成分として、この化合物を構成する環、置換基、結合基などを適当に選択することにより、所望の物性を有する上記の特徴を備えた新たな液晶組成物を提供し、さらにこの液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子を提供する。