(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（I）
【化１】
0004151115.tif 000025
（式中、R1は炭素原子数1〜16のアルキル基もしくはアルコキシル基又は炭素原子数2〜16のアルケニル基もしくはアルケニルオキシ基を表わし、環A及び環Bはそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロヘキシレン基、フッ素置換されていてもよい1,4-フェニレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基又はピラジン-2,5-ジイル基を表わし、L及びMはそれぞれ独立的に、単結合、-C≡C-あるいは-CH2CH2-を表わし、nは0、1又は2を表わし、n=2の場合2個の環B及びMは互いに同一であっても異なっていてもよく、Xはフッ素原子あるいは水素原子を表わし、R2は不斉炭素原子を有する炭素原子数4〜12のアルキル基を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置である。）で表わされる光学活性化合物。
【請求項２】
R1が炭素原子数1〜10のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基を表わし、環A及び環Bがそれぞれ独立的に、フッ素原子により置換されていてもよい1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表わすことを特徴とする請求項1記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
【請求項３】
Xがフッ素原子であることを特徴とする請求項2記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
【請求項４】
nが0又は1であることを特徴とする請求項3記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
【請求項５】
R2が炭素原子数4〜12の1-メチルアルキル基又は炭素原子数5〜12の2-メチルアルキル基を表わすことを特徴とする請求項4記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
【請求項６】
R1が炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基を表わすことを特徴とする請求項5記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
【請求項７】
請求項1乃至6記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物を含有する液晶組成物。
【請求項８】
キラルネマチック相を呈することを特徴とする請求項7記載の液晶組成物。
【請求項９】
請求項7又は8記載の液晶組成物を用いて構成される液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学的液晶表示材料として有用な新規光学活性化合物、それを含有する液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いられるようになっている。液晶表示方式としては、その代表的なものにTN（捩れネマチック）型、STN（超捩れネマチック）型、DS（動的光散乱）型、GH（ゲスト・ホスト）型あるいはFLC（強誘電性液晶）等が知られているが、このうち現在最もよく用いられているのはTN型及びSTN型である。また駆動方式としても従来のスタティック駆動からマルチプレックス駆動が一般的になり、更に単純マトリックス方式、最近では高精細表示の可能なアクティブマトリックス方式が実用化されている。
この上記TN型あるいはSTN型液晶表示に用いられる液晶材料には、通常ネマチック液晶に、少量の光学活性な液晶性化合物をドーパントとして添加したキラルネマチック液晶が用いられているが、この光学活性液晶性化合物には以下のような特性が要求されている。イ）  少量の添加でも充分な螺旋を誘起すること。ロ）極性が小さく、化学的に安定であること。ハ）  螺旋ピッチの温度依存性が小さいこと。ニ）  閾値電圧を高くしないこと。
【０００３】
現在汎用されている光学活性液晶性化合物の例を以下にあげる。
【０００４】
【化２】
0004151115.tif 000002
【０００５】
しかしながら、式（A）〜（C）ともに、化学的には比較的安定であるが、その分子内にシアノ基やエステル基など極性の強い基が存在するため、例えば上述のアクティブマトリックス駆動を行った場合、高い電圧保持率を得難いという問題点もあった。また、これらの化合物は特にアクティブマトリックス駆動用のホスト液晶と比較すると高極性のため、その混合物を例えばシリカゲル等の吸着剤を用いて精製した場合に、その含有量が減少し、ピッチの再調整が必要となる等の問題点も存在した。
【０００６】
また、1-メチルアルコキシル基を有する光学活性な液晶化合物も報告されている。例えば式（D）
【０００７】
【化３】
0004151115.tif 000003
【０００８】
の光学活性化合物では分子中に極性の強い基を含まないため、高い電圧保持率を得ることが可能である。しかしながら、式（D）の誘起する螺旋のピッチは、前記式（B）、式（C）等と比較するとかなり長いという問題点があり、充分とはいえなかった。
【０００９】
さらに本発明者らは、上記の条件を満たす光学活性化合物として式（E）
【００１０】
【化４】
0004151115.tif 000004
【００１１】
を開発し発表している（特開平8-259483号公報に記載）。この系列の化合物は、前述の諸特性は優れているが、合成時に微量の異性体、式（F）
【００１２】
【化５】
0004151115.tif 000005
【００１３】
が副生するため、精製が困難となり製造コストの上昇という問題点があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、以上の目的に応じ、ネマチック液晶に少量添加することにより充分な螺旋ピッチを誘起し、且つその温度依存性が少なく、更に化学的に安定であって、シアノ基やエステル基といった極性基を含まず、アクティブマトリックス駆動を行っても、充分な電圧保持率が得れらるような新規な光学活性液晶性化合物を提供することにあり、更にそれを含有する液晶組成物、これを用いて構成される液晶素子を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、
1．一般式（I）
【００１６】
【化６】
0004151115.tif 000006
【００１７】
（式中、R1は炭素原子数1〜16のアルキル基もしくはアルコキシル基又は炭素原子数2〜16のアルケニル基もしくはアルケニルオキシ基を表わし、環A及び環Bはそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロヘキシレン基、フッ素置換されていてもよい1,4-フェニレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基又はピラジン-2,5-ジイル基を表わし、L及びMはそれぞれ独立的に、単結合、-C≡C-あるいは-CH2CH2-を表わし、nは0、1又は2を表わし、n=2の場合2個の環B及びMは互いに同一であっても異なっていてもよく、Xはフッ素原子あるいは水素原子を表わし、R2は不斉炭素原子を有する炭素原子数4〜12のアルキル基を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置である。）で表わされる光学活性化合物。
2．R1が炭素原子数1〜10のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基を表わし、環A及び環Bがそれぞれ独立的に、フッ素原子により置換されていてもよい1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表わすことを特徴とする上記1記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
3．Xがフッ素原子であることを特徴とする上記2記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
4．nが0又は1であることを特徴とする上記3記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
5．R2が炭素原子数4〜12の1-メチルアルキル基又は炭素原子数5〜12の2-メチルアルキル基を表わすことを特徴とする上記4記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
6．R1が炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基を表わすことを特徴とする上記5記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物。
7．上記1乃至6記載の一般式（I）で表わされる光学活性化合物を含有する液晶組成物。
8．キラルネマチック相を呈することを特徴とする上記7記載の液晶組成物。
9．上記7又は8記載の液晶組成物を用いて構成される液晶素子。
を前記課題を解決するための手段として見出した。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一例について説明する。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するために、一般式（I）
【００２０】
【化７】
0004151115.tif 000007
【００２１】
（式中、R1は炭素原子数1〜16のアルキル基もしくはアルコキシル基又は炭素原子数2〜16のアルケニル基もしくはアルケニルオキシ基を表わし、環A及び環Bはそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロヘキシレン基、フッ素置換されていてもよい1,4-フェニレン基、トランス-1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基又はピラジン-2,5-ジイル基を表わし、L及びMはそれぞれ独立的に、単結合、-C≡C-あるいは-CH2CH2-を表わし、nは0、1又は2を表わし、n=2の場合2個の環B及びMは互いに同一であっても異なっていてもよく、Xはフッ素原子あるいは水素原子を表わし、R2は不斉炭素原子を有する炭素原子数4〜12のアルキル基を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置である。）で表わされる光学活性化合物を提供する。
【００２２】
このなかでも特に、R1が炭素原子数1〜10のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基を表わし、環A及び環Bがそれぞれ独立的に、フッ素原子により置換されていてもよい1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表わすことが好ましく、このとき、Xがフッ素原子であることが好ましく、nが0又は1であることが好ましく、R2が炭素原子数4〜12の1-メチルアルキル基又は炭素原子数5〜12の2-メチルアルキル基を表わすことが好ましい。
【００２３】
このうち、更には、nが1であるとき、環A及び環Bが共にトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、L及びMが共に単結合である場合が好ましく、同様にnが1であるとき、環A及び環Bのうちいずれか一方がトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、他方が1,4-フェニレン基であり、L及びMがそれぞれ独立的に単結合又は-C≡C-を表わす場合も好ましい。また、nが0であるとき、環Aが1,4-フェニレン基であり、Lは単結合である場合が好ましい。また、これらの場合、R1が炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基であることが好ましい。
【００２４】
一般式（I）は、そのR1、R2、A、B、L、M、n、Xの選択によって非常に多数の化合物を含有するものであるが、これらの化合物のなかでは、以下の一般式（Ia）〜（Iｒ）
【００２５】
【化８】
0004151115.tif 000008
【００２６】
【化９】
0004151115.tif 000009
【００２７】
【化１０】
0004151115.tif 000010
【００２８】
（式中、Raは炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基を、Rbは炭素原子数2〜7の直鎖状アルケニル基を表わし、Rcは不斉炭素原子を含む炭素原子数4〜10の1-メチルアルキル基又は炭素原子数5〜10の2-メチルアルキル基を表わす。）で表わされる化合物が好ましく、なかでも一般式（Ia）、（Ib）、（Ic）、（Id）、（Ie）、（Ih）、（Ii）、（Ik）、（Il）、（Im）、（IN）、（Io）及び（Ip）で表わされる化合物が特に好ましく、なかでも一般式（Ia）、（Iｅ）、（Iｈ）、（Iｉ）及び（Iｋ）で表わされる化合物が特に好ましい。
【００２９】
一般式（I）で表わされる各化合物は、例えば、以下のようにして製造することができる。
一般式（II）
【００３０】
【化１１】
0004151115.tif 000011
【００３１】
（式中、R1、環A、環B、L、M、n及びXは一般式（I）におけると同じ意味を表わし、Yはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、p-トルエンスルホニル基、メタンスルホニル基あるいはトリフルオロメタンスルホニル基等の脱離基を表す。）で表わされる化合物と一般式（III）
【００３２】
【化１２】
0004151115.tif 000012
【００３３】
（式中、R2は一般式（I）におけると同じ意味を表わす。）で表わされる光学活性アルコールのアルコラートとを反応させることにより、一般式（I）の化合物を得ることができる。
【００３４】
ここで原料として用いた一般式（II）の化合物は、例えば、特開平2-233626号公報、特表平4-501576号公報、特表平4-501270号公報、特開平6-247886号公報、特開平3-66632号公報、特開昭61-282328号公報、特開昭57-154135号公報、特開昭64-36号公報等に記載されている方法により製造することができる。
【００３５】
この方法によると、液晶骨格への不斉基の導入が光学活性2級アルコールの場合でも不斉中心における反応とはならないために、光学純度の低下がなく、反応収率もより良好であるという長所を有する。
【００３６】
あるいは一般式（I）の化合物は、一般式（IV）
【００３７】
【化１３】
0004151115.tif 000013
【００３８】
（式中、R1、環A、環B、L、M、n及びXは一般式（I）におけると同じ意味を表わす。）で表わされる化合物を強塩基存在下にフェノラートとし、これを一般式（V）
【００３９】
【化１４】
0004151115.tif 000014
【００４０】
（式中、R2は一般式（I）におけると同じ意味を表わし、Ｗは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子あるいはｐ-トルエンスルホニル基等の脱離基を表わす。）で表わされる光学活性化合物と反応させることによっても得ることができる。
【００４１】
ここで一般式（IV）の化合物は、一般式（II）の化合物をt-ブトキシカリウムと反応させた後、脱イソブチレンするか、あるいはベンジルアルコールのアルコラートと反応させた後に接触還元により脱ベンジル化するか、あるいは上述の一般式（II）の製造法と同様にして、一般式（VI）
【００４２】
【化１５】
0004151115.tif 000015
【００４３】
（式中、R1、環A、環B、L、M、n及びXは一般式（I）におけると同じ意味を表わす。）で表わされる化合物を製造し、これの脱メチル化によっても得ることができる。
斯くして製造された一般式（I）で表わされる化合物の代表例を第1表に掲げる。
【００４４】
【表１】
0004151115.tif 000016
【００４５】
第1表からわかるように、一般式（I）の化合物は油状物であって液晶性は示さない。しかしながら、一般式（I）の化合物は、通常用いられる液晶化合物あるいは組成物との相溶性に優れており、保存中に析出や相分離が生じる危険性は小さい。しかも、そのホスト液晶に対する添加量は通常少量で充分であり、その範囲では液晶相温度範囲を狭くすることもほとんどない。
【００４６】
従って、一般式（I）の化合物は、他のネマチック液晶化合物との混合物の状態で、TN型あるいはSTN型といった電界効果型表示セルの材料として、好適に使用することができる。しかも一般式（I）の化合物は、その分子内にシアノ基やエステル結合などの強い極性基を有さないため、大きい比抵抗と高い電圧保持率を得ることが容易である。そのため、アクティブマトリックス駆動用液晶材料の構成成分としても適している。本発明はその第二として、このように一般式（I）で表わされる化合物の少なくとも1種類をその構成成分として含有する液晶組成物を提供するものである。また、これを用いて構成される液晶素子をも提供する。
【００４７】
この組成物中において、一般式（I）で表わされる化合物と混合して使用することのできるネマチック液晶化合物の好ましい代表例としては、例えば、4-置換安息香酸4-置換フェニル、4-置換シクロヘキサンカルボン酸4-置換フェニル、4-置換シクロヘキサンカルボン酸4’-置換ビフェニリル、4-（4-置換シクロヘキサンカルボニルオキシ）安息香酸4-置換フェニル、4-（4-置換シクロヘキシル）安息香酸4-置換フェニル、4-（4-置換シクロヘキシル）安息香酸4-置換シクロヘキシル、4,4’-置換ビフェニル、1-（4-置換シクロヘキシル）-4-置換ベンゼン、4,4’-置換ビシクロヘキサン、1-[2-（4-置換シクロヘキシル）エチル]-4-置換ベンゼン、1-（4-置換シクロヘキシル）-2-（4-置換シクロヘキシル）エタン、4,4”-置換ターフェニル、4-（4-置換シクロヘキシル）-4’-置換ビフェニル、4-[2-（4-置換シクロヘキシル）エチル]-4’-置換ビフェニル、4-（4-置換フェニル）-4’-置換ビシクロヘキサン、4-[2-（4-置換シクロヘキシル）エチル]-4’-置換ビフェニル、4-[2-（4-置換シクロヘキシル）エチル]シクロヘキシル-4’-置換ベンゼン、4-[2-（4-置換フェニル）エチル]-4’-置換ビシクロヘキサン、1-（4-置換フェニルエチニル）-4-置換ベンゼン、1-（4-置換フェニルエチニル）-4-（4-置換シクロヘキシル）ベンゼン、2-（4-置換フェニル）-5-置換ピリミジン、2-（4’-置換ビフェニリル）-5-置換ピリミジン及び上記各化合物においてベンゼン環が側方置換基を有する化合物等を挙げることができる。
【００４８】
このうちアクティブマトリックス駆動用としては4,4’-置換ビフェニル、1-（4-置換シクロヘキシル）-4-置換ベンゼン、4,4’-置換ビシクロヘキサン、1-[2-（4-置換シクロヘキシル）エチル]-4-置換ベンゼン、1-（4-置換シクロヘキシル）-2-（4-置換シクロヘキシル）エタン、4,4”-置換ターフェニル、4-（4-置換シクロヘキシル）-4’-置換ビフェニル、4-[2-（4-置換シクロヘキシル）エチル]-4’-置換ビフェニル、4-（4-置換フェニル）-4’-置換ビシクロヘキサン、4-[2-（4-置換シクロヘキシル）エチル]-4’-置換ビフェニル、4-[2-（4-置換シクロヘキシル）エチル]シクロヘキシル-4’-置換ベンゼン、4-[2-（4-置換フェニル）エチル]-4’-置換ビシクロヘキサン、1-（4-置換フェニルエチニル）-4-置換ベンゼン、1-（4-置換フェニルエチニル）-4-（4-置換シクロヘキシル）ベンゼン及び上記においてベンゼン環がフッ素置換されている化合物が適している。
【００４９】
更に、一般式（I）の化合物の、ドーパントとしての優れた効果は以下のように明らかである。
ネマチック液晶材料として汎用のホスト液晶（H）
【００５０】
【化１６】
0004151115.tif 000017
【００５１】
（式中、「%」は「重量%」を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。）のN（ネマチック）相の上限温度は73.8℃であった。次に、このホスト液晶（H）99重量%及び第1表中の（No.1）の化合物1重量%からなるキラルネマチック（N*）液晶組成物（MH-1）を調製したところ、そのN*相の上限温度は72.7℃と、ホスト液晶（H）と比較してほとんど変化しなかった。
【００５２】
また、この（MH-1）の室温（25℃）における螺旋のピッチは15.2μｍと短かった。
次に、アクティブマトリックス駆動用として好適なホスト液晶（J）
【００５３】
【化１７】
0004151115.tif 000018
【００５４】
の80℃における電圧保持率は97．5%であった。次に、ホスト液晶（J）90重量%及び本発明の（Nｏ.1）の化合物10重量%からなるキラルネマチック(N*)液晶組成物（MJ-1）を調製した。この（MJ-1）の80℃における電圧保持率を測定したところ、97．2%とほとんど低下していなかった。
また、この（MJ-1）5.0gをヘキサン20mlに溶解し、高さ15cmのカラムに充填したシリカゲル25gに吸着させ、ついでヘキサン300mlで溶出させた。溶質を含むフラクションを併せ濃縮して（MJ-1）5.0gを回収した。この回収した組成物をホスト液晶（J）で2倍に希釈し、そのピッチを測定したところ、室温（25℃）において、2.8μmであった。カラム処理により精製する前の（MJ-1）を同様に希釈して測定したピッチは2.8μmであったので、カラム精製によりピッチはほとんど変化していないことがわかる。
【００５５】
これに対し、前述の式（C）の化合物10重量%及びホスト液晶（J）90重量%からなる比較のキラルネマチック(N*)液晶組成物（MJ-C）を調製し、同様にして80℃における電圧保持率を測定したところ91．8%と低くなった。また、この組成物を同様にしてシリカゲルカラムを用いて精製し、ホスト液晶（J）で2倍に希釈してその室温におけるピッチを測定したところ、8．9μｍであった。カラム処理により精製する前の（MJ-C）を同様に希釈して測定したピッチは5．4μｍであったので、カラム精製によりピッチは大きく変化（増大）したことが明らかである。
【００５６】
次に、比較のために、前述の式（D）の化合物1重量%及びホスト液晶（H）99重量%からなる比較のキラルネマチック（N*）液晶組成物（MH-D）を調製した。この組成物の室温におけるピッチを測定したところ54.4μmであり、（MH-1）と比較して、約3倍以上も大きくなってしまった。
以上のように、本発明の一般式（I）の化合物はホスト液晶に添加することにより、その温度範囲を狭くすることなく、少量の添加でも充分短い螺旋ピッチを誘起し、その螺旋ピッチの温度依存性が比較的小さいという特性を有する。更に、アクティブマトリックス用組成物に用いた場合、容易に高い電圧保持率を得ることが可能であり、しかもホスト液晶材料と同様に低い極性を有するため、組成物のシリカゲルカラム精製を行ってもその組成比が変化せず、従ってピッチも変化せずその再調整の必要もないことがわかる。
【００５７】
次に、前述の式（E）の化合物1重量%及びホスト液晶（H）99重量%からなる比較のキラルネマチック（N*）液晶組成物（MH-E）を調製した。この組成物の室温におけるピッチを測定したところ10.7μmであり、（MH-1）と比較してかなり小さい値を示した。しかし、式（E）の化合物は合成過程で式（F）
【００５８】
【化１８】
0004151115.tif 000019
【００５９】
の化合物が微量に副生することが避けられないため、単離収率の低下を招いていた。一方、一般式（I）の化合物は（F）に相当する副生成物を生じる可能性が全くないため、単離の工程を短縮することができるという大きな利点を有している。
【００６０】
以上のことから、本発明の一般式（I）の化合物は、ネマチック液晶用キラルドーパントとして、特にアクティブマトリックス駆動用液晶材料の構成成分として、非常に優れていることがわかる。
【００６１】
また、本発明の一般式（I）の化合物は、強誘電性液晶材料用キラルドーパントとしても好適に用いることができる。強誘電性液晶材料において、キラルドーパントに大きく依存する物性としては螺旋ピッチと自発分極をあげることができる。通常の表面安定化強誘電性液晶表示（SSFLC）においては、その螺旋ピッチは充分長いことが要求されるが、短い螺旋ピッチが要求される表示方式（SBF、DHF等）も存在する。これらのそれぞれに応じてその螺旋ピッチを調整する必要があるわけであるが、キラルドーパントの添加はもう一つの特性である自発分極に大きな影響を与える。良好な表示を得るためには自発分極においても望ましい値に設定する必要があるが、キラルドーパントの誘起する螺旋ピッチと自発分極は密接に相関するため、組成物の自発分極だけあるいはピッチだけを調整することはなかなか困難であった。ところが、本発明の一般式（I）の化合物はキラルドーパントとして、螺旋ピッチを強く誘起するが、自発分極はほとんど誘起しないという特性を有する。従って、自発分極を変化させずに組成物の螺旋ピッチを容易に調整することが可能である。
【００６２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６３】
なお、相転移温度の測定は温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計（DSC）を併用して行った。また、化合物の構造は核磁気共鳴スペクトル（1H-NMR）、質量スペクトル（MS）等により確認した。NMRにおけるCDCl3は溶媒を表わし、sは1重線、dは2重線、tは3重線、ｍは多重線を表わし、例えばttは3重の3重線を表わし、Jはカップリング定数を表わす。IRにおけるNeatは液膜による、KBrは錠剤成型による測定を表わす。また、組成比における「%」は「重量%」を表わす。
（実施例1）  （S）-トランス-4'-（4-プロピルシクロヘキシル）-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロビフェニル（第1表中のNo.1の化合物）の合成
【００６４】
【化１９】
0004151115.tif 000020
【００６５】
（S）-2-オクタノール5.4gをジメチルホルムアミド（DMF）12mlに溶解し、DMF8mlに懸濁させた水素化ナトリウム1.27g中に滴下した。5℃で1時間攪拌してアルコラートを生成させ、これにトランス-4'-（4-プロピルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロビフェニル10gのDMF16mlとテトラヒドロフラン（THF）8ml溶液を滴下した。室温で2時間攪拌した後、水にあけ、ヘキサンで抽出した。ヘキサン層を併せ、水で洗滌後、溶媒を溜去して得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）を用いて精製して、無色油状の（S）-トランス-4'-（4-プロピルシクロヘキシル）-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロビフェニル7.2gを得た。
NMR：δ=0.83〜1.87（ｍ, 42H）, 2.32（tt, J=12 and 3Hｚ, 1H）, 4.31（Sｅｘtｅt, J=6Hｚ, 1H）, 6.52〜6.58（ｍ, 2H）, 7.27（d, J=8Hｚ, 2H）, 7.41（d, J=8Hｚ, 2H）
IR（Nｅat）：1620, 1605, 1520, 1440, 1375, 1335, 1225, 1115, 1080ｃｍ-1実施例1において、トランス-4'-（4-プロピルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロビフェニルに換えて、トランス-4'-（4-エチルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロビフェニル、トランス-4'-（4-ブチルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロビフェニル、トランス-4'-（4-ペンチルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロビフェニルを用いて以下の化合物を得た。
（S）-トランス-4'-（4-エチルシクロヘキシル）-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロビフェニル
（S）-トランス-4'-（4-ブチルシクロヘキシル）-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロビフェニル
（S）-トランス-4'-（4-ペンルシクロヘキシル）-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロビフェニル
実施例1において、トランス-4'-（4-プロピルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロビフェニルに換えて、トランス-4-（3,4,5-トリフルオロフェニル）-トランス-4'-エチルビシクロヘキサン、トランス-4-（3,4,5-トリフルオロフェニル）-トランス-4'-プロピルビシクロヘキサン、トランス-4-（3,4,5-トリフルオロフェニル）-トランス-4'-ブチルビシクロヘキサン、トランス-4-（3,4,5-トリフルオロフェニル）-トランス-4'-ペンチルビシクロヘキサンを用いて以下の化合物を得た。
（S）-トランス-4-[3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロフェニル]-トランス-4'-エチルビシクロヘキサン
（S）-トランス-4-[3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロフェニル]-トランス-4'-プロピルビシクロヘキサン
（S）-トランス-4-[3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロフェニル]-トランス-4'-ブチルビシクロヘキサン
（S）-トランス-4-[3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロフェニル]-トランス-4'-ペンチルビシクロヘキサン
実施例1において、トランス-4'-（4-プロピルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロビフェニルに換えて、1-[4-（トランス-4-エチルシクロヘキシル）フェニルエチニル]3,5-ジフルオロベンゼン、1-[4-（トランス-4-プロピルシクロヘキシル）フェニルエチニル]3,5-ジフルオロベンゼン、1-[4-（トランス-4-ブチルシクロヘキシル）フェニルエチニル]3,5-ジフルオロベンゼン、1-[4-（トランス-4-ペンチルシクロヘキシル）フェニルエチニル]-3,5-ジフルオロベンゼンを用いて以下の化合物を得た。
（S）-1-[4-（トランス-4-エチルシクロヘキシル）フェニルエチニル]-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロベンゼン
（S）-1-[4-（トランス-4-プロピルシクロヘキシル）フェニルエチニル]-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロベンゼン
（S）-1-[4-（トランス-4-ブチルシクロヘキシル）フェニルエチニル]-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロベンゼン
（S）-1-[4-（トランス-4-ペンチルシクロヘキシル）フェニルエチニル]-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロベンゼン
実施例1において、トランス-4'-（プロピルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロビフェニルに換えて、トランス-1-（4-エチルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロベンゼン、トランス-1-（4-プロピルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロベンゼン、トランス-1-（4-ブチルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロベンゼン、トランス-1-（4-ペンチルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロベンゼンを用いて以下の化合物を得た。
（S）-トランス-1-（4-エチルシクロヘキシル）-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロベンゼン
（S）-トランス-1-（4-プロピルシクロヘキシル）-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロベンゼン
（S）-トランス-1-（4-ブチルシクロヘキシル）-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロベンゼン
（S）-トランス-1-（4-ペンチルシクロヘキシル）-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロベンゼン
実施例1において、トランス-4'-（プロピルシクロヘキシル）-3,5-ジフルオロビフェニルに換えて、4'-エチル-3,5-ジフルオロビフェニル、4'-プロピル-3,5-ジフルオロビフェニル、4'-ブチル-3,5-ジフルオロビフェニル、4'-ペンチル-3,5-ジフルオロビフェニルを用いて以下の化合物を得た。
（S）-4'-エチル-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロビフェニル
（S）-4'-プロピル-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロビフェニル
（S）-4'-ブチル-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロビフェニル
（S）-4'-ペンチル-3-（1-メチルヘプチルオキシ）-5-フルオロビフェニル
（実施例2）  液晶組成物の調整(1)
n型ネマチック液晶材料として汎用されるホスト液晶（H）
【００６６】
【化２０】
0004151115.tif 000021
【００６７】
（式中、シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。）を調製した。このホスト液晶（H）のN相の上限温度は73.8℃であった。このホスト液晶（H）99重量%及び（No.1）の化合物1重量%からなるキラルネマチック（N*）液晶組成物（MH-1）を調製したところ、そのN*相の上限温度は72.7℃とほとんど変化しなかった。また、この（MH-1）の室温（25℃）における螺旋のピッチを測定したところ15.2μｍと短かった。
（実施例3）  液晶組成物の調整(2)
アクティブマトリックス駆動用として好適なホスト液晶（J）
【００６８】
【化２１】
0004151115.tif 000022
【００６９】
（式中、シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。）を調製した。この組成物の80℃における電圧保持率は97.5%であった。次に、このホスト液晶（J）90重量%及び（No.1）の化合物10重量%からなるキラルネマチック(N*)液晶組成物（MJ-1）を調製した。この（MJ-1）の80℃における電圧保持率を測定したところ、97.2%とホスト液晶（J）と比較してほとんど低下していなかった。
（実施例4）  実施例3で調製した（MJ-1）をホスト液晶（J）で2倍に希釈し、その螺旋ピッチを測定したところ、2.8μｍであった。つぎに（MJ-1）の5.0gをヘキサン20mlに溶解し、高さ15cmのカラムに充填したシリカゲル（Kieselgel60）25gに吸着させ、ついでヘキサン300mlで溶出させた。溶質を含むフラクションを併せ濃縮したところ、（MJ-1）5.0gを回収できた。この回収した組成物をホスト液晶（J）で2倍に希釈し、そのピッチを測定したところ、室温（25℃）において、2.8μｍであった。
【００７０】
従って、カラム精製によりほとんど変化していないことがわかる。
（比較例1）  比較組成物の調整(1)
ホスト液晶（H）99重量%及び式（D）
【００７１】
【化２２】
0004151115.tif 000023
【００７２】
の（S）-トランス-4-[4-（1-メチルヘプチルオキシ）フェニル]-トランス-4'-プロピルビシクロヘキサン1重量%からなる比較のキラルネマチック(N*)液晶組成物（MH-D）を調製し、実施例1と同様にしてこの組成物の室温（25℃）におけるピッチを測定したところ、54．4μｍと（MH-1）と比較して、約3倍と大きくなってしまった。
（比較例2）  比較組成物の調整(2)
ホスト液晶（J）90重量%及び式（C）
【００７３】
【化２３】
0004151115.tif 000024
【００７４】
のノナン酸コレステリル10重量%からなる比較のキラルネマチック(N*)液晶組成物（MJ-C）を調製した。次に、実施例3と同様にして（MJ-C）の80℃における電圧保持率を測定したところ91.8%と（MJ-1）と比較してかなり低くなってしまった。
（比較例3）  比較例2で調製した（MJ-C）をホスト液晶（J）で2倍に希釈し、その室温（25℃）における螺旋ピッチを測定したところ、5.4μｍであった。次に、この5.0ｇを実施例4と同様にしてシリカゲルカラムに通したところ、4.8gを回収した。更に同様にして2倍に希釈した後、その螺旋ピッチを測定したところ、8.9μｍと大きく変化してしまった。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の一般式（I）で表わされる化合物は、実施例に示したように工業的にも容易に製造でき、熱、光、水等に対し、化学的に安定であり、ネマチック液晶として現在汎用されているホスト液晶との相溶性にも優れている。しかも、ホスト液晶に添加することにより、その温度範囲を狭くすることなく、少量の添加でも充分短い螺旋ピッチを誘起するという特性を有する。また、合成過程における副生成物が無く反応収率が高いため、製造コストを低下させることが可能となる。
【００７６】
更に分子内にシアノ基やエステル結合などの極性基が存在しないため、アクティブマトリックス用組成物に用いた場合、容易に高い電圧保持率を得ることが可能であり、しかもホスト液晶材料と同様の低極性化合物であるため、組成物のシリカゲルカラム精製を行ってもその組成比が変化しないので、ピッチも変化せずその再調整の必要もない。
【００７７】
従って、本発明の一般式（I）の化合物は、ネマチック液晶用キラルドーパントとして、特にアクティブマトリックス駆動用液晶材料の構成成分として、特に有用である。