(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
0003797436.tif 000019
（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−ジイル基又はピリミジン−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、Ｙ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−シクロヘキシレンキを表わすことを特徴とする請求項１記載の一般式（Ｉ）で表わされる化合物。
【請求項３】
Ｙ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４〜１２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】
【産業上の利用分野】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
【化２】
0003797436.tif 000002
【０００６】
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、その組成比が減少し、ピッチの再調整が必要となる等の問題点も存在した。
【０００７】
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）
【０００８】
【化３】
0003797436.tif 000003
【０００９】
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。
【００１０】
【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を提供することにある。
【００１１】
【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、一般式（Ｉ）
【００１２】
【化４】
0003797436.tif 000004
【００１３】
（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すが、炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基が好ましく、また後述の強誘電性液晶用キラルドーパントとしての用途には炭素原子数５〜１２の直鎖状アルキル基あるいは直鎖状アルケニル基も好ましい。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−ジイル基を表わすが、好ましくはトランス−１，４−シクロヘキシレン基又はフッ素置換されていてもよい１，４−フェニレン基を表わす。Ｌ及びＭはそれぞれ独立的に単結合、−Ｃ≡Ｃ−あるいは−ＣＨ2ＣＨ2−を表わすが、少なくとも一方は単結合が好ましい。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いが、ｎは０又は１が好ましい。Ｙはフッ素原子あるいは水素原子を表わすが、フッ素原子が好ましい。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すが、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−メチルアルキル基が好ましく、特に炭素原子数４〜１０の１−メチルアルキル基が好ましい。また、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。
【００１４】
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−シクロヘキシレンキを表わすことが好ましく、このとき、Ｙ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４〜１２の２−メチルアルキル基を表わすことが好ましい。
【００１５】
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。
【００１６】
一般式（Ｉ）で表わされる化合物のなかで、以下の一般式（Ｉａ）〜（Ｉｒ）
【００１７】
【化５】
0003797436.tif 000005
【００１８】
【化６】
0003797436.tif 000006
【００１９】
【化７】
0003797436.tif 000007
【００２０】
（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。
【００２１】
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）
【００２２】
【化８】
0003797436.tif 000008
【００２３】
（式中、Ｒ1、環Ａ、環Ｂ、Ｌ、Ｍ、ｎ及びＹは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わす。）で表わされる３，４，５−トリフルオロベンゼン誘導体あるいは３，４−ジフルオロベンゼン誘導体と一般式（ＩＩＩ）
【００２４】
【化９】
Ｒ2−ＯＨ        （ＩＩＩ）
（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。
【００２５】
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。
【００２６】
この方法は特にＹがフッ素原子の場合に適しているが、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。
【００２７】
あるいは一般式（Ｉ）の化合物は、一般式（ＩＶ）
【００２８】
【化１０】
0003797436.tif 000009
【００２９】
（式中、Ｒ1、環Ａ、環Ｂ、Ｌ、Ｍ、ｎ及びＹは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わす。）で表わされる２−フルオロ−５−置換フェノール誘導体を強塩基存在下にフェノラートとし、これを一般式（Ｖ）
【００３０】
【化１１】
Ｒ2−Ｗ            （Ｖ）
（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。
【００３１】
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）のの化合物の製造法と同様にして、一般式（ＶＩ）
【００３２】
【化１２】
0003797436.tif 000010
【００３３】
（式中、Ｒ1、環Ａ、環Ｂ、Ｌ、Ｍ、ｎ及びＹは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わす。）で表わされる４−フルオロ−３−メトキシベンゼン誘導体を製造し、これの脱メチル化によっても得ることができる。
【００３４】
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。
【００３５】
【表１】
0003797436.tif 000011
【００３６】
第１表からわかるように、一般式（Ｉ）の化合物は融点が低く、その多くは油状物であって、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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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）
【００４１】
【化１３】
0003797436.tif 000012
【００４２】
（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７２．４℃と、ホスト液晶（Ｈ）と比較してほとんど変化しなかった。
【００４３】
また、この（ＭＨ−１）の室温（２５℃）における螺旋のピッチは１１．２μｍと短かった。更に、この（ＭＨ−１）を加熱し、より高温域での螺旋ピッチを測定したところ、４０℃で１２．１μｍ、５５℃で１２．７μｍ、７０℃で１３．５μｍとその温度依存性は比較的小さいものであった。
【００４４】
次に、ホスト液晶（Ｈ）９９重量％及び（Ｎｏ．２）の化合物１重量％からなるＮ*液晶組成物（ＭＨ−２）を調製したところ、そのＮ*相の上限温度は７０．８℃と、やはりホスト液晶（Ｈ）と比較してほとんど変化しなかった。
【００４５】
また、この（ＭＨ−２）の室温（２５℃）における螺旋のピッチは８．２μｍと更に短かった。更に、この（ＭＨ−２）を加熱し、より高温域での螺旋ピッチを測定したところ、４０℃で８．６μｍ、５５℃で９．２μｍ、７０℃で９．７μｍとその温度依存性はやはり比較的小さいものであった。
【００４６】
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）
【００４７】
【化１４】
0003797436.tif 000013
【００４８】
（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（Ｎｏ．１）の化合物１０重量％からなる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、９７．３％とほとんど低下していなかった。
【００４９】
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、１．９μｍ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１．９μｍ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。
【００５０】
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。
【００５１】
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５倍と大きくなってしまった。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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が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。
【００５５】
【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。
【００５６】
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、ｓｅｘｔｅｔは６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−［３，５−ジフルオロ−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（第１表中のＮｏ．１の化合物）の合成
【００５７】
【化１５】
0003797436.tif 000014
【００５８】
（Ｓ）−２−オクタノール２．５０ｇをジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）６ｍｌに溶解し、ＤＭＦ４ｍｌに懸濁させた水素化ナトリウム０．７７ｇ中に滴下した。５℃で１時間攪拌してアルコラートを精製させ、これにトランス−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５．０ｇのＤＭＦ８ｍｌとテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）４ｍｌ溶液を滴下した。１０℃で２時間攪拌した後室温に戻し、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−［３，５−ジフルオロ−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６．４ｇを得た。
旋光度：［α］D25＝−１．３５（ｄ＝０．５０ｇ／１００ｍｌ，ＥｔＯＨ）
ＮＭＲ：δ＝０．８３〜１．８７（ｍ，４２Ｈ），２．３２（ｔｔ，Ｊ＝１２ａｎｄ３Ｈｚ，１Ｈ），４．３１（ｓｅｘｔｅｔ，Ｊ＝６Ｈｚ，１Ｈ），６．５２〜６．５８（ｍ，２Ｈ）
ＩＲ（ｎｅａｔ）：１６２０，１６０５，１５２０，１４４０，１３７５，１３３５，１２２５，１１１５，１０８０ｃｍ-1
（実施例２）    （Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（１−メチルヘプチルオキシ）−４’−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル（第１表中のＮｏ．２の化合物）の合成
実施例１において、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に換えて、３，４，５−トリフルオロ−４’−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシルビフェニルを用いた他は実施例１と同様にして、（Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（１−メチルヘプチルオキシ）−４’−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニルの白色結晶を得た。
融点：４８℃
ＮＭＲ：δ＝０．８６〜０．９３（ｍ，６Ｈ），１．０７（ｍ，２Ｈ），１．２０〜１．５３（ｍ，１８Ｈ），１．５７〜１．６４（ｍ，１Ｈ），１．７６〜１．８３（ｍ，１Ｈ），１．８７〜２．５３（ｍ，４Ｈ），２．５０（ｔｔ，Ｊ＝１２ａｎｄ３Ｈｚ，１Ｈ），６．９１〜６．９７（ｍ，２Ｈ），７．２６（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．４１（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ）
ＩＲ（ＫＢｒ）：１６１５，１６０５，１５３０，１５１０，１４３０，１４０５，１２２０，１１２０，１０８５，１０７０，８３０ｃｍ-1
（実施例３）    （Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（１−メチルヘプチルオキシ）−４’−ペンチルビフェニル（第１表中のＮｏ．３の化合物）の合成
実施例１において、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に換えて、３，４，５−トリフルオロ−４’−ペンチルビフェニルを用いた他は実施例１と同様にして、無色油状の（Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（１−メチルヘプチルオキシ）−４’−ペンチルビフェニルを得た。
（実施例４）    （Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（１−メチルヘプチルオキシ）−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］ベンゼン（第１表中のＮｏ．４の化合物）の合成
実施例１において、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に換えて、３，４，５−トリフルオロ−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］ベンゼンを用いた他は実施例１と同様にして、無色油状の（Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（１−メチルヘプチルオキシ）−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］ベンゼンを得た。この化合物は低温に放置すると結晶化したが、その融点は１２℃であった。
（実施例５）    （Ｓ）−トランス−４−［３，５−ジフルオロ−４−（２−メチルブチルオキシ）フェニル］−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン（第１表中のＮｏ．５の化合物）の合成
実施例１において（Ｓ）−２−オクタノールに換えて、（Ｓ）−２−メチルブタノールを用いた他は実施例１と同様にして、（Ｓ）−トランス−４−［３，５−ジフルオロ−４−（２−メチルブチルオキシ）フェニル］−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサンの白色結晶を得た。その融点は６１℃であった。
ＮＭＲ：δ＝０．８３〜１．２８（ｍ，２０Ｈ），１．５４（ｍ，１Ｈ），１．６８〜１．８５（ｍ，１０Ｈ），２．３２（ｔｔ，Ｊ＝１２ａｎｄ３Ｈｚ，１Ｈ），３．７４〜３．８６（ｍ，２Ｈ），６．５２〜６．５４（ｍ，２Ｈ）
ＩＲ（ＫＢｒ）：１６２５，１６０５，１５３０，１４７０，１４４０，１３４５，１２２５，１０９０ｃｍ-1
（実施例６）    （Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（２−メチルブチルオキシ）−４’−ペンチルビフェニル（第１表中のＮｏ．６の化合物）の合成
実施例３において、（Ｓ）−２−オクタノールに換えて、（Ｓ）−２−メチルブタノールを用いた他は実施例３と同様にして、無色油状の（Ｓ）−３，５−ジフルオロ−４−（２−メチルブチルオキシ）−４’−ペンチルビフェニルを得た。
（実施例７）    キラルネマチック相における螺旋ピッチの測定
ネマチック液晶材料として汎用されるホスト液晶（Ｈ）
【００５９】
【化１６】
0003797436.tif 000015
【００６０】
（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７２．４℃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１１．２μｍと短かった。更に、この（ＭＨ−１）を加熱し、より高温域での螺旋ピッチを測定したところ、４０℃で１２．１μｍ、５５℃で１２．７μｍ、７０℃で１３．５μｍとその温度依存性は比較的小さいものであった。
【００６１】
次に、ホスト液晶（Ｈ）９９重量％及び（Ｎｏ．２）の化合物１重量％からなるＮ*液晶組成物（ＭＨ−２）を調製したところ、そのＮ*相の上限温度は７０．８℃とホスト液晶（Ｈ）と比較して、ほとんど変化しなかった。
【００６２】
また、この（ＭＨ−２）の室温（２５℃）における螺旋のピッチを測定したところ８．２μｍと（ＭＨ−１）より更に短かった。
更に、この（ＭＨ−２）を加熱し、より高温域での螺旋ピッチを測定したところ、４０℃で８．６μｍ、５５℃で９．２μｍ、７０℃で９．７μｍとその温度依存性は比較的小さいものであった。
（実施例８）  電圧保持率の測定
アクティブマトリックス駆動用低粘性液晶として好適なホスト液晶（Ｊ）
【００６３】
【化１７】
0003797436.tif 000016
【００６４】
（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、９７．３％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９）    組成物のカラム精製
実施例８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、１．９μｍ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（Ｋｉｅｓｅｌｇｅｌ  ６０）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、１．９μｍであった。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）
ホスト液晶（Ｈ）９９重量％及び式（Ｄ）
【００６５】
【化１８】
0003797436.tif 000017
【００６６】
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Ｎ*液晶組成物（ＭＨ−Ｄ）を調製し、実施例７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５倍と大きくなってしまった。
（比較例２）
ホスト液晶（Ｊ）９０重量％及び式（Ｃ）
【００６７】
【化１９】
0003797436.tif 000018
【００６８】
のノナン酸コレステリル１０重量％からなるＮ*液晶組成物（ＭＪ−Ｃ）を調製した。次に、実施例８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９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。
【００６９】
【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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。