含フッ素液晶化合物、該化合物の製造方法、液晶組成物および液晶電気光学素子
【課題】液晶材料として有用な、新規な含フッ素液晶化合物、該化合物を含む液晶組成物および該組成物を含む液晶電気光学素子の提供。さらに、該化合物の工業的に利用可能な製造方法の提供。
【解決手段】Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
で表される含フッ素液晶化合物。
【解決手段】Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
で表される含フッ素液晶化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な含フッ素液晶化合物、該化合物を含有する液晶組成物、該液晶組成物を含有する液晶電気光学素子、および該化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶素子は携帯電話やＰＤＡのような携帯機器、複写機やパソコンモニタのようなＯＡ機器用表示装置、液晶テレビなどの家電製品用表示装置をはじめ、時計、電卓、測定器、自動車用計器、カメラなどの用途に使用されており、広い動作温度範囲、低動作電圧、高速応答性、化学的安定性等の種々の性能が要求されている。
このような液晶素子には液晶相を示す材料が使用されているが、現在のところ、これら全ての特性を単独の化合物で満たすわけではなく、一つまたは二つ以上の特性の優れた複数の液晶化合物や非液晶性化合物を混合して液晶組成物として要求性能を満たしている。
液晶素子の分野において、液晶組成物に使用される化合物に要求される種々の特性の中でも、他の液晶材料または非液晶材料との相溶性に優れ、化学的にも安定であり、かつ液晶素子に用いた場合に広い温度範囲で高速応答性に優れ低電圧駆動できる性質を有する化合物を提供することは重要な課題である。
【０００３】
このような課題の解決策として、例えば、−ＣＦ＝ＣＦ−連結基を有するスチルベン化合物などが報告されている（特許文献１）。この化合物は粘性が低く液晶表示素子に用いた場合は応答速度が速いという特長が有るが、光に対して不安定であり紫外線カットフィルターなどを併用しなければならないという問題が有る。
【０００４】
上記光安定性を向上させるものとして、−ＣＨ２ＣＦ＝ＣＦＣＨ２−連結基を有する化合物が報告されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０３−２９４３８６号公報
【特許文献２】特開２００８−１９２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、液晶組成物に用いられる化合物は、特定の性能を向上させると他の性能が犠牲になることが多いため、特定の性能を向上させつつ他の性能が大幅に低下しない化合物の開発が望まれている。本発明は、液晶材料として有用な、新規な含フッ素液晶化合物を提供することを目的とする。また、該化合物を含有する液晶組成物および該液晶組成物を含有する液晶電気光学素子を提供することも目的とする。さらに、該化合物の工業的に利用可能な製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書においては、式（１）で表される化合物を化合物（１）と記し、他の式で表される化合物も同様に記す。
また、本明細書においては、特に断りのない限り、式（１）および式（３）におけるＲ１に近い側を常に１位とし、式（１）および式（２）におけるＲ２に近い側を常に４位とする。
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するため、化合物（１）を提供する。
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ1、Ｒ2：相互に独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数１〜１０の一価の非環式脂肪族炭化水素基。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ1、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８：相互に独立して、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基。ただし、Ａ1、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７およびＡ８の基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ＝が窒素原子に置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ2−がエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子に置換されていてもよい。
Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4、Ｚ５、Ｚ６：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４の二価の非環式脂肪族炭化水素基。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ：相互に独立して０または１。
ただし、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓは３以下である。）
【０００９】
化合物（１）は、化合物（１−１）であることが好ましい。
Ｒ11-(Ａ11-Ｚ11)ｍ-(Ａ21-Ｚ21)ｎ-(Ａ31-Ｚ31)ｐ-Ａ41-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ51-(Ｚ41-Ａ61)ｑ-(Ｚ51-Ａ71)ｒ-(Ｚ61-Ａ81)ｓ-Ｒ21 （１−１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ11、Ｒ21：相互に独立して、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、または炭素数２〜１０のアルキニル基。ただし、基中の１つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよく、基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ11、Ａ21、Ａ31、Ａ41、Ａ51、Ａ61、Ａ71、Ａ81：相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基または１，４−フェニレン基。ただし該１，４−フェニレン基中に存在する水素原子の１つ以上がフッ素原子で置換されていてもよい。
Ｚ11、Ｚ21、Ｚ31、Ｚ41、Ｚ51、Ｚ61：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４のアルキレン基。ただし、該基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中の炭素−炭素原子間または該基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【００１０】
また、本発明は化合物（１）の製造方法を提供する。
化合物（２）をメタル化した化合物と、化合物（３）を反応させることにより、化合物（１）を製造する。
Ｘ-(ＣＨ2)2-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （２）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ２ （３）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
（ただし、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｒ１、Ｒ２、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【００１１】
また、本発明は、化合物（１）を含有する液晶組成物を提供する。
【００１２】
また、本発明は、化合物（１）を含有する液晶組成物を、電極付き基板間に挟持した液晶電気光学素子を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の化合物は、その構造から、特許文献１に記載された化合物よりも光に対する安定性が高いと考えられる。また、類似する構造である−ＣＨ２ＣＦ＝ＣＦＣＨ２−連結基を有する化合物と比べて、高い透明点と低い粘度を有している。また、−ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２−連結基周辺の環構造を特定することで、透明点や粘度だけでなく相溶性も向上させることができる。本発明の化合物を含有する液晶組成物は、高い透明点、低い粘度等の特徴を有し、該液晶組成物を用いた液晶素子は、広い動作温度範囲、高速応答性等の性能の要求を満たすものとして好適に用いることができる。また、本発明の製造方法によれば、本発明の化合物を工業的にも容易かつ簡便に合成することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
化合物（１）において、Ｒ１およびＲ２は、相互に独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数１〜１０の一価の非環式脂肪族炭化水素基である。ただし、該脂肪族炭化水素基は１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。また、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。なお、ハロゲン原子による置換と、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子の挿入は、同一の脂肪族炭化水素基に同時に行われていてもよい。
【００１５】
炭素数１〜１０の一価の非環式脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられる。また、これらの基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子に置換した基としては、フルオロアルキル基、クロロアルキル基が挙げられる。更に、これらの基中の炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子やチオエーテル性硫黄原子が挿入された基としてはアルコキシアルキル基またはアルキルチオアルキル基が挙げられる。また、基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入された基としてはアルコキシ基またはアルキルチオ基が挙げられる。また、ハロゲン原子による置換とエーテル性酸素原子の挿入が同一の脂肪族炭化水素基に行われた基としてはフルオロアルコキシ基が挙げられる。これらの基は、直鎖状と分岐状のどちらでもかまわないが直鎖状が好ましい。
【００１６】
炭素数１〜１０のアルキル基としては、炭素数１〜５のアルキル基が好ましく、特にエチル基、プロピル基、またはペンチル基が好ましい。炭素数１〜１０のアルコキシ基としては、炭素数１〜５のアルコキシ基が好ましく、特にメトキシ基またはエトキシ基が好ましい。炭素数１〜１０のフルオロアルキル基としては、炭素数１〜５のフルオロアルキル基が好ましく、特にトリフルオロメチル基が好ましい。炭素数１〜１０のフルオロアルコキシ基としては、炭素数１〜５のフルオロアルコキシ基が好ましく、特にトリフルオロメトキシ基が好ましい。ハロゲン原子としては、フッ素原子または塩素原子が好ましく、特にフッ素原子が好ましい。
【００１７】
Ｒ1およびＲ2としては、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、または炭素数２〜１０のアルキニル基が好ましい。該アルキル基、アルケニル基またはアルケニル基中の１つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよく、基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
特に、フッ素原子、直鎖状で炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはフルオロアルコキシ基が好ましい。また、フッ素原子、直鎖状で炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはフルオロアルコキシ基がより好ましい。
【００１８】
化合物（１）において、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７およびＡ８は、相互に独立して、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基である。ただし、該基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ＝が窒素原子に置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ2−がエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子に置換されていてもよい。
【００１９】
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７およびＡ８は、相溶性や誘電率異方性の観点からは、１，４−フェニレン基の少なくとも一つは１つ以上のフッ素原子で置換されていることも好ましい。１つ以上のフッ素原子で置換された１，４−フェニレン基としては、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基が好ましい。Ｔｃの観点からは、Ａ５は１，４−シクロヘキシレン基であることが好ましい。また、粘度の観点からは、Ａ４は１，４−フェニレン基であることが好ましい。該１，４−フェニレン基は１つ以上のフッ素原子で置換されていても良い。
【００２０】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は、相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４の二価の非環式脂肪族炭化水素基である。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。なお、ハロゲン原子による置換と、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子の挿入は、同一の脂肪族炭化水素基に同時に行われていてもよい。
【００２１】
Ｚ１が単結合である場合にはＺ１の両側の環基は直接結合することを意味する。例えば、ｍが１でありＺ１が単結合でありｎおよびｐが０の場合はＡ1とＡ４とは直接結合する。また、Ｚ１が単結合でありｎが１の場合はＡ１とＡ２とは直接結合する。Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６においても同様である。
【００２２】
炭素数１〜４の二価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜４のアルキレン基、炭素数２〜４のアルケニレン基、または炭素数２〜４のアルキニレン基が挙げられる。また、これらの基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換された基としては、フルオロアルキレン基、クロロアルキレン基、またはフルオロアルケニレン基が挙げられる。更に、これらの基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入された基としては、オキシアルキレン基、アルキルオキシアルキレン基、チオアルキレン基、オキシフルオロアルキレン基、またはチオフルオロアルキレン基が挙げられる。
【００２３】
炭素数１〜４のアルキレン基としては、−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、または−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−が挙げられ、特に−ＣＨ2−または−ＣＨ2ＣＨ2−が好ましい。
【００２４】
炭素数２〜４のアルケニレン基としては、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、または−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−が挙げられ、特に−ＣＨ＝ＣＨ−が好ましい。これらの基は逆向きでも構わない。
【００２５】
炭素数２〜４のアルキニレン基としては、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ2−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−、または−ＣＨ2−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ2−が挙げられ、特に−Ｃ≡Ｃ−が好ましい。また、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−のように、二重結合と三重結合が混在しても構わない。また、これらの基は逆向きでも構わない。
【００２６】
炭素数１〜４のフルオロアルキレン基、クロロアルキレン基およびフルオロアルケニレン基としては、−ＣＦ2−、−ＣＦ2ＣＦ2−、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2−、−ＣＨ2ＣＦ2−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＣｌ2ＣＨ2−、または−ＣＦ＝ＣＦ−Ｃ≡Ｃ−が挙げられ、特に−ＣＦ2ＣＦ2−または−ＣＦ＝ＣＦ−が好ましい。
【００２７】
炭素数１〜４のオキシアルキレン基、チオアルキレン基、アルキルオキシアルキレン基、オキシフルオロアルキレン基およびチオフルオロアルキレン基としては、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＳＣＨ2−、−ＣＨ2Ｓ−、−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2−、−ＯＣＦ2−、−ＳＣＦ2−、−ＣＦ2Ｏ−、または−ＣＦ2Ｓ−が挙げられ、−ＯＣＦ2−または−ＣＦ2Ｏ−が好ましい。
【００２８】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は、化合物の安定性と合成の容易さから、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキレン基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。特に単結合または炭素数１〜４のアルキレン基が好ましく、単結合がより好ましい。
【００２９】
化合物（１）において、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは相互に独立して０または１である。粘性があまり高くならないことから、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓは２以下であることが好ましい。
【００３０】
化合物（１）としては、化合物（１−１）が好ましく、化合物（１−２）がより好ましく、化合物（１−３）が特に好ましい。
【００３１】
Ｒ11-(Ａ11-Ｚ11)ｍ-(Ａ21-Ｚ21)ｎ-(Ａ31-Ｚ31)ｐ-Ａ41-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ51-(Ｚ41-Ａ61)ｑ-(Ｚ51-Ａ71)ｒ-(Ｚ61-Ａ81)ｓ-Ｒ21 （１−１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ11、Ｒ21：相互に独立して、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、または炭素数２〜１０のアルキニル基。ただし、基中の１つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよく、基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ11、Ａ21、Ａ31、Ａ41、Ａ51、Ａ61、Ａ71、Ａ81：相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基または１，４−フェニレン基。ただし該１，４−フェニレン基中に存在する水素原子の１つ以上がフッ素原子で置換されていてもよい。
Ｚ11、Ｚ21、Ｚ31、Ｚ41、Ｚ51、Ｚ61：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４のアルキレン基。ただし、該基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中の炭素−炭素原子間または該基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【００３２】
Ｒ12-(Ａ11-Ｚ12)ｍ-(Ａ21-Ｚ22)ｎ-(Ａ31-Ｚ32)ｐ-Ａ41-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ52-(Ｚ42-Ａ61)ｑ-(Ｚ52-Ａ71)ｒ-(Ｚ62-Ａ81)ｓ-Ｒ22 （１−２）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ12、Ｒ22：相互に独立して、フッ素原子、直鎖状の炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、またはフルオロアルコキシ基。
Ａ52：１，４−シクロヘキシレン基。
Ｚ12、Ｚ22、Ｚ32、Ｚ42、Ｚ52、Ｚ62：相互に独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレン基。
Ａ11、Ａ21、Ａ31、Ａ41、Ａ61、Ａ71、Ａ81、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【００３３】
Ｒ13-(Ａ11)ｍ-(Ａ21)ｎ-Ａ42-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ52-(Ａ71)ｒ-(Ａ81)ｓ-Ｒ23 （１−３）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ13、Ｒ23：相互に独立して、フッ素原子、直鎖状の炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはフルオロアルコキシ基。
Ａ42：１，４−フェニレン基。ただし該１，４−フェニレン基中に存在する水素原子の１つ以上がフッ素原子で置換されていてもよい。
Ａ11、Ａ21、Ａ71、Ａ81、Ａ52、ｍ、ｎ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。
ただし、ｍ＋ｎ＋ｒ＋ｓは２以下である。）
【００３４】
本発明の化合物（１）は、化合物（２）のメタル化物と、化合物（３）を反応させることにより合成することができる。式中の記号は前記と同じ意味を示す。
Ｘ-(ＣＨ2)2-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ2 （２）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ2 （３）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
【００３５】
化合物（２）のメタル化としては、金属リチウムなどでリチオ化する方法や、金属マグネシウムとの反応によりグリニャール試薬とする方法が挙げられる。
【００３６】
金属リチウムを用いてリチオ化する場合、電子移動剤を共存させてリチオ化を実施してもよい。電子移動剤としては芳香環が２個以上または縮合環となっている化合物が使用される。具体的にはナフタレン、ビフェニル、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン、２，７−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン、４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルビフェニル、アントラセン等が挙げられるが、好ましくはナフタレン、ビフェニル、４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルビフェニルである。電子移動剤の使用量は、化合物（２）に対して０．０１倍モルから４倍モル、好ましくは０．１倍モルから２．５倍モルである。
【００３７】
また、金属リチウムの使用量は化合物（２）に対して２倍モルから６倍モル、好ましくは２倍モルから４倍モルである。金属マグネシウムとの反応によりグリニャール試薬を調整する場合、金属マグネシウムの使用量は１倍モルから５倍モル、好ましくは１倍モルから１．５倍モルである。
【００３８】
メタル化反応は溶媒中で実施される。反応溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、t-ブチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、石油エーテル類あるいは上記溶媒の適当な混合溶媒などを用いることができるが、特にエーテル系溶媒またはエーテル系溶媒と脂肪族炭化水素系溶媒の混合溶媒が好ましい。溶媒量は、合成の規模により大きく異なり、適宜変更することが可能である。
【００３９】
メタル化反応の反応温度は−１００℃から１００℃が好ましく、特に−８０℃から７０℃が好ましい。
【００４０】
メタル化反応の反応時間は０．５時間から４８時間が好ましく、特に０．５時間から８時間が好ましい。
【００４１】
化合物（２）のメタル化物と、化合物（３）を反応させることで化合物（１）が得られる。これには別途調製した化合物（２）のメタル化反応液に化合物（３）を加えてもよいし、化合物（３）に別途調製した化合物（２）のメタル化反応液を加えてもよい。また、化合物（２）のメタル化反応系に、化合物（３）を予め含ませていてもよい。
【００４２】
化合物（３）はあらかじめ溶媒で希釈しておいてもよい。希釈溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、t-ブチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、石油エーテル類あるいは上記溶媒の適当な混合溶媒などを用いることができるが、特にエーテル系溶媒またはエーテル系溶媒と脂肪族炭化水素系溶媒の混合溶媒が好ましい。希釈溶媒量は、合成の規模により大きく異なり、適宜変更することが可能である。
【００４３】
反応温度は−１００℃から１００℃が好ましく、化合物（２）のリチオ化物の場合には、特に−８０℃〜２５℃が好ましく、化合物（２）のグリニャール試薬の場合には、特に０℃〜７０℃が好ましい。
【００４４】
反応時間は０．５時間から４８時間が好ましく、特に０．５時間から２４時間が好ましい。
【００４５】
反応後、通常の後処理作業、精製作業を実施することにより化合物（１）で表わされる新規な含フッ素化合物を得ることができる。
【００４６】
化合物（２）および化合物（３）は、新実験化学講座（丸善株式会社出版）等、有機合成の成書に記載されている方法を参考にして得ることができる。また、化合物（２）は、特開昭６１−１７５７１号公報記載の方法を参考にして得ることができる。また、化合物（３）は、特開平０８−２５９４７８号公報記載の方法や、特開２０００−８０３６６号公報記載の方法を参考にして得ることができる。
【００４７】
本発明の化合物（１）はその少なくとも１種を、他の液晶化合物および／または非液晶化合物と混合することにより、優れた性能を有する液晶組成物を得ることができる。例えば、従来の液晶組成物に化合物（１）を添加した場合、粘性の低下や弾性定数の適正化などの効果が期待できる。
【００４８】
液晶組成物中の化合物（１）の量は、液晶組成物１００重量部に対して、０．１〜３０重量部が好ましく、１〜１０重量部が特に好ましい。
【００４９】
液晶組成物中の化合物（１）以外の化合物としては、液晶組成物の用途、要求性能などにより異なるが、通常は液晶化合物および該液晶化合物に類似の構造を有する化合物を主成分とし、これに必要に応じた他の化合物を添加するのが好ましい。
【００５０】
他の化合物の具体例としては、誘電異方性を向上させる成分、高温で液晶性を示す成分、低粘性成分、屈折率異方性値を調整する成分、コレステリック性を付与する成分、２色性を示す成分、導電性を付与する成分等が挙げられる。液晶組成物中に含ませ得る他の化合物の例としては、以下の具体例が挙げられる。なお、下式におけるＲ３、Ｒ４は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、またはシアノ基等の基を表す。また、本明細書における化合物の例示中、−Ｐｈ−は１，４−フェニレン基を、−Ｃｙ−はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表す。
【００５１】
Ｒ3−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ2ＣＨ2−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−ＣＨ2ＣＨ2−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｐｈ−Ｒ4
【００５２】
また、液晶組成物中に含ませる他の化合物としては、上記化合物に限定されない。例えば、上記化合物の環構造または末端基の水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、またはメチル基等へ置換されていてもよく、また、上記化合物の環構造または末端基の水素原子は、シクロヘキサン環、ベンゼン環、ピリミジン環、またはジオキサン環等の他の六員環または五員環等へ置換されていてもよい。また、環と環との間に存在する結合基を他の結合基に変更してもよい。これらの置換または変更は、目的とする性能に合わせて適宜選択すればよい。
【００５３】
本発明の化合物（１）を含む液晶組成物は、液晶セルに注入するなどして、電極付の基板間に挟持され、液晶電気光学素子を構成する。代表的な液晶セルとしては、ＴＮ型液晶電気光学素子がある。なお、ここで液晶電気光学素子と表現しているのは、表示用途以外、たとえば、調光窓、光シャッタ、偏光交換素子等にも使用できることを明らかにしているためである。
【００５４】
上記液晶電気光学素子は、ＴＮ方式、ＳＴＮ方式、ＥＣＢモード、ＶＡモード、ゲスト・ホスト（ＧＨ）方式、動的散乱方式、フェーズチェンジ方式、ＤＡＰ方式、二周波駆動方式、強誘電性液晶表示方式など種々のモードで使用できる。駆動モードとしては、パッシブ駆動、アクティブ駆動で使用できる。
【００５５】
以下に、液晶電気光学素子の構成および製法の具体例を示す。プラスチック、ガラス等の基板上に、必要に応じてＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等のアンダーコート層やカラーフィルタ層を形成し、Ｉｎ2Ｏ3 −ＳｎＯ2（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2等の電極を設け、パターニングした後、必要に応じてポリイミド、ポリアミド、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等のオーバーコート層を形成し、配向処理し、これにシール材を印刷し、電極面が相対向するように配して周辺をシールし、シール材を硬化して空セルを形成する。
【００５６】
この空セルに、本発明の化合物を含む組成物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶セルを構成する。この液晶セルに必要に応じて偏光板、カラー偏光板、光源、カラーフィルタ、半透過反射板、反射板、導光板、紫外線カットフィルタ等を積層する、文字、図形等を印刷する、ノングレア加工するなどして液晶電気光学素子とする。
【００５７】
なお、上記の説明は、液晶素子の基本的な構成及び製法を説明したものであり、他の構成も採用出来る。例えば、２層電極を用いた基板、２層の液晶層を形成した２層液晶セル、反射電極を用いた基板、ＴＦＴ、ＭＩＭ等の能動素子を形成したアクティブマトリクス基板を用いたアクティブマトリクス素子等、種々の構成のものが使用できる。特に本発明の組成物は、ＴＦＴ、ＭＩＭ等のアクティブマトリクス素子にも好適である。
【００５８】
さらに、前記したＴＮ型以外のモード、即ち、高ツイスト角のスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶素子や、多色性色素を用いたゲスト−ホスト（ＧＨ）型液晶素子、横方向の電界で液晶分子を基板に対して平行に駆動させるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）型液晶素子、液晶分子を基板に対して垂直配向させるＶＡ型液晶素子、強誘電性液晶素子等、種々の方式で使用することが出来る。また、電気的に書き込みをする方式ではなく、熱により書き込みをする方式に用いることもできる。
【実施例】
【００５９】
以下に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。ただし、以下に示す実施例は本発明の例示を目的とするものであり、本発明はこれに限定されない。
【００６０】
（合成例１）
化合物（２−ａ）を、公知文献を参考にして下記のように合成した。
【化１】
なおＴＨＦはテトラヒドロフランを、ＬＡＨは水素化アルミニウムリチウムを、ＮＢＳはＮ−ブロモスクシンイミドを、ｒｔは室温を、それぞれ意味する。
【００６１】
（実施例１）
化合物（２−ａ）をメタル化した化合物と、化合物（３−ａ）から、化合物（１−ａ）を合成した。
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ａ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ2 （３−ａ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11 （１−ａ）
【００６２】
アルゴン雰囲気下、乾燥した２００ｍＬ三ツ口フラスコに、表面を削ったリチウム小片（０．５２ｇ、７５ｍｍｏｌ）を仕込み、合成例１で得た化合物（２−ａ）５．６１ｇ（２１ｍｍｏｌ）を乾燥エーテル４０ｍＬに溶かした溶液を３５分かけて滴下し、さらに乾燥エーテル４ｍＬでシリンジを洗い加えた。−１０ ℃で１時間撹拌した後、公知の方法で合成した化合物（３−ａ）３．２６ｇ（純度８６％、１４ｍｍｏｌ）を乾燥エーテル１４ｍＬに溶かして加え、さらに乾燥エーテル７ｍＬでシリンジを洗い加えた。−１０ ℃で１時間３０分撹拌した後、反応液を１Ｍ塩酸中に注いだ後、エーテルで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで濃縮して得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）により精製し、化合物（１−ａ）３．６５ｇ（１０ｍｍｏｌ、収率７２％）を得た。再結晶（ＥｔＯＨ、−４０ ℃）でさらに精製した（純度 ９９．７７％，ＧＣ面積法）。
【００６３】
ＩＲ（ｎｅａｔ）：２９５８，２９２３，２８５１，１７０１，１５１４、１４５４，１２１６，１１１２，１０８６，８４０ｃｍ−１
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３７６ＭＨｚ）:−１４７．３４（ｄｔ，Ｊ＝１２２．１, ２２．９Ｈｚ，１Ｆ）,−１６０．０６（ｄ，Ｊ＝１２２．１Ｈｚ １Ｆ）
【００６４】
本発明の化合物（１−ａ）の透明点およびバルク粘度を以下のように求めた。結果を表１に示す。
この測定のために、化合物（１−ａ）１０質量％を、メルク社製液晶組成物「ＺＬＩ−１５６５」９０質量％に混合して液晶組成物を調製した。
【００６５】
[透明点（Ｔｃ）の測定]
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−８２ＨＴ型ホットステージ）に、前記液晶組成物を置き、１℃／分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡を観察した。液晶組成物の一部が液晶相から等方性液体に変化したときの温度を液晶組成物のＴｃとして、ここから外挿により各化合物のＴｃを算出した。
【００６６】
[バルク粘度の測定]
前記液晶組成物を、Ｅ型粘度計を用いて２５℃および０℃にて測定し、外挿によって各化合物の粘度を算出した。
【００６７】
（実施例２〜４）
実施例１において、化合物（２−ａ）に代えて、対応する化合物（２−ｂ）〜（２−ｄ）を用いた他は同様に合成を行い、化合物（１−ｂ）〜化合物（１−ｄ）を得た。
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ｂ）
Ｃ4Ｈ9−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ｃ）
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ｄ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7 （１−ｂ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ4Ｈ9 （１−ｃ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11 （１−ｄ）
【００６８】
上記化合物（１−ｂ）〜（１−ｄ）について、実施例１の化合物（１−ａ）と同様に調製した液晶組成物を用いて透明点とバルク粘度の測定を行った。結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
表１に示すとおり、本発明の各化合物（１−ａ）〜（１−ｄ）は、いずれもＴｃが高く、かつ粘度が低かった。
またこれら化合物は、いずれもメルク社製液晶組成物「ＺＬＩ−１５６５」に３０質量％添加しても、０℃において析出が見られないほど相溶性が良好であった。
【００７０】
（実施例５）
化合物（２−ａ）をメタル化した化合物と、化合物（３−ｂ）から、化合物（１−ｅ）を合成した。
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ａ）
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ2 （３−ｂ）
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11 （１−ｅ）
アルゴン雰囲気下、乾燥させた１００ｍＬ三ツ口フラスコに表面を削ったリチウム小片（０．２５ｇ、３６ｍｍｏｌ）を仕込み、公知の方法で合成した化合物（３−ｂ）２．３５ｇ（６ｍｍｏｌ）を乾燥エーテル６ｍＬに溶かして加え、さらに乾燥エーテル６ｍＬでシリンジを洗い加えた。ここに、合成例１で得た化合物（２−ａ）２．９１ｇ（９ｍｍｏｌ）を乾燥エーテル１２ｍＬに溶かした溶液を４０分かけて滴下した。０ ℃で２３時間撹拌した後、反応液を１Ｍ塩酸中に注いだ後、エーテルで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで濃縮して得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）により精製し、化合物（１−ｅ）１．５８ｇ（４．３ｍｍｏｌ、収率７１％）を得た。再結晶（ＥｔＯＨ、−４０℃）でさらに精製した（純度９９．５８％，ＧＣ面積法）。
【００７１】
ＩＲ（ＫＢｒ）: ２９５３，２９１８，２８５０，１４４４，１３７５，１２５０，１１８６，１０３１，１０１２，９４３，８９６，７５９，７２４，６６６ｃｍ−１
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，３７６ＭＨｚ）: −１５７．４８（ｄｔ，Ｊ＝１２２．０，２１．４Ｈｚ，１Ｆ）, −１６５．９９（Ｊ＝１２２．１，３０．５Ｈｚ，１Ｆ）
【００７２】
上記化合物（１−ｅ）が２．５質量％、メルク社製液晶組成物「ＺＬＩ−１５６５」が９７．５質量％の液晶組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、透明点およびバルク粘度を求めた。結果を表２に示す。
【００７３】
（参考例１）
本発明の化合物（１−ｅ）と連結基以外の構造は同一である下記化合物（Ｃ）を、特開２００８−１９２２５号に記載の方法で合成した。
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＨ２ＣＦ＝ＣＦＣＨ2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11 （Ｃ）
化合物（Ｃ）について、化合物（１−ａ）に代えた以外は実施例１と同様にして、透明点およびバルク粘度を求めた。結果を表２に示す。
【００７４】
【表２】
【００７５】
表２に示すとおり、連結基の構造以外は同一である、化合物（１−ｅ）と、化合物（Ｃ）の、Ｔｃおよびバルク粘度を示す。本願化合物の方が、Ｔｃが極めて高く、粘度も低いことが分った。
【００７６】
実施例１と同様にして、下記化合物を合成することができる。
下記例示中、−Ｃｙ−および−Ｐｈ−は前記のとおり、他の略称記号は以下の意味を示す。
−Ｐｈ（３Ｆ）−：３−フルオロ−１，４−フェニレン基。
−Ｐｈ（３Ｆ，５Ｆ）−：３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基。
−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−：２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基。
【００７７】
Ｃ2Ｈ5−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＨ3
【００７８】
ＣＨ3−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＨ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＦ3
【００７９】
ＣＨ3−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−ＯＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（３Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（３Ｆ，５Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−ＯＣＨ３
【００８０】
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−ＯＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（３Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（３Ｆ，５Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−ＯＣＨ３
【００８１】
ＣＨ3−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−ＯＣＨ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−ＯＣＦ3
【００８２】
ＣＨ3−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−ＯＣＨ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−ＯＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ（３Ｆ，５Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−ＯＣＨ３
【００８３】
ＣＨ3−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＨ3
【００８４】
ＣＨ3−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＨ3
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な含フッ素液晶化合物、該化合物を含有する液晶組成物、該液晶組成物を含有する液晶電気光学素子、および該化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶素子は携帯電話やＰＤＡのような携帯機器、複写機やパソコンモニタのようなＯＡ機器用表示装置、液晶テレビなどの家電製品用表示装置をはじめ、時計、電卓、測定器、自動車用計器、カメラなどの用途に使用されており、広い動作温度範囲、低動作電圧、高速応答性、化学的安定性等の種々の性能が要求されている。
このような液晶素子には液晶相を示す材料が使用されているが、現在のところ、これら全ての特性を単独の化合物で満たすわけではなく、一つまたは二つ以上の特性の優れた複数の液晶化合物や非液晶性化合物を混合して液晶組成物として要求性能を満たしている。
液晶素子の分野において、液晶組成物に使用される化合物に要求される種々の特性の中でも、他の液晶材料または非液晶材料との相溶性に優れ、化学的にも安定であり、かつ液晶素子に用いた場合に広い温度範囲で高速応答性に優れ低電圧駆動できる性質を有する化合物を提供することは重要な課題である。
【０００３】
このような課題の解決策として、例えば、−ＣＦ＝ＣＦ−連結基を有するスチルベン化合物などが報告されている（特許文献１）。この化合物は粘性が低く液晶表示素子に用いた場合は応答速度が速いという特長が有るが、光に対して不安定であり紫外線カットフィルターなどを併用しなければならないという問題が有る。
【０００４】
上記光安定性を向上させるものとして、−ＣＨ２ＣＦ＝ＣＦＣＨ２−連結基を有する化合物が報告されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０３−２９４３８６号公報
【特許文献２】特開２００８−１９２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、液晶組成物に用いられる化合物は、特定の性能を向上させると他の性能が犠牲になることが多いため、特定の性能を向上させつつ他の性能が大幅に低下しない化合物の開発が望まれている。本発明は、液晶材料として有用な、新規な含フッ素液晶化合物を提供することを目的とする。また、該化合物を含有する液晶組成物および該液晶組成物を含有する液晶電気光学素子を提供することも目的とする。さらに、該化合物の工業的に利用可能な製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書においては、式（１）で表される化合物を化合物（１）と記し、他の式で表される化合物も同様に記す。
また、本明細書においては、特に断りのない限り、式（１）および式（３）におけるＲ１に近い側を常に１位とし、式（１）および式（２）におけるＲ２に近い側を常に４位とする。
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するため、化合物（１）を提供する。
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ1、Ｒ2：相互に独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数１〜１０の一価の非環式脂肪族炭化水素基。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ1、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８：相互に独立して、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基。ただし、Ａ1、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７およびＡ８の基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ＝が窒素原子に置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ2−がエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子に置換されていてもよい。
Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4、Ｚ５、Ｚ６：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４の二価の非環式脂肪族炭化水素基。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ：相互に独立して０または１。
ただし、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓは３以下である。）
【０００９】
化合物（１）は、化合物（１−１）であることが好ましい。
Ｒ11-(Ａ11-Ｚ11)ｍ-(Ａ21-Ｚ21)ｎ-(Ａ31-Ｚ31)ｐ-Ａ41-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ51-(Ｚ41-Ａ61)ｑ-(Ｚ51-Ａ71)ｒ-(Ｚ61-Ａ81)ｓ-Ｒ21 （１−１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ11、Ｒ21：相互に独立して、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、または炭素数２〜１０のアルキニル基。ただし、基中の１つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよく、基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ11、Ａ21、Ａ31、Ａ41、Ａ51、Ａ61、Ａ71、Ａ81：相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基または１，４−フェニレン基。ただし該１，４−フェニレン基中に存在する水素原子の１つ以上がフッ素原子で置換されていてもよい。
Ｚ11、Ｚ21、Ｚ31、Ｚ41、Ｚ51、Ｚ61：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４のアルキレン基。ただし、該基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中の炭素−炭素原子間または該基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【００１０】
また、本発明は化合物（１）の製造方法を提供する。
化合物（２）をメタル化した化合物と、化合物（３）を反応させることにより、化合物（１）を製造する。
Ｘ-(ＣＨ2)2-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （２）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ２ （３）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
（ただし、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｒ１、Ｒ２、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【００１１】
また、本発明は、化合物（１）を含有する液晶組成物を提供する。
【００１２】
また、本発明は、化合物（１）を含有する液晶組成物を、電極付き基板間に挟持した液晶電気光学素子を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の化合物は、その構造から、特許文献１に記載された化合物よりも光に対する安定性が高いと考えられる。また、類似する構造である−ＣＨ２ＣＦ＝ＣＦＣＨ２−連結基を有する化合物と比べて、高い透明点と低い粘度を有している。また、−ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２−連結基周辺の環構造を特定することで、透明点や粘度だけでなく相溶性も向上させることができる。本発明の化合物を含有する液晶組成物は、高い透明点、低い粘度等の特徴を有し、該液晶組成物を用いた液晶素子は、広い動作温度範囲、高速応答性等の性能の要求を満たすものとして好適に用いることができる。また、本発明の製造方法によれば、本発明の化合物を工業的にも容易かつ簡便に合成することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
化合物（１）において、Ｒ１およびＲ２は、相互に独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数１〜１０の一価の非環式脂肪族炭化水素基である。ただし、該脂肪族炭化水素基は１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。また、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。なお、ハロゲン原子による置換と、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子の挿入は、同一の脂肪族炭化水素基に同時に行われていてもよい。
【００１５】
炭素数１〜１０の一価の非環式脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられる。また、これらの基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子に置換した基としては、フルオロアルキル基、クロロアルキル基が挙げられる。更に、これらの基中の炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子やチオエーテル性硫黄原子が挿入された基としてはアルコキシアルキル基またはアルキルチオアルキル基が挙げられる。また、基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入された基としてはアルコキシ基またはアルキルチオ基が挙げられる。また、ハロゲン原子による置換とエーテル性酸素原子の挿入が同一の脂肪族炭化水素基に行われた基としてはフルオロアルコキシ基が挙げられる。これらの基は、直鎖状と分岐状のどちらでもかまわないが直鎖状が好ましい。
【００１６】
炭素数１〜１０のアルキル基としては、炭素数１〜５のアルキル基が好ましく、特にエチル基、プロピル基、またはペンチル基が好ましい。炭素数１〜１０のアルコキシ基としては、炭素数１〜５のアルコキシ基が好ましく、特にメトキシ基またはエトキシ基が好ましい。炭素数１〜１０のフルオロアルキル基としては、炭素数１〜５のフルオロアルキル基が好ましく、特にトリフルオロメチル基が好ましい。炭素数１〜１０のフルオロアルコキシ基としては、炭素数１〜５のフルオロアルコキシ基が好ましく、特にトリフルオロメトキシ基が好ましい。ハロゲン原子としては、フッ素原子または塩素原子が好ましく、特にフッ素原子が好ましい。
【００１７】
Ｒ1およびＲ2としては、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、または炭素数２〜１０のアルキニル基が好ましい。該アルキル基、アルケニル基またはアルケニル基中の１つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよく、基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
特に、フッ素原子、直鎖状で炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはフルオロアルコキシ基が好ましい。また、フッ素原子、直鎖状で炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはフルオロアルコキシ基がより好ましい。
【００１８】
化合物（１）において、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７およびＡ８は、相互に独立して、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基である。ただし、該基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ＝が窒素原子に置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ2−がエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子に置換されていてもよい。
【００１９】
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７およびＡ８は、相溶性や誘電率異方性の観点からは、１，４−フェニレン基の少なくとも一つは１つ以上のフッ素原子で置換されていることも好ましい。１つ以上のフッ素原子で置換された１，４−フェニレン基としては、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基が好ましい。Ｔｃの観点からは、Ａ５は１，４−シクロヘキシレン基であることが好ましい。また、粘度の観点からは、Ａ４は１，４−フェニレン基であることが好ましい。該１，４−フェニレン基は１つ以上のフッ素原子で置換されていても良い。
【００２０】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は、相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４の二価の非環式脂肪族炭化水素基である。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。なお、ハロゲン原子による置換と、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子の挿入は、同一の脂肪族炭化水素基に同時に行われていてもよい。
【００２１】
Ｚ１が単結合である場合にはＺ１の両側の環基は直接結合することを意味する。例えば、ｍが１でありＺ１が単結合でありｎおよびｐが０の場合はＡ1とＡ４とは直接結合する。また、Ｚ１が単結合でありｎが１の場合はＡ１とＡ２とは直接結合する。Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６においても同様である。
【００２２】
炭素数１〜４の二価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜４のアルキレン基、炭素数２〜４のアルケニレン基、または炭素数２〜４のアルキニレン基が挙げられる。また、これらの基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換された基としては、フルオロアルキレン基、クロロアルキレン基、またはフルオロアルケニレン基が挙げられる。更に、これらの基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入された基としては、オキシアルキレン基、アルキルオキシアルキレン基、チオアルキレン基、オキシフルオロアルキレン基、またはチオフルオロアルキレン基が挙げられる。
【００２３】
炭素数１〜４のアルキレン基としては、−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、または−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−が挙げられ、特に−ＣＨ2−または−ＣＨ2ＣＨ2−が好ましい。
【００２４】
炭素数２〜４のアルケニレン基としては、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−、または−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−が挙げられ、特に−ＣＨ＝ＣＨ−が好ましい。これらの基は逆向きでも構わない。
【００２５】
炭素数２〜４のアルキニレン基としては、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ2−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−、または−ＣＨ2−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ2−が挙げられ、特に−Ｃ≡Ｃ−が好ましい。また、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−のように、二重結合と三重結合が混在しても構わない。また、これらの基は逆向きでも構わない。
【００２６】
炭素数１〜４のフルオロアルキレン基、クロロアルキレン基およびフルオロアルケニレン基としては、−ＣＦ2−、−ＣＦ2ＣＦ2−、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2−、−ＣＨ2ＣＦ2−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＣｌ2ＣＨ2−、または−ＣＦ＝ＣＦ−Ｃ≡Ｃ−が挙げられ、特に−ＣＦ2ＣＦ2−または−ＣＦ＝ＣＦ−が好ましい。
【００２７】
炭素数１〜４のオキシアルキレン基、チオアルキレン基、アルキルオキシアルキレン基、オキシフルオロアルキレン基およびチオフルオロアルキレン基としては、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＳＣＨ2−、−ＣＨ2Ｓ−、−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2−、−ＯＣＦ2−、−ＳＣＦ2−、−ＣＦ2Ｏ−、または−ＣＦ2Ｓ−が挙げられ、−ＯＣＦ2−または−ＣＦ2Ｏ−が好ましい。
【００２８】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は、化合物の安定性と合成の容易さから、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキレン基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。特に単結合または炭素数１〜４のアルキレン基が好ましく、単結合がより好ましい。
【００２９】
化合物（１）において、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは相互に独立して０または１である。粘性があまり高くならないことから、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓは２以下であることが好ましい。
【００３０】
化合物（１）としては、化合物（１−１）が好ましく、化合物（１−２）がより好ましく、化合物（１−３）が特に好ましい。
【００３１】
Ｒ11-(Ａ11-Ｚ11)ｍ-(Ａ21-Ｚ21)ｎ-(Ａ31-Ｚ31)ｐ-Ａ41-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ51-(Ｚ41-Ａ61)ｑ-(Ｚ51-Ａ71)ｒ-(Ｚ61-Ａ81)ｓ-Ｒ21 （１−１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ11、Ｒ21：相互に独立して、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、または炭素数２〜１０のアルキニル基。ただし、基中の１つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよく、基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ11、Ａ21、Ａ31、Ａ41、Ａ51、Ａ61、Ａ71、Ａ81：相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基または１，４−フェニレン基。ただし該１，４−フェニレン基中に存在する水素原子の１つ以上がフッ素原子で置換されていてもよい。
Ｚ11、Ｚ21、Ｚ31、Ｚ41、Ｚ51、Ｚ61：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４のアルキレン基。ただし、該基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中の炭素−炭素原子間または該基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【００３２】
Ｒ12-(Ａ11-Ｚ12)ｍ-(Ａ21-Ｚ22)ｎ-(Ａ31-Ｚ32)ｐ-Ａ41-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ52-(Ｚ42-Ａ61)ｑ-(Ｚ52-Ａ71)ｒ-(Ｚ62-Ａ81)ｓ-Ｒ22 （１−２）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ12、Ｒ22：相互に独立して、フッ素原子、直鎖状の炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、またはフルオロアルコキシ基。
Ａ52：１，４−シクロヘキシレン基。
Ｚ12、Ｚ22、Ｚ32、Ｚ42、Ｚ52、Ｚ62：相互に独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレン基。
Ａ11、Ａ21、Ａ31、Ａ41、Ａ61、Ａ71、Ａ81、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【００３３】
Ｒ13-(Ａ11)ｍ-(Ａ21)ｎ-Ａ42-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ52-(Ａ71)ｒ-(Ａ81)ｓ-Ｒ23 （１−３）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ13、Ｒ23：相互に独立して、フッ素原子、直鎖状の炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基またはフルオロアルコキシ基。
Ａ42：１，４−フェニレン基。ただし該１，４−フェニレン基中に存在する水素原子の１つ以上がフッ素原子で置換されていてもよい。
Ａ11、Ａ21、Ａ71、Ａ81、Ａ52、ｍ、ｎ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。
ただし、ｍ＋ｎ＋ｒ＋ｓは２以下である。）
【００３４】
本発明の化合物（１）は、化合物（２）のメタル化物と、化合物（３）を反応させることにより合成することができる。式中の記号は前記と同じ意味を示す。
Ｘ-(ＣＨ2)2-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ2 （２）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ2 （３）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ2)2-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
【００３５】
化合物（２）のメタル化としては、金属リチウムなどでリチオ化する方法や、金属マグネシウムとの反応によりグリニャール試薬とする方法が挙げられる。
【００３６】
金属リチウムを用いてリチオ化する場合、電子移動剤を共存させてリチオ化を実施してもよい。電子移動剤としては芳香環が２個以上または縮合環となっている化合物が使用される。具体的にはナフタレン、ビフェニル、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン、２，７−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルナフタレン、４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルビフェニル、アントラセン等が挙げられるが、好ましくはナフタレン、ビフェニル、４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルビフェニルである。電子移動剤の使用量は、化合物（２）に対して０．０１倍モルから４倍モル、好ましくは０．１倍モルから２．５倍モルである。
【００３７】
また、金属リチウムの使用量は化合物（２）に対して２倍モルから６倍モル、好ましくは２倍モルから４倍モルである。金属マグネシウムとの反応によりグリニャール試薬を調整する場合、金属マグネシウムの使用量は１倍モルから５倍モル、好ましくは１倍モルから１．５倍モルである。
【００３８】
メタル化反応は溶媒中で実施される。反応溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、t-ブチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、石油エーテル類あるいは上記溶媒の適当な混合溶媒などを用いることができるが、特にエーテル系溶媒またはエーテル系溶媒と脂肪族炭化水素系溶媒の混合溶媒が好ましい。溶媒量は、合成の規模により大きく異なり、適宜変更することが可能である。
【００３９】
メタル化反応の反応温度は−１００℃から１００℃が好ましく、特に−８０℃から７０℃が好ましい。
【００４０】
メタル化反応の反応時間は０．５時間から４８時間が好ましく、特に０．５時間から８時間が好ましい。
【００４１】
化合物（２）のメタル化物と、化合物（３）を反応させることで化合物（１）が得られる。これには別途調製した化合物（２）のメタル化反応液に化合物（３）を加えてもよいし、化合物（３）に別途調製した化合物（２）のメタル化反応液を加えてもよい。また、化合物（２）のメタル化反応系に、化合物（３）を予め含ませていてもよい。
【００４２】
化合物（３）はあらかじめ溶媒で希釈しておいてもよい。希釈溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、t-ブチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、石油エーテル類あるいは上記溶媒の適当な混合溶媒などを用いることができるが、特にエーテル系溶媒またはエーテル系溶媒と脂肪族炭化水素系溶媒の混合溶媒が好ましい。希釈溶媒量は、合成の規模により大きく異なり、適宜変更することが可能である。
【００４３】
反応温度は−１００℃から１００℃が好ましく、化合物（２）のリチオ化物の場合には、特に−８０℃〜２５℃が好ましく、化合物（２）のグリニャール試薬の場合には、特に０℃〜７０℃が好ましい。
【００４４】
反応時間は０．５時間から４８時間が好ましく、特に０．５時間から２４時間が好ましい。
【００４５】
反応後、通常の後処理作業、精製作業を実施することにより化合物（１）で表わされる新規な含フッ素化合物を得ることができる。
【００４６】
化合物（２）および化合物（３）は、新実験化学講座（丸善株式会社出版）等、有機合成の成書に記載されている方法を参考にして得ることができる。また、化合物（２）は、特開昭６１−１７５７１号公報記載の方法を参考にして得ることができる。また、化合物（３）は、特開平０８−２５９４７８号公報記載の方法や、特開２０００−８０３６６号公報記載の方法を参考にして得ることができる。
【００４７】
本発明の化合物（１）はその少なくとも１種を、他の液晶化合物および／または非液晶化合物と混合することにより、優れた性能を有する液晶組成物を得ることができる。例えば、従来の液晶組成物に化合物（１）を添加した場合、粘性の低下や弾性定数の適正化などの効果が期待できる。
【００４８】
液晶組成物中の化合物（１）の量は、液晶組成物１００重量部に対して、０．１〜３０重量部が好ましく、１〜１０重量部が特に好ましい。
【００４９】
液晶組成物中の化合物（１）以外の化合物としては、液晶組成物の用途、要求性能などにより異なるが、通常は液晶化合物および該液晶化合物に類似の構造を有する化合物を主成分とし、これに必要に応じた他の化合物を添加するのが好ましい。
【００５０】
他の化合物の具体例としては、誘電異方性を向上させる成分、高温で液晶性を示す成分、低粘性成分、屈折率異方性値を調整する成分、コレステリック性を付与する成分、２色性を示す成分、導電性を付与する成分等が挙げられる。液晶組成物中に含ませ得る他の化合物の例としては、以下の具体例が挙げられる。なお、下式におけるＲ３、Ｒ４は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、またはシアノ基等の基を表す。また、本明細書における化合物の例示中、−Ｐｈ−は１，４−フェニレン基を、−Ｃｙ−はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表す。
【００５１】
Ｒ3−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＨ2ＣＨ2−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−ＣＨ2ＣＨ2−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃｙ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｃｙ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｒ4
Ｒ3−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｐｈ−Ｒ4
【００５２】
また、液晶組成物中に含ませる他の化合物としては、上記化合物に限定されない。例えば、上記化合物の環構造または末端基の水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、またはメチル基等へ置換されていてもよく、また、上記化合物の環構造または末端基の水素原子は、シクロヘキサン環、ベンゼン環、ピリミジン環、またはジオキサン環等の他の六員環または五員環等へ置換されていてもよい。また、環と環との間に存在する結合基を他の結合基に変更してもよい。これらの置換または変更は、目的とする性能に合わせて適宜選択すればよい。
【００５３】
本発明の化合物（１）を含む液晶組成物は、液晶セルに注入するなどして、電極付の基板間に挟持され、液晶電気光学素子を構成する。代表的な液晶セルとしては、ＴＮ型液晶電気光学素子がある。なお、ここで液晶電気光学素子と表現しているのは、表示用途以外、たとえば、調光窓、光シャッタ、偏光交換素子等にも使用できることを明らかにしているためである。
【００５４】
上記液晶電気光学素子は、ＴＮ方式、ＳＴＮ方式、ＥＣＢモード、ＶＡモード、ゲスト・ホスト（ＧＨ）方式、動的散乱方式、フェーズチェンジ方式、ＤＡＰ方式、二周波駆動方式、強誘電性液晶表示方式など種々のモードで使用できる。駆動モードとしては、パッシブ駆動、アクティブ駆動で使用できる。
【００５５】
以下に、液晶電気光学素子の構成および製法の具体例を示す。プラスチック、ガラス等の基板上に、必要に応じてＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等のアンダーコート層やカラーフィルタ層を形成し、Ｉｎ2Ｏ3 −ＳｎＯ2（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2等の電極を設け、パターニングした後、必要に応じてポリイミド、ポリアミド、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等のオーバーコート層を形成し、配向処理し、これにシール材を印刷し、電極面が相対向するように配して周辺をシールし、シール材を硬化して空セルを形成する。
【００５６】
この空セルに、本発明の化合物を含む組成物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶セルを構成する。この液晶セルに必要に応じて偏光板、カラー偏光板、光源、カラーフィルタ、半透過反射板、反射板、導光板、紫外線カットフィルタ等を積層する、文字、図形等を印刷する、ノングレア加工するなどして液晶電気光学素子とする。
【００５７】
なお、上記の説明は、液晶素子の基本的な構成及び製法を説明したものであり、他の構成も採用出来る。例えば、２層電極を用いた基板、２層の液晶層を形成した２層液晶セル、反射電極を用いた基板、ＴＦＴ、ＭＩＭ等の能動素子を形成したアクティブマトリクス基板を用いたアクティブマトリクス素子等、種々の構成のものが使用できる。特に本発明の組成物は、ＴＦＴ、ＭＩＭ等のアクティブマトリクス素子にも好適である。
【００５８】
さらに、前記したＴＮ型以外のモード、即ち、高ツイスト角のスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶素子や、多色性色素を用いたゲスト−ホスト（ＧＨ）型液晶素子、横方向の電界で液晶分子を基板に対して平行に駆動させるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）型液晶素子、液晶分子を基板に対して垂直配向させるＶＡ型液晶素子、強誘電性液晶素子等、種々の方式で使用することが出来る。また、電気的に書き込みをする方式ではなく、熱により書き込みをする方式に用いることもできる。
【実施例】
【００５９】
以下に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。ただし、以下に示す実施例は本発明の例示を目的とするものであり、本発明はこれに限定されない。
【００６０】
（合成例１）
化合物（２−ａ）を、公知文献を参考にして下記のように合成した。
【化１】
なおＴＨＦはテトラヒドロフランを、ＬＡＨは水素化アルミニウムリチウムを、ＮＢＳはＮ−ブロモスクシンイミドを、ｒｔは室温を、それぞれ意味する。
【００６１】
（実施例１）
化合物（２−ａ）をメタル化した化合物と、化合物（３−ａ）から、化合物（１−ａ）を合成した。
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ａ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ2 （３−ａ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11 （１−ａ）
【００６２】
アルゴン雰囲気下、乾燥した２００ｍＬ三ツ口フラスコに、表面を削ったリチウム小片（０．５２ｇ、７５ｍｍｏｌ）を仕込み、合成例１で得た化合物（２−ａ）５．６１ｇ（２１ｍｍｏｌ）を乾燥エーテル４０ｍＬに溶かした溶液を３５分かけて滴下し、さらに乾燥エーテル４ｍＬでシリンジを洗い加えた。−１０ ℃で１時間撹拌した後、公知の方法で合成した化合物（３−ａ）３．２６ｇ（純度８６％、１４ｍｍｏｌ）を乾燥エーテル１４ｍＬに溶かして加え、さらに乾燥エーテル７ｍＬでシリンジを洗い加えた。−１０ ℃で１時間３０分撹拌した後、反応液を１Ｍ塩酸中に注いだ後、エーテルで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで濃縮して得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）により精製し、化合物（１−ａ）３．６５ｇ（１０ｍｍｏｌ、収率７２％）を得た。再結晶（ＥｔＯＨ、−４０ ℃）でさらに精製した（純度 ９９．７７％，ＧＣ面積法）。
【００６３】
ＩＲ（ｎｅａｔ）：２９５８，２９２３，２８５１，１７０１，１５１４、１４５４，１２１６，１１１２，１０８６，８４０ｃｍ−１
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３７６ＭＨｚ）:−１４７．３４（ｄｔ，Ｊ＝１２２．１, ２２．９Ｈｚ，１Ｆ）,−１６０．０６（ｄ，Ｊ＝１２２．１Ｈｚ １Ｆ）
【００６４】
本発明の化合物（１−ａ）の透明点およびバルク粘度を以下のように求めた。結果を表１に示す。
この測定のために、化合物（１−ａ）１０質量％を、メルク社製液晶組成物「ＺＬＩ−１５６５」９０質量％に混合して液晶組成物を調製した。
【００６５】
[透明点（Ｔｃ）の測定]
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−８２ＨＴ型ホットステージ）に、前記液晶組成物を置き、１℃／分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡を観察した。液晶組成物の一部が液晶相から等方性液体に変化したときの温度を液晶組成物のＴｃとして、ここから外挿により各化合物のＴｃを算出した。
【００６６】
[バルク粘度の測定]
前記液晶組成物を、Ｅ型粘度計を用いて２５℃および０℃にて測定し、外挿によって各化合物の粘度を算出した。
【００６７】
（実施例２〜４）
実施例１において、化合物（２−ａ）に代えて、対応する化合物（２−ｂ）〜（２−ｄ）を用いた他は同様に合成を行い、化合物（１−ｂ）〜化合物（１−ｄ）を得た。
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ｂ）
Ｃ4Ｈ9−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ｃ）
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ｄ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7 （１−ｂ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ4Ｈ9 （１−ｃ）
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11 （１−ｄ）
【００６８】
上記化合物（１−ｂ）〜（１−ｄ）について、実施例１の化合物（１−ａ）と同様に調製した液晶組成物を用いて透明点とバルク粘度の測定を行った。結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
表１に示すとおり、本発明の各化合物（１−ａ）〜（１−ｄ）は、いずれもＴｃが高く、かつ粘度が低かった。
またこれら化合物は、いずれもメルク社製液晶組成物「ＺＬＩ−１５６５」に３０質量％添加しても、０℃において析出が見られないほど相溶性が良好であった。
【００７０】
（実施例５）
化合物（２−ａ）をメタル化した化合物と、化合物（３−ｂ）から、化合物（１−ｅ）を合成した。
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−(ＣＨ2)2−Ｂｒ （２−ａ）
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ2 （３−ｂ）
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11 （１−ｅ）
アルゴン雰囲気下、乾燥させた１００ｍＬ三ツ口フラスコに表面を削ったリチウム小片（０．２５ｇ、３６ｍｍｏｌ）を仕込み、公知の方法で合成した化合物（３−ｂ）２．３５ｇ（６ｍｍｏｌ）を乾燥エーテル６ｍＬに溶かして加え、さらに乾燥エーテル６ｍＬでシリンジを洗い加えた。ここに、合成例１で得た化合物（２−ａ）２．９１ｇ（９ｍｍｏｌ）を乾燥エーテル１２ｍＬに溶かした溶液を４０分かけて滴下した。０ ℃で２３時間撹拌した後、反応液を１Ｍ塩酸中に注いだ後、エーテルで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで濃縮して得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）により精製し、化合物（１−ｅ）１．５８ｇ（４．３ｍｍｏｌ、収率７１％）を得た。再結晶（ＥｔＯＨ、−４０℃）でさらに精製した（純度９９．５８％，ＧＣ面積法）。
【００７１】
ＩＲ（ＫＢｒ）: ２９５３，２９１８，２８５０，１４４４，１３７５，１２５０，１１８６，１０３１，１０１２，９４３，８９６，７５９，７２４，６６６ｃｍ−１
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，３７６ＭＨｚ）: −１５７．４８（ｄｔ，Ｊ＝１２２．０，２１．４Ｈｚ，１Ｆ）, −１６５．９９（Ｊ＝１２２．１，３０．５Ｈｚ，１Ｆ）
【００７２】
上記化合物（１−ｅ）が２．５質量％、メルク社製液晶組成物「ＺＬＩ−１５６５」が９７．５質量％の液晶組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、透明点およびバルク粘度を求めた。結果を表２に示す。
【００７３】
（参考例１）
本発明の化合物（１−ｅ）と連結基以外の構造は同一である下記化合物（Ｃ）を、特開２００８−１９２２５号に記載の方法で合成した。
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＨ２ＣＦ＝ＣＦＣＨ2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11 （Ｃ）
化合物（Ｃ）について、化合物（１−ａ）に代えた以外は実施例１と同様にして、透明点およびバルク粘度を求めた。結果を表２に示す。
【００７４】
【表２】
【００７５】
表２に示すとおり、連結基の構造以外は同一である、化合物（１−ｅ）と、化合物（Ｃ）の、Ｔｃおよびバルク粘度を示す。本願化合物の方が、Ｔｃが極めて高く、粘度も低いことが分った。
【００７６】
実施例１と同様にして、下記化合物を合成することができる。
下記例示中、−Ｃｙ−および−Ｐｈ−は前記のとおり、他の略称記号は以下の意味を示す。
−Ｐｈ（３Ｆ）−：３−フルオロ−１，４−フェニレン基。
−Ｐｈ（３Ｆ，５Ｆ）−：３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基。
−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−：２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン基。
【００７７】
Ｃ2Ｈ5−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＨ3
【００７８】
ＣＨ3−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＨ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＦ3
【００７９】
ＣＨ3−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−ＯＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（３Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（３Ｆ，５Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−ＯＣＨ３
【００８０】
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−ＯＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（３Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（３Ｆ，５Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−ＯＣＨ３
【００８１】
ＣＨ3−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−ＯＣＨ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃｙ−ＯＣＦ3
【００８２】
ＣＨ3−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−ＯＣＨ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−ＯＣＦ3
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ（３Ｆ，５Ｆ）−Ｆ
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｐｈ（２Ｆ，３Ｆ）−ＯＣＨ３
【００８３】
ＣＨ3−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＨ3
【００８４】
ＣＨ3−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ2Ｈ5−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ4Ｈ9
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ2Ｈ5
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ3Ｈ7
Ｃ5Ｈ11−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−Ｃ5Ｈ11
Ｃ3Ｈ7−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ(ＣＨ2)2−Ｃｙ−ＯＣＨ3
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下式（１）で表される含フッ素液晶化合物。
Ｒ１-(Ａ１-Ｚ１)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ１、Ｒ２：相互に独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数１〜１０の一価の非環式脂肪族炭化水素基。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８：相互に独立して、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基。ただし、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７およびＡ８の基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ＝が窒素原子に置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ２−がエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子に置換されていてもよい。
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４の二価の非環式脂肪族炭化水素基。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ：相互に独立して０または１。
ただし、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓは３以下である。）
【請求項２】
前記式（１）で表される化合物が、下式（１−１）で表される化合物である、請求項１に記載の含フッ素液晶化合物。
Ｒ11-(Ａ11-Ｚ11)ｍ-(Ａ21-Ｚ21)ｎ-(Ａ31-Ｚ31)ｐ-Ａ41-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ51-(Ｚ41-Ａ61)ｑ-(Ｚ51-Ａ71)ｒ-(Ｚ61-Ａ81)ｓ-Ｒ21 （１−１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ11、Ｒ21：相互に独立して、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、または炭素数２〜１０のアルキニル基。ただし、基中の１つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよく、基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ11、Ａ21、Ａ31、Ａ41、Ａ51、Ａ61、Ａ71、Ａ81：相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基または１，４−フェニレン基。ただし該１，４−フェニレン基中に存在する水素原子の１つ以上がフッ素原子で置換されていてもよい。
Ｚ11、Ｚ21、Ｚ31、Ｚ41、Ｚ51、Ｚ61：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４のアルキレン基。ただし、該基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中の炭素−炭素原子間または該基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【請求項３】
下式（２）で表される化合物をメタル化した化合物と、下式（３）で表される化合物を反応させることによる、請求項１の式（１）で表される化合物の製造方法。
Ｘ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ2 （２）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ２ （３）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
（ただし、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｒ１、Ｒ２、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【請求項４】
請求項１ないし２のいずれかに記載の含フッ素液晶化合物を含有する液晶組成物。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶組成物を電極付き基板間に挟持した液晶電気光学素子。
【請求項１】
下式（１）で表される含フッ素液晶化合物。
Ｒ１-(Ａ１-Ｚ１)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ１、Ｒ２：相互に独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数１〜１０の一価の非環式脂肪族炭化水素基。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８：相互に独立して、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基。ただし、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７およびＡ８の基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ＝が窒素原子に置換されていてもよく、該基中に存在する１つまたは２つの−ＣＨ２−がエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子に置換されていてもよい。
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４の二価の非環式脂肪族炭化水素基。ただし、該脂肪族炭化水素基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基中の炭素−炭素原子間または該脂肪族炭化水素基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ：相互に独立して０または１。
ただし、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓは３以下である。）
【請求項２】
前記式（１）で表される化合物が、下式（１−１）で表される化合物である、請求項１に記載の含フッ素液晶化合物。
Ｒ11-(Ａ11-Ｚ11)ｍ-(Ａ21-Ｚ21)ｎ-(Ａ31-Ｚ31)ｐ-Ａ41-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ51-(Ｚ41-Ａ61)ｑ-(Ｚ51-Ａ71)ｒ-(Ｚ61-Ａ81)ｓ-Ｒ21 （１−１）
（ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
Ｒ11、Ｒ21：相互に独立して、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、または炭素数２〜１０のアルキニル基。ただし、基中の１つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよく、基中の炭素−炭素原子間または基の結合末端にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
Ａ11、Ａ21、Ａ31、Ａ41、Ａ51、Ａ61、Ａ71、Ａ81：相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基または１，４−フェニレン基。ただし該１，４−フェニレン基中に存在する水素原子の１つ以上がフッ素原子で置換されていてもよい。
Ｚ11、Ｚ21、Ｚ31、Ｚ41、Ｚ51、Ｚ61：相互に独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、または炭素数１〜４のアルキレン基。ただし、該基中の１つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中の炭素−炭素原子間または該基の結合末端に、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【請求項３】
下式（２）で表される化合物をメタル化した化合物と、下式（３）で表される化合物を反応させることによる、請求項１の式（１）で表される化合物の製造方法。
Ｘ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ2 （２）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ２ （３）
Ｒ1-(Ａ1-Ｚ1)ｍ-(Ａ２-Ｚ２)ｎ-(Ａ３-Ｚ３)ｐ-Ａ４-ＣＦ＝ＣＦ-(ＣＨ２)２-Ａ５-(Ｚ４-Ａ６)ｑ-(Ｚ５-Ａ７)ｒ-(Ｚ６-Ａ８)ｓ-Ｒ２ （１）
（ただし、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、Ｒ１、Ｒ２、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは前記と同じ意味を示す。）
【請求項４】
請求項１ないし２のいずれかに記載の含フッ素液晶化合物を含有する液晶組成物。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶組成物を電極付き基板間に挟持した液晶電気光学素子。
【公開番号】特開２０１２−６８６０（Ｐ２０１２−６８６０Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４３５２３（Ｐ２０１０−１４３５２３）
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５０４１８２２５５）国立大学法人横浜国立大学 (429)
【出願人】（０００１０８０３０）ＡＧＣセイミケミカル株式会社 (130)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５０４１８２２５５）国立大学法人横浜国立大学 (429)
【出願人】（０００１０８０３０）ＡＧＣセイミケミカル株式会社 (130)
【Ｆターム（参考）】
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