５員環を有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
【課題】 他の液晶性化合物との優れた相溶性を有するのみならず、熱、光などに対する安定性、適切な屈折率異方性（Δｎ）、低いしきい値電圧、および適切な誘電率異方性（Δε）などの少なくとも１つの特性を有する液晶性化合物を提供する。
【解決手段】 式（１）で表される化合物とする。
例えば、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキルであり、Ｒ２はハロゲンまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり；環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり；Ｇは−ＣＨ２−または−Ｏ−であり；ｍは１であり、ｎおよびｐは０または１である。
【解決手段】 式（１）で表される化合物とする。
例えば、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキルであり、Ｒ２はハロゲンまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり；環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり；Ｇは−ＣＨ２−または−Ｏ−であり；ｍは１であり、ｎおよびｐは０または１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な化合物および液晶組成物に関する。更に詳しくは５員環を有する液晶性化合物、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屈折率異方性（Δｎ）、誘電率異方性（Δε）などの特性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、その屈折率異方性（Δｎ）および誘電率異方性（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】
近年、液晶表示素子の最大の問題点である視野角の狭さを克服する表示方式として、表示方式の中でも、ＩＰＳ、ＶＡ、ＯＣＢなどのモードが注目されている。これらモードの液晶表示素子の中でも、特にＶＡモードやＩＰＳモードの液晶表示素子は、視野角の広さに加え応答性にも優れ、さらに高コントラストな表示が得られるため開発が盛んに行われている。これら表示方式の液晶表示素子に使用される液晶組成物の特徴は、誘電率異方性（Δε）が負である点にある。そして、負の誘電率異方性（Δε）が大きい液晶組成物は、その液晶組成物を含有する液晶表示素子の駆動電圧を低くできることが知られている（例えば、非特許文献１）。そのため、その液晶組成物の構成成分である液晶性化合物についても、より大きな負の誘電率異方性（Δε）を有することが求められている。
【０００７】
また、広い温度範囲で液晶表示素子を駆動させるため、ネマチック相の上限温度（ＴＮＩ）が高い化合物が求められている。
【０００８】
一般に液晶性化合物は主に２個以上の環構造が直結、または結合基を介して結合した構造をとっている。環構造としては、そのほとんどがシクロヘキサン環、ベンゼン環などの６員環が用いられている。フラン環やチアジアゾール環などの５員環を有する液晶性化合物も知られているが、シクロペンタン環やテトラヒドロフラン環を有する液晶性化合物の報告例は少ない。
【０００９】
シクロペンタン環を有し、誘電率異方性が小さい液晶性化合物は、記載がある（例えば、特許文献１、特許文献２、非特許文献１、非特許文献２、および非特許文献３参照）。誘電率異方性が小さい液晶性化合物は液晶組成物の粘度やネマチック相の温度範囲、屈折率異方性などの物性を調節するために用いられるが、より液晶組成物の粘度を低下させるなど、よりすぐれた特性を有する化合物が求められている。
テトラヒドロフラン環を有し、誘電率異方性が小さい液晶性化合物は、記載がある（例えば、特許文献３および非特許文献４参照）。テトラヒドロフラン環を有する化合物についても、より優れた特性を持つ化合物が求められている。
シクロペンタン環やテトラヒドロフラン環を有し、正の誘電率異方性を有する液晶性化合物として、末端にシアノ基を有する化合物が知られているが、ＴＦＴ型の液晶ディスプレイ対応可能な、電圧保持率が良好である化合物が求められている。
誘電率異方性が負である液晶性化合物はＶＡモードなどに用いることが出来ることから、優れた特性を持つ化合物が求められている。しかしながら、シクロペンタン環やテトラヒドロフラン環を有し、誘電率異方性が負である液晶性化合物はほとんど知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許出願公開第３７３９５８８号明細書
【特許文献２】特開１９９４−０７３０４１号公報
【特許文献３】東独国特許出願公開第２７４０４１号明細書
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Liq. Cryst.，１０，８７５，（１９９１）
【非特許文献２】Mol. Cryst.Liq.Cryst.，１９１，２３７（１９９０）
【非特許文献３】Mol. Cryst.Liq.Cryst.，１９１，２４７（１９９０）
【非特許文献４】Chem. Commun.，（１６），１２６５（１９９３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の第一の目的は、他の液晶性化合物との優れた相溶性を有するのみならず、熱、光などに対する安定性、適切な屈折率異方性（Δｎ）、低いしきい値電圧、および適切な誘電率異方性（Δε）などの少なくとも１つの特性を有する液晶性化合物を提供することである。
【００１３】
本発明の第二の目的は、粘度が低く、適切な屈折率異方性（Δｎ）、および適切な負の誘電率異方性（Δε）を有し、しきい値電圧が低く、さらに、ネマチック相の上限温度（ネマチック相−等方相の相転移温度）が高く、ネマチック相の下限温度が低いなどの少なくとも１つの特性を有し、または少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する化合物を含有する液晶組成物を提供することである。
【００１４】
本発明の第三の目的は、応答時間が短い、消費電力および駆動電圧が小さい、大きなコントラストを有する、広い温度範囲で使用可能であるなどの少なくとも１つの特性を有し、または少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する、組成物を含有する液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題に対して研究を行った結果、シクロペンテニル環または、テトラヒドロフラニル環を有する化合物は他の液晶性化合物との優れた相溶性を有することを見出した。この効果を活用することで、さらに課題を解決できるという知見を見出すことができ、本発明を完成するに至った。
【００１６】
すなわち本発明は、項〔１〕から〔２０〕などの構成を有する。
【００１７】
〔１〕 式（１）で表される化合物。
式（１）において、Ｒ１およびＲ２は独立して、ハロゲンまたは炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、これらの環において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−ＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｇは−ＣＨ２−または−Ｏ−であり；
ｍ、ｎおよびｐは独立して、０または１であり；ｍ、ｎおよびｐの和は、１、２または３であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであるとき、Ｒ２はハロゲンまたは炭素数２〜１０のアルケニルである。
【００１８】
〔２〕 式（１）において、Ｒ１が、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜９のアルコキシ、または炭素数２〜１０のアルケニルであり；Ｒ２が、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニル、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、またはハロゲンであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３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、１，４−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、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である項〔１〕に記載の化合物。
【００１９】
〔３〕 式（１）において、Ｒ１が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり；Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数２〜７のアルケニル、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素、または塩素であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−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、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である項〔１〕または２に記載の化合物。
【００２０】
〔４〕 式（１）において、Ｇが−ＣＨ２−である項〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２１】
〔５〕 式（１）において、Ｇが−Ｏ−である項〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２２】
〔６〕 式（１）において、Ｒ２が炭素数２〜７のアルケニルであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである項〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２３】
〔７〕 式（１）において、Ｒ２が、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素、または塩素であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである項〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２４】
〔８〕 式（１）において、Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３の少なくとも一つが２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである項〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２５】
〔９〕 第一成分および第二成分を含有し、第一成分が、項〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の化合物から選択された少なくとも１つの化合物である液晶組成物。
【００２６】
〔１０〕 第二成分が、一般式（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つの化合物である項〔９〕に記載の液晶組成物。
式（２）〜（４）において、Ｒ３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、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3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、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、１−テトラヒドロピラン−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；
Ｚ４およびＺ５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。
【００２７】
〔１１〕 第二成分が、一般式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物である項〔９〕に記載の液晶組成物。
式（５）において、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、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、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−ＣＮであり；
環Ｃ１、環Ｃ２および環Ｃ３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−テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ６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。
【００２８】
〔１２〕 第二成分が、一般式（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つの化合物である項〔９〕に記載の液晶組成物。
式（６）〜（１１）において、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、このアルキルおよびアルケニルにおいて、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、この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、；
環Ｄ１、環Ｄ２、環Ｄ３、および環Ｄ４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−テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロ−２，６−ナフタレンであり；
Ｚ７、Ｚ８、Ｚ９およびＺ１０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、ｓ、ｔ、およびｕは独立して、０または１であり、ｋ、ｌ、ｓ、およびｔの和は、１または２である。
【００２９】
〔１３〕 第二成分が、一般式（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つの化合物である項〔９〕に記載の液晶組成物。
式（１２）〜（１４）において、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、このアルキルまたはアルケニルにおいて任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、この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；
環Ｅ１、環Ｅ２および環Ｅ３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；
Ｚ１１およびＺ１２は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【００３０】
〔１４〕 項〔１１〕に記載の一般式（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〔１０〕に記載の液晶組成物。
【００３１】
〔１５〕 項〔１３〕に記載の一般式（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〔１０〕に記載の液晶組成物。
【００３２】
〔１６〕 項〔１３〕に記載の一般式（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〔１１〕に記載の液晶組成物。
【００３３】
〔１７〕 項〔１３〕に記載の一般式（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〔１２〕に記載の液晶組成物。
【００３４】
〔１８〕 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〔９〕〜〔１７〕のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３５】
〔１９〕 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〔９〕〜〔１８〕のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３６】
〔２０〕 項〔９〜〔１９〕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。
【００３７】
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、液晶組成物、液晶表示素子をそれぞれ化合物、組成物、素子と略すことがある。液晶表示素子は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。ネマチック相の上限温度はネマチック相−等方相の相転移温度であり、そして単に透明点または上限温度と略すことがある。ネマチック相の下限温度を単に下限温度と略すことがある。式（１）で表わされる化合物を化合物（１）と略すことがある。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）などにおいて、六角形で囲んだＡ、Ｂ、Ａ１、Ｂ１などの記号はそれぞれ環Ａ、環Ｂ、環Ａ１、環Ｂ１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。環Ａ、Ｒ１、Ｙ１、など複数の同じ記号を同一の式または異なった式に記載したが、これらのうちの任意の２つは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３８】
「任意の」は、位置だけでなく個数についても任意であることを示すが、個数が０である場合を含まない。任意のＡが、Ｂ、ＣまたはＤで置き換えられてもよいという表現は、任意のＡがＢで置き換えられる場合、任意のＡがＣで置き換えられる場合および任意のＡがＤで置き換えられる場合に加えて、複数のＡがＢ〜Ｄの少なくとも２つで置き換えられる場合をも含むことを意味する。例えば、任意の−ＣＨ２−が−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいアルキルには、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルケニルオキシアルキルなどが含まれる。なお、本発明においては、連続する２つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｏ−のようになることは好ましくない。そして、アルキルにおける末端の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることも好ましくない。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、他の液晶性化合物との優れた相溶性及び低いしきい値電圧を有するのみならず、熱、光などに対する安定性、適切な屈折率異方性（Δｎ）、および適切な誘電率異方性（Δε）などの少なくとも１つの特性を有する液晶性化合物が得られる。また本発明によれば、低粘度、適切な屈折率異方性（Δｎ）、適切な負の誘電率異方性（Δε）、低いしきい値電圧、ネマチック相の下限温度が低いといった特性を少なくとも１つ有する液晶組成物が得られる。さらに本発明によれば、応答時間が短く、消費電力および駆動電圧が小さく、大きなコントラストを有し、広い温度範囲で使用可能であるといった特性を少なくとも１つ有する液晶表示素子が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明をさらに具体的に説明する。
本発明の化合物は以下の式（１）で表される化合物、すなわち化合物（１）である。
式（１）において、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたはハロゲンであり、このアルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、これらの環において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、または−ＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｇは−ＣＨ２−または−Ｏ−であり；
ｍ、ｎおよびｐは独立して０または１であり；ｍ、ｎおよびｐの和は、１、２または３であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであるとき、Ｒ２はハロゲンまたは炭素数２〜１０のアルケニルである。
【００４１】
Ｒ１としては、炭素数１から１０のアルキル、炭素数１から９のアルコキシ、炭素数２から９のアルコキシアルキル、炭素数２から８のアルコキシアルコキシ、炭素数２から１０のアルケニル、炭素数２から９のアルケニルオキシ、炭素数３から９のアルケニルオキシアルキル、および炭素数３から９のアルコキシアルケニル、が挙げられる。これら基のアルキル鎖は、直鎖であることが好ましい。アルキル鎖が直鎖であると、液晶相の温度範囲を広くすることができ、粘度を小さくすることができる。またアルケニルとしては、その二重結合が奇数位にあり、立体配置がトランス配置であることが好ましい。アルケニルにおいて複数の二重結合がある場合には、共役していないものが好ましい。
【００４２】
アルキルとしては、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、および−Ｃ１０Ｈ２１が挙げられ；
アルコキシとしては、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３、−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、および−ＯＣ９Ｈ１９が挙げられ；
アルコキシアルキルとしては、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＯＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルコキシアルコキシとしては、−ＯＣＨ２ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−Ｏ（ＣＨ２）２ＯＣＨ３、および−Ｏ（ＣＨ２）２ＯＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルケニルとしては、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２が挙げられ；
アルケニルオキシとしては、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルケニルオキシアルキルとしては、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ３が挙げられ；
アルコキシアルケニルとしては、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ３が挙げられる。
【００４３】
これらＲ１の中でも、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１０、−ＯＣ６Ｈ１３、−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２が好ましい。
【００４４】
より好ましいＲ１は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２である。
【００４５】
Ｒ２としては、炭素数１から１０のアルキル、炭素数１から９のアルコキシ、炭素数２から９のアルコキシアルキル、炭素数２から８のアルコキシアルコキシ、炭素数２から１０のアルケニル、炭素数２から９のアルケニルオキシ、炭素数３から９のアルケニルオキシアルキル、炭素数３から９のアルコキシアルケニル、およびハロゲンが挙げられる。これら基のアルキル鎖は、直鎖であることが好ましい。アルキル鎖が直鎖であると、液晶相の温度範囲を広くすることができ、粘度を小さくすることができる。またアルケニルとしては、その二重結合が奇数位にあり、立体配置がトランス配置であることが好ましい。アルケニルにおいて複数の二重結合がある場合には、共役していないものが好ましい。
【００４６】
アルキルとしては、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、および−Ｃ１０Ｈ２１が挙げられ；
アルコキシとしては、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３、−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、および−ＯＣ９Ｈ１９が挙げられ；
アルコキシアルキルとしては、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＯＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルコキシアルコキシとしては、−ＯＣＨ２ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−Ｏ（ＣＨ２）２ＯＣＨ３、および−Ｏ（ＣＨ２）２ＯＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルケニルとしては、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２が挙げられ；
アルケニルオキシとしては、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルケニルオキシアルキルとしては、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ３が挙げられ；
アルコキシアルケニルとしては、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ３が挙げられ；
ハロゲンとして、フッ素、塩素、および臭素が挙げられる。
【００４７】
これらＲ２の中でも、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１０、−ＯＣ６Ｈ１３、−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、およびフッ素、塩素が好ましい。
【００４８】
より好ましいＲ２は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、およびフッ素である。
【００４９】
式（１）において、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、これらの環において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよい。
【００５０】
これらの環が１，４−シクロヘキシレンであるときには、屈折率異方性（Δｎ）を小さくし、粘度を小さくすることができ、さらに、この液晶性化合物を液晶組成物に含有させると、ネマチック相の上限温度を高くすることができる。
【００５１】
またこれらの環が、水素をハロゲン、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであるときには、屈折率異方性（Δｎ）を比較的大きくすることができるとともに、配向秩序パラメーターを大きくすることができる。
【００５２】
これらの環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３として、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、２、３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンが好ましい。
【００５３】
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、または−ＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００５４】
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３としては、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＯ−、−ＣＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＯ−、−ＣＯＯ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＯ（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）２ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−、および−ＯＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−が挙げられる。−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。
【００５５】
好ましいＺ１、Ｚ２およびＺ３は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である。さらに好ましいＺ１、Ｚ２およびＺ３は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である。
【００５６】
Ｇは−ＣＨ２−または−Ｏ−である。
【００５７】
ｍ、ｎおよびｐは独立して０または１であり；ｍ、ｎおよびｐの和は１、２または３である。この和が１である化合物は粘度が低く低温相溶性に優れる。この和が２または３である化合物はネマチック相の上限温度が高い。
【００５８】
式（１）において、Ｒ２が炭素数２〜７のアルケニルであり、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである化合物は誘電率異方性が小さく、粘度が低い。このような化合物は、液晶組成物の屈折率異方性、粘度、ネマチック相の上限温度、低温相溶性等を調節するために用いることが出来る。
【００５９】
式（１）において、Ｒ２が、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素または塩素であり、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３、５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである化合物は誘電率異方性が大きい。Ｒ２が結合する環が、３−フルオロ−１，４−フェニレンまたは３、５−ジフルオロ−１，４−フェニレンの場合、さらに屈折率異方性が大きくなる。
【００６０】
式（１）において、Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり、環Ａ１、Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または２、３−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり、環Ａ１、Ａ２および環Ａ３の少なくとも一つが２、３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである化合物は屈折率異方性が負に大きい。
【００６１】
本発明の化合物（１）は、該式中のＲ１、Ｒ２、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＧに所定の基を導入することにより得られるが、このような基の導入は公知の一般的な有機合成法により行い得る。代表的な合成例は、新実験化学講座 １４ 有機化合物の合成と反応（１９７８年）丸善 あるいは第四版 実験化学講座 １９〜２６ 有機合成I〜VIII （１９９１）丸善 等に記載の方法をあげることができる。
【００６２】
結合基Ｚ１、Ｚ２、またはＺ３を生成する方法の一例に関して、最初にスキームを示し、次に項（Ｉ）〜項（XI）でスキームを説明する。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、同じであっても、異なっていてもよい。化合物（１Ａ）〜（１Ｋ）は化合物（１）に相当する。
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【００６８】
（Ｉ）単結合の生成
アリールホウ酸（２１）と公知の方法で合成される化合物（２２）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（２３）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（２２）を反応させることによっても合成される。
【００６９】
（II）−ＣＯＯ−と−ＯＣＯ−の生成
化合物（２３）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（２４）を得る。化合物（２４）と、公知の方法で合成されるフェノール（２５）とをＤＤＣ（１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）の存在下で脱水させて−ＣＯＯ−を有する化合物（１Ｂ）を合成する。この方法によって−ＯＣＯ−を有する化合物も合成する。
【００７０】
（III）−ＣＦ２Ｏ−と−ＯＣＦ２−の生成
化合物（１Ｂ）をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物（２６）を得る。化合物（２６）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（２６）を（ジエチルアミノ）サルファートリフルオリド（ＤＡＳＴ）でフッ素化しても合成される。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって−ＯＣＦ２−を有する化合物も合成する。Peer. Kirsch et al., Anbew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によってこれらの結合基を生成させることも可能である。
【００７１】
（IV）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（２３）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（２８）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（２７）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（２８）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。
【００７２】
（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。
【００７３】
（VI）−（ＣＨ２）４−の生成
ホスホニウム塩（２７）の代わりにホスホニウム塩（２９）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。
【００７４】
（VII）−ＣＦ＝ＣＦ−の生成
化合物（２３）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（３１）を得る。化合物（２２）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（３１）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。
【００７５】
（VIII）−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−の生成
化合物（２８）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（３２）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（３３）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（３３）を化合物（２５）と反応させて化合物（１Ｊ）を合成する。
【００７６】
（IX）−（ＣＨ2）3Ｏ−または−Ｏ（ＣＨ2）3−の生成
化合物（３２）の代わりに化合物（３４）を用いて、項（IX）の方法に従って化合物（１Ｋ）を合成する。
【００７７】
（X）−（ＣＦ2）2−の生成
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414.に記載された方法に従い、ジケトン（−ＣＯＣＯ−）をフッ化水素触媒の存在下、四フッ化硫黄でフッ素化して−（ＣＦ2）2−を有する化合物を得る。
【００７８】
次に、式（１）で表されるシクロペンタン化合物を合成する方法の一例を示す。初めにシクロペンタノン骨格を持つ反応中間体（３６）を合成するスキームを説明し、次いで式（１）で表されるデカヒドロナフタレン化合物を合成する方法の一例を述べる。
【００７９】
化合物（３６）において、Ｒ１は項１に記載した定義と同じである。
化合物（３６）は、有機金属化合物Ｒ１Ｍとヨウ化銅を反応させ生成した有機銅化合物と２−シクロペンテン−１−オンとの反応によって合成する。有機金属化合物として、有機リチウム化合物、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬などを用いる事が出来る。反応は窒素置換された反応容器を用いて、ジエチルエーテル、ＴＨＦなどの溶媒中−７８℃で行う。まず、ヨウ化銅と有機金属化合物を反応させて有機銅化合物を合成するが、このときトリブチルホスフィンやジメチルスルフィドなどを加えて錯体としても良い。続けて、有機銅化合物と２−シクロペンテン−１−オンを−７８℃反応させることによりシクロペンタノン骨格を持つ反応中間体（３６）を得る。
【００８０】
式（１）で表される化合物は、化合物（３６）を直接用いるか、必要であれば、有機合成化学の方法に従って官能基変換を行い、アルコール、アルデヒド、カルボン酸等に誘導した後、上記（Ｉ）〜（ＸＩ）の方法を用いて合成できる。
【００８１】
テトラヒドロフラン環を持つ化合物は、γ−ラクトンなどを原料として合成できる。γ−ラクトンは市販の試薬を用いるか、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．、２１１，５５０２９（１９８０）等に記載の方法により合成して用いる。式（１）で表される化合物は、γ−ラクトンを直接用いるか、必要であれば、有機合成化学の方法に従って官能基変換を行い、アルコール、アルデヒド、カルボン酸等に誘導した後、上記（Ｉ）〜（ＸＩ）の方法を用いて合成できる。
【００８２】
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、ＴＦＴ型、ＶＡ型、ＩＰＳ型、およびＰＳＡ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。
【００８３】
本発明の液晶組成物は、前記本発明の式（１）で示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。本発明の液晶組成物における成分Ａ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３〜９０重量％、より好ましくは５〜６０重量％である。
【００８４】
成分Ａに加える成分として、式（２）、（３）および（４）からなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物からなる成分Ｂ、および／または式（５）からなる群から選ばれた少なくとも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）からなる群から選ばれた少なくとも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）からなる群から選ばれた少なくとも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、屈折率異方性、誘電率異方性、粘度等を調整することができる。
【００８５】
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。
【００８６】
上記成分Ｂのうち、化合物（２）の好適例として化合物（２−１）〜（２−１６）、化合物（３）での好適例として化合物（３−１）〜（３−１１２）、化合物（４）の好適例として化合物（４−１）〜（４−５４）をそれぞれ挙げることができる。
【００８７】
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
【００９４】
式中、Ｒ３およびＸ1は前記と同じ定義である。
【００９５】
これらの化合物（２）〜（４）すなわち成分Ｂは、誘電率異方性が正であり、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。
【００９６】
前記、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。
【００９７】
【００９８】
式中、Ｒ４およびＸ2は前記と同じ定義である。
【００９９】
これらの化合物（５）すなわち成分Ｃは、誘電率異方性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、屈折率異方性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。
【０１００】
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、屈折率異方性、誘電率異方性、および粘度などを調整できる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
この化合物（６）〜（１１）（成分Ｄ）の好適例として、化合物（６−１）〜（６−６）、化合物（７−１）〜（７−１５）、化合物（８−１）、化合物（９−１）〜（９−３）、化合物（１０−１）〜（１０−１１）、および化合物（１１−１）〜（１１−１０）を挙げることができる。
【０１０３】
【０１０４】
式中、Ｒ５およびＲ６は前記と同じ定義である。
【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、粘度調整または屈折率異方性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、屈折率異方性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、化合物（１２−１）〜（１２−１１）、化合物（１３−１）〜（１３−１９）、および化合物（１４−１）〜（１４−６）を挙げることができる。
【０１０９】
式中、Ｒ７およびＲ８は前記と同じ定義である。
【０１１０】
化合物（１２）〜（１４）（成分Ｅ）は、誘電率異方性の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。化合物（１２）は主として粘度調整または屈折率異方性の調整の効果があり、また化合物（１３）および（１４）で表される化合物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、または屈折率異方性の調整の効果がある。
【０１１１】
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。
【０１１２】
本発明の液晶組成物は、本発明の化合物（１）から選ばれた少なくとも１つの化合物を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。
【０１１３】
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つ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−プ剤の例として光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）を挙げることができる。
【０１１５】
【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良い。
【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、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物オキシラン、オキセタン）、ビニルケト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）（ＢＡＳＦ）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さらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によっては制限されない。なお特に断りのない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。化学シフトδ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。
【０１２２】
ＧＣ分析
測定装置は、島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１−Ｍ２５−０２５（長さ２５ｍ、内径０．２２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウムを用い、流量は１ｍｌ／分に調整した。試料気化室の温度を２８０℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。
試料はトルエンに溶解して、１重量％の溶液となるように調製し、得られた溶液１μｌを試料気化室に注入した。
【０１２３】
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。
なお、試料の希釈溶媒としては、例えば、クロロホルム、ヘキサンを用いてもよい。また、カラムとしては、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty. Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）などを用いてもよい。
ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は成分化合物の割合に相当する。一般には、分析サンプルの成分化合物の重量％は、分析サンプルの各ピークの面積％と完全に同一ではないが、本発明において上述したカラムを用いる場合には、実質的に補正係数は１であるので、分析サンプル中の成分化合物の重量％は、分析サンプル中の各ピークの面積％に対応をしている。
【０１２４】
〔化合物等の物性の測定試料〕
化合物の物性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。
【０１２５】
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、測定する化合物１５重量％と母液晶８５重量％とを混合して試料を作製する。そして、得られた試料の測定値から、下記式に示す式に示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。
〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈化合物の重量％〉
化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、２５℃でスメクチック相である場合、または結晶が２５℃で析出する場合には、化合物と母液晶との割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更をしていき、２５℃でスメクチック相でなくなった組成、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、これを化合物の物性値とする。
【０１２６】
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。
なお、液晶組成物の物性を測定する試料としては、液晶組成物そのものを用いた。
【０１２７】
〔化合物等の物性の測定方法〕
物性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（standardｓof 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素子またはＶＡ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。
【０１２８】
測定値のうち、化合物単体そのものを試料として得られた値と、液晶組成物そのものを試料として得られた値は、そのままの値を実験データとして記載した。化合物を母液晶に混合し試料として得られた場合には、外挿法で得られた値を物性値とした。
【０１２９】
相構造および転移温度（℃）
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、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）、転移温度を決定した。
以下、結晶はＣと表した。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。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転移温度（ＣＮ）が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への転移温度（ＮＩ）が１００．０℃であることを示す。他の表記も同様である。
【０１３０】
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（液晶組成物、または性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。
【０１３１】
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ガラス瓶に入れ、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℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
【０１３２】
低温相溶性
母液晶と化合物とを、化合物が、２０重量％、１５重量％、１０重量％、５重量％、３重量％および１重量％の量となるように混合した試料を作製し、試料をガラス瓶に入れる。このガラス瓶を、−１０℃または−２０℃のフリーザー中に一定期間保管したあと、結晶もしくはスメクチック相が析出しているかどうか観察をした。
【０１３３】
粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
粘度（バルク粘度）が小さいと応答時間が小さくなるという特徴がある。
測定は、Ｅ型回転粘度計を用いた。
【０１３４】
粘度（回転粘度；γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
粘度（回転粘度）が小さいと応答時間が小さくなるという特徴がある。
測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. ２５９, ３
７ (１９９５) に記載された方法に従った。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍのＶＡ素子に試料（液晶組成物、または化合物と母液晶との混合物）を入れた。この素子に３０ボルトから５０ボルトの範囲で１ボルト毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２ 秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文、４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。
なお、この計算に必要な誘電率異方性（Δε）は、下記誘電率異方性（Δε）で測定した値を用いた。
【０１３５】
屈折率異方性（Δｎ；２５℃で測定）
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（液晶組成物、または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。屈折率異方性（Δｎ）の値は、（Δｎ）＝（ｎ‖）−（ｎ⊥）
の式から算出した。
【０１３６】
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）
よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン（０．１６ｍｌ）のエタノール（２０ｍｌ）溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、１５０℃で１時間加熱した。２枚のガラス基板から、間隔（セルギャップ）が２０μｍであるＶＡ素子を組み立てた。
同様の方法で、ガラス基板にポリイミドの配向膜を調製した。得られたガラス基板の配向膜にラビング処理をした後、２枚のガラス基板の間隔が９μｍであり、ツイスト角が８０度であるＴＮ素子を組み立てた。
得られたＶＡ素子に試料（液晶組成物、または化合物と母液晶との混合物）を入れ、０．５ボルト（１ｋＨｚ、サイン波）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。
また、得られたＴＮ素子に試料（液晶組成物、または化合物と母液晶との混合物）を入れ、０．５ボルト（１ｋＨｚ、サイン波）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（Δε）の値は、（Δε）＝（ε‖）−（ε⊥）の式から算出した。
【０１３７】
しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４μｍであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード（normally black mode）のＶＡ素子に試料を入れ、この素子をＵＶ硬化の接着剤を用いて密閉した。この素子に印加する電圧（６０Ｈｚ、矩形波）は０Ｖから２０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が１０％になったときの電圧である。
【０１３８】
＜化合物の合成例＞
［実施例１］
１−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンの合成（化合物Ｎｏ．４５）
【０１３９】
第一工程
窒素雰囲気化の反応器中でヨウ化銅４１．４ｇにジエチルエーテル８００ｍｌとトリブチルホスフィン８３ｍｌを加え、−７８℃に冷却し、−７０℃以下の温度でｎ−ブチルリチウム（１．６５Ｍ、ヘキサン溶液）１９ｍｌを滴下した。−７８℃で２０分撹拌し、２−シクロペンテン−１−オン１７．０ｇのジエチルエーテル１５０ｍｌ溶液を−７０℃以下の温度で滴下した。−７８℃で２０分撹拌した後、−４０℃に昇温し、２．５時間撹拌した。その後、−４０℃で飽和塩化アンモニウム水溶液６００ｍｌを加え、室温まで昇温した。反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／２０（容量比））にて精製し、１５．４ｇの３−ブチル−シクロペンタノンを得た。
【０１４０】
第二工程
窒素雰囲気化の反応器中で１−ブロモ−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼン３．５６ｇにＴＨＦ４０ｍｌを加え、−７８℃に冷却した、−７０℃以下の温度でｎ−ブチルリチウム（１．６５Ｍ、ヘキサン溶液）９．１ｍｌを滴下した。−７８℃で１．５時間撹拌し、第１工程で得られた３−ブチル−シクロペンタノン２．１ｇのＴＨＦ２０ｍｌ溶液を−７０℃以下の温度で滴下した。−７８℃で１時間撹拌した後、室温に昇温し、飽和塩化アンモニウム水溶液５０ｍｌを加えた。反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、２．８ｇの３−ブチル−１−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロペンタノ−ルを得た。
【０１４１】
第三工程
ディーンスタークを備えた窒素雰囲気化の反応器中で第二工程で得られた３−ブチル−１−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロペンタノ−ル２．８ｇにトルエン５０ｍｌ、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物０．１４ｇを加え、ディーンスタークで生成する水を除きながら３０分還流した。室温に冷却した後、反応液を水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、２．４ｇの１−（３−ブチルシクロペント−１−エニル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンと１−（４−ブチルシクロペント−１−エニル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンの混合物を得た。
【０１４２】
第四工程
反応器に第三工程で得られた１−（３−ブチルシクロペント−１−エニル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンと１−（４−ブチルシクロペント−１−エニル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンの混合物、ソルミックスＡ−１１ １０ｍｌ、
Ｐｄ／Ｃ（Ｅタイプ）０．０２５ｇを加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Ｐｄ／Ｃを除去し、さらに溶媒を留去して、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／４（容量比））にて精製し、再結晶（溶媒；ソルミックスＡ−１１／ｎ−ヘプタン＝５／１（容量比））により精製し、１．２ｇの１−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１４３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；６．８７（ｍ，１Ｈ）、６．６５（ｍ，１Ｈ）、４．０９（ｑ，２Ｈ）、３．１９（ｍ，１Ｈ）、２．１４（ｍ、１Ｈ）、２．０７−１．８５（ｍ，３Ｈ）、１．６１（ｍ、１Ｈ）、１．４３（ｔ、３Ｈ）、１．４１−１．２４（ｍ、７Ｈ）、１．１９（ｑ、１Ｈ）、０．９０（ｔ、３Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．４５の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ ２８．０ Ｃ’ ３５．８ Ｉｓｏ。
【０１４４】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝−１１０．７℃，Δε＝−２．７， Δｎ＝−０．０１１， η＝３３．４ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝２．２８であった。
【０１４５】
［実施例２］
【０１４６】
４’−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシー２，３−ジフルオロビフェニルの合成（化合物Ｎｏ．１４６）
実施例１の第二工程において、１−ブロモ−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンに替えて４’−ブロモ−４−エトキシ−２，３−ジフルオロビフェニルを用い、実施例１と同様に合成を行うことにより４’−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシー２，３−ジフルオロビフェニルを合成した。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、４’−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシー２，３−ジフルオロビフェニルであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１４７】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．４２（ｄ、２Ｈ）、７．３０（ｄ、２Ｈ）、７．０８（ｍ，１Ｈ）、６．７８（ｍ，１Ｈ）、４．１５（ｑ，２Ｈ）、３．０７（ｍ，１Ｈ）、２．２２（ｍ、１Ｈ）、２．１４−１．８５（ｍ，３Ｈ）、１．７０（ｍ、１Ｈ）、１．４８（ｔ、３Ｈ）、１．４５−１．２０（ｍ、７Ｈ）、１．１９（ｑ、１Ｈ）、０．９０（ｔ、３Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．１４６の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ ３８．５ （Ｎ ２１．０） Ｉｓｏ。
【０１４８】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝２５．９℃，Δε＝−５．３， Δｎ＝−０．１３５， η＝６０．４ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝２．７１であった。
【０１４９】
［実施例３］
１−（３−プロピルシクロペンチル）−４−ビニルシクロヘキサンの合成（化合物Ｎｏ．１）
【０１５０】
第一工程
窒素雰囲気化の反応器中でメトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリド２９．３ｇにＴＨＦ１００ｍｌを加わえ、−１５℃に冷却し、ｔ−ＢｕＯＫ１０．５ｇのＴＨＦ５０ｍｌ溶液を加え１時間撹拌した。ここへ４−（３−プロピルシクロペンチル）−シクロヘキサノン１５．０ｇのＴＨＦ５０ｍｌ溶液を滴下し、２時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温し、水２００ｍｌを加えトルエンで抽出した。得られた有機層を水洗した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、減圧下にてトルエンを約１００ｍｌまで濃縮し、濃縮した溶液をｎ−ヘキサン５００ｍｌに投入し、析出した固体をろ別し除いた。得られた溶液は減圧下溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、１７．０ｇの１−メトキシメチレン−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンを得た。
【０１５１】
第二工程
第一工程で得られた１−メトキシメチレン−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサン１７．０ｇをアセトン２００ｍｌに溶解させ、塩酸（１Ｍ）３０ｍｌを加え、室温で２時間撹拌した。水１００ｍｌを加え、トルエンで抽出し、有機層をあわせて水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物にエタノール２００ｍｌおよびトルエン５０ｍｌを加え、氷冷下ＮａＯＨ水溶液（２０％）を３０ｍｌ加え、室温で３時間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて中和し、トルエンで抽出し、有機層をあわせて水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にてトルエンを留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／２０（容量比））とにて精製し、１５．０ｇの４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンカルボアルデヒドを得た。
【０１５２】
第三工程
窒素雰囲気化の反応器中でメチルトリフェニルホスホニウムブロミド６．２７ｇにＴＨＦ５０ｍｌを加わえ、−１５℃に冷却し、ｔ−ＢｕＯＫ１．９７ｇのＴＨＦ２０ｍｌ溶液を加え１時間撹拌した。ここへ４−（３−プロピルシクロペンチル）−シクロヘキサノン４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンカルボアルデヒド３．０ｇのＴＨＦ２０ｍｌ溶液を滴下し、２時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温し、水５０ｍｌを加えトルエンで抽出した。得られた有機層を水洗した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、減圧下にてトルエンを約５０ｍｌまで濃縮し、濃縮した溶液をｎ−ヘキサン２００ｍｌに投入し、析出した固体をろ別し除いた。得られた溶液は減圧下溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；ｎ−ヘプタン）にて精製し、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、２．０ｇの１−（３−プロピルシクロペンチル）−４−ビニルシクロヘキサンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−（３−プロピルシクロペンチル）−４−ビニルシクロヘキサンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１５３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；５．７０（ｍ、１Ｈ）、４．８８（ｄ、１Ｈ）、４．８１（ｄ，１Ｈ）、１．８５−１．６０（ｍ，９Ｈ）、１．５０−０．８０（ｍ、１５Ｈ）、０．６１（ｑ、１Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．１の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｓｍ −５５．８ Ｉｓｏ。
【０１５４】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝−９５℃，Δε＝−６．４， Δｎ＝−０．０６３， η＝−３１．８ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝１．５２であった。
【０１５５】
［実施例４］(E)-1-(prop-1-enyl)-4-(3-propylcyclopentyl)cyclohexane
（Ｅ）−１−（プロパ−１−エニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンの合成（化合物Ｎｏ．６）
【０１５６】
窒素雰囲気化の反応器中で実施例３の第二工程で得られた４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンカルボアルデヒド３．２９ｇにＤＭＥ８０ｍｌと５−（エチルスルフォニル）−１−フェニル−１Ｈ−テトラゾール４．６２ｇを加わえ、−７０℃に冷却し、ＫＨＭＤＳ（２０％、ＴＨＦ溶液）２３．９ｍｌを滴下した。反応溶液を室温まで昇温し、水５０ｍｌを加えジエチルエーテルで抽出した。得られた有機層を水洗した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、減圧下溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、２．０ｇの（Ｅ）−１−（プロパ−１−エニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、（Ｅ）−１−（プロパ−１−エニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１５７】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；５．３７（ｍ、２Ｈ）、１．９０−０．８５（ｍ，２８Ｈ）、０．６８（ｑ、１Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．６の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ −１９．６ Ｉｓｏ。
【０１５８】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝−６９℃，Δε＝−５．１， Δｎ＝−０．０３０， η＝−２３．１ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝１．５８であった。
【０１５９】
［実施例５］１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）ベンゼンの合成（化合物Ｎｏ．１４０）
【０１６０】
第一工程
窒素雰囲気化の反応器中で１−ブロモ−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼン５．１にＴＨＦ１００ｍｌを加え、−７８℃に冷却した、−７０℃以下の温度でｎ−ブチルリチウム（１．５７Ｍ、ヘキサン溶液）１３．８ｍｌを滴下した。−７８℃で２時間撹拌し、４−（３−プロピルシクロペンチル）−シクロヘキサノン３．０ｇのＴＨＦ１０ｍｌ溶液を−７０℃以下の温度で滴下した。−７８℃で１時間撹拌した後、室温に昇温し、飽和塩化アンモニウム水溶液５０ｍｌを加えた。反応液を分液し、水層を酢酸エチルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、５．０ｇの１−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサノ−ルを得た。
【０１６１】
第二工程
ディーンスタークを備えた窒素雰囲気化の反応器中で第一工程で得られた１−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサノ−ル５．０ｇにトルエン５０ｍｌ、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物０．１５ｇを加え、ディーンスタークで生成する水を除きながら１．５時間還流した。室温に冷却した後、反応液を水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／１０（容量比））にて精製し、３．９ｇの１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシ−１−エニル）ベンゼンを得た。
【０１６２】
第三工程
反応器に第二工程で得られた１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシ−１−エニル）ベンゼン３．９ｇ、ソルミックスＡ−１１ １００ｍｌ、トルエン１００ｍｌ、Ｐｄ／Ｃ（Ｅタイプ）０．１９ｇを加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Ｐｄ／Ｃを除去し、さらに溶媒を留去して、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、１．１ｇの（１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）ベンゼンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）ベンゼンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１６３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；６．８３（ｍ，１Ｈ）、６．６６（ｍ，１Ｈ）、４．０８（ｑ，２Ｈ）、２．７３（ｍ，１Ｈ）、１．９５−１．７０（ｍ，８Ｈ）、１．４５−１．０５（ｍ、１５Ｈ）、０．８９（ｔ、３Ｈ）、０．７１（ｑ、１Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．１４０の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ ３３．３（ＳＢ ２．７ ＳＡ １３．４） Ｎ ３７．１ Ｉｓｏ。
【０１６４】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝３７．３℃，Δε＝−４．９， Δｎ＝−０．０７６， η＝６３．３ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝２．５７であった。
【０１６５】
［実施例６］１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メトキシ）ベンゼンの合成（化合物Ｎｏ．１５２）
【０１６６】
第一工程
窒素雰囲気化の反応器中で実施例３の第二工程で得られた４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンカルボアルデヒド２．３ｇにエタノール３０ｍｌを加え、０℃に冷却し、水素化ホウ素ナトリウム０．２２ｇをゆっくり加えた。室温に昇温し、２０時間撹拌した後、水３０ｍｌを加え、反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／２（容量比））にて精製し、２．１ｇの（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メタノールを得た。
【０１６７】
第二工程
窒素雰囲気化の反応器中で第一工程で得られた４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メタノール２．１ｇにジクロロメタン３０ｍｌ、ｐ−トルエンスルホン酸クロリド１．９８ｇを加え、０℃に冷却した。ピリジン１．５ｍｌを滴下した後、室温に昇温し、水３０ｍｌを加え、反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／２（容量比））にて精製し、３．３ｇの４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メチル ｐ−トルエンスルホン酸エステルを得た。
【０１６８】
第三工程
反応器に第二工程で得られた４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メチル ｐ−トルエンスルホン酸エステル３．３ｇ、４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェノール１．７ｇ、炭酸カリウム２．３ｇ、ＤＭＦ２０ｍｌを加え、７０℃で６時間攪拌した。室温まで冷却し、水２０ｍｌを加え、反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／４（容量比））にて精製し、再結晶（溶媒；ソルミックスＡ−１１）により精製し、０．８ｇの１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メトキシ）ベンゼンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メトキシ）ベンゼンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１６９】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；６．８１（ｍ，２Ｈ）、４．０５（ｑ，２Ｈ）、３．７６（ｄ，２Ｈ）、１．９５−１．７０（ｍ，８Ｈ）、１．５５（ｍ、２Ｈ）、１．４５−０．８５（ｍ、１７Ｈ）、０．６９（ｑ、１Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．１５２の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ ３３．８ Ｎ ３６．６ Ｉｓｏ。
【０１７０】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝３４．６℃，Δε＝−７．５４， Δｎ＝−０．０７４， η＝６４．３ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝３．４５であった。
【０１７１】
［実施例７］２−プロピル−５−（４−ビニルシクロヘキシル）テトラヒドロフラン（化合物Ｎｏ．２６１）の合成
【０１７２】
第一工程
反応容器に、メトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリド（５５．２３ｇ）、ＴＨＦ（３００ｍｌ）をとり、−２０℃に冷却し、カリウムｔ−ブトキシド（１６．０ｇ）を加え１時間撹拌した。ここへ４−（５−プロピルテトラヒドロ−２−フラニル）シクロヘキサノン（１５ｇ）のＴＨＦ（１００ｍｌ）溶液を滴下し、１時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温し、水２００ｍｌを加え分液した。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：酢酸エチル＝18：1）にて精製し、得られた物をアセトン２００ｍｌに溶解させ、塩酸（６Ｍ）２００ｍｌを加え、室温で１時間撹拌した。水２００ｍｌを加え、トルエン１００ｍｌで抽出した。無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去し、４−（５−プロピルテトラヒドロ−２−フラニル）シクロヘキサンカルバルデヒド（１２．２g）を得た
【０１７３】
第二工程
反応容器に、メチルトリフェニルホスホニウムブロミド（９．５５ｇ）、ＴＨＦ（６０ｍｌ）をとり、−２０℃に冷却し、カリウムｔ−ブトキシド（３．０ｇ）を加え１時間撹拌した。ここへ前工程で得られた４−（５−プロピルテトラヒドロ−２−フラニル）シクロヘキササンカルバルデヒド（３g）のＴＨＦ（１０ｍｌ）溶液を滴下し、１時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温し、水１００ｍｌを加え分液した。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン）、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、２−プロピル−５−（４−ビニルシクロヘキシル）テトラヒドロフラン（０．０２g）を得た。
【０１７４】
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、２−（４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）−５−プロピルテトラヒドロフランであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１７５】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；５．７７（ｍ，１Ｈ）、４．９５（ｄ，１Ｈ）、４．８８（ｄ，１Ｈ）、３．７９（ｑ，１Ｈ）、３．５１（ｑ，１Ｈ）、１．９９（ｄ，１Ｈ）、１．９５−１．８１（ｍ，３Ｈ）、１．７９（ｄ，２Ｈ）、１．６９（ｄ，１Ｈ）、１．６２−１．５１（ｍ，２Ｈ）、１．４７−１．２８（ｍ，５Ｈ）、１．１５−０．９９（ｍ，４Ｈ）、０．９４（ｔ，３Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．２６１は−６０℃までＩｓｏｔｒｏｐｉｃであった。
【０１７６】
［実施例８］２−（４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）−５−プロピルテトラヒドロフラン（化合物Ｎｏ．３７７）の合成
【０１７７】
第一工程
マグネシウム（０．４９ｇ）、ＴＨＦ（１０ｍｌ）を反応容器にとり、そこに１−エトキシ−２，３−ジフルオロブロモベンゼン（４．７３ｇ）のＴＨＦ（２０ｍｌ）溶液を滴下し２０分撹拌した。撹拌後−３０℃に冷却し４−（５−プロピルテトラヒドロ−２−フラニル）シクロヘキサノン（３．５ｇ）のＴＨＦ溶液を滴下し、室温まで昇温して一晩撹拌した。反応終了後１Ｎ−ＨＣｌを加え、トルエンにて抽出し、水、飽和塩化ナトリウム水溶液にて洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧濃縮した。このものをトルエン（２５０ｍｌ）に溶解させ、ｐ−ＴｓＯＨ（０．０５ｇ）を加えて、脱水しながら４時間加熱還流した。反応終了後トルエンにて抽出し、水、飽和塩化ナトリウム水溶液にて洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧濃縮した。このものをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン）で生成し、無色油状物として４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロ−３−ヘキシニル）−５−プロピルテトラヒドロフラン（４．０２ｇ）を得た。
【０１７８】
第二工程
第一工程で得られた４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロ−３−ヘキシニル）−５−プロピルテトラヒドロフラン（３ｇ）をイソプロピルアルコール（５０ｍｌ）に溶解させ、Ｒａｎｅｙ−Ｎｉ（１ｇ）を加えて、水素雰囲気下室温にて２日撹拌した。反応終了後Ｒａｎｅｙ−Ｎｉをろ別し、減圧濃縮した。このものをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン）、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、２−（４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）−５−プロピルテトラヒドロフランを無色油状物として（０．０６ｇ）得た。
【０１７９】
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、２−（４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）−５−プロピルテトラヒドロフランであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１８０】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；６．８６（ｔ，１Ｈ）、６．６９（ｔ，１Ｈ）、４．１１（ｑ，２Ｈ）、３．８３（ｑｕｉｎｔ，１Ｈ）、３．５９（ｑ，１Ｈ）、２．７８（ｔ，１Ｈ）、２．１０（ｄ，１Ｈ）、１．９９−１．８７（ｍ，４Ｈ）、１．８０（ｄ，1Ｈ）、１．６０−１．５５（ｍ，２Ｈ）、１．５４−１．２７（ｍ，7Ｈ）、１．４５（ｔ，３Ｈ）、１．２１（ｑ，２Ｈ）、０．９５（ｔ，３Ｈ）．
得られた化合物Ｎｏ．３７７は−６０℃までＩｓｏｔｒｏｐｉｃであった。
【０１８１】
［実施例９］
実施例１〜８と同様な方法により、以下の化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４８０が製造できる。
【０１８２】
【０１８３】
【０１８４】
【０１８５】
【０１８６】
【０１８７】
【０１８８】
【０１８９】
【０１９０】
【０１９１】
【０１９２】
【０１９３】
【０１９４】
【０１９５】
【０１９６】
【０１９７】
【０１９８】
【０１９９】
【０２００】
【０２０１】
【０２０２】
【０２０３】
＜液晶組成物の例＞
本発明の代表的な組成物を実施例６にまとめた。最初に、組成物の成分である化合物とその含有割合（重量％）を示した。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。
【０２０４】
【０２０５】
［比較例１］
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １５％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
ＮＩ＝８６．５℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０９０；η＝３５．３ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．４．
【０２０６】
［実施例１］
３−Ｃｐ（３）Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１５２ １３％
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １５％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
ＮＩ＝８９．３℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．０９４；η＝４１．９ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．５．
【０２０７】
比較例１の組成物において、３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２を化合物Ｎｏ．１５２に置き換えた組成物を実施例１とした。実施例１の組成物は、比較例１の組成物と比較して、負に大きな誘電率異方性（Δε）および低い下限温度（Ｔｃ）を有している点で優れていることがわかった。
【０２０８】
［実施例２］
３−Ｃｐ（３）Ｈ−Ｖ１ 化合物Ｎｏ．４ ５％
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
ＮＩ＝８９．３℃；Δｎ＝０．０９４；η＝４１．９ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．５．
【０２０９】
比較例１の組成物において、３−ＨＨ−４を化合物Ｎｏ．６に置き換えた組成物を実施例２とした。実施例２の組成物は、比較例１の組成物と比較して、負に大きな誘電率異方性（Δε）および低い粘度（η）を有している点で優れていることがわかった。
【０２１０】
［実施例３］
４−Ｃｐ（３）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．４５ ３％
４−Ｃｐ（３）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４６ ３％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ２％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−４） ２２％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−４） ２２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ３％
４−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ２％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ９％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ９％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
３−ＨＨＢ−３ （１３−１） ６％
３−ＨＨＥＢＨ−３ （１４−６） ３％
３−ＨＨＥＢＨ−４ （１４−６） ３％
３−ＨＨＥＢＨ−５ （１４−６） ３％
ＮＩ＝８８．４℃；Δｎ＝０．１００；η＝３２．３ｍＰａ・ｓ；Δε＝−４．３．
【０２１１】
［実施例４］
３−Ｃｐ（３）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４０ ３％
３−Ｔｈｆ（２，５）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．３７７ ３％
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １５％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） ６％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
６−ＨＥＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−６） ６％
ＮＩ＝７３．３℃；Δｎ＝０．０８４；η＝３７．３ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．８．
上記組成物１００重量部に光学活性化合物（Ｏｐ−５）０．２５重量部を添加したときのピッチは６１．６μｍであった。
【０２１２】
［実施例５］
３−Ｔｈｆ（２，５）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．３７７ ３％
３−Ｃｐ（３）Ｈ−Ｖ 化合物Ｎｏ．１ ３％
２−ＨＨ−５ （１２−１） ３％
３−ＨＨ−４ （１２−１） １５％
３−ＨＨ−５ （１２−１） ４％
３−ＨＢ−Ｏ２ （１２−５） １２％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−４） ９％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−４） １５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ５％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ９％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ９％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ３％
３−ＨＨＢ−３ （１３−１） ４％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ （１３−１） ３％
ＮＩ＝７０．３℃；Δｎ＝０．０８７；η＝１９．８ｍＰａ・ｓ；Δε＝−４．０．
【０２１３】
［実施例６］
４−Ｃｐ（３）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４６ ３％
３−Ｔｈｆ（２，５）Ｈ−Ｖ 化合物Ｎｏ．２６１ ３％
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １２％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
ＮＩ＝７４．８℃；Δｎ＝０．０８３；η＝３５．９ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．８．
【０２１４】
［実施例７］
３−Ｃｐ（３）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４０ ３％
３−Ｃｐ（３）Ｈ−Ｖ 化合物Ｎｏ．１ ３％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１４） ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１４） ４％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１４） １２％
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） ５％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ （３−１０） ３％
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＝７３．１℃；Δｎ＝０．１３４；Δε＝２７．６；η＝３５．１ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１５】
［実施例８］
３−Ｃｐ（３）Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１５２ ３％
３−Ｔｈｆ（２，５）Ｈ−Ｖ 化合物Ｎｏ．２６１ ３％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−１５） ６％
３−ＨＢ−Ｃ （５−１） １８％
２−ＢＴＢ−１ （１２−１０） １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （１２−１） ２４％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ４％
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＝７２．０℃；Δｎ＝０．１２４；Δε＝５．８；η＝１４．４ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１６】
［実施例９］
４−Ｃｐ（３）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４６ ３％
３−Ｃｐ（３）Ｈ−Ｖ１ 化合物Ｎｏ．４ ３％
２−ＨＢ−Ｃ （５−１） ５％
３−ＨＢ−Ｃ （５−１）１２％
３−ＨＢ−Ｏ２ （１２−５） ９％
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） ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ （３−２） ７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ （３−２） ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （３−３） ５％
ＮＩ＝９７．９℃；Δｎ＝０．０９９；Δε＝４．２；η＝１９．６ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１７】
［実施例１０］
４−Ｃｐ（３）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．４５ ２％
４−Ｃｐ（３）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４６ ３％
５−ＨＢ−ＣＬ （２−２）１１％
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） ９％
７−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ （３−２） ８％
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％
ＮＩ＝１１３．６℃；Δｎ＝０．０９１；Δε＝３．３；η＝２２．２ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１８】
［実施例１１］
３−Ｃｐ（３）Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１５２ ３％
３−Ｔｈｆ（２，５）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．３７７ ３％
５−ＨＢ−ＣＬ （２−２） ３％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ （２−３） ７％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ９％
３−ＨＨ−ＥＭｅ （１２−２） ２３％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ （３−１０） ８％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ （３−１０） ８％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （３−１２） ８％
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） ３％
ＮＩ＝７４．８℃；Δｎ＝０．０６３；Δε＝４．３；η＝２０．９ｍＰａ・ｓｅｃ
【産業上の利用可能性】
【０２１９】
本発明は、他の液晶材料との相溶性に優れる新規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、そ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。この液晶表示素子は、時計、電卓、ワ−プロなどのディスプレイに広く利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な化合物および液晶組成物に関する。更に詳しくは５員環を有する液晶性化合物、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屈折率異方性（Δｎ）、誘電率異方性（Δε）などの特性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、その屈折率異方性（Δｎ）および誘電率異方性（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】
近年、液晶表示素子の最大の問題点である視野角の狭さを克服する表示方式として、表示方式の中でも、ＩＰＳ、ＶＡ、ＯＣＢなどのモードが注目されている。これらモードの液晶表示素子の中でも、特にＶＡモードやＩＰＳモードの液晶表示素子は、視野角の広さに加え応答性にも優れ、さらに高コントラストな表示が得られるため開発が盛んに行われている。これら表示方式の液晶表示素子に使用される液晶組成物の特徴は、誘電率異方性（Δε）が負である点にある。そして、負の誘電率異方性（Δε）が大きい液晶組成物は、その液晶組成物を含有する液晶表示素子の駆動電圧を低くできることが知られている（例えば、非特許文献１）。そのため、その液晶組成物の構成成分である液晶性化合物についても、より大きな負の誘電率異方性（Δε）を有することが求められている。
【０００７】
また、広い温度範囲で液晶表示素子を駆動させるため、ネマチック相の上限温度（ＴＮＩ）が高い化合物が求められている。
【０００８】
一般に液晶性化合物は主に２個以上の環構造が直結、または結合基を介して結合した構造をとっている。環構造としては、そのほとんどがシクロヘキサン環、ベンゼン環などの６員環が用いられている。フラン環やチアジアゾール環などの５員環を有する液晶性化合物も知られているが、シクロペンタン環やテトラヒドロフラン環を有する液晶性化合物の報告例は少ない。
【０００９】
シクロペンタン環を有し、誘電率異方性が小さい液晶性化合物は、記載がある（例えば、特許文献１、特許文献２、非特許文献１、非特許文献２、および非特許文献３参照）。誘電率異方性が小さい液晶性化合物は液晶組成物の粘度やネマチック相の温度範囲、屈折率異方性などの物性を調節するために用いられるが、より液晶組成物の粘度を低下させるなど、よりすぐれた特性を有する化合物が求められている。
テトラヒドロフラン環を有し、誘電率異方性が小さい液晶性化合物は、記載がある（例えば、特許文献３および非特許文献４参照）。テトラヒドロフラン環を有する化合物についても、より優れた特性を持つ化合物が求められている。
シクロペンタン環やテトラヒドロフラン環を有し、正の誘電率異方性を有する液晶性化合物として、末端にシアノ基を有する化合物が知られているが、ＴＦＴ型の液晶ディスプレイ対応可能な、電圧保持率が良好である化合物が求められている。
誘電率異方性が負である液晶性化合物はＶＡモードなどに用いることが出来ることから、優れた特性を持つ化合物が求められている。しかしながら、シクロペンタン環やテトラヒドロフラン環を有し、誘電率異方性が負である液晶性化合物はほとんど知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許出願公開第３７３９５８８号明細書
【特許文献２】特開１９９４−０７３０４１号公報
【特許文献３】東独国特許出願公開第２７４０４１号明細書
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Liq. Cryst.，１０，８７５，（１９９１）
【非特許文献２】Mol. Cryst.Liq.Cryst.，１９１，２３７（１９９０）
【非特許文献３】Mol. Cryst.Liq.Cryst.，１９１，２４７（１９９０）
【非特許文献４】Chem. Commun.，（１６），１２６５（１９９３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の第一の目的は、他の液晶性化合物との優れた相溶性を有するのみならず、熱、光などに対する安定性、適切な屈折率異方性（Δｎ）、低いしきい値電圧、および適切な誘電率異方性（Δε）などの少なくとも１つの特性を有する液晶性化合物を提供することである。
【００１３】
本発明の第二の目的は、粘度が低く、適切な屈折率異方性（Δｎ）、および適切な負の誘電率異方性（Δε）を有し、しきい値電圧が低く、さらに、ネマチック相の上限温度（ネマチック相−等方相の相転移温度）が高く、ネマチック相の下限温度が低いなどの少なくとも１つの特性を有し、または少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する化合物を含有する液晶組成物を提供することである。
【００１４】
本発明の第三の目的は、応答時間が短い、消費電力および駆動電圧が小さい、大きなコントラストを有する、広い温度範囲で使用可能であるなどの少なくとも１つの特性を有し、または少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する、組成物を含有する液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題に対して研究を行った結果、シクロペンテニル環または、テトラヒドロフラニル環を有する化合物は他の液晶性化合物との優れた相溶性を有することを見出した。この効果を活用することで、さらに課題を解決できるという知見を見出すことができ、本発明を完成するに至った。
【００１６】
すなわち本発明は、項〔１〕から〔２０〕などの構成を有する。
【００１７】
〔１〕 式（１）で表される化合物。
式（１）において、Ｒ１およびＲ２は独立して、ハロゲンまたは炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、これらの環において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−ＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｇは−ＣＨ２−または−Ｏ−であり；
ｍ、ｎおよびｐは独立して、０または１であり；ｍ、ｎおよびｐの和は、１、２または３であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであるとき、Ｒ２はハロゲンまたは炭素数２〜１０のアルケニルである。
【００１８】
〔２〕 式（１）において、Ｒ１が、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜９のアルコキシ、または炭素数２〜１０のアルケニルであり；Ｒ２が、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニル、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、またはハロゲンであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３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、１，４−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、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である項〔１〕に記載の化合物。
【００１９】
〔３〕 式（１）において、Ｒ１が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり；Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数２〜７のアルケニル、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素、または塩素であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−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、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である項〔１〕または２に記載の化合物。
【００２０】
〔４〕 式（１）において、Ｇが−ＣＨ２−である項〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２１】
〔５〕 式（１）において、Ｇが−Ｏ−である項〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２２】
〔６〕 式（１）において、Ｒ２が炭素数２〜７のアルケニルであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである項〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２３】
〔７〕 式（１）において、Ｒ２が、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素、または塩素であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである項〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２４】
〔８〕 式（１）において、Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３の少なくとも一つが２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである項〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の化合物。
【００２５】
〔９〕 第一成分および第二成分を含有し、第一成分が、項〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の化合物から選択された少なくとも１つの化合物である液晶組成物。
【００２６】
〔１０〕 第二成分が、一般式（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つの化合物である項〔９〕に記載の液晶組成物。
式（２）〜（４）において、Ｒ３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、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3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、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、１−テトラヒドロピラン−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；
Ｚ４およびＺ５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。
【００２７】
〔１１〕 第二成分が、一般式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物である項〔９〕に記載の液晶組成物。
式（５）において、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、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、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−ＣＮであり；
環Ｃ１、環Ｃ２および環Ｃ３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−テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ６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。
【００２８】
〔１２〕 第二成分が、一般式（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つの化合物である項〔９〕に記載の液晶組成物。
式（６）〜（１１）において、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、このアルキルおよびアルケニルにおいて、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、この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、；
環Ｄ１、環Ｄ２、環Ｄ３、および環Ｄ４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−テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロ−２，６−ナフタレンであり；
Ｚ７、Ｚ８、Ｚ９およびＺ１０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、ｓ、ｔ、およびｕは独立して、０または１であり、ｋ、ｌ、ｓ、およびｔの和は、１または２である。
【００２９】
〔１３〕 第二成分が、一般式（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つの化合物である項〔９〕に記載の液晶組成物。
式（１２）〜（１４）において、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、このアルキルまたはアルケニルにおいて任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、この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；
環Ｅ１、環Ｅ２および環Ｅ３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；
Ｚ１１およびＺ１２は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【００３０】
〔１４〕 項〔１１〕に記載の一般式（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〔１０〕に記載の液晶組成物。
【００３１】
〔１５〕 項〔１３〕に記載の一般式（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〔１０〕に記載の液晶組成物。
【００３２】
〔１６〕 項〔１３〕に記載の一般式（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〔１１〕に記載の液晶組成物。
【００３３】
〔１７〕 項〔１３〕に記載の一般式（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〔１２〕に記載の液晶組成物。
【００３４】
〔１８〕 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〔９〕〜〔１７〕のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３５】
〔１９〕 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〔９〕〜〔１８〕のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３６】
〔２０〕 項〔９〜〔１９〕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。
【００３７】
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、液晶組成物、液晶表示素子をそれぞれ化合物、組成物、素子と略すことがある。液晶表示素子は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。ネマチック相の上限温度はネマチック相−等方相の相転移温度であり、そして単に透明点または上限温度と略すことがある。ネマチック相の下限温度を単に下限温度と略すことがある。式（１）で表わされる化合物を化合物（１）と略すことがある。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）などにおいて、六角形で囲んだＡ、Ｂ、Ａ１、Ｂ１などの記号はそれぞれ環Ａ、環Ｂ、環Ａ１、環Ｂ１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。環Ａ、Ｒ１、Ｙ１、など複数の同じ記号を同一の式または異なった式に記載したが、これらのうちの任意の２つは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３８】
「任意の」は、位置だけでなく個数についても任意であることを示すが、個数が０である場合を含まない。任意のＡが、Ｂ、ＣまたはＤで置き換えられてもよいという表現は、任意のＡがＢで置き換えられる場合、任意のＡがＣで置き換えられる場合および任意のＡがＤで置き換えられる場合に加えて、複数のＡがＢ〜Ｄの少なくとも２つで置き換えられる場合をも含むことを意味する。例えば、任意の−ＣＨ２−が−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいアルキルには、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルケニルオキシアルキルなどが含まれる。なお、本発明においては、連続する２つの−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｏ−のようになることは好ましくない。そして、アルキルにおける末端の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられることも好ましくない。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、他の液晶性化合物との優れた相溶性及び低いしきい値電圧を有するのみならず、熱、光などに対する安定性、適切な屈折率異方性（Δｎ）、および適切な誘電率異方性（Δε）などの少なくとも１つの特性を有する液晶性化合物が得られる。また本発明によれば、低粘度、適切な屈折率異方性（Δｎ）、適切な負の誘電率異方性（Δε）、低いしきい値電圧、ネマチック相の下限温度が低いといった特性を少なくとも１つ有する液晶組成物が得られる。さらに本発明によれば、応答時間が短く、消費電力および駆動電圧が小さく、大きなコントラストを有し、広い温度範囲で使用可能であるといった特性を少なくとも１つ有する液晶表示素子が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明をさらに具体的に説明する。
本発明の化合物は以下の式（１）で表される化合物、すなわち化合物（１）である。
式（１）において、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたはハロゲンであり、このアルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、これらの環において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、または−ＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｇは−ＣＨ２−または−Ｏ−であり；
ｍ、ｎおよびｐは独立して０または１であり；ｍ、ｎおよびｐの和は、１、２または３であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであるとき、Ｒ２はハロゲンまたは炭素数２〜１０のアルケニルである。
【００４１】
Ｒ１としては、炭素数１から１０のアルキル、炭素数１から９のアルコキシ、炭素数２から９のアルコキシアルキル、炭素数２から８のアルコキシアルコキシ、炭素数２から１０のアルケニル、炭素数２から９のアルケニルオキシ、炭素数３から９のアルケニルオキシアルキル、および炭素数３から９のアルコキシアルケニル、が挙げられる。これら基のアルキル鎖は、直鎖であることが好ましい。アルキル鎖が直鎖であると、液晶相の温度範囲を広くすることができ、粘度を小さくすることができる。またアルケニルとしては、その二重結合が奇数位にあり、立体配置がトランス配置であることが好ましい。アルケニルにおいて複数の二重結合がある場合には、共役していないものが好ましい。
【００４２】
アルキルとしては、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、および−Ｃ１０Ｈ２１が挙げられ；
アルコキシとしては、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３、−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、および−ＯＣ９Ｈ１９が挙げられ；
アルコキシアルキルとしては、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＯＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルコキシアルコキシとしては、−ＯＣＨ２ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−Ｏ（ＣＨ２）２ＯＣＨ３、および−Ｏ（ＣＨ２）２ＯＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルケニルとしては、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２が挙げられ；
アルケニルオキシとしては、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルケニルオキシアルキルとしては、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ３が挙げられ；
アルコキシアルケニルとしては、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ３が挙げられる。
【００４３】
これらＲ１の中でも、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１０、−ＯＣ６Ｈ１３、−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２が好ましい。
【００４４】
より好ましいＲ１は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２である。
【００４５】
Ｒ２としては、炭素数１から１０のアルキル、炭素数１から９のアルコキシ、炭素数２から９のアルコキシアルキル、炭素数２から８のアルコキシアルコキシ、炭素数２から１０のアルケニル、炭素数２から９のアルケニルオキシ、炭素数３から９のアルケニルオキシアルキル、炭素数３から９のアルコキシアルケニル、およびハロゲンが挙げられる。これら基のアルキル鎖は、直鎖であることが好ましい。アルキル鎖が直鎖であると、液晶相の温度範囲を広くすることができ、粘度を小さくすることができる。またアルケニルとしては、その二重結合が奇数位にあり、立体配置がトランス配置であることが好ましい。アルケニルにおいて複数の二重結合がある場合には、共役していないものが好ましい。
【００４６】
アルキルとしては、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、および−Ｃ１０Ｈ２１が挙げられ；
アルコキシとしては、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３、−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、および−ＯＣ９Ｈ１９が挙げられ；
アルコキシアルキルとしては、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＯＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルコキシアルコキシとしては、−ＯＣＨ２ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−Ｏ（ＣＨ２）２ＯＣＨ３、および−Ｏ（ＣＨ２）２ＯＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルケニルとしては、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２が挙げられ；
アルケニルオキシとしては、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５が挙げられ；
アルケニルオキシアルキルとしては、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ３が挙げられ；
アルコキシアルケニルとしては、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ３が挙げられ；
ハロゲンとして、フッ素、塩素、および臭素が挙げられる。
【００４７】
これらＲ２の中でも、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１０、−ＯＣ６Ｈ１３、−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、およびフッ素、塩素が好ましい。
【００４８】
より好ましいＲ２は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、およびフッ素である。
【００４９】
式（１）において、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、これらの環において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよい。
【００５０】
これらの環が１，４−シクロヘキシレンであるときには、屈折率異方性（Δｎ）を小さくし、粘度を小さくすることができ、さらに、この液晶性化合物を液晶組成物に含有させると、ネマチック相の上限温度を高くすることができる。
【００５１】
またこれらの環が、水素をハロゲン、−ＣＦ３、または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであるときには、屈折率異方性（Δｎ）を比較的大きくすることができるとともに、配向秩序パラメーターを大きくすることができる。
【００５２】
これらの環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３として、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、２、３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンが好ましい。
【００５３】
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、または−ＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００５４】
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３としては、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＯ−、−ＣＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＳｉＨ２−、−ＳｉＨ２ＣＨ２−、−Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＯ−、−ＣＯＯ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＯ（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）２ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−、および−ＯＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−が挙げられる。−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。
【００５５】
好ましいＺ１、Ｚ２およびＺ３は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である。さらに好ましいＺ１、Ｚ２およびＺ３は、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である。
【００５６】
Ｇは−ＣＨ２−または−Ｏ−である。
【００５７】
ｍ、ｎおよびｐは独立して０または１であり；ｍ、ｎおよびｐの和は１、２または３である。この和が１である化合物は粘度が低く低温相溶性に優れる。この和が２または３である化合物はネマチック相の上限温度が高い。
【００５８】
式（１）において、Ｒ２が炭素数２〜７のアルケニルであり、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである化合物は誘電率異方性が小さく、粘度が低い。このような化合物は、液晶組成物の屈折率異方性、粘度、ネマチック相の上限温度、低温相溶性等を調節するために用いることが出来る。
【００５９】
式（１）において、Ｒ２が、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素または塩素であり、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３、５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである化合物は誘電率異方性が大きい。Ｒ２が結合する環が、３−フルオロ−１，４−フェニレンまたは３、５−ジフルオロ−１，４−フェニレンの場合、さらに屈折率異方性が大きくなる。
【００６０】
式（１）において、Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり、環Ａ１、Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または２、３−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり、環Ａ１、Ａ２および環Ａ３の少なくとも一つが２、３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである化合物は屈折率異方性が負に大きい。
【００６１】
本発明の化合物（１）は、該式中のＲ１、Ｒ２、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＧに所定の基を導入することにより得られるが、このような基の導入は公知の一般的な有機合成法により行い得る。代表的な合成例は、新実験化学講座 １４ 有機化合物の合成と反応（１９７８年）丸善 あるいは第四版 実験化学講座 １９〜２６ 有機合成I〜VIII （１９９１）丸善 等に記載の方法をあげることができる。
【００６２】
結合基Ｚ１、Ｚ２、またはＺ３を生成する方法の一例に関して、最初にスキームを示し、次に項（Ｉ）〜項（XI）でスキームを説明する。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、同じであっても、異なっていてもよい。化合物（１Ａ）〜（１Ｋ）は化合物（１）に相当する。
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【００６８】
（Ｉ）単結合の生成
アリールホウ酸（２１）と公知の方法で合成される化合物（２２）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（２３）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（２２）を反応させることによっても合成される。
【００６９】
（II）−ＣＯＯ−と−ＯＣＯ−の生成
化合物（２３）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（２４）を得る。化合物（２４）と、公知の方法で合成されるフェノール（２５）とをＤＤＣ（１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）の存在下で脱水させて−ＣＯＯ−を有する化合物（１Ｂ）を合成する。この方法によって−ＯＣＯ−を有する化合物も合成する。
【００７０】
（III）−ＣＦ２Ｏ−と−ＯＣＦ２−の生成
化合物（１Ｂ）をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物（２６）を得る。化合物（２６）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（２６）を（ジエチルアミノ）サルファートリフルオリド（ＤＡＳＴ）でフッ素化しても合成される。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって−ＯＣＦ２−を有する化合物も合成する。Peer. Kirsch et al., Anbew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によってこれらの結合基を生成させることも可能である。
【００７１】
（IV）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（２３）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（２８）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（２７）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（２８）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。
【００７２】
（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。
【００７３】
（VI）−（ＣＨ２）４−の生成
ホスホニウム塩（２７）の代わりにホスホニウム塩（２９）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。
【００７４】
（VII）−ＣＦ＝ＣＦ−の生成
化合物（２３）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（３１）を得る。化合物（２２）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（３１）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。
【００７５】
（VIII）−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−の生成
化合物（２８）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（３２）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（３３）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（３３）を化合物（２５）と反応させて化合物（１Ｊ）を合成する。
【００７６】
（IX）−（ＣＨ2）3Ｏ−または−Ｏ（ＣＨ2）3−の生成
化合物（３２）の代わりに化合物（３４）を用いて、項（IX）の方法に従って化合物（１Ｋ）を合成する。
【００７７】
（X）−（ＣＦ2）2−の生成
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414.に記載された方法に従い、ジケトン（−ＣＯＣＯ−）をフッ化水素触媒の存在下、四フッ化硫黄でフッ素化して−（ＣＦ2）2−を有する化合物を得る。
【００７８】
次に、式（１）で表されるシクロペンタン化合物を合成する方法の一例を示す。初めにシクロペンタノン骨格を持つ反応中間体（３６）を合成するスキームを説明し、次いで式（１）で表されるデカヒドロナフタレン化合物を合成する方法の一例を述べる。
【００７９】
化合物（３６）において、Ｒ１は項１に記載した定義と同じである。
化合物（３６）は、有機金属化合物Ｒ１Ｍとヨウ化銅を反応させ生成した有機銅化合物と２−シクロペンテン−１−オンとの反応によって合成する。有機金属化合物として、有機リチウム化合物、Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬などを用いる事が出来る。反応は窒素置換された反応容器を用いて、ジエチルエーテル、ＴＨＦなどの溶媒中−７８℃で行う。まず、ヨウ化銅と有機金属化合物を反応させて有機銅化合物を合成するが、このときトリブチルホスフィンやジメチルスルフィドなどを加えて錯体としても良い。続けて、有機銅化合物と２−シクロペンテン−１−オンを−７８℃反応させることによりシクロペンタノン骨格を持つ反応中間体（３６）を得る。
【００８０】
式（１）で表される化合物は、化合物（３６）を直接用いるか、必要であれば、有機合成化学の方法に従って官能基変換を行い、アルコール、アルデヒド、カルボン酸等に誘導した後、上記（Ｉ）〜（ＸＩ）の方法を用いて合成できる。
【００８１】
テトラヒドロフラン環を持つ化合物は、γ−ラクトンなどを原料として合成できる。γ−ラクトンは市販の試薬を用いるか、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．、２１１，５５０２９（１９８０）等に記載の方法により合成して用いる。式（１）で表される化合物は、γ−ラクトンを直接用いるか、必要であれば、有機合成化学の方法に従って官能基変換を行い、アルコール、アルデヒド、カルボン酸等に誘導した後、上記（Ｉ）〜（ＸＩ）の方法を用いて合成できる。
【００８２】
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、ＴＦＴ型、ＶＡ型、ＩＰＳ型、およびＰＳＡ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。
【００８３】
本発明の液晶組成物は、前記本発明の式（１）で示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。本発明の液晶組成物における成分Ａ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３〜９０重量％、より好ましくは５〜６０重量％である。
【００８４】
成分Ａに加える成分として、式（２）、（３）および（４）からなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物からなる成分Ｂ、および／または式（５）からなる群から選ばれた少なくとも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）からなる群から選ばれた少なくとも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）からなる群から選ばれた少なくとも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、屈折率異方性、誘電率異方性、粘度等を調整することができる。
【００８５】
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。
【００８６】
上記成分Ｂのうち、化合物（２）の好適例として化合物（２−１）〜（２−１６）、化合物（３）での好適例として化合物（３−１）〜（３−１１２）、化合物（４）の好適例として化合物（４−１）〜（４−５４）をそれぞれ挙げることができる。
【００８７】
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
【００９４】
式中、Ｒ３およびＸ1は前記と同じ定義である。
【００９５】
これらの化合物（２）〜（４）すなわち成分Ｂは、誘電率異方性が正であり、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。
【００９６】
前記、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。
【００９７】
【００９８】
式中、Ｒ４およびＸ2は前記と同じ定義である。
【００９９】
これらの化合物（５）すなわち成分Ｃは、誘電率異方性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、屈折率異方性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。
【０１００】
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、屈折率異方性、誘電率異方性、および粘度などを調整できる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
この化合物（６）〜（１１）（成分Ｄ）の好適例として、化合物（６−１）〜（６−６）、化合物（７−１）〜（７−１５）、化合物（８−１）、化合物（９−１）〜（９−３）、化合物（１０−１）〜（１０−１１）、および化合物（１１−１）〜（１１−１０）を挙げることができる。
【０１０３】
【０１０４】
式中、Ｒ５およびＲ６は前記と同じ定義である。
【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、粘度調整または屈折率異方性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、屈折率異方性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、化合物（１２−１）〜（１２−１１）、化合物（１３−１）〜（１３−１９）、および化合物（１４−１）〜（１４−６）を挙げることができる。
【０１０９】
式中、Ｒ７およびＲ８は前記と同じ定義である。
【０１１０】
化合物（１２）〜（１４）（成分Ｅ）は、誘電率異方性の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。化合物（１２）は主として粘度調整または屈折率異方性の調整の効果があり、また化合物（１３）および（１４）で表される化合物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、または屈折率異方性の調整の効果がある。
【０１１１】
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。
【０１１２】
本発明の液晶組成物は、本発明の化合物（１）から選ばれた少なくとも１つの化合物を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。
【０１１３】
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つ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−プ剤の例として光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）を挙げることができる。
【０１１５】
【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良い。
【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、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物オキシラン、オキセタン）、ビニルケト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）（ＢＡＳＦ）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さらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によっては制限されない。なお特に断りのない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。化学シフトδ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。
【０１２２】
ＧＣ分析
測定装置は、島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１−Ｍ２５−０２５（長さ２５ｍ、内径０．２２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウムを用い、流量は１ｍｌ／分に調整した。試料気化室の温度を２８０℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。
試料はトルエンに溶解して、１重量％の溶液となるように調製し、得られた溶液１μｌを試料気化室に注入した。
【０１２３】
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。
なお、試料の希釈溶媒としては、例えば、クロロホルム、ヘキサンを用いてもよい。また、カラムとしては、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty. Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）などを用いてもよい。
ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は成分化合物の割合に相当する。一般には、分析サンプルの成分化合物の重量％は、分析サンプルの各ピークの面積％と完全に同一ではないが、本発明において上述したカラムを用いる場合には、実質的に補正係数は１であるので、分析サンプル中の成分化合物の重量％は、分析サンプル中の各ピークの面積％に対応をしている。
【０１２４】
〔化合物等の物性の測定試料〕
化合物の物性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。
【０１２５】
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、測定する化合物１５重量％と母液晶８５重量％とを混合して試料を作製する。そして、得られた試料の測定値から、下記式に示す式に示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。
〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈化合物の重量％〉
化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、２５℃でスメクチック相である場合、または結晶が２５℃で析出する場合には、化合物と母液晶との割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更をしていき、２５℃でスメクチック相でなくなった組成、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、これを化合物の物性値とする。
【０１２６】
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。
なお、液晶組成物の物性を測定する試料としては、液晶組成物そのものを用いた。
【０１２７】
〔化合物等の物性の測定方法〕
物性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（standardｓof 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素子またはＶＡ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。
【０１２８】
測定値のうち、化合物単体そのものを試料として得られた値と、液晶組成物そのものを試料として得られた値は、そのままの値を実験データとして記載した。化合物を母液晶に混合し試料として得られた場合には、外挿法で得られた値を物性値とした。
【０１２９】
相構造および転移温度（℃）
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、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）、転移温度を決定した。
以下、結晶はＣと表した。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。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転移温度（ＣＮ）が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への転移温度（ＮＩ）が１００．０℃であることを示す。他の表記も同様である。
【０１３０】
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（液晶組成物、または性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。
【０１３１】
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ガラス瓶に入れ、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℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
【０１３２】
低温相溶性
母液晶と化合物とを、化合物が、２０重量％、１５重量％、１０重量％、５重量％、３重量％および１重量％の量となるように混合した試料を作製し、試料をガラス瓶に入れる。このガラス瓶を、−１０℃または−２０℃のフリーザー中に一定期間保管したあと、結晶もしくはスメクチック相が析出しているかどうか観察をした。
【０１３３】
粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
粘度（バルク粘度）が小さいと応答時間が小さくなるという特徴がある。
測定は、Ｅ型回転粘度計を用いた。
【０１３４】
粘度（回転粘度；γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
粘度（回転粘度）が小さいと応答時間が小さくなるという特徴がある。
測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. ２５９, ３
７ (１９９５) に記載された方法に従った。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍのＶＡ素子に試料（液晶組成物、または化合物と母液晶との混合物）を入れた。この素子に３０ボルトから５０ボルトの範囲で１ボルト毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２ 秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文、４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。
なお、この計算に必要な誘電率異方性（Δε）は、下記誘電率異方性（Δε）で測定した値を用いた。
【０１３５】
屈折率異方性（Δｎ；２５℃で測定）
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（液晶組成物、または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。屈折率異方性（Δｎ）の値は、（Δｎ）＝（ｎ‖）−（ｎ⊥）
の式から算出した。
【０１３６】
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）
よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン（０．１６ｍｌ）のエタノール（２０ｍｌ）溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、１５０℃で１時間加熱した。２枚のガラス基板から、間隔（セルギャップ）が２０μｍであるＶＡ素子を組み立てた。
同様の方法で、ガラス基板にポリイミドの配向膜を調製した。得られたガラス基板の配向膜にラビング処理をした後、２枚のガラス基板の間隔が９μｍであり、ツイスト角が８０度であるＴＮ素子を組み立てた。
得られたＶＡ素子に試料（液晶組成物、または化合物と母液晶との混合物）を入れ、０．５ボルト（１ｋＨｚ、サイン波）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。
また、得られたＴＮ素子に試料（液晶組成物、または化合物と母液晶との混合物）を入れ、０．５ボルト（１ｋＨｚ、サイン波）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（Δε）の値は、（Δε）＝（ε‖）−（ε⊥）の式から算出した。
【０１３７】
しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４μｍであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード（normally black mode）のＶＡ素子に試料を入れ、この素子をＵＶ硬化の接着剤を用いて密閉した。この素子に印加する電圧（６０Ｈｚ、矩形波）は０Ｖから２０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が１０％になったときの電圧である。
【０１３８】
＜化合物の合成例＞
［実施例１］
１−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンの合成（化合物Ｎｏ．４５）
【０１３９】
第一工程
窒素雰囲気化の反応器中でヨウ化銅４１．４ｇにジエチルエーテル８００ｍｌとトリブチルホスフィン８３ｍｌを加え、−７８℃に冷却し、−７０℃以下の温度でｎ−ブチルリチウム（１．６５Ｍ、ヘキサン溶液）１９ｍｌを滴下した。−７８℃で２０分撹拌し、２−シクロペンテン−１−オン１７．０ｇのジエチルエーテル１５０ｍｌ溶液を−７０℃以下の温度で滴下した。−７８℃で２０分撹拌した後、−４０℃に昇温し、２．５時間撹拌した。その後、−４０℃で飽和塩化アンモニウム水溶液６００ｍｌを加え、室温まで昇温した。反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／２０（容量比））にて精製し、１５．４ｇの３−ブチル−シクロペンタノンを得た。
【０１４０】
第二工程
窒素雰囲気化の反応器中で１−ブロモ−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼン３．５６ｇにＴＨＦ４０ｍｌを加え、−７８℃に冷却した、−７０℃以下の温度でｎ−ブチルリチウム（１．６５Ｍ、ヘキサン溶液）９．１ｍｌを滴下した。−７８℃で１．５時間撹拌し、第１工程で得られた３−ブチル−シクロペンタノン２．１ｇのＴＨＦ２０ｍｌ溶液を−７０℃以下の温度で滴下した。−７８℃で１時間撹拌した後、室温に昇温し、飽和塩化アンモニウム水溶液５０ｍｌを加えた。反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、２．８ｇの３−ブチル−１−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロペンタノ−ルを得た。
【０１４１】
第三工程
ディーンスタークを備えた窒素雰囲気化の反応器中で第二工程で得られた３−ブチル−１−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロペンタノ−ル２．８ｇにトルエン５０ｍｌ、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物０．１４ｇを加え、ディーンスタークで生成する水を除きながら３０分還流した。室温に冷却した後、反応液を水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、２．４ｇの１−（３−ブチルシクロペント−１−エニル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンと１−（４−ブチルシクロペント−１−エニル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンの混合物を得た。
【０１４２】
第四工程
反応器に第三工程で得られた１−（３−ブチルシクロペント−１−エニル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンと１−（４−ブチルシクロペント−１−エニル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンの混合物、ソルミックスＡ−１１ １０ｍｌ、
Ｐｄ／Ｃ（Ｅタイプ）０．０２５ｇを加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Ｐｄ／Ｃを除去し、さらに溶媒を留去して、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／４（容量比））にて精製し、再結晶（溶媒；ソルミックスＡ−１１／ｎ−ヘプタン＝５／１（容量比））により精製し、１．２ｇの１−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１４３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；６．８７（ｍ，１Ｈ）、６．６５（ｍ，１Ｈ）、４．０９（ｑ，２Ｈ）、３．１９（ｍ，１Ｈ）、２．１４（ｍ、１Ｈ）、２．０７−１．８５（ｍ，３Ｈ）、１．６１（ｍ、１Ｈ）、１．４３（ｔ、３Ｈ）、１．４１−１．２４（ｍ、７Ｈ）、１．１９（ｑ、１Ｈ）、０．９０（ｔ、３Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．４５の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ ２８．０ Ｃ’ ３５．８ Ｉｓｏ。
【０１４４】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝−１１０．７℃，Δε＝−２．７， Δｎ＝−０．０１１， η＝３３．４ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝２．２８であった。
【０１４５】
［実施例２］
【０１４６】
４’−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシー２，３−ジフルオロビフェニルの合成（化合物Ｎｏ．１４６）
実施例１の第二工程において、１−ブロモ−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼンに替えて４’−ブロモ−４−エトキシ−２，３−ジフルオロビフェニルを用い、実施例１と同様に合成を行うことにより４’−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシー２，３−ジフルオロビフェニルを合成した。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、４’−（３−ブチルシクロペンチル）−４−エトキシー２，３−ジフルオロビフェニルであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１４７】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．４２（ｄ、２Ｈ）、７．３０（ｄ、２Ｈ）、７．０８（ｍ，１Ｈ）、６．７８（ｍ，１Ｈ）、４．１５（ｑ，２Ｈ）、３．０７（ｍ，１Ｈ）、２．２２（ｍ、１Ｈ）、２．１４−１．８５（ｍ，３Ｈ）、１．７０（ｍ、１Ｈ）、１．４８（ｔ、３Ｈ）、１．４５−１．２０（ｍ、７Ｈ）、１．１９（ｑ、１Ｈ）、０．９０（ｔ、３Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．１４６の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ ３８．５ （Ｎ ２１．０） Ｉｓｏ。
【０１４８】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝２５．９℃，Δε＝−５．３， Δｎ＝−０．１３５， η＝６０．４ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝２．７１であった。
【０１４９】
［実施例３］
１−（３−プロピルシクロペンチル）−４−ビニルシクロヘキサンの合成（化合物Ｎｏ．１）
【０１５０】
第一工程
窒素雰囲気化の反応器中でメトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリド２９．３ｇにＴＨＦ１００ｍｌを加わえ、−１５℃に冷却し、ｔ−ＢｕＯＫ１０．５ｇのＴＨＦ５０ｍｌ溶液を加え１時間撹拌した。ここへ４−（３−プロピルシクロペンチル）−シクロヘキサノン１５．０ｇのＴＨＦ５０ｍｌ溶液を滴下し、２時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温し、水２００ｍｌを加えトルエンで抽出した。得られた有機層を水洗した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、減圧下にてトルエンを約１００ｍｌまで濃縮し、濃縮した溶液をｎ−ヘキサン５００ｍｌに投入し、析出した固体をろ別し除いた。得られた溶液は減圧下溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、１７．０ｇの１−メトキシメチレン−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンを得た。
【０１５１】
第二工程
第一工程で得られた１−メトキシメチレン−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサン１７．０ｇをアセトン２００ｍｌに溶解させ、塩酸（１Ｍ）３０ｍｌを加え、室温で２時間撹拌した。水１００ｍｌを加え、トルエンで抽出し、有機層をあわせて水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物にエタノール２００ｍｌおよびトルエン５０ｍｌを加え、氷冷下ＮａＯＨ水溶液（２０％）を３０ｍｌ加え、室温で３時間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて中和し、トルエンで抽出し、有機層をあわせて水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にてトルエンを留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／２０（容量比））とにて精製し、１５．０ｇの４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンカルボアルデヒドを得た。
【０１５２】
第三工程
窒素雰囲気化の反応器中でメチルトリフェニルホスホニウムブロミド６．２７ｇにＴＨＦ５０ｍｌを加わえ、−１５℃に冷却し、ｔ−ＢｕＯＫ１．９７ｇのＴＨＦ２０ｍｌ溶液を加え１時間撹拌した。ここへ４−（３−プロピルシクロペンチル）−シクロヘキサノン４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンカルボアルデヒド３．０ｇのＴＨＦ２０ｍｌ溶液を滴下し、２時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温し、水５０ｍｌを加えトルエンで抽出した。得られた有機層を水洗した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、減圧下にてトルエンを約５０ｍｌまで濃縮し、濃縮した溶液をｎ−ヘキサン２００ｍｌに投入し、析出した固体をろ別し除いた。得られた溶液は減圧下溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；ｎ−ヘプタン）にて精製し、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、２．０ｇの１−（３−プロピルシクロペンチル）−４−ビニルシクロヘキサンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−（３−プロピルシクロペンチル）−４−ビニルシクロヘキサンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１５３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；５．７０（ｍ、１Ｈ）、４．８８（ｄ、１Ｈ）、４．８１（ｄ，１Ｈ）、１．８５−１．６０（ｍ，９Ｈ）、１．５０−０．８０（ｍ、１５Ｈ）、０．６１（ｑ、１Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．１の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｓｍ −５５．８ Ｉｓｏ。
【０１５４】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝−９５℃，Δε＝−６．４， Δｎ＝−０．０６３， η＝−３１．８ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝１．５２であった。
【０１５５】
［実施例４］(E)-1-(prop-1-enyl)-4-(3-propylcyclopentyl)cyclohexane
（Ｅ）−１−（プロパ−１−エニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンの合成（化合物Ｎｏ．６）
【０１５６】
窒素雰囲気化の反応器中で実施例３の第二工程で得られた４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンカルボアルデヒド３．２９ｇにＤＭＥ８０ｍｌと５−（エチルスルフォニル）−１−フェニル−１Ｈ−テトラゾール４．６２ｇを加わえ、−７０℃に冷却し、ＫＨＭＤＳ（２０％、ＴＨＦ溶液）２３．９ｍｌを滴下した。反応溶液を室温まで昇温し、水５０ｍｌを加えジエチルエーテルで抽出した。得られた有機層を水洗した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、減圧下溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、２．０ｇの（Ｅ）−１−（プロパ−１−エニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、（Ｅ）−１−（プロパ−１−エニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１５７】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；５．３７（ｍ、２Ｈ）、１．９０−０．８５（ｍ，２８Ｈ）、０．６８（ｑ、１Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．６の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ −１９．６ Ｉｓｏ。
【０１５８】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝−６９℃，Δε＝−５．１， Δｎ＝−０．０３０， η＝−２３．１ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝１．５８であった。
【０１５９】
［実施例５］１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）ベンゼンの合成（化合物Ｎｏ．１４０）
【０１６０】
第一工程
窒素雰囲気化の反応器中で１−ブロモ−４−エトキシ−２，３−ジフルオロベンゼン５．１にＴＨＦ１００ｍｌを加え、−７８℃に冷却した、−７０℃以下の温度でｎ−ブチルリチウム（１．５７Ｍ、ヘキサン溶液）１３．８ｍｌを滴下した。−７８℃で２時間撹拌し、４−（３−プロピルシクロペンチル）−シクロヘキサノン３．０ｇのＴＨＦ１０ｍｌ溶液を−７０℃以下の温度で滴下した。−７８℃で１時間撹拌した後、室温に昇温し、飽和塩化アンモニウム水溶液５０ｍｌを加えた。反応液を分液し、水層を酢酸エチルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、５．０ｇの１−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサノ−ルを得た。
【０１６１】
第二工程
ディーンスタークを備えた窒素雰囲気化の反応器中で第一工程で得られた１−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）−４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサノ−ル５．０ｇにトルエン５０ｍｌ、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物０．１５ｇを加え、ディーンスタークで生成する水を除きながら１．５時間還流した。室温に冷却した後、反応液を水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／１０（容量比））にて精製し、３．９ｇの１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシ−１−エニル）ベンゼンを得た。
【０１６２】
第三工程
反応器に第二工程で得られた１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシ−１−エニル）ベンゼン３．９ｇ、ソルミックスＡ−１１ １００ｍｌ、トルエン１００ｍｌ、Ｐｄ／Ｃ（Ｅタイプ）０．１９ｇを加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Ｐｄ／Ｃを除去し、さらに溶媒を留去して、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／９（容量比））にて精製し、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、１．１ｇの（１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）ベンゼンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）ベンゼンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１６３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；６．８３（ｍ，１Ｈ）、６．６６（ｍ，１Ｈ）、４．０８（ｑ，２Ｈ）、２．７３（ｍ，１Ｈ）、１．９５−１．７０（ｍ，８Ｈ）、１．４５−１．０５（ｍ、１５Ｈ）、０．８９（ｔ、３Ｈ）、０．７１（ｑ、１Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．１４０の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ ３３．３（ＳＢ ２．７ ＳＡ １３．４） Ｎ ３７．１ Ｉｓｏ。
【０１６４】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝３７．３℃，Δε＝−４．９， Δｎ＝−０．０７６， η＝６３．３ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝２．５７であった。
【０１６５】
［実施例６］１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メトキシ）ベンゼンの合成（化合物Ｎｏ．１５２）
【０１６６】
第一工程
窒素雰囲気化の反応器中で実施例３の第二工程で得られた４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキサンカルボアルデヒド２．３ｇにエタノール３０ｍｌを加え、０℃に冷却し、水素化ホウ素ナトリウム０．２２ｇをゆっくり加えた。室温に昇温し、２０時間撹拌した後、水３０ｍｌを加え、反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／２（容量比））にて精製し、２．１ｇの（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メタノールを得た。
【０１６７】
第二工程
窒素雰囲気化の反応器中で第一工程で得られた４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メタノール２．１ｇにジクロロメタン３０ｍｌ、ｐ−トルエンスルホン酸クロリド１．９８ｇを加え、０℃に冷却した。ピリジン１．５ｍｌを滴下した後、室温に昇温し、水３０ｍｌを加え、反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／２（容量比））にて精製し、３．３ｇの４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メチル ｐ−トルエンスルホン酸エステルを得た。
【０１６８】
第三工程
反応器に第二工程で得られた４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メチル ｐ−トルエンスルホン酸エステル３．３ｇ、４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェノール１．７ｇ、炭酸カリウム２．３ｇ、ＤＭＦ２０ｍｌを加え、７０℃で６時間攪拌した。室温まで冷却し、水２０ｍｌを加え、反応液を分液し、水層をジエチルエーテルで３回抽出し、有機層をまとめ飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；酢酸エチル／ｎ−ヘプタン＝１／４（容量比））にて精製し、再結晶（溶媒；ソルミックスＡ−１１）により精製し、０．８ｇの１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メトキシ）ベンゼンを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１−エトキシ−２，３−ジフルオロ−４−（（４−（３−プロピルシクロペンチル）シクロヘキシル）メトキシ）ベンゼンであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１６９】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；６．８１（ｍ，２Ｈ）、４．０５（ｑ，２Ｈ）、３．７６（ｄ，２Ｈ）、１．９５−１．７０（ｍ，８Ｈ）、１．５５（ｍ、２Ｈ）、１．４５−０．８５（ｍ、１７Ｈ）、０．６９（ｑ、１Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．１５２の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ ３３．８ Ｎ ３６．６ Ｉｓｏ。
【０１７０】
物性は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。この化合物の物性は、ＮＩ＝３４．６℃，Δε＝−７．５４， Δｎ＝−０．０７４， η＝６４．３ｍＰａ・ｓ， Ｖｔｈ＝３．４５であった。
【０１７１】
［実施例７］２−プロピル−５−（４−ビニルシクロヘキシル）テトラヒドロフラン（化合物Ｎｏ．２６１）の合成
【０１７２】
第一工程
反応容器に、メトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリド（５５．２３ｇ）、ＴＨＦ（３００ｍｌ）をとり、−２０℃に冷却し、カリウムｔ−ブトキシド（１６．０ｇ）を加え１時間撹拌した。ここへ４−（５−プロピルテトラヒドロ−２−フラニル）シクロヘキサノン（１５ｇ）のＴＨＦ（１００ｍｌ）溶液を滴下し、１時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温し、水２００ｍｌを加え分液した。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：酢酸エチル＝18：1）にて精製し、得られた物をアセトン２００ｍｌに溶解させ、塩酸（６Ｍ）２００ｍｌを加え、室温で１時間撹拌した。水２００ｍｌを加え、トルエン１００ｍｌで抽出した。無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去し、４−（５−プロピルテトラヒドロ−２−フラニル）シクロヘキサンカルバルデヒド（１２．２g）を得た
【０１７３】
第二工程
反応容器に、メチルトリフェニルホスホニウムブロミド（９．５５ｇ）、ＴＨＦ（６０ｍｌ）をとり、−２０℃に冷却し、カリウムｔ−ブトキシド（３．０ｇ）を加え１時間撹拌した。ここへ前工程で得られた４−（５−プロピルテトラヒドロ−２−フラニル）シクロヘキササンカルバルデヒド（３g）のＴＨＦ（１０ｍｌ）溶液を滴下し、１時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温し、水１００ｍｌを加え分液した。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン）、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、２−プロピル−５−（４−ビニルシクロヘキシル）テトラヒドロフラン（０．０２g）を得た。
【０１７４】
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、２−（４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）−５−プロピルテトラヒドロフランであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１７５】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；５．７７（ｍ，１Ｈ）、４．９５（ｄ，１Ｈ）、４．８８（ｄ，１Ｈ）、３．７９（ｑ，１Ｈ）、３．５１（ｑ，１Ｈ）、１．９９（ｄ，１Ｈ）、１．９５−１．８１（ｍ，３Ｈ）、１．７９（ｄ，２Ｈ）、１．６９（ｄ，１Ｈ）、１．６２−１．５１（ｍ，２Ｈ）、１．４７−１．２８（ｍ，５Ｈ）、１．１５−０．９９（ｍ，４Ｈ）、０．９４（ｔ，３Ｈ）。
得られた化合物Ｎｏ．２６１は−６０℃までＩｓｏｔｒｏｐｉｃであった。
【０１７６】
［実施例８］２−（４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）−５−プロピルテトラヒドロフラン（化合物Ｎｏ．３７７）の合成
【０１７７】
第一工程
マグネシウム（０．４９ｇ）、ＴＨＦ（１０ｍｌ）を反応容器にとり、そこに１−エトキシ−２，３−ジフルオロブロモベンゼン（４．７３ｇ）のＴＨＦ（２０ｍｌ）溶液を滴下し２０分撹拌した。撹拌後−３０℃に冷却し４−（５−プロピルテトラヒドロ−２−フラニル）シクロヘキサノン（３．５ｇ）のＴＨＦ溶液を滴下し、室温まで昇温して一晩撹拌した。反応終了後１Ｎ−ＨＣｌを加え、トルエンにて抽出し、水、飽和塩化ナトリウム水溶液にて洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧濃縮した。このものをトルエン（２５０ｍｌ）に溶解させ、ｐ−ＴｓＯＨ（０．０５ｇ）を加えて、脱水しながら４時間加熱還流した。反応終了後トルエンにて抽出し、水、飽和塩化ナトリウム水溶液にて洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧濃縮した。このものをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン）で生成し、無色油状物として４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロ−３−ヘキシニル）−５−プロピルテトラヒドロフラン（４．０２ｇ）を得た。
【０１７８】
第二工程
第一工程で得られた４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロ−３−ヘキシニル）−５−プロピルテトラヒドロフラン（３ｇ）をイソプロピルアルコール（５０ｍｌ）に溶解させ、Ｒａｎｅｙ−Ｎｉ（１ｇ）を加えて、水素雰囲気下室温にて２日撹拌した。反応終了後Ｒａｎｅｙ−Ｎｉをろ別し、減圧濃縮した。このものをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン）、さらにジーエルサイエンス社製ＨＰＬＣ分取システム、ＰＬＣ−５６１にて精製を行い、２−（４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）−５−プロピルテトラヒドロフランを無色油状物として（０．０６ｇ）得た。
【０１７９】
１Ｈ−ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、２−（４−（４−エトキシ−２，３−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）−５−プロピルテトラヒドロフランであることが同定できた。なお、測定溶媒はＣＤＣｌ３である。
【０１８０】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；６．８６（ｔ，１Ｈ）、６．６９（ｔ，１Ｈ）、４．１１（ｑ，２Ｈ）、３．８３（ｑｕｉｎｔ，１Ｈ）、３．５９（ｑ，１Ｈ）、２．７８（ｔ，１Ｈ）、２．１０（ｄ，１Ｈ）、１．９９−１．８７（ｍ，４Ｈ）、１．８０（ｄ，1Ｈ）、１．６０−１．５５（ｍ，２Ｈ）、１．５４−１．２７（ｍ，7Ｈ）、１．４５（ｔ，３Ｈ）、１．２１（ｑ，２Ｈ）、０．９５（ｔ，３Ｈ）．
得られた化合物Ｎｏ．３７７は−６０℃までＩｓｏｔｒｏｐｉｃであった。
【０１８１】
［実施例９］
実施例１〜８と同様な方法により、以下の化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４８０が製造できる。
【０１８２】
【０１８３】
【０１８４】
【０１８５】
【０１８６】
【０１８７】
【０１８８】
【０１８９】
【０１９０】
【０１９１】
【０１９２】
【０１９３】
【０１９４】
【０１９５】
【０１９６】
【０１９７】
【０１９８】
【０１９９】
【０２００】
【０２０１】
【０２０２】
【０２０３】
＜液晶組成物の例＞
本発明の代表的な組成物を実施例６にまとめた。最初に、組成物の成分である化合物とその含有割合（重量％）を示した。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。
【０２０４】
【０２０５】
［比較例１］
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １５％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
ＮＩ＝８６．５℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．０９０；η＝３５．３ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．４．
【０２０６】
［実施例１］
３−Ｃｐ（３）Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１５２ １３％
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １５％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
ＮＩ＝８９．３℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．０９４；η＝４１．９ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．５．
【０２０７】
比較例１の組成物において、３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２を化合物Ｎｏ．１５２に置き換えた組成物を実施例１とした。実施例１の組成物は、比較例１の組成物と比較して、負に大きな誘電率異方性（Δε）および低い下限温度（Ｔｃ）を有している点で優れていることがわかった。
【０２０８】
［実施例２］
３−Ｃｐ（３）Ｈ−Ｖ１ 化合物Ｎｏ．４ ５％
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
ＮＩ＝８９．３℃；Δｎ＝０．０９４；η＝４１．９ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．５．
【０２０９】
比較例１の組成物において、３−ＨＨ−４を化合物Ｎｏ．６に置き換えた組成物を実施例２とした。実施例２の組成物は、比較例１の組成物と比較して、負に大きな誘電率異方性（Δε）および低い粘度（η）を有している点で優れていることがわかった。
【０２１０】
［実施例３］
４−Ｃｐ（３）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．４５ ３％
４−Ｃｐ（３）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４６ ３％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ２％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−４） ２２％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−４） ２２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ３％
４−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ２％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ９％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ９％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
３−ＨＨＢ−３ （１３−１） ６％
３−ＨＨＥＢＨ−３ （１４−６） ３％
３−ＨＨＥＢＨ−４ （１４−６） ３％
３−ＨＨＥＢＨ−５ （１４−６） ３％
ＮＩ＝８８．４℃；Δｎ＝０．１００；η＝３２．３ｍＰａ・ｓ；Δε＝−４．３．
【０２１１】
［実施例４］
３−Ｃｐ（３）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４０ ３％
３−Ｔｈｆ（２，５）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．３７７ ３％
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １５％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） ６％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
６−ＨＥＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−６） ６％
ＮＩ＝７３．３℃；Δｎ＝０．０８４；η＝３７．３ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．８．
上記組成物１００重量部に光学活性化合物（Ｏｐ−５）０．２５重量部を添加したときのピッチは６１．６μｍであった。
【０２１２】
［実施例５］
３−Ｔｈｆ（２，５）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．３７７ ３％
３−Ｃｐ（３）Ｈ−Ｖ 化合物Ｎｏ．１ ３％
２−ＨＨ−５ （１２−１） ３％
３−ＨＨ−４ （１２−１） １５％
３−ＨＨ−５ （１２−１） ４％
３−ＨＢ−Ｏ２ （１２−５） １２％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−４） ９％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−４） １５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２ （７−１２） ５％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ９％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−７） ９％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ３％
３−ＨＨＢ−３ （１３−１） ４％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ （１３−１） ３％
ＮＩ＝７０．３℃；Δｎ＝０．０８７；η＝１９．８ｍＰａ・ｓ；Δε＝−４．０．
【０２１３】
［実施例６］
４−Ｃｐ（３）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４６ ３％
３−Ｔｈｆ（２，５）Ｈ−Ｖ 化合物Ｎｏ．２６１ ３％
３−ＨＢ−Ｏ１ （１２−５） １２％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （６−１） １２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ （７−１） １２％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ （７−１） １３％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ６％
ＮＩ＝７４．８℃；Δｎ＝０．０８３；η＝３５．９ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．８．
【０２１４】
［実施例７］
３−Ｃｐ（３）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４０ ３％
３−Ｃｐ（３）Ｈ−Ｖ 化合物Ｎｏ．１ ３％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１４） ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１４） ４％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ （５−１４） １２％
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） ５％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ （３−１０） ３％
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＝７３．１℃；Δｎ＝０．１３４；Δε＝２７．６；η＝３５．１ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１５】
［実施例８］
３−Ｃｐ（３）Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１５２ ３％
３−Ｔｈｆ（２，５）Ｈ−Ｖ 化合物Ｎｏ．２６１ ３％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ （５−１５） ６％
３−ＨＢ−Ｃ （５−１） １８％
２−ＢＴＢ−１ （１２−１０） １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ （１２−１） ２４％
３−ＨＨＢ−１ （１３−１） ４％
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＝７２．０℃；Δｎ＝０．１２４；Δε＝５．８；η＝１４．４ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１６】
［実施例９］
４−Ｃｐ（３）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４６ ３％
３−Ｃｐ（３）Ｈ−Ｖ１ 化合物Ｎｏ．４ ３％
２−ＨＢ−Ｃ （５−１） ５％
３−ＨＢ−Ｃ （５−１）１２％
３−ＨＢ−Ｏ２ （１２−５） ９％
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） ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ （３−２） ７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ （３−２） ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （３−３） ５％
ＮＩ＝９７．９℃；Δｎ＝０．０９９；Δε＝４．２；η＝１９．６ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１７】
［実施例１０］
４−Ｃｐ（３）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．４５ ２％
４−Ｃｐ（３）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１４６ ３％
５−ＨＢ−ＣＬ （２−２）１１％
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） ９％
７−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ （３−２） ８％
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％
ＮＩ＝１１３．６℃；Δｎ＝０．０９１；Δε＝３．３；η＝２２．２ｍＰａ・ｓｅｃ．
【０２１８】
［実施例１１］
３−Ｃｐ（３）Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．１５２ ３％
３−Ｔｈｆ（２，５）ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ 化合物Ｎｏ．３７７ ３％
５−ＨＢ−ＣＬ （２−２） ３％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ （２−３） ７％
３−ＨＨ−４ （１２−１） ９％
３−ＨＨ−ＥＭｅ （１２−２） ２３％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ （３−１０） ８％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ （３−１０） ８％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （３−１２） ８％
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） ３％
ＮＩ＝７４．８℃；Δｎ＝０．０６３；Δε＝４．３；η＝２０．９ｍＰａ・ｓｅｃ
【産業上の利用可能性】
【０２１９】
本発明は、他の液晶材料との相溶性に優れる新規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、そ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。この液晶表示素子は、時計、電卓、ワ−プロなどのディスプレイに広く利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表される化合物。
式（１）において、Ｒ１およびＲ２は独立して、ハロゲンまたは炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、これらの環において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−ＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｇは−ＣＨ２−または酸素原子であり；
ｍ、ｎおよびｐは独立して、０または１であり；ｍ、ｎおよびｐの和は、１、２または３であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであるとき、Ｒ２はハロゲンまたは炭素数２〜１０のアルケニルである。
【請求項２】
式（１）において、Ｒ１が、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜９のアルコキシ、または炭素数２〜１０のアルケニルであり；Ｒ２が、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニル、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、またはハロゲンであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３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、１，４−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、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式（１）において、Ｒ１が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり；Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数２〜７のアルケニル、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素または塩素であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−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、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
式（１）において、Ｇが−ＣＨ２−である請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５】
式（１）において、Ｇが酸素原子である請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６】
式（１）において、Ｒ２が炭素数２〜７のアルケニルであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７】
式（１）において、Ｒ２が、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素、または塩素であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８】
式（１）において、Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３の少なくとも一つが２、３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９】
第一成分および第二成分を含有し、第一成分が、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物から選択された少なくとも１つの化合物である液晶組成物。
【請求項１０】
第二成分が、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つの化合物である請求項９に記載の液晶組成物。
式（２）〜（４）において、Ｒ３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、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3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、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、１−テトラヒドロピラン−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；
Ｚ４およびＺ５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１１】
第二成分が、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つの化合物である請求項９に記載の液晶組成物。
式（５）において、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、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、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−ＣＮであり；
環Ｃ１、環Ｃ２および環Ｃ３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−テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ６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１２】
第二成分が、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つの化合物である請求項９に記載の液晶組成物。
式（６）〜（１１）において、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、このアルキルおよびアルケニルにおいて、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、この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、；
環Ｄ１、環Ｄ２、環Ｄ３、および環Ｄ４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−テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロ−２，６−ナフタレンであり；
Ｚ７、Ｚ８、Ｚ９およびＺ１０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、ｓ、ｔ、およびｕは独立して、０または１であり、ｋ、ｌ、ｓ、およびｔの和は、１または２である。
【請求項１３】
第二成分が、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つの化合物である請求項９に記載の液晶組成物。
式（１２）〜（１４）において、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、このアルキルまたはアルケニルにおいて任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、この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；
環Ｅ１、環Ｅ２および環Ｅ３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；
Ｚ１１およびＺ１２は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【請求項１４】
請求項１１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１０に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
請求項１３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１３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】
請求項１３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１２に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
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９〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１９】
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９〜１８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２０】
請求項９〜１９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。
【請求項１】
式（１）で表される化合物。
式（１）において、Ｒ１およびＲ２は独立して、ハロゲンまたは炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり、これらの環において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は独立して、単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−ＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ２）２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
Ｇは−ＣＨ２−または酸素原子であり；
ｍ、ｎおよびｐは独立して、０または１であり；ｍ、ｎおよびｐの和は、１、２または３であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであるとき、Ｒ２はハロゲンまたは炭素数２〜１０のアルケニルである。
【請求項２】
式（１）において、Ｒ１が、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜９のアルコキシ、または炭素数２〜１０のアルケニルであり；Ｒ２が、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニル、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、またはハロゲンであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３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、１，４−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、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式（１）において、Ｒ１が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり；Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数２〜７のアルケニル、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素または塩素であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−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、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
式（１）において、Ｇが−ＣＨ２−である請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５】
式（１）において、Ｇが酸素原子である請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６】
式（１）において、Ｒ２が炭素数２〜７のアルケニルであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７】
式（１）において、Ｒ２が、−ＣＦ３、−ＯＣＦ３、フッ素、または塩素であり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８】
式（１）において、Ｒ２が、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシ、または炭素数２〜７のアルケニルであり；
環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３が独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２および環Ａ３の少なくとも一つが２、３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９】
第一成分および第二成分を含有し、第一成分が、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物から選択された少なくとも１つの化合物である液晶組成物。
【請求項１０】
第二成分が、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つの化合物である請求項９に記載の液晶組成物。
式（２）〜（４）において、Ｒ３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、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｘ１は、フッ素、塩素、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、または−ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3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、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、１−テトラヒドロピラン−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；
Ｚ４およびＺ５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１１】
第二成分が、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つの化合物である請求項９に記載の液晶組成物。
式（５）において、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、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、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−ＣＮであり；
環Ｃ１、環Ｃ２および環Ｃ３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−テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｚ６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１２】
第二成分が、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つの化合物である請求項９に記載の液晶組成物。
式（６）〜（１１）において、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、このアルキルおよびアルケニルにおいて、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、この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、；
環Ｄ１、環Ｄ２、環Ｄ３、および環Ｄ４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−テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロ−２，６−ナフタレンであり；
Ｚ７、Ｚ８、Ｚ９およびＺ１０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、ｓ、ｔ、およびｕは独立して、０または１であり、ｋ、ｌ、ｓ、およびｔの和は、１または２である。
【請求項１３】
第二成分が、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つの化合物である請求項９に記載の液晶組成物。
式（１２）〜（１４）において、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、このアルキルまたはアルケニルにおいて任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、この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；
環Ｅ１、環Ｅ２および環Ｅ３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；
Ｚ１１およびＺ１２は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【請求項１４】
請求項１１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１０に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
請求項１３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１３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】
請求項１３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１２に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
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９〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１９】
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９〜１８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２０】
請求項９〜１９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。
【公開番号】特開２０１２−１５０２（Ｐ２０１２−１５０２Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９２４１（Ｐ２０１０−１３９２４１）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（３１１００２０６７）ＪＮＣ株式会社 (208)
【出願人】（５９６０３２１００）ＪＮＣ石油化学株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（３１１００２０６７）ＪＮＣ株式会社 (208)
【出願人】（５９６０３２１００）ＪＮＣ石油化学株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
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