５環液晶化合物、液晶組成物および液晶表示素子
【課題】化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点、他の化合物との良好な相溶性、大きな屈折率異方性、および大きな誘電率異方性を有する液晶化合物、特に高い透明点および大きな誘電率異方性を有する液晶化合物を提供する。
【解決手段】 式（１）で表される化合物。
例えば、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６は１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は単結合であり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は、水素またはハロゲンであり；Ｘ１は水素またはハロゲンであり；ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは０または１であり、これらの和は３である。
【解決手段】 式（１）で表される化合物。
例えば、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６は１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は単結合であり；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は、水素またはハロゲンであり；Ｘ１は水素またはハロゲンであり；ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは０または１であり、これらの和は３である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示素子用の材料として有用な新規液晶化合物、液晶組成物に関する。詳しくは液晶相の広い温度範囲、高い透明点を有し、大きな誘電率異方性、屈折率異方性、他の液晶化合物との良好な相溶性を持ち、加えて、液晶表示素子に使用した場合には幅広い温度範囲で使用可能で、低電圧駆動が可能であり、急峻な電気光学特性を得ることができる新規液晶化合物およびこの組成物を含有する液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶化合物（本願において、液晶化合物なる用語は、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化合物の屈折率異方性、誘電率異方性などを利用したものである。
【０００３】
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＢＴＮ（Bistable twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（opticallycompensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭ（passive matrix）はスタティック（static）とマルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭはＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。
【０００４】
これらの液晶表示素子は、適切な物性を有する液晶組成物を含有する。液晶表示素子の特性を向上させるには、この液晶組成物が適切な物性を有するのが好ましい。液晶組成物の成分である液晶化合物に必要な一般的物性は、次のとおりである。
（１）化学的に安定であること、および物理的に安定であること、
（２）高い透明点（液晶相−等方相の相転移温度）を有すること、
（３）液晶相（ネマチック相、スメクチック相等）の下限温度、特にネマチック相の下限温度が低いこと、
（４）他の液晶化合物との相溶性に優れること、
（５）適切な大きさの誘電率異方性を有すること、
（６）適切な大きさの光学異方性を有すること、
である。
【０００５】
（１）のように化学的、物理的に安定な液晶化合物を含む組成物を表示素子に用いると、電圧保持率を高くすることができる。
また、（２）および（３）のように、高い透明点、あるいは液晶相の低い下限温度を有する液晶化合物を含む組成物ではネマチック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。
【０００６】
液晶化合物は、単一の化合物では発揮することが困難な特性を発現させるために、他の多くの液晶化合物と混合して調製した組成物として用いることが一般的である。したがって、表示素子に用いる液晶化合物は、（４）のように、他の液晶化合物等との相溶性が良好であることが好ましい。
【０００７】
近年は特に表示性能、例えばコントラスト、表示容量、応答時間特性等のより高い液晶表示素子が要求されている。さらに使用される液晶材料には駆動電圧の低いもの、すなわちしきい値電圧の低下を可能とする液晶化合物およびこれを含む低駆動電圧の液晶組成物が要求されている。
【０００８】
しきい値電圧（Ｖｔｈ）はよく知られているように、下式により示される（H.J.Deuling, et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,27 (1975)81）。
Ｖｔｈ＝π（Ｋ／ε０Δε）１／２
上式において、Ｋは弾性定数、ε０は真空の誘電率である。該式から判るように、Ｖｔｈを低下させるには、Δε（誘電率異方性）の値を大きくするかまたはＫを小さくするかの２通りの方法が考えられる。しかし、現在の技術では未だ実際にＫをコントロールすることは困難であるため、通常はΔεの大きな液晶材料を用いて要求に対処しているのが現状である。このような事情から（５）のように適切な大きさの誘電率異方性を有する液晶化合物、特に大きな誘電率異方性を有する液晶化合物の開発が盛んに行われている。
【０００９】
さらに、良好な液晶表示を行うためにはそれを構成する液晶表示素子のセルの厚みと使用される液晶材料のΔｎ（屈折率異方性）の値は一定であることが好ましい ( E.Jakeman, et al., Pyhs.Lett., 39A. 69 ( 1972 ) )。また、液晶表示素子の応答速度は用いられるセルの厚みの二乗に反比例する。その為、動画等の表示にも応用できる高速応答可能な液晶表示素子を製造するには、大きな屈折率異方性を有する液晶組成物を用いなくてはならない。したがって（６）のように適切な大きさの屈折率異方性を有する液晶化合物、特に大きな屈折率異方性を有する液晶化合物が要求されている。
【００１０】
これまでに、大きな誘電率異方性および屈折率異方性を有する液晶化合物が種々合成されており、そのうちのいくつかは実用的に用いられている。例えば、特許文献１〜６にはＣＦ２Ｏ結合基を有する４環の化合物が示されている。しかし、これらの化合物は透明点が十分に高くない為、それを液晶組成物にしたとき表示素子として使用できる温度範囲が十分に広くない。
【００１１】
さらに、特許文献７〜１０には、テトラヒドロピラン環を含有した、ＣＦ２Ｏ結合基を有する５環の化合物（化合物（Ｓ−１）〜（Ｓ−３））が示されている。しかし、これらの化合物も透明点が十分に高くない。
【００１２】
【特許文献１】国際公開第９６／１１８９７パンフレット
【特許文献２】特開平１０−２０４０１６号公報
【特許文献３】英国特許第２２２９４３８号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第４０２３１０６号明細書
【特許文献５】特開平１０−２５１１８６号公報
【特許文献６】国際公開第２００４／０３５７１０パンフレット
【特許文献７】国際公開第２００４／０４８５０１パンフレット
【特許文献８】特開２００４−３５２７２１公報
【特許文献９】国際公開第２００５／０１９３７８パンフレット
【特許文献１０】国際公開第２００５／０１９３８１パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の第一の目的は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点、他の化合物との良好な相溶性、大きな誘電率異方性および大きな屈折率異方性を有する液晶化合物であり、特に高い透明点および大きな誘電率異方性を有する液晶化合物を提供することである。第二の目的は、この化合物を含有し、液晶相の広い温度範囲、小さな粘度、大きな屈折率異方性、および低いしきい値電圧を有する液晶組成物であり、特にネマチック相の広い温度範囲を有する液晶組成物を提供することである。第三の目的は、この組成物を含有し、使用できる広い温度範囲、短い応答時間、小さな消費電力、大きなコントラスト、および低い駆動電圧を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】
【００１４】
本発明は、以下のような液晶化合物、液晶組成物、および液晶組成物を含有する液晶表示素子等を提供する。また、以下に、式（１）で表わされる化合物における末端基、環および結合基等に関して好ましい例も述べる。
【００１５】
［１］ 式（１）で表される化合物。
式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4は独立して、水素またはハロゲンであり；Ｘ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、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−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンにより置き換えられてもよく；ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは独立して、０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＋ｑ＝３である。
【００１６】
[２] 式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜２０のアルキル、炭素数２〜２１のアルケニル、炭素数１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ、または炭素数１〜１９のアルキルチオであり；Ｘ１が水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１１のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニルオキシ、炭素数１〜９のアルキルチオ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である項［１］に記載の化合物。
［３］ 式（１）において、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６が独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である項［１］または［２］に記載の化合物。
【００１７】
［４］ 式（１−１）〜（１−４）のいずれか一つで表される項［１］に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、炭素数２〜１５のアルケニル、炭素数１〜１５のアルコキシ、または炭素数２〜１５のアルケニルオキシであり；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−であり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。
【００１８】
［５］ 式（１−５）〜（１−８）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、または炭素数２〜１５のアルケニルであり、；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。
【００１９】
［６］ 式（１−９）〜（１−１６）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素または−ＯＣＦ３である。
【００２０】
［７］ 式（１−１７）〜（１−３２）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素である。
【００２１】
［８］ 項［１］〜［７］のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有することを特徴とする、２成分以上からなる液晶組成物。
【００２２】
［９］ 一般式（２）、（３）および（４）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、［８］に記載の液晶組成物。
これらの式において、Ｒ２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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ７およびＺ８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；Ｌ５およびＬ６は独立して、水素またはフッ素である。
【００２３】
［１０］ 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１成分として含有する、［８］に記載の液晶組成物。
これらの式において、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、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；Ｘ３は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎ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、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ９は−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり；ｒは１または２であり、ｓは０または１であり、ｒ＋ｓ＝０、１または２である。
【００２４】
［１１］ 一般式（６）、（７）、（８）、（９）および（１０）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、［８］に記載の液晶組成物。
これらの式において中、Ｒ４およびＲ５は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−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、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ１０、Ｚ１１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ2）2−、または単結合であり；Ｌ９およびＬ１０は独立して、フッ素または塩素であり；ｔ、ｕ、ｘ、ｙ、およびｚは独立して０または１であり、ｕ＋ｘ＋ｙ＋ｚは１または２である。
【００２５】
［１２］ 一般式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、［８］に記載の液晶組成物。
これらの式において、Ｒ６およびＲ７は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−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；Ｚ１４およびＺ１５は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【００２６】
［１３］ 項［１０］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［９］に記載の液晶組成物。
【００２７】
［１４］ 一般式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［９］に記載の液晶組成物。
【００２８】
［１５］ 一般式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［１０］に記載の液晶組成物。
【００２９】
［１６］ 一般式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［１１］に記載の液晶組成物。
【００３０】
［１７］ 少なくとも１つの光学活性化合物をさらに含有する、項［８］〜［１６］のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３１】
［１８］ 少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む項［８］〜［１７］のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３２】
［１９］ 項［８］〜［１８］のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【００３３】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶化合物は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称である。液晶化合物、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）から式（１３）において、六角形で囲んだＢ、Ｄ、Ｅなどの記号はそれぞれ環Ｂ、環Ｄ、環Ｅなどに対応する。百分率で表した化合物の量は組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。環Ａ１、Ｙ１、Ｂ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、これらはそれぞれが同一であってもよいし、または異なってもよい。
【００３４】
「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。以下に本発明をさらに説明する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の化合物は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、他の化合物との良好な相溶性、大きな誘電率異方性および屈折率異方性を有する。本発明の液晶組成物は、これらの化合物の少なくとも一つを含有し、そしてネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、大きな屈折率異方性および低いしきい値電圧を有する。本発明の液晶表示素子は、この組成物を含有し、そして使用できる広い温度範囲、短い応答時間、小さな消費電力、大きなコントラスト比、および低い駆動電圧を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
１−１ 本発明の化合物
本発明の第１の態様は、式（１）で表される化合物に関する。
式（１）においてＲ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよい。例えば、ＣＨ３（ＣＨ２）３−において任意の−ＣＨ２−を−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えた基の例は、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｏ−、ＣＨ３−Ｏ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓ−、ＣＨ３−Ｓ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−Ｓ−ＣＨ２−Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＨ２）３−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−などである。
【００３７】
このようなＲ１の例は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アルキルチオ、アルキルチオアルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルコキシアルケニル等である。これらの基において分岐よりも直鎖の方が好ましい。Ｒ１が分岐の基であっても光学活性であるときは好ましい。アルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
【００３８】
アルキルとしては、直鎖でも分岐鎖でもよく、アルキルの具体的な例は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、および−Ｃ１５Ｈ３１である。
【００３９】
アルコキシとしては、直鎖でも分岐鎖でもよく、アルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３および−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＯＣ１０Ｈ２１、−ＯＣ１１Ｈ２３、−ＯＣ１２Ｈ２５、−ＯＣ１３Ｈ２７、および−ＯＣ１４Ｈ２９である。
【００４０】
アルコキシアルキルとしては、直鎖でも分枝鎖でもよく、アルコキシアルキルの具体的な例は、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）３−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）４−ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）５−ＯＣＨ３である。
【００４１】
アルケニルとしては、直鎖でも分枝鎖でもよく、アルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２である。
【００４２】
アルケニルオキシとしては、直鎖でも分枝鎖でもよく、アルケニルオキシの具体的な例は、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５である。
【００４３】
Ｒ１は、炭素数１〜１５のアルキル、または炭素数２〜１５のアルケニルが好ましい。またＲ１の最も好ましい例は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、および−Ｃ１５Ｈ３１である。
【００４４】
式（１）において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６は独立して、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル（１４−２）、１，４−フェニレン（１４−３）、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである。任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンの例は、下記の式（１４−４）〜（１４−２０）である。好ましい例は、式（１４−４）〜（１４−９）で表される基である。
【００４５】
【００４６】
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６の好ましい例は、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル（１４−２）、１，４−フェニレン（１４−３）、２−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−４）（１４−５）、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−６）、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−８）、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−７）（１４−９）である。
【００４７】
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６の最も好ましい例は、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、および２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。
【００４８】
式（１）においてＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【００４９】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６の好ましい例は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−である。これらの結合において、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、および−（ＣＨ２）２−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。最も好ましいＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は、単結合である。
【００５０】
式（１）においてＬ1、Ｌ2、Ｌ3およびＬ4は独立して、水素またはハロゲンである。また、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3およびＬ4は独立して水素またはフッ素であることが好ましい。
【００５１】
式（１）においてＸ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、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−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンにより置き換えられてもよい。
【００５２】
任意の水素がハロゲンにより置き換えられたアルキルの具体的な例は、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、および−（ＣＦ２）５−Ｆである。
【００５３】
任意の水素がハロゲンにより置き換えられたアルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、および−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆである。
【００５４】
任意の水素がハロゲンにより置き換えられたアルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００５５】
Ｘ１の具体的な例は、水素、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００５６】
好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２および−ＯＣＨ２Ｆである。最も好ましいＸ１の例は、フッ素、および−ＯＣＦ３である。
【００５７】
式（１）においてｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑは独立して０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＋ｑ＝３である。ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの好ましい組み合わせは、（ｌ＝ｏ＝ｐ＝１，ｍ＝ｎ＝ｑ＝０）、（ｌ＝ｍ＝ｏ＝１，ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）、および（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）である。
【００５８】
１−２ 本発明の化合物の性質およびその調整方法
本発明の化合物（１）をさらに詳細に説明する。化合物（１）はＣＦ２Ｏ結合基を有する５環の液晶化合物である。この化合物は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして他の液晶化合物との相溶性がよい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。この組成物を低い温度で保管しても、この化合物が結晶（またはスメクチック相）として析出することがない。この化合物は、５環化合物であり液晶相の温度範囲が広く透明点が高い。したがって組成物においてネマチック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は誘電率異方性が大きい為、組成物のしきい値電圧を下げるための成分として有用である。
【００５９】
化合物（１）のｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの組み合わせと、環Ａ１〜Ａ６の種類、左末端基Ｒ１、一番右側のベンゼン環上の基およびその置換位置（Ｌ１、Ｌ２およびＸ１）、あるいは結合基Ｚ１〜Ｚ６を適切に選択することによって、透明点、屈折率異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの組み合わせ、環Ａ１〜Ａ６、左末端基Ｒ１、右末端基Ｘ１、結合基Ｚ１〜Ｚ６、Ｌ１およびＬ２の種類が、化合物（１）の物性に与える効果を以下に説明する。
【００６０】
ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの組み合わせが（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは液晶相の温度範囲が広く透明点が高い。（ｌ＝ｍ＝ｏ＝１，ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは他の化合物との相溶性が高い。
【００６１】
環Ａ１が１，４−シクロヘキシレンまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルで、環Ａ２、環Ａ３が１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは透明点が高く屈折率異方性が大きい。環Ａ１が１，４−シクロヘキシレンまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルで、環Ａ２、環Ａ４が１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり（ｌ＝ｍ＝ｏ＝１，ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは他の化合物との相溶性が高く屈折率異方性、誘電率異方性が大きい。環Ａ１が１，４−シクロヘキシレンまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルで、環Ａ４、環Ａ５が１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり（ｌ＝ｏ＝ｐ＝１，ｍ＝ｎ＝ｑ＝０）であるときは屈折率異方性、誘電率異方性が大きい。環Ａ１〜Ａ６に１，３−ジオキサン−２，５−ジイルを含んでいるときは誘電率異方性が特に大きい。
【００６２】
Ｒ１が直鎖であるときは液晶相の温度範囲が広くそして粘度が小さい。Ｒが分岐鎖であるときは他の液晶化合物との相溶性がよい。Ｒ１が光学活性基である化合物は、キラルドーパントとして有用である。この化合物を組成物に添加することによって、素子に発生するリバース・ツイスト・ドメイン（Reverse twisted domain）を防止することができる。Ｒ１が光学活性基でない化合物は組成物の成分として有用である。Ｒ１がアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。
【００６３】
結合基Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６が単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）３−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）２−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ２）２−、または−（ＣＨ２）４−であるときは粘度が小さい。結合基が単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは粘度がより小さい。結合基が−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは液晶相の温度範囲が広く、そして弾性定数比Ｋ３３／Ｋ１１（Ｋ３３：ベンド弾性定数、Ｋ１１：スプレイ弾性定数）が大きい。結合基が−Ｃ≡Ｃ−のときは光学異方性が大きい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６が単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−（ＣＨ２）４−であるときは化学的に比較的安定であって、比較的劣化をおこしにくい。
【００６４】
右末端基Ｘ１がフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＨ２Ｆであるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ１が−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたはアルケニルであるときは光学異方性が大きい。Ｘ１がフッ素、−ＯＣＦ３、またはアルキルであるときは、化学的に安定である。
【００６５】
Ｌ１およびＬ２が共にフッ素であり、Ｘ１がフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＨ２Ｆであるときは、誘電率異方性が大きい。Ｌ１がフッ素でありＸ１が−ＯＣＦ３であるとき、Ｌ１およびＬ２が共にフッ素でありＸ１が−ＯＣＦ３であるとき、またはＬ１、Ｌ２およびＸ１が全てフッ素であるときは誘電率異方性値が大きく、液晶相の温度範囲が広いうえ、化学的に安定であり劣化を起こしにくい。
【００６６】
以上のように、環構造、末端基、結合基などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。したがって、化合物（１）はＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどの素子に用いられる組成物の成分として有用である。
【００６７】
１−３ 化合物（１）の具体例
化合物（１）の好ましい例は、項［５］に示した式（１−５）〜（１−８）である。より好ましい例は、項［６］に示した式（１−９）〜（１−１６）である。さらに好ましい例は、項［７］に示した式（１−１７）〜（１−３２）である。
（これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、または炭素数２〜１５のアルケニルであり、；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。）
【００６８】
（これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素または−ＯＣＦ３である。）
【００６９】
【００７０】
（これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素である。）
【００７１】
１−４ 化合物（１）の合成
次に、化合物（１）の合成について説明する。化合物（１）は有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより合成できる。出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、オーガニックシンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善）などに記載されている。
【００７２】
１−４−１ 結合基Ｚ１〜Ｚ６を生成する方法
化合物（１）における結合基Ｚ１〜Ｚ６を生成する方法の一例は、下記のスキームの通りである。このスキームにおいて、ＭＳＧ１またはＭＳＧ２は少なくとも一つの環を有する１価の有機基である。スキームで用いた複数のＭＳＧ１（またはＭＳＧ２）は、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物（１Ａ）〜（１Ｊ）は、化合物（１）に相当する。
【００７３】
【００７４】
次に、化合物（１）における結合基Ｚ１〜Ｚ６について、各種の結合の生成方法について、以下の（Ｉ）〜（ＸＩ）項で説明する。
【００７５】
（Ｉ）単結合の生成
アリールホウ酸（１５）と公知の方法で合成される化合物（１６）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（１７）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（１６）を反応させることによっても合成される。
【００７６】
（II）−ＣＯＯ−と−ＯＣＯ−の生成
化合物（１７）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（１８）を得る。化合物（１８）と、公知の方法で合成されるフェノール（１９）とをＤＣＣ（１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）の存在下で脱水させて−ＣＯＯ−を有する化合物（１Ｂ）を合成する。この方法によって−ＯＣＯ−を有する化合物も合成する。
【００７７】
（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（２０）を得る。化合物（２０）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（２０）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., Angew. 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。
【００７８】
（IV）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（１７）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（２２）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（２１）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（２２）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。
【００７９】
（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。
【００８０】
（VI）−（ＣＨ２）４−の生成
ホスホニウム塩（２１）の代わりにホスホニウム塩（２３）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。
【００８１】
（VII）−Ｃ≡Ｃ−の生成
ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物（１７）に２−メチル−３−ブチン−２−オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物（２４）を得る。ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物（２４）を化合物（１６）と反応させて、化合物（１Ｇ）を合成する。
【００８２】
（VIII）−ＣＦ＝ＣＦ−の生成
化合物（１７）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（２５）を得る。化合物（１６）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（２５）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。
【００８３】
（IX）−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−の生成
化合物（２２）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（２６）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（２７）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（２７）を化合物（１９）と反応させて化合物（１Ｉ）を合成する。
【００８４】
（X）−（ＣＨ2）3Ｏ−または−Ｏ（ＣＨ2）3−の生成
化合物（２２）の代わりに化合物（２８）を用いて、前項（IX）と同様な方法にて化合物（１Ｊ）を合成する。
【００８５】
１−４−２ 環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５および環Ａ６を合成する方法
１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレンなどの環に関しては出発物が市販されているか、または合成法がよく知られている。
【００８６】
１−４−３−１ 化合物（１）を合成する方法
式（１）で表される化合物を合成する方法は複数あるが、ここにその例を示す。カルボン酸誘導体（３１）とアルコール誘導体（３２）をＤＣＣ、ＤＭＡＰなどの存在下で脱水縮合させてエステル誘導体（３３）に導いた後、ローソン試薬のような硫黄化剤で処理してチオン−Ｏ−エステル誘導体（３４）に導き、次いでフッ化水素ピリジン錯体とＮＢＳでフッ素化して化合物（１）へと導くことができる。
（これらの式において、環Ａ１〜Ａ６、Ｚ１〜Ｚ6、Ｌ1〜Ｌ4、Ｒ１、Ｘ1、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは前記と同一の意味である。）
【００８７】
式（１）で表される化合物のうち、（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）である場合あるいは、ｏ＝１で環Ａ４が１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンである場合は以下に示す２つの方法でも合成できる。
【００８８】
ＵＳ６２３１７８５Ｂ１に記載された方法に従い、化合物（３５）にｎ−ブチルリチウム、次いでジブロモジフルオロメタンを反応させて、ブロモジフルオロメタン誘導体（３６）を得る。このブロモジフルオロメタン誘導体（３６）とフェノール誘導体（３７）とを炭酸カリウムなどの塩基の存在下で反応させて化合物（１）を合成することができる。
（これらの式において、環Ａ４は１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ５、環Ａ６、Ｚ１〜Ｚ6、Ｌ1〜Ｌ4、Ｒ１、Ｘ1、ｌ、ｍ、ｎ、o、ｐ、およびｑは前記と同一の意味である。）
【００８９】
P. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2001, 40, 1480.に記載された方法に従いカルボン酸誘導体（３１）にアルカンジチオールとトリフルオロメタンスルホン酸を反応させてジチアニリウム塩（３８）を得る。フェノール誘導体（３７）にジチアニリウム塩（３８）、次いでＥｔ３Ｎ・３ＨＦを反応させ、臭素で処理して化合物（１）を得ることができる。
（これらの式において、環Ａ４は１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ５、環Ａ６、Ｚ１〜Ｚ6、Ｌ1〜Ｌ4、Ｒ１、Ｘ1、ｌ、ｍ、ｎ、o、ｐ、およびｑは前記と同一の意味である。）
【００９０】
１−４−３−２ １，３−ジオキサン−２，５−ジイルを環構造に有する化合物（１）を合成する方法
１，３−ジオキサン−２，５−ジイルを環構造に有する化合物（１）は、例えば以下の手法に従って合成する。プロパンジオール誘導体（３９）に対しｐ−トルエンスルホン酸等の酸触媒の存在下でアルデヒド誘導体（４０）を作用させジオキサン環を有する中間体（４１）を合成する。これを化合物（３５）に替えて用い、上記の化合物（１）を合成する方法に従って目的物へと導くことができる。
（これらの式において、環Ａ２、環Ａ３、Ｚ２、Ｚ３、Ｌ３、Ｌ4、Ｒ１、ｍ、およびｎは前記と同一の意味である。）
【００９１】
化合物（１）において環Ａ２または環Ａ３が１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである場合は、以下の方法に従って合成する。臭化物（４２）に対して、ナトリウムエトキシドの存在下、マロン酸ジエチルを作用させマロン酸ジエチル誘導体（４３）とした後、還元してプロパンジオール誘導体（４４）に導く。上記と同様の手法によりジオキサン環を構築した後、目的物へと導くことができる。
（これらの式において、環Ａ１、環Ａ２、Ｚ１、Ｚ２、Ｌ３、Ｌ4、Ｒ１、ｌ、およびｍは前記と同一の意味である。）
【００９２】
１−４−３−３ 合成原料であるフェノール誘導体（３７）を合成する方法
化合物（１）の合成原料であるフェノール誘導体（３７）は、例えば以下の手法に従って合成する。式（３７）において、ｏ＝ｐ＝ｑ＝０である場合はブロモベンゼン誘導体（４７）から調製したグリニャール試薬にほう酸トリアルキルを作用させ得られるボロン酸エステル誘導体を過酢酸にて酸化するか（R.L. Kidwell等、オーガニックシンセシス、５巻、Ｐ９１８（１９７３））またはボロン酸エステルの酸加水分解にて容易に得られるボロン酸誘導体（４８）を過酢酸にて酸化することにより、目的のフェノール誘導体（３７−１）を容易に製造することができる。
【００９３】
（この式において、Ｌ１およびＬ２は前記と同一の意味であり、Ｘ1は水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロアルキル、またはトリフルオロメトキシである。）
【００９４】
式（３７）において、Ｚ４、Ｚ5およびＺ6が共に単結合であり、ｏ＝ｐ＝０、ｑ＝１である場合、ｏ＝０、ｐ＝ｑ＝１である場合、またはｏ＝ｐ＝ｑ＝１である場合は、例えばボロン酸誘導体（４８）に対し、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）を触媒として塩基存在下アニソール誘導体（４９）を作用させ、カップリングすることにより化合物（５０）を得る（鈴木章等、有機合成化学協会誌、第４６巻第９号、８４８（１９８８））。次いでこのものに三臭化ホウ素を作用させて脱メチル化することにより、目的のフェノール誘導体（３７−２）を合成することができる。
【００９５】
（この式において、環Ａ４〜環Ａ６、Ｌ１、Ｌ２、ｏ、ｐおよびｑは前記と同一の意味であり、Ｘ１は水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロアルキル、またはトリフルオロメトキシである。）
【００９６】
式（３７）において、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６が共に単結合であり、ｏ＝ｐ＝ｑ＝０である場合は、以下の手法によっても合成することができる。ベンジルエーテル誘導体（５１）に対しｎ−またはｓｅｃ−ブチルリチウムをＴＨＦ中、−７０℃以下で作用させ、次いでホウ酸トリアルキルを作用させ、得られるホウ酸エステル誘導体またはこのものを酸加水分解して得られるボロン酸誘導体を過酢酸で酸化することによりフェノール誘導体（５２）を得て、これを水素化ナトリウムでフェノーラートとした後フルオロアルキルブロミドを作用させエーテル化した後、接触水素還元に付して脱保護することにより、目的のフェノール誘導体（３７−３）を合成することができる。
【００９７】
（式中、Ｌ１およびＬ２は前記と同一の意味を表し、Ｒｆはトリフルオロメチル基を除くフルオロアルキル基を示す。）
【００９８】
化合物（１）のうち、ＣＦ２Ｏ結合基を挟んで右側の部位がビフェニル構造を有する誘導体、例えばｌ＝ｍ＝ｑ＝１、ｎ＝ｏ＝ｐ＝０でＺ６が単結合であるもの、ターフェニル構造を有する誘導体、例えばｌ＝ｐ＝ｑ＝１でＺ５およびＺ６が共に単結合であるもの、クオーターフェニル構造を有する誘導体、例えばｏ＝ｐ＝ｑ＝１でＺ４、Ｚ５およびＺ６が共に単結合である誘導体（１−３３）については、特に以下に示す方法により合成することができる。すなわち、前記の化合物（３５）とフェノール誘導体（３７−１）または（３７−２）から一般式（１）で表される化合物を製造する方法と同様にして化合物（５３）を得、これにｎ−またはｓｅｃ−ブチルリチウムを作用させてリチオ化し、次いで塩化亜鉛を添加して有機金属化合物に変換した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）等の触媒の存在下、前記のブロモベンゼン誘導体（４７）またはブロモベンゼン誘導体（５５）（化合物（５４）とフルオロアルキルのエーテル化で得られる）を作用させることにより合成することができる。
【００９９】
（この式において、環Ａ１〜環Ａ５、Ｚ１〜Ｚ３、Ｌ１〜Ｌ４、Ｒ１、Ｘ１は前記と同一の意味を表し、Ｙ１およびＹ２は水素またはフッ素であり、Ｒｆはトリフルオロメチルを除くフルオロアルキルである。）
【０１００】
２ 本発明の組成物
本発明の第２の態様は、式（１）で表される化合物を含む組成物であり、好ましくは、液晶材料に用いることのできる液晶組成物である。本発明の液晶組成物は、前記本発明の式（１）で表される化合物を成分Ａとして含む必要がある。この成分Ａのみの組成物、または成分Ａと本明細書中で特に成分名を示していないその他の成分との組成物でもよいが、この成分Ａに以下に示す成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ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（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）などが提供できる。
【０１０１】
成分Ａに加える成分として、前記式（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、または前記式（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、または前記式（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）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〔前記液晶組成物（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）〕。
さらに式（１１）、（１２）および（１３）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、屈折率異方性値、誘電率異方性値および粘度等を調整することができる〔前記液晶組成物（ｅ）〕。
【０１０２】
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。
【０１０３】
上記成分Ｂのうち、式（２）で表される化合物の好適例として式（２−１）〜（２−１６）、式（３）で表される化合物の好適例として式（３−１）〜（３−１１２）、式（４）で表される化合物の好適例として式（４−１）〜（４−５２）をそれぞれ挙げることができる。
【０１０４】
【０１０５】
【０１０６】
【０１０７】
【０１０８】
【０１０９】
【０１１０】
【０１１１】
（式中、Ｒ２、Ｘ２は前記と同じ意味を表す）
【０１１２】
これらの式（２）〜（４）で表される化合物すなわち成分Ｂは、誘電率異方性値が正であり、熱安定性や化学的安定性が非常に優れているので、ＴＦＴ用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。また式（１１）〜（１３）で表される化合物(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。
前記、式（５）で表される化合物すなわち成分Ｃのうちの好適例として、式（５−１）〜（５−６２）を挙げることができる。
【０１１３】
【０１１４】
【０１１５】
（これらの式において、Ｒ３およびＸ３は前記と同じ意味である）
【０１１６】
これらの式（５）で表される化合物すなわち成分Ｃは、誘電率異方性値が正でその値が非常に大きいのでＳＴＮ，ＴＮ用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、屈折率異方性値の調整および液晶相温度範囲を広げることができる。さらに急峻性の改良にも利用できる。
【０１１７】
成分Ｃの含有量は、ＳＴＮまたはＴＮ用の液晶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０．１〜９９．９重量％の範囲、より好ましくは１０〜９７重量％の範囲、さらに好ましくは４０〜９５重量％の範囲である。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、屈折率異方性値、誘電率異方性値および粘度などを調整できる。
【０１１８】
式（６）〜（８）および式（１０）からなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物からなる成分Ｄは、垂直配向モ−ド（ＶＡ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。
【０１１９】
この式（６）〜（８）および式（１０）で表される化合物（成分Ｄ）の好適例として、それぞれ式（６−１）〜（６−５）、式（７−１）〜（７−９）、式（８−１）〜（８−３）および式（１０−１）〜（１０−１１）を挙げることができる。
【０１２０】
（式中、Ｒ４，Ｒ５は前記と同じ意味を表す）
【０１２１】
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−ド用の液晶組成物に用いられる。その含有量を増加させると組成物のしきい値電圧が低くなるが、粘度が大きくなるので、しきい値電圧の要求値を満足している限り含有量を少なくすることが好ましい。しかしながら、誘電率異方性値の絶対値が５程度であるので、含有量が４０重量％より少なくなると電圧駆動ができなくなる場合がある。
【０１２２】
成分Ｄのうち式（６）で表される化合物は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値の調整の効果がある。また、式（７）および式（８）で表される化合物は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、屈折率異方性値を大きくするなどの効果が得られる。
【０１２３】
成分Ｄの含有量は、ＶＡモ−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％以上であり、より好ましくは５０〜９５重量％の範囲である。また、成分Ｄを混合することにより、弾性定数をコントロ−ルし、組成物の電圧透過率曲線を制御することが可能となる。成分Ｄを誘電率異方性値が正である組成物に混合する場合はその含有量が組成物全量に対して３０重量％以下が好ましい。
【０１２４】
式（１１）、（１２）および（１３）で表わされる化合物（成分Ｅ）の好適例として、それぞれ式（１１−１）〜（１１−１１）、式（１２−１）〜（１２−１８）および式（１３−１）〜（１３−６）を挙げることができる。
【０１２５】
【０１２６】
（式中、Ｒ６およびＲ７は前記と同じ意味を表す）
【０１２７】
式（１１）〜（１３）で表される化合物（成分Ｅ）は、誘電率異方性値の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。式（１１）で表される化合物は主として粘度調整または屈折率異方性値の調整の効果があり、また式（１２）および（１３）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値の調整の効果がある。
【０１２８】
成分Ｅで表される化合物の含有量を増加させると液晶組成物のしきい値電圧が高くなり、粘度が低くなるので、液晶組成物のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は多いほうが望ましい。ＴＦＴ用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６０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。また、ＳＴＮまたはＴＮ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７０重量％以下より好ましくは６０重量％以下である。
本発明の液晶組成物は、本発明の式（１）で表される化合物の少なくとも１種類を０．１〜９９重量％の割合で含有することが、優良な特性を発現せしめるために好ましい。
【０１２９】
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を含む本発明の液晶組成物（ｅ）、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。
【０１３０】
本発明の液晶組成物（ｅ）は、前述の本発明の液晶組成物にさらに１種以上の光学活性化合物を含有する。
光学活性化合物として、公知のキラルド−プ剤を添加する。このキラルド−プ剤は液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれを防ぐといった効果を有する。キラルド−プ剤の例として以下の光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）を挙げることができる。
【０１３１】
【０１３２】
本発明の液晶組成物（ｅ）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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
また、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。
【０１３５】
［実施例］
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
1Ｈ−ＮＭＲ分析：測定装置は、ＤＲＸ−５００（ブルカーバイオスピン（株）社製）を用いた。測定は、実施例等で製造したサンプルを、ＣＤＣｌ3等のサンプルが可溶な重水素化溶媒に溶解し、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数２４回の条件で行った。なお、得られた核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｍはマルチプレットであることを意味する。また、化学シフトδ値のゼロ点の基準物質としてはテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。
【０１３８】
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３００℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。
【０１３９】
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。
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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％とほぼ対応している。成分の液晶化合物における補正係数に大きな差異がないからである。ガスクロマトグラムにより液晶組成物中の液晶化合物の組成比をより正確に求めるには、ガスクロマトグラムによる内部標準法を用いる。一定量正確に秤量された各液晶化合物成分（被検成分）と基準となる液晶化合物（基準物質）を同時にガスクロ測定して、得られた被検成分のピークと基準物質のピークとの面積比の相対強度をあらかじめ算出する。基準物質に対する各成分のピーク面積の相対強度を用いて補正すると、液晶組成物中の液晶化合物の組成比をガスクロ分析からより正確に求めることができる。
【０１４２】
液晶化合物等の物性値の測定試料
液晶化合物の物性値を測定する試料としては、化合物そのものを試料とする場合、化合物を母液晶と混合して試料とする場合の２種類がある。
【０１４３】
化合物を母液晶と混合した試料を用いる後者の場合には、以下の方法で測定を行う。まず、得られた液晶化合物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、下記式に示す式に基づく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。
【０１４４】
〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈液晶化合物の重量％〉
【０１４５】
液晶化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出する場合には、液晶化合物と母液晶との割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更をしていき、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出しなくなった組成で試料の物性値を測定し上記式にしたがって外挿値を求めて、これを液晶化合物の物性値とする。
【０１４６】
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（重量％）は以下のとおりである。
母液晶Ａ：
【０１４７】
液晶化合物等の物性値の測定方法
物性値の測定は後述する方法で行った。これら測定方法の多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。また、測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。
【０１４８】
測定値のうち、液晶化合物そのものを試料とした場合は、得られた値を実験データとして記載した。液晶化合物と母液晶との混合物を試料として用いた場合は、外挿法で得られた値を実験データとして記載した。
【０１４９】
相構造および相転移温度（℃）：以下（１）、および（２）の方法で測定を行った。
（１）偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ−５２型ホットステージ）に化合物を置き、３℃／分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、液晶相の種類を特定した。
（２）パーキンエルマー社製走査熱量計ＤＳＣ−７システム、またはＤｉａｍｏｎｄ ＤＳＣシステムを用いて、３℃／分速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピーク、または発熱ピークの開始点を外挿により求め（on set）、相転移温度を決定した。
【０１５０】
以下、結晶はＣと表し、さらに結晶の区別がつく場合は、それぞれＣ1またはＣ2と表した。また、スメクチック相はＳ、ネマチック相はＮと表した。液体（アイソトロピック）はＩと表した。スメクチック相の中で、スメクチックＢ相、またはスメクチックＡ相の区別がつく場合は、それぞれＳＢ、またはＳＡと表した。相転移温度の表記として、例えば、「Ｃ ５０．０ Ｎ １００．０ Ｉ」とは、結晶からネマチック相への相転移温度（ＣＮ）が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への相転移温度（ＮＩ）が１００．０℃であることを示す。他の表記も同様である。
【０１５１】
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（液晶化合物と母液晶との混合物）を置き、１℃／分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡を観察した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度をネマチック相の上限温度とした。以下、ネマチック相の上限温度を、単に「上限温度」と略すことがある。
【０１５２】
低温相溶性：母液晶と液晶化合物とを、液晶化合物が、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。
【０１５３】
粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：液晶化合物と母液晶との混合物を、Ｅ型回転粘度計を用いて測定した。
【０１５４】
屈折率異方性（Δｎ）：測定は２５℃の温度下で、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料（液晶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⊥の式から計算した。
【０１５５】
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料（液晶化合物と母液晶との混合物）を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。
【実施例１】
【０１５６】
４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル （Ｎｏ．１−４−５）の合成
【０１５７】
【０１５８】
化合物（Ｔ−２）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、良く乾燥させたマグネシウム １６．７ｇとＴＨＦ ２０．０ｍｌとを加えて、５０℃まで加熱した。そこへ、ＴＨＦ １００ｍｌに溶解した３−ブロモフルオロベンゼン（Ｔ−１） １００ｇを、４０℃から６０℃の温度範囲でゆっくり滴下し、さらに６０分攪拌した。得られたグリニャール試薬に、４−ペンチルシクロヘキサノン １１５ｇのＴＨＦ ２３０ｍｌ溶液を２０℃から３０℃の温度範囲で滴下し、さらに１８０分攪拌した。反応混合物を氷浴下で１Ｎ塩酸に注ぎ込み混合した後、トルエン８００ｍｌを加えて、有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った。得られた有機層を分取して水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、１−（３−フルオロフェニル）−４−ペンチルシクロヘキサノール（Ｔ−２） １６８ｇを得た。
【０１５９】
化合物（Ｔ−３）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−２） １６８ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物 ５．０４ｇおよびトルエン ５００ｍｌを加え、留去してくる水を除きつつ加熱還流下で１２０分反応させた。室温まで冷却した後、反応混合物にトルエン２００ｍｌを加え、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。溶媒を留去し乾燥させ、１−フルオロ−３−（４−ペンチルシクロヘキセン−１−イル）ベンゼン（Ｔ−３） １１７ｇを得た。化合物（Ｔ−１）からの収率は８４％であった。
【０１６０】
化合物（Ｔ−４）の合成
反応器へ化合物（Ｔ−３） １１７ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ） ５．８５ｇ、トルエン ２００ｍｌおよびソルミックスＡ−１１ ４００ｍｌを加え、水素雰囲気下室温で８時間攪拌した。濾過により触媒を除去した後、減圧下で濃縮した。残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、１−フルオロ−３−（４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゼン（Ｔ−４） ８０．３ｇを得た。化合物（Ｔ−３）からの収率は６８％であった。
【０１６１】
化合物（Ｔ−５）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−４） ５０．０ｇとＴＨＦ ３００ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．０Ｍ ｓｅｃ−ブチルリチウム， シクロヘキサン，ｎ−ヘキサン溶液 ２３７ｍｌを−７４℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに１２０分攪拌した。続いてヨウ素 ６６．３ｇのＴＨＦ ３５０ｍｌ溶液を−７５℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 ６５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン ５００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、チオ硫酸ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、２−フルオロ−１−ヨード−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゼン（Ｔ−５） ６９．３ｇを得た。化合物（Ｔ−４）からの収率は９２％であった。
【０１６２】
化合物（Ｔ−６）の合成
窒素雰囲気下、反応器へ化合物（Ｔ−５） ２０．０ｇ、３−フルオロフェニルボロン酸 ８．２０ｇ、炭酸カリウム ２２．１ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ） ０．１１４ｇ、トルエン １００ｍｌ、ソルミックスＡ−１１ １００ｍｌおよび水 １００ｍｌを加え、５時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水 ３００ｍｌおよびトルエン ３００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、２，３'−ジフルオロ−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）−１，１'−ビフェニル（Ｔ−６） １４．２ｇを得た。化合物（Ｔ−５）からの収率は７８％であった。
【０１６３】
化合物（Ｔ−７）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−６） １０．０ｇとＴＨＦ １４０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．０Ｍ ｓｅｃ−ブチルリチウム， シクロヘキサン，ｎ−ヘキサン溶液 ３４．４ｍｌを−７４℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに１２０分攪拌した。続いてヨウ素 ９．６３ｇのＴＨＦ ６０．０ｍｌ溶液を−７５℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 ２００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、チオ硫酸ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、２，３'−ジフルオロ−４'−ヨード−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）−１，１'−ビフェニル（Ｔ−７） １０．２ｇを得た。化合物（Ｔ−６）からの収率は７５％であった。
【０１６４】
化合物（Ｔ−８）の合成
窒素雰囲気下、反応器へ化合物（Ｔ−７） １０．０ｇ、３，５−ジフルオロフェニルボロン酸 ３．７１ｇ、炭酸カリウム ８．８７ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ） ０．０４５５ｇ、トルエン １００ｍｌ、ソルミックスＡ−１１ １００ｍｌおよび水 １００ｍｌを加え、５時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水 ３００ｍｌおよびトルエン ３００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、４−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２，３'，３''，５''−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−８） ８．２０ｇを得た。化合物（Ｔ−７）からの収率は８４％であった。
【０１６５】
化合物（Ｔ−９）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−８） ５．００ｇとＴＨＦ １３０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．６０Ｍ ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液 ７．００ｍｌを−７４℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。続いてジブロモジフルオロメタン ２．７７ｇのＴＨＦ ２０．０ｍｌ溶液を−７５℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、２５℃に戻しつつ６０分攪拌した。得られた反応混合物を氷水 １５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて食塩水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。溶媒を留去し乾燥させ、４−ブロモジフルオロメチル−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−９） ６．２２ｇを得た。化合物（Ｔ−８）からの収率は９７％であった。
【０１６６】
化合物（Ｎｏ．１−４−５）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−９） ６．２２ｇ、３，４，５−トリフルオロフェノール １．４３ｇ、炭酸カリウム ４．４４ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ） ９５．０ｍｌを加え、９０℃で１２０分攪拌した。反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 １００ｍｌに注ぎ込み混合させ、トルエン １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、０．５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタン／酢酸エチルの混合溶媒を展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−５） ３．９４ｇを得た。化合物（Ｔ−９）からの収率は５７％であった。
【０１６７】
得られた化合物（Ｎｏ．１−４−５）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ ７８．６ Ｎ ２５５ Ｉ 。
【０１６８】
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−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ター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。
【０１６９】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．５２−７．３４（ｍ，４Ｈ），７．２６（ｄ，Ｊ＝８．８０Ｈｚ，２Ｈ），７．０９（ｄｄ，Ｊ＝８．０５Ｈｚ，Ｊ＝１．４５Ｈｚ，１Ｈ），７．０７−６．９５（ｍ，３Ｈ），２．５２（ｔｔ，Ｊ＝１２．１Ｈｚ，Ｊ＝３．１５Ｈｚ，１Ｈ），１．９８−１．８６（ｍ，４Ｈ），１．５３−１．４１（ｍ，２Ｈ），１．３９−１．１９（ｍ，９Ｈ），１．１４−１．０２（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．２０Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例２】
【０１７０】
液晶化合物（Ｎｏ．１−４−５）の物性
前述した母液晶Ａとして記載された４つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。この母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７１．７℃；誘電率異方性（Δε）＝１１．０；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。
【０１７１】
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例１で得られた４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−５）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｂを調製した。得られた液晶組成物Ｂの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−４−５ ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝１６６℃；誘電率異方性（Δε）＝３０．３；屈折率異方性（Δｎ）＝０．２０４。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−４−５）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高いうえに、誘電率異方性（Δε）の大きい化合物であることがわかった。
【実施例３】
【０１７２】
４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル （Ｎｏ．１−４−１９）の合成
【０１７３】
【０１７４】
化合物（Ｔ−１１）の合成
１−ヨード−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゼン（Ｔ−１０） ３０．０ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−６）の合成と同様の手法により、３−フルオロ−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１１） ２２．６ｇを得た。化合物（Ｔ−１０）からの収率は８３％であった。
【０１７５】
化合物（Ｔ−１２）の合成
化合物（Ｔ−１１） １５．０ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−７）の合成と同様の手法により、３−フルオロ−４−ヨード−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１２） ２０．１ｇを得た。化合物（Ｔ−１１）からの収率は９７％であった。
【０１７６】
化合物（Ｔ−１３）の合成
化合物（Ｔ−１２） １０．０ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−８）の合成と同様の手法により、４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−１３） ７．４７ｇを得た。化合物（Ｔ−１２）からの収率は７７％であった。
【０１７７】
化合物（Ｔ−１４）の合成
化合物（Ｔ−１３） ５．００ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−９）の合成と同様の手法により、４−ブロモジフルオロメチル−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−１４） ５．３０ｇを得た。化合物（Ｔ−１３）からの収率は８４％であった。
【０１７８】
化合物（Ｎｏ．１−４−１９）の合成
化合物（Ｔ−１４） ５．３０ｇを原料として用い、実施例１の（１−４−５）の合成と同様の手法により、４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−１９） ２．６５ｇを得た。化合物（Ｔ−１４）からの収率は４５％であった。
【０１７９】
得られた化合物（Ｎｏ．１−４−１９）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ ８７．５ Ｎ ２７１ Ｉ 。
【０１８０】
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−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ター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。
【０１８１】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．５４（ｄ，Ｊ＝８．３０Ｈｚ，２Ｈ），７．５１−７．４５（ｍ，２Ｈ），７．４１（ｄ，Ｊ＝１２．２Ｈｚ，１Ｈ），７．３２（ｄ，Ｊ＝８．２０Ｈｚ，２Ｈ），７．２６（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），７．０３−６．９５（ｍ，２Ｈ），２．５３（ｔｔ，Ｊ＝１２．１Ｈｚ，Ｊ＝３．００Ｈｚ，１Ｈ），２．００−１．８６（ｍ，４Ｈ），１．５５−１．４４（ｍ，２Ｈ），１．４０−１．２１（ｍ，９Ｈ），１．１４−１．０２（ｍ，２Ｈ），０．９１（ｔ，Ｊ＝７．１０Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例４】
【０１８２】
液晶化合物（Ｎｏ．１−４−１９）の物性
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例３で得られた４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−１９）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｃを調製した。得られた液晶組成物Ｃの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−４−１９）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０１８３】
上限温度（ＴＮＩ）＝１８９℃；誘電率異方性（Δε）＝２２．９；屈折率異方性（Δｎ）＝０．２１０。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−４−１９ ）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高い化合物であることがわかった。
【実施例５】
【０１８４】
４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル
【０１８５】
【０１８６】
化合物（Ｔ−１５）の合成
窒素雰囲気下、反応器へ化合物（Ｔ−５） ３０．０ｇ、３，５−ジフルオロフェニルボロン酸 １３．９ｇ、炭酸カリウム ３３．３ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ） ０．１７１ｇ、トルエン １５０ｍｌ、ソルミックスＡ−１１ １５０ｍｌおよび水 １５０ｍｌを加え、５時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水 ５００ｍｌおよびトルエン ３００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにソルミックスＡ−１１からの再結晶により精製し、乾燥させ、４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１５） ２５．０ｇを得た。化合物（Ｔ−５）からの収率は８７％であった。
【０１８７】
化合物（Ｔ−１６）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−１５） ７．００ｇとＴＨＦ ８５．０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．５８Ｍ ｎ−ブチルリチウム， ｎ−ヘキサン溶液 １４．７ｍｌを−７４℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。続いてヨウ素 ６．４０ｇのＴＨＦ ４５．０ｍｌ溶液を−７５℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 １５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン ７５ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、チオ硫酸ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製し、乾燥させ、４−ヨード−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５，−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１６） ９．３６ｇを得た。化合物（Ｔ−１５）からの収率は９９％であった。
【０１８８】
化合物（Ｔ−１７）の合成
化合物（Ｔ−１６） ９．３６ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−８）の合成と同様の手法により、４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−１７） ６．５４ｇを得た。化合物（Ｔ−１６）からの収率は７２％であった。
【０１８９】
化合物（Ｔ−１８）の合成
化合物（Ｔ−１７） ５．００ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−９）の合成と同様の手法により、４−ブロモジフルオロメチル−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−１８） ６．１２ｇを得た。化合物（Ｔ−１７）からの収率は９６％であった。
【０１９０】
化合物（Ｎｏ．１−４−３３）の合成
化合物（Ｔ−１８） ６．１２ｇを原料として用い、実施例１の（１−４−５）の合成と同様の手法により、４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−３３） ３．８９ｇを得た。化合物（Ｔ−１８）からの収率は５７％であった。
【０１９１】
得られた化合物（Ｎｏ．１−４−３３）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ １１６ Ｎ ２４６ Ｉ 。
【０１９２】
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−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ター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。
【０１９３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．３７（ｄｄ，Ｊ＝８．１５Ｈｚ，Ｊ＝８．１５Ｈｚ，１Ｈ），７．２７−７．１７（ｍ，４Ｈ），７．１１（ｄｄ，Ｊ＝８．０５Ｈｚ，Ｊ＝１．６０Ｈｚ，１Ｈ），７．０８−６．９７（ｍ，３Ｈ），２．５３（ｔｔ，Ｊ＝１２．１Ｈｚ，Ｊ＝３．１５Ｈｚ，１Ｈ），１．９８−１．８６（ｍ，４Ｈ），１．５３−１．４１（ｍ，２Ｈ），１．３９−１．２０（ｍ，９Ｈ），１．１４−１．０２（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．３５Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例６】
【０１９４】
液晶化合物（Ｎｏ．１−４−３３）の物性
母液晶Ａ ９５重量％と、実施例５で得られた４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−３３）の５重量％とからなる液晶組成物Ｄを調製した。得られた液晶組成物Ｄの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−４−３３）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０１９５】
上限温度（ＴＮＩ）＝１４６℃；誘電率異方性（Δε）＝３９．６；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１９７。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−４−３３ ）は、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高いうえに、誘電率異方性（Δε）の大きい化合物であることがわかった。
【実施例７】
【０１９６】
４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（化合物Ｎｏ．１−３−５）の合成
【０１９７】
【０１９８】
化合物（Ｔ−１９）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−１５） ８．００ｇとＴＨＦ １４０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．５８Ｍ ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液 １４．９ｍｌを−７４℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。続いてジブロモジフルオロメタン ５．８９ｇのＴＨＦ ２０．０ｍｌ溶液を−７５℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、２５℃に戻しつつ６０分攪拌した。得られた反応混合物を氷水 １６０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン １２０ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて食塩水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。溶媒を留去し乾燥させ、４−ブロモジフルオロメチル−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１９） １０．０ｇを得た。化合物（Ｔ−１５）からの収率は８７％であった。
【０１９９】
化合物（Ｔ−２１）の合成
窒素雰囲気下、反応器へ４−ブロモ−３−フルオロフェノール（Ｔ−２０） ５．００ｇ、３，４，５−トリフルオロフェニルボロン酸 ５．０７ｇ、炭酸カリウム １０．９ｇ、Ｐｄ（Ｐｈ３Ｐ）２Ｃｌ２ ０．５５２ｇ、２−プロパノールを加え５時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水 １００ｍｌおよびトルエン １００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、残渣をトルエンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／トルエンの混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、４−ヒドキシ−２，３'，４'，５'−テトラフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−２１） ４．７９ｇを得た。化合物（Ｔ−１）からの収率は７４％であった。
【０２００】
化合物（Ｎｏ．１−３−５）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−１９） ５．００ｇ、化合物（Ｔ−２１） ２．２３ｇ、炭酸カリウム ４．２３ｇ、ＤＭＦ ７５．０ｍｌを加え、９０℃で１２０分攪拌した。反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 ７５．０ｍｌに注ぎ込み混合させ、トルエン ７５．０ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、０．５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタン／酢酸エチルの混合溶媒を展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｎｏ．１−３−５） ３．９０ｇを得た。化合物（Ｔ−１９）からの収率は５９％であった。
【０２０１】
得られた化合物（Ｎｏ．１−３−５）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ ８６．９ Ｎ ２３０ Ｉ 。
【０２０２】
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−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−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。
【０２０３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．４１−７．３１（ｍ，２Ｈ），７．２５−７．１３（ｍ，６Ｈ），７．１０（ｄｄ，Ｊ＝８．０５Ｈｚ，Ｊ＝１．５５Ｈｚ，１Ｈ），７．０４（ｄｄ，Ｊ＝１２．２Ｈｚ，Ｊ＝１．２０Ｈｚ，１Ｈ），２．５２（ｔｔ，Ｊ＝１２．１Ｈｚ，Ｊ＝３．００Ｈｚ，１Ｈ），１．９７−１．８６（ｍ，４Ｈ），１．５１−１．４０（ｍ，２Ｈ），１．３８−１．２０（ｍ，９Ｈ），１．１３−１．０１（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．１０Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例８】
【０２０４】
液晶化合物（Ｎｏ．１−３−５）の物性
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例７で得られた４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｎｏ．１−３−５）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｅを調製した。得られた液晶組成物Ｅの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−３−５ ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０２０５】
上限温度（ＴＮＩ）＝１４６℃；誘電率異方性（Δε）＝３４．３；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１８４。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−３−５ ）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高いうえに、誘電率異方性（Δε）の大きい化合物であることがわかった。
【実施例９】
【０２０６】
４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（化合物Ｎｏ．１−３−１９９）の合成
【０２０７】
【０２０８】
化合物（Ｔ−２３）の合成
２−（３−フルオロ−４−ヨードフェニル）−５−ペンチル−１，３−ジオキサン（Ｔ−２２） ６．００ｇを原料として用い、実施例５の化合物（Ｔ−１５）の合成と同様の手法により、４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−２３） ４．６０ｇを得た。化合物（Ｔ−２２）からの収率は７９％であった。
【０２０９】
化合物（Ｔ−２４）の合成
化合物（Ｔ−２３） ４．６０ｇを原料として用い、実施例７の化合物（Ｔ−１９）の合成と同様の手法により、４−ブロモジフルオロメチル−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−２４） ６．１０ｇを得た。化合物（Ｔ−２３）からの収率は９８％であった。
【０２１０】
化合物（Ｎｏ．１−３−１９９）の合成
化合物（Ｔ−２４） ６．１０ｇを原料として用い、実施例７の化合物（Ｎｏ．１−３−５）の合成と同様の手法により、４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｎｏ．１−３−１９９）４．１０ｇを得た。化合物（Ｔ−２４）からの収率は４８％であった。
【０２１１】
得られた化合物（Ｎｏ．１−３−１９９）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ ７２．７ Ｎ ２０３ Ｉ 。
【０２１２】
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−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−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。
【０２１３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．４８−７．３３（ｍ，４Ｈ），７．２５−７．１３（ｍ，６Ｈ），５．４４（ｓ，１Ｈ），４．２６（ｄｄ，Ｊ＝１１．４Ｈｚ，Ｊ＝４．７０Ｈｚ，２Ｈ），３．５５（ｄｄ，１１．４Ｈｚ，１１．４Ｈｚ，２Ｈ），２．２２−２．０９（ｍ，１Ｈ），１．４０−１．２７（ｍ，６Ｈ），１．２０−１．０８（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝６．９０Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例１０】
【０２１４】
液晶化合物（Ｎｏ．１−３−１９９）の物性
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例９で得られた４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｎｏ．１−３−１９９）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｆを調製した。得られた液晶組成物Ｆの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−３−１９９ ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０２１５】
上限温度（ＴＮＩ）＝１４１℃；誘電率異方性（Δε）＝４４．１；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１８４。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−３−１９９ ）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高いうえに、誘電率異方性（Δε）の大きい化合物であることがわかった。
【実施例１１】
【０２１６】
実施例１、３、５、７および９、さらに記載した合成法をもとに、以下に示す化合物（Ｎｏ．１−１−１）〜（Ｎｏ．１−１−２２４）、（Ｎｏ．１−２−１）〜（Ｎｏ．１−２−３９２）、（Ｎｏ．１−３−１）〜（Ｎｏ．１−３−３６６）および（Ｎｏ．１−４−１）〜（Ｎｏ．１−４−５５２）を合成することができる。付記したデータは前記した手法に従い、求めた値である。相転移温度は化合物自体の測定値である。上限温度（ＴNI）、誘電率異方性（Δε）、および光学異方性（Δｎ）は、実施例２、４、６、８および１０に記載したように化合物を母液晶（Ａ）に混合した試料の測定値を、外挿法に従って換算した外挿値である。
【０２１７】
【０２１８】
【０２１９】
【０２２０】
【０２２１】
【０２２２】
【０２２３】
【０２２４】
【０２２５】
【０２２６】
【０２２７】
【０２２８】
【０２２９】
【０２３０】
【０２３１】
【０２３２】
【０２３３】
【０２３４】
【０２３５】
【０２３６】
【０２３７】
【０２３８】
【０２３９】
【０２４０】
【０２４１】
【０２４２】
【０２４３】
【０２４４】
【０２４５】
【０２４６】
【０２４７】
【０２４８】
【０２４９】
【０２５０】
【０２５１】
【０２５２】
【０２５３】
【０２５４】
【０２５５】
【０２５６】
【０２５７】
【０２５８】
【０２５９】
【０２６０】
【０２６１】
【０２６２】
【０２６３】
【０２６４】
【０２６５】
【０２６６】
【０２６７】
【０２６８】
【０２６９】
【０２７０】
【０２７１】
【０２７２】
【０２７３】
【０２７４】
【０２７５】
【０２７６】
［比較例］
比較例としてＷＯ２００５／０１９３７８Ａ１に掲載されている、テトラヒドロピラン環を含有する５環液晶化合物の４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチルテトラヒドロピラン−２−イル）−２'，３，５，６'−テトラフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｓ−１−１）を合成した。
【０２７７】
得られた比較例化合物（Ｓ−１−１）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ １０１ Ｎ １９８ Ｉ 。
【０２７８】
母液晶Ａ ８５重量％と、比較例化合物（Ｓ−１−１）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｇを調製した。得られた液晶組成物 Ｇの物性値を測定し、測定値を外挿することで比較例化合物（Ｓ−１−１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０２７９】
上限温度（ＴNI）＝１１８℃；誘電率異方性（Δε）＝５２．３；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１７７。
【０２８０】
比較例化合物（Ｓ−１−１）と実施例に示した本発明の化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）とを比較する。まず、それぞれの相転移温度を比較すると化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）の方がネマチック相の温度範囲が広い。
【０２８１】
さらに、比較例化合物（Ｓ−１−１）と化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）との物性の外挿値を比較すると、化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）の方が高い透明点を有している。よって化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）の方が幅広い温度領域で使用可能な優れた液晶化合物であるといえる。
【実施例１２】
【０２８２】
さらに本発明の代表的な組成物を組成例１〜組成例１４にまとめた。最初に、組成物の成分である化合物とその量（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。１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置はトランスである。末端基の記号がない場合は、末端基が水素であることを意味する。次に組成物の物性値を示した。ここでの物性値は測定値そのままの値である。
【０２８３】
【０２８４】
特性値の測定は下記の方法にしたがって行うことができる。それらの多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。
【０２８５】
ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）：偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。
【０２８６】
ネマチック相の下限温度（ＴC；℃）：ネマチック相を有する試料を０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶（またはスメクチック相）に変化したとき、ＴCを≦−２０℃と記載する。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
【０２８７】
粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定にはＥ型回転粘度計を用いた。
【０２８８】
回転粘度（γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：
１）誘電率異方性が正である試料：測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。ツイスト角が０°であり、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであるＴＮ素子に試料を入れた。ＴＮ素子に１６ボルトから１９．５ボルトの範囲で０．５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。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度の測定で使用した素子にて、下記の誘電率異方性の測定方法で求めた。
【０２８９】
２）誘電率異方性が負である試料：測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (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。この計算に必要な誘電率異方性は、下記の誘電率異方性で測定した値を用いた。
【０２９０】
光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビング（rubbing）したあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率（ｎ‖）は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率（ｎ⊥）は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。試料が組成物のときはこの方法によって光学異方性を測定した。試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあと光学異方性を測定した。化合物の光学異方性は外挿値である。
【０２９１】
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあと誘電率異方性を測定した。化合物の誘電率異方性は外挿値である。
１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。
【０２９２】
２）誘電率異方性が負である組成物：ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε‖）を測定した。ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。
【０２９３】
しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあとしきい値電圧を測定した。化合物のしきい値電圧は外挿値である。１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が（０．５／Δｎ）μｍであり、ツイスト角が８０度である、ノーマリーホワイトモード（normally white mode）の液晶表示素子に試料を入れた。Δｎは上記の方法で測定した光学異方性の値である。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が９０％になったときの電圧の値を測定した。
【０２９４】
２）誘電率異方性が負である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍであり、ホメオトロピック配向に処理したノーマリーブラックモード（normally black mode）の液晶表示素子に試料を入れた。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率１０％になったときの電圧の値を測定した。
【０２９５】
電圧保持率（ＶＨＲ；２５℃で測定；％）：測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は６μｍである。この素子は試料を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率である。
【０２９６】
らせんピッチ（２０℃で測定；μｍ）：らせんピッチの測定には、カノのくさび型セル法を用いた。カノのくさび型セルに試料を注入し、セルから観察されるディスクリネーションラインの間隔（ａ；単位はμｍ）を測定した。らせんピッチ（Ｐ）は、式Ｐ＝２・ａ・ｔａｎθから算出した。θは、くさび型セルにおける２枚のガラス板の間の角度である。
【０２９７】
成分または液晶化合物の割合（百分率）は、液晶化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。組成物は、液晶化合物などの成分の重量を測定してから混合することによって調製される。したがって、成分の重量％を算出するのは容易である。
【０２９８】
［組成例１］
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ４％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ １２％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ １２％
３−ＨＢ−Ｏ２ １０％
３−ＨＨ−４ ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ ３％
３−ＨＨＢ−１ ４％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４％
３−ＨＢＥＢ−Ｆ ４％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ６％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ ５％
ＮＩ＝９６．１℃；Δｎ＝０．１５０；Δε＝２８．０；Ｖｔｈ＝１．０４Ｖ．
【０２９９】
［組成例２］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
２−ＨＢ−Ｃ ５％
３−ＨＢ−Ｃ １０％
３−ＨＢ−Ｏ２ １５％
２−ＢＴＢ−１ ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４％
３−ＨＨＢ−１ ８％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ５％
３−ＨＨＢ−３ ６％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ４％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
ＮＩ＝１０３．６℃；Δｎ＝０．１０８；Δε＝７．４；Ｖｔｈ＝２．０７Ｖ．
【０３００】
［組成例３］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ８％
３−ＨＢ−Ｃ ８％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ ８％
１Ｖ−ＨＢ−Ｃ ８％
３−ＨＢ−Ｏ２ ３％
３−ＨＨ−２Ｖ １１％
３−ＨＨ−２Ｖ１ ７％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ ８％
３−ＨＨＢ−１ ５％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ７％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ５％
ＮＩ＝１００．１℃；Δｎ＝０．１４２；Δε＝１１．８；Ｖｔｈ＝１．０５Ｖ．
【０３０１】
［組成例４］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ６％
５−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ５％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ １１％
５−ＰｙＢ−Ｃ ６％
４−ＢＢ−３ １１％
３−ＨＨ−２Ｖ １０％
５−ＨＨ−Ｖ １１％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ７％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ ９％
３−ＨＨＢ−１ ９％
１Ｖ２−ＨＢＢ−２ ４％
３−ＨＨＥＢＨ−３ ５％
【０３０２】
［組成例５］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ４％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ６％
３−ＨＢ−Ｃ １８％
２−ＢＴＢ−１ １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ ２２％
３−ＨＨＢ−１ ４％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ ８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ １１％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４％
【０３０３】
［組成例６］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＢ（Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＢ−ＣＬ １９％
３−ＨＨ−４ １２％
３−ＨＨ−５ ４％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４％
３−ＨＨＢ−ＣＬ ３％
４−ＨＨＢ−ＣＬ ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６％
７−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２％
４−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
４−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
【０３０４】
［組成例７］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２１％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １５％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＥＢＢ−Ｆ ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ ４％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ ４％
【０３０５】
［組成例８］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ５％
５−ＨＢ−Ｆ １２％
６−ＨＢ−Ｆ ９％
７−ＨＢ−Ｆ ７％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ５％
３−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３ ４％
５−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３ ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ２Ｈ ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ３ ５％
３−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢＢＨ−３ ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３ ３％
【０３０６】
［組成例９］
５−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＧＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ−ＣＬ １１％
３−ＨＨ−４ ８％
３−ＨＨＢ−１ ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６％
【０３０７】
［組成例１０］
５−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＨＢ（Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
３−ＨＢ−ＣＬ ６％
５−ＨＢ−ＣＬ ４％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ５％
３−Ｈ２ＨＢ−ＯＣＦ３ ５％
５−Ｈ４ＨＢ−ＯＣＦ３ １５％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
３−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３ ８％
５−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３ １０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７％
２−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ２％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
【０３０８】
［組成例１１］
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ−ＣＬ １７％
７−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨ−４ １０％
３−ＨＨ−５ ５％
３−ＨＢ−Ｏ２ １５％
３−ＨＨＢ−１ ５％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
ＮＩ＝７９．３℃；Δｎ＝０．０９２；Δε＝６．１；Ｖｔｈ＝１．５６Ｖ．
【０３０９】
［組成例１２］
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ−ＣＬ ３％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＨＨ−４ ９％
３−ＨＨ−ＥＭｅ ２３％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ６％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ６％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
４−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６％
２−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２％
３−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
ＮＩ＝９１．２℃；Δｎ＝０．０８１；Δε＝７．４；Ｖｔｈ＝１．４０Ｖ．
【０３１０】
［組成例１３］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ３％
３−ＨＨ−４ ８％
３−ＨＨＢ−１ ６％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ ７％
２−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
【０３１１】
［組成例１４］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ−ＣＬ １３％
３−ＨＢ−Ｏ２ １０％
３−ＰｙＢ（Ｆ）−Ｆ １０％
５−ＰｙＢ（Ｆ）−Ｆ １０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＰｙＢＢ−Ｆ ６％
４−ＰｙＢＢ−Ｆ ６％
５−ＰｙＢＢ−Ｆ ６％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ １０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３ １０％
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示素子用の材料として有用な新規液晶化合物、液晶組成物に関する。詳しくは液晶相の広い温度範囲、高い透明点を有し、大きな誘電率異方性、屈折率異方性、他の液晶化合物との良好な相溶性を持ち、加えて、液晶表示素子に使用した場合には幅広い温度範囲で使用可能で、低電圧駆動が可能であり、急峻な電気光学特性を得ることができる新規液晶化合物およびこの組成物を含有する液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶化合物（本願において、液晶化合物なる用語は、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化合物の屈折率異方性、誘電率異方性などを利用したものである。
【０００３】
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＢＴＮ（Bistable twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（opticallycompensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭ（passive matrix）はスタティック（static）とマルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭはＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。
【０００４】
これらの液晶表示素子は、適切な物性を有する液晶組成物を含有する。液晶表示素子の特性を向上させるには、この液晶組成物が適切な物性を有するのが好ましい。液晶組成物の成分である液晶化合物に必要な一般的物性は、次のとおりである。
（１）化学的に安定であること、および物理的に安定であること、
（２）高い透明点（液晶相−等方相の相転移温度）を有すること、
（３）液晶相（ネマチック相、スメクチック相等）の下限温度、特にネマチック相の下限温度が低いこと、
（４）他の液晶化合物との相溶性に優れること、
（５）適切な大きさの誘電率異方性を有すること、
（６）適切な大きさの光学異方性を有すること、
である。
【０００５】
（１）のように化学的、物理的に安定な液晶化合物を含む組成物を表示素子に用いると、電圧保持率を高くすることができる。
また、（２）および（３）のように、高い透明点、あるいは液晶相の低い下限温度を有する液晶化合物を含む組成物ではネマチック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。
【０００６】
液晶化合物は、単一の化合物では発揮することが困難な特性を発現させるために、他の多くの液晶化合物と混合して調製した組成物として用いることが一般的である。したがって、表示素子に用いる液晶化合物は、（４）のように、他の液晶化合物等との相溶性が良好であることが好ましい。
【０００７】
近年は特に表示性能、例えばコントラスト、表示容量、応答時間特性等のより高い液晶表示素子が要求されている。さらに使用される液晶材料には駆動電圧の低いもの、すなわちしきい値電圧の低下を可能とする液晶化合物およびこれを含む低駆動電圧の液晶組成物が要求されている。
【０００８】
しきい値電圧（Ｖｔｈ）はよく知られているように、下式により示される（H.J.Deuling, et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,27 (1975)81）。
Ｖｔｈ＝π（Ｋ／ε０Δε）１／２
上式において、Ｋは弾性定数、ε０は真空の誘電率である。該式から判るように、Ｖｔｈを低下させるには、Δε（誘電率異方性）の値を大きくするかまたはＫを小さくするかの２通りの方法が考えられる。しかし、現在の技術では未だ実際にＫをコントロールすることは困難であるため、通常はΔεの大きな液晶材料を用いて要求に対処しているのが現状である。このような事情から（５）のように適切な大きさの誘電率異方性を有する液晶化合物、特に大きな誘電率異方性を有する液晶化合物の開発が盛んに行われている。
【０００９】
さらに、良好な液晶表示を行うためにはそれを構成する液晶表示素子のセルの厚みと使用される液晶材料のΔｎ（屈折率異方性）の値は一定であることが好ましい ( E.Jakeman, et al., Pyhs.Lett., 39A. 69 ( 1972 ) )。また、液晶表示素子の応答速度は用いられるセルの厚みの二乗に反比例する。その為、動画等の表示にも応用できる高速応答可能な液晶表示素子を製造するには、大きな屈折率異方性を有する液晶組成物を用いなくてはならない。したがって（６）のように適切な大きさの屈折率異方性を有する液晶化合物、特に大きな屈折率異方性を有する液晶化合物が要求されている。
【００１０】
これまでに、大きな誘電率異方性および屈折率異方性を有する液晶化合物が種々合成されており、そのうちのいくつかは実用的に用いられている。例えば、特許文献１〜６にはＣＦ２Ｏ結合基を有する４環の化合物が示されている。しかし、これらの化合物は透明点が十分に高くない為、それを液晶組成物にしたとき表示素子として使用できる温度範囲が十分に広くない。
【００１１】
さらに、特許文献７〜１０には、テトラヒドロピラン環を含有した、ＣＦ２Ｏ結合基を有する５環の化合物（化合物（Ｓ−１）〜（Ｓ−３））が示されている。しかし、これらの化合物も透明点が十分に高くない。
【００１２】
【特許文献１】国際公開第９６／１１８９７パンフレット
【特許文献２】特開平１０−２０４０１６号公報
【特許文献３】英国特許第２２２９４３８号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第４０２３１０６号明細書
【特許文献５】特開平１０−２５１１８６号公報
【特許文献６】国際公開第２００４／０３５７１０パンフレット
【特許文献７】国際公開第２００４／０４８５０１パンフレット
【特許文献８】特開２００４−３５２７２１公報
【特許文献９】国際公開第２００５／０１９３７８パンフレット
【特許文献１０】国際公開第２００５／０１９３８１パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の第一の目的は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、高い透明点、他の化合物との良好な相溶性、大きな誘電率異方性および大きな屈折率異方性を有する液晶化合物であり、特に高い透明点および大きな誘電率異方性を有する液晶化合物を提供することである。第二の目的は、この化合物を含有し、液晶相の広い温度範囲、小さな粘度、大きな屈折率異方性、および低いしきい値電圧を有する液晶組成物であり、特にネマチック相の広い温度範囲を有する液晶組成物を提供することである。第三の目的は、この組成物を含有し、使用できる広い温度範囲、短い応答時間、小さな消費電力、大きなコントラスト、および低い駆動電圧を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】
【００１４】
本発明は、以下のような液晶化合物、液晶組成物、および液晶組成物を含有する液晶表示素子等を提供する。また、以下に、式（１）で表わされる化合物における末端基、環および結合基等に関して好ましい例も述べる。
【００１５】
［１］ 式（１）で表される化合物。
式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4は独立して、水素またはハロゲンであり；Ｘ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、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−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンにより置き換えられてもよく；ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは独立して、０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＋ｑ＝３である。
【００１６】
[２] 式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜２０のアルキル、炭素数２〜２１のアルケニル、炭素数１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ、または炭素数１〜１９のアルキルチオであり；Ｘ１が水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１１のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニルオキシ、炭素数１〜９のアルキルチオ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である項［１］に記載の化合物。
［３］ 式（１）において、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６が独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−である項［１］または［２］に記載の化合物。
【００１７】
［４］ 式（１−１）〜（１−４）のいずれか一つで表される項［１］に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、炭素数２〜１５のアルケニル、炭素数１〜１５のアルコキシ、または炭素数２〜１５のアルケニルオキシであり；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−であり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。
【００１８】
［５］ 式（１−５）〜（１−８）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、または炭素数２〜１５のアルケニルであり、；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。
【００１９】
［６］ 式（１−９）〜（１−１６）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素または−ＯＣＦ３である。
【００２０】
［７］ 式（１−１７）〜（１−３２）のいずれか１つで表される項［１］に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素である。
【００２１】
［８］ 項［１］〜［７］のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有することを特徴とする、２成分以上からなる液晶組成物。
【００２２】
［９］ 一般式（２）、（３）および（４）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、［８］に記載の液晶組成物。
これらの式において、Ｒ２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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ７およびＺ８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；Ｌ５およびＬ６は独立して、水素またはフッ素である。
【００２３】
［１０］ 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１成分として含有する、［８］に記載の液晶組成物。
これらの式において、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、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；Ｘ３は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎ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、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ９は−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり；ｒは１または２であり、ｓは０または１であり、ｒ＋ｓ＝０、１または２である。
【００２４】
［１１］ 一般式（６）、（７）、（８）、（９）および（１０）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、［８］に記載の液晶組成物。
これらの式において中、Ｒ４およびＲ５は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−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、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ１０、Ｚ１１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ2）2−、または単結合であり；Ｌ９およびＬ１０は独立して、フッ素または塩素であり；ｔ、ｕ、ｘ、ｙ、およびｚは独立して０または１であり、ｕ＋ｘ＋ｙ＋ｚは１または２である。
【００２５】
［１２］ 一般式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、［８］に記載の液晶組成物。
これらの式において、Ｒ６およびＲ７は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−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；Ｚ１４およびＺ１５は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【００２６】
［１３］ 項［１０］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［９］に記載の液晶組成物。
【００２７】
［１４］ 一般式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［９］に記載の液晶組成物。
【００２８】
［１５］ 一般式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［１０］に記載の液晶組成物。
【００２９】
［１６］ 一般式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、項［１１］に記載の液晶組成物。
【００３０】
［１７］ 少なくとも１つの光学活性化合物をさらに含有する、項［８］〜［１６］のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３１】
［１８］ 少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む項［８］〜［１７］のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００３２】
［１９］ 項［８］〜［１８］のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【００３３】
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶化合物は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称である。液晶化合物、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）から式（１３）において、六角形で囲んだＢ、Ｄ、Ｅなどの記号はそれぞれ環Ｂ、環Ｄ、環Ｅなどに対応する。百分率で表した化合物の量は組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。環Ａ１、Ｙ１、Ｂ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、これらはそれぞれが同一であってもよいし、または異なってもよい。
【００３４】
「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。以下に本発明をさらに説明する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の化合物は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、液晶相の広い温度範囲、他の化合物との良好な相溶性、大きな誘電率異方性および屈折率異方性を有する。本発明の液晶組成物は、これらの化合物の少なくとも一つを含有し、そしてネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、大きな屈折率異方性および低いしきい値電圧を有する。本発明の液晶表示素子は、この組成物を含有し、そして使用できる広い温度範囲、短い応答時間、小さな消費電力、大きなコントラスト比、および低い駆動電圧を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
１−１ 本発明の化合物
本発明の第１の態様は、式（１）で表される化合物に関する。
式（１）においてＲ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよい。例えば、ＣＨ３（ＣＨ２）３−において任意の−ＣＨ２−を−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えた基の例は、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｏ−、ＣＨ３−Ｏ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓ−、ＣＨ３−Ｓ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−Ｓ−ＣＨ２−Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＨ２）３−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２Ｏ−などである。
【００３７】
このようなＲ１の例は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アルキルチオ、アルキルチオアルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルコキシアルケニル等である。これらの基において分岐よりも直鎖の方が好ましい。Ｒ１が分岐の基であっても光学活性であるときは好ましい。アルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ＝ＣＨＣ４Ｈ９、−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−Ｃ２Ｈ４ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、および−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。
【００３８】
アルキルとしては、直鎖でも分岐鎖でもよく、アルキルの具体的な例は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、および−Ｃ１５Ｈ３１である。
【００３９】
アルコキシとしては、直鎖でも分岐鎖でもよく、アルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣ６Ｈ１３および−ＯＣ７Ｈ１５、−ＯＣ８Ｈ１７、−ＯＣ９Ｈ１９、−ＯＣ１０Ｈ２１、−ＯＣ１１Ｈ２３、−ＯＣ１２Ｈ２５、−ＯＣ１３Ｈ２７、および−ＯＣ１４Ｈ２９である。
【００４０】
アルコキシアルキルとしては、直鎖でも分枝鎖でもよく、アルコキシアルキルの具体的な例は、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）２−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＯＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＯＣ３Ｈ７、−（ＣＨ２）３−ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）４−ＯＣＨ３、および−（ＣＨ２）５−ＯＣＨ３である。
【００４１】
アルケニルとしては、直鎖でも分枝鎖でもよく、アルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２である。
【００４２】
アルケニルオキシとしては、直鎖でも分枝鎖でもよく、アルケニルオキシの具体的な例は、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および−ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５である。
【００４３】
Ｒ１は、炭素数１〜１５のアルキル、または炭素数２〜１５のアルケニルが好ましい。またＲ１の最も好ましい例は、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、および−Ｃ１５Ｈ３１である。
【００４４】
式（１）において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６は独立して、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル（１４−２）、１，４−フェニレン（１４−３）、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである。任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンの例は、下記の式（１４−４）〜（１４−２０）である。好ましい例は、式（１４−４）〜（１４−９）で表される基である。
【００４５】
【００４６】
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６の好ましい例は、１，４−シクロヘキシレン（１４−１）、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル（１４−２）、１，４−フェニレン（１４−３）、２−フルオロ−１，４−フェニレン（１４−４）（１４−５）、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−６）、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−８）、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン（１４−７）（１４−９）である。
【００４７】
環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６の最も好ましい例は、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、および２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。
【００４８】
式（１）においてＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２−ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【００４９】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６の好ましい例は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−である。これらの結合において、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、および−（ＣＨ２）２−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。最も好ましいＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６は、単結合である。
【００５０】
式（１）においてＬ1、Ｌ2、Ｌ3およびＬ4は独立して、水素またはハロゲンである。また、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3およびＬ4は独立して水素またはフッ素であることが好ましい。
【００５１】
式（１）においてＸ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、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−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンにより置き換えられてもよい。
【００５２】
任意の水素がハロゲンにより置き換えられたアルキルの具体的な例は、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、および−（ＣＦ２）５−Ｆである。
【００５３】
任意の水素がハロゲンにより置き換えられたアルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、および−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆである。
【００５４】
任意の水素がハロゲンにより置き換えられたアルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００５５】
Ｘ１の具体的な例は、水素、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ３Ｈ７、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ５Ｈ１１、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−ＯＣ３Ｈ７、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ５Ｈ１１、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ５、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、および−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である。
【００５６】
好ましいＸ１の例は、フッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２および−ＯＣＨ２Ｆである。最も好ましいＸ１の例は、フッ素、および−ＯＣＦ３である。
【００５７】
式（１）においてｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑは独立して０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＋ｑ＝３である。ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの好ましい組み合わせは、（ｌ＝ｏ＝ｐ＝１，ｍ＝ｎ＝ｑ＝０）、（ｌ＝ｍ＝ｏ＝１，ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）、および（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）である。
【００５８】
１−２ 本発明の化合物の性質およびその調整方法
本発明の化合物（１）をさらに詳細に説明する。化合物（１）はＣＦ２Ｏ結合基を有する５環の液晶化合物である。この化合物は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして他の液晶化合物との相溶性がよい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。この組成物を低い温度で保管しても、この化合物が結晶（またはスメクチック相）として析出することがない。この化合物は、５環化合物であり液晶相の温度範囲が広く透明点が高い。したがって組成物においてネマチック相の温度範囲を広げることが可能となり、幅広い温度範囲で表示素子として使用することができる。さらにこの化合物は誘電率異方性が大きい為、組成物のしきい値電圧を下げるための成分として有用である。
【００５９】
化合物（１）のｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの組み合わせと、環Ａ１〜Ａ６の種類、左末端基Ｒ１、一番右側のベンゼン環上の基およびその置換位置（Ｌ１、Ｌ２およびＸ１）、あるいは結合基Ｚ１〜Ｚ６を適切に選択することによって、透明点、屈折率異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの組み合わせ、環Ａ１〜Ａ６、左末端基Ｒ１、右末端基Ｘ１、結合基Ｚ１〜Ｚ６、Ｌ１およびＬ２の種類が、化合物（１）の物性に与える効果を以下に説明する。
【００６０】
ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｑの組み合わせが（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは液晶相の温度範囲が広く透明点が高い。（ｌ＝ｍ＝ｏ＝１，ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは他の化合物との相溶性が高い。
【００６１】
環Ａ１が１，４−シクロヘキシレンまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルで、環Ａ２、環Ａ３が１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは透明点が高く屈折率異方性が大きい。環Ａ１が１，４−シクロヘキシレンまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルで、環Ａ２、環Ａ４が１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり（ｌ＝ｍ＝ｏ＝１，ｎ＝ｐ＝ｑ＝０）であるときは他の化合物との相溶性が高く屈折率異方性、誘電率異方性が大きい。環Ａ１が１，４−シクロヘキシレンまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルで、環Ａ４、環Ａ５が１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり（ｌ＝ｏ＝ｐ＝１，ｍ＝ｎ＝ｑ＝０）であるときは屈折率異方性、誘電率異方性が大きい。環Ａ１〜Ａ６に１，３−ジオキサン−２，５−ジイルを含んでいるときは誘電率異方性が特に大きい。
【００６２】
Ｒ１が直鎖であるときは液晶相の温度範囲が広くそして粘度が小さい。Ｒが分岐鎖であるときは他の液晶化合物との相溶性がよい。Ｒ１が光学活性基である化合物は、キラルドーパントとして有用である。この化合物を組成物に添加することによって、素子に発生するリバース・ツイスト・ドメイン（Reverse twisted domain）を防止することができる。Ｒ１が光学活性基でない化合物は組成物の成分として有用である。Ｒ１がアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。
【００６３】
結合基Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６が単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）３−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）２−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−（ＣＨ２）２−、または−（ＣＨ２）４−であるときは粘度が小さい。結合基が単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは粘度がより小さい。結合基が−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは液晶相の温度範囲が広く、そして弾性定数比Ｋ３３／Ｋ１１（Ｋ３３：ベンド弾性定数、Ｋ１１：スプレイ弾性定数）が大きい。結合基が−Ｃ≡Ｃ−のときは光学異方性が大きい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６が単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−（ＣＨ２）４−であるときは化学的に比較的安定であって、比較的劣化をおこしにくい。
【００６４】
右末端基Ｘ１がフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＨ２Ｆであるときは誘電率異方性が大きい。Ｘ１が−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたはアルケニルであるときは光学異方性が大きい。Ｘ１がフッ素、−ＯＣＦ３、またはアルキルであるときは、化学的に安定である。
【００６５】
Ｌ１およびＬ２が共にフッ素であり、Ｘ１がフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＨ２Ｆであるときは、誘電率異方性が大きい。Ｌ１がフッ素でありＸ１が−ＯＣＦ３であるとき、Ｌ１およびＬ２が共にフッ素でありＸ１が−ＯＣＦ３であるとき、またはＬ１、Ｌ２およびＸ１が全てフッ素であるときは誘電率異方性値が大きく、液晶相の温度範囲が広いうえ、化学的に安定であり劣化を起こしにくい。
【００６６】
以上のように、環構造、末端基、結合基などの種類を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。したがって、化合物（１）はＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどの素子に用いられる組成物の成分として有用である。
【００６７】
１−３ 化合物（１）の具体例
化合物（１）の好ましい例は、項［５］に示した式（１−５）〜（１−８）である。より好ましい例は、項［６］に示した式（１−９）〜（１−１６）である。さらに好ましい例は、項［７］に示した式（１−１７）〜（１−３２）である。
（これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、または炭素数２〜１５のアルケニルであり、；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。）
【００６８】
（これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素または−ＯＣＦ３である。）
【００６９】
【００７０】
（これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素である。）
【００７１】
１−４ 化合物（１）の合成
次に、化合物（１）の合成について説明する。化合物（１）は有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより合成できる。出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、オーガニックシンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善）などに記載されている。
【００７２】
１−４−１ 結合基Ｚ１〜Ｚ６を生成する方法
化合物（１）における結合基Ｚ１〜Ｚ６を生成する方法の一例は、下記のスキームの通りである。このスキームにおいて、ＭＳＧ１またはＭＳＧ２は少なくとも一つの環を有する１価の有機基である。スキームで用いた複数のＭＳＧ１（またはＭＳＧ２）は、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物（１Ａ）〜（１Ｊ）は、化合物（１）に相当する。
【００７３】
【００７４】
次に、化合物（１）における結合基Ｚ１〜Ｚ６について、各種の結合の生成方法について、以下の（Ｉ）〜（ＸＩ）項で説明する。
【００７５】
（Ｉ）単結合の生成
アリールホウ酸（１５）と公知の方法で合成される化合物（１６）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（１７）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（１６）を反応させることによっても合成される。
【００７６】
（II）−ＣＯＯ−と−ＯＣＯ−の生成
化合物（１７）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（１８）を得る。化合物（１８）と、公知の方法で合成されるフェノール（１９）とをＤＣＣ（１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）の存在下で脱水させて−ＣＯＯ−を有する化合物（１Ｂ）を合成する。この方法によって−ＯＣＯ−を有する化合物も合成する。
【００７７】
（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（２０）を得る。化合物（２０）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（２０）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., Angew. 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。
【００７８】
（IV）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（１７）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（２２）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（２１）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（２２）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。
【００７９】
（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。
【００８０】
（VI）−（ＣＨ２）４−の生成
ホスホニウム塩（２１）の代わりにホスホニウム塩（２３）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。
【００８１】
（VII）−Ｃ≡Ｃ−の生成
ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物（１７）に２−メチル−３−ブチン−２−オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物（２４）を得る。ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物（２４）を化合物（１６）と反応させて、化合物（１Ｇ）を合成する。
【００８２】
（VIII）−ＣＦ＝ＣＦ−の生成
化合物（１７）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（２５）を得る。化合物（１６）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（２５）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。
【００８３】
（IX）−ＣＨ２Ｏ−または−ＯＣＨ２−の生成
化合物（２２）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（２６）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（２７）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（２７）を化合物（１９）と反応させて化合物（１Ｉ）を合成する。
【００８４】
（X）−（ＣＨ2）3Ｏ−または−Ｏ（ＣＨ2）3−の生成
化合物（２２）の代わりに化合物（２８）を用いて、前項（IX）と同様な方法にて化合物（１Ｊ）を合成する。
【００８５】
１−４−２ 環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５および環Ａ６を合成する方法
１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレンなどの環に関しては出発物が市販されているか、または合成法がよく知られている。
【００８６】
１−４−３−１ 化合物（１）を合成する方法
式（１）で表される化合物を合成する方法は複数あるが、ここにその例を示す。カルボン酸誘導体（３１）とアルコール誘導体（３２）をＤＣＣ、ＤＭＡＰなどの存在下で脱水縮合させてエステル誘導体（３３）に導いた後、ローソン試薬のような硫黄化剤で処理してチオン−Ｏ−エステル誘導体（３４）に導き、次いでフッ化水素ピリジン錯体とＮＢＳでフッ素化して化合物（１）へと導くことができる。
（これらの式において、環Ａ１〜Ａ６、Ｚ１〜Ｚ6、Ｌ1〜Ｌ4、Ｒ１、Ｘ1、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは前記と同一の意味である。）
【００８７】
式（１）で表される化合物のうち、（ｌ＝ｍ＝ｎ＝１，ｏ＝ｐ＝ｑ＝０）である場合あるいは、ｏ＝１で環Ａ４が１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンである場合は以下に示す２つの方法でも合成できる。
【００８８】
ＵＳ６２３１７８５Ｂ１に記載された方法に従い、化合物（３５）にｎ−ブチルリチウム、次いでジブロモジフルオロメタンを反応させて、ブロモジフルオロメタン誘導体（３６）を得る。このブロモジフルオロメタン誘導体（３６）とフェノール誘導体（３７）とを炭酸カリウムなどの塩基の存在下で反応させて化合物（１）を合成することができる。
（これらの式において、環Ａ４は１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ５、環Ａ６、Ｚ１〜Ｚ6、Ｌ1〜Ｌ4、Ｒ１、Ｘ1、ｌ、ｍ、ｎ、o、ｐ、およびｑは前記と同一の意味である。）
【００８９】
P. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2001, 40, 1480.に記載された方法に従いカルボン酸誘導体（３１）にアルカンジチオールとトリフルオロメタンスルホン酸を反応させてジチアニリウム塩（３８）を得る。フェノール誘導体（３７）にジチアニリウム塩（３８）、次いでＥｔ３Ｎ・３ＨＦを反応させ、臭素で処理して化合物（１）を得ることができる。
（これらの式において、環Ａ４は１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ５、環Ａ６、Ｚ１〜Ｚ6、Ｌ1〜Ｌ4、Ｒ１、Ｘ1、ｌ、ｍ、ｎ、o、ｐ、およびｑは前記と同一の意味である。）
【００９０】
１−４−３−２ １，３−ジオキサン−２，５−ジイルを環構造に有する化合物（１）を合成する方法
１，３−ジオキサン−２，５−ジイルを環構造に有する化合物（１）は、例えば以下の手法に従って合成する。プロパンジオール誘導体（３９）に対しｐ−トルエンスルホン酸等の酸触媒の存在下でアルデヒド誘導体（４０）を作用させジオキサン環を有する中間体（４１）を合成する。これを化合物（３５）に替えて用い、上記の化合物（１）を合成する方法に従って目的物へと導くことができる。
（これらの式において、環Ａ２、環Ａ３、Ｚ２、Ｚ３、Ｌ３、Ｌ4、Ｒ１、ｍ、およびｎは前記と同一の意味である。）
【００９１】
化合物（１）において環Ａ２または環Ａ３が１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである場合は、以下の方法に従って合成する。臭化物（４２）に対して、ナトリウムエトキシドの存在下、マロン酸ジエチルを作用させマロン酸ジエチル誘導体（４３）とした後、還元してプロパンジオール誘導体（４４）に導く。上記と同様の手法によりジオキサン環を構築した後、目的物へと導くことができる。
（これらの式において、環Ａ１、環Ａ２、Ｚ１、Ｚ２、Ｌ３、Ｌ4、Ｒ１、ｌ、およびｍは前記と同一の意味である。）
【００９２】
１−４−３−３ 合成原料であるフェノール誘導体（３７）を合成する方法
化合物（１）の合成原料であるフェノール誘導体（３７）は、例えば以下の手法に従って合成する。式（３７）において、ｏ＝ｐ＝ｑ＝０である場合はブロモベンゼン誘導体（４７）から調製したグリニャール試薬にほう酸トリアルキルを作用させ得られるボロン酸エステル誘導体を過酢酸にて酸化するか（R.L. Kidwell等、オーガニックシンセシス、５巻、Ｐ９１８（１９７３））またはボロン酸エステルの酸加水分解にて容易に得られるボロン酸誘導体（４８）を過酢酸にて酸化することにより、目的のフェノール誘導体（３７−１）を容易に製造することができる。
【００９３】
（この式において、Ｌ１およびＬ２は前記と同一の意味であり、Ｘ1は水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロアルキル、またはトリフルオロメトキシである。）
【００９４】
式（３７）において、Ｚ４、Ｚ5およびＺ6が共に単結合であり、ｏ＝ｐ＝０、ｑ＝１である場合、ｏ＝０、ｐ＝ｑ＝１である場合、またはｏ＝ｐ＝ｑ＝１である場合は、例えばボロン酸誘導体（４８）に対し、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）を触媒として塩基存在下アニソール誘導体（４９）を作用させ、カップリングすることにより化合物（５０）を得る（鈴木章等、有機合成化学協会誌、第４６巻第９号、８４８（１９８８））。次いでこのものに三臭化ホウ素を作用させて脱メチル化することにより、目的のフェノール誘導体（３７−２）を合成することができる。
【００９５】
（この式において、環Ａ４〜環Ａ６、Ｌ１、Ｌ２、ｏ、ｐおよびｑは前記と同一の意味であり、Ｘ１は水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロアルキル、またはトリフルオロメトキシである。）
【００９６】
式（３７）において、Ｚ４、Ｚ５およびＺ６が共に単結合であり、ｏ＝ｐ＝ｑ＝０である場合は、以下の手法によっても合成することができる。ベンジルエーテル誘導体（５１）に対しｎ−またはｓｅｃ−ブチルリチウムをＴＨＦ中、−７０℃以下で作用させ、次いでホウ酸トリアルキルを作用させ、得られるホウ酸エステル誘導体またはこのものを酸加水分解して得られるボロン酸誘導体を過酢酸で酸化することによりフェノール誘導体（５２）を得て、これを水素化ナトリウムでフェノーラートとした後フルオロアルキルブロミドを作用させエーテル化した後、接触水素還元に付して脱保護することにより、目的のフェノール誘導体（３７−３）を合成することができる。
【００９７】
（式中、Ｌ１およびＬ２は前記と同一の意味を表し、Ｒｆはトリフルオロメチル基を除くフルオロアルキル基を示す。）
【００９８】
化合物（１）のうち、ＣＦ２Ｏ結合基を挟んで右側の部位がビフェニル構造を有する誘導体、例えばｌ＝ｍ＝ｑ＝１、ｎ＝ｏ＝ｐ＝０でＺ６が単結合であるもの、ターフェニル構造を有する誘導体、例えばｌ＝ｐ＝ｑ＝１でＺ５およびＺ６が共に単結合であるもの、クオーターフェニル構造を有する誘導体、例えばｏ＝ｐ＝ｑ＝１でＺ４、Ｚ５およびＺ６が共に単結合である誘導体（１−３３）については、特に以下に示す方法により合成することができる。すなわち、前記の化合物（３５）とフェノール誘導体（３７−１）または（３７−２）から一般式（１）で表される化合物を製造する方法と同様にして化合物（５３）を得、これにｎ−またはｓｅｃ−ブチルリチウムを作用させてリチオ化し、次いで塩化亜鉛を添加して有機金属化合物に変換した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）等の触媒の存在下、前記のブロモベンゼン誘導体（４７）またはブロモベンゼン誘導体（５５）（化合物（５４）とフルオロアルキルのエーテル化で得られる）を作用させることにより合成することができる。
【００９９】
（この式において、環Ａ１〜環Ａ５、Ｚ１〜Ｚ３、Ｌ１〜Ｌ４、Ｒ１、Ｘ１は前記と同一の意味を表し、Ｙ１およびＹ２は水素またはフッ素であり、Ｒｆはトリフルオロメチルを除くフルオロアルキルである。）
【０１００】
２ 本発明の組成物
本発明の第２の態様は、式（１）で表される化合物を含む組成物であり、好ましくは、液晶材料に用いることのできる液晶組成物である。本発明の液晶組成物は、前記本発明の式（１）で表される化合物を成分Ａとして含む必要がある。この成分Ａのみの組成物、または成分Ａと本明細書中で特に成分名を示していないその他の成分との組成物でもよいが、この成分Ａに以下に示す成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ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（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）などが提供できる。
【０１０１】
成分Ａに加える成分として、前記式（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、または前記式（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、または前記式（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）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〔前記液晶組成物（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）〕。
さらに式（１１）、（１２）および（１３）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、屈折率異方性値、誘電率異方性値および粘度等を調整することができる〔前記液晶組成物（ｅ）〕。
【０１０２】
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。
【０１０３】
上記成分Ｂのうち、式（２）で表される化合物の好適例として式（２−１）〜（２−１６）、式（３）で表される化合物の好適例として式（３−１）〜（３−１１２）、式（４）で表される化合物の好適例として式（４−１）〜（４−５２）をそれぞれ挙げることができる。
【０１０４】
【０１０５】
【０１０６】
【０１０７】
【０１０８】
【０１０９】
【０１１０】
【０１１１】
（式中、Ｒ２、Ｘ２は前記と同じ意味を表す）
【０１１２】
これらの式（２）〜（４）で表される化合物すなわち成分Ｂは、誘電率異方性値が正であり、熱安定性や化学的安定性が非常に優れているので、ＴＦＴ用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。また式（１１）〜（１３）で表される化合物(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。
前記、式（５）で表される化合物すなわち成分Ｃのうちの好適例として、式（５−１）〜（５−６２）を挙げることができる。
【０１１３】
【０１１４】
【０１１５】
（これらの式において、Ｒ３およびＸ３は前記と同じ意味である）
【０１１６】
これらの式（５）で表される化合物すなわち成分Ｃは、誘電率異方性値が正でその値が非常に大きいのでＳＴＮ，ＴＮ用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、屈折率異方性値の調整および液晶相温度範囲を広げることができる。さらに急峻性の改良にも利用できる。
【０１１７】
成分Ｃの含有量は、ＳＴＮまたはＴＮ用の液晶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０．１〜９９．９重量％の範囲、より好ましくは１０〜９７重量％の範囲、さらに好ましくは４０〜９５重量％の範囲である。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、屈折率異方性値、誘電率異方性値および粘度などを調整できる。
【０１１８】
式（６）〜（８）および式（１０）からなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物からなる成分Ｄは、垂直配向モ−ド（ＶＡ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。
【０１１９】
この式（６）〜（８）および式（１０）で表される化合物（成分Ｄ）の好適例として、それぞれ式（６−１）〜（６−５）、式（７−１）〜（７−９）、式（８−１）〜（８−３）および式（１０−１）〜（１０−１１）を挙げることができる。
【０１２０】
（式中、Ｒ４，Ｒ５は前記と同じ意味を表す）
【０１２１】
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−ド用の液晶組成物に用いられる。その含有量を増加させると組成物のしきい値電圧が低くなるが、粘度が大きくなるので、しきい値電圧の要求値を満足している限り含有量を少なくすることが好ましい。しかしながら、誘電率異方性値の絶対値が５程度であるので、含有量が４０重量％より少なくなると電圧駆動ができなくなる場合がある。
【０１２２】
成分Ｄのうち式（６）で表される化合物は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値の調整の効果がある。また、式（７）および式（８）で表される化合物は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、屈折率異方性値を大きくするなどの効果が得られる。
【０１２３】
成分Ｄの含有量は、ＶＡモ−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％以上であり、より好ましくは５０〜９５重量％の範囲である。また、成分Ｄを混合することにより、弾性定数をコントロ−ルし、組成物の電圧透過率曲線を制御することが可能となる。成分Ｄを誘電率異方性値が正である組成物に混合する場合はその含有量が組成物全量に対して３０重量％以下が好ましい。
【０１２４】
式（１１）、（１２）および（１３）で表わされる化合物（成分Ｅ）の好適例として、それぞれ式（１１−１）〜（１１−１１）、式（１２−１）〜（１２−１８）および式（１３−１）〜（１３−６）を挙げることができる。
【０１２５】
【０１２６】
（式中、Ｒ６およびＲ７は前記と同じ意味を表す）
【０１２７】
式（１１）〜（１３）で表される化合物（成分Ｅ）は、誘電率異方性値の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。式（１１）で表される化合物は主として粘度調整または屈折率異方性値の調整の効果があり、また式（１２）および（１３）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値の調整の効果がある。
【０１２８】
成分Ｅで表される化合物の含有量を増加させると液晶組成物のしきい値電圧が高くなり、粘度が低くなるので、液晶組成物のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は多いほうが望ましい。ＴＦＴ用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６０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。また、ＳＴＮまたはＴＮ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７０重量％以下より好ましくは６０重量％以下である。
本発明の液晶組成物は、本発明の式（１）で表される化合物の少なくとも１種類を０．１〜９９重量％の割合で含有することが、優良な特性を発現せしめるために好ましい。
【０１２９】
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を含む本発明の液晶組成物（ｅ）、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。
【０１３０】
本発明の液晶組成物（ｅ）は、前述の本発明の液晶組成物にさらに１種以上の光学活性化合物を含有する。
光学活性化合物として、公知のキラルド−プ剤を添加する。このキラルド−プ剤は液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれを防ぐといった効果を有する。キラルド−プ剤の例として以下の光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）を挙げることができる。
【０１３１】
【０１３２】
本発明の液晶組成物（ｅ）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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
また、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。
【０１３５】
［実施例］
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
1Ｈ−ＮＭＲ分析：測定装置は、ＤＲＸ−５００（ブルカーバイオスピン（株）社製）を用いた。測定は、実施例等で製造したサンプルを、ＣＤＣｌ3等のサンプルが可溶な重水素化溶媒に溶解し、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数２４回の条件で行った。なお、得られた核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｍはマルチプレットであることを意味する。また、化学シフトδ値のゼロ点の基準物質としてはテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。
【０１３８】
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３００℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。
【０１３９】
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。
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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％とほぼ対応している。成分の液晶化合物における補正係数に大きな差異がないからである。ガスクロマトグラムにより液晶組成物中の液晶化合物の組成比をより正確に求めるには、ガスクロマトグラムによる内部標準法を用いる。一定量正確に秤量された各液晶化合物成分（被検成分）と基準となる液晶化合物（基準物質）を同時にガスクロ測定して、得られた被検成分のピークと基準物質のピークとの面積比の相対強度をあらかじめ算出する。基準物質に対する各成分のピーク面積の相対強度を用いて補正すると、液晶組成物中の液晶化合物の組成比をガスクロ分析からより正確に求めることができる。
【０１４２】
液晶化合物等の物性値の測定試料
液晶化合物の物性値を測定する試料としては、化合物そのものを試料とする場合、化合物を母液晶と混合して試料とする場合の２種類がある。
【０１４３】
化合物を母液晶と混合した試料を用いる後者の場合には、以下の方法で測定を行う。まず、得られた液晶化合物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、下記式に示す式に基づく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。
【０１４４】
〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉）／〈液晶化合物の重量％〉
【０１４５】
液晶化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出する場合には、液晶化合物と母液晶との割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更をしていき、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出しなくなった組成で試料の物性値を測定し上記式にしたがって外挿値を求めて、これを液晶化合物の物性値とする。
【０１４６】
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（重量％）は以下のとおりである。
母液晶Ａ：
【０１４７】
液晶化合物等の物性値の測定方法
物性値の測定は後述する方法で行った。これら測定方法の多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。また、測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。
【０１４８】
測定値のうち、液晶化合物そのものを試料とした場合は、得られた値を実験データとして記載した。液晶化合物と母液晶との混合物を試料として用いた場合は、外挿法で得られた値を実験データとして記載した。
【０１４９】
相構造および相転移温度（℃）：以下（１）、および（２）の方法で測定を行った。
（１）偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ−５２型ホットステージ）に化合物を置き、３℃／分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、液晶相の種類を特定した。
（２）パーキンエルマー社製走査熱量計ＤＳＣ−７システム、またはＤｉａｍｏｎｄ ＤＳＣシステムを用いて、３℃／分速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピーク、または発熱ピークの開始点を外挿により求め（on set）、相転移温度を決定した。
【０１５０】
以下、結晶はＣと表し、さらに結晶の区別がつく場合は、それぞれＣ1またはＣ2と表した。また、スメクチック相はＳ、ネマチック相はＮと表した。液体（アイソトロピック）はＩと表した。スメクチック相の中で、スメクチックＢ相、またはスメクチックＡ相の区別がつく場合は、それぞれＳＢ、またはＳＡと表した。相転移温度の表記として、例えば、「Ｃ ５０．０ Ｎ １００．０ Ｉ」とは、結晶からネマチック相への相転移温度（ＣＮ）が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への相転移温度（ＮＩ）が１００．０℃であることを示す。他の表記も同様である。
【０１５１】
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（液晶化合物と母液晶との混合物）を置き、１℃／分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡を観察した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度をネマチック相の上限温度とした。以下、ネマチック相の上限温度を、単に「上限温度」と略すことがある。
【０１５２】
低温相溶性：母液晶と液晶化合物とを、液晶化合物が、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。
【０１５３】
粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：液晶化合物と母液晶との混合物を、Ｅ型回転粘度計を用いて測定した。
【０１５４】
屈折率異方性（Δｎ）：測定は２５℃の温度下で、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料（液晶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⊥の式から計算した。
【０１５５】
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料（液晶化合物と母液晶との混合物）を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。
【実施例１】
【０１５６】
４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル （Ｎｏ．１−４−５）の合成
【０１５７】
【０１５８】
化合物（Ｔ−２）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、良く乾燥させたマグネシウム １６．７ｇとＴＨＦ ２０．０ｍｌとを加えて、５０℃まで加熱した。そこへ、ＴＨＦ １００ｍｌに溶解した３−ブロモフルオロベンゼン（Ｔ−１） １００ｇを、４０℃から６０℃の温度範囲でゆっくり滴下し、さらに６０分攪拌した。得られたグリニャール試薬に、４−ペンチルシクロヘキサノン １１５ｇのＴＨＦ ２３０ｍｌ溶液を２０℃から３０℃の温度範囲で滴下し、さらに１８０分攪拌した。反応混合物を氷浴下で１Ｎ塩酸に注ぎ込み混合した後、トルエン８００ｍｌを加えて、有機層と水層とに分離させ抽出操作を行った。得られた有機層を分取して水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、１−（３−フルオロフェニル）−４−ペンチルシクロヘキサノール（Ｔ−２） １６８ｇを得た。
【０１５９】
化合物（Ｔ−３）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−２） １６８ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物 ５．０４ｇおよびトルエン ５００ｍｌを加え、留去してくる水を除きつつ加熱還流下で１２０分反応させた。室温まで冷却した後、反応混合物にトルエン２００ｍｌを加え、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。溶媒を留去し乾燥させ、１−フルオロ−３−（４−ペンチルシクロヘキセン−１−イル）ベンゼン（Ｔ−３） １１７ｇを得た。化合物（Ｔ−１）からの収率は８４％であった。
【０１６０】
化合物（Ｔ−４）の合成
反応器へ化合物（Ｔ−３） １１７ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ） ５．８５ｇ、トルエン ２００ｍｌおよびソルミックスＡ−１１ ４００ｍｌを加え、水素雰囲気下室温で８時間攪拌した。濾過により触媒を除去した後、減圧下で濃縮した。残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、１−フルオロ−３−（４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゼン（Ｔ−４） ８０．３ｇを得た。化合物（Ｔ−３）からの収率は６８％であった。
【０１６１】
化合物（Ｔ−５）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−４） ５０．０ｇとＴＨＦ ３００ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．０Ｍ ｓｅｃ−ブチルリチウム， シクロヘキサン，ｎ−ヘキサン溶液 ２３７ｍｌを−７４℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに１２０分攪拌した。続いてヨウ素 ６６．３ｇのＴＨＦ ３５０ｍｌ溶液を−７５℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 ６５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン ５００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、チオ硫酸ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、２−フルオロ−１−ヨード−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゼン（Ｔ−５） ６９．３ｇを得た。化合物（Ｔ−４）からの収率は９２％であった。
【０１６２】
化合物（Ｔ−６）の合成
窒素雰囲気下、反応器へ化合物（Ｔ−５） ２０．０ｇ、３−フルオロフェニルボロン酸 ８．２０ｇ、炭酸カリウム ２２．１ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ） ０．１１４ｇ、トルエン １００ｍｌ、ソルミックスＡ−１１ １００ｍｌおよび水 １００ｍｌを加え、５時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水 ３００ｍｌおよびトルエン ３００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、２，３'−ジフルオロ−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）−１，１'−ビフェニル（Ｔ−６） １４．２ｇを得た。化合物（Ｔ−５）からの収率は７８％であった。
【０１６３】
化合物（Ｔ−７）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−６） １０．０ｇとＴＨＦ １４０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．０Ｍ ｓｅｃ−ブチルリチウム， シクロヘキサン，ｎ−ヘキサン溶液 ３４．４ｍｌを−７４℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに１２０分攪拌した。続いてヨウ素 ９．６３ｇのＴＨＦ ６０．０ｍｌ溶液を−７５℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 ２００ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、チオ硫酸ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、２，３'−ジフルオロ−４'−ヨード−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）−１，１'−ビフェニル（Ｔ−７） １０．２ｇを得た。化合物（Ｔ−６）からの収率は７５％であった。
【０１６４】
化合物（Ｔ−８）の合成
窒素雰囲気下、反応器へ化合物（Ｔ−７） １０．０ｇ、３，５−ジフルオロフェニルボロン酸 ３．７１ｇ、炭酸カリウム ８．８７ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ） ０．０４５５ｇ、トルエン １００ｍｌ、ソルミックスＡ−１１ １００ｍｌおよび水 １００ｍｌを加え、５時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水 ３００ｍｌおよびトルエン ３００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、４−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２，３'，３''，５''−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−８） ８．２０ｇを得た。化合物（Ｔ−７）からの収率は８４％であった。
【０１６５】
化合物（Ｔ−９）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−８） ５．００ｇとＴＨＦ １３０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．６０Ｍ ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液 ７．００ｍｌを−７４℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。続いてジブロモジフルオロメタン ２．７７ｇのＴＨＦ ２０．０ｍｌ溶液を−７５℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、２５℃に戻しつつ６０分攪拌した。得られた反応混合物を氷水 １５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて食塩水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。溶媒を留去し乾燥させ、４−ブロモジフルオロメチル−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−９） ６．２２ｇを得た。化合物（Ｔ−８）からの収率は９７％であった。
【０１６６】
化合物（Ｎｏ．１−４−５）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−９） ６．２２ｇ、３，４，５−トリフルオロフェノール １．４３ｇ、炭酸カリウム ４．４４ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ） ９５．０ｍｌを加え、９０℃で１２０分攪拌した。反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 １００ｍｌに注ぎ込み混合させ、トルエン １００ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、０．５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタン／酢酸エチルの混合溶媒を展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−５） ３．９４ｇを得た。化合物（Ｔ−９）からの収率は５７％であった。
【０１６７】
得られた化合物（Ｎｏ．１−４−５）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ ７８．６ Ｎ ２５５ Ｉ 。
【０１６８】
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−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ター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。
【０１６９】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．５２−７．３４（ｍ，４Ｈ），７．２６（ｄ，Ｊ＝８．８０Ｈｚ，２Ｈ），７．０９（ｄｄ，Ｊ＝８．０５Ｈｚ，Ｊ＝１．４５Ｈｚ，１Ｈ），７．０７−６．９５（ｍ，３Ｈ），２．５２（ｔｔ，Ｊ＝１２．１Ｈｚ，Ｊ＝３．１５Ｈｚ，１Ｈ），１．９８−１．８６（ｍ，４Ｈ），１．５３−１．４１（ｍ，２Ｈ），１．３９−１．１９（ｍ，９Ｈ），１．１４−１．０２（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．２０Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例２】
【０１７０】
液晶化合物（Ｎｏ．１−４−５）の物性
前述した母液晶Ａとして記載された４つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶Ａを調製した。この母液晶Ａの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７１．７℃；誘電率異方性（Δε）＝１１．０；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１３７。
【０１７１】
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例１で得られた４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５−テトラフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−５）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｂを調製した。得られた液晶組成物Ｂの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−４−５ ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
上限温度（ＴＮＩ）＝１６６℃；誘電率異方性（Δε）＝３０．３；屈折率異方性（Δｎ）＝０．２０４。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−４−５）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高いうえに、誘電率異方性（Δε）の大きい化合物であることがわかった。
【実施例３】
【０１７２】
４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル （Ｎｏ．１−４−１９）の合成
【０１７３】
【０１７４】
化合物（Ｔ−１１）の合成
１−ヨード−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゼン（Ｔ−１０） ３０．０ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−６）の合成と同様の手法により、３−フルオロ−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１１） ２２．６ｇを得た。化合物（Ｔ−１０）からの収率は８３％であった。
【０１７５】
化合物（Ｔ−１２）の合成
化合物（Ｔ−１１） １５．０ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−７）の合成と同様の手法により、３−フルオロ−４−ヨード−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１２） ２０．１ｇを得た。化合物（Ｔ−１１）からの収率は９７％であった。
【０１７６】
化合物（Ｔ−１３）の合成
化合物（Ｔ−１２） １０．０ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−８）の合成と同様の手法により、４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−１３） ７．４７ｇを得た。化合物（Ｔ−１２）からの収率は７７％であった。
【０１７７】
化合物（Ｔ−１４）の合成
化合物（Ｔ−１３） ５．００ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−９）の合成と同様の手法により、４−ブロモジフルオロメチル−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−１４） ５．３０ｇを得た。化合物（Ｔ−１３）からの収率は８４％であった。
【０１７８】
化合物（Ｎｏ．１−４−１９）の合成
化合物（Ｔ−１４） ５．３０ｇを原料として用い、実施例１の（１−４−５）の合成と同様の手法により、４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−１９） ２．６５ｇを得た。化合物（Ｔ−１４）からの収率は４５％であった。
【０１７９】
得られた化合物（Ｎｏ．１−４−１９）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ ８７．５ Ｎ ２７１ Ｉ 。
【０１８０】
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−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ター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。
【０１８１】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．５４（ｄ，Ｊ＝８．３０Ｈｚ，２Ｈ），７．５１−７．４５（ｍ，２Ｈ），７．４１（ｄ，Ｊ＝１２．２Ｈｚ，１Ｈ），７．３２（ｄ，Ｊ＝８．２０Ｈｚ，２Ｈ），７．２６（ｄ，Ｊ＝８．１０Ｈｚ，２Ｈ），７．０３−６．９５（ｍ，２Ｈ），２．５３（ｔｔ，Ｊ＝１２．１Ｈｚ，Ｊ＝３．００Ｈｚ，１Ｈ），２．００−１．８６（ｍ，４Ｈ），１．５５−１．４４（ｍ，２Ｈ），１．４０−１．２１（ｍ，９Ｈ），１．１４−１．０２（ｍ，２Ｈ），０．９１（ｔ，Ｊ＝７．１０Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例４】
【０１８２】
液晶化合物（Ｎｏ．１−４−１９）の物性
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例３で得られた４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−１９）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｃを調製した。得られた液晶組成物Ｃの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−４−１９）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０１８３】
上限温度（ＴＮＩ）＝１８９℃；誘電率異方性（Δε）＝２２．９；屈折率異方性（Δｎ）＝０．２１０。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−４−１９ ）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高い化合物であることがわかった。
【実施例５】
【０１８４】
４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル
【０１８５】
【０１８６】
化合物（Ｔ−１５）の合成
窒素雰囲気下、反応器へ化合物（Ｔ−５） ３０．０ｇ、３，５−ジフルオロフェニルボロン酸 １３．９ｇ、炭酸カリウム ３３．３ｇ、Ｐｄ／Ｃ（ＮＸタイプ） ０．１７１ｇ、トルエン １５０ｍｌ、ソルミックスＡ−１１ １５０ｍｌおよび水 １５０ｍｌを加え、５時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水 ５００ｍｌおよびトルエン ３００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにソルミックスＡ−１１からの再結晶により精製し、乾燥させ、４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１５） ２５．０ｇを得た。化合物（Ｔ−５）からの収率は８７％であった。
【０１８７】
化合物（Ｔ−１６）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−１５） ７．００ｇとＴＨＦ ８５．０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．５８Ｍ ｎ−ブチルリチウム， ｎ−ヘキサン溶液 １４．７ｍｌを−７４℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。続いてヨウ素 ６．４０ｇのＴＨＦ ４５．０ｍｌ溶液を−７５℃から−６８℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 １５０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン ７５ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、チオ硫酸ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製し、乾燥させ、４−ヨード−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５，−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１６） ９．３６ｇを得た。化合物（Ｔ−１５）からの収率は９９％であった。
【０１８８】
化合物（Ｔ−１７）の合成
化合物（Ｔ−１６） ９．３６ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−８）の合成と同様の手法により、４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−１７） ６．５４ｇを得た。化合物（Ｔ−１６）からの収率は７２％であった。
【０１８９】
化合物（Ｔ−１８）の合成
化合物（Ｔ−１７） ５．００ｇを原料として用い、実施例１の（Ｔ−９）の合成と同様の手法により、４−ブロモジフルオロメチル−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｔ−１８） ６．１２ｇを得た。化合物（Ｔ−１７）からの収率は９６％であった。
【０１９０】
化合物（Ｎｏ．１−４−３３）の合成
化合物（Ｔ−１８） ６．１２ｇを原料として用い、実施例１の（１−４−５）の合成と同様の手法により、４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−３３） ３．８９ｇを得た。化合物（Ｔ−１８）からの収率は５７％であった。
【０１９１】
得られた化合物（Ｎｏ．１−４−３３）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ １１６ Ｎ ２４６ Ｉ 。
【０１９２】
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−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ター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。
【０１９３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．３７（ｄｄ，Ｊ＝８．１５Ｈｚ，Ｊ＝８．１５Ｈｚ，１Ｈ），７．２７−７．１７（ｍ，４Ｈ），７．１１（ｄｄ，Ｊ＝８．０５Ｈｚ，Ｊ＝１．６０Ｈｚ，１Ｈ），７．０８−６．９７（ｍ，３Ｈ），２．５３（ｔｔ，Ｊ＝１２．１Ｈｚ，Ｊ＝３．１５Ｈｚ，１Ｈ），１．９８−１．８６（ｍ，４Ｈ），１．５３−１．４１（ｍ，２Ｈ），１．３９−１．２０（ｍ，９Ｈ），１．１４−１．０２（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．３５Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例６】
【０１９４】
液晶化合物（Ｎｏ．１−４−３３）の物性
母液晶Ａ ９５重量％と、実施例５で得られた４−［ジフルオロ（３，４，５−トリフルオロフェノキシ）メチル］−４''−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，２''，３，５，６'−ペンタフルオロ−１，１'，４'，１''−ターフェニル（Ｎｏ．１−４−３３）の５重量％とからなる液晶組成物Ｄを調製した。得られた液晶組成物Ｄの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−４−３３）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０１９５】
上限温度（ＴＮＩ）＝１４６℃；誘電率異方性（Δε）＝３９．６；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１９７。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−４−３３ ）は、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高いうえに、誘電率異方性（Δε）の大きい化合物であることがわかった。
【実施例７】
【０１９６】
４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（化合物Ｎｏ．１−３−５）の合成
【０１９７】
【０１９８】
化合物（Ｔ−１９）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−１５） ８．００ｇとＴＨＦ １４０ｍｌとを加えて、−７４℃まで冷却した。そこへ、１．５８Ｍ ｎ−ブチルリチウム，ｎ−ヘキサン溶液 １４．９ｍｌを−７４℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、さらに６０分攪拌した。続いてジブロモジフルオロメタン ５．８９ｇのＴＨＦ ２０．０ｍｌ溶液を−７５℃から−７０℃の温度範囲で滴下し、２５℃に戻しつつ６０分攪拌した。得られた反応混合物を氷水 １６０ｍｌに注ぎ込み、混合した。トルエン １２０ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて食塩水で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。溶媒を留去し乾燥させ、４−ブロモジフルオロメチル−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−１９） １０．０ｇを得た。化合物（Ｔ−１５）からの収率は８７％であった。
【０１９９】
化合物（Ｔ−２１）の合成
窒素雰囲気下、反応器へ４−ブロモ−３−フルオロフェノール（Ｔ−２０） ５．００ｇ、３，４，５−トリフルオロフェニルボロン酸 ５．０７ｇ、炭酸カリウム １０．９ｇ、Ｐｄ（Ｐｈ３Ｐ）２Ｃｌ２ ０．５５２ｇ、２−プロパノールを加え５時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水 １００ｍｌおよびトルエン １００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、残渣をトルエンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／トルエンの混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、４−ヒドキシ−２，３'，４'，５'−テトラフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−２１） ４．７９ｇを得た。化合物（Ｔ−１）からの収率は７４％であった。
【０２００】
化合物（Ｎｏ．１−３−５）の合成
窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（Ｔ−１９） ５．００ｇ、化合物（Ｔ−２１） ２．２３ｇ、炭酸カリウム ４．２３ｇ、ＤＭＦ ７５．０ｍｌを加え、９０℃で１２０分攪拌した。反応混合物を２５℃に戻した後、氷水 ７５．０ｍｌに注ぎ込み混合させ、トルエン ７５．０ｍｌを加え有機層と水層とに分離させ抽出操作を行い得られた有機層を分取し、続いて飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、０．５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、減圧下で濃縮し、残渣をヘプタン／酢酸エチルの混合溶媒を展開溶媒、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーによる分取操作で精製した。さらにヘプタン／ソルミックスＡ−１１の混合溶媒からの再結晶により精製し、乾燥させ、４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｎｏ．１−３−５） ３．９０ｇを得た。化合物（Ｔ−１９）からの収率は５９％であった。
【０２０１】
得られた化合物（Ｎｏ．１−３−５）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ ８６．９ Ｎ ２３０ Ｉ 。
【０２０２】
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−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−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。
【０２０３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．４１−７．３１（ｍ，２Ｈ），７．２５−７．１３（ｍ，６Ｈ），７．１０（ｄｄ，Ｊ＝８．０５Ｈｚ，Ｊ＝１．５５Ｈｚ，１Ｈ），７．０４（ｄｄ，Ｊ＝１２．２Ｈｚ，Ｊ＝１．２０Ｈｚ，１Ｈ），２．５２（ｔｔ，Ｊ＝１２．１Ｈｚ，Ｊ＝３．００Ｈｚ，１Ｈ），１．９７−１．８６（ｍ，４Ｈ），１．５１−１．４０（ｍ，２Ｈ），１．３８−１．２０（ｍ，９Ｈ），１．１３−１．０１（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．１０Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例８】
【０２０４】
液晶化合物（Ｎｏ．１−３−５）の物性
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例７で得られた４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（４−ペンチルシクロヘキシル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｎｏ．１−３−５）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｅを調製した。得られた液晶組成物Ｅの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−３−５ ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０２０５】
上限温度（ＴＮＩ）＝１４６℃；誘電率異方性（Δε）＝３４．３；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１８４。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−３−５ ）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高いうえに、誘電率異方性（Δε）の大きい化合物であることがわかった。
【実施例９】
【０２０６】
４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（化合物Ｎｏ．１−３−１９９）の合成
【０２０７】
【０２０８】
化合物（Ｔ−２３）の合成
２−（３−フルオロ−４−ヨードフェニル）−５−ペンチル−１，３−ジオキサン（Ｔ−２２） ６．００ｇを原料として用い、実施例５の化合物（Ｔ−１５）の合成と同様の手法により、４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−２３） ４．６０ｇを得た。化合物（Ｔ−２２）からの収率は７９％であった。
【０２０９】
化合物（Ｔ−２４）の合成
化合物（Ｔ−２３） ４．６０ｇを原料として用い、実施例７の化合物（Ｔ−１９）の合成と同様の手法により、４−ブロモジフルオロメチル−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｔ−２４） ６．１０ｇを得た。化合物（Ｔ−２３）からの収率は９８％であった。
【０２１０】
化合物（Ｎｏ．１−３−１９９）の合成
化合物（Ｔ−２４） ６．１０ｇを原料として用い、実施例７の化合物（Ｎｏ．１−３−５）の合成と同様の手法により、４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｎｏ．１−３−１９９）４．１０ｇを得た。化合物（Ｔ−２４）からの収率は４８％であった。
【０２１１】
得られた化合物（Ｎｏ．１−３−１９９）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度 ：Ｃ ７２．７ Ｎ ２０３ Ｉ 。
【０２１２】
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−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−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。
【０２１３】
化学シフトδ（ｐｐｍ）；７．４８−７．３３（ｍ，４Ｈ），７．２５−７．１３（ｍ，６Ｈ），５．４４（ｓ，１Ｈ），４．２６（ｄｄ，Ｊ＝１１．４Ｈｚ，Ｊ＝４．７０Ｈｚ，２Ｈ），３．５５（ｄｄ，１１．４Ｈｚ，１１．４Ｈｚ，２Ｈ），２．２２−２．０９（ｍ，１Ｈ），１．４０−１．２７（ｍ，６Ｈ），１．２０−１．０８（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝６．９０Ｈｚ，３Ｈ）．
【実施例１０】
【０２１４】
液晶化合物（Ｎｏ．１−３−１９９）の物性
母液晶Ａ ８５重量％と、実施例９で得られた４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）−２'，３，５−トリフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｎｏ．１−３−１９９）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｆを調製した。得られた液晶組成物Ｆの物性値を測定し、測定値を外挿することで液晶化合物（Ｎｏ．１−３−１９９ ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０２１５】
上限温度（ＴＮＩ）＝１４１℃；誘電率異方性（Δε）＝４４．１；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１８４。
これらのことから液晶化合物（Ｎｏ．１−３−１９９ ）は、他の液晶化合物との優れた相溶性を有し、ネマチック相の温度範囲が広く、上限温度（ＴＮＩ）が高いうえに、誘電率異方性（Δε）の大きい化合物であることがわかった。
【実施例１１】
【０２１６】
実施例１、３、５、７および９、さらに記載した合成法をもとに、以下に示す化合物（Ｎｏ．１−１−１）〜（Ｎｏ．１−１−２２４）、（Ｎｏ．１−２−１）〜（Ｎｏ．１−２−３９２）、（Ｎｏ．１−３−１）〜（Ｎｏ．１−３−３６６）および（Ｎｏ．１−４−１）〜（Ｎｏ．１−４−５５２）を合成することができる。付記したデータは前記した手法に従い、求めた値である。相転移温度は化合物自体の測定値である。上限温度（ＴNI）、誘電率異方性（Δε）、および光学異方性（Δｎ）は、実施例２、４、６、８および１０に記載したように化合物を母液晶（Ａ）に混合した試料の測定値を、外挿法に従って換算した外挿値である。
【０２１７】
【０２１８】
【０２１９】
【０２２０】
【０２２１】
【０２２２】
【０２２３】
【０２２４】
【０２２５】
【０２２６】
【０２２７】
【０２２８】
【０２２９】
【０２３０】
【０２３１】
【０２３２】
【０２３３】
【０２３４】
【０２３５】
【０２３６】
【０２３７】
【０２３８】
【０２３９】
【０２４０】
【０２４１】
【０２４２】
【０２４３】
【０２４４】
【０２４５】
【０２４６】
【０２４７】
【０２４８】
【０２４９】
【０２５０】
【０２５１】
【０２５２】
【０２５３】
【０２５４】
【０２５５】
【０２５６】
【０２５７】
【０２５８】
【０２５９】
【０２６０】
【０２６１】
【０２６２】
【０２６３】
【０２６４】
【０２６５】
【０２６６】
【０２６７】
【０２６８】
【０２６９】
【０２７０】
【０２７１】
【０２７２】
【０２７３】
【０２７４】
【０２７５】
【０２７６】
［比較例］
比較例としてＷＯ２００５／０１９３７８Ａ１に掲載されている、テトラヒドロピラン環を含有する５環液晶化合物の４−［ジフルオロ［（２，３'，４'，５'−テトラフルオロ［１，１'−ビフェニル］−４−イル）オキシ］メチル］−４'−（５−ペンチルテトラヒドロピラン−２−イル）−２'，３，５，６'−テトラフルオロ−１，１'−ビフェニル（Ｓ−１−１）を合成した。
【０２７７】
得られた比較例化合物（Ｓ−１−１）の相転移温度は以下の通りであった。
相転移温度：Ｃ １０１ Ｎ １９８ Ｉ 。
【０２７８】
母液晶Ａ ８５重量％と、比較例化合物（Ｓ−１−１）の１５重量％とからなる液晶組成物Ｇを調製した。得られた液晶組成物 Ｇの物性値を測定し、測定値を外挿することで比較例化合物（Ｓ−１−１）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
【０２７９】
上限温度（ＴNI）＝１１８℃；誘電率異方性（Δε）＝５２．３；屈折率異方性（Δｎ）＝０．１７７。
【０２８０】
比較例化合物（Ｓ−１−１）と実施例に示した本発明の化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）とを比較する。まず、それぞれの相転移温度を比較すると化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）の方がネマチック相の温度範囲が広い。
【０２８１】
さらに、比較例化合物（Ｓ−１−１）と化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）との物性の外挿値を比較すると、化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）の方が高い透明点を有している。よって化合物（Ｎｏ．１−４−５、Ｎｏ．１−４−１９、Ｎｏ．１−４−３３、Ｎｏ．１−３−５およびＮｏ．１−３−１９９）の方が幅広い温度領域で使用可能な優れた液晶化合物であるといえる。
【実施例１２】
【０２８２】
さらに本発明の代表的な組成物を組成例１〜組成例１４にまとめた。最初に、組成物の成分である化合物とその量（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。１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置はトランスである。末端基の記号がない場合は、末端基が水素であることを意味する。次に組成物の物性値を示した。ここでの物性値は測定値そのままの値である。
【０２８３】
【０２８４】
特性値の測定は下記の方法にしたがって行うことができる。それらの多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。測定に用いたＴＮ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。
【０２８５】
ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）：偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。
【０２８６】
ネマチック相の下限温度（ＴC；℃）：ネマチック相を有する試料を０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶（またはスメクチック相）に変化したとき、ＴCを≦−２０℃と記載する。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
【０２８７】
粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定にはＥ型回転粘度計を用いた。
【０２８８】
回転粘度（γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：
１）誘電率異方性が正である試料：測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。ツイスト角が０°であり、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍであるＴＮ素子に試料を入れた。ＴＮ素子に１６ボルトから１９．５ボルトの範囲で０．５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。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度の測定で使用した素子にて、下記の誘電率異方性の測定方法で求めた。
【０２８９】
２）誘電率異方性が負である試料：測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (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。この計算に必要な誘電率異方性は、下記の誘電率異方性で測定した値を用いた。
【０２９０】
光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビング（rubbing）したあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率（ｎ‖）は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率（ｎ⊥）は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。試料が組成物のときはこの方法によって光学異方性を測定した。試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあと光学異方性を測定した。化合物の光学異方性は外挿値である。
【０２９１】
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあと誘電率異方性を測定した。化合物の誘電率異方性は外挿値である。
１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。
【０２９２】
２）誘電率異方性が負である組成物：ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε‖）を測定した。ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。
【０２９３】
しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあとしきい値電圧を測定した。化合物のしきい値電圧は外挿値である。１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が（０．５／Δｎ）μｍであり、ツイスト角が８０度である、ノーマリーホワイトモード（normally white mode）の液晶表示素子に試料を入れた。Δｎは上記の方法で測定した光学異方性の値である。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が９０％になったときの電圧の値を測定した。
【０２９４】
２）誘電率異方性が負である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍであり、ホメオトロピック配向に処理したノーマリーブラックモード（normally black mode）の液晶表示素子に試料を入れた。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率１０％になったときの電圧の値を測定した。
【０２９５】
電圧保持率（ＶＨＲ；２５℃で測定；％）：測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は６μｍである。この素子は試料を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率である。
【０２９６】
らせんピッチ（２０℃で測定；μｍ）：らせんピッチの測定には、カノのくさび型セル法を用いた。カノのくさび型セルに試料を注入し、セルから観察されるディスクリネーションラインの間隔（ａ；単位はμｍ）を測定した。らせんピッチ（Ｐ）は、式Ｐ＝２・ａ・ｔａｎθから算出した。θは、くさび型セルにおける２枚のガラス板の間の角度である。
【０２９７】
成分または液晶化合物の割合（百分率）は、液晶化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。組成物は、液晶化合物などの成分の重量を測定してから混合することによって調製される。したがって、成分の重量％を算出するのは容易である。
【０２９８】
［組成例１］
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ４％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ １２％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ １２％
３−ＨＢ−Ｏ２ １０％
３−ＨＨ−４ ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ ３％
３−ＨＨＢ−１ ４％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４％
３−ＨＢＥＢ−Ｆ ４％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ６％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ ５％
ＮＩ＝９６．１℃；Δｎ＝０．１５０；Δε＝２８．０；Ｖｔｈ＝１．０４Ｖ．
【０２９９】
［組成例２］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
２−ＨＢ−Ｃ ５％
３−ＨＢ−Ｃ １０％
３−ＨＢ−Ｏ２ １５％
２−ＢＴＢ−１ ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４％
３−ＨＨＢ−１ ８％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ５％
３−ＨＨＢ−３ ６％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ４％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
ＮＩ＝１０３．６℃；Δｎ＝０．１０８；Δε＝７．４；Ｖｔｈ＝２．０７Ｖ．
【０３００】
［組成例３］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ８％
３−ＨＢ−Ｃ ８％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ ８％
１Ｖ−ＨＢ−Ｃ ８％
３−ＨＢ−Ｏ２ ３％
３−ＨＨ−２Ｖ １１％
３−ＨＨ−２Ｖ１ ７％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ ８％
３−ＨＨＢ−１ ５％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ７％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ６％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ５％
ＮＩ＝１００．１℃；Δｎ＝０．１４２；Δε＝１１．８；Ｖｔｈ＝１．０５Ｖ．
【０３０１】
［組成例４］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ６％
５−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ５％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ １１％
５−ＰｙＢ−Ｃ ６％
４−ＢＢ−３ １１％
３−ＨＨ−２Ｖ １０％
５−ＨＨ−Ｖ １１％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ７％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ ９％
３−ＨＨＢ−１ ９％
１Ｖ２−ＨＢＢ−２ ４％
３−ＨＨＥＢＨ−３ ５％
【０３０２】
［組成例５］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ４％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ６％
３−ＨＢ−Ｃ １８％
２−ＢＴＢ−１ １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ ２２％
３−ＨＨＢ−１ ４％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１ ８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１ １１％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４％
【０３０３】
［組成例６］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＢ（Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＢ−ＣＬ １９％
３−ＨＨ−４ １２％
３−ＨＨ−５ ４％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４％
３−ＨＨＢ−ＣＬ ３％
４−ＨＨＢ−ＣＬ ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６％
７−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２％
４−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
４−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
【０３０４】
［組成例７］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２１％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １５％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＥＢＢ−Ｆ ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ ４％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ ４％
【０３０５】
［組成例８］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ５％
５−ＨＢ−Ｆ １２％
６−ＨＢ−Ｆ ９％
７−ＨＢ−Ｆ ７％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ５％
３−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３ ４％
５−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３ ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ２Ｈ ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ３ ５％
３−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢＢＨ−３ ３％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３ ３％
【０３０６】
［組成例９］
５−ＧＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＧＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ−ＣＬ １１％
３−ＨＨ−４ ８％
３−ＨＨＢ−１ ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６％
【０３０７】
［組成例１０］
５−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＨＢ（Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
３−ＨＢ−ＣＬ ６％
５−ＨＢ−ＣＬ ４％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ５％
３−Ｈ２ＨＢ−ＯＣＦ３ ５％
５−Ｈ４ＨＢ−ＯＣＦ３ １５％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５％
３−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３ ８％
５−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＣＦ３ １０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−Ｈ４ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７％
２−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ２％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
【０３０８】
［組成例１１］
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＢ−ＣＬ １７％
７−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨ−４ １０％
３−ＨＨ−５ ５％
３−ＨＢ−Ｏ２ １５％
３−ＨＨＢ−１ ５％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ４％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
ＮＩ＝７９．３℃；Δｎ＝０．０９２；Δε＝６．１；Ｖｔｈ＝１．５６Ｖ．
【０３０９】
［組成例１２］
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ−ＣＬ ３％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＨＨ−４ ９％
３−ＨＨ−ＥＭｅ ２３％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ６％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ６％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
４−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５％
５−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６％
２−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２％
３−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
ＮＩ＝９１．２℃；Δｎ＝０．０８１；Δε＝７．４；Ｖｔｈ＝１．４０Ｖ．
【０３１０】
［組成例１３］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）−ＯＣＦ３ ３％
３−ＨＨ−４ ８％
３−ＨＨＢ−１ ６％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ ７％
２−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
【０３１１】
［組成例１４］
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４％
５−ＨＢ−ＣＬ １３％
３−ＨＢ−Ｏ２ １０％
３−ＰｙＢ（Ｆ）−Ｆ １０％
５−ＰｙＢ（Ｆ）−Ｆ １０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７％
３−ＰｙＢＢ−Ｆ ６％
４−ＰｙＢＢ−Ｆ ６％
５−ＰｙＢＢ−Ｆ ６％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ １０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３ １０％
【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は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4は独立して、水素またはハロゲンであり；Ｘ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、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−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンにより置き換えられてもよく；ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは独立して、０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＋ｑ＝３である。
【請求項２】
式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜２０のアルキル、炭素数２〜２１のアルケニル、炭素数１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ、または炭素数１〜１９のアルキルチオであり；Ｘ１が水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１１のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニルオキシ、炭素数１〜９のアルキルチオ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式（１）において、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６が独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−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（１−１）〜（１−４）のいずれか一つで表される請求項１に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、炭素数２〜１５のアルケニル、炭素数１〜１５のアルコキシ、または炭素数２〜１５のアルケニルオキシであり；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−であり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。
【請求項５】
式（１−５）〜（１−８）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、または炭素数２〜１５のアルケニルであり、；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。
【請求項６】
式（１−９）〜（１−１６）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素または−ＯＣＦ３である。
【請求項７】
式（１−１７）〜（１−３２）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素である。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有することを特徴とする、２成分以上からなる液晶組成物。
【請求項９】
式（２）、（３）および（４）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項８に記載の液晶組成物。
これらの式において、Ｒ２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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ７およびＺ８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；Ｌ５およびＬ６は独立して、水素またはフッ素である。
【請求項１０】
式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項８に記載の液晶組成物。
これらの式において、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、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；Ｘ３は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎ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、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ９は−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり；ｒは０、１または２であり、ｓは０または１であり、ｒ＋ｓ＝０、１または２である。
【請求項１１】
式（６）、（７）、（８）、（９）および（１０）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項８に記載の液晶組成物。
これらの式において中、Ｒ４およびＲ５は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−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、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ１０、Ｚ１１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ2）2−、または単結合であり；Ｌ９およびＬ１０は独立して、フッ素または塩素であり；ｔ、ｕ、ｘ、ｙ、およびｚは独立して０または１であり、ｕ＋ｘ＋ｙ＋ｚは１または２である。
【請求項１２】
式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項８に記載の液晶組成物。
これらの式において、Ｒ６およびＲ７は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−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；Ｚ１４およびＺ１５は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【請求項１３】
請求項１０記載の式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
請求項１２記載の式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
請求項１２記載の式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１０に記載の液晶組成物。
【請求項１６】
請求項１２記載の式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１１に記載の液晶組成物。
【請求項１７】
少なくとも１つの光学活性化合物をさらに含有する、請求項８〜１６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む請求項８〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１９】
請求項８〜１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【請求項１】
式（１）で表される化合物。
式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲンにより置き換えられた１，４−フェニレンであり、環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）２ＣＦ２Ｏ−、−（ＣＨ２）２ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−、または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、およびＬ4は独立して、水素またはハロゲンであり；Ｘ１は水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、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−、−Ｓ−または−ＣＨ＝ＣＨ−により置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンにより置き換えられてもよく；ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｑは独立して、０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＋ｑ＝３である。
【請求項２】
式（１）において、Ｒ１が炭素数１〜２０のアルキル、炭素数２〜２１のアルケニル、炭素数１〜１９のアルコキシ、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ、または炭素数１〜１９のアルキルチオであり；Ｘ１が水素、ハロゲン、−Ｃ≡Ｎ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、−ＳＦ５、炭素数１〜１０のアルキル、炭素数２〜１１のアルケニル、炭素数１〜９のアルコキシ、炭素数２〜１０のアルケニルオキシ、炭素数１〜９のアルキルチオ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨＦ２、−ＣＦ３、−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦ２、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）３−Ｆ、−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＨ２）４−Ｆ、−（ＣＦ２）４−Ｆ、−（ＣＨ２）５−Ｆ、−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＯＣＨ２Ｆ、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、−ＯＣＨ２ＣＦ３、−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）３−Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、−ＯＣＨＦＣＦ２ＣＦ３、−Ｏ（ＣＨ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）４−Ｆ、−Ｏ−（ＣＨ２）５−Ｆ、−Ｏ−（ＣＦ２）５−Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＦ２、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、または−ＣＨ＝ＣＨＣＦ２ＣＦ３である請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式（１）において、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６が独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−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（１−１）〜（１−４）のいずれか一つで表される請求項１に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、炭素数２〜１５のアルケニル、炭素数１〜１５のアルコキシ、または炭素数２〜１５のアルケニルオキシであり；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、およびＺ６は独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ２Ｏ−、または−ＯＣＨ２−であり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。
【請求項５】
式（１−５）〜（１−８）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキル、または炭素数２〜１５のアルケニルであり、；環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６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、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素により置き換えられた１，４−フェニレンであり、それぞれの式において環Ａ１、環Ａ２、環Ａ３、環Ａ４、環Ａ５、および環Ａ６のうち少なくとも１つは１，４−シクロヘキシレン、または１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり；Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素、塩素、−Ｃ≡Ｎ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆである。
【請求項６】
式（１−９）〜（１−１６）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｌ2、Ｌ３、Ｌ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素であり；Ｘ１はフッ素または−ＯＣＦ３である。
【請求項７】
式（１−１７）〜（１−３２）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
これらの式において、Ｒ１は炭素数１〜１５のアルキルであり；Ｌ1、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４は独立して、水素またはフッ素である。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有することを特徴とする、２成分以上からなる液晶組成物。
【請求項９】
式（２）、（３）および（４）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項８に記載の液晶組成物。
これらの式において、Ｒ２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、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ７およびＺ８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；Ｌ５およびＬ６は独立して、水素またはフッ素である。
【請求項１０】
式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項８に記載の液晶組成物。
これらの式において、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、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；Ｘ３は−Ｃ≡Ｎまたは−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｎ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、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ９は−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２Ｏ−、または単結合であり；Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり；ｒは０、１または２であり、ｓは０または１であり、ｒ＋ｓ＝０、１または２である。
【請求項１１】
式（６）、（７）、（８）、（９）および（１０）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項８に記載の液晶組成物。
これらの式において中、Ｒ４およびＲ５は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−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、１，４−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられた１，４−フェニレン、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ１０、Ｚ１１、Ｚ１２、およびＺ１３は独立して、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＦ２（ＣＨ2）2−、または単結合であり；Ｌ９およびＬ１０は独立して、フッ素または塩素であり；ｔ、ｕ、ｘ、ｙ、およびｚは独立して０または１であり、ｕ＋ｘ＋ｙ＋ｚは１または２である。
【請求項１２】
式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物を１成分として含有する、請求項８に記載の液晶組成物。
これらの式において、Ｒ６およびＲ７は独立して、炭素数１〜１０のアルキルまたは炭素数２〜１０のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−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；Ｚ１４およびＺ１５は独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【請求項１３】
請求項１０記載の式（５）で表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
請求項１２記載の式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
請求項１２記載の式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１０に記載の液晶組成物。
【請求項１６】
請求項１２記載の式（１１）、（１２）および（１３）のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含有する、請求項１１に記載の液晶組成物。
【請求項１７】
少なくとも１つの光学活性化合物をさらに含有する、請求項８〜１６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
少なくとも１つの酸化防止剤および／または紫外線吸収剤を含む請求項８〜１７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１９】
請求項８〜１８のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【公開番号】特開２００９−２９２７３０（Ｐ２００９−２９２７３０Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０８２８５（Ｐ２００７−１０８２８５）
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【出願人】（５９６０３２１００）チッソ石油化学株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【出願人】（５９６０３２１００）チッソ石油化学株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
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