CN102947262B - 具有分枝烷基或分枝烯基的化合物及光学各向同性的液晶媒体及光元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供式(1)所表示的具有分枝烷基或分枝烯基的液晶化合物、包含该液晶化合物的液晶媒体(液晶组合物或高分子与液晶的复合体)及包含该液晶媒体的光元件等。(式(1)中，R¹例如为碳数3～20的分枝烷基或分枝烯基；环A¹、环A²、环A³、环A⁴及环A⁵例如为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为例如单键或碳数1～4的亚烷基；Y¹例如为氟；m、n及p独立地为0或1，1≤m+n+p≤3)。

Description

具有分枝烷基或分枝烯基的化合物及光学各向同性的液晶媒体及光元件

技术领域

本发明涉及一种作为光元件用材料有用的液晶化合物、液晶媒体，尤其涉及一种具有大的介电各向异性、折射率各向异性且熔点低的化合物，以及具有广泛的液晶相温度范围、大的介电各向异性、折射率各向异性的液晶媒体。此外，本发明涉及一种使用该液晶媒体的光元件，尤其涉及一种可在广泛的温度范围内使用，可低电压驱动，且可获得高速的电光学响应的光元件。

背景技术

使用液晶组合物的液晶显示元件被广泛用于钟表、计算器、文字处理器等的显示器。该些液晶显示元件是利用液晶化合物的折射率各向异性、介电各向异性等。液晶显示元件中的运作模式主要已知：利用1片以上的偏光板来显示的相变(phasechange，PC)、扭转向列(twistednematic，TN)、超扭转向列(supertwistednematic，STN)、双稳态扭转向列(bistabletwistednematic，BTN)、电控双折射(electricallycontrolledbirefringence，ECB)、光学补偿弯曲(opticallycompensatedbend，OCB)、横向电场切换(in-planeswitching，IPS)、垂直配向(verticalalignment，VA)等。进而，近年来，亦盛行研究对光学各向同性液晶相施加电场而使其表现出电致双折射的模式(专利文献1～专利文献16、非专利文献1～非专利文献3)。

进而，提出有利用作为光学各向同性液晶相的一的蓝相中的电致双折射的可调滤波器、波前控制元件、液晶透镜、像差修正元件、开口控制元件、光学头装置等(专利文献10～专利文献12)。

基于元件的驱动方式的分类为被动矩阵(passivematrix，PM)及主动矩阵(activematrix，AM)。被动矩阵(passivematrix，PM)分类为静态(static)与多工(multiplex)等，AM分类为薄膜电晶体(thinfilmtransistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metalinsulatormetal，MIM)等。

该些液晶显示元件包含具有适当物性的液晶组合物。为了提高液晶显示元件的特性，较佳为该液晶组合物具有适当的物性。作为液晶组合物的成分的液晶化合物所必需的一般物性如下所述。

(1)化学性稳定以及物理性稳定；

(2)具有高透明点(液晶相-各向同性相的相转移温度)；

(3)液晶相(向列相、胆固醇相、层列相、蓝相等光学各向同性液晶相等)的下限温度低；

(4)与其他液晶化合物的相容性优异；

(5)具有适当大小的介电各向异性；

(6)具有适当大小的折射率各向异性。

尤其于光学各向同性液晶相中，就驱动电压降低的观点而言，较佳为介电各向异性及折射率各向异性大的液晶化合物。

若将包含如(1)所述化学性、物理性稳定的液晶化合物的液晶组合物用于液晶显示元件，则可提高电压保持率。

另外，若为包含如(2)及(3)所述具有高透明点或液晶相的低下限温度的液晶化合物的液晶组合物，则可扩大向列相或光学各向同性液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内用作显示元件。液晶化合物为了表现出单一的化合物所难以发挥的特性，通常作为与其他很多液晶化合物混合而制备的液晶组合物来使用。因此，液晶显示元件所使用的液晶化合物较佳为如(4)所述与其他液晶化合物等的相容性良好。近年来，尤其要求显示性能，例如对比度、显示容量、响应时间特性等更高的液晶显示元件。进而对所使用的液晶材料要求驱动电压低的液晶组合物。另外，为了以低电压来驱动以光学各向同性液晶相所驱动的光元件，较佳为使用介电各向异性及折射率各向异性大的液晶化合物。

专利文献14中存在关于与本案化合物类似的具有直链烷基的化合物具有大的介电各向异性及大的折射率各向异性的报告。然而，专利文献14中记载的化合物表现出高熔点。因此，使用专利文献14中记载的化合物的组合物与低温下的其他液晶化合物的相容性并不充分，而限定了其使用量。

另一方面，本案发明的具有分枝烷基或分枝烯基的本案化合物的特征在于：具有大的介电各向异性及大的折射率各向异性，且与专利文献14中记载的化合物相比较，表现出极低的熔点。

例如，若与专利文献14中记载的具有与化合物(ref.01)及化合物(ref.02)类似的骨架的本案化合物(S1)的熔点相比较，则本案发明化合物的熔点约低20℃。

(比较化合物1)

(本案化合物)

专利文献14中并无具有分枝烷基及分枝烯基的液晶化合物的合成方法及具体化合物的揭示例，且完全没有说明关于如本案所述的使熔点下降的效果。此种效果是由本案发明首次发现的见解。

另外，专利文献15及专利文献16中存在关于分枝烷基及分枝烯基的报告。

(比较化合物2)

专利文献15中记载的3环化合物(ref.03)由于位于左侧的环均为1，4-亚苯基(1，4-phenylene)，故而并不具有充分大的介电各向异性。专利文献16中记载的3环化合物(ref.04)虽表现出大的介电各向异性，但位于最左侧的环为1，4-亚环己基(1，4-cyclohexylene)，因此并不具有充分大的折射率各向异性。进而如化合物(ref.04)般具有2个双键邻接的烯基的化合物，其化学稳定性低。尤其存在对紫外线(ultraviolet，UV)的稳定性低，UV照射后的电压保持率显著劣化的缺点。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2003-327966号公报

[专利文献2]国际公开2005/90520号小册子

[专利文献3]日本专利特开2005-336477号公报

[专利文献4]日本专利特开2006-89622号公报

[专利文献5]日本专利特开2006-299084号公报

[专利文献6]日本专利特表2006-506477号公报

[专利文献7]日本专利特表2006-506515号公报

[专利文献8]国际公开2006/063662号小册子

[专利文献9]日本专利特开2006-225655号公报

[专利文献10]日本专利特开2005-157109号公报

[专利文献11]国际公开2005/80529号小册子

[专利文献12]日本专利特开2006-127707号公报

[专利文献13]国际公开1998/023561号小册子

[专利文献14]日本专利特愿2008-295842号公报

[专利文献15]日本专利特愿2007-291046号公报

[专利文献16]DE10251016公报

[非专利文献]

[非专利文献1]NatureMaterials，1，64，(2002)

[非专利文献2]Adv.Mater.，17，96，(2005)

[非专利文献3]JournaloftheSID，14，551，(2006)

发明内容

本发明的第一目的是提供一种具有对热及光等的稳定性、大的折射率各向异性、大的介电各向异性，且熔点低的液晶化合物。第二目的是提供一种具有对热及光等的稳定性、广泛的液晶相温度范围、大的折射率各向异性、大的介电各向异性，且具有光学各向同性液晶相的液晶媒体。第三目的是提供一种包含该液晶媒体，可在广泛的温度范围内使用，且具有短的响应时间、大的对比度及低的驱动电压的各种光元件。

本发明提供如下所述的液晶化合物、液晶媒体(液晶组合物或高分子与液晶的复合体)及包含液晶媒体的光元件等。

[1]一种化合物，由式(1)所表示：

(式(1)中，R¹为碳数3～20的分枝烷基或分枝烯基，该分枝烷基或分枝烯基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该分枝烷基或分枝烯基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，该分枝烷基或分枝烯基中的任意的氢可经氟所取代；环A¹、环A²、环A³、环A⁴及环A⁵独立地为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基(1，3-dioxane-2，5-diyl)、四氢哌喃-2，5-二基(tetrahydropyran-2，5-diyl)、四氢哌喃-3，6-二基(tetrahydropyran-3，6-diyl)、嘧啶-2，5-二基(pyrimidine-2，5-diyl)、吡啶-2，5-二基(pyridine-2，5-diyl)或萘-2，6-二基(naphthalene-2，6-diyl)，该环中的任意的氢可经氟或氯所取代；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键或碳数1～4的亚烷基，该亚烷基中的任意的-CH₂-可经-O-、-COO-、-OCO-或-CF₂O-所取代，该亚烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，任意的氢可经卤素所取代；Y¹为氟、氯、-SF₅、-C≡N、-N＝C＝S或者任意的氢经卤素取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-所取代；m、n及p独立地为0或1，1≤m+n+p≤3)。

[2]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，环A¹、环A²、环A³及环A⁴中任一者为1个或2个氢经氟所取代的1，4-亚苯基。

[3]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，环A¹为1个或2个氢经氟所取代的1，4-亚苯基。

[4]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在2位的碳上分枝的碳数4～20的烷基。

[5]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在2位的碳上分枝的碳数4～20的烯基。

[6]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在3位的碳上分枝的碳数5～20的烷基。

[7]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在3位的碳上分枝的碳数5～20的烯基。

[8]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在4位的碳上分枝的碳数6～20的烷基。

[9]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在4位的碳上分枝的碳数6～20的烯基。

[10]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在1位的碳上分枝的碳数4～20的烷基。

[11]如项[1]所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在1位的碳上分枝的碳数4～20的烯基。

[12]如项[1]至项[11]中任一项所述的化合物，其中式(1)中，m＝1，n＝1，且p＝0。

[13]如项[1]至项[11]中任一项所述的化合物，其中式(1)中，m＝1，n＝1，且p＝1。

[14]如项[1]至项[11]中任一项所述的化合物，其中式(1)中，m＝1，n＝1，且p＝0，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-COO-或-CF₂O-。

[15]如项[1]至项[11]中任一项所述的化合物，其中式(1)中，m＝1，n＝1，且p＝1，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-COO-或-CF₂O-。

[16]如项[1]所述的化合物，其是由式(1-1)～式(1-2)中任一者所表示：

(式(1-1)～式(1-2)中，R¹为碳数3～20的分枝烷基或分枝烯基；环A¹为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、四氢哌喃-3，6-二基、嘧啶-2，5-二基或吡啶-2，5-二基，该环中的任意的氢可经氟所取代；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键、-CH₂CH₂-、-COO-或-CF₂O-，但Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-COO-或-CF₂O-；Y¹为氟、氯、-C≡N或者任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代；X为氟或氯；另外，如下所述的将1，4-亚苯基与(X)以直线连结的表述是表示1个或2个氢可经X所取代的1，4-亚苯基)

[17]如项[16]所述的化合物，其是由式(1-1-1)～式(1-1-8)及式(1-2-1)～式(1-2-16)中任一者所表示：

(式(1-1-1)～式(1-1-8)及式(1-2-1)～式(1-2-16)中，R^1a为碳数1～10的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代；R^1b为氢或碳数1～10的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代；M为-CH₂-或-O-；L²、L³、L⁴及L⁵独立地为氢、氟或氯；A¹为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、四氢哌喃-3，6-二基、嘧啶-2，5-二基或吡啶-2，5-二基，该环中的任意的氢可经氟所取代；Y¹为氟、氯、-C≡N、任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基、任意的氢经氟所取代的烯基、任意的氢经氟所取代的烷氧基)。

[18]一种液晶组合物，其特征在于：包含式(1)所表示的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相，

(式(1)中，R¹为碳数3～20的分枝烷基或分枝烯基，该分枝烷基或分枝烯基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该分枝烷基或分枝烯基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，该分枝烷基或分枝烯基中的任意的氢可经氟所取代；环A¹、环A²、环A³、环A⁴及环A⁵独立地为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、四氢哌喃-3，6-二基、嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基或萘-2，6-二基，该环中的任意的氢可经氟或氯所取代；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键或碳数1～4的亚烷基，该亚烷基中的任意的-CH₂-可经-O-、-COO-、-OCO-或-CF₂O-所取代，该亚烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，任意的氢可经卤素所取代；Y¹为氟、氯、-SF₅、-C≡N、-N＝C＝S或者任意的氢经卤素取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-所取代；m、n及p独立地为0或1，1≤m+n+p≤3)。

[19]如项[18]所述的液晶组合物，其中式(1)中，环A¹、环A²、环A³及环A⁴中任一者为1个或2个氢经氟所取代的1，4-亚苯基。

[20]如项[18]所述的液晶组合物，其中式(1)中，环A¹为1个或2个氢经氟所取代的1，4-亚苯基。

[21]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中R¹为在2位的碳上分枝的碳数4～20的烷基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[22]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中R¹为在2位的碳上分枝的碳数4～20的烯基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[23]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中R¹为在3位的碳上分枝的碳数5～20的烷基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[24]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中R¹为在3位的碳上分枝的碳数5～20的烯基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[25]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中R¹为在4位的碳上分枝的碳数6～20的烷基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[26]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中R¹为在4位的碳上分枝的碳数6～20的烯基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[27]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中R¹为在1位的碳上分枝的碳数6～20的烷基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[28]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中R¹为在1位的碳上分枝的碳数6～20的烯基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[29]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中m＝1、n＝1且p＝0的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[30]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中m＝1、n＝1且p＝1的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[31]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中m＝1、n＝1且p＝0，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-COO-或-CF₂O-的如项[1]所述的液晶化合物，及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[32]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1)中m＝1、n＝1且p＝1，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-COO-或-CF₂O-的如项[1]所述的液晶化合物，及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

[33]如项[18]所述的液晶组合物，其中包含式(1-1)～式(1-2)中任一者所表示的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相：而成的液晶混合物B-1M，来作为液晶组合物与单体的混合物。

(式(1-1)～式(1-2)中，R¹为碳数3～20的分枝烷基或分枝烯基；环A¹为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、四氢哌喃-3，6-二基、嘧啶-2，5-二基或吡啶-2，5-二基，该环中的任意的氢可经氟所取代；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键、-CH₂CH₂-、-COO-或-CF₂O-，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-COO-或-CF₂O-；Y¹为氟、氯、-C≡N或者任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代；X为氟或氯；另外，如下所述的将1，4-亚苯基与(X)以直线连结的表述是表示1个或2个氢可经X所取代的1，4-亚苯基)

[34]如项[33]所述的液晶组合物，其中包含式(1-1-1)～式(1-1-8)及式(1-2-1)～式(1-2-16)中任一者所表示的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相，

(式(1-1-1)～式(1-1-8)及式(1-2-1)～式(1-2-16)中，R^1a为碳数1～10的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代；R^1b为氢或碳数1～10的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-为-CH＝CH-；M为-CH₂-或-O-；L²、L³、L⁴及L⁵独立地为氢、氟或氯；A¹为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、四氢哌喃-3，6-二基、嘧啶-2，5-二基或吡啶-2，5-二基，该环中的任意的氢可经氟所取代；Y¹为氟、氯、-C≡N、任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基、任意的氢经氟所取代的烯基、任意的氢经氟所取代的烷氧基)。

[35]如项[18]至项[34]中任一项所述的液晶组合物，其中还包含选自式(2)、式(3)及式(4)分别所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R²为直链的碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基，烷基及烯基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；X²为氟、氯、-OCF₃、-OCHF₂、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₂CHF₂或-OCF₂CHFCF₃；环B¹、环B²及环B³独立地为1，4-亚环己基、1，3-二恶烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、任意的氢经氟所取代的1，4-亚苯基或者任意的氢经氟或氯所取代的萘-2，6-二基；Z⁷及Z⁸独立地为-(CH₂)₂-、-(CH₂)₄-、-COO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH₂O-或单键；L⁶及L⁷独立地为氢或氟。

[36]如项[18]至项[34]中任一项所述的液晶组合物，其中还包含选自式(5)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R³为直链的碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基，烷基及烯基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；X³为-C≡N或-C≡C-C≡N；环C¹、环C²及环C³独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、任意的氢经氟所取代的1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、任意的氢经氟或氯所取代的萘-2，6-二基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基或嘧啶-2，5-二基；Z⁹为-(CH₂)₂-、-COO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-C≡C-、-CH₂O-或单键；L⁸及L⁹独立地为氢或氟；r为1或2，s为0或1，r+s＝0、1或2。

[37]如项[18]至项[34]中任一项所述的液晶组合物，其中还包含选自式(6)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R⁴及R⁵独立地为直链的碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基，该烷基及烯基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；环D¹、环D²及环D³独立地为1，4-亚环己基、嘧啶-2，5-二基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或2，5-二氟-1，4-亚苯基；Z¹⁰为-C≡C-、-COO-、-(CH₂)₂-、-CH＝CH-或单键。

[38]如项[35]所述的液晶组合物，其中还包含如项[36]所述的选自式(5)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。

[39]如项[35]所述的液晶组合物，其中还包含如项[37]所述的选自式(6)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。

[40]如项[36]所述的液晶组合物，其中还包含如项[37]所述的选自式(6)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。

[41]如项[18]至项[40]中任一项所述的液晶组合物，其中还包含选自式(7)、式(8)、式(9)及式(10)分别所表示的化合物组群中至少1种化合物：

该些式中，R⁶为直链的碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基或碳数2～10的炔基，烷基、烯基及炔基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；X⁴为氟、氯、-SF₅、-OCF₃、-OCHF₂、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₂CHF₂或-OCF₂CHFCF₃；环E¹、环E²、环E³及环E⁴独立地为1，4-亚环己基、1，3-二恶烷-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、任意的氢经氟或氯所取代的1，4-亚苯基或者任意的氢经氟或氯所取代的萘-2，6-二基；Z¹¹、Z¹²及Z¹³独立地为-(CH₂)₂-、-(CH₂)₄-、-COO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH₂O-或单键；L¹⁰及L¹¹独立地为氢或氟。

[42]如项[18]至项[41]中任一项所述的液晶组合物，其中还包含选自式(11)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R⁷为直链的碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基或碳数2～10的炔基，烷基、烯基及炔基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；X⁵为-C≡N、-N＝C＝S或-C≡C-C≡N；环F¹、环F²及环F³独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基，任意的氢经氟或氯所取代的1，4-亚苯基、萘-2，6-二基，任意的氢经氟或氯所取代的萘-2，6-二基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基或嘧啶-2，5-二基；Z¹⁴为-(CH₂)₂-、-COO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-C≡C-、-CH₂O-或单键；L¹²及L¹³独立地为氢或氟；aa为0、1或2，ab为0或1，aa+ab为0、1或2。

[43]如项[18]至项[42]中任一项所述的液晶组合物，其中包含至少1种抗氧化剂及/或紫外线吸收剂。

[44]如项[18]至项[42]中任一项所述的液晶组合物，其中光学各向同性液晶相并不显示出二色以上的绕射光。

[45]如项[18]至项[42]中任一项所述的液晶组合物，其中光学各向同性液晶相显示出二色以上的绕射光。

[46]如项[44]或项[45]所述的液晶组合物，其中上述液晶组合物是在手性向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为3℃～150℃的组合物中添加手性剂而获得。

[47]如项[44]或项[45]所述的液晶组合物，其中上述液晶组合物是在手性向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为5℃～150℃的组合物中添加手性剂而获得。

[48]如项[44]或项[45]所述的液晶组合物，其中上述液晶组合物是在向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为3℃～150℃的组合物中添加手性剂而获得。

[49]如项[44]或项[48]中任一项所述的液晶组合物，其中相对于液晶组合物的总重量，手性剂的比例为1重量百分率(wt％)～40wt％。

[50]如项[44]或项[48]中任一项所述的液晶组合物，其中相对于液晶组合物的总重量，手性剂的比例为2wt％～10wt％。

[51]如项[49]或项[50]所述的液晶组合物，其中上述液晶组合物在70℃～-20℃中的任一温度下表现出手性向列相，且在该温度范围的至少一部分下螺旋节距为700nm以下。

[52]如项[49]至项[51]中任一项所述的液晶组合物，其中上述手性剂包含选自式(K1)～式(K5)分别所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

(式(K1)～式(K5)中，R^K独立地为氢、卤素、-C≡N、-N＝C＝O、-N＝C＝S或碳数1～20的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-、-S-、-COO-或-OCO-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，该烷基中的任意的氢可经卤素所取代；A独立地为芳香族性或非芳香族性的3～8员环或碳数9以上的缩合环，该些环的任意的氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤烷基所取代，环的-CH₂-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；B独立地为氢、卤素、碳数1～3的烷基、碳数1～3的卤烷基、芳香族性或非芳香族性的3员环至8员环或碳数9以上的缩合环，该些环的任意的氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤烷基所取代，-CH₂-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；Z独立地为单键、碳数1～8的亚烷基，任意的-CH₂-可经-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N＝N-、-CH＝N-或-N＝CH-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，任意的氢可经卤素所取代；

X为单键、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-CH₂CH₂-；

mK为1～4的整数)。

[53]如项[49]至项[51]中任一项所述的液晶组合物，其中上述手性剂包含选自式(K2-1)～式(K2-8)、式(K4-1)～式(K4-6)及式(K5-1)～式(K5-3)分别所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

(该些式中，R^K独立地为碳数3～10的烷基，该烷基中的邻接于环的-CH₂-可经-O-所取代，任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代)。

[54]一种混合物，包含如项[18]至项[53]中任一项所述的液晶组合物及聚合性单体。

[55]如项[54]所述的混合物，其中上述聚合性单体为光聚合性单体或热聚合性单体。

[56]一种高分子与液晶的复合材料，将如项[54]或项[55]所述的混合物聚合而获得，且用于以光学各向同性液晶相所驱动的元件。

[57]如项[56]所述的高分子与液晶的复合材料，其是使如项[54]或项[55]所述的混合物以非液晶各向同性相或光学各向同性液晶相进行聚合而获得。

[58]如项[56]或项[57]所述的高分子与液晶的复合材料，其中上述高分子与液晶的复合材料中所含的高分子具有液晶元部位。

[59]如项[56]或项[58]中任一项所述的高分子与液晶的复合材料，其中上述高分子与液晶的复合材料中所含的高分子具有交联结构。

[60]如项[56]或项[58]中任一项所述的高分子与液晶的复合材料，其中上述液晶组合物的比例为70wt％～99wt％，高分子的比例为1wt％～30wt％。

[61]一种光元件，于一面或两面配置有电极，且包括配置于基板间的液晶媒体及经由电极而对液晶媒体施加电场的电场施加机构，并且上述液晶媒体为如项[49]至项[53]中任一项所述的液晶组合物或者如项[56]至项[60]中任一项所述的高分子与液晶的复合材料。

[62]一种光元件，于一面或两面配置有电极，包括至少一块为透明的一组基板、配置于基板间的液晶媒体及配置于基板外侧的偏光板，且包括经由电极而对液晶媒体施加电场的电场施加机构，并且上述液晶媒体为如项[49]至项[53]中任一项所述的液晶组合物或者如项[56]至项[60]中任一项所述的高分子与液晶的复合材料。

[63]如项[62]所述的光元件，其中于一组基板的至少一块基板上，以可在至少2个方向施加电场的方式构成电极。

[64]如项[62]所述的光元件，其中在相互平行地配置的一组基板的一块或两块上，以可在至少2个方向施加电场的方式构成电极。

[65]如项[61]至项[64]中任一项所述的光元件，其中电极配置为矩阵状，构成画素电极，各画素具备主动元件，且该主动元件为薄膜电晶体(TFT)。

本发明中，所谓液晶化合物是表示具有液晶元的化合物，并不限定于具有液晶相的化合物。所谓液晶媒体是液晶组合物及高分子与液晶的复合体的总称。另外，所谓光元件是指利用电光学效果而发挥光调变或光切换等功能的各种元件，例如可列举：显示元件(液晶显示元件)、光通信系统、光信息处理或各种感测器系统中使用的光调变元件。关于利用由于对光学各向同性的液晶媒体施加电压而引起的折射率变化的光调变，已知克尔效应(Kerreffect)。所谓克尔效应是指电致双折射值Δn(E)与电场E的平方成比例的现象，表现出克尔效应的材料中Δn(E)＝KλE²成立(K：克尔系数(克尔常数)，λ：波长))。此处，所谓电致双折射值是指对各向同性媒体施加电场时引起的折射率各向异性值。

本说明书中的用语的使用方法如下所述。液晶化合物是具有向列相、层列相等液晶相的化合物以及虽不具有液晶相但作为液晶组合物的成分有用的化合物的总称。手性剂是光学活性化合物，其是为了对液晶组合物赋予所需的扭转分子排列而添加。液晶显示元件是液晶显示面板及液晶显示模组的总称。有时将液晶化合物、液晶组合物、液晶显示元件分别简称为化合物、组合物、元件。另外，例如液晶相的上限温度为液晶相-各向同性相的相转移温度，而且有时仅简称为透明点或上限温度。有时将液晶相的下限温度仅简称为下限温度。有时将式(1)所表示的化合物简称为化合物(1)。该简称有时亦应用于式(2)等所表示的化合物。式(1)至式(11)中，由六角形包围的B、D、E等记号分别与环B、环D、环E等对应。以百分率表示的化合物的量是基于组合物总重量的重量百分率(wt％)。将环A¹、Y¹、B等多个相同记号记载于同一化学式或不同化学式中，该些记号可分别相同，或者亦可不同。

“任意的”是指不仅位置任意，而且个数亦任意，但不包括个数为0的情况。任意的A可经B、C或D所取代的表述是指除了任意的A经B所取代的情况、任意的A经C所取代的情况以及任意的A经D所取代的情况以外，亦包括多个A经B～D中至少2者所取代的情况。例如，“任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代的烷基”中，包括烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烯基、烯氧基烷基等。此外，本发明中，连续2个-CH₂-经-O-所取代而成为-O-O-的情况欠佳。而且，烷基中的末端的-CH₂-经-O-所取代的情况亦欠佳。以下，对本发明进行进一步说明。关于式(1)所表示的化合物中的末端基、环及结合基等，也列出较佳例子。

[发明的效果]

本发明的液晶化合物是具有对热及光等的稳定性、大的折射率各向异性、大的介电各向异性，且熔点低的液晶化合物，由于熔点低，该化合物在液晶组合物中的含有率可较高。液晶组合物表现出对热及光等的稳定性、光学各向同性液晶相的高上限温度、低下限温度，且在以光学各向同性液晶相所驱动的元件中具有低驱动电压。由本发明的高分子与液晶的复合材料而具有光学各向同性液晶相的液晶组合物表现出光学各向同性液晶相的高上限温度、低下限温度，且于以光学各向同性液晶相驱动的元件中具有低驱动电压。

本发明的以光学各向同性液晶相所驱动的光元件具有可使用的广泛温度范围、短的响应时间、大的对比度比及低的驱动电压。

附图说明

图1表示实施例中使用的梳型电极基板。

图2表示实施例中使用的光学系统。

具体实施方式

1-1化合物(1)

本发明的液晶化合物是上述式(1)所表示的化合物，本发明的具有光学各向同性液晶相的液晶组合物包含上述式(1)所表示的化合物作为成分A。本发明的液晶组合物的第1态样为仅含该成分A的组合物或者包含成分A及本说明书中并未特别列出成分名的其他成分的组合物。首先，对式(1)所表示的化合物进行说明。

式(1)中，R¹为碳数3～20的分枝烷基或分枝烯基，该分枝烷基或分枝烯基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该分枝烷基或分枝烯基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，该分枝烷基或分枝烯基中的任意的氢可经氟所取代。

分枝烷基的具体例子是如以下的式(CHN1-1)～式(CHN1-9)所示。

(式中，R^1a为碳数1～10的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代；R^1b为氢或碳数1～10的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代。)

具有分枝烷基的化合物的特征依存于分枝位置。如式(CHN1-1)～式(CHN1-9)般在2位、3位、4位或1位的碳上分枝的烷基化合物与直链化合物相比较，表现出非常低的熔点。

分枝烯基的具体例子是如以下的式(CHN2-1)～式(CHN2-32)所示。

(式中的R^1a及R^1b表示与上述相同的结构。)

具有分枝烯基的化合物的特征依存于分枝位置。如式(CHN2-1)～式(CHN2-32)般在2位、3位、4位或1位的碳上分枝的烷基化合物与直链化合物相比较，表现出非常低的熔点。

烯基中的-CH＝CH-的较佳立体构型依存于双键的位置。例如，如式(CHN2-1)之类在奇数位具有双键的烯基中，通常较佳为反式构型，如式(CHN2-5)之类在偶数位具有双键的烯基中，通常较佳为正式构型。具有较佳立体构型的烯基化合物具有液晶相的广泛温度范围。Mol.Cryst.Liq.Cryst.，1985，131，109及Mol.Cryst.Liq.Cryst.，1985，131，327中有详细说明。另外，双键的位置较理想为不与其他双键及1，4-亚苯基等环形成共轭的位置。

分枝烷氧基及分枝烷氧基烯基的具体例子是如以下的式(CHN3-1)～式(CHN3-15)所示。

(式中的R^1a及R^1b表示与上述相同的结构。)

具有分枝烷氧基及分枝烷氧基烯基的化合物的特征依存于分枝位置。如式(CHN3-1)～式(CHN3-15)般在2位、3位或4位的碳上分枝的烷基化合物与直链化合物相比较，表现出非常低的熔点。另外，分枝烷氧基烯基中的双键的位置较理想为不与其他双键及1，4-亚苯基等环形成共轭的位置。

R^1a及R^1b的较佳例子为氢、-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-C₄H₉、-C₅H₁₁、-C₆H₁₃、-C₇H₁₅、-C₈H₁₇、-C₉H₁₉及-C₁₀H₂₁。更佳为R^1a及R^1b中的任一者为-CH₃、-C₂H₅或-C₃H₇。

将R^1a及R^1b中的任意的-CH₂-以-O-取代或者将任意的-CH₂-CH₂-以-CH＝CH-取代而成的基团的例子为CH₃(CH₂)₂O-、CH₃-O-(CH₂)₂-、CH₃-O-CH₂-O-、CH₂＝CH-(CH₂)₃-、CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-、CH₃-CH＝CH-CH₂O-等。

另外，将R^1a中的任意的-CH₂-以-O-取代或者将任意的-CH₂-CH₂-以-C≡C-或-CH＝CH-取代而成的基团中的任意的氢经取代为卤素的基团的例子，可列举CF₂＝CH-、CH₂F(CH₂)₂O-、CH₂FCH₂C≡C-。

式(1)中，环A¹、环A²、环A³、环A⁴及环A⁵独立地为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、四氢哌喃-3，6-二基、嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基或萘-2，6-二基，该环中的任意的氢可经氟或氯所取代。

环A¹、环A²、环A³、环A⁴及环A⁵的较佳例子为式(RG-1)～式(RG-16)。

环A¹、环A²、环A³、环A⁴及环A⁵的更佳例子为式(RG-1)～式(RG-3)、式(RG-5)～式(RG-7)、式(RG-12)～式(RG-16)所表示的结构。尤其是具有1个或2个氢经氟所取代的1，4-亚苯基即式(RG-2)或式(RG-3)的化合物，其介电各向异性大。另外，具有2个以上式(RG-2)或式(RG-3)所表示的环的化合物，其介电各向异性特别大。

另外，环A¹为式(RG-2)或式(RG-3)的化合物，其熔点低。

式(1)中，Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键或碳数1～4的亚烷基，该亚烷基中的任意的-CH₂-可经-O-、-COO-、-OCO-或-CF₂O-所取代，该亚烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代。

Z¹、Z²、Z³及Z⁴的较佳例子为单键、-CH₂-、-(CH₂)₂-、-COO-、-CF₂O-或-CH＝CH-。更佳为Z¹、Z²、Z³及Z⁴中，任一者为-COO-或-CF₂O-。

式(1)中，Y¹为氟、氯、-SF₅、-C≡N、-N＝C＝S或者任意的氢经氟或氯所取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-所取代。

任意的氢经氟或氯所取代的烷基的具体例子为-CHF₂、-CF₃、-CF₂CH₂F、-CF₂CHF₂、-CH₂CF₃、-CF₂CF₃、-(CH₂)₃-F、-(CF₂)₃-F、-CF₂CHFCF₃及-CHFCF₂CF₃。

任意的氢经氟或氯所取代的烷氧基的具体例子为-OCHF₂、-OCF₃、-OCF₂CH₂F、-OCF₂CHF₂、-OCH₂CF₃、-O-(CF₂)₃-F、-OCF₂CHFCF₃及-OCHFCF₂CF₃。

任意的氢经氟或氯所取代的烯基的具体例子为-CH＝CF₂、-CF＝CHF、-CH＝CHCH₂F、-CH＝CHCF₃、-(CH₂)₂-CH＝CF₂、-CH₂CH＝CHCF₃及-CH＝CHCF₂CF₃。

较佳的Y¹的具体例子为氟、氯、-C≡N、-CF₃、-CHF₂、-OCF₃及-OCHF₂。更佳的Y¹的例子为氟、氯、-C≡N、-CF₃及-OCF₃。于Y¹为氯、氟的情况，熔点低，与其他液晶化合物的相容性特别优异。于Y¹为-C≡N、-CF₃、-CHF₂、-OCF₃及-OCHF₂的情况，表现出特别大的介电各向异性。

式(1)中，m、n及p独立地为0或1，1≤m+n+p≤3。

式(1)中，较佳为式(1-1)及式(1-2)所表示的结构。

(式(1-1)～式(1-2)中，R¹为碳数3～20的分枝烷基或分枝烯基；A¹为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、四氢哌喃-3，6-二基、嘧啶-2，5-二基或吡啶-2，5-二基，该环中的任意的氢可经氟所取代；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键、-CH₂CH₂-、-COO-或-CF₂O-，但Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-COO-或-CF₂O-；Y¹为氟、氯、-C≡N或者任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代；X为氟或氯；另外，如下所述的将1，4-亚苯基与(X)以直线连结的表述是表示1个或2个氢可经X所取代的1，4-亚苯基。)

该些中特佳为如下化合物：R¹为式(CHN1-1)～式(CHN1-9)中任一者所表示的结构；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键、-(CH₂)₂-、-COO-或-CF₂O-，至少一者为-COO-或-CF₂O-；X为氟或氯，Y¹为氟、氯、-C≡N、-CF₃或-OCF₃。

式(1-1)～式(1-2)所表示的化合物中，更佳为下述式(1-1-1)～式(1-1-8)及式(1-2-1)～式(1-2-16)。该些化合物中，更佳为式(1-1-1)～式(1-1-2)、式(1-2-1)～式(1-2-6)。

该些式中，R^1a为碳数1～10的烷基或碳数1～10的烯基；R^1b为氢、碳数1～¹⁰的烷基；M为-CH₂-或-O-；A¹为1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢哌喃-2，5-二基、四氢哌喃-3，6-二基、嘧啶-2，5-二基或吡啶-2，5-二基，该环中的任意的氢可经氟所取代；L²、L³、L⁴及L⁵独立地为氢、氟或氯；Y¹为氟、氯、-C≡N、任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基、任意的氢经氟所取代的烯基或者任意的氢经氟所取代的烷氧基。

式(1-1-1)～式(1-1-8)及式(1-2-1)～式(1-2-16)中，L¹、L²、L³、L⁴及L⁵独立地为氢、氟或氯。于L¹为氟的情况，熔点低，与其他液晶化合物的相容性优异。于L²、L³、L⁴及L⁵中至少一者为氯或氟的情况，具有大的介电各向异性，化合物的熔点低，与其他液晶化合物的相容性优异。较佳为某1个为氢或氟。

1-2化合物(1)的性质

对本发明中使用的化合物(1)进行更详细的说明。化合物(1)是具有分枝烷基或分枝烯基的液晶化合物。该化合物在元件通常所使用的条件下物理性及化学性极其稳定，而且与其他液晶化合物的相容性良好。进而难以表现出层列相。包含该化合物的组合物在元件通常所使用的条件下稳定。因此，组合物中可扩大光学各向同性液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内作为显示元件来使用。进而该化合物由于介电各向异性及折射率各向异性大，故而作为用于降低以光学各向同性液晶相所驱动的组合物的驱动电压的成分而有用。另外，若使由化合物(1)及手性剂所制备的组合物表现出蓝相，则容易形成不存在与N*相或各向同性相的共存的均匀蓝相。即，化合物(1)是容易表现出均匀蓝相的化合物。

藉由适当选择化合物(1)的m、n及p的组合，及左末端基R¹、右末端基Y¹或结合基Z¹～Z⁴，可任意调整透明点、折射率各向异性、介电各向异性等物性。以下对m、n及p的组合，左末端基R¹、右末端基Y¹、结合基Z¹～Z⁴及1，4-亚苯基中的L²～L⁵的种类对化合物(1)的物性带来的效果进行说明。

通常，m+n+p＝3的化合物的透明点高，表现出大的折射率各向异性。m+n+p＝2的化合物的熔点低，与其他液晶化合物的相容性良好。m+n+p＝1的化合物的熔点非常低。

R¹为光学活性基的化合物作为手性掺杂物而有用。R¹不为光学活性基的化合物作为组合物的成分而有用。当R¹为烯基时，较佳的立体构型依存于双键的位置。具有较佳立体构型的烯基化合物具有液晶相的广泛的温度范围。

当结合基Z¹、Z²、Z³及Z⁴为单键、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF＝CF-、-(CH₂)₃-O-、-O-(CH₂)₃-、-(CH₂)₂-CF₂O-、-OCF₂-(CH₂)₂-或-(CH₂)₄-时，粘度小。当结合基为单键、-(CH₂)₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-CH＝CH-时，粘度更小。当结合基为-CH＝CH-时，液晶相的温度范围广，而且弹性常数比K₃₃/K₁₁(K₃₃：弯曲弹性常数，K₁₁：展曲弹性常数)大。当结合基为-C≡C-时，折射率各向异性大。当结合基为-COO-、-CF₂O-时，介电各向异性大。当Z¹、Z²、Z³及Z⁴为单键、-(CH₂)₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-(CH₂)₄-时，化学性稳定，不易产生劣化。

当右末端基Y¹为氟、氯、-C≡N、-SF₅、-CF₃、-OCF₃或-CH＝CH-CF₃时，介电各向异性大。当Y¹为氟、-CF₃或-OCF₃时，化学性稳定。

当L²、L³、L⁴及L⁵为氢或氯时，熔点低，当L²、L³、L⁴及L⁵为氟时，介电各向异性大。当L¹～L⁵中的至少2个以上为氟时，介电各向异性非常大。另外，当L¹～L⁵中至少1个为氯时，与其他液晶化合物的相容性良好。

如以上所述，藉由适当选择环结构、末端基、结合基等的种类，可获得具有目标物性的化合物。

1-3化合物(1)的具体例

化合物(1)的较佳例子为式(1-1)～式(1-2)。更佳例子为式(1-1-1)～式(1-1-8)及式(1-2-1)～式(1-2-16)。该些例子中，尤佳为式(1-1-1)～式(1-1-8)及式(1-2-1)～式(1-2-6)。

具体的化合物可列举下述式(1-1-1a)～式(1-2-16j)的化合物。

(式中，R^1a及R^1b为氢或碳数1～10的烷基；L¹、L²、L³及L⁴为氢、氟或氯；Y¹为氟、氯、-SF₅、-C≡N、-N＝C＝S、-CF₃、-CF₂H、-OCF₃或-OCF₂H。)

1-4化合物(1)的合成

接着，对化合物(1)的合成进行说明。化合物(1)可藉由将有机合成化学中的方法适当组合来合成。向起始物中导入目标末端基、环及结合基的方法记载于有机合成(OrganicSyntheses，JohnWiley&Sons，Inc)、有机反应(OrganicReactions，JohnWiley&Sons，Inc)、综合有机合成(ComprehensiveOrganicSynthesis，PergamonPress)、新实验化学讲座(丸善)等中。

1-4-1分枝烷基的合成

将分枝烷基导入至左末端基中的方法存在若干种，基本上是利用下述方法来准备分枝烷基的卤素衍生物(93)，接着在钯触媒的存在下，藉由该卤素衍生物的格任亚试剂(Grignardreagent)、与芳香族等的卤素衍生物(94)的交叉偶合反应来导入分枝烷基。

(式中，烷基(Alkyl)为分枝烷基；X¹为卤素、三氟甲磺酸酯基、甲磺酰基或甲苯磺酰基；核(Core)表示导入有具有环结构的有机基、保护基(Pro)的醇衍生物或酯衍生物。)

分枝烷基的卤素衍生物(93)可使用市售的化合物，或者可利用已知的方法，由所对应的分枝烷基的羧酸衍生物(91)或者分枝烷基的醇衍生物(92)等转变为卤素衍生物(93)。

另外，可利用各种方法，由一般的合成试剂来构筑分枝烷基。下述列举其一例。

(式中，X¹表示卤素、三氟甲磺酸酯基、甲磺酰基及甲苯磺酰基；X²表示MgBr、MgCl及Li。)

可藉由使例如镁作用于所对应的卤素衍生物(100)来制备格任亚试剂，添加甲酰化剂而衍生为醛衍生物(101)。化合物(101)是藉由反复进行使用(甲氧基甲基)三苯基溴化膦及碱的维蒂希(Wittig)反应及继其之后的水解反应的操作((a))，来准备所需链长的醛衍生物((102)、(103)、(104)及(10m))。

于合成在2位分枝的烷基或烯基的情况，藉由在使化合物(102)与所对应的烷基格任亚试剂等反应后，进行氧化反应而衍生为化合物(102-1)，进而使所对应的烷基格任亚试剂等发挥作用，从而获得分枝烷基的醇衍生物(102-2)。

分枝烯基(102-3)是藉由使醇衍生物(102-2)以酸等进行脱水反应而获得，另外，分枝烷基(102-4)是通过使化合物(102-3)进行氢还原而获得。

3位的分枝烯基(103-3)及分枝烷基(103-4)、4位的分枝烯基(104-3)及分枝烷基(104-4)、1位的分枝烯基(101-3)及分枝烷基(101-4)均可利用相同的方法来合成。

另外，亦有如下所述使用泰比(Tebbe)反应、维蒂希(Wittig)反应或烯烃置换反应，由上述衍生物例如化合物(103-1)来合成分枝烯基((103-5)及(103-6))的方法。

进而，下述列出向分枝烷基及分枝烯基中导入氧的方法的一例。

藉由还原反应，由所对应的衍生物例如化合物(10m)而衍生为醇衍生物(10m-1)后，使卤素的衍生物与碱发挥作用而进行醚化，藉此可向分枝烷基中导入醚键。对于分枝烯基，亦可利用相同的方法来导入醚键。

此外，下述列出向分枝烷基及分枝烯基中导入炔的方法的一例。

由所对应的卤素衍生物(100)，藉由使用钯触媒与Cu的薗头反应(Sonogashirareaction)而与炔衍生物反应，获得化合物(105-1)，接着进行氧化反应、格任亚反应，藉此可转变为化合物(105-3)。使三乙基硅烷与卤化硼作用于该化合物(105-3)，可获得分枝化合物(105-4)。

1-4-2生成结合基Z¹～Z⁴的方法

生成化合物(1)中的结合基Z¹～Z⁴的方法的一例是如下述流程所述。该流程中，MSG¹或MSG²为具有至少一个环的一价有机基。流程中使用的多个MSG¹(或MSG²)可相同，或者亦可不同。化合物(1A)～化合物(1J)相当于化合物(1)。

接着，关于化合物(1)中的结合基Z¹～Z⁴，在以下(I)项～(X)项中对各种键的生成方法进行说明。

(I)单键的生成

使芳基硼酸(20)与以公知方法合成的化合物(21)，在如碳酸盐水溶液及四(三苯基膦)钯之类的触媒的存在下进行反应来合成化合物(1A)。该化合物(1A)亦藉由使正丁基锂与以公知方法合成的化合物(22)反应，接着使氯化锌反应，在如二氯双(三苯基膦)钯之类的触媒的存在下使化合物(21)反应来合成。

(II)-COO-及-OCO-的生成

使正丁基锂与化合物(22)反应，接着使二氧化碳反应而获得羧酸(23)。使化合物(23)、与以公知方法合成的苯酚(24)在1，3-二环己基碳二酰亚胺(1，3-dicyclohexylcarbodiimide，DCC)与4-二甲基胺基吡啶(4-dimethylaminopyridine，DMAP)的存在下进行脱水，来合成具有-COO-的化合物(1B)。利用该方法，亦合成具有-OCO-的化合物。

(III)-CF₂O-及-OCF₂-的生成

将化合物(1B)以如劳森试剂(Lawesson′sreagent)之类的硫化剂进行处理而获得化合物(25)。将化合物(25)以氟化氢吡啶错合物及N-溴琥珀酰亚胺(N-bromosuccinimide，NBS)进行氟化，来合成具有-CF₂O-的化合物(1C)。参照M.红白等，化学研究，1992，827(M.Kuroboshietal.，Chem.Lett.，1992，827.)。化合物(1C)是将化合物(25)以(二乙基胺基)三氟化硫((diethylamino)sulfurtrifluoride，DAST)进行氟化来合成。参照W.H.布尼尔等，有机化学期刊1990，55，768(W.H.Bunnelleetal.，J.Org.Chem.1990，55，768.)。利用该方法，亦合成具有-OCF₂-的化合物。亦可利用皮尔.基尔希等，应用化学，2001，40，1480(Peer.Kirschetal.，Angew.Chem.Int.Ed.2001，40，1480.)中记载的方法来生成该些结合基。

(IV)-CH＝CH-的生成

将化合物(22)以正丁基锂进行处理后，与N，N-二甲基甲酰胺(N，N-dimethylformamide，DMF)等甲酰胺反应而获得醛(27)。使将以公知方法合成的鏻盐(26)以如第三丁醇钾之类的碱进行处理而产生的磷叶立德(phosphorusylide)，与醛(27)反应来合成化合物(1D)。由于根据反应条件而生成顺式体，故而视需要利用公知的方法使顺式体异构化为反式体。

(V)-(CH₂)₂-的生成

藉由使化合物(1D)在如钯碳之类的触媒的存在下进行氢化，来合成化合物(1E)。

(VI)-(CH₂)₄-的生成

使用鏻盐(28)代替鏻盐(26)，依据项(IV)的方法来获得具有-(CH₂)₂-CH＝CH-的化合物。将其催化氢化而合成化合物(1F)。

(VII)-C≡C-的生成

在二氯钯与卤化铜的触媒存在下，使2-甲基-3-丁炔-2-醇与化合物(22)反应后，在碱性条件下进行去保护而获得化合物(29)。在二氯双三苯基膦钯与卤化铜的触媒存在下，使化合物(29)与化合物(21)反应来合成化合物(1G)。

(VIII)-CF＝CF-的生成

将化合物(22)以正丁基锂进行处理后，使四氟乙烯反应而获得化合物(30)。使化合物(21)以正丁基锂进行处理后，与化合物(30)反应来合成化合物(1H)。

(IX)-CH₂O-或-OCH₂-的生成

将化合物(27)以硼氢化钠等还原剂进行还原而获得化合物(31)。将该化合物(31)以氢溴酸等进行卤化而获得化合物(32)。于碳酸钾等的存在下，使化合物(32)与化合物(24)反应而合成化合物(1I)。

(X)-(CH₂)₃O-或-O(CH₂)₃-的生成

使用化合物(33)代替化合物(27)，利用与前项(IX)相同的方法来合成化合物(1J)。

1-4-3合成环A¹～环A⁵的方法

关于1，4-亚苯基、1，3-二恶烷-2，5-二基、2-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、2，5-二氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基、2，3，5，6-四氟-1，4-亚苯基、嘧啶-2，5-二基、吡啶-2，5-二基等环，起始物已有市售，且合成法已众所周知。

1-4-4合成化合物(1)的方法

合成式(1)所表示的化合物的方法有多种，可适当参考本说明书实施例或文献、书籍，由市售的试剂来合成。下述列出其一例。化合物(1)的合成方法并不限定于此处所示的合成例。

首先，利用1-4-1所示的方法来准备分枝烷基的卤素衍生物(110)，进行使镁等作用于化合物(110)而得的化合物、与所对应的卤素衍生物(111)的交叉偶合反应，可获得化合物(112)。将化合物(112)转变为卤素衍生物等后，将使用钯触媒的偶合反应反复进行所需的次数，可获得中间体(114)。

以中间体(114)为起始原料，可获得各种种类的化合物(1)。

例如，藉由进一步进行与硼酸衍生物(115)的偶合反应，可获得具有单键的化合物(1)。

另外，藉由使烷基锂与二溴二氟甲烷发挥作用后，与苯酚衍生物(116)进行醚化反应，可获得具有CF₂O键的化合物(1)。

另外，使用烷基锂及干冰而转变为羧酸衍生物后，使用DCC(二环己基碳二酰亚胺)及DMAP(二甲基胺基吡啶)进行酯化反应，藉此可获得具有酯键的化合物(1)。

2化合物(2)～化合物(11)

本发明的第2态样是藉由在上述式(1)所表示的化合物即成分A中添加选自以下所示的成分B、成分C、成分D及成分E中的成分而获得的液晶组合物，与仅含成分A的组合物相比，可自由调整驱动电压、液晶相温度范围、折射率各向异性值、介电各向异性值及粘度等。

添加于成分A中的成分较佳为将以下成分混合而成的成分：包含选自由上述式(2)、式(3)及式(4)所组成组群中的至少1种化合物的成分B或包含选自由上述式(5)所组成组群中的至少1种化合物的成分C或者包含选自由上述式(6)所组成组群中的至少1种化合物的成分D或者包含选自由上述式(7)～式(10)所组成组群中的至少1种化合物的成分E或者包含选自由上述式(11)所组成组群中的至少1种化合物的成分F。

另外，本发明所使用的液晶组合物的各成分中，即便是包含各元素的同位素的类似物，其物理特性亦无大的差异，因此可使用。

上述成分B中，式(2)所表示的化合物的较佳例可列举式(2-1)～式(2-16)，式(3)所表示的化合物的较佳例可列举式(3-1)～式(3-112)，式(4)所表示的化合物的较佳例可列举式(4-1)～式(4-52)。

(式中，R²、X²表示与上述相同的定义)

该些式(2)～式(4)所表示的化合物即成分B由于介电各向异性值为正，且热稳定性或化学稳定性非常优异，因此用于制备TFT用液晶组合物的情况。本发明的液晶组合物中的成分B的含量相对于液晶组合物的总重量，适宜为1wt％～99wt％的范围，较佳为10wt％～97wt％，更佳为40wt％～95wt％。

上述式(5)所表示的化合物即成分C中的较佳例可列举式(5-1)～式(5-62)。

(该些式中，R³及X³是与上述相同的定义)

该些式(5)所表示的化合物即成分C的介电各向异性值为正，且其值非常大。藉由含有该成分C，可降低组合物驱动电压。另外，可调整粘度、调整折射率各向异性值及扩大液晶相温度范围。

相对于组合物总量，成分C的含量较佳为0.1wt％～99.9wt％的范围，更佳为10wt％～97wt％的范围，尤佳为40wt％～95wt％的范围。另外，藉由将后述的成分混合，可调整临界值电压、液晶相温度范围、折射率各向异性值、介电各向异性值及粘度等。

式(6)所表示的化合物(成分D)的较佳例分别可列举式(6-1)～式(6-6)。

(式中，R⁴及R⁵表示与上述相同的定义)

式(6)所表示的化合物(成分D)是介电各向异性值的绝对值小，且接近中性的化合物。式(6)所表示的化合物具有提高透明点等扩大光学各向同性液晶相的温度范围的效果或者调整折射率各向异性值的效果。

若增加成分D所表示的化合物的含量，则液晶组合物的驱动电压提高，粘度降低，因此只要满足液晶组合物的驱动电压的要求值，则含量越多越好。于制备TFT用液晶组合物的情况，相对于组合物总量，成分D的含量较佳为60wt％以下，更佳为40wt％以下。

为了表现出优良的特性，本发明的液晶组合物较佳为以0.1wt％～99wt％的比例含有本发明的式(1)所表示的化合物的至少1种。

本发明的液晶组合物的制备通常是利用公知的方法，例如使必需的成分在高温下溶解的方法等来制备。

3化合物(7)～化合物(11)

本发明的第3态样是藉由在成分A中添加选自以下所示的成分E及成分F中的成分而获得的液晶组合物。

添加于成分A中的成分较佳为将以下成分混合而成的成分：包含选自由上述式(7)、式(8)、式(9)及式(10)所组成组群中的至少1种化合物的成分E或者包含选自由上述式(11)所组成组群中的至少1种化合物的成分F。

另外，本发明中使用的液晶组合物的各成分即便是包含各元素的同位素的类似物，其物理特性亦无大的差异。

上述成分F中，式(7)所表示的化合物的较佳例可列举式(7-1)～式(7-8)，式(8)所表示的化合物的较佳例可列举式(8-1)～式(8-26)，式(9)所表示的化合物的较佳例可列举式(9-1)～式(9-22)，式(10)所表示的化合物的较佳例可列举式(10-1)～式(10-5)。

(式中，R⁶、X⁴表示与上述相同的定义，(F)表示氢或氟，(F，Cl)表示氢、氟或氯。)

该些式(7)～式(10)所表示的化合物即成分E由于介电各向异性值为正且非常大，热稳定性或化学稳定性非常优异，故而适合于制备TFT驱动等主动驱动用液晶组合物的情况。本发明的液晶组合物中的成分F的含量相对于液晶组合物的总重量，适宜为1wt％～99wt％的范围，较佳为10wt％～97wt％，更佳为40wt％～95wt％。另外，藉由还包含式(6)所表示的化合物(成分D)，可调整透明点及粘度。

上述式(11)所表示的化合物即成分F中的较佳例可列举式(11-1)～式(11-37)。

(该些式中，R⁷、X⁵、(F)及(F，Cl)是与上述相同的定义)

该些式(11)所表示的化合物即成分F由于介电各向异性值为正，且其值非常大，故而主要用于使以光学各向同性液晶相所驱动的元件、聚合物分散液晶显示器(polymerdispersedliquidcrystaldisplay，PDLCD)、聚合物网络液晶显示器(polymernetworkliquidcrystaldisplay，PNLCD)、聚合物稳定胆固醇液晶显示器(polymerstabilizedcholestericliquidcrystaldisplay，PSCLCD)等元件低驱动电压化的情况。藉由含有该成分G，可降低组合物的驱动电压。另外，可调整粘度、调整折射率各向异性值及扩大液晶相温度范围。进而亦可用于急峻性的改良。

相对于组合物总量，成分F的含量较佳为0.1wt％～99.9wt％的范围，更佳为10wt％～97wt％的范围，尤佳为40wt％～95wt％的范围。

4具有光学各向同性液晶相的组合物

4.1具有光学各向同性液晶相的组合物的组成

本发明的第4态样是包含式(1)所表示的化合物及手性剂的组合物，是可用于以光学各向同性液晶相所驱动的光元件的液晶组合物。液晶组合物是表现出光学各向同性的液晶相的组合物。

式(1)所表示的化合物由于透明点低，具有大的介电各向异性及大的折射率各向异性，故而其含量相对于未添加手性剂的非手性液晶组合物的总重量，可为5wt％～100wt％，较佳为5wt％～80wt％，更佳为10wt％～70wt％。

相对于液晶组合物的总重量，较佳为包含1wt％～40wt％的手性剂，尤佳为包含3wt％～25wt％的手性剂，最佳为包含5wt％～15wt％的手性剂。以该些范围包含手性剂的液晶组合物容易具有光学各向同性液晶相，故而较佳。

液晶组合物中所含的手性剂可为1种，亦可为2种以上。

4.2手性剂

光学各向同性的液晶组合物所含有的手性剂为光学活性化合物，手性剂较佳为扭转力(HelicalTwistingPower)大的化合物。扭转力大的化合物由于可减少为了获得所需的间距而必需的添加量，故而抑制驱动电压的上升，在实用上有利。具体而言，较佳为下述式(K1)～式(K5)所表示的化合物。

式(K1)～式(K5)中，R^K独立地为氢、卤素、-C≡N、-N＝C＝O、-N＝C＝S或碳数1～20的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-、-S-、-COO-或-OCO-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，该烷基中的任意的氢可经卤素所取代；A独立地为芳香族性或非芳香族性的3～8员环或碳数9以上的缩合环，该些环的任意的氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤烷基所取代，-CH₂-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；B独立地为氢、卤素、碳数1～3的烷基、碳数1～3的卤烷基、芳香族性或非芳香族性的3员环至8员环或碳数9以上的缩合环，该些环的任意的氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤烷基所取代，-CH₂-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；Z独立地为单键、碳数1～8的亚烷基，任意的-CH₂-可经-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N＝N-、-CH＝N-或-N＝CH-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，任意的氢可经卤素所取代；X为单键、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-CH₂CH₂-；mK为1～4。

该些化合物中，添加于液晶组合物中的手性剂较佳为式(K2)中所含的式(K2-1)～式(K2-8)、式(K4)中所含的式(K4-1)～式(K4-6)及式(K5)中所含的式(K5-1)～式(K5-3)。

(式中，R^K独立地为碳数3～10的烷基，该烷基中的邻接于环的-CH₂-可经-O-所取代，任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代。)

4.3光学各向同性液晶相

所谓液晶组合物具有光学各向同性，是指在宏观上，由于液晶分子排列为各向同性而表现出光学各向同性，但在微观上存在液晶秩序。“基于液晶组合物在微观上所具有的液晶秩序的间距(以下有时称为间距)”较佳为700nm以下，尤佳为500nm以下，最佳为350nm以下。

此处，所谓“非液晶各向同性相”是指通常所定义的各向同性相，即无秩序相，是即便生成局部的秩序参数不为零的区域，其原因亦是由于摇动的各向同性相。例如在向列相的高温侧表现出的各向同性相在本说明书中符合非液晶各向同性相。对于本说明书中的手性液晶，同样的定义亦适用。而且，本说明书中所谓“光学各向同性液晶相”，是表示不摇动而表现出光学各向同性液晶相的相，例如表现出血小板组织的相(狭义的蓝相)为其一例。

本发明的光学各向同性的液晶组合物中，是光学各向同性液晶相，但在偏光显微镜观察下，有时在蓝相中观测不到典型的血小板组织。因此，本说明书中，将表现出血小板组织的相称为蓝相，将包含蓝相的光学各向同性液晶相称为光学各向同性液晶相。即蓝相包含于光学各向同性液晶相中。

通常，蓝相被分类为3种(蓝相I、蓝相II、蓝相III)，该些3种蓝相全部为光学活性，且为各向同性。蓝相I或蓝相II的蓝相中观测到由来自不同晶格面的布拉格(Bragg)反射所引起的2种以上的绕射光。蓝相通常在非液晶各向同性相及手性向列相之间观测到。

所谓光学各向同性液晶相并不显示二色以上的绕射光的状态，是指未观测到在蓝相I、蓝相II中所观测到的血小板组织，大致为一面单色。不显示二色以上的绕射光的光学各向同性液晶相中，不需要达到色的明暗在面内均匀的程度。

不显示二色以上的绕射光的光学各向同性液晶相具有布拉格反射的反射光强度得到抑制，或位移至低波长侧的优点。

另外，将可见光的光反射的液晶材料中，于作为显示元件来利用的情况存在色调成为问题的情况，但不显示二色以上的绕射光的液晶中，由于反射波长向低波长位移，故而可以比狭义的蓝相(表现出血小板组织的相)更长的间距使可见光的反射消失。

本发明的光学各向同性的液晶组合物可向具有向列相的组合物中添加手性剂而获得。此时，手性剂较佳为以间距成为700nm以下的浓度来添加。此外，具有向列相的组合物包含式(1)所表示的化合物及视需要的其他成分。另外，本发明的光学各向同性的液晶组合物亦可向具有手性向列相且不具有光学各向同性液晶相的组合物中添加手性剂而获得。此外，具有手性向列相且不具有光学各向同性液晶的组合物包含式(1)所表示的化合物、光学活性化合物及视需要的其他成分。此时，光学活性化合物为了不表现出光学各向同性液晶相，较佳为以间距成为700nm以上的浓度来添加。此处，所添加的光学活性化合物可使用上述扭转力大的化合物即式(K1)～式(K5)、式(K2-1)～式(K2-8)、式(K4-1)～式(K4-6)或式(K5-1)～式(K5-3)所表示的化合物。另外，所添加的光学活性化合物亦可为扭转力并非如此大的化合物。此种光学活性化合物可列举添加于以向列相所驱动的元件(TN方式、STN方式等)用的液晶组合物中的化合物。

扭转力并非如此大的光学活性化合物的例子可列举以下的光学活性化合物(Op-1)～光学活性化合物(Op-13)。

此外，本发明的光学各向同性的液晶组合物的温度范围可藉由在向列相或手性向列相及各向同性相的共存温度范围广的液晶组合物中添加手性剂，使其表现出光学各向同性液晶相而扩大。例如，藉由将透明点高的液晶化合物与透明点低的液晶化合物混合，制备在广泛的温度范围内向列相与各向同性相的共存温度范围广的液晶组合物，再向其中添加手性剂，可制备在广泛的温度范围内表现出光学各向同性液晶相的组合物。

向列相或手性向列相与各向同性相的共存温度范围广的液晶组合物较佳为手性向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为3℃～150℃的液晶组合物，尤佳为差为5℃～150℃的液晶组合物。另外，较佳为向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为3℃～150℃的液晶组合物。

若于光学各向同性液晶相中对本发明的液晶媒体施加电场，则产生电致双折射，未必需要为克尔效应。

光学各向同性液晶相中的电致双折射由于间距越长则越大，故而只要满足其他光学特性(穿透率、绕射波长等)的要求，可藉由调整手性剂的种类及含量，将间距设定为较长，来增大电致双折射。

4.4其他成分

本发明的光学各向同性的液晶组合物亦可在不对该组合物的特性造成影响的范围内，进一步添加高分子物质等其他化合物。本发明的液晶组合物除了包含高分子物质以外，亦可包含例如二色性色素(dichroicdye)、光致变色化合物(photochromiccompound)。二色性色素的例子可列举：部花青素(merocyanine)系、苯乙烯基(styryl)系、偶氮(azo)系、偶氮次甲基(azomethine)系、氧偶氮基(azoxy)系、喹酞酮(quinophthalone)系、蒽醌(anthraquinone)系、四嗪(tetrazine)系等。

5.光学各向同性的高分子与液晶的复合材料

本发明的第5态样是包含式(1)所表示的化合物及手性剂的液晶组合物与高分子的复合材料，表现出光学各向同性。该光学各向同性的高分子与液晶的复合材料可用于以光学各向同性液晶相所驱动的光元件。此种高分子与液晶的复合材料例如是由如项[1]至项[30]所述的液晶组合物(液晶组合物CLC)及高分子所构成。

本发明的所谓“高分子与液晶的复合材料”，只要是包含液晶材料及高分子化合物此两者的复合材料，则并无特别限定，可为高分子的一部分或全部未溶解于液晶材料中的状态，亦可为高分子与液晶材料出现相分离的状态。此外，本说明书中，只要未特别提及，则向列相是指不包括手性向列相的狭义向列相。

本发明的较佳态样的光学各向同性的高分子与液晶的复合材料可在广泛的温度范围内表现出光学各向同性液晶相。另外，本发明的较佳态样的高分子与液晶的复合材料的响应速度极其迅速。另外，本发明的较佳态样的高分子与液晶的复合材料可基于该些效果而适宜用于显示元件等光元件等。

5.2高分子

本发明的复合材料亦可将光学各向同性的液晶组合物、与预先聚合而获得的高分子加以混合而制造，但较佳为藉由将成为高分子材料的低分子量单体、巨单体、寡聚物等(以下归纳而称为“单体等”)及液晶组合物CLC混合后，在该混合物中进行聚合反应而制造。本案说明书中将包含单体等及液晶组合物的混合物称为“聚合性单体与液晶的混合物”。“聚合性单体与液晶的混合物”中，可视需要，在不损及本发明效果的范围内包含后述的聚合起始剂、硬化剂、触媒、稳定剂、二色性色素或光致变色化合物等。例如，本案发明的聚合性单体与液晶的混合物中，可视需要，相对于聚合性单体100重量份而包含0.1重量份～20重量份的聚合起始剂。

聚合温度较佳为高分子与液晶的复合材料表现出高透明性及各向同性的温度。更佳为在单体与液晶材料的混合物表现出各向同性相或蓝相的温度下，且以各向同性相或光学各向同性液晶相来结束聚合。即，较佳为设为聚合后高分子与液晶的复合材料实质上不散射比可见光线更长波长侧的光且表现出光学各向同性的状态的温度。

构成本发明的复合材料的高分子的原料例如可使用低分子量的单体、巨单体、寡聚物，本说明书中所谓高分子的原料单体，是以包含低分子量的单体、巨单体、寡聚物等的含义来使用。另外，较佳为所获得的高分子具有三维交联结构的单体，因此，较佳为使用具有2个以上聚合性官能基作为高分子的原料单体的多官能性单体。聚合性的官能基并无特别限定，可列举：丙烯酰基、甲基丙烯酰基、缩水甘油基、环氧基、氧杂环丁基、乙烯基等，就聚合速度的观点而言，较佳为丙烯酰基及甲基丙烯酰基。高分子的原料单体中，若使单体中包含10wt％以上的具有两个以上具聚合性的官能基的单体，则本发明的复合材料中容易表现出高度的透明性及各向同性，因此较佳。

另外，为了获得较佳的复合材料，高分子较佳为具有液晶元部位，可将具有液晶元部位的原料单作为高分子的原料单体而用于其一部分或全部。

5.2.1具有液晶元部位的单官能性、二官能性单体

具有液晶元部位的单官能性或二官能性单体在结构上并无特别限定，例如可列举下述式(M1)或式(M2)所表示的化合物。

R^a-Y-(A^M-Z^M)_m1-A^M-Y-R^b(M1)

R^b-Y-(A^M-Z^M)_m1-A^M-Y-R^b(M2)

式(M1)中，R^a分别独立地为氢、卤素、-C≡N、-N＝C＝O、-N＝C＝S或碳数1～20的烷基，该些烷基中的任意的-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-、-COO-或-OCO-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，该些烷基中的任意的氢可经卤素或-C≡N所取代。R^b分别独立地为式(M3-1)～式(M3-7)的聚合性基。

较佳的R^a为氢、卤素、-C≡N、-CF₃、-CF₂H、-CFH₂、-OCF₃、-OCF₂H、碳数1～20的烷基、碳数1～19的烷氧基、碳数2～21的烯基及碳数2～21的炔基。特佳的R^a为-C≡N、碳数1～20的烷基及碳数1～19的烷氧基。

式(M2)中，R^b分别独立地为式(M3-1)～式(M3-7)的聚合性基。

此处，式(M3-1)～式(M3-7)中的R^d分别独立地为氢、卤素或碳数1～5的烷基，该些烷基中的任意的氢可经卤素所取代。较佳的R^d为氢、卤素及甲基。特佳的R^d为氢、氟及甲基。

另外，式(M3-2)、式(M3-3)、式(M3-4)、式(M3-7)较佳为以自由基聚合来聚合。式(M3-1)、式(M3-5)、式(M3-6)较佳为以阳离子聚合来聚合。由于均为活性聚合，故而若少量的自由基或阳离子活性种产生于反应系统内，则聚合开始。为了加速活性种的产生，可使用聚合起始剂。为了产生活性种，例如可使用光或热。

式(M1)及式(M2)中，A^M分别独立地为芳香族性或非芳香族性的5员环、6员环或碳数9以上的缩合环，但环中的-CH₂-可经-O-、-S-、-NH-或-NCH₃-所取代，环中的-CH＝可经-N＝所取代，环上的氢原子可经卤素及碳数1～5的烷基或卤化烷基所取代。较佳的A^M的具体例为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、四氢萘-2，6-二基、芴-2，7-二基或双环[2.2.2]辛烷-1，4-二基，该些环中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，任意的-CH＝可经-N＝所取代，该些环中的任意的氢可经卤素、碳数1～5的烷基或碳数1～5的卤化烷基所取代。

考虑到化合物的稳定性，和氧与氧邻接的-CH₂-O-O-CH₂-相比，较佳为氧与氧不邻接的-CH₂-O-CH₂-O-。对硫亦同样。

该些中，特佳的A^M为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、2，5-二氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基、2-甲基-1，4-亚苯基、2-三氟甲基-1，4-亚苯基、2，3-双(三氟甲基)-1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、四氢萘-2，6-二基、芴-2，7-二基、9-甲基芴-2，7-二基、1，3-二恶烷-2，5-二基、吡啶-2，5-二基及嘧啶-2，5-二基。此外，上述1，4-亚环己基及1，3-二恶烷-2，5-二基的立体构型是反式构型优于顺式构型。

2-氟-1，4-亚苯基与3-氟-1，4-亚苯基在结构上相同，因此后者未例示。该规则亦适用于2，5-二氟-1，4-亚苯基与3，6-二氟-1，4-亚苯基的关系等。

式(M1)及式(M2)中，Y分别独立地为单键或碳数1～20的亚烷基，该些亚烷基中的任意的-CH₂-可经-O-、-S-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-或-OCO-所取代。较佳的Y为单键、-(CH₂)_m2-、-O(CH₂)_m2-及-(CH₂)_m2O-(上述式中，m2为1～20的整数)。特佳的Y为单键、-(CH₂)_m2-、-O(CH₂)_m2-及-(CH₂)_m2O-(上述式中，m2为1～10的整数)。考虑到化合物的稳定性，-Y-R^a及-Y-R^b较佳为该些基团中不具有-O-O-、-O-S-、-S-O-或-S-S-。

式(M1)及式(M2)中，Z^M分别独立地为单键、-(CH₂)_m3-、-O(CH₂)_m3-、-(CH₂)_m3O-、-O(CH₂)_m3O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-(CF₂)₂-、-(CH₂)₂-COO-、-OCO-(CH₂)₂-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH＝CH-(CH₂)₂-、-(CH₂)₂-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-CH＝CH-、-CH＝CH-C≡C-、-OCF₂-(CH₂)₂-、-(CH₂)₂-CF₂O-、-OCF₂-或-CF₂O-(上述式中，m3为1～20的整数)。

较佳的Z^M为单键、-(CH₂)_m3-、-O(CH₂)_m3-、-(CH₂)_m3O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-(CH₂)₂-COO-、-OCO-(CH₂)₂-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-OCF₂-及-CF₂O-。

式(M1)及式(M2)中，m1为1～6的整数。较佳的m1为1～3的整数。当m1为1时，是具有2个6员环等环的二环化合物。当m1为2及3时，分别为三环化合物及四环化合物。例如当m1为1时，2个A^M可相同，或者亦可不同。另外，例如当m1为2时，3个A^M(或者2个Z^M)可相同，或者亦可不同。对于m1为3～6时亦同样。对于R^a、R^b、R^d、Z^M、A^M及Y亦同样。

式(M1)所表示的化合物(M1)及式(M2)所表示的化合物(M2)即便包含比同位素相对丰度的量更多的²H(重氢)、¹³C等同位素，亦具有同样的特性，因此可较佳使用。

化合物(M1)及化合物(M2)的尤佳例子为式(M1-1)～式(M1-41)及式(M2-1)～式(M2-27)所表示的化合物(M1-1)～化合物(M1-41)及化合物(M2-1)～化合物(M2-27)。该些化合物中，R^a、R^b、R^d、Z^M、A^M、Y及p的含义与本发明的态样中记载的式(M1)及式(M2)中的含义相同。

对化合物(M1-1)～化合物(M1-41)及化合物(M2-1)～化合物(M2-27)中的下述部分结构进行说明。部分结构(a1)表示任意的氢经氟所取代的1，4-亚苯基。部分结构(a2)表示任意的氢可经氟取代的1，4-亚苯基。部分结构(a3)表示任意的氢可经氟或甲基中任一者所取代的1，4-亚苯基。部分结构(a4)表示9位的氢可经甲基所取代的芴。

可视需要使用上述不具有液晶元部位的单体、以及具有液晶元部位的单体(M1)及单体(M2)以外的聚合性化合物。

为了使本发明的高分子与液晶的复合材料的光学各向同性最佳化，亦可使用具有液晶元部位且具有3个以上聚合性官能基的单体。具有液晶元部位且具有3个以上聚合性官能基的单体可适宜使用公知的化合物，例如(M4-1)～(M4-3)，更具体的例子可列举日本专利特开2000-327632号、日本专利特开2004-182949号、日本专利特开2004-59772号中记载的化合物。其中，(M4-1)～(M4-3)中，R^b、Za、Y及(F)表示与上述相同的含义。

5.2.2不具有液晶元部位且具有具聚合性的官能基的单体

不具有液晶元部位且具有具聚合性的官能基的单体例如可列举：碳数1～30的直链或分枝丙烯酸酯、碳数1～30的直链或分枝二丙烯酸酯，具有三个以上聚合性官能基的单体可列举：甘油-丙氧基化物(1PO/OH)三丙烯酸酯、季戊四醇-丙氧基化物-三丙烯酸酯、季戊四醇-三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷-乙氧基化物-三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷-丙氧基化物-三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷-三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇-四丙烯酸酯、二(季戊四醇)五丙烯酸酯、二(季戊四醇)六丙烯酸酯、三羟甲基丙烷-三丙烯酸酯等，但并不限定于该些单体。

5.2.3聚合起始剂

构成本发明的复合材料的高分子的制造中的聚合反应并无特别限定，例如进行光自由基聚合、热自由基聚合、光阳离子聚合等。

光自由基聚合中可使用的光自由基聚合起始剂的例子为：DAROCUR(注册商标)1173及DAROCUR4265(均为商品名，汽巴特殊化学(CibaSpecialtyChemicals)(股))，IRGACURE(注册商标)184、IRGACURE369、IRGACURE500、IRGACURE651、IRGACURE784、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE1300、IRGACURE1700、IRGACURE1800、IRGACURE1850及IRGACURE2959(均为商品名，汽巴特殊化学(CibaSpecialtyChemicals)(股))等。

热自由基聚合中可使用的藉由热的自由基聚合的较佳起始剂的例子为：过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化-2-乙基己酸第三丁酯、过氧化特戊酸第三丁酯、过氧化二异丁酸第三丁酯、过氧化月桂酰、2，2′-偶氮双异丁酸二甲酯(dimethyl2，2′-azobisisobutyrate，MAIB)、二第三丁基过氧化物(di-t-butylperoxide，DTBPO)、偶氮双异丁腈(azobisisobutyronitrile，AIBN)、偶氮双环己烷甲腈(azobiscyclohexanecarbonitrile，ACN)等。

光阳离子聚合中可使用的光阳离子聚合起始剂可列举二芳基碘鎓盐(diaryliodoniumsalt，以下称为“DAS”)、三芳基硫鎓盐(triarylsulfoniumsalt，以下称为“TAS”)等。

DAS可列举：二苯基碘鎓四氟硼酸盐、二苯基碘鎓六氟膦酸盐、二苯基碘鎓六氟砷酸盐、二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓三氟乙酸盐、二苯基碘鎓-对甲苯磺酸盐、二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓四氟硼酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓六氟膦酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓六氟砷酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓三氟乙酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓-对甲苯磺酸盐等。

DAS中，亦可藉由添加噻吨酮(thioxanthone)、吩噻嗪(phenothiazine)、氯噻吨酮(chlorothioxanthone)、氧杂蒽酮(xanthone)、蒽、二苯基蒽、红萤烯(rubrene)等光增感剂来提高感度。

TAS可列举：三苯基硫鎓四氟硼酸盐、三苯基硫鎓六氟膦酸盐、三苯基硫鎓六氟砷酸盐、三苯基硫鎓三氟甲磺酸盐、三苯基硫鎓三氟乙酸盐、三苯基硫鎓-对甲苯磺酸盐、三苯基硫鎓四(五氟苯基)硼酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓四氟硼酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓六氟膦酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓六氟砷酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓三氟甲磺酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓三氟乙酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓-对甲苯磺酸盐等。

光阳离子聚合起始剂的具体商品名的例子为：Cyracure(注册商标)UVI-6990、CyracureUVI-6974、CyracureUVI-6992(分别为商品名，优仕(UCC)(股))，AdekaOptomerSP-150、AdekaOptomerSP-152、AdekaOptomerSP-170、AdekaOptomerSP-172(分别为商品名，(股)艾迪科(ADEKA))，RhodorsilPhotoinitiator2074(商品名，罗迪亚日本(RhodiaJapan)(股))，IRGACURE(注册商标)250(商品名，汽巴特殊化学(CibaSpecialtyChemicals)(股))，UV-9380C(商品名，GE东芝硅酮(GEToshibaSilicone)(股))等。

5.2.4硬化剂等

构成本发明的复合材料的高分子的制造中，除了上述单体等及聚合起始剂以外，进而亦可添加1种或2种以上的其他较佳成分，例如硬化剂、触媒、稳定剂等。

硬化剂可使用通常作为环氧树脂的硬化剂来使用的先前公知的潜在性硬化剂。潜在性环氧树脂用硬化剂可列举胺系硬化剂、酚醛树脂系硬化剂、咪唑系硬化剂、酸酐系硬化剂等。胺系硬化剂的例子可列举：二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、间苯二甲胺、三甲基六亚甲基二胺、2-甲基五亚甲基二胺、二乙基胺基丙基胺等脂肪族聚胺，异佛尔酮二胺、1，3-双胺基甲基环己烷、双(4-胺基环己基)甲烷、降冰片烯二胺、1，2-二胺基环己烷、Laromin等脂环式聚胺，二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基乙烷、间亚苯基二胺等芳香族聚胺等。

酚醛树脂系硬化剂的例子可列举苯酚酚醛树脂、双酚酚醛树脂等。咪唑系硬化剂可列举：2-甲基咪唑、2-乙基己基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓-偏苯三甲酸盐等。

酸酐系硬化剂的例子可列举：四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基环己烯四甲酸二酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四甲酸二酐等。

另外，亦可进而使用为了促进具有缩水甘油基、环氧基、氧杂环丁基的聚合性化合物与硬化剂的硬化反应的硬化促进剂。硬化促进剂例如可列举：苄基二甲基胺、三(二甲基胺基甲基)苯酚、二甲基环己基胺等三级胺类，1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑类，三苯基膦等有机磷系化合物，四苯基溴化鏻等四级鏻盐类，1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯-7等或其有机酸盐等二偶氮双环烯烃类，四乙基溴化铵、四丁基溴化铵等四级铵盐类，三氟化硼、三苯基硼酸盐等硼化合物等。该些硬化促进剂可单独或者将2种以上混合使用。

另外，例如为了防止储存中的不期望的聚合，较佳为添加稳定剂。可使用业者所知的所有化合物作为稳定剂。稳定剂的代表例可列举：4-乙氧基苯酚、对苯二酚、丁基化羟基甲苯(butylatedhydroxytoluene，BHT)等。

5.3液晶组合物等的含有率

本发明的高分子与液晶的复合材料中的液晶组合物的含有率只要是复合材料可表现出光学各向同性液晶相的范围，则较佳为尽量为高含有率。其原因在于，液晶组合物的含有率高，则本发明的复合材料的电致双折射值变大。

本发明的高分子与液晶的复合材料中，相对于复合材料，液晶组合物的含有率较佳为60wt％～99wt％，尤佳为60wt％～95wt％，特佳为65wt％～95wt％。相对于复合材料，高分子的含有率较佳为1wt％～40wt％，尤佳为5wt％～40wt％，特佳为5wt％～35wt％。

5.4其他成分

本发明的高分子与液晶的复合材料亦可在不损及本发明效果的范围内包含例如二色性色素、光致变色化合物。

以下，藉由实施例来对本发明进行更详细的说明，但本发明不受该些实施例的限制。此外，只要无特别说明，则“％”是指“wt％”。

6光元件

本发明的第6态样是包含液晶组合物或高分子与液晶的复合材料(以下，有时将本发明的液晶组合物及高分子与液晶的复合材料总称为液晶媒体)的以光学各向同性液晶相所驱动的光元件。

不施加电场时，液晶媒体为光学各向同性，但若施加电场，则液晶媒体产生光学各向异性，可利用电场来光调变。

液晶显示元件的结构例可列举：如图1所示，梳型电极基板的电极是自左侧延伸的电极1与自右侧延伸的电极2交替配置的结构。于在电极1与电极2之间存在电位差的情况，可在如图1所示的梳型电极基板上提供上方向与下方向的2个方向的电场存在的状态。

[实施例]

所得的化合物是根据¹H-核磁共振(¹H-nuclearmagneticresonance，¹H-NMR)分析所获得的核磁共振光谱、气相层析法(gaschromatography，GC)分析所获得的气相层析图等来鉴定，因此首先对分析方法进行说明。

¹H-NMR分析：测定装置是使用DRX-500(布鲁克拜厄斯宾(BrukerBioSpin)(股)公司制造)。测定是将实施例等中制造的样品溶解于CDCl₃等样品可溶的重氢化溶剂中，于室温下以500MHz、累计次数为24次的条件进行。此外，所得的核磁共振光谱的说明中，s是指单重峰，d是指双重峰，t是指三重峰，q是指四重峰，m是指多重峰。另外，化学位移δ值的零点的基准物质是使用四甲基硅烷(tetramethylsilane，TMS)。

GC分析：测定装置是使用岛津制作所制造的GC-14B型气相层析仪。管柱是使用岛津制作所制造的毛细管柱CBP1-M25-025(长度为25m，内径为0.22mm，膜厚为0.25μm；固定液相为二甲基聚硅氧烷；无极性)。载体气体是使用氦气，流量调整为1ml/min。将试料气化室的温度设定为300℃，将检测器(火焰离子检测器，flameionizationdetector，FID)部分的温度设定为300℃。

试料是溶解于甲苯中，制备成1wt％的溶液，将所得的溶液1μl注入至试料气化室中。

记录计是使用岛津制作所制造的C-R6A型色谱仪组件(Chromatopac)或其同等品。所得的气相层析图中显示与成分化合物对应的峰值的保持时间及波峰的面积值。

此外，试料的稀释溶剂例如可使用氯仿、己烷。另外，管柱亦可使用安捷伦科技公司(AgilentTechnologiesInc.)制造的毛细管柱DB-1(长度为30m，内径为0.32mm，膜厚为0.25μm)、安捷伦科技公司(AgilentTechnologiesInc.)制造的HP-1(长度为30m，内径为0.32mm，膜厚为0.25μm)、瑞斯泰克公司(RestekCorporation)制造的Rtx-1(长度为30m，内径为0.32mm，膜厚为0.25μm)、SGE国际公司(SGEInternationalPty.Ltd)制造的BP-1(长度为30m，内径为0.32mm，膜厚为0.25μm)等。

气相层析图中的波峰的面积比相当于成分化合物的比例。通常，分析样品的成分化合物的重量百分率与分析样品的各波峰的面积百分率不完全相同，但于本发明中使用上述管柱的情况，由于实质上修正系数为1，故而分析样品中的成分化合物的重量百分率与分析样品中的各波峰的面积百分率大致对应。其原因在于，成分的液晶化合物中的修正系数并无大的差异。为了根据气相层析图来更正确地求出液晶组合物中的液晶化合物的组成比，而使用藉由气相层析图的内部标准法。对经正确秤量一定量的各液晶化合物成分(被检成分)及成为基准的液晶化合物(基准物质)同时进行气相层析测定，预先算出所得被检成分的波峰与基准物质的波峰的面积比的相对强度。若使用各成分相对于基准物质的波峰面积的相对强度来修正，则可根据气相层析分析来更正确地求出液晶组合物中的液晶化合物的组成比。

液晶化合物等的物性值的测定试料

作为测定液晶化合物的物性值的试料，有将化合物其本身作为试料的情况、将化合物与母液晶混合而作为试料的情况此2种。

于使用将化合物与母液晶混合而成的试料的后者情况，是利用以下方法进行测定。首先，将所得的液晶化合物15wt％与母液晶85wt％加以混合而制作试料。接着，根据所得的试料的测定值，依据基于下述计算式的外推法来计算出外推值。将该外推值作为该化合物的物性值。

<外推值>＝(100×<试料的测定值>-<母液晶的重量百分率>×<母液晶的测定值>)/<液晶化合物的重量百分率>

即便液晶化合物与母液晶的比例为上述比例，亦于层列相或结晶在25℃下析出的情况，将液晶化合物与母液晶的比例以10wt％∶90wt％、5wt％∶95wt％、1wt％∶99wt％的顺序变更，以层列相或结晶在25℃下不析出的组成来测定试料的物性值，依据上述式来求出外推值，将其作为液晶化合物的物性值。

用于测定的母液晶存在各种种类，例如，母液晶A的组成(wt％)为如下所述。

母液晶A：

液晶化合物等的物性值的测定方法

物性值的测定是利用后述方法来进行。该些测定方法多为日本电子机械工业会规格(StandardofElectricIndustriesAssociationofJapan)EIAJ·ED-2521A中记载的方法或将其修饰而成的方法。另外，用于测定的TN元件并未安装TFT。

测定值中，于将液晶化合物其本身作为试料的情况，将所得的值记载为实验资料。于将液晶化合物与母液晶的混合物用作试料的情况，将外推法中获得的值记载为实验资料。

相结构及相转移温度(℃)：利用以下(1)及(2)的方法进行测定。

(1)于具备偏光显微镜的熔点测定装置的加热板(梅特勒(Mettler)公司，FP-52型加热台)上放置化合物，一边以3℃/min的速度加热一边以偏光显微镜观察相状态及其变化，来确定液晶相的种类。

(2)使用珀金埃尔默(PerkinElmer)公司制造的扫描热量计DSC-7系统或钻石(Diamond)DSC系统，以3℃/min的速度升降温，藉由外推来求出伴随试料的相变化的吸热波峰或发热波峰的起始点(onset)，来决定相转移温度。

以下，结晶表示为K，于进一步区分结晶的情况，分别表示为K₁或K₂。另外，层列相表示为Sm，向列相表示为N。液体(各向同性)表示为I。层列相中，于区分层列B相或层列A相的情况，分别表示为SmB或SmA。BP表示蓝相或光学各向同性液晶相。2相的共存状态有时以(N^*+I)、(N^*+BP)的形式表述。具体而言分别为，(N^*+I)表示非液晶各向同性相与手性向列相共存的相，(N^*+BP)表示BP相或光学各向同性液晶相与手性向列相共存的相。Un表示不为光学各向同性的未确认的相。作为相转移温度的表述，例如所谓“K50.0N100.0I”，表示由结晶至向列相的相转移温度(KN)为50.0℃，由向列相至液体的相转移温度(NI)为100.0℃。其他表述亦同样。

向列相的上限温度(T_NI；℃)：于具备偏光显微镜的熔点测定装置的加热板(梅特勒(Mettler)公司，FP-52型加热台)上放置试料(液晶化合物与母液晶的混合物)，一边以1℃/min的速度加热一边观察偏光显微镜。将试料的一部分由向列相变化为各向同性液体时的温度作为向列相的上限温度。以下，有时将向列相的上限温度仅简称为“上限温度”。

低温相容性：制作将母液晶与液晶化合物以液晶化合物成为20wt％、15wt％、10wt％、5wt％、3wt％及1wt％的量的方式混合而成的试料，将试料放入玻璃瓶中。将该玻璃瓶在-10℃或-20℃的冷冻器中保管一定期间后，观察结晶或层列相是否析出。

黏度(η；于20℃下测定；mPa·s)：使用E型粘度计来测定液晶化合物与母液晶的混合物。

折射率各向异性(Δn)：测定是在25℃的温度下，使用波长589nm的光，利用在接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计来进行。将主棱镜的表面向一方向摩擦后，将试料(液晶化合物与母液晶的混合物)滴下于主棱镜上。折射率(n//)是在偏光的方向与摩擦的方向平行时测定。折射率(n⊥)是在偏光的方向与摩擦的方向垂直时测定。折射率各向异性(Δn)的值是根据Δn＝n//-n⊥的式子来计算出。

介电各向异性(Δε；于25℃下测定)：于2片玻璃基板的间隔(间隙)约为9μm、且扭转角为80度的液晶单元中放入试料(液晶化合物与母液晶的混合物)。对该单元施加20伏特，测定液晶分子的长轴方向的介电常数(ε//)。施加0.5伏特，测定液晶分子的短轴方向的介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是根据Δε＝ε//-ε⊥的式子来计算出。

间距(P；于25℃下测定；nm)

间距长是使用选择反射来测定(液晶便览第196页，2000年发行，丸善)。关于选择反射波长λ，关系式<n>p/λ＝1成立。此处，<n>表示平均折射率，是由下式获得。<n>＝{(n_// ²+n_⊥ ²)/²}^1/2。选择反射波长是以显微分光光度计(日本电子(股)，商品名MSV-350)来测定。藉由将所得的反射波长除以平均折射率而求出间距。在比可见光更长波长区域具有反射波长的胆固醇液晶的间距，在光学活性化合物浓度低的区域与光学活性化合物的浓度的倒数成比例，因此测定数点在可见光区域具有选择反射波长的液晶的间距长，利用直线外推法来求出。“光学活性化合物”相当于本发明中的手性剂。

[实施例1]

化合物(S1)的合成

(式(1-1-2i)中，R^1a为C₄H₉，R^1b为氢，L¹为氢，L²、L³及L⁴为氟，Y¹为-CF₃的化合物。)

首先，下述列出中间原料的化合物(S1-03)及化合物(S1-07)的合成流程。

(第1-1段)化合物(S1-03)的合成

于氮气流下，将1-溴-3-氟-4-碘苯(S1-01)(21.5g，71.6mmol)、3，5-二氟-苯基硼酸(S1-02)(11.3g，71.6mmol)、二氯(双三苯基膦)钯(0.503g，0.716mmol)、三苯基膦(0.375g，1.43mmol)、碳酸钾(14.8g，107mmol)、四丁基溴化铵(5.71g，17.9mmol)、乙醇(100mL)及甲苯(100mL)的混合溶液，于80℃下加热搅拌6小时。将反应液倒入水中，利用甲苯(300mL)萃取2次，以水清洗3次后，将有机相减压浓缩。其后，利用硅胶管柱层析法(溶剂：庚烷)将残渣纯化，获得化合物(S1-03)(15.8g，55.1mmol，产率：77％)。

(第1-2段)化合物(S1-06)的合成

于氮气流下，向2-甲基-己酸(S1-04)(54.1g，413mmol)的甲醇(150mL)溶液中添加98％浓硫酸(1.0mL)，于70℃下加热搅拌2小时。将反应液倒入水中，利用二乙醚(300mL)萃取2次，以碳酸氢钠水清洗1次，以水清洗3次后，将有机相在常压下浓缩，获得化合物(S1-05)(42.6g，296mmol，产率：72％)。

于氮气流下，向氢化锂铝(lithiumaluminumhydride，LAH)(7.88g，207mmol)及THF(50mL)的混合液中，于0℃～10℃下缓缓滴下先前获得的化合物(S1-05)(42.6g，296mmol)/THF(150mL)溶液，于上述温度下搅拌2小时。向反应液中于0℃下滴下添加1N-硫酸水溶液后，倒入水中，利用乙酸乙酯(500mL)进行萃取，以水清洗3次后，将有机相在常压下浓缩，获得化合物(S1-06)(33.6g，290mmol，产率：98％)。

(第1-3段)化合物(S1-07)的合成

于氮气流下，向前段所得的化合物(S1-06)(30.0g，259mmol)、三苯基膦(84.8g，323mmol)的二氯甲烷(200mL)的混合溶液中，于0℃下缓慢滴下四溴化碳(129g，388mmol)/二氯甲烷溶液，于常温下搅拌30分钟。将反应液倒入水中，添加二氯甲烷(500mL)，以水清洗3次后，将有机相于常压下浓缩。利用硅胶管柱层析法(溶剂：正戊烷)将残渣纯化，获得化合物(S1-07)(33.4g，186mmol，产率：72％)。

接着，使用所得的化合物(S1-03)及化合物(S1-07)，依据下述流程来合成化合物(S1)。

(第1-4段)化合物(S1-08)的合成

于氮气流下，向镁(3.39g，140mmol)及THF(10mL)的混合液中，缓缓滴下前段所得的化合物(S1-07)(25.0g，140mmol)/THF(100mL)溶液，一边将系统内保持在20℃～30℃，一边制备格任亚试剂。于另一容器中，准备第1-1段中获得的化合物(S1-03)(26.7g，93.1mmol)、二氯{双(二苯基膦基)二茂铁}钯(0.760g，0.931mmol)及THF(200mL)的混合溶液，于30℃下缓缓滴下先前获得的格任亚试剂，于50℃下加热搅拌6小时。将反应液倒入1N-HCl水溶液中，利用甲苯(400mL)萃取2次，以水清洗3次，以碳酸氢钠水清洗1次后，将有机相减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(溶剂：正庚烷)将残渣纯化，获得化合物(S1-08)(24.5g，80.0mmol，产率：86％)。

(第1-5段)化合物(S1-09)的合成

于氮气流下，向前段所得的化合物(S1-08)(24.5g，80.0mmol)的THF(150mL)溶液中，于-60℃下缓缓滴下正丁基锂/己烷溶液(1.67mol/L)(52.7mL，88.1mmol)，于上述温度下搅拌1小时。进而，向系统内缓缓滴下碘(22.3g，88.1mmol)/THF(100mL)溶液，于上述温度下搅拌2小时。将反应液倒入水中，利用甲苯(300mL)萃取2次，以水清洗3次，以硫代硫酸钠水溶液清洗1次后，将有机相减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(溶剂：正庚烷)将残渣纯化，获得化合物(S1-09)(27.6g，63.9mmol，产率：80％)。

(第1-6段)化合物(S1-10)的合成

于氮气流下，将前段所得的化合物(S1-09)(27.6g，63.9mmol)、3，5-二氟苯基硼酸(10.6g，67.1mmol)、碳酸钾(35.3g，256mmol)、四(丁基铵)溴化物(6.17g，19.2mmol)的甲苯(100mL)/乙醇(100mL)/水(10mL)的混合溶液，于70℃下加热搅拌3小时。将反应液倒入水中，添加甲苯(300mL)，以水清洗3次，以碳酸氢钠水清洗1次后，将有机相减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(溶剂：正庚烷)将残渣纯化，获得化合物(S1-10)(23.5g，56.2mmol，产率：88％)。

(第1-7段)化合物(S1-11)的合成

于氮气流下，向前段所得的化合物(S1-10)(23.2g，55.5mmol)的THF(150mL)溶液中，于-40℃下缓缓滴下正丁基锂/己烷溶液(1.67mol/L)(34.9mL，58.3mmol)，于上述温度下搅拌1小时。接着，于上述温度下向系统内缓缓滴下二溴二氟甲烷(12.8g，61.1mmol)/THF(50mL)溶液，一边慢慢恢复至常温一边搅拌1小时。将反应液倒入水中，利用甲苯(300mL)进行萃取，以水清洗3次后，将有机相减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(溶剂：甲苯/正庚烷＝1/5(体积比))将残渣纯化，获得化合物(S1-11)与化合物(S1-11′)的混合物(27.6g(75％)，37.8mmol，产率：68％)。下一反应中将混合物直接使用。

(第1-8段)化合物(S1)的合成

于氮气流下，将前段所得的化合物(S1-11)与化合物(S1-11′)的混合物(5.00g(75％)，6.40mmol)、碳酸钾(1.85g，13.4mmol)、四丁基溴化铵(0.206g，0.640mmol)的DMF(50mL)混合溶液，于40℃下加热搅拌30分钟。其后，向系统内缓缓添加3，5-二氟-4-三氟甲基苯酚(S1-12)(1.33g，6.72mmol)，于80℃下加热搅拌5小时。将反应液倒入水中，利用甲苯(100mL)进行萃取，以水清洗3次，以碳酸氢钠水清洗2次后，将有机相减压浓缩。将残渣藉由硅胶管柱层析法(溶剂：甲苯/正庚烷＝1/5(体积比))、进而再结晶过滤(溶剂：乙醇/乙酸乙酯＝1/1(体积比))来纯化，获得最终目标物的化合物(S1)(1.50g，2.26mmol，产率：35％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·72.8(SmA·56.9·N·69.1)·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)0.893(d，3H)，0.905(t，3H)，1.02-1.37(m，6H)，1.75(m，1H)，2.40(dd，1H)，2.69(dd，1H)，6.98-7.05(m，4H)，7.22(d，2H)，7.26(d，2H)，7.36(dd，1H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-56.8(t，3F)，-62.5(t，2F)，-108.8(m，2F)，-111.3(dt，2F)，-114.7(d，2F)，-118.7(dd，1F)

液晶化合物(S1)的物性

将上述记载为母液晶A的4种化合物加以混合，制备具有向列相的母液晶A。该母液晶A的物性为如下所述。

上限温度(T_NI)＝71.7℃；介电各向异性(Δε)＝11.0；折射率各向异性(Δn)＝0.137。

制备包含85wt％的母液晶A及15wt％的实施例1中获得的化合物(S1)的液晶组合物AS1。测定所得液晶组合物AS1的物性值，外推出测定值，藉此算出液晶化合物(S1)的物性的外推值。其值为如下所述。

上限温度(T_NI)＝35.0℃；介电各向异性(Δε)＝57.4；折射率各向异性(Δn)＝0.144。

根据上述情况可知，液晶化合物(S1)是除了表现出低熔点以外，具有与其他液晶化合物的优异相容性，且介电各向异性(Δε)及折射率各向异性(Δn)大的化合物。

[实施例2]

化合物(S2)的合成

(式(1-1-2i)中，R^1a为C₄H₉，R^1b为CH₃、L¹为氢，L²、L³及L⁴为氟，Y¹为-CF₃的化合物。)

1-溴-3-乙基庚烷(S2-07)已有市售。列出化合物(S2)的合成流程。

(第2-1段)化合物(S2-08)的合成

藉由进行与实施例1的(第1-4段)相同的操作，使用化合物(S2-07)(5.04g，26.1mmol)，进行相同的操作，而获得化合物(S2-08)(4.64g，14.5mmol，产率：55％)。

(第2-2段)化合物(S2)的合成

藉由进行与实施例1的(第1-5段)～(第1-8段)相同的操作，由前段所得的化合物(S2-08)(4.64g，14.5mmol)而获得化合物(S2)(1.20g，1.77mmol，整体产率：12％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·64.5·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)0.897(d，3H)，0.902(t，3H)，1.25-1.36(m，8H)，1.61(m，1H)，2.58(m，2H)，6.98-7.06(m，4H)，7.22(d，2H)，7.26(d，2H)，7.35(dd，1H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-56.8(t，3F)，-62.5(t，2F)，-108.8(m，2F)，-111.2(dt，2F)，-114.8(d，2F)，-118.7(dd，1F)

[实施例3]

化合物(S3)的合成

(式(1-1-1i)中，R^1a为C₄H₉，R^1b为氢，L¹为氢，L²、L³及L⁴为氟，Y¹为-CF₃的化合物。)

依据下述流程来合成化合物(S3)。

(第3-1段)化合物(S3-03)的合成

于氮气流下，向羧酸衍生物(S3-01)(30.0g，195mmol)的甲苯(100mL)溶液中添加吡啶(0.3mL)，一边将系统内保持在40℃～50℃，一边缓缓添加亚硫酰氯(25.5g，214mmol)，于上述温度下加热搅拌30分钟。将反应液直接减压浓缩而获得化合物(S3-02)(32.0g，185mmol)。

于氮气流下，向前段所得的化合物(S3-02)(32.0g，185mmol)、乙酰丙酮铁(III)(0.960g)的THF(250mL)溶液中，于-30℃下缓缓滴下正丁基溴化镁/THF溶液(0.91mol/L)(224mL，204mmol)，于上述温度下搅拌3小时。将反应液倒入1N-HCl水溶液中，利用甲苯(600mL)进行萃取，以水清洗3次，以碳酸氢钠水清洗1次，将有机相减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(溶剂：甲苯/正庚烷＝1/1(体积比))将残渣纯化，获得化合物(S3-03)(25.0g，128mmol，产率：66％)。

(第3-2段)

于氮气流下，向前段所得的化合物(S3-03)(20.2g，104mmol)的甲苯(100mL)溶液中，于-10℃～0℃下缓缓滴下Tebbe试剂(0.5mol/L)(250mL，125mmol)，于0℃下搅拌20小时。将反应液倒入水中，添加二乙醚(100mL)，以水清洗3次，将有机相减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(溶剂：正庚烷)将残渣纯化，获得化合物(S3-04)(9.00g，47mmol，产率：45％)。

(第3-3段)

于氮气流下，向前段所得的化合物(S3-04)(1.40g，7.29mmol)的THF(50mL)溶液中，于-60℃下缓缓滴下第二丁基锂/环己烷溶液(1.07mol/L)(14.0mL，14.9mmol)，于上述温度下搅拌1小时。接着，缓缓滴下碘(2.04g，8.02mmol)/THF(10mL)溶液，一边慢慢恢复至常温一边搅拌1小时。将反应液倒入水中，利用甲苯(100mL)进行萃取，以水清洗3次，以硫代硫酸钠水溶液清洗2次，将有机相减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(溶剂：正庚烷)将残渣纯化，获得化合物(S3-05)(1.80g，5.92mmol，产率：81％)。

(第3-4段)

于氮气流下，将前段所得的化合物(S3-05)(1.80g，5.92mmol)、3，5-二氟苯基硼酸(S1-02)(0.982g，6.22mmol)、碳酸钾(3.27g，23.7mmol)、四丁基溴化铵(0.191g，0.592mmol)及Pd/C(NX类型)(0.10g)的乙醇(10mL)/甲苯(10mL)溶液，于70℃下加热搅拌3小时。将反应液倒入水中，添加甲苯(100mL)，以水清洗3次，以碳酸氢钠水清洗1次，将有机相减压浓缩。利用硅胶管柱层析法(溶剂：正庚烷)将残渣纯化，获得化合物(S3-06)(1.40g，4.60mmol，产率：78％)。

(第3-5段)

藉由进行与实施例1的(第1-5段)～(第1-8段)完全相同的操作，而由前段所得的化合物(S3-06)(1.40g，4.60mmol)来获得化合物(S3)(0.40g，0.604mmol，整体产率：13％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·59.2·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)0.905(t，3H)，1.31(m，2H)，1.44(m，2H)，2.00(t，2H)，3.38(s，2H)，4.79(s，1H)，4.90(d，1H)，7.00(d，2H)，7.05(dd，1H)，7.09(dd，1H)，7.22(d，2H)，7.27(d，2H)，7.38(dd，1H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-56.8(t，3F)，-62.5(t，2F)，-108.8(m，2F)，-111.2(dt，2F)，-114.7(d，2F)，-118.4(dd，1F)

液晶化合物(S3)的物性

制备包含85wt％的母液晶A及15wt％的实施例3中获得的化合物(S3)的液晶组合物AS3。测定所得液晶组合物AS3的物性值，外推出测定值，藉此算出液晶化合物(S3)的物性的外推值。其值为如下所述。

上限温度(T_NI)＝-9.60℃；介电各向异性(Δε)＝49.7；折射率各向异性(Δn)＝0.124。

根据上述情况可知，液晶化合物(S3)是除了表现出低熔点以外，具有与其他液晶化合物的优异相容性，且介电各向异性(Δε)及折射率各向异性(Δn)大的化合物。

[实施例4]

化合物(S4)的合成

(式(1-1-1i)中，R^1a为CH₃，R^1b为氢，L¹为氢，L²、L³及L⁴为氟，Y¹为-CF₃的化合物。)依据下述流程来合成化合物(S4)。

(第4-1段)

以实施例1的(第3-1段)中获得的化合物(S3-02)(3.38g，19.6mmol)为起始原料，于(第3-2段)中，使用甲基溴化镁代替丁基溴化镁，除此以外进行完全相同的操作，藉此获得化合物(S4-03)(2.08g，13.7mmol，产率：70％)。

(第4-2段)

藉由进行与实施例3的(第3-3段)～(第3-5段)完全相同的操作，而由前段所得的化合物(S4-03)(2.08g，13.7mmol)来获得化合物(S4-06)(1.83g，7.00mmol，整体产率：51％)。

(第4-3段)

藉由进行与实施例1的(第1-5段)～(第1-8段)完全相同的操作，而由前段所得的化合物(S4-06)(1.83g，7.00mmol)来获得化合物(S4)(0.890g，1.47mmol，整体产率：21％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·89.4·C·93.0·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)1.72(s，3H)，3.37(s，2H)，4.80(d，1H)，4.90(s，1H)，7.00(d，2H)，7.06(dd，1H)，7.09(dd，1H)，7.22(d，2H)，7.27(d，2H)，7.38(dd，1H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-56.7(t，3F)，-62.4(t，2F)，-108.7(m，2F)，-111.2(dt，2F)，-114.5(d，2F)，-118.3(dd，1F)

[实施例5]

化合物(S5)的合成

(式(1-2-2f)中，R^1a为C₄H₉，R^1b为氢，L¹为氢，L²、L³、L⁴及L⁵为氟，Y¹为氟的化合物。)

依据下述流程来合成化合物(S5)。

以实施例1的(第1-7段)中获得的化合物(S1-11)与化合物(S1-11′)的混合物(4.00g(75％)，5.48mmol)作为起始原料，于(第1-8段)中，使用化合物(S5-01)(1.39g，5.76mmol)代替化合物(S1-12)，除此以外，利用完全相同的方法，获得化合物(S5)(1.20g，1.69mmol，整体产率：29％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·77.4·N·165.0·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)0.894(d，3H)，0.905(t，3H)，1.19-1.40(m，6H)，1.76(m，1H)，2.41(dd，1H)，2.69(dd，1H)，6.99(d，1H)，7.04(d，1H)，7.15-7.29(m，8H)，7.37(m，2H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-61.8(t，2F)，-111.3(dt，2F)，-111.4(d，2F)，-114.9(dd，1F)，-118.7(dd，1F)，-134.7(dd，2H)，-161.7(tt，1H)

液晶化合物(S5)的物性

将上述记载为母液晶A的4种化合物加以混合，制备具有向列相的母液晶A。该母液晶A的物性为如下所述。

上限温度(T_NI)＝71.7℃；介电各向异性(Δε)＝11.0；折射率各向异性(Δn)＝0.137。

制备包含85wt％的母液晶A及15wt％的实施例5中获得的化合物(S5)的液晶组合物AS5。测定所得液晶组合物AS5的物性值，外推出测定值，藉此算出液晶化合物(S5)的物性的外推值。其值为如下所述。

上限温度(T_NI)＝91.0℃；介电各向异性(Δε)＝52.9；折射率各向异性(Δn)＝0.190。

根据上述情况可知，液晶化合物(S5)是除了表现出低熔点以外，具有与其他液晶化合物的优异相容性，且介电各向异性(Δε)及折射率各向异性(Δn)大的化合物。

[实施例6]

化合物(S6)的合成

(式(1-2-2f)中，R^1a为C₄H₉，R^1b为氢，L¹为氢，L²、L³、L⁴及L⁵为氟，Y¹为-CF₃的化合物。)

依据下述流程来合成化合物(S6)。

以实施例5的(第1-7段)中获得的化合物(S1-11)与化合物(S1-11′)的混合物(4.00g(75％)，5.48mmol)为起始原料，于(第1-8段)中，使用化合物(S6-01)(1.57g，5.37mmol)代替化合物(S1-12)，除此以外，利用完全相同的方法，获得化合物(S6)(1.05g，1.38mmol，整体产率：26％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·116.4·SmA·135.2·N·169.1·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)0.891(d，3H)，0.907(t，3H)，1.16-1.40(m，6H)，1.76(m，1H)，2.41(dd，1H)，2.69(dd，1H)，6.99(dd，1H)，7.04(dd，1H)，7.21-7.28(m，8H)，7.37(t，1H)，7.45(t，1H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-56.8(t，3F)，-61.8(t，2F)，-111.1(m，2F)，-111.3(dt，2F)，-114.1(dd，1F)，-114.8(d，2H)，-118.7(dd，1H)

[实施例7]

化合物(S7)的合成

(式(1-1-2i)中，R^1a为乙基，R^1b为氢，L¹为氢，L²、L³及L⁴为氟，Y¹为-CF₃的化合物。)

依据下述流程来合成化合物(S7)。

藉由进行与实施例1相同的操作，而由化合物(S7-01)来获得化合物(S7)(2.50g，3.93mmol，产率：11％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·84.5(N·69.9)·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)0.893(d，3H)，0.939(t，3H)，1.02-1.25(m，1H)，1.38-1.46(m，1H)，1.67-1.72(m，1H)，2.42(dd，1H)，2.69(dd，1H)，6.98-7.06(m，4H)，7.22(d，2H)，7.26(d，2H)，7.36(dd，1H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-56.8(t，3F)，-62.5(t，2F)，-108.8(m，2F)，-111.2(dt，2F)，-114.7(d，2F)，-118.7(dd，1F)

[实施例8]

化合物(S8)的合成

(式(1-2-3f)中，R^1a为C₃H₇，R^1b为氢，L¹为氢，L²、L³、L⁴及L⁵为氟，Y¹为氟的化合物。)

依据下述流程来合成化合物(S8)。

藉由进行与实施例1的(第1-1段)～(第1-7段)相同的操作，而由化合物(S8-01)来获得化合物(S8-06)(7.0g，12.8mmol)。

接着，藉由进行与实施例5相同的操作，而由化合物(S8-04)来获得化合物(S8)(3.17g，4.48mmol，产率：35％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·95.5·SA·102.2·N·153.1·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)0.902(t，3H)，0.950(d，3H)，1.16-1.51(m，6H)，1.63-1.67(m，1H)，2.60-2.73(m，2H)，7.03(dd，1H)，7.08(dd，1H)，7.16-7.26(m，8H)，7.36(dd，1H)，7.39(dd，1H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-61.7(t，2F)，-111.2(dt，2F)，-114.7(d，2F)，-114.9(dd，1F)，-118.5(dd，1F)，-134.7(dd，2F)，-161.8(tt，1F)

[实施例9]

化合物(S9)的合成

(式(1-2-5f)中，R^1a为乙基，R^1b为氢，L¹为氢，L²、L³、L⁴及L⁵为氟，Y¹为氟的化合物。)

依据下述流程来合成化合物(S9)。

藉由进行与实施例1的(第1-1段)～(第1-7段)相同的操作，而由化合物(S9-01)来获得化合物(S9-06)(7.5g，13.7mmol)。

接着，藉由进行与实施例5相同的操作，而由化合物(S8-04)来获得化合物(S8)(3.55g，5.01mmol，产率：36％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·93.6·(SA·64.2)·N·163.0·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)0.870(t，3H)，0.871(d，3H)，1.14-1.22(m，2H)，1.32-1.40(m，3H)，1.59-1.71(m，2H)，2.61-2.68(m，2H)，7.03(dd，1H)，7.09(dd，1H)，7.16-7.26(m，8H)，7.36(dd，1H)，7.39(dd，1H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-61.8(t，2F)，-111.2(dt，2F)，-114.7(d，2F)，-114.9(dd，1F)，-118.5(dd，1F)，-134.7(dd，2F)，-161.7(tt，1F)

[实施例10]

化合物(S10)的合成

(式(1-2-7f)中，R^1a为甲基，R^1b为C₅H₁₁，L¹为氢，L²、L³、L⁴及L⁵为氟，Y¹为氟的化合物。)

依据下述流程来合成化合物(S10)。

化合物(S10-04)已有市售。藉由进行与实施例5相同的操作，而由化合物(S10-04)来获得化合物(S10)(2.00g，2.82mmol，产率：33％)。该化合物的相转移温度(℃)为C·115.4·N·176.6·I。

¹H-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)0.871(t，3H)，1.18-1.26(m，6H)，1.27(d，3H)，1.57-1.60(m，2H)，2.74(m，1H)，7.02(dd，1H)，7.08(dd，1H)，7.16-7.27(m，8H)，7.37(dd，1H)，7.39(dd，1H)

¹⁹F-NMR(CDCl₃)：δ(ppm)-61.8(t，2F)，-111.3(dt，2F)，-114.8(d，2F)，-114.9(dd，1F)，-118.3(dd，1F)，-134.7(dd，2F)，-161.7(tt，1F)

[比较例]

专利文献中所含的化合物(ref.01)～化合物(ref.03)的相转移温度(℃)如下所述。

本案化合物(S1)与其类似化合物(ref.01)及化合物(ref.02)相比较，可知熔点约低20℃。

同样，本案化合物(S3)与其类似化合物(ref.01)及化合物(ref.02)相比较，可知熔点约低32℃。

同样，本案化合物(S5)与其类似化合物(ref.03)相比较，可知熔点约低17℃。

(本案发明的组合物)

本发明中，液晶组合物的特性值的测定可依据下述方法来进行。该些方法多为日本电子机械工业会规格(StandardofElectricIndustriesAssociationofJapan)EIAJ·ED-2521A中记载的方法或将其修饰而成的方法。用于测定的TN元件上未安装TFT。

向列相的上限温度(NI；℃)：于具备偏光显微镜的熔点测定装置的加热板上放置试料，以1℃/min的速度加热。测定试料的一部分由向列相变化为各向同性液体时的温度。有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”。

向列相的下限温度(T_C；℃)：将具有向列相的试料在0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷冻器中保管10天后，观察液晶相。例如，试料于-20℃下为向列相的状态，而于-30℃下变化为结晶(或层列相)时，将T_C记载为≤-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。

光学各向同性液晶相的转移温度：于具备偏光显微镜的熔点测定装置的加热板放置试料，于正交尼科耳(crossednicol)的状态下，首先升温至试料成为非液晶各向同性相的温度后，以1℃/min的速度降温，完全表现出手性向列相或光学各向同性液晶相。测定该降温过程中的相转移的温度，接着以1℃/min的速度升温，测定该升温过程中的相转移的温度。本发明中，只要无特别说明，则将升温过程中的相转移的温度作为相转移温度。于光学各向同性液晶相中在正交尼科耳下以暗视野难以判别相转移温度的情况，将偏光板自正交尼科耳的状态偏移1°～10°而测定相转移温度。

黏度(η；于20℃下测定；mPa·s)：测定时使用E型粘度计。

旋转粘度(γ1；于25℃下测定；mPa·s)：

1)介电各向异性为正的试料：测定是依据M.依玛等人，分子晶体和液晶，259册，37(1995)(M.Imaietal.，MolecularCrystalsandLiquidCrystals)，Vol.259，37(1995))中记载的方法。向扭转角为0°、且2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm的TN元件中放入试料。在16伏特至19.5伏特的范围内以0.5伏特为单位对TN元件阶段性地施加。不施加电压0.2秒后，以仅1个矩形波(矩形脉波，0.2秒)及不施加(2秒)的条件反复施加。测定藉由该施加而产生的暂态电流(transientcurrent)的峰值电流(peakcurrent)及峰值时间(peaktime)。根据该些测定值及M.Imai等人的论文第40页的计算式(8)来获得旋转粘度的值。该计算所必需的介电各向异性的值是利用该旋转粘度的测定所使用的元件，以下述介电各向异性的测定方法来求出。

2)介电各向异性为负的试料：测定是依据M.依玛等人，分子晶体和液晶，259册，37(1995)(M.Imaietal.，MolecularCrystalsandLiquidCrystals，Vol.259，37(1995))中记载的方法。向2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为20μm的VA元件中放入试料。在30伏特至50伏特的范围内以1伏特为单位对该元件阶段性地施加。于0.2秒的不施加后，以仅1个矩形波(矩形脉波，0.2秒)及不施加(2秒)的条件反复施加。测定藉由该施加而产生的暂态电流(transientcurrent)的峰值电流(peakcurrent)及峰值时间(peaktime)。根据该些测定值及M.Imai等人的论文第40页的计算式(8)来获得旋转粘度的值。该计算所必需的介电各向异性是使用下述介电各向异性中测定的值。

折射率各向异性(Δn；于25℃下测定)：测定是使用波长为589nm的光，利用在接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计来进行。将主棱镜的表面向一方向摩擦(rubbing)后，将试料滴下至主棱镜。折射率(n//)是在偏光的方向与摩擦的方向平行时测定。折射率(n⊥)是在偏光的方向与摩擦的方向垂直时测定。折射率各向异性的值是由Δn＝n//-n⊥的式子来计算。当试料为组合物时，利用该方法来测定折射率各向异性。当试料为化合物时，将化合物混合于适当的组合物中后，测定折射率各向异性。化合物的折射率各向异性为外推值。

介电各向异性(Δε；于25℃下测定)：当试料为化合物时，将化合物混合于适当的组合物中后，测定介电各向异性。化合物的介电各向异性为外推值。

1)介电各向异性为正的组合物：向2片玻璃基板的间隔(间隙)约为9μm、扭转角为80度的液晶单元中放入试料。对该单元施加20伏特，测定液晶分子的长轴方向的介电常数(ε//)。施加0.5伏特，测定液晶分子的短轴方向的介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是根据Δε＝ε//-ε⊥的式子来计算出。

2)介电各向异性为负的组合物：向经处理为垂直配向的液晶单元中放入试料，施加0.5伏特，测定介电常数(ε//)。向经处理为平行配向的液晶单元中放入试料，施加0.5伏特，测定介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是根据Δε＝ε//-ε⊥的式子来计算出。

临界值电压(Vth；于25℃下测定；V)：当试料为化合物时，将化合物混合于适当的组合物中后，测定临界值电压。化合物的临界值电压为外推值。1)介电各向异性为正的组合物：向2片玻璃基板的间隔(间隙)为(0.5/Δn)μm、扭转角为80度的正常显白模式(normallywhitemode)的液晶显示元件中加入试料。Δn是利用上述方法测定的折射率各向异性的值。对该元件施加频率为32Hz的矩形波。使矩形波的电压上升，测定通过元件的光的穿透率成为90％时的电压的值。

2)介电各向异性为负的组合物：向2片玻璃基板的间隔(间隙)约为9μm、经处理为垂直配向的正常显黑模式(normallyblackmode)的液晶显示元件中放入试料。对该元件施加频率为32Hz的矩形波。使矩形波的电压上升，测定通过元件的光的穿透率成为10％时的电压的值。

电压保持率(VHR；于25℃下测定；％)：用于测定的TN元件具有聚酰亚胺配向膜，而且2片玻璃基板的间隔(单元间隙)为6μm。该元件是在放入试料后以利用紫外线进行聚合的接着剂来密封。对该TN元件施加脉波电压(5V，60微秒)来充电。以高速电压计在16.7毫秒之间测定所衰减的电压，求出单位周期中的电压曲线与横轴之间的面积A。面积B是未衰减时的面积。电压保持率是面积A相对于面积B的百分率。

螺旋间距(于20℃下测定；μm)：测定螺旋间距时使用Cano楔型单元法。向Cano楔型单元中放入试料，测定由单元观察到的向错线的间隔(a；单位为μm)。螺旋间距(P)是根据式P＝2·a·tanθ来算出。θ是楔型单元中的2片玻璃板之间的角度。

或者，间距长是使用选择反射来测定(液晶便览第196页，2000年发行，丸善)。关于选择反射波长λ，关系式<n>p/λ＝1成立。此处，<n>表示平均折射率，是由下式获得。<n>＝{(n//²+n⊥²)/2}^1/2。选择反射波长是以显微分光光度计(日本电子(股)，商品名MSV-350)来测定。藉由将所得的反射波长除以平均折射率，来求出间距。

在比可见光更长波长区域具有反射波长的胆固醇液晶的间距，由于在手性剂浓度低的区域与手性剂的浓度的倒数成比例，故而测定数点在可见光区域具有选择反射波长的液晶的间距长，利用直线外推法来求出。

成分或液晶化合物的比例(百分率)是基于液晶化合物的总重量的重量百分率(wt％)。组合物是藉由测定液晶化合物等成分的重量后加以混合而制备。因此，容易算出成分的重量百分率。

[实施例11]

藉由将下图所示的液晶化合物以下述比例加以混合来制备液晶组合物A。

于结构式的右侧标记与通式的对应。对于本案化合物标记化合物编号。

液晶组合物A

该液晶组合物A的相转移温度(℃)为I94.0～91.4N。

接着，获得包含液晶组合物A(94.0wt％)及下述式所表示的手性剂BN-H5(6.0wt％)的液晶组合物B。

该液晶组合物B的相转移温度(℃)为N*77.1BP＞78I。此外，BP组织至少在N^*相正上方不存在与各向同性相的共存而均匀。另外，BP-I转移无法利用偏光显微镜来明确地确认。

此外，BN-H5是藉由使用二环己基碳二酰亚胺(DCC)，由(R)-(+)-1，1′-联(2-萘酚)及所对应的羧酸进行酯化而获得。

BN-H5

[实施例12]

单体与液晶组合物的混合物的制备

制备将88.3wt％的液晶组合物B、6.0wt％的丙烯酸正十二烷基酯、4.7wt％的1，4-二(4-(6-(丙烯酰氧基)己氧基)苯甲酰氧基)-2-甲基苯(LCA-6)及1.0wt％作为光聚合起始剂的2，2′-二甲氧基苯基苯乙酮混合而成的液晶混合物B-1M，来作为液晶组合物与单体的混合物。

LCA-6

高分子与液晶的复合材料的制备

将液晶混合物B-1M夹持于未经配向处理的梳型电极基板与对向玻璃基板(未赋予电极)之间(单元厚度为9μm)，将所得的单元加热至46.0℃的蓝相。于该状态下，照射紫外光(紫外光强度为23mWcm^-2(365nm))1分钟，进行聚合反应。

以上述方式获得的高分子与液晶的复合材料B-1P即便冷却至室温，亦维持光学各向同性液晶相。

此外，如图1所示，梳型电极基板的电极是自左侧延伸的电极1与自右侧延伸的电极2交替配置。因此，于电极1与电极2之间存在电位差的情况，在如图1所示的梳型电极基板上，可提供存在上方向与下方向2个方向的电场的状态。

[实施例13]

将实施例12中获得的夹持有高分子与液晶的复合材料B-1P的单元5设置于图2所示的包含光源3、偏光镜(Polarizer)4、检偏器(Analyzer)6与光侦测器7的光学系统上，测定电光学特性。使用偏光显微镜(Nikon制造的EclipseLV100POL)的白色光源作为光源3，以使对单元5的入射角度相对于单元面而垂直，且使梳型电极的线方向相对于偏光镜4(Polarizer)与检偏镜(Analyzer)偏光板6而分别成为45°的方式，将上述单元5设置于光学系统上。于室温下调查施加电压与穿透率的关系。若施加55V的矩形波，则穿透率达到85％，穿透光强度饱和。

[实施例14]

藉由将下图所示的液晶化合物以下述比例加以混合来制备液晶组合物C。

于结构式的右侧标记与通式的对应。对本案化合物标记化合物编号。

液晶组合物C

该液晶组合物C的相转移温度(℃)为I86～88N。

接着，获得包含液晶组合物C(93.7wt％)、下述式所表示的手性剂BN-H4(3.0wt％)及上述手性剂BN-H5(3.3wt％)的液晶组合物D。

该液晶组合物D的相转移温度(℃)为N*71.4～71.8BP74.3～77.4I。此外，于71.8℃～74.3℃下BP组织并无与N^*相或各向同性相的共存而均匀。

BN-H4

[实施例15]

单体与液晶组合物的混合物的制备

准备将88.3wt％的液晶组合物D、6.0wt％的丙烯酸正十二烷基酯、4.7wt％的1，4-二(4-(6-(丙烯酰氧基)己氧基)苯甲酰氧基)-2-甲基苯(LCA-6)、1.0wt％作为光聚合起始剂的2，2′-二甲氧基苯基苯乙酮混合而成的液晶组合物D-1M，来作为液晶组合物与单体的混合物。

LCA-6

高分子与液晶的复合材料的制备

将液晶组合物D-1M夹持于未经配向处理的梳型电极基板与对向玻璃基板(未赋予电极)之间(单元厚度为9μm)，将所得的单元以2℃/min自40℃冷却，冷却至33.0℃的蓝相(过冷却蓝相)。于该状态下，照射紫外光(紫外光强度为23mWcm^-2(365nm))1分钟，进行聚合反应。

以上述方式获得的高分子与液晶的复合材料D-1P即便冷却至室温，亦维持光学各向同性液晶相。

[实施例16]

将实施例15中获得的夹持有高分子与液晶的复合材料D-1P的单元5，设置于图2所示的包含光源3、偏光镜(Polarizer)4、检偏器(Analyzer)6与光侦测器7的光学系统上，测定电光学特性。使用偏光显微镜(Nikon制造的EclipseLV100POL)的白色光源作为光源，以使对单元的入射角度相对于单元面而垂直，且使梳型电极的线方向相对于偏光镜(Polarizer)与检偏镜(Analyzer)偏光板而分别成为45°的方式，将上述单元设置于光学系统上。于室温下调查施加电压与穿透率的关系。若施加62.5V的矩形波，则穿透光强度饱和。

[实施例17]

藉由将下图所示的液晶化合物以下述比例加以混合来制备液晶组合物E。

于结构式的右侧标记与通式的对应。对本案化合物标记化合物编号。

液晶组合物E

该液晶组合物E的相转移温度(℃)为N81.5～82.2I。

接着，获得包含液晶组合物E(94.7wt％)及上述手性剂BN-H5(5.3wt％)的液晶组合物F。

该液晶组合物F的相转移温度(℃)为N*72.5～72.6BP73.6～74.6I。此外，于72.5℃～73.6℃下，BP组织并无与N^*相或各向同性相的共存而均匀。

BN-H5

[实施例18]

单体与液晶组合物的混合物的制备

制备将88.3wt％的液晶组合物F、6.0wt％的丙烯酸正十二烷基酯、4.7wt％的1，4-二(4-(6-(丙烯酰氧基)己氧基)苯甲酰氧基)-2-甲基苯(LCA-6)、1.0wt％作为光聚合起始剂的2，2′-二甲氧基苯基苯乙酮混合而成的液晶组合物F-1M，来作为液晶组合物与单体的混合物。

LCA-6

高分子与液晶的复合材料的制备

将液晶组合物F-1M夹持于未经配向处理的梳型电极基板与对向玻璃基板(未赋予电极)之间(单元厚度为9μm)，将所得的单元以2℃/min自38.0℃升温至43.0℃的蓝相。于该状态下，照射紫外光(紫外光强度为23mWcm^-2(365nm))1分钟，进行聚合反应。

以上述方式获得的高分子与液晶的复合材料F-1P即便冷却至室温，亦维持光学各向同性液晶相。

[实施例19]

将实施例中获得的夹持有高分子与液晶的复合材料F-1P的单元5，设置于图2所示的包含光源3、偏光镜(Polarizer)4、检偏器(Analyzer)6与光侦测器7的光学系统上，测定电光学特性。使用偏光显微镜(Nikon制造的EclipseLV100POL)的白色光源作为光源3，以使对单元5的入射角度相对于单元面而垂直，且使梳型电极的线方向相对于偏光镜4(Polarizer)与检偏镜(Analyzer)偏光板6而分别成为45°的方式，将上述单元5设置于光学系统上。于室温下调查施加电压与穿透率的关系。若施加40.0V的矩形波，穿透光强度饱和。

[产业上的可利用性]

本发明的灵活使用方法例如可列举使用液晶媒体的显示元件等光元件。

Claims (53)

1.一种化合物，由式(1)所表示：

式(1)中，R¹为式(CHN1-1)所示的分枝烷基或式(CHN2-1)所示的分枝烯基，该分枝烷基或分枝烯基中的R^1a为碳数1～10的烷基，R^1b为氢或碳数1～10的烷基；环A¹为任意的氢可经氟或氯所取代的1,4-亚苯基，或者1,3-二恶烷-2,5-二基；环A²、环A³、环A⁴及环A⁵为1,4-亚苯基，该环中的任意的氢可经氟或氯所取代；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键或-CF₂O-；Y¹为氟、氯或者任意的氢经卤素取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-所取代；m、n及p独立地为0或1，1≤m+n+p≤3。

2.根据权利要求1所述的化合物，其中式(1)中，环A¹、环A²、环A³及环A⁴中任一者为1个或2个氢经氟所取代的1,4-亚苯基。

3.根据权利要求1所述的化合物，其中式(1)中，环A¹为1个或2个氢经氟所取代的1,4-亚苯基。

4.根据权利要求1所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在2位的碳上分枝的碳数4～20的烷基。

5.根据权利要求1所述的化合物，其中式(1)中，R¹为在2位的碳上分枝的碳数4～20的烯基。

6.根据权利要求1～5任一项所述的化合物，其中式(1)中，m＝1，n＝1，且p＝0。

7.根据权利要求1～5任一项所述的化合物，其中式(1)中，m＝1，n＝1，且p＝1。

8.根据权利要求1～5任一项所述的化合物，其中式(1)中，m＝1，n＝1，且p＝0，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-CF₂O-。

9.根据权利要求1～5任一项所述的化合物，其中式(1)中，m＝1，n＝1，且p＝1，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-CF₂O-。

10.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1-1)～式(1-2)中任一者所表示：

式(1-1)～式(1-2)中，R¹为式(CHN1-1)所示的分枝烷基或式(CHN2-1)所示的分枝烯基，该分枝烷基或分枝烯基中的R^1a为碳数1～10的烷基，R^1b为氢或碳数1～10的烷基；环A¹为任意的氢可经氟所取代的1,4-亚苯基，或者1,3-二恶烷-2,5-二基；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键或-CF₂O-，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-CF₂O-；Y¹为氟、氯或者任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代；X为氟或氯；而且，如下所述的将1,4-亚苯基与(X)以直线连结的表述是表示1个或2个氢可经X所取代的1,4-亚苯基

11.根据权利要求10所述的化合物，其是由式(1-1-1)、式(1-1-2)、式(1-2-1)、式(1-2-2)、式(1-2-9)及式(1-2-10)中任一者所表示：

式(1-1-1)、式(1-1-2)、式(1-2-1)、式(1-2-2)、式(1-2-9)及式(1-2-10)中，R^1a为碳数1～10的烷基；R^1b为氢或碳数1～10的烷基；M为-CH₂-；L²、L³、L⁴及L⁵独立地为氢、氟或氯；A¹为任意的氢可经氟所取代的1,4-亚苯基，或者1,3-二恶烷-2,5-二基；Y¹为氟、氯、任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基、任意的氢经氟所取代的烯基、任意的氢经氟所取代的烷氧基。

12.一种液晶组成物，其特征在于：包含式(1)所表示的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相，

式(1)中，R¹为式(CHN1-1)所示的分枝烷基或式(CHN2-1)所示的分枝烯基，该分枝烷基或分枝烯基中的R^1a为碳数1～10的烷基，R^1b为氢或碳数1～10的烷基；环A¹为任意的氢可经氟或氯所取代的1,4-亚苯基，或者1,3-二恶烷-2,5-二基；环A²、环A³、环A⁴及环A⁵为1,4-亚苯基，该环中的任意的氢可经氟或氯所取代；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键或-CF₂O-；Y¹为氟、氯或者任意的氢经卤素取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-所取代；m、n及p独立地为0或1，1≤m+n+p≤3。

13.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中式(1)中，环A¹、环A²、环A³及环A⁴中任一者为1个或2个氢经氟所取代的1,4-亚苯基。

14.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中式(1)中，环A¹为1个或2个氢经氟所取代的1,4-亚苯基。

15.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中包含式(1)中R¹为在2位的碳上分枝的碳数4～20的烷基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

16.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中包含式(1)中R¹为在2位的碳上分枝的碳数4～20的烯基的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

17.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中包含式(1)中m＝1、n＝1且p＝0的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

18.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中包含式(1)中m＝1、n＝1且p＝1的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

19.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中包含式(1)中m＝1、n＝1且p＝0，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-CF₂O-的液晶化合物，及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

20.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中包含式(1)中m＝1、n＝1且p＝1，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-CF₂O-的液晶化合物，及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相。

21.根据权利要求12所述的液晶组成物，其中包含式(1-1)～式(1-2)中任一者所表示的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相，

式(1-1)～式(1-2)中，R¹为式(CHN1-1)所示的分枝烷基或式(CHN2-1)所示的分枝烯基，该分枝烷基或分枝烯基中的R^1a为碳数1～10的烷基，R^1b为氢或碳数1～10的烷基；环A¹为任意的氢可经氟所取代的1,4-亚苯基，或者1,3-二恶烷-2,5-二基；Z¹、Z²、Z³及Z⁴独立地为单键或-CF₂O-，Z¹、Z²、Z³及Z⁴中任一者为-CF₂O-；Y¹为氟、氯或者任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代；X为氟或氯；而且，如下所述的将1,4-亚苯基与(X)以直线连结的表述是表示1个或2个氢可经X所取代的1,4-亚苯基

22.根据权利要求21所述的液晶组成物，其中包含式(1-1-1)、式(1-1-2)、式(1-2-1)、式(1-2-2)、式(1-2-9)及式(1-2-10)中任一者所表示的化合物及手性剂，且表现出光学各向同性液晶相，

式(1-1-1)、式(1-1-2)、式(1-2-1)、式(1-2-2)、式(1-2-9)及式(1-2-10)中，R^1a为碳数1～10的烷基；R^1b为氢或碳数1～10的烷基；M为-CH₂-；L²、L³、L⁴及L⁵独立地为氢、氟或氯；A¹为任意的氢可经氟所取代的1,4-亚苯基，或者1,3-二恶烷-2,5-二基；Y¹为氟、氯、任意的氢经氟所取代的碳数1～3的烷基、任意的氢经氟所取代的烯基、任意的氢经氟所取代的烷氧基。

23.根据权利要求12～22中任一项所述的液晶组成物，其中还包含选自式(2)、式(3)及式(4)分别所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R²为直链的碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基，烷基及烯基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；X²为氟、氯、-OCF₃、-OCHF₂、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₂CHF₂或-OCF₂CHFCF₃；环B¹、环B²及环B³独立地为1,4-亚环己基、1,3-二恶烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、四氢哌喃-2,5-二基、1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、任意的氢经氟所取代的1,4-亚苯基或者任意的氢经氟或氯所取代的萘-2,6-二基；Z⁷及Z⁸独立地为-(CH₂)₂-、-(CH₂)₄-、-COO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH₂O-或单键；L⁶及L⁷独立地为氢或氟。

24.根据权利要求12～22中任一项所述的液晶组成物，其中还包含选自式(5)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R³为直链的碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基，烷基及烯基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；X³为-C≡N或-C≡C-C≡N；环C¹、环C²及环C³独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、任意的氢经氟所取代的1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、任意的氢经氟或氯所取代的萘-2,6-二基、1,3-二恶烷-2,5-二基、四氢哌喃-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基；Z⁹为-(CH₂)₂-、-COO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-C≡C-、-CH₂O-或单键；L⁸及L⁹独立地为氢或氟；r为1或2，s为0或1，r+s＝0、1或2。

25.根据权利要求12～22中任一项所述的液晶组成物，其中还包含选自式(6)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R⁴及R⁵独立地为直链的碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基，该烷基及烯基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；环D¹、环D²及环D³独立地为1,4-亚环己基、嘧啶-2,5-二基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基或2,5-二氟-1,4-亚苯基；Z¹⁰为-C≡C-、-COO-、-(CH₂)₂-、-CH＝CH-或单键。

26.根据权利要求23所述的液晶组成物，其中还包含选自如权利要求24所述的式(5)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。

27.根据权利要求23所述的液晶组成物，其中还包含选自如权利要求25所述的式(6)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。

28.根据权利要求24所述的液晶组成物，其中还包含选自如权利要求25所述的式(6)所表示的化合物组群中的至少1种化合物。

29.根据权利要求12～22中任一项所述的液晶组成物，其中还包含选自式(7)、式(8)、式(9)及式(10)分别所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R⁶为直链的碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基或碳数2～10的炔基，烷基、烯基及炔基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；X⁴为氟、氯、-SF₅、-OCF₃、-OCHF₂、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₂CHF₂或-OCF₂CHFCF₃；环E¹、环E²、环E³及环E⁴独立地为1,4-亚环己基、1,3-二恶烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、四氢哌喃-2,5-二基、1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、任意的氢经氟或氯所取代的1,4-亚苯基或者任意的氢经氟或氯所取代的萘-2,6-二基；Z¹¹、Z¹²及Z¹³独立地为-(CH₂)₂-、-(CH₂)₄-、-COO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH₂O-或单键；L¹⁰及L¹¹独立地为氢或氟。

30.根据权利要求12～22中任一项所述的液晶组成物，其中还包含选自式(11)所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R⁷为直链的碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基或碳数2～10的炔基，烷基、烯基及炔基中的任意的氢可经氟所取代，任意的-CH₂-可经-O-所取代；X⁵为-C≡N、-N＝C＝S或-C≡C-C≡N；环F¹、环F²及环F³独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基，任意的氢经氟或氯所取代的1,4-亚苯基、萘-2,6-二基，任意的氢经氟或氯所取代的萘-2,6-二基、1,3-二恶烷-2,5-二基、四氢哌喃-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基；Z¹⁴为-(CH₂)₂-、-COO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-C≡C-、-CH₂O-或单键；L¹²及L¹³独立地为氢或氟；aa为0、1或2，ab为0或1，aa+ab为0、1或2。

31.根据权利要求12～22中任一项所述的液晶组成物，其中包含至少1种抗氧化剂及/或紫外线吸收剂。

32.根据权利要求12～22中任一项所述的液晶组成物，其中光学各向同性液晶相并不显示出二色以上的绕射光。

33.根据权利要求12～22中任一项所述的液晶组成物，其中光学各向同性液晶相显示出二色以上的绕射光。

34.根据权利要求32所述的液晶组成物，其中上述液晶组成物是在手性向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为3℃～150℃的组成物中添加手性剂而获得。

35.根据权利要求32所述的液晶组成物，其中上述液晶组成物是在手性向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为5℃～150℃的组成物中添加手性剂而获得。

36.根据权利要求32所述的液晶组成物，其中上述液晶组成物是在向列相与非液晶各向同性相共存的上限温度与下限温度的差为3℃～150℃的组成物中添加手性剂而获得。

37.根据权利要求32所述的液晶组成物，其中相对于液晶组成物的总重量，手性剂的比例为1wt％～40wt％。

38.根据权利要求32所述的液晶组成物，其中相对于液晶组成物的总重量，手性剂的比例为2wt％～10wt％。

39.根据权利要求37所述的液晶组成物，其中上述液晶组成物在70℃～-20℃中的任一温度下表现出手性向列相，且在该温度范围的至少一部分下螺旋节距为700nm以下。

40.根据权利要求37所述的液晶组成物，其中上述手性剂包含选自式(K1)～式(K5)分别所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

式(K1)～式(K5)中，R^K独立地为氢、卤素、-C≡N、-N＝C＝O、-N＝C＝S或碳数1～20的烷基，该烷基中的任意的-CH₂-可经-O-、-S-、-COO-或-OCO-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，该烷基中的任意的氢可经卤素所取代；A独立地为芳香族性或非芳香族性的3～8员环或碳数9以上的缩合环，该些环的任意的氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤烷基所取代，环的-CH₂-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；B独立地为氢、卤素、碳数1～3的烷基、碳数1～3的卤烷基、芳香族性或非芳香族性的3员环至8员环或碳数9以上的缩合环，该些环的任意的氢可经卤素、碳数1～3的烷基或卤烷基所取代，-CH₂-可经-O-、-S-或-NH-所取代，-CH＝可经-N＝所取代；Z独立地为单键、碳数1～8的亚烷基，任意的-CH₂-可经-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CSO-、-OCS-、-N＝N-、-CH＝N-或-N＝CH-所取代，该烷基中的任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-所取代，任意的氢可经卤素所取代；

X为单键、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-CH₂CH₂-；

mK为1～4的整数。

41.根据权利要求37所述的液晶组成物，其中上述手性剂包含选自式(K2-1)～式(K2-8)、式(K4-1)～式(K4-6)及式(K5-1)～式(K5-3)分别所表示的化合物组群中的至少1种化合物：

该些式中，R^K独立地为碳数3～10的烷基，该烷基中的邻接于环的-CH₂-可经-O-所取代，任意的-CH₂-CH₂-可经-CH＝CH-所取代。

42.一种混合物，包含如权利要求12～41中任一项所述的液晶组成物及聚合性单体。

43.根据权利要求42所述的混合物，其中上述聚合性单体为光聚合性单体或热聚合性单体。

44.一种高分子/液晶复合材料，将如权利要求42或43所述的混合物聚合而获得，且用于以光学各向同性液晶相所驱动的元件。

45.根据权利要求44所述的高分子/液晶复合材料，将如权利要求42或43所述的混合物以非液晶各向同性相或光学各向同性液晶相进行聚合而获得。

46.根据权利要求44所述的高分子/液晶复合材料，其中上述高分子/液晶复合材料中所含的高分子具有液晶元部位。

47.根据权利要求44或46所述的高分子/液晶复合材料，其中上述高分子/液晶复合材料中所含的高分子具有交联结构。

48.根据权利要求44或46所述的高分子/液晶复合材料，其中上述液晶组成物的比例为70wt％～99wt％，高分子的比例为1wt％～30wt％。

49.一种光元件，于一面或两面配置有电极，且包括配置于基板间的液晶媒体及经由电极而对液晶媒体施加电场的电场施加机构，并且上述液晶媒体是如权利要求37～41中任一项所述的液晶组成物或者如权利要求44～48中任一项所述的高分子/液晶复合材料。

50.一种光元件，于一面或两面配置有电极，包括至少一块为透明的一组基板、配置于基板间的液晶媒体及配置于基板外侧的偏光板，且包括经由电极而对液晶媒体施加电场的电场施加机构，并且上述液晶媒体是如权利要求37～41中任一项所述的液晶组成物或者如权利要求44～48中任一项所述的高分子/液晶复合材料。

51.根据权利要求50所述的光元件，其中于一组基板的至少一块基板上，以可在至少2个方向施加电场的方式构成电极。

52.根据权利要求50所述的光元件，其中于相互平行地配置的一组基板的一块或两块上，以可在至少2个方向施加电场的方式构成电极。

53.根据权利要求49～52中任一项所述的光元件，其中电极配置为矩阵状，构成画素电极，各画素包括主动元件，且该主动元件为薄膜电晶体。