CN107868665B

CN107868665B - 液晶性化合物、液晶组合物及液晶显示元件

Info

Publication number: CN107868665B
Application number: CN201710821111.2A
Authority: CN
Inventors: 笹田康幸; 泽田道子
Original assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2037-09-13
Also published as: EP3299439B1; EP3299439A1; US20180086979A1; US10208249B2; CN107868665A; JP6766556B2; JP2018052835A

Abstract

本发明提供一种液晶性化合物、含有该化合物的液晶组合物、包含该组合物的液晶显示元件，所述液晶性化合物充分满足至少一种对热或光的稳定性高、液晶相上限温度高、液晶相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、与其他液晶性化合物的相容性良好等物性。本发明的手段为式(1)所表示的化合物、含有该化合物的液晶组合物、包含该组合物的液晶显示元件。

Description

液晶性化合物、液晶组合物及液晶显示元件

技术领域

本发明涉及一种液晶性化合物、液晶组合物及液晶显示元件。更详细来说，本发明涉及一种具有三键的液晶性化合物、含有该化合物且具有向列相的液晶组合物及包含该组合物的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件被广泛地用于个人计算机(personal computer)、电视(television)等的显示器中。该元件为利用液晶性化合物的光学各向异性、介电各向异性等物性者。作为液晶显示元件的动作模式，有相变(phase change，PC)模式、扭转向列(twisted nematic，TN)模式、超扭转向列(super twisted nematic，STN)模式、双稳态扭转向列(bistable twisted nematic，BTN)模式、电控双折射(electrically controlledbirefringence，ECB)模式、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)模式、共面切换(in-plane switching，IPS)模式、垂直取向(vertical alignment，VA)模式、边缘场切换(fringe field switching，FFS)模式、聚合物稳定取向(polymer sustainedalignment，PSA)等模式。PSA模式的元件中，使用含有聚合物的液晶组合物。对于组合物而言，能够利用聚合物来控制液晶分子的取向。

在此种液晶显示元件中可使用具有适当的物性的液晶组合物。为了进一步提高元件的特性，优选的是该组合物中所含的液晶性化合物具有下述(1)至(8)所示的物性。(1)对热或光的稳定性高，(2)清亮点(clearing point)高，(3)液晶相的下限温度低，(4)粘度(η)小，(5)光学各向异性(Δn)适当，(6)介电各向异性(Δε)大，(7)弹性常数(K)适当，(8)与其他液晶性化合物的相容性良好。

液晶性化合物的物性对元件的特性所带来的效果如下所述。如(1)般具有对热或光的高稳定性的化合物提高元件的电压保持率。由此，元件的寿命延长。如(2)般具有高清亮点的化合物扩大可使用元件的温度范围。如(3)般具有向列相、层列相等般的液晶相的低下限温度、尤其是向列相的低下限温度的化合物扩大可使用元件的温度范围。如(4)般粘度小的化合物缩短元件的响应时间。

根据元件的设计，如(5)般需要具有适当的光学各向异性、即大的光学各向异性或小的光学各向异性的化合物。在通过减小元件的单元间隙(cell gap)而缩短响应时间的情况下，适合的是具有大的光学各向异性的化合物。如(6)般具有大的介电各向异性的化合物降低元件的阈电压。由此，元件的消耗电力减少。另一方面，具有小的介电各向异性的化合物通过降低组合物的粘度而缩短元件的响应时间。该化合物通过提高向列相的上限温度而扩大可使用元件的温度范围。

关于(7)，具有大的弹性常数的化合物缩短元件的响应时间。具有小的弹性常数的化合物降低元件的阈电压。因此，根据欲提高的特性而需要适当的弹性常数。优选的是如(8)般具有与其他液晶性化合物的良好的相容性的化合物。其原因在于：将具有不同物性的液晶性化合物混合而调节组合物的物性。

迄今为止，已合成了各种具有大的介电各向异性的液晶性化合物。也已合成了各种具有三键的液晶性化合物。其原因在于：新颖的化合物中可期待现有的化合物中所没有的良好的物性。其原因在于：有时新颖的化合物也会对组合物的至少两种物性赋予适当的平衡。根据此种情况，期望有关于所述物性(1)至物性(8)而具有良好的物性与适当的平衡的化合物。

专利文献1的第75页(段落0243)中揭示有下述化合物。

专利文献2的第126页及第128页中揭示有下述化合物。

专利文献3的第31页及第128页中揭示有下述化合物。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2006-160727号公报

[专利文献2]国际公开第2012-126565号公报

[专利文献3]国际公开第2012-146340号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

第一问题在于提供一种充分满足如以下般的物性的至少一种的液晶性化合物，所述物性为对热或光的稳定性高、清亮点高(或向列相的上限温度高)、液晶相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、弹性常数适当、与其他液晶性化合物的相容性良好。且在于提供一种与类似的化合物相比，具有对光的高稳定性的化合物。第二问题在于提供一种含有该化合物且充分满足如以下般的物性的至少一种的液晶组合物，所述物性为对热或光的稳定性高、向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、电阻率大、弹性常数适当。该问题在于提供一种在这些物性的至少两种之间具有适当的平衡的液晶组合物。第三问题在于提供一种包含该组合物且具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度、小的闪烁率及长寿命的液晶显示元件。

[解决问题的技术手段]

本发明涉及一种式(1)所表示的化合物、含有该化合物的液晶组合物、及包含该组合物的液晶显示元件。

式(1)中，Ra及Rb独立地为氢、氟、氯、-CN、-SF₅、-C≡C-SF₅或碳数1至20的烷基，该烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，而且，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、哒嗪-3,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或萘-2,6-二基，这些环中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代，而且，这些基中，至少一个氢可经氟、氯、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₃、-OCHF₂或-OCH₂F取代；Z¹及Z²独立地为单键或碳数1至4的亚烷基，该亚烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代，而且，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为碳数1至4的烷基，该烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代；a及b独立地为0、1、2或3，而且，a及b的和为0、1、2或3。

[发明的效果]

第一优点在于提供一种充分满足如以下般的物性的至少一种的液晶性化合物，所述物性为对热或光的稳定性高、清亮点高(或向列相的上限温度高)、液晶相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、弹性常数适当、与其他液晶性化合物的相容性良好。且在于提供一种与类似的化合物相比，具有对光的高稳定性的化合物(参照比较例1、比较例2)。第二优点在于提供一种含有该化合物且充分满足如以下般的物性的至少一种的液晶组合物，所述物性为对热或光的稳定性高、向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、电阻率大、弹性常数适当。该优点在于提供一种在这些物性的至少两种之间具有适当的平衡的液晶组合物。第三优点在于提供一种包含该组合物且具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度、小的闪烁率及长寿命的液晶显示元件。

具体实施方式

本说明书中的用语的使用方法如下所述。有时将“液晶性化合物”、“液晶组合物”及“液晶显示元件”的用语分别简称为“化合物”、“组合物”及“元件”。“液晶性化合物”为具有向列相、层列相等液晶相的化合物及不具有液晶相但出于调节如上限温度、下限温度、粘度、介电各向异性般的组合物的物性的目的而添加的化合物的总称。该化合物具有如1,4-亚环己基或1,4-亚苯基般的六员环，且该分子结构为棒状(rod like)。“液晶显示元件”为液晶显示面板及液晶显示模块的总称。“聚合性化合物”为出于使组合物中产生聚合物的目的而添加的化合物。

液晶组合物可通过将多种液晶性化合物加以混合而制备。出于进一步调整物性的目的，而在该组合物中添加添加物。视需要而添加如聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、色素及消泡剂般的添加物。液晶性化合物或添加物是以此种顺序加以混合。即便在添加有添加物的情况下，液晶性化合物的比例也由基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)来表示。添加物的比例由基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)来表示。即，液晶性化合物或添加物的比例是基于液晶性化合物的总重量而算出。有时也使用重量百万分率(ppm)。聚合引发剂及聚合抑制剂的比例是例外地基于聚合性化合物的重量来表示。

“清亮点”为液晶性化合物的液晶相-各向同相的转变温度。“液晶相的下限温度”为液晶性化合物的固体-液晶相(层列相、向列相等)的转变温度。“向列相的上限温度”为液晶性化合物与母液晶的混合物或液晶组合物的向列相-各向同相的转变温度，有时简称为“上限温度”。有时将“向列相的下限温度”简称为“下限温度”。“提高介电各向异性”的表述是指当为介电各向异性为正的组合物时其值正向地增加，当为介电各向异性为负的组合物时其值负向地增加。“电压保持率大”是指元件在初期阶段不仅在室温下而且在接近上限温度的温度下也具有大的电压保持率，而且在长时间使用后不仅在室温下而且在接近上限温度的温度下也具有大的电压保持率。为了对组合物或元件的特性进行研究，有时进行经时变化试验。

有时将式(1)所表示的化合物简称为化合物(1)。有时将选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物简称为化合物(1)。“化合物(1)”是指式(1)所表示的一种化合物、两种化合物的混合物或三种以上的化合物的混合物。这些规则对于其他式所表示的化合物也适用。式(1)至式(15)中，A¹、B¹、C¹等记号表示如环己烷或苯般的六员环。有时该记号表示如萘般的缩合环或如金刚烷般的交联环。

成分化合物的化学式中，将末端基R¹¹的记号用于多种化合物。这些化合物中，任意两个R¹¹表示的两个基可相同或也可不同。例如，有化合物(2)的R¹¹为乙基，且化合物(3)的R¹¹为乙基的情况。也有化合物(2)的R¹¹为乙基，且化合物(3)的R¹¹为丙基的情况。该规则也适用于R¹²、R¹³、Z¹¹等记号。化合物(8)中，当下标i为2时，存在两个环D¹。该化合物中，两个环D¹表示的两个基可相同或也可不同。当下标i大于2时，该规则也适用于任意的两个环D¹。该规则也适用于其他记号。

“至少一个‘A’”的表述是指‘A’的个数为任意。“至少一个‘A’可经‘B’取代”的表述是指当‘A’的个数为一个时，‘A’的位置为任意，当‘A’的个数为两个以上时，这些的位置也可无限制地选择。该规则也适用于“至少一个‘A’经‘B’取代”的表述。“至少一个‘A’可经‘B’、‘C’或‘D’取代”的表述是指包括任意的‘A’经‘B’取代的情况、任意的‘A’经‘C’取代的情况及任意的‘A’经‘D’取代的情况、以及多个‘A’经‘B’、‘C’和/或‘D’的至少两个取代的情况。例如，“至少一个-CH₂-可经-O-或-CH＝CH-取代的烷基”中，包括烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基、烷氧基烯基、烯氧基烷基。再者，连续的两个-CH₂-经-O-取代而成为如-O-O-般的情况欠佳。烷基等中，甲基部分(-CH₂-H)的-CH₂-经-O-取代而成为-O-H的情况也欠佳。

有时使用“R¹¹及R¹²独立地为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，该烷基及烯基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代”的表述。该表述中，“这些基中”按照句意解释即可。该表述中，“这些基”是指烷基、烯基、烷氧基、烯氧基等。即，“这些基”表示记载于“这些基中”的用语之前的所有基。该常识性解释也适用于“这些一价基中”或“这些二价基中”的用语。例如，“这些一价基”表示记载于“这些一价基中”的用语之前的所有基。

液晶性化合物中，烷基为直链状或分支状，且不含环状烷基。直链状烷基通常优于分支状烷基。这些情况对于烷氧基、烯基等的末端基而言也相同。“氟烷基”是指至少一个氢经氟取代的烷基。该氟烷基为单氟烷基、多氟烷基及全氟烷基的总称。该规则也适用于氟烷氧基等。针对与1,4-亚环己基有关的立体构型(configuration)，通常反式优于顺式。2-氟-1,4-亚苯基是指下述两个二价基。化学式中，氟可向左(L)，也可向右(R)。该规则也可适用于如四氢吡喃-2,5-二基般的通过自环去除两个氢而衍生的非对称的二价基。

本发明为下述项等。

项1.一种化合物，其由式(1)所表示。

式(1)中，Ra及Rb独立地为氢、氟、氯、-CN、-SF₅、-C≡C-SF₅或碳数1至20的烷基，Ra及Rb中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，而且，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、哒嗪-3,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或萘-2,6-二基，A⁰、A¹及A²中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代，而且，这些基中，至少一个氢可经氟、氯、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₃、-OCHF₂或-OCH₂F取代；Z¹及Z²独立地为单键或碳数1至4的亚烷基，Z¹及Z²中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代，而且，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为碳数1至4的烷基，Rc中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代；a及b独立地为0、1、2或3，而且，a及b的和为0、1、2或3。

项2.根据项1所述的化合物，其中，式(1)中，Ra及Rb独立地为氟、氯、碳数1至20的烷基、碳数1至19的烷氧基、碳数2至19的烷氧基烷基、碳数2至20的烯基、碳数2至20的炔基、碳数1至20的氟烷基或碳数1至19的氟烷氧基；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、哒嗪-3,6-二基、萘-2,6-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基或1,3,8-三氟萘-2,6-二基；Z¹及Z²独立地为单键、-CH₂CH₂-、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH₂CO-、-COCH₂-、-CH₂SiH₂-、-SiH₂CH₂-、-(CH₂)₂COO-、-OCO(CH₂)₂-、-(CH₂)₂CF₂O-、-OCF₂(CH₂)₂-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-或-(CH₂)₄-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为碳数1至4的烷基、碳数1至3的烷氧基、碳数2至3的烷氧基烷基或碳数2至4的烯基；a及b独立地为0、1、2或3，而且，a及b的和为0、1、2或3。

项3.根据项1所述的化合物，其中，式(1)中，Ra及Rb独立地为氟、碳数1至20的烷基、碳数1至19的烷氧基、碳数2至19的烷氧基烷基、碳数2至20的烯基、碳数1至20的氟烷基或碳数1至19的氟烷氧基；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、哒嗪-3,6-二基、萘-2,6-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基或1,3,8-三氟萘-2,6-二基；Z¹及Z²独立地为单键、-CH₂CH₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-(CH₂)₂CF₂O-或-OCF₂(CH₂)₂-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为碳数1至4的烷基或碳数1至3的烷氧基；a及b独立地为0、1、2或3，而且，a及b的和为0、1或2。

项4.根据项1所述的化合物，其由式(1-1)至式(1-10)的任一者所表示。

式(1-1)至式(1-10)中，Ra及Rb独立地为氢、氟、氯或碳数1至10的烷基，Ra及Rb中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或萘-2,6-二基，这些环中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代，而且，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、-CF₃、-CHF₂或-CH₂F取代；Z¹及Z²独立地为单键或碳数1至4的亚烷基，该亚烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-或-CO-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为碳数1至4的烷基，该烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代。

项5.根据项4所述的化合物，其中，式(1-1)至式(1-10)中，Ra及Rb独立地为氟、碳数1至10的烷基、碳数1至9的烷氧基、碳数2至9的烷氧基烷基、碳数2至10的烯基、碳数2至10的炔基、碳数1至10的氟烷基或碳数2至10的氟烷氧基；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、1-氟-萘-2,6-二基、1,3-二氟-萘-2,6-二基、1,3,8-三氟-萘-2,6-二基；Z¹及Z²独立地为单键、-CH₂CH₂-、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-(CH₂)₂COO-、-OCO(CH₂)₂-、-(CH₂)₂CF₂O-、-OCF₂(CH₂)₂-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-或-(CH₂)₄-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；而且，Rc为碳数1至4的烷基、碳数1至4的烷氧基、碳数2至4的烷氧基烷基或碳数2至4的烯基。

项6.根据项4所述的化合物，其中，式(1-1)至式(1-10)中，Ra及Rb独立地为氟、碳数1至10的烷基、碳数1至9的烷氧基、碳数2至10的烯基、碳数1至10的氟烷基或碳数2至10的氟烷氧基；A⁰、A¹及A²独立地为1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、1-氟-萘-2,6-二基、1,3-二氟-萘-2,6-二基、1,3,8-三氟-萘-2,6-二基；Z¹及Z²独立地为单键、-CH₂CH₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-(CH₂)₂CF₂O-、-OCF₂(CH₂)₂-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-或-(CH₂)₄-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；而且，Rc为碳数1至4的烷基、碳数1至4的烷氧基、碳数2至4的烷氧基烷基或碳数2至4的烯基。

项7.根据项4所述的化合物，其中，式(1-1)至式(1-10)中，Ra及Rb独立地为氟、碳数1至8的烷基、碳数1至8的烷氧基、碳数2至8的烯基、碳数1至8的氟烷基或碳数1至8的氟烷氧基；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、1-氟-萘-2,6-二基、1,3-二氟-萘-2,6-二基、1,3,8-三氟-萘-2,6-二基；Z¹及Z²独立地为单键、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-(CH₂)₂CF₂O-或-OCF₂(CH₂)₂-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；而且，Rc为碳数1至4的烷基或碳数1至4的烷氧基。

项8.根据项4所述的化合物，其中，式(1-1)至式(1-6)中，Ra及Rb独立地为氟、碳数1至8的烷基、碳数1至8的烷氧基或碳数1至8的氟烷基；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基；Z¹及Z²独立地为单键、-CF₂O-或-OCF₂-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；而且，Rc为碳数1至4的烷基。

项9.根据项1所述的化合物，其由式(1-1A)至式(1-1B)、式(1-2A)至式(1-2C)、式(1-3A)至式(1-3C)、式(1-4A)至式(1-4D)、式(1-5A)至式(1-5D)、式(1-6A)至式(1-6D)的任一者所表示。

式(1-1A)至式(1-1B)、式(1-2A)至式(1-2C)、式(1-3A)至式(1-3C)、式(1-4A)至式(1-4D)、式(1-5A)至式(1-5D)、式(1-6A)至式(1-6D)中，Ra及Rb独立地为氢、氟、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₃、-OCHF₂、-OCF₂CHF₂、-OCF₂CHFCF₃或碳数1至10的烷基，该烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代；Z¹及Z²独立地为单键、-CF₂O-或-OCF₂-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为甲基、乙基或丙基；X为氢或氟。

项10.根据项9所述的化合物，其中，式(1-1A)、式(1-2A)、式(1-3A)、式(1-4A)、式(1-5A)或式(1-6A)中，Ra及Rb为碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基；Z¹及Z²为单键；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为甲基、乙基或丙基；X为氢或氟。

项11.根据项9所述的化合物，其中，式(1-1B)、式(1-2B)、式(1-2C)、式(1-3B)、式(1-3C)、式(1-4B)、式(1-4C)、式(1-4D)、式(1-5B)、式(1-5C)、式(1-5D)、式(1-6B)、式(1-6C)或式(1-6D)中，Ra及Rb为碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基；Z¹及Z²为单键；Rc为甲基、乙基或丙基；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；X为氢或氟。

项12.根据项9所述的化合物，其中，式(1-1A)、式(1-2A)、式(1-3A)、式(1-4A)、式(1-5A)或式(1-6A)中，Ra及Rb的其中一者为氟、-CF₃或-OCF₃，另一者为碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基；Z¹及Z²为单键、-CF₂O-或-OCF₂-；Rc为甲基、乙基或丙基；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；X为氢或氟。

项13.根据项9所述的化合物，其中，式(1-1B)、式(1-2B)、式(1-2C)、式(1-3B)、式(1-3C)、式(1-4B)、式(1-4C)、式(1-4D)、式(1-5B)、式(1-5C)、式(1-5D)、式(1-6B)、式(1-6C)或式(1-6D)中，Ra及Rb的其中一者为氟、-CF₃或-OCF₃，另一者为碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基；Z¹及Z²为单键、-CF₂O-或-OCF₂-；Rc为甲基、乙基或丙基；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；X为氢或氟。

项14.一种液晶组合物，其含有至少一种根据项1至项13中任一项所述的化合物。

项15.根据项14所述的液晶组合物，其进而含有选自式(2)至式(4)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。

式(2)至式(4)中，

R¹¹及R¹²独立地为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，R¹¹及R¹²中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代；

环B¹、环B²、环B³及环B⁴独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基或嘧啶-2,5-二基；

Z¹¹、Z¹²及Z¹³独立地为单键、-COO-、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-或-C≡C-。

项16.根据项14或项15所述的液晶组合物，其进而含有选自式(5)至式(7)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。

式(5)至式(7)中，

R¹³为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，该烷基及烯基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代；

X¹¹为氟、氯、-OCF₃、-OCHF₂、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₂CHF₂或-OCF₂CHFCF₃；

环C¹、环C²及环C³独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟取代的1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基；

Z¹⁴、Z¹⁵及Z¹⁶独立地为单键、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-C≡C-或-(CH₂)₄-；

L¹¹及L¹²独立地为氢或氟。

项17.根据项14至项16中任一项所述的液晶组合物，其进而含有选自式(8)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。

式(8)中，

R¹⁴为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，R¹⁴中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代；

X¹²为-C≡N或-C≡C-C≡N；

环D¹为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟取代的1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基；

Z¹⁷为单键、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-或-C≡C-；

L¹³及L¹⁴独立地为氢或氟；

i为1、2、3或4。

项18.根据项14至项17中任一项所述的液晶组合物，其进而含有选自式(9)至式(15)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物。

式(9)至式(15)中，

R¹⁵、R¹⁶及R¹⁷独立地为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，R¹⁵、R¹⁶及R¹⁷中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代，而且，R¹⁷也可为氢或氟；

环E¹、环E²、环E³及环E⁴独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟取代的1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基或十氢萘-2,6-二基；

环E⁵及环E⁶独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基或十氢萘-2,6-二基；

Z¹⁸、Z¹⁹、Z²⁰及Z²¹独立地为单键、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂OCH₂CH₂-或-OCF₂CH₂CH₂-；

L¹⁵及L¹⁶独立地为氟或氯；

S¹¹为氢或甲基；

X为-CHF-或-CF₂-；

j、k、m、n、p、q、r及s独立地为0或1，k、m、n及p的和为1或2，q、r及s的和为0、1、2或3，t为1、2或3。

项19.一种液晶显示元件，其包含根据项14至项18中任一项所述的液晶组合物。

项20.根据项19所述的液晶显示元件，其特征在于，将根据项14至项18中任一项所述的液晶组合物内包于胶囊中。

项21.根据项19所述的液晶显示元件，其特征在于，将根据项14至项18中任一项所述的液晶组合物用于2D-3D间转换中所使用的透镜。

本发明也包括以下项。(a)所述组合物，其进而含有选自聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、色素及消泡剂的群组中的一种、两种或至少三种添加物。(b)所述液晶组合物，其中向列相的上限温度为70℃以上，且波长589nm中的光学各向异性(在25℃下测定)为0.07以上，而且频率1kHz中的介电各向异性(在25℃下测定)为2以上。(c)所述液晶显示元件，其中液晶显示元件的动作模式为TN模式、ECB模式、OCB模式、IPS模式、VA模式、FFS模式或电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)模式，且液晶显示元件的驱动方式为有源矩阵(Active Matrix，AM)方式。

对化合物(1)的形态、化合物(1)的合成法、液晶组合物及液晶显示元件依次进行说明。

1.化合物(1)的形态

本发明的化合物(1)具有在5位上取代有烷基等Rc的1,4-亚苯基环。化合物(1)有以下特征：与类似的化合物相比，具有对光的高稳定性(参照比较例1、比较例2)。通常具有三键的化合物对光的稳定性降低。但是，5位的Rc对于防止稳定性降低而言有效。

化合物(1)中，介电各向异性的大小依存于末端基(Ra或Rb)的种类。当末端基为如烷基般的供电子基时，化合物(1)的介电各向异性小。当末端基的至少一者为如氟般的吸电子性基时，化合物(1)的介电各向异性为正而且大。

对化合物(1)的优选例进行说明。化合物(1)中的末端基Ra、环A、键结基Z的优选例也适用于化合物(1)的下位式。化合物(1)中，能够通过将这些基适当组合而任意调整物性。由于在化合物的物性方面无大的不同，因此化合物(1)可包含较天然存在比的量多的²H(氘)、¹³C等同位素。再者，化合物(1)的记号的定义为如项1所述般。

式(1)中，Ra及Rb独立地为氢、氟、氯、-CN、-SF₅、-C≡C-SF₅或碳数1至20的烷基，该烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，而且，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代。

“至少一个-CH₂-可经-O-或-CO-取代的烷基”中，不仅包含具有-O-或-CO-的基，也包含具有-COO-或-OCO-的基。该情况在环或键结基中也相同。Ra或Rb的例子为氢(-H)、烷基(-R)、烷氧基(-OR)、烷氧基烷基(-(CH₂)_n-OR)、烷氧基烷氧基(-O-(CH₂)_n-OR)、烷硫基(-SR)、烷硫基烷基(-(CH₂)_n-SR)、烷硫基烷氧基(-O(CH₂)_n-SR)、酰基(-COR)、酰基烷基(-(CH₂)_n-COR)、酰氧基(-OCOR)、酰氧基烷基(-(CH₂)_n-OCOR)、烷氧基羰基(-COOR)、烷氧基羰基烷基(-(CH₂)_n-COOR)、烯基(-(CH₂)_n-CH＝CH-R)、烯氧基(-O(CH₂)_n-CH＝CH-R)、烯氧基烷基(-(CH₂)_n-O(CH₂)_n-CH＝CH-R)、烷氧基烯基(-(CH₂)_n-CH＝CH-OR)、炔基(-(CH₂)_n-C≡C-R)、炔氧基(-O(CH₂)_n-C≡C-R)、烷基硅烷基(-SiH₂-R)或烷基硅烷基烷基(-(CH₂)_n-SiH₂-R)。Ra或Rb的例子也为至少一个氢经氟取代的这些基，优选的是氟烷基或氟烷氧基。

优选的Ra或Rb为烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烷氧基、烯基、烯氧基、烯氧基烷基或烷氧基烯基。优选的Ra或Rb为烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烷氧基、烯基、烯氧基、烷硫基或烷硫基烷基。进而优选的Ra或Rb为烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基或烯氧基。进而优选的Ra或Rb也为烷基、烷氧基、烯基或烯氧基。尤其优选的Ra或Rb为烷基或烯基。最优选的Ra或Rb为烷基。

优选的烷基为-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-C₄H₉、-C₅H₁₁、-C₆H₁₃或-C₇H₁₅。

优选的烷氧基为-OCH₃、-OC₂H₅、-OC₃H₇、-OC₄H₉、-OC₅H₁₁、-OC₆H₁₃或-OC₇H₁₅。

优选的烷氧基烷基为-CH₂OCH₃、-CH₂OC₂H₅、-CH₂OC₃H₇、-(CH₂)₂-OCH₃、-(CH₂)₂-OC₂H₅、-(CH₂)₂-OC₃H₇、-(CH₂)₃-OCH₃、-(CH₂)₄-OCH₃或-(CH₂)₅-OCH₃。

优选的烯基为-CH＝CH₂、-CH＝CHCH₃、-CH₂CH＝CH₂、-CH＝CHC₂H₅、-CH₂CH＝CHCH₃、-(CH₂)₂-CH＝CH₂、-CH＝CHC₃H₇、-CH₂CH＝CHC₂H₅、-(CH₂)₂-CH＝CHCH₃或-(CH₂)₃-CH＝CH₂。

优选的烯氧基为-OCH₂CH＝CH₂、-OCH₂CH＝CHCH₃或-OCH₂CH＝CHC₂H₅。

优选的Ra或Rb为氢、-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-C₄H₉、-C₅H₁₁、-C₆H₁₃、-OCH₃、-OC₂H₅、-OC₃H₇、-OC₄H₉、-OC₅H₁₁、-CH₂OCH₃、-CH＝CH₂、-CH＝CHCH₃、-(CH₂)₂-CH＝CH₂、-CH₂CH＝CHC₂H₅、-(CH₂)₂-CH＝CHCH₃、-OCH₂CH＝CH₂、-OCH₂CH＝CHCH₃或-OCH₂CH＝CHC₂H₅。进而优选的Ra或Rb为-C₃H₇、-C₄H₉、-C₅H₁₁、-C₆H₁₃、-(CH₂)₂-CH＝CH₂、-(CH₂)₂-CH＝CHCH₃。

Ra及Rb这两者也可均为吸电子性基，但优选的是其中一者为吸电子性基。吸电子性基的例子为氟、氯、-CN、-SF₅、-C≡C-SF₅、氟烷基、氟烷氧基或氟烷氧基氟烷基。氟烷基或氟烷氧基的例子为-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₃、-OCHF₂、-OCF₂CHF₂、-OCF₂CHFCF₃、碳数2至15的全氟烷基或碳数2至15的全氟烷氧基。氟烷氧基氟烷基的例子为-CF₂OCF₃。优选的吸电子性基为氟、-CF₃或-OCF₃。

式(1)中，A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、哒嗪-3,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或萘-2,6-二基，这些环中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代，而且，这些基中，至少一个氢可经氟、氯、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₃、-OCHF₂或-OCH₂F取代。

“这些环中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代”的优选例为下述式(16-1)至式(16-50)所表示的二价基。进而优选的例子为式(16-1)至式(16-4)、式(16-15)、式(16-23)、式(16-27)至式(16-29)、式(16-36)、式(16-39)及式(16-45)所表示的二价基。

“这些基中，至少一个氢可经氟、氯、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₃、-OCHF₂或-OCH₂F取代”的优选例为下述式(17-1)至式(17-77)所表示的二价基。进而优选的例子为式(17-1)至式(17-4)、式(17-6)、式(17-10)至式(17-15)、式(17-54)至式(17-59)及式(17-72)至式(17-77)所表示的二价基。

优选的环A⁰、环A¹或环A²为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、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、2,3,5-三氟-1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、3-氟吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、哒嗪-2,5-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或萘-2,6-二基。针对1,4-亚环己基及1,3-二噁烷-2,5-二基的立体构型，反式优于顺式。

进而优选的环为1,4-亚环己基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、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、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或萘-2,6-二基。尤其优选的环为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基或萘-2,6-二基。最优选的环为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基或2,6-二氟-1,4-亚苯基。最优选的环也为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基或2,3-二氟-1,4-亚苯基。最优选的环也为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基或萘-2,6-二基。

式(1)中，Z¹及Z²独立地为单键或碳数1至4的亚烷基，该亚烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-取代，而且，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代。

优选的Z¹或Z²为单键、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-CH₂CO-、-COCH₂-、-CH₂SiH₂-、-SiH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₂COO-、-(CH₂)₂OCO-、-OCO(CH₂)₂-、-COO(CH₂)₂-、-(CH₂)₂CF₂O-、-(CH₂)₂OCF₂-、-OCF₂(CH₂)₂-、-CF₂O(CH₂)₂-、-(CH₂)₃O-或-O(CH₂)₃-。针对与如-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CH₂O-及-OCH₂-CH＝CH-般的键结基的双键有关立体构型，反式优于顺式。

进而优选的Z¹或Z²为单键、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-或-(CH₂)₄-。尤其优选的Z¹或Z²为单键、-CH₂CH₂-、-COO-、-OCO-、-CF₂O-、-OCF₂-及-CH＝CH-。最优选的Z¹或Z²为单键。

式(1)中，Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢。就介电各向异性的观点而言，优选的是Y¹为氟且Ra为所述吸电子性基的化合物。就介电各向异性的观点而言，优选的是Y²为氟且Rb为所述吸电子性基的化合物。

式(1)中，Rc为碳数1至4的烷基，该烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-、-S-、-CO-或-SiH₂-取代，至少一个-CH₂CH₂-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代。

优选的Rc为烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烷氧基、烯基、烯氧基、烯氧基烷基或烷氧基烯基。优选的Rc也为烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烷氧基、烯基、烯氧基、烷硫基、烷硫基烷基、氟烷基或氟烷氧基。进而优选的Rc为烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基或烯氧基。进而优选的Rc也为烷基、烷氧基、烯基或烯氧基。尤其优选的Rc为烷基或烯基。最优选的Rc为烷基。

优选的Rc为-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-C₄H₉、-OCH₃、-OC₂H₅、-OC₃H₇、-OC₄H₉、-CH₂OCH₃、-CH＝CH₂、-CH＝CHCH₃、-(CH₂)₂-CH＝CH₂、-CH₂CH＝CHC₂H₅、-(CH₂)₂-CH＝CHCH₃、-OCH₂CH＝CH₂、-OCH₂CH＝CHCH₃或-OCH₂CH＝CHC₂H₅。进而优选的Rc为-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-OCH₃、-OC₂H₅、-OC₃H₇、-CH₂OCH₃或-CH＝CH₂。尤其优选的Rc为-CH₃、-C₂H₅、-OCH₃或-OC₂H₅。

式(1)中，a及b独立地为0、1、2或3，而且，a及b的和为0、1、2或3。即，化合物(1)具有二环至五环。这些环中除了包含如1,4-亚苯基般的六员环以外，也包含缩合环。此种环也作为一个环而计数。当化合物(1)具有二环时，与其他液晶性化合物的相容性佳。当化合物(1)具有二环或三环时，粘度小。当化合物(1)具有三环或四环时，上限温度高。当化合物(1)具有四环时，液晶相的温度范围广。

通过适当选择化合物(1)的末端基、环及键结基，能够任意调整光学各向异性、介电各向异性等物性。以下就这些基的种类对化合物(1)的物性所带来的效果加以说明。

当末端基Ra或末端基Rb为直链时，液晶相的温度范围广，而且粘度小。当Ra或Rb为支链时，与其他液晶性化合物的相容性良好。Ra或Rb为光学活性的化合物有效用作手性掺杂剂(chiral dopant)。通过将该化合物添加于组合物中，可防止液晶显示元件中所产生的反向扭转域(reverse twisted domain)。Ra或Rb并非为光学活性的化合物有效用作组合物的成分。当Ra或Rb为烯基时，优选的立体构型依存于双键的位置。具有优选的立体构型的烯基化合物具有小的粘度、高的上限温度或液晶相的广的温度范围。

烯基中的-CH＝CH-的优选的立体构型依存于双键的位置。如-CH＝CHCH₃、-CH＝CHC₂H₅、-CH＝CHC₃H₇、-CH＝CHC₄H₉、-C₂H₄CH＝CHCH₃及-C₂H₄CH＝CHC₂H₅般的在奇数位上具有双键的烯基中，优选反式构型。如-CH₂CH＝CHCH₃、-CH₂CH＝CHC₂H₅及-CH₂CH＝CHC₃H₇般的在偶数位上具有双键的烯基中，优选顺式构型。具有优选的立体构型的烯基化合物具有高的清亮点或液晶相的广的温度范围。在《分子晶体与液晶(Mol.Cryst.Liq.Cryst.)》(1985，131，109)及《分子晶体与液晶(Mol.Cryst.Liq.Cryst.)》(1985，131，327)中有详细说明。

当环A⁰、环A¹或环A²为至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基或1,3-二噁烷-2,5-二基时，介电各向异性为正且大。当环为至少一个氢可经氟或氯取代的1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或哒嗪-3,6-二基时，光学各向异性大。当环为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,3-二噁烷-2,5-二基时，光学各向异性小。

当至少两个环为1,4-亚环己基时，上限温度高，光学各向异性小，而且粘度小。当至少一个环为1,4-亚苯基时，光学各向异性相对较大，而且取向秩序参数(orientationalorder parameter)大。当至少两个环为1,4-亚苯基时，光学各向异性大，液晶相的温度范围光，而且上限温度高。

当键结基Z¹或键结基Z²为单键、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-(CH₂)₄-时，粘度小。当键结基为单键、-OCF₂-、-CF₂O-、-CH₂CH₂-或-CH＝CH-时，粘度更小。当键结基为-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(bend elastic constant)，K₁₁：展曲弹性常数(splay elastic constant))大。当键结基为-C≡C-时，光学各向异性大。

当化合物(1)具有二环或三环时，粘度小。当化合物(1)具有四环或五环时，上限温度高。如上所述，通过适当选择末端基、环及键结基的种类、环的个数，可获得具有目标物性的化合物。因此，化合物(1)有效用作PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA等元件中所使用的组合物的成分。

2.化合物(1)的合成

对化合物(1)的合成法进行说明。化合物(1)可通过将有机合成化学的方法适当组合而合成。在起始物质中导入所需的末端基、环及键结基的方法在《有机合成(OrganicSyntheses)》(约翰威利父子公司(John Wiley&Sons,Inc.))、《有机反应(OrganicReactions)》(约翰威利父子公司(John Wiley&Sons,Inc.))、《综合有机化学(Comprehensive Organic Synthesis)》(培格曼出版社(Pergamon Press))、《新实验化学讲座》(丸善)等成书中有记载。

2-1.键结基Z的生成

关于生成键结基Z¹或键结基Z²的方法，首先示出流程。其次，对生成(1)至生成(11)中的流程中记载的反应进行说明。该流程中，MSG¹(或MSG²)为具有至少一个环的一价有机基。流程中所使用的多个MSG¹(或MSG²)可相同或也可不同。化合物(1A)至化合物(1K)相当于化合物(1)。

(1)单键的生成

使芳基硼酸(21)与利用公知的方法所合成的化合物(22)在碳酸盐水溶液中，在如四(三苯基膦)钯般的催化剂的存在下进行反应而合成化合物(1A)。通过使利用公知的方法所合成的化合物(23)与正丁基锂进行反应，继而与氯化锌进行反应，在如二氯双(三苯基膦)钯般的催化剂的存在下与化合物(22)进行反应，也可合成该化合物(1A)。

(2)-COO-与-OCO-的生成

使化合物(23)与正丁基锂进行反应，继而与二氧化碳进行反应而获得羧酸(24)。使羧酸(24)与利用公知的方法所合成的苯酚(25)在1,3-二环己基碳二酰亚胺(1,3-Dicyclohexylcarbodiimide，DCC)及4-二甲基氨基吡啶(4-Dimethylaminopyridine，DMAP)的存在下进行脱水而合成具有-COO-的化合物(1B)。通过该方法，也可合成具有-OCO-的化合物。

(3)-CF₂O-与-OCF₂-的生成

利用如劳森试剂(Lawesson's reagent)般的硫化剂对化合物(1B)进行处理而获得化合物(26)。利用氟化氢吡啶络合物与N-溴代丁二酰亚胺(N-bromosuccinimide，NBS)将化合物(26)氟化而合成具有-CF₂O-的化合物(1C)。参照M.黑星(M.Kuroboshi)等人的《化学通讯(Chem.Lett.)》(1992，827.)。也可利用(二乙基氨基)三氟化硫((Diethylamino)sulfur trifluoride，DAST)将化合物(26)氟化而合成化合物(1C)。参照W.H.邦奈尔(W.H.Bunnelle)等人的《有机化学期刊(J.Org.Chem.)》(1990，55，768.)。通过该方法，也可合成具有-OCF₂-的化合物。也能够通过Peer.基尔希(Peer.Kirsch)等人的《德国应用化学(Angew.Chem.Int.Ed.)》(2001，40，1480.)中记载的方法来生成这些键结基。

(4)-CH＝CH-的生成

利用正丁基锂对化合物(23)进行处理，然后与N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide，DMF)等甲酰胺进行反应而获得醛(28)。使用如叔丁醇钾般的碱对利用公知的方法所合成的鏻盐(27)进行处理，而使所产生的磷叶立德(phosphorus ylide)与醛(28)进行反应来合成化合物(1D)。根据反应条件，生成顺式体，因此视需要而利用公知的方法将顺式体异构化为反式体。

(5)-CH₂CH₂-的生成

通过在如钯碳般的催化剂的存在下将化合物(1D)氢化而合成化合物(1E)。

(6)-(CH₂)₄-的生成

代替鏻盐(27)而使用鏻盐(29)，根据项(IV)的方法而获得具有-(CH₂)₂-CH＝CH-的化合物。对其进行接触氢化而合成化合物(1F)。

(7)-C≡C-的生成

在二氯钯与卤化铜的催化剂存在下，使2-甲基-3-丁炔-2-醇与化合物(23)进行反应后，在碱性条件下进行脱保护而获得化合物(30)。在二氯钯与卤化铜的催化剂存在下，使化合物(30)与卤化物(22)进行反应而合成化合物(1G)。

(8)-CF＝CF-的生成

利用正丁基锂对化合物(23)进行处理后，与四氟乙烯进行反应而获得化合物(31)。利用正丁基锂对化合物(22)进行处理后，与化合物(31)进行反应而合成化合物(1H)。

(9)-CH₂O-与-OCH₂-的生成

利用硼氢化钠等还原剂将醛(28)还原而获得化合物(32)。利用氢溴酸等对其进行卤化而获得化合物(33)。在碳酸钾等的存在下，使化合物(33)与化合物(25)进行反应而合成化合物(1J)。

(10)-(CH₂)₃O-与-O(CH₂)₃-的生成

代替化合物(32)而使用化合物(34)，根据项(9)的方法而合成化合物(1K)。

(11)-CF₂CF₂-的生成

根据《美国化学会志(J.Am.Chem.Soc.)》(2001，123，5414.)中所记载的方法，在氟化氢催化剂的存在下，利用四氟化硫对二酮(-COCO-)进行氟化而获得具有-(CF₂)₂-的化合物。

2-2.环A的生成

关于如1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基或2,6-二氟-1,4-亚苯基般的环，起始物质已有市售或生成法广为人知。关于四氢吡喃-2,5-二基的生成，参照日本专利特开2013-241397号公报的段落0084至段落0107。关于1,3-二噁烷-2,5-二基的生成，参照日本专利特开2009-132927号公报的段落0096至段落0119。关于嘧啶-2,5-二基及吡啶-2,5-二基的生成，参照国际公开2010/047260号公报的段落0086至段落0094。

2-3.合成化合物(1)的方法

合成Z¹为单键的化合物(1)的方法的例子如下所述。对于Z¹为其他键结基的化合物(1)而言，能够通过适当选择合成中间体而合成各种化合物。

化合物(Pr-1)是利用公知的方法而合成。通过使用N-氯代丁二酰亚胺(N-chlorosuccinimide，NCS)或N-溴代丁二酰亚胺(NBS)对化合物(Pr-1)进行卤化而衍生为化合物(Pr-2)。通过桑德迈尔(Sandmeyer)反应而引导出将氨基置换为卤素的化合物(Pr-3)。另一方面，利用公知的方法来合成具有三键的化合物(Pr-4)。根据该化合物与卤化物，通过园头(sonogashira)反应而衍生为化合物(Pr-5)。通过铃木-宫浦偶联反应而将化合物(Pr-5)与化合物(Pr-6)衍生为化合物(1)。

3.液晶组合物

3-1.成分化合物

对本发明的液晶组合物进行说明。该组合物包含至少一种化合物(1)作为成分A。该组合物也可包含两种或三种以上的化合物(1)。组合物的成分可仅为化合物(1)。为了表现出优良的物性，组合物优选的是以1重量％至99重量％的范围含有至少一种化合物(1)。当化合物(1)的介电各向异性小时，化合物(1)的优选的比例为5重量％以上。进而优选的比例为10重量％以上或20重量％以上。另一方面，当化合物(1)的介电各向异性大时，介电各向异性为正的组合物中，化合物(1)的优选的比例为5重量％至60重量％的范围。介电各向异性为负的组合物中，化合物(1)的优选的比例为30重量％以下。

表1.成分化合物的介电各向异性

组合物的成分	成分化合物	介电各向异性
			成分A	化合物(1)<sup>1)</sup>	小或正且大
成分B	化合物(2)至化合物(4)	小
			成分C	化合物(5)至化合物(7)	正且大
成分D	化合物(8)	正且大
			成分E	化合物(9)至化合物(15)	负且大

1)关于化合物(1)的介电各向异性，根据末端基Ra、末端基Rb的种类而有介电各向异性小的情况或介电各向异性为正且大的情况。

该组合物含有化合物(1)作为成分A，优选的是进而含有选自表1所示的成分B、成分C、成分D及成分E中的液晶性化合物。当制备该组合物时，优选的是考虑到介电各向异性的正负与大小而选择成分B、成分C、成分D及成分E。该组合物也可包含与化合物(1)至化合物(15)不同的液晶性化合物。该组合物也可不含此种液晶性化合物。

成分B是两个末端基为烷基等的化合物。作为成分B的优选例，可列举：化合物(2-1)至化合物(2-11)、化合物(3-1)至化合物(3-19)及化合物(4-1)至化合物(4-7)。这些化合物中，R¹¹及R¹²独立地为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，该烷基及烯基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代。

成分B具有小的介电各向异性。成分B接近中性。化合物(2)具有降低粘度或调整光学各向异性的效果。化合物(3)及化合物(4)具有通过提高上限温度而扩大向列相的温度范围或调整光学各向异性的效果。

伴随增加成分B的比例而组合物的粘度减小，但介电各向异性减小。因此，只要满足元件的阈电压的要求值，则该比例越大越优选。在制备IPS、VA等模式用的组合物的情况下，成分B的比例优选的是30重量％以上，进而优选的是40重量％以上。

成分C为在右末端具有卤素或含氟基的化合物。作为成分C的优选例，可列举：化合物(5-1)至化合物(5-16)、化合物(6-1)至化合物(6-113)、化合物(7-1)至化合物(7-57)。这些化合物中，R¹³为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，该烷基及烯基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代。X¹¹为氟、氯、-OCF₃、-OCHF₂、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₂CHF₂或-OCF₂CHFCF₃。

成分C的介电各向异性为正，且对热或光的稳定性非常良好，因此用于制备IPS、FFS、OCB等模式用的组合物的情况。成分C的比例适合的是1重量％至99重量％的范围，优选的是10重量％至97重量％的范围，进而优选的是40重量％至95重量％的范围。在将成分C添加于介电各向异性为负的组合物中的情况下，成分C的比例优选的是30重量％以下。通过添加成分C，能够调整组合物的弹性常数，且能够调整元件的电压-透过率曲线。

成分D是右末端基为-C≡N或-C≡C-C≡N的化合物(8)。作为成分D的优选例，可列举化合物(8-1)至化合物(8-64)。这些化合物中，R¹⁴为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，该烷基及烯基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代。X¹²为-C≡N或-C≡C-C≡N。

成分D的介电各向异性为正，且其值大，因此用于制备TN等模式用的组合物的情况。通过添加该成分D，可提高组合物的介电各向异性。成分D具有扩大液晶相的温度范围、调整粘度或调整光学各向异性的效果。成分D对元件的电压-透过率曲线的调整而言也有用。

在制备TN等模式用的组合物的情况下，成分D的比例适合的是1重量％至99重量％的范围，优选的是10重量％至97重量％的范围，进而优选的是40重量％至95重量％的范围。在将成分D添加于介电各向异性为负的组合物中的情况下，成分D的比例优选的是30重量％以下。通过添加成分D，能够调整组合物的弹性常数，且能够调整元件的电压-透过率曲线。

成分E为化合物(9)至化合物(15)。这些化合物如2,3-二氟-1,4-亚苯基般，具有侧位经两个卤素取代的亚苯基。作为成分E的优选例，可列举：化合物(9-1)至化合物(9-8)、化合物(10-1)至化合物(10-17)、化合物(11-1)、化合物(12-1)至化合物(12-3)、化合物(13-1)至化合物(13-11)、化合物(14-1)至化合物(14-3)及化合物(15-1)至化合物(15-3)。这些化合物中，R¹⁵、R¹⁶及R¹⁷独立地为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，该烷基及烯基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代，而且，R¹⁷也可为氢或氟。

成分E的介电各向异性为负且大。成分E用于制备IPS、VA、PSA等模式用的组合物的情况。伴随增加成分E的比例，而组合物的介电各向异性为负且变大，但粘度变大。因此，只要满足元件的阈电压的要求值，则该比例越少越优选。若考虑到介电各向异性为-5左右，则为了进行充分的电压驱动，优选的是比例为40重量％以上。

成分E中，化合物(9)为二环化合物，因此具有降低粘度、调整光学各向异性或提高介电各向异性的效果。化合物(10)及化合物(11)为三环化合物，因此具有提高上限温度、提高光学各向异性或提高介电各向异性的效果。化合物(12)至化合物(15)具有提高介电各向异性的效果。

在制备IPS、VA、PSA等模式用的组合物的情况下，成分E的比例优选的是40重量％以上，进而优选的是50重量％至95重量％的范围。在将成分E添加于介电各向异性为正的组合物中的情况下，成分E的比例优选的是30重量％以下。通过添加成分E，能够调整组合物的弹性常数，且能够调整元件的电压-透过率曲线。

通过在化合物(1)中适当组合成分B、成分C、成分D及成分E，可制备充分满足以下物性的至少一种的液晶组合物，所述物性为对热或光的稳定性高、上限温度高、下限温度低、粘度小、光学各向异性适当(即，大的光学各向异性或小的光学各向异性)、介电各向异性大、电阻率大、弹性常数适当(即，大的弹性常数或小的弹性常数)等。包含此种组合物的元件具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度、小的闪烁率及长寿命。

若长时间使用元件，则有时在显示画面产生闪烁(flicker)。闪烁率(％)可由(∣施加正电压时的亮度-施加负电压时的亮度∣/平均亮度)×100来表示。关于闪烁率为0％至1％的范围的元件，即便长时间使用元件，也不易在显示画面产生闪烁(flicker)。推测该闪烁与图像的残像相关联，在以交流进行驱动时，在正帧的电位与负帧的电位之间的产生差，由此产生所述闪烁。含有化合物(1)的组合物对于减少闪烁的产生而言也有用。

3-2.添加物

液晶组合物是利用公知的方法而制备。例如，将成分化合物混合，并且通过加热使其相互溶解。根据用途可向该组合物中添加添加物。添加物的例子为聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、色素、消泡剂等。此种添加物为本领域技术人员所熟知，并记载于文献中。

在具有聚合物稳定取向(polymer sustained alignment；PSA)模式的液晶显示元件中，组合物含有聚合物。聚合性化合物出于使组合物中产生聚合物的目的而添加。在对电极间施加电压的状态下照射紫外线，而使聚合性化合物聚合，由此使组合物中生成聚合物。通过该方法，可达成适当的预倾角，因此可制作响应时间缩短、图像的残像得到改善的元件。

聚合性化合物的优选例为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯基氧基化合物、丙烯醚、环氧化合物(氧杂环丙烷、氧杂环丁烷)及乙烯基酮。进而优选的例子为具有至少一个丙烯酰氧基的化合物及具有至少一个甲基丙烯酰氧基的化合物。进而优选的例子中也包含具有丙烯酰氧基与甲基丙烯酰氧基这两者的化合物。

进而优选的例子为化合物(M-1)至化合物(M-18)。这些化合物中，R²⁵至R³¹独立地为氢或甲基；R³²、R³³及R³⁴独立地为氢或碳数1至5的烷基，R³²、R³³及R³⁴的至少一个为碳数1至5的烷基；v、w及x独立地为0或1；u及y独立地为1至10的整数。L²¹至L²⁶独立地为氢或氟；L²⁷及L²⁸独立地为氢、氟或甲基。

可通过添加聚合引发剂而使聚合性化合物迅速地聚合。通过将反应条件最佳化，可减少所残存的聚合性化合物的量。光自由基聚合引发剂的例子为源自巴斯夫(BASF)公司的德牢固(Darocur)系列的TPO、1173及4265，源自艳佳固(Irgacure)系列的184、369、500、651、784、819、907、1300、1700、1800、1850及2959。

光自由基聚合引发剂的追加例为4-甲氧基苯基-2,4-双(三氯甲基)三嗪、2-(4-丁氧基苯乙烯基)-5-三氯甲基-1,3,4-噁二唑、9-苯基吖啶、9,10-苯并吩嗪、二苯甲酮/米氏酮混合物、六芳基联咪唑/巯基苯并咪唑混合物、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、2,4-二乙基氧杂蒽酮/对二甲基氨基苯甲酸甲酯混合物、二苯甲酮/甲基三乙醇胺混合物。

可通过向液晶组合物中添加光自由基聚合引发剂后，在施加电场的状态下照射紫外线来进行聚合。但是，未反应的聚合引发剂或聚合引发剂的分解产物很有可能在元件中引起图像的残像等显示不良。为了防止该情况，可在未添加聚合引发剂的状态下进行光聚合。进行照射的光的优选的波长为150nm至500nm的范围。进而优选的波长为250nm至450nm的范围，最优选的波长为300nm至400nm的范围。

当保管聚合性化合物时，为了防止聚合而可添加聚合抑制剂。聚合性化合物通常是以未去除聚合抑制剂的状态添加于组合物中。聚合抑制剂的例子为对苯二酚、如甲基对苯二酚般的对苯二酚衍生物、4-叔丁基邻苯二酚、4-甲氧基苯酚、吩噻嗪等。

光学活性化合物具有通过对液晶分子诱发螺旋结构而赋予所需的扭转角(torsion angle)来防止逆扭转的效果。通过添加光学活性化合物，可调整螺旋间距。出于调整螺旋间距的温度依存性的目的而可添加两种以上的光学活性化合物。作为光学活性化合物的优选例，可列举下述化合物(Op-1)至化合物(Op-18)。化合物(Op-18)中，环J为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，R²⁸为碳数1至10的烷基。*标记表示不对称碳。

抗氧化剂对于用以维持大的电压保持率而言有效。作为抗氧化剂的优选例，可列举：下述化合物(AO-1)及化合物(AO-2)；易璐诺斯(Irganox)415、易璐诺斯(Irganox)565、易璐诺斯(Irganox)1010、易璐诺斯(Irganox)1035、易璐诺斯(Irganox)3114及易璐诺斯(Irganox)1098(商品名；巴斯夫(BASF)公司)。紫外线吸收剂对于用以防止上限温度的下降而言有效。紫外线吸收剂的优选例为二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等，作为具体例，可列举：下述化合物(AO-3)及化合物(AO-4)；帝奴彬(Tinuvin)329、帝奴彬(Tinuvin)P、帝奴彬(Tinuvin)326、帝奴彬(Tinuvin)234、帝奴彬(Tinuvin)213、帝奴彬(Tinuvin)400、帝奴彬(Tinuvin)328及帝奴彬(Tinuvin)99-2(商品名；巴斯夫(BASF)公司)；以及1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octane，DABCO)。

如具有位阻的胺般的光稳定剂对于维持大的电压保持率而言优选。作为光稳定剂的优选例，可列举：下述化合物(AO-5)、化合物(AO-6)及化合物(AO-7)；帝奴彬(Tinuvin)144、帝奴彬(Tinuvin)765及帝奴彬(Tinuvin)770DF(商品名；巴斯夫(BASF)公司)；LA-77Y及LA-77G(商品名；艾迪科(ADEKA)公司)。热稳定剂对于用以维持大的电压保持率而言也有效，作为优选例，可列举易璐佛斯(Irgafos)168(商品名；巴斯夫(BASF)公司)。为了适合于宾主(guest host)模式的元件，而将如偶氮系色素、蒽醌系色素等般的二色性色素(dichroic dye)添加于组合物中。消泡剂对于用以防止起泡而言有效。消泡剂的优选例为二甲基硅酮油、甲基苯基硅酮油等。

化合物(AO-1)中，R⁴⁰为碳数1至20的烷基、碳数1至20的烷氧基、-COOR⁴¹或-CH₂CH₂COOR⁴¹，此处，R⁴¹为碳数1至20的烷基。化合物(AO-2)及化合物(AO-5)中，R⁴²为碳数1至20的烷基。化合物(AO-5)中，R⁴³为氢、甲基或O·(氧自由基)；环G¹为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基；化合物(AO-7)中，环G²为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或至少一个氢经氟取代的1,4-亚苯基；化合物(AO-5)及化合物(AO-7)中，z为1、2或3。

4.液晶显示元件

液晶组合物可用于具有PC、TN、STN、OCB、PSA等动作模式、且以有源矩阵方式进行驱动的液晶显示元件。该组合物也可用于具有PC、TN、STN、OCB、VA、IPS等动作模式、且以无源矩阵方式进行驱动的液晶显示元件。这些元件也可适用于反射型、透过型、半透过型中的任一类型。

该组合物也适合于向列曲线排列相(nematic curvilinear aligned phase，NCAP)元件，此处，组合物进行微胶囊化。该组合物也可用于聚合物分散型液晶显示元件(Polymer Dispersed Liquid Crystal Display，PDLCD)或聚合物网络液晶显示元件(Polymer Network Liquid Crystal Display，PNLCD)、纳米胶囊分散型液晶显示元件。这些组合物中添加有大量的聚合性化合物。另一方面，当聚合性化合物的比例基于液晶组合物的重量而为10重量％以下时，可制作PSA模式的液晶显示元件。优选的比例为0.1重量％至2重量％的范围。进而优选的比例为0.2重量％至1.0重量％的范围。PSA模式的元件可以如有源矩阵方式、无源矩阵方式般的驱动方式进行驱动。此种元件也可适用于反射型、透过型、半透过型中的任一类型。

该液晶组合物也适合于能够立体显示的液晶显示元件。在液晶透镜方式中，将折射率分散型透镜(gradient refractive index lens)组合于通常的液晶显示元件中。若向该透镜中放入组合物，并施加电压，则在组合物的折射率中产生分布。由此，产生透镜效果，图像以三维(3D)表示。当不施加电压时，变成二维(2D)表示。因此，可通过电性导通·关闭折射率分散型透镜来进行2D-3D间转换。

[实施例]

1.化合物(1)的实施例

通过实施例对本发明进一步进行详细说明。实施例为典型例，因此本发明不受实施例限制。本发明包含使用例1的组合物与使用例2的组合物的混合物。本发明也包含混合有使用例的组合物的至少两种的混合物。化合物(1)是通过下述顺序而合成。所合成的化合物是利用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)分析等方法而鉴定。化合物或组合物的物性及元件的特性是通过下述方法来测定。

NMR分析：测定时使用布鲁克拜厄斯宾(Bruker BioSpin)公司制造的DRX-500。¹H-NMR的测定中，使试样溶解于CDCl₃等氘化溶媒中，在室温下以500MHz、累计次数16次的条件进行测定。使用四甲基硅烷作为内部标准。¹⁹F-NMR的测定中，使用CFCl₃作为内部标准，以累计次数24次而进行。核磁共振波谱的说明中，s是指单峰(singlet)，d是指双重峰(doublet)，t是指三重峰(triplet)，q是指四重峰(quartet)，quin是指五重峰(quintet)，sex是指六重峰(sextet)，m是指多重峰(multiplet)，br是指宽峰(broad)。

质量分析：测定时使用岛津制作所制造的QP-2010Ultra型气相色谱仪质量分析计。管柱使用安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)制造的毛细管柱DB-1(长度60m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)。作为载体气体，使用氦气(1ml/min)。将试样气化室的温度设定为300℃，将离子源的温度设定为200℃，将离子化电压设定为70eV，将放射电流设定为150uA。将试样溶解于丙酮中，以成为1重量％的溶液的方式进行制备，将1μl的溶液注入试样气化室中。记录计使用岛津制作所制造的GCM溶液(GCMSolution)系统。

气相色谱分析：测定时使用岛津制作所制造的GC-2010型气相色谱仪。管柱使用安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)制造的毛细管柱DB-1(长度60m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)。作为载体气体，使用氦气(1mL/min)。将试样气化室的温度设定为300℃，将检测器(火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector，FID))的温度设定为300℃。将试样溶解于丙酮中，以成为1重量％的溶液的方式进行制备，将1μl的所得的溶液注入试样气化室中。记录计使用岛津制作所制造的GC溶液(GCSolution)系统等。

高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)分析：测定时使用岛津制作所制造的普洛敏思(Prominence)(LC-20AD；SPD-20A)。管柱使用YMC制造的YMC-Pack ODS-A(长度150mm、内径4.6mm、粒径5μm)。溶出液适宜混合使用乙腈与水。作为检测器，适宜使用紫外光(UltraViolet，UV)检测器、折射率(Refractive Index，RI)检测器、电晕(CORONA)检测器等。在使用UV检测器的情况下，将检测波长设为254nm。将试样溶解于乙腈中，以成为0.1重量％的溶液的方式进行制备，将1μL的该溶液导入至试样室中。记录计使用岛津制作所制造的C-R7Aplus。

紫外可见分光分析：测定时使用岛津制作所制造的法玛斯派克(PharmaSpec)UV-1700。将检测波长设为190nm至700nm。将试样溶解于乙腈中，以成为0.01mmol/L的溶液的方式进行制备，并放入石英槽(光程长1cm)而进行测定。

测定试样：当测定相结构及转变温度(清亮点、熔点、聚合引发温度等)时，使用化合物其本身作为试样。当测定向列相的上限温度、粘度、光学各向异性、介电各向异性等物性时，使用化合物与母液晶的混合物作为试样。

在使用混合了化合物与母液晶的试样的情况下，通过下述等式而算出外推值，并记载该值。

＜外推值＞＝(100×＜试样的测定值＞-＜母液晶的重量％＞×＜母液晶的测定值＞)/＜化合物的重量％＞.

母液晶(A)：当化合物的介电各向异性为零或正时，使用下述母液晶(A)。以重量％表示成分的比例。

将化合物与母液晶(A)的比例设为15重量％：85重量％。在以该比例于25℃下析出结晶(或层列相)的情况下，将化合物与母液晶(A)的比例依次变更为10重量％：90重量％、5重量％：95重量％、1重量％：99重量％，以在25℃下不析出结晶(或层列相)的比例测定试样的物性。再者，只要无特别说明，则化合物与母液晶(A)的比例为15重量％：85重量％。

母液晶(B)：当化合物的介电各向异性为零或负时，使用下述母液晶(B)。以重量％表示成分的比例。

将化合物与母液晶(B)的比例设为20重量％：80重量％。在以该比例于25℃下析出结晶(或层列相)的情况下，将化合物与母液晶(B)的比例依次变更为15重量％：85重量％、10重量％：90重量％、5重量％：95重量％、1重量％：99重量％，以在25℃下不析出结晶(或层列相)的比例测定试样的物性。再者，只要无特别说明，则化合物与母液晶(B)的比例为20重量％：80重量％。

母液晶(C)：有时使用将下述氟系化合物设为成分的母液晶(B)。以重量％表示成分的比例。

测定方法：利用下述方法来进行物性的测定。这些方法大多在社团法人电子信息技术产业协会(Japan Electronics and Information Technology IndustriesAssociation；JEITA)所审议制定的JEITA标准(JEITA·ED-2521B)中有记载。也使用将其加以修饰而成的方法。用于测定的TN元件上未安装薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)。

(1)相结构：在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型热平台(hot stage))上放置试样。一边以3℃/min的速度对该试样进行加热，一边利用偏光显微镜来观察相状态及其变化而确定相的种类。

(2)转变温度(℃)：测定时使用珀金埃尔默(Perkin Elmer)公司制造的扫描热量计戴蒙德(Diamond)DSC系统或SII纳米技术(SII Nanotechnology)公司制造的高感度示差扫描热量计X-DSC7000。针对试样，以3℃/min的速度升温降温，通过外推来求出伴随试样的相变化的吸热峰值或发热峰值的引发点，而决定转变温度。化合物的熔点、聚合引发温度也使用该装置进行测定。有时将化合物自固体转变为层列相、向列相等液晶相的温度简称为“液晶相的下限温度”。有时将化合物自液晶相转变为液体的温度简称为“清亮点”。

结晶表示为C。在可将结晶区分为两种的情况下，分别表示为C₁或C₂。层列相表示为S，向列相表示为N。在对如层列A相、层列B相、层列C相及层列F相般的相加以区分的情况下，分别表示为S_A、S_B、S_C及S_F。液体(各向同性)表示为I。转变温度例如表述为“C 50.0N100.0I”。其表示，自结晶至向列相的转变温度为50.0℃，自向列相至液体的转变温度为100.0℃。

(3)化合物的相容性：制备以化合物的比例成为20重量％、15重量％、10重量％、5重量％、3重量％或1重量％的方式混合有母液晶与化合物的试样。将试样放入玻璃瓶，并在-20℃或-30℃的冷冻库中保管固定期间。观察试样的向列相是否得以维持、或者结晶(或层列相)是否析出。将向列相得以维持的条件用作相容性的标准。有时也视需要变更化合物的比例或冷冻库的温度。

(4)向列相的上限温度(T_NI或NI；℃)：在具备偏光显微镜的熔点测定装置的加热板上放置试样，以1℃/min的速度进行加热。对试样的一部分自向列相变化为各向同性液体时的温度进行测定。当试样为化合物(1)与母液晶的混合物时，以记号T_NI表示。根据测定值，使用所述外推法来算出该值。当试样为化合物(1)与选自化合物(2)至化合物(15)中的化合物的混合物时，以记号NI表示测定值。有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”。

(5)向列相的下限温度(T_C；℃)：将具有向列相的试样放入玻璃瓶，并在0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷冻器中保管10天后，观察液晶相。例如，当试样在-20℃下保持向列相、且在-30℃下变化为结晶或层列相时，记载为T_C<-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。

(6)粘度(块体粘度；η；在20℃下测定；mPa·s)：测定时使用东京计器股份有限公司制造的E型旋转粘度计。

(7)粘度(旋转粘度；γ1；在25℃下测定；mPa·s)：测定是根据M.今井(M.Imai)等人的《分子晶体与液晶(Molecular Crystals and Liquid Crystals)》(Vol.259，37(1995))中所记载的方法。在扭转角为0°，而且两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm的TN元件中放入试样。对该元件以0.5V为单位自16V阶段性地施加至19.5V。0.2秒未施加后，以仅一个矩形波(矩形脉冲；0.2秒)及未施加(2秒)的条件反复施加。对因该施加而产生的暂态电流(transient current)的峰值电流(peak current)及峰值时间(peak time)进行测定。根据这些测定值及M.今井等人的论文第40页的等式(8)而获得旋转粘度的值。该计算所需的介电各向异性的值是使用测定了该旋转粘度的元件，并利用以下记载的方法来求出。

(8)光学各向异性(折射率各向异性；在25℃下测定；Δn)：测定是使用波长589nm的光，利用在目镜上安装着偏光板的阿贝折射计来进行。对主棱镜的表面朝一个方向进行摩擦后，将试样滴加到主棱镜上。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。光学各向异性(Δn)的值是根据Δn＝n∥-n⊥的等式来计算。

(9)介电各向异性(Δε；在25℃下测定)：在两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm，而且扭转角为80度的TN元件中放入试样。对该元件施加正弦波(10V，1kHz)，2秒后测定液晶分子的长轴方向上的介电常数(ε∥)。对该元件施加正弦波(0.5V，1kHz)，2秒后测定液晶分子的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是根据Δε＝ε∥-ε⊥的等式来计算。

(10)弹性常数(K；在25℃下测定；pN)：测定时使用横河·惠普(Yokogawa·Hewlett-Packard)股份有限公司制造的HP4284A型LCR计。在两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为20μm的水平取向元件中放入试样。对该元件施加0V至20V的电荷，测定静电电容(C)与施加电压(V)。使用《液晶装置手册(liquid crystal device handbook)》(日刊工业新闻社)第75页记载的等式(2.98)、等式(2.101)，将这些测定值进行拟合(fitting)，由等式(2.99)获得K₁₁及K₃₃的值。其次，在第171页记载的等式(3.18)中，使用刚才求出的K₁₁及K₃₃的值而算出K₂₂。弹性常数K是由以所述方式求出的K₁₁、K₂₂及K₃₃的平均值表示。

(11)阈电压(Vth；在25℃下测定；V)：测定时使用大塚电子股份有限公司制造的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)5100型亮度计。光源为卤素灯。在两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为0.45/Δn(μm)，且扭转角为80度的正常显白模式(normally whitemode)的TN元件中放入试样。对该元件施加的电压(32Hz，矩形波)是以0.02V为单位自0V阶段性地增加至10V。此时，自垂直方向对元件照射光，测定透过元件的光量。制成当该光量达到最大时透过率为100％，且当该光量为最小时透过率为0％的电压-透过率曲线。阈电压是以透过率达到90％时的电压表示。

(12)电压保持率(VHR-1；在25℃下测定；％)：用于测定的TN元件具有聚酰亚胺取向膜，并且两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm。该元件是在放入试样后以利用紫外线进行硬化的粘接剂来密封。对该元件在25℃下施加脉冲电压(5V、60微秒)而进行充电。利用高速电压计以16.7毫秒的期间来测定衰减的电压，求出单位周期的电压曲线与横轴之间的面积A。面积B为未衰减时的面积。电压保持率是以面积A相对于面积B的百分率表示。

(13)电压保持率(VHR-2；在80℃下测定；％)：除了代替25℃而在80℃下进行测定以外，利用所述方法来测定电压保持率。将所得的结果以记号VHR-2表示。

(14)电阻率(ρ；在25℃下测定；Ωcm)：在具备电极的容器中注入1.0mL的试样。对该容器施加直流电压(10V)，测定10秒后的直流电流。根据下述等式来算出电阻率。

(电阻率)＝{(电压)×(容器的电容)}/{(直流电流)×(真空的介电常数)}

(15)响应时间(τ；在25℃下测定；ms)：测定时使用大塚电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。将低通滤波器(Low-pass filter)设定为5kHz。在两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为5.0μm，且扭转角为80度的正常显白模式(normally whitemode)的TN元件中放入试样。对该元件施加矩形波(60Hz，5V，0.5秒)。此时，自垂直方向对元件照射光，测定透过元件的光量。当该光量达到最大时视为透过率100％，当该光量为最小时视为透过率0％。上升时间(τr：rise time；毫秒)是透过率自90％变化至10％所需的时间。下降时间(τf：fall time；毫秒)是透过率自10％变化至90％所需的时间。响应时间是由以所述方式求出的上升时间与下降时间的和来表示。

(16)闪烁率(在25℃下测定；％)：测定时使用横河电机(股)制造的多媒体显示器测试仪(Multimedia display tester)3298F。光源为发光二极管(light emitting diode，LED)。在两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为3.5μm，且摩擦方向为反向平行的正常显黑模式(normally black mode)的FFS元件中放入试样。使用利用紫外线进行硬化的粘接剂将该元件密封。对该元件施加电压，测定透过元件的光量达到最大时的电压。一边对元件施加该电压，一边使元件靠近传感器部，读取所表示的闪烁率。

原料：索米斯(Solmix)(注册商标)A-11为乙醇(85.5％)、甲醇(13.4％)及异丙醇(1.1％)的混合物，是从日本酒精销售(股)获得。

[合成例1]

化合物(No.49)的合成

[第1阶段]

向反应容器中添加0.079g(0.11mmol)的二氯双[二-叔丁基(对二甲基氨基苯基)膦基]钯(II)(简称为Pd-132)、14.6g的碳酸铯，对反应容器进行减压，并导入氩气。反复进行该操作三次。向其中添加溶解于50mL的乙腈中的化合物(r-1)(5.0g，22.4mmol)与溶解于50mL的乙腈中的化合物(r-2)(3.54g，22.4mmol)，以80℃进行4小时加热搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(silica gel chromatography)(庚烷)对残渣进行纯化，从而获得4.4g的化合物(r-3)。

[第2阶段]

向反应容器中放入溶解于60mL的1,4-二噁烷中的化合物(r-3)(3.4g，11.3mmol)，并添加0.08g(0.11mmol)的Pd-132、3.1g(22.6mmol)的碳酸钾、8mL的蒸馏水。向其中添加溶解于20mL的1,4-二噁烷中的化合物(r-4)(2.78g，17.0mmol)，在氮气环境下，在4小时加热回流下进行搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷)对残渣进行纯化后，进而自混合溶媒(庚烷/索米斯(Solmix)A-11＝1/4；体积比)进行再结晶，从而获得3.20g的化合物(No.49)。

¹H-NMR(δppm；CDCl₃):7.49(d,2H)、7.47(d,2H)、7.24(d,2H)、7.22(d,1H)、7.17-7.15(m,3H)、2.62(t,4H)、2.55(s,3H)、1.67(sex,2H)、1.60(quin,2H)、1.35(sex,2H)、0.96(t,3H)、0.93(t,3H).

转变温度的测定中，将化合物(No.49)直接用作试样。上限温度(T_NI)、介电各向异性(Δε)及光学各向异性(Δn)的测定中，将化合物(No.49)与母液晶(A)的混合物用作试样。对于以下所合成的化合物而言也采用该测定法。

转变温度：C 77.1 N 133.1 I.T_NI＝116.4℃,Δε＝6.1,Δn＝0.310.

[合成例2]

化合物(No.50)的合成

[第1阶段]

向反应容器中添加0.079g(0.11mmol)的Pd-132、14.6g的碳酸铯，对反应容器进行减压，并导入氩气。反复进行该操作三次。向其中添加溶解于50mL的乙腈中的化合物(r-1)(5.0g，22.4mmol)与溶解于50mL的乙腈中的化合物(r-4)(3.58g，22.4mmol)，在氩气环境下以80℃进行4小时加热搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷)对残渣进行纯化，从而获得3.63g的化合物(r-5)。

[第2阶段]

向反应容器中放入溶解于60mL的1,4-二噁烷中的化合物(r-5)(3.6g，11.3mmol)，并添加0.084g(0.12mmol)的Pd-132、3.31g(24.0mmol)的碳酸钾、8mL的蒸馏水，向其中添加溶解于20mL的1,4-二噁烷中的化合物(r-4)(2.95g，18.0mmol)，在氮气环境下，在4小时加热回流下进行搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷/甲苯＝1/4；体积比)对残渣进行纯化后，进而自混合溶媒(庚烷/索米斯(Solmix)A-11＝1/5；体积比)进行再结晶，从而获得2.74g的化合物(No.50)。

¹H-NMR(δppm；CDCl₃):7.49(d,2H)、7.48(d,2H)、7.23(d,3H)、7.15(d,1H)、6.87(d,2H)、3.92(t,2H)、2.61(t,2H)、2.55(s,3H)、1.67(sex,2H)、1.60(quin,2H)、1.35(sex,2H)、0.96(t,3H)、0.93(t,3H).

转变温度的测定中，将化合物(No.50)直接用作试样。上限温度(T_NI)、介电各向异性(Δε)及光学各向异性(Δn)的测定中，将化合物(No.50)与母液晶(A)的混合物用作试样。对于以下所合成的化合物而言也采用该测定法。

转变温度：C 133.0 N 177.2 I.T_NI＝137.7℃,Δε＝6.4,Δn＝0.357.

[合成例3]

化合物(No.114)的合成

[第1阶段]

向反应容器中添加0.134g(0.19mmol)的Pd-132、24.7g的碳酸铯，对反应容器进行减压，并导入氩气。反复进行该操作三次。向其中添加溶解于100mL的乙腈中的化合物(r-1)(8.46g，37.9mmol)与溶解于100mL的乙腈中的3.18g(37.9mmol)的2-甲基-3-丁炔-2-醇，在氩气环境下以80℃进行2小时加热搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷/乙酸乙酯＝6/4；体积比)对残渣进行纯化，从而获得5.33g的化合物(r-6)。

[第2阶段]

向反应容器中放入溶解于60mL的1,4-二噁烷中的化合物(r-6)(3.18g，16.5mmol)，并添加0.078g(0.11mmol)的Pd-132、3.05g(22.1mmol)的碳酸钾、8mL的蒸馏水，向其中添加溶解于20mL的1,4-二噁烷中的化合物(r-7)(3.18g，16.5mmol)，在氮气环境下，在4小时加热回流下进行搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷/乙酸乙酯＝6/4；体积比)对残渣进行纯化，从而获得2.98g的化合物(r-8)。

[第3阶段]

向反应容器中放入溶解于60mL的甲苯中的化合物(r-8)(2.98g，8.80mmol)，并添加利用研钵打碎的0.54g(9.60mmol)的氢氧化钾，在3小时加热回流下进行搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用蒸馏水、饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷/甲苯＝9/1；体积比)对残渣进行纯化，从而获得1.42g的化合物(r-9)。

[第4阶段]

向反应容器中添加0.018g(0.03mmol)的Pd-132、3.30g的碳酸铯，对反应容器进行减压，并导入氩气。反复进行该操作三次。向其中添加溶解于25mL的乙腈中的化合物(r-9)(1.42g，5.06mmol)与溶解于25mL的乙腈中的化合物(r-10)(1.97g，5.06mmol)，在氩气环境下以80℃进行4小时加热搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷)对残渣进行纯化，进而自混合溶媒(庚烷/索米斯(Solmix)A-11＝1/5；体积比)进行再结晶，从而获得1.00g的化合物(No.114)。

¹H-NMR(δppm；CDCl₃):7.49(d,2H)、7.28(d,2H)、7.26(d,1H)、7.20(d,1H)、7.17(d,2H)、6.97(dd,2H)、2.65(t,2H)、2.55(s,3H)、1.65(quin,2H)、1.38-1.32(m,4H)、0.91(t,3H).

转变温度的测定中，将化合物(No.114)直接用作试样。上限温度(T_NI)、介电各向异性(Δε)及光学各向异性(Δn)的测定中，将化合物(No.114)与母液晶(A)的混合物用作试样。对于以下所合成的化合物而言也采用该测定法。

转变温度：C 101.1 N 122.7 I.T_NI＝97.0℃,Δε＝36.6,Δn＝0.257.

[合成例4]

化合物(No.115)的合成

[第1阶段]

向反应容器中放入溶解于60mL的1,4-二噁烷中的化合物(r-6)(2.50g，11.0mmol)，并添加0.075g(0.11mmol)的[1,3-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑-2-亚基](3-氯吡啶)钯(II)二氯化物(简称为Pd-PEPPSI-IPr)、3.05g(22.1mmol)的碳酸钾、8mL的蒸馏水，向其中添加溶解于20mL的1,4-二噁烷中的化合物(r-11)(3.21g，16.5mmol)，在氮气环境下，在4小时加热回流下进行搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷/乙酸乙酯＝7/3；体积比)对残渣进行纯化，从而获得3.49g的化合物(r-12)。

[第2阶段]

在反应容器中，向溶解于60mL的甲苯中的化合物(r-12)(3.49g，10.25mmol)中添加利用研钵打碎的0.63g(11.2mmol)的氢氧化钾，在3小时加热回流下进行搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用蒸馏水、饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷/甲苯＝7/3；体积比)对残渣进行纯化，从而获得2.24g的化合物(r-13)。

[第3阶段]

向反应容器中添加0.028g(0.04mmol)的Pd-132、5.17g的碳酸铯，对反应容器进行减压，并导入氩气。反复进行该操作三次。向其中添加溶解于37mL的乙腈中的化合物(r-13)(2.24g，7.93mmol)与溶解于37mL的乙腈中的化合物(r-10)(3.09g，7.93mmol)，在氩气环境下以80℃进行4小时加热搅拌。将反应溶液冷却至室温后，添加蒸馏水而使反应停止，利用甲苯进行提取。利用饱和食盐水对一起产生的有机层进行清洗，利用无水碳酸镁进行干燥。在减压下将溶媒蒸馏去除，利用硅胶色谱法(庚烷)对残渣进行纯化，进而自混合溶媒(庚烷/索米斯(Solmix)A-11＝1/5；体积比)进行再结晶，从而获得0.71g的化合物(No.115)。

¹H-NMR(δppm；CDCl₃):7.51(d,2H)、7.25(d,1H)、7.17-7.15(m,3H)、6.99-6.96(m,4H)、4.01(t,2H)、2.54(s,3H)、1.79(quin,2H)、1.52(Sex,2H)、0.99(t,3H).

转变温度的测定中，将化合物(No.115)直接用作试样。上限温度(T_NI)、介电各向异性(Δε)及光学各向异性(Δn)的测定中，将化合物(No.115)与母液晶(A)的混合物用作试样。对于以下所合成的化合物而言也采用该测定法。

转变温度：C 111.9 N 156.5 I.T_NI＝121.7℃,Δε＝37.9,Δn＝0.297.

[实施例1]

对光的稳定性

研究了合成例1中记载的化合物(No.49)对紫外线的稳定性。

测定法

对紫外线的稳定性如下所述般进行测定。测定用的试样是通过将化合物(No.49)与母液晶(A)以15重量％与85重量％的比例混合而制备。根据测定(3)的方法来测定该试样的上限温度(T_NI)。根据测定(7)中记载的电阻率的测定法来测定电流量。其次，将该试样放入倾斜蒸镀有二氧化硅的物性测定用的显示元件中，并照射12mW/cm²的紫外线20分钟。照射时使用牛尾(Ushio)电机公司制造的超高压水银灯。光源与元件的间隔设定为20cm。针对照射后的试样，也测定上限温度(NI)与电流量。将结果汇总于表2中。

[比较例1]

为了与实施例1中记载的化合物(No.49)比较对紫外线的稳定性，而选择化合物(C-1)。选择该化合物的原因在于：不在二苯乙炔骨架部分具有烷基。

化合物(C-1)的合成

比较化合物(C-1)的¹H-NMR(δppm；CDCl₃):7.52(t,1H)、7.48(dd,4H)、7.32(td,2H)、7.24(d,2H)、7.16(d,2H)、2.61(t,4H)、1.66(sex,2H)、1.59(quin,2H)、1.35(sex,2H)、0.97(t,3H)、0.92(t,3H).

比较化合物(C-1)的物性。转变温度：C 72.5 S_A 182.5 N 184.5 I.上限温度(T_NI)＝151.0℃.介电各向异性(Δε)＝6.77.光学各向异性(Δn)＝0.330.

比较化合物(C-1)中，也以与实施例1相同的顺序来测定对紫外线的稳定性。将结果汇总于表2中。

表2.对紫外线的稳定性

注)关于上限温度，直接(不进行外推)记载测定值。

在化合物(No.49)的试样中，即便照射紫外线，上限温度也仅降低0.5℃，在比较化合物(C-1)的试样中，也降低5.8℃。在比较化合物(C-1)的试样中，在照射后电流量显着增加。这些结果表示：与比较化合物(C-1)相比，化合物(No.49)对紫外线的稳定性增加。在液晶显示元件中，在液晶单元的背侧设置有背光，液晶组合物被该光照射。因此，就元件的寿命的观点而言，重要的是对紫外线更稳定的液晶性化合物。

[实施例2]

对光的稳定性

调查了合成例3中记载的化合物(No.114)对紫外线的稳定性。以与实施例1相同的顺序来测定对紫外线的稳定性。将结果汇总于表3中。

[比较例2]

为了与实施例2中记载的化合物(No.114)比较对紫外线的稳定性，而选择化合物(C-2)。选择该化合物的原因在于：不在二苯乙炔骨架部分具有烷基。

化合物(C-2)的合成

比较化合物(C-2)的¹H-NMR(δpppm；CDCl₃):7.55(1H,t,J＝7.6Hz),7.51(d,2H),7.40(dd,1H),7.36(dd,1H),7.27(t,2H),7.18(d,2H),6.98(dd,2H),2.66(t,2H),1.65(quin,2H),1.36-1.34(m,4H),0.91(t,3H).

比较化合物(C-2)的转变温度：C 60.3 S_A 81.8 N 161.5 I.上限温度(T_NI)＝125.7℃.介电各向异性(Δε)＝39.5.光学各向异性(Δn)＝0.270.

表3.对紫外线的稳定性

注)关于上限温度，直接(不进行外推)记载测定值。

利用与实施例1相同的方法来测定比较化合物(C-2)对紫外线的稳定性。将结果汇总于表3中。根据表3而明确：具有如-CF₂O-般的键结基的二苯乙炔中，也获得与比较例1相同的结果。这些结果表示：与比较化合物(C-2)相比，化合物(No.114)对紫外线的稳定性增加。

化合物(1)根据以上记载的“2.化合物(1)的合成”及合成例而合成。此种化合物的例子如下所述。再者，例如C₃H₇-等的记载中，只要未特别记载，则碳链为直链。

2.组合物的实施例

通过实施例对本发明进一步进行说明。实施例为典型例，因此本发明不受实施例限制。例如，本发明除了包含使用例的组合物以外，也包含使用例1的组合物与使用例2的组合物的混合物。本发明还包含通过将使用例的组合物的至少两种加以混合而制备的混合物。使用例中的化合物基于下述表4的定义而以记号表示。表4中，与1,4-亚环己基有关的立体构型为反式构型。位于经记号化的化合物后的括弧内的编号表示化合物所属的化学式。(-)的记号是指与化合物(1)至化合物(15)不同的液晶性化合物。液晶性化合物的比例(百分率)是基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)。最后，汇总组合物的物性值。物性根据之前记载的方法来测定，并直接(不进行外推)记载测定值。

表4.使用记号的化合物的表述法

R-(A₁)-Z₁-·····-Z_n-(A_n)-R’

[使用例1]

NI＝87.0℃；η＝26.0mPa·s；Δn＝0.132；Δε＝5.7.

[使用例2]

NI＝73.9℃；η＝15.5mPa·s；Δn＝0.082；Δε＝3.1.

[使用例3]

NI＝115.4℃；η＝26.6mPa·s；Δn＝0.108；Δε＝6.8.

[使用例4]

[使用例5]

[使用例6]

[使用例7]

[使用例8]

[使用例9]

[使用例10]

[使用例11]

NI＝89.7℃；η＝16.2mPa·s；Δn＝0.104；Δε＝4.2.

[使用例12]

NI＝78.3℃；η＝21.4mPa·s；Δn＝0.127；Δε＝5.5.

[使用例13]

[使用例14]

[使用例15]

[使用例16]

[使用例17]

[使用例18]

[使用例19]

[使用例20]

[使用例21]

NI＝71.5℃；η＝23.3mPa·s；Δn＝0.107；Δε＝-2.8.

[使用例22]

NI＝90.7℃；η＝23.4mPa·s；Δn＝0.118；Δε＝-4.4.

[使用例23]

NI＝86.4℃；η＝21.9mPa·s；Δn＝0.120；Δε＝10.2.

[使用例24]

[使用例25]

[使用例26]

[使用例27]

[产业上的可利用性]

本发明的液晶性化合物具有良好的物性。含有该化合物的液晶组合物可广泛用于个人计算机、电视等中所使用的液晶显示元件。

Claims

1.一种化合物，其由式(1-2)至式(1-10)的任一者所表示，且其特征在于：

式(1-2)至式(1-10)中，Ra及Rb独立地为氟、碳数1至10的烷基、碳数1至9的烷氧基、碳数1至10的氟烷基或碳数2至10的氟烷氧基；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、1-氟-萘-2,6-二基、1,3-二氟-萘-2,6-二基或1,3,8-三氟-萘-2,6-二基；Z¹及Z²独立地为单键、-CH₂CH₂-、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-(CH₂)₂COO-、-OCO(CH₂)₂-、-(CH₂)₂CF₂O-、-OCF₂(CH₂)₂-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-或-(CH₂)₄-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为碳数1至4的烷基。

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：式(1-2)至式(1-10)中，Ra及Rb独立地为氟、碳数1至10的烷基、碳数1至9的烷氧基、碳数1至10的氟烷基或碳数2至10的氟烷氧基；A⁰、A¹及A²独立地为1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、1-氟-萘-2,6-二基、1,3-二氟-萘-2,6-二基、1,3,8-三氟-萘-2,6-二基；Z¹及Z²独立地为单键、-CH₂CH₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-(CH₂)₂CF₂O-、-OCF₂(CH₂)₂-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-或-(CH₂)₄-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；而且，Rc为碳数1至4的烷基。

3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：式(1-2)至式(1-10)中，Ra及Rb独立地为氟、碳数1至8的烷基、碳数1至8的烷氧基、碳数1至8的氟烷基或碳数1至8的氟烷氧基；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、1-氟-萘-2,6-二基、1,3-二氟-萘-2,6-二基、1,3,8-三氟-萘-2,6-二基；Z¹及Z²独立地为单键、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-(CH₂)₂CF₂O-或-OCF₂(CH₂)₂-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；而且，Rc为碳数1至4的烷基。

4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：式(1-2)至式(1-6)中，Ra及Rb独立地为氟、碳数1至8的烷基、碳数1至8的烷氧基或碳数1至8的氟烷基；A⁰、A¹及A²独立地为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基；Z¹及Z²独立地为单键、-CF₂O-或-OCF₂-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；而且，Rc为碳数1至4的烷基。

5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：由式(1-2A)至式(1-2C)、式(1-3A)至式(1-3C)、式(1-4A)至式(1-4D)、式(1-5A)至式(1-5D)、式(1-6A)至式(1-6D)的任一者所表示，

式(1-2A)至式(1-2C)、式(1-3A)至式(1-3C)、式(1-4A)至式(1-4D)、式(1-5A)至式(1-5D)、式(1-6A)至式(1-6D)中，Ra及Rb独立地为氢、氟、-CF₃、-CHF₂、-CH₂F、-OCF₃、-OCHF₂、-OCF₂CHF₂、-OCF₂CHFCF₃或碳数1至10的烷基，所述烷基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代；Z¹及Z²独立地为单键、-CF₂O-或-OCF₂-；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为甲基、乙基或丙基；X为氢或氟。

6.根据权利要求5所述的化合物，其特征在于：式(1-2A)、式(1-3A)、式(1-4A)、式(1-5A)或式(1-6A)中，Ra及Rb为碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基；Z¹及Z²为单键；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；Rc为甲基、乙基或丙基；X为氢或氟。

7.根据权利要求5所述的化合物，其特征在于：式(1-2B)、式(1-2C)、式(1-3B)、式(1-3C)、式(1-4B)、式(1-4C)、式(1-4D)、式(1-5B)、式(1-5C)、式(1-5D)、式(1-6B)、式(1-6C)或式(1-6D)中，Ra及Rb为碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基；Z¹及Z²为单键；Rc为甲基、乙基或丙基；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；X为氢或氟。

8.根据权利要求5所述的化合物，其特征在于：式(1-2A)、式(1-3A)、式(1-4A)、式(1-5A)或式(1-6A)中，Ra及Rb的其中一者为氟、-CF₃或-OCF₃，另一者为碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基；Z¹及Z²为单键、-CF₂O-或-OCF₂-；Rc为甲基、乙基或丙基；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；X为氢或氟。

9.根据权利要求5所述的化合物，其特征在于：式(1-2B)、式(1-2C)、式(1-3B)、式(1-3C)、式(1-4B)、式(1-4C)、式(1-4D)、式(1-5B)、式(1-5C)、式(1-5D)、式(1-6B)、式(1-6C)或式(1-6D)中，Ra及Rb的其中一者为氟、-CF₃或-OCF₃，另一者为碳数1至10的烷基或碳数1至10的烷氧基；Z¹及Z²为单键、-CF₂O-或-OCF₂-；Rc为甲基、乙基或丙基；Y¹及Y²的其中一者为氟，另一者为氢；X为氢或氟。

10.一种液晶组合物，其特征在于：含有至少一种根据权利要求1所述的化合物。

11.根据权利要求10所述的液晶组合物，其特征在于：进而含有选自式(2)至式(4)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，

式(2)至式(4)中，

12.根据权利要求10所述的液晶组合物，其特征在于：进而含有选自式(5)至式(8)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，

式(5)至式(7)中，

R¹³为碳数1至10的烷基或碳数2至10的烯基，所述烷基及烯基中，至少一个-CH₂-可经-O-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代；

L¹¹及L¹²独立地为氢或氟；

式(8)中，

X¹²为-C≡N或-C≡C-C≡N；

L¹³及L¹⁴独立地为氢或氟；

i为1、2、3或4。

13.根据权利要求10所述的液晶组合物，其特征在于：进而含有选自式(9)至式(15)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，

式(9)至式(15)中，

L¹⁵及L¹⁶独立地为氟或氯；

S¹¹为氢或甲基；

X为-CHF-或-CF₂-；

14.一种液晶显示元件，其特征在于：包含根据权利要求10所述的液晶组合物。

15.根据权利要求14所述的液晶显示元件，其特征在于：将根据权利要求10所述的液晶组合物内包于胶囊中。

16.根据权利要求14所述的液晶显示元件，其特征在于：将根据权利要求10所述的液晶组合物用于2D-3D间转换中所使用的透镜。