JP2020002065A - Polymerizable compound and liquid crystal composition and liquid crystal element using the same - Google Patents

Polymerizable compound and liquid crystal composition and liquid crystal element using the same Download PDF

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JP2020002065A
JP2020002065A JP2018123044A JP2018123044A JP2020002065A JP 2020002065 A JP2020002065 A JP 2020002065A JP 2018123044 A JP2018123044 A JP 2018123044A JP 2018123044 A JP2018123044 A JP 2018123044A JP 2020002065 A JP2020002065 A JP 2020002065A
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清香 野瀬
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清香 野瀬
林 正直
Masanao Hayashi
正直 林
健太 清水
Kenta Shimizu
健太 清水
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Abstract

To provide a compound that ensures storage property when added to a liquid crystal composition and allows vertical alignment of liquid crystal molecules without disposing a PI layer.SOLUTION: A compound represented by formula (i) is provided, which includes two partial structures Krepresented by general formulae (K-1) to (K-17) and at least one P-Sp-. When the compound is used for a liquid crystal composition, the compound adsorbs to substrates interposing the liquid crystal composition (a liquid crystal layer) and can hold liquid crystal molecules as aligned in a perpendicular direction, and ensures higher stability of aligning property and solubility with a liquid crystal.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、重合性化合物、並びにそれを使用した液晶組成物、及び液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a polymerizable compound, a liquid crystal composition using the same, and a liquid crystal display device.

従来、VA(Vertical Alignment)方式の液晶ディスプレイでは、電圧無印加時に液晶分子の垂直配向を誘起し、電圧印加時に液晶分子の水平配向を実現するために、電極上にポリイミド配向膜(PI)層が設けられている。しかし、PI層の製膜には多大なコストを要するため、近年では、PI層を省きつつも、液晶分子の配向を実現するための方法が検討されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a VA (Vertical Alignment) type liquid crystal display, a polyimide alignment film (PI) layer is formed on an electrode to induce vertical alignment of liquid crystal molecules when no voltage is applied and to realize horizontal alignment of liquid crystal molecules when a voltage is applied. Is provided. However, since a large cost is required for forming the PI layer, a method for realizing alignment of liquid crystal molecules while omitting the PI layer has been studied in recent years.

例えば特許文献1および特許文献2には、少なくとも1種類の自発配向性化合物を含有することを特徴とする液晶媒体が開示され、この液晶媒体が配向層を一切含有しないディスプレイにおける使用に高度に適している旨が記載されている。そして、特許文献1および特許文献2では、自発配向性化合物として、水酸基を有する特定の化合物が用いられている。   For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a liquid crystal medium characterized by containing at least one kind of spontaneous alignment compound, and this liquid crystal medium is highly suitable for use in a display containing no alignment layer. Is described. In Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a specific compound having a hydroxyl group is used as a spontaneous alignment compound.

国際公開第2017/209161号International Publication No. 2017/209161 特表2016-501938号公報JP-T-2016-501938

しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献1および2に記載されている自己配向性化合物を用いた場合、液晶分子を垂直に配向させる配向規制力及び配向安定性等の電気光学特性において未だ十分ではなく、また、該自発配向性化合物の液晶組成物への溶解性の点で改善の余地があることが判明した。   However, according to studies by the present inventors, when the self-aligning compounds described in Patent Documents 1 and 2 are used, electro-optical properties such as alignment regulating force and alignment stability for vertically aligning liquid crystal molecules are obtained. However, it was found that there was still room for improvement in the solubility of the spontaneous alignment compound in the liquid crystal composition.

そこで、本発明の目的は、液晶組成物に添加した際の溶解性を確保でき、PI層を設けなくとも液晶分子の配向を可能にすることができる極性構造含有基を有し、さらに重合官能基を有することで配向安定性に優れた自発配向性化合物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、溶解性に優れ、PI層を設けなくとも液晶分子の垂直配向が可能な液晶組成物、及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to have a polar structure-containing group capable of ensuring the solubility when added to a liquid crystal composition and enabling the alignment of liquid crystal molecules without providing a PI layer, and further having a polymerizable functional group. An object of the present invention is to provide a spontaneous alignment compound having excellent alignment stability by having a group. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal composition having excellent solubility and capable of vertically aligning liquid crystal molecules without providing a PI layer, and a liquid crystal display device using the liquid crystal composition. .

本発明は、一般式(i)で表される化合物を提供する。   The present invention provides a compound represented by the general formula (i).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、
MESは1個以上の環構造を有するメソゲン基を表し、
i1は(ni1+1)価の有機基または単結合を表し、
i2は(ni2+1)価の有機基または単結合を表し、ここで、Zi1およびZi2はMES中の同一の環上に結合しており、
i1およびKi2は各々独立に極性構造含有基を表し、
i1およびni2は各々独立に1から3までの整数を表し、
ここで、MES,Zi1,Zi2,Ki1及びKi2から選ばれる少なくとも1つ以上の基は1以上のPi1−Spi1−で置換されており、ここでPi1は重合官能基を表し、Spi1は単結合または2価の連結基を表し、
式中にKi1,Ki2,Pi1又はSpi1が複数存在する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。)
また、本発明は、一般式(i)で表される部分構造を有する化合物を1種又は2種以上含有する、液晶組成物を提供する。
(Where
MES represents a mesogen group having one or more ring structures,
Z i1 represents a (n i1 +1) -valent organic group or a single bond;
Z i2 represents a (n i2 +1) -valent organic group or a single bond, wherein Z i1 and Z i2 are bonded on the same ring in the MES;
Ki1 and Ki2 each independently represent a polar structure-containing group;
n i1 and n i2 each independently represent an integer from 1 to 3,
Here, MES, Z i1, Z i2, at least one or more groups selected from K i1 and K i2 is 1 or more P i1 -Sp i1 - is substituted with, here P i1 polymerization functional group And Sp i1 represents a single bond or a divalent linking group,
If K i1, K i2, P i1 or Sp i1 is more present in the formula, it may be be the same or different. )
The present invention also provides a liquid crystal composition containing one or more compounds having a partial structure represented by the general formula (i).

本発明によれば、溶解性に優れ、PI層を設けなくとも液晶分子の均一な垂直配向を可能とし、チルト角が安定した高信頼性を有する自発配向性化合物、液晶組成物、及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子の提供が可能となる。   According to the present invention, a spontaneous alignment compound, a liquid crystal composition, and a liquid crystal composition, which have excellent solubility, enable uniform vertical alignment of liquid crystal molecules without providing a PI layer, and have a stable tilt angle and high reliability A liquid crystal display device using the composition can be provided.

本実施形態の自発配向性化合物は、一般式(i)で表される化合物である。   The spontaneous alignment compound of the present embodiment is a compound represented by the general formula (i).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

一般式(i)で表される化合物は、構造中にメソゲン基MESを有し、また極性構造含有基Ki1およびKi2を少なくとも2個有する。このため、液晶組成物に用いられた際に、液晶組成物(液晶層)を挟持する基板と極性構造含有基が相互作用することによって付着し、メソゲン基が基板上から垂直に立ち上がった状態となるため、液晶分子を垂直方向に配向させた状態で保持することができる。したがって、本実施形態の自発配向性化合物を用いた液晶組成物によれば、PI層を設けなくとも液晶分子を配向させる(電圧無印加時に液晶分子の垂直配向を誘起し、電圧印加時に液晶分子の水平配向を実現する)ことが可能となる。加えて、本発明者らは、一般式(i)で表される化合物が、その構造上に重合官能基を有するために、液晶配向後にポリマー化を行うことで、ひとたび達成された配向状態を安定して維持することが可能となることを見出した。このように、一般式(i)で表される化合物は、液晶組成物における液晶分子の垂直配向を助けるために好適に使用される。 The compound represented by the general formula (i) has a mesogen group MES in the structure, and has at least two polar structure-containing groups Ki1 and Ki2 . Therefore, when used in a liquid crystal composition, the polar structure-containing group and the substrate sandwiching the liquid crystal composition (liquid crystal layer) interact and adhere to each other, and the mesogen group rises vertically from the substrate. Therefore, the liquid crystal molecules can be held in a state of being aligned in the vertical direction. Therefore, according to the liquid crystal composition using the spontaneous alignment compound of this embodiment, the liquid crystal molecules are aligned without providing the PI layer (the liquid crystal molecules are vertically aligned when no voltage is applied, and the liquid crystal molecules are aligned when the voltage is applied). Is realized). In addition, the present inventors have found that since the compound represented by the general formula (i) has a polymerizable functional group on its structure, the compound is polymerized after liquid crystal alignment, so that the alignment state once achieved can be achieved. It has been found that stable maintenance can be achieved. As described above, the compound represented by the general formula (i) is suitably used for assisting vertical alignment of liquid crystal molecules in a liquid crystal composition.

<自発配向性化合物>
本発明に係る自発配向性化合物は、主として液晶組成物に添加して用いられ、当該液晶組成物を含む液晶層と直接当接する部材(電極(例えば、ITO)、基板(例えば、ガラス基板、アクリル基板、透明基板、フレキシブル基板等)、樹脂層(例えば、カラーフィルター、配向膜、オーバーコート層等)、絶縁膜(例えば、無機材料膜、SiNx等))に対して相互作用し、液晶層の液晶分子のホメオトロピック配列又はホモジニアス配向を誘起する機能を備えている。
<Spontaneous alignment compound>
The spontaneous alignment compound according to the present invention is mainly used by being added to a liquid crystal composition, and a member (an electrode (for example, ITO), a substrate (for example, a glass substrate, an acrylic resin, etc.) which directly contacts a liquid crystal layer containing the liquid crystal composition. Substrate, a transparent substrate, a flexible substrate, etc.), a resin layer (eg, a color filter, an alignment film, an overcoat layer, etc.), an insulating film (eg, an inorganic material film, SiNx, etc.), and a liquid crystal layer. It has a function of inducing homeotropic alignment or homogeneous alignment of liquid crystal molecules.

一般式(i)で表される自発配向性化合物は、重合するための重合性基としてPi1−Spi1−で表される基と、液晶分子と類似するメソゲン基MESと、液晶層と直接当接する部材と相互作用可能なKi1およびKi2で表される極性構造含有基2個以上とを有する。 Spontaneous alignment compound represented by Formula (i), P i1 -Sp i1 as a polymerizable group for polymerizing - and groups represented by the mesogenic group MES similar to liquid crystal molecules, direct a liquid crystal layer It has two or more polar structure-containing groups represented by K i1 and K i2 that can interact with the contacting member.

以下、化学式中の左端の*及び右端の*は結合手を表す。   Hereinafter, * at the left end and * at the right end in the chemical formula represent a bond.

「重合性基」
一般式(i)中のPi1−Spi1−で表される重合性基は、PAP1−SpAP1−で表されることが好ましい。
`` Polymerizable group ''
P i1 -Sp i1 in the general formula (i) - polymerizable group represented by, P AP1 -Sp AP1 - is preferably represented by.

AP1は、以下の一般式(AP−1)〜一般式(AP−9)で表される群より選ばれる基であることが好ましい。 P AP1 is preferably a group selected from the group represented by the following general formulas (AP-1) to (AP-9).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RAP1及びRAP2はそれぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数1〜10のハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は2個以上の−CH−は−O−又は−CO−により置換されていてもよく、該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立して、ハロゲン原子又は水酸基に置換されていてもよく、WAP1は単結合、−O−、−COO−又は−CH−を表し、tAP1は、0、1又は2を表す。)
AP1は、一般式(AP−1)〜一般式(AP−7)で表される基であることが好ましく、一般式(AP−1)又は一般式(AP−2)で表される基であることが好ましく、一般式(AP−1)であることが好ましい。
(Wherein, R AP1 and R AP2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and one of the alkyl groups or Two or more —CH 2 — may be substituted with —O— or —CO—, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group are each independently substituted with a halogen atom or a hydroxyl group. W AP1 represents a single bond, —O—, —COO— or —CH 2 —, and t AP1 represents 0, 1, or 2.)
P AP1 is preferably a group represented by general formulas (AP-1) to (AP-7), and a group represented by general formula (AP-1) or (AP-2). And preferably represented by the general formula (AP-1).

SpAP1は、単結合又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1〜20個のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数1〜20個のアルキレン基を表すことがより好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数2〜10個のアルキレン基を表すことがより好ましい。また、SpAP1において、アルキレン基中の1個又は隣接していない2個以上の−CH−は、それぞれ独立して、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよい。 Sp AP1 preferably represents a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and represents a single bond or a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. And more preferably a single bond or a linear alkylene group having 2 to 10 carbon atoms. In Sp AP1 , one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkylene group are each independently —CH = CH—, —C≡C—, —O—, —CO -, -COO- or -OCO- may be substituted.

本発明に係る自発配向性化合物において、重合性基(PAP1−SpAP1−)の数は、1以上5以下であることが好ましく、1以上4以下であることがより好ましく、2以上4以下であることがさらに好ましく、2又は3であることがさらに好ましく、2であることがよりさらに好ましい。 In spontaneous orientation compounds according to the present invention, the polymerizable group (P AP1 -Sp AP1 -) number of, preferably 1 to 5 or less, more preferably 1 to 4, 2 to 4 Is more preferably 2 or 3, more preferably 2.

AP1−SpAP1−中の水素原子は、重合性基及び/又は極性構造含有基で置換されていても良い。 A hydrogen atom in P AP1 —Sp AP1 — may be substituted with a polymerizable group and / or a polar structure-containing group.

また、本発明に係る自発配向性化合物において、重合性基(PAP1−SpAP1−)は、メソゲン基又は極性構造含有基に対して結合することより好ましい。 Further, the spontaneous alignment compound according to the present invention, the polymerizable group (P AP1 -Sp AP1 -) is preferred over the binding to the mesogenic group or polar structure-containing group.

なお、分子内にPAP1及び/又はSpAP1−が複数存在する場合に、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。 Incidentally, P AP1 and / or Sp AP1 in the molecule - when there are a plurality, may each also being the same or different.

「メソゲン基(MES)」
一般式(i)中のMESは1個以上の環構造を有するメソゲン基を表し、1個以上の環構造を有する骨格と、該環構造に結合する配向誘導基で構成されることが好ましい。メソゲン基は、剛直な部分を備えた基、例えば環式基を1つ以上備えたものをいい、環式基を2〜4個を有していることが好ましく、環式基を3〜4個を有していることがより好ましく、必要に応じ環式基は連結基で連結されていても良い。メソゲン基は液晶層に使用される液晶化合物と類似の骨格であることが好ましい。
"Mesogen group (MES)"
MES in the general formula (i) represents a mesogen group having one or more ring structures, and is preferably composed of a skeleton having one or more ring structures and an orientation inducing group bonded to the ring structures. The mesogen group refers to a group having a rigid portion, for example, a group having one or more cyclic groups, preferably having 2 to 4 cyclic groups, and having 3 to 4 cyclic groups. More preferably, the cyclic group may be linked by a linking group, if necessary. The mesogen group preferably has a skeleton similar to the liquid crystal compound used for the liquid crystal layer.

なお、本明細書において「環式基」は、構成する原子が環状に結合した原子団をいい、炭素環、複素環、飽和又は不飽和環式構造、単環、2環式構造、多環式構造、芳香族、非芳香族などを含む。また、環式基は、少なくとも1つのヘテロ原子を含んでもよく、さらに、少なくとも1つの置換基(ハロゲノ基、重合性基、有機基(アルキル、アルコキシ、アリール等)によって置換されてもよい。環式基が単環である場合には、メソゲン基は2以上の単環を含んでいることが好ましい。   In the present specification, “cyclic group” refers to an atomic group in which constituent atoms are cyclically bonded, and includes a carbocyclic ring, a heterocyclic ring, a saturated or unsaturated cyclic structure, a monocyclic structure, a bicyclic structure, and a polycyclic structure. Formulas include aromatic, non-aromatic, and the like. Further, the cyclic group may contain at least one hetero atom, and may be further substituted with at least one substituent (halogeno group, polymerizable group, organic group (alkyl, alkoxy, aryl, etc.)). When the formula group has a single ring, the mesogen group preferably contains two or more single rings.

一般式(i)中のMESは、例えば、一般式(AL)で表されることが好ましい。   The MES in the general formula (i) is preferably represented, for example, by the general formula (AL).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、ZAL1は、単結合、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−CFO−、−OCF−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH−CHCOO−、−OCOCH−CH−、−CH=C(CH)COO−、−OCOC(CH)=CH−、−CH−CH(CH)COO−、−OCOCH(CH)−CH−、−OCHCHO−又は炭素原子数1〜20のアルキレン基を表し、このアルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよく、
AL1は2価の環式基を表し、
AL2は3価の環式基を表し、
AL1、AAL1及びAAL2中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立して、ハロゲノ基、極性構造含有基、Pal−Spal−又は1価の有機基で置換されていてもよく、
なお、分子内にZAL1及びAAL1が複数存在する場合に、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、
AL1は、1〜5の整数を表す。)
一般式(AL)中、ZAL1は、単結合又は炭素原子数2〜20のアルキレン基が好ましく、単結合又は炭素原子数2〜10のアルキレン基が好ましく、単結合、−(CH−又は−(CH−が好ましい。上記アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよい。さらに、棒状分子の直線性を目的とする場合は、環と環とが直接連結した形態である単結合や環と環とを直接結ぶ原子の数が偶数個の形態が好ましい。例えば、−CH−CHCOO−の場合、環と環とを直接結ぶ原子の数は4つである。
(Wherein, Z AL1 is a single bond, -CH = CH -, - CF = CF -, - C≡C -, - COO -, - OCO -, - OCOO -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CH = CHCOO -, - OCOCH = CH -, - CH 2 -CH 2 COO -, - OCOCH 2 -CH 2 -, - CH = C (CH 3) COO -, - OCOC (CH 3) = CH —, —CH 2 —CH (CH 3 ) COO—, —OCOCH (CH 3 ) —CH 2 —, —OCH 2 CH 2 O—, or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. one or not adjacent two or more -CH 2 - is -O -, - COO- or -OCO- may be substituted with,
A AL1 represents a divalent cyclic group,
A AL2 represents a trivalent cyclic group,
Z AL1, A AL1 and one or more hydrogen atoms in A AL2 are each independently, a halogeno group, the polar structure-containing group, P al -Sp al - optionally substituted with or a monovalent organic group Well,
When a plurality of ZAL1 and AAL1 are present in a molecule, they may be the same or different from each other,
m AL1 represents an integer of 1 to 5. )
In the general formula (AL), Z AL1 is preferably a single bond or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably a single bond or an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and a single bond,-(CH 2 ) 2 - or - (CH 2) 4 - are preferred. One or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkylene group may be substituted with —O—, —COO—, or —OCO—. Furthermore, when the linearity of the rod-shaped molecule is intended, a single bond in which rings are directly connected to each other or an even number of atoms directly connecting rings to each other is preferable. For example, in the case of -CH 2 -CH 2 COO-, the number of atoms connecting the ring and the ring directly is four.

一般式(AL)中、AAL1は、2価の環式基を表すが、2価の環式基として、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基−、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、フェナントレン−2,7−ジイル基、9,10−ジヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a−オクタヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,4−ナフチレン基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジチオフェン−2,6−ジイル基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジセレノフェン−2,6−ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2−b]チオフェン−2,7−ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2−b]セレノフェン−2,7−ジイル基及びフルオレン−2,7−ジイル基からなる群から選択される1種の構造を表すことが好ましく、これらの構造は非置換又は置換されていてもよく、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、2,6−ナフチレン基又はフェナントレン−2,7−ジイル基がより好ましく、1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基が好ましい。該置換基としては、フッ素原子又は炭素原子数1〜8のアルキル基が好ましく、該アルキル基はフッ素原子又は水酸基で置換されていてもよい。 In the general formula (AL), A AL1 represents a divalent cyclic group, and examples of the divalent cyclic group include a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, and a 1,4-cyclohexenyl. Group, tetrahydropyran-2,5-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, tetrahydrothiopyran-2,5-diyl group, thiophene-2,5-diyl group, 1,4-bicyclo (2,2,2) octylene group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, thiophene- 2,5-diyl group-, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group, phenanthrene-2,7-diyl group, 9,10-dihydrophenanthrene-2 , 7-diyl group, 1,2,3,4,4a, 9,10a-octahydrophenanthrene-2,7-diyl group, 1,4-naphthylene group, benzo [1,2-b: 4,5-b '] dithiophene-2 , 6-diyl group, benzo [1,2-b: 4,5-b ′] diselenophen-2,6-diyl group, [1] benzothieno [3,2-b] thiophene-2,7-diyl group, [1] It preferably represents one type of structure selected from the group consisting of a benzoselenopheno [3,2-b] selenophene-2,7-diyl group and a fluorene-2,7-diyl group, and these structures are preferred. May be unsubstituted or substituted, more preferably 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 2,6-naphthylene group or phenanthrene-2,7-diyl group, and 1,4-phenylene Group or 1,4-cyclohexyl Group is preferred. As the substituent, a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxyl group.

一般式(AL)中、AAL2は、3価の環式基を表すが、3価の環式基として、1,3,4−フェニレン基、1,3,5−フェニレン基、1,3,4−シクロヘキシレン基、1,3,5−シクロヘキシレン基、1,3,4−シクロヘキセニル基、1,3,5−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,4,5−トルイル基、テトラヒドロピラン−2,4,6−トルイル基、テトラヒドロチオピラン−2,4,5−トルイル基、テトラヒドロチオピラン−2,4,6−トルイル基、デカヒドロナフタレン−2,5,6−トルイル基、デカヒドロナフタレン−2,5,7−トルイル基、デカヒドロナフタレン−2,6,7−トルイル基、ピリジン−2,4,6−トルイル基、ピリジン−2,4,5−トルイル基、2,5,6−ナフチレン基、2,5,7−ナフチレン基及び2,6,7−ナフチレン基からなる群から選択される1種の構造を表すことが好ましく、これらの構造は非置換又は置換されていてもよく、1,3,4−フェニレン基、1,3,5−フェニレン基、1,3,4−シクロヘキシレン基、1,3,5−シクロヘキシレン基、1,3,4−シクロヘキセニル基、1,3,5−シクロヘキセニル基、2,5,6−ナフチレン基、2,5,7−ナフチレン基及び2,6,7−ナフチレン基がより好ましく、1,3,4−フェニレン基または1,3,5−フェニレン基が好ましい。該置換基としては、フッ素原子又は炭素原子数1〜8のアルキル基が好ましく、該アルキル基はフッ素原子又は水酸基で置換されていてもよい。 In the general formula (AL), AAL2 represents a trivalent cyclic group. As the trivalent cyclic group, 1,3,4-phenylene group, 1,3,5-phenylene group, 1,3 1,4-cyclohexylene group, 1,3,5-cyclohexylene group, 1,3,4-cyclohexenyl group, 1,3,5-cyclohexenyl group, tetrahydropyran-2,4,5-toluyl group, tetrahydro Pyran-2,4,6-toluyl group, tetrahydrothiopyran-2,4,5-toluyl group, tetrahydrothiopyran-2,4,6-toluyl group, decahydronaphthalene-2,5,6-toluyl group, Decahydronaphthalene-2,5,7-toluyl group, decahydronaphthalene-2,6,7-toluyl group, pyridine-2,4,6-toluyl group, pyridine-2,4,5-toluyl group, 2, 5,6-naphthylene group, 2,5,7-naphthylene And preferably represents one kind of structure selected from the group consisting of 2,6,7-naphthylene group, and these structures may be unsubstituted or substituted, and include 1,3,4-phenylene group, , 3,5-phenylene group, 1,3,4-cyclohexylene group, 1,3,5-cyclohexylene group, 1,3,4-cyclohexenyl group, 1,3,5-cyclohexenyl group, 2, A 5,6-naphthylene group, a 2,5,7-naphthylene group and a 2,6,7-naphthylene group are more preferred, and a 1,3,4-phenylene group or a 1,3,5-phenylene group is preferred. As the substituent, a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxyl group.

また、環式基中の1個又は2個以上の水素原子はハロゲノ基、極性構造含有基、PAL1−SpAL1−又は1価の有機基で置換されてもよい。 Also, one or more hydrogen atoms are halogeno groups in the cyclic group, the polar structure-containing group, P AL1 -Sp AL1 - or which may be substituted with a monovalent organic group.

一般式(AL)中、1価の有機基とは、有機化合物が1価の基の形態になることによって、化学構造が構成された基であり、有機化合物から水素原子を1つ取り除いてなる原子団をいい、例えば、炭素原子数1〜15のアルキル基、炭素原子数2〜15のアルケニル基、炭素原子数1〜14のアルコキシ基、炭素原子数2〜15のアルケニルオキシ基などが挙げられ、炭素原子数1〜15のアルキル基又は炭素原子数1〜14のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数1〜8のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数1〜3のアルキル基又は炭素原子数1〜2のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基又は炭素原子数1のアルコキシ基が好ましい。また、上記アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基中の1個又は隣接しない2個以上の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよい。さらには、上記1価の有機基は、後述の配向誘導基としての役割を有しても良い。 In the general formula (AL), the monovalent organic group is a group having a chemical structure formed by converting an organic compound into a monovalent group, and is obtained by removing one hydrogen atom from the organic compound. Means an atomic group, for example, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 15 carbon atoms, etc. And an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms is preferable. An alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms is preferable. Preferred is an alkyl group having 5 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms, and an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms or Charcoal Alkoxy groups having the number of atoms of 1 is preferable. One or two or more non-adjacent —CH 2 — in the above-mentioned alkyl group, alkenyl group, alkoxy group and alkenyloxy group may be substituted with —O—, —COO— or —OCO—. Further, the monovalent organic group may have a role as an orientation inducing group described later.

上記一般式(AL)中、mAL1は、1〜4の整数であることが好ましく、1〜3の整数であることが好ましく、2又は3が好ましい。 In the general formula (AL), m AL1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 3, and preferably 2 or 3.

上記1個以上の環構造を有する骨格、すなわち、一般式(AL)中のAAL1、ZAL1及びAAL2が連結した構造部分の好ましい形態としては、以下の式(me−1)〜(me−44)が挙げられる。 Preferable forms of the skeleton having one or more ring structures, that is, the structural part in which A AL1 , Z AL1 and A AL2 in the general formula (AL) are linked are represented by the following formulas (me-1) to (me) -44).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

Figure 2020002065
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Figure 2020002065
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Figure 2020002065
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(一般式(AL)は、これらの構造中の3個の水素原子が脱離した構造である。)
これら式(me−1)〜(me−44)中のシクロヘキサン環、ベンゼン環又はナフタレン環中の水素原子の1つ又は2つ以上はそれぞれ独立して、ハロゲノ基、PAP1−SpAP1−、1価の有機基(例えば、炭素原子数1〜15のアルキル基、炭素原子数1〜14のアルコキシ基)又は極性構造含有基に置換されてもよい。)
上記メソゲン基のうち好ましい形態は、式(me−8)〜(me−44)であり、より好ましくは、式(me−8)〜(me−10)、式(me−12)〜(me−18)、式(me−22)〜(me−24)、式(me−26)〜(me−27)及び式(me−29)〜(me−44)であり、さらに好ましくは、式(me−12)、(me−15)〜(me−16)、(me−22)〜(me−24)、(me−29)、(me−34)、(me−36)〜(me−37)、(me−42)〜(me−44)である。
(The general formula (AL) is a structure in which three hydrogen atoms in these structures are eliminated.)
These formulas (me-1) ~ (me -44) in the cyclohexane ring, one of the hydrogen atoms of the benzene ring or a naphthalene ring or two or more independently halogeno group, P AP1 -Sp AP1 -, It may be substituted by a monovalent organic group (for example, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms) or a polar structure-containing group. )
Preferred forms of the mesogen groups are formulas (me-8) to (me-44), and more preferably formulas (me-8) to (me-10) and formulas (me-12) to (me-12). -18), Formulas (me-22) to (me-24), Formulas (me-26) to (me-27), and Formulas (me-29) to (me-44), and more preferably the formula (Me-12), (me-15) to (me-16), (me-22) to (me-24), (me-29), (me-34), (me-36) to (me) -37) and (me-42) to (me-44).

一般式(AL)中の配向誘導基RAK1は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、当該アルキル基中の1個又は2個以上の−CH−は酸素原子が直接結合することなく、それぞれ独立して、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよく、当該アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立して、ハロゲノ基に置換していてもよい。 The orientation inducing group R AK1 in the general formula (AL) represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and one or two or more —CH 2 — in the alkyl group are The oxygen atoms may be independently substituted without being directly bonded to each other by -CH = CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- or -OCO-, One or more hydrogen atoms in the alkyl group may be independently substituted with a halogeno group.

AK1は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1〜20のアルキル基を表すことが好ましく、直鎖状の炭素原子数1〜20のアルキル基を表すことがより好ましく、直鎖状の炭素原子数1〜8のアルキル基を表すことがより好ましい。また、当該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の−CH−は、それぞれ独立して、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよい。当該アルキル基中の水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよく、フッ素原子に置換されていてもよい。)
上記メソゲン基のうち特に好ましい形態は、以下の一般式(AL−1)又は(AL−2)で表され、式(AL−1)がより好ましい。
R AK1 preferably represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, More preferably, it represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Also, one or non-adjacent two or more -CH 2 in the alkyl group - are each independently, -CH = CH -, - C≡C -, - O -, - CO -, - It may be substituted by COO- or -OCO-. A hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom or a chlorine atom, or may be substituted with a fluorine atom. )
A particularly preferred embodiment of the mesogen group is represented by the following formula (AL-1) or (AL-2), and the formula (AL-1) is more preferred.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(上記式中、XAL102〜XAL118、XAL201〜XAL214はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、PAPl−SpAPl−又は極性構造含有基を表し、環AAL11, AAL12及び環AAL21はそれぞれ独立して、シクロヘキサン環又はベンゼン環を表し、
AL102〜XAL118、XAL201〜XAL214のいずれか2個以上が極性構造含有基を含む基に置換されており、
極性構造含有基はPAP1−SpAP1−で置換されていてもよく、
一般式(AL−1)又は一般式(AL−2)をメソゲン基として有する化合物(i)はその分子内にPAP1l−SpAPl−を1種以上有する。)
一般式(AL−1)において、RAK1はアルキル基、アルコキシ基またはアルケニル基であることが好ましい。
(In the formula, X AL102 ~X AL118, X AL201 ~X AL214 are each independently a hydrogen atom, a halogeno group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, P APL -Sp APL - represents or polar structure-containing group , ring a AL11, a AL12 and ring a AL21 each independently represent cyclohexane ring or benzene ring,
Any two or more of X AL102 to X AL118 and X AL201 to X AL214 are substituted with a group containing a polar structure-containing group,
Polar structure-containing group P AP1 -Sp AP1 - may be substituted with,
Compounds having formula (AL-1) or general formula (AL-2) as mesogenic group (i) are P AP1l -Sp APl in its molecule - has one or more. )
In formula (AL-1), R AK1 is preferably an alkyl group, an alkoxy group, or an alkenyl group.

一般式(AL−1)において、XAL109、XAL110及びXAL111の少なくとも2つは極性構造含有基を含む基であることが好ましく、XAL109及びXAL110がともに極性構造含有基を含む基であること又はXAL109及びXAL111ともに極性構造含有基を含む基であることが好ましい。 In the general formula (AL-1), at least two of XAL109 , XAL110, and XAL111 are preferably groups containing a polar structure-containing group, and both XAL109 and XAL110 are groups containing a polar structure-containing group. It is preferable that both XAL109 and XAL111 are groups containing a polar structure-containing group.

一般式(AL−1)において、XAL106、XAL107及びXAL108の少なくとも1つはPAP1−SpAP1−であるか、極性構造含有基の構造内に重合性可能な部位を有することが好ましく、XAL106及びXAL107の両方又は一方がPAP1−SpAP1−であることが好ましい。 In formula (AL-1), at least one of X AL106, X AL107 and X AL108 is P AP1 -Sp AP1 - or is, preferably has a polymerizable possible sites within the structure of the polar structure-containing group , both or one of X AL106 and X AL107 is P AP1 -Sp AP1 - is preferably.

一般式(AL−1)において、XAL104〜XAL108、XAL112〜XAL116の1つ又は2つがそれぞれ独立して、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基又はハロゲノ基であることが好ましく、炭素原子数1〜3のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましく、XAL113、XAL114又はXAL115が、炭素原子数1〜3のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましい。 In the general formula (AL-1), one or two of X AL104 to X AL108 and X AL112 to X AL116 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Or a halogeno group, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorine atom, and X AL113 , X AL114 or X AL115 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorine atom. Preferably, there is.

一般式(AL−2)において、RAK1はアルキル基、アルコキシ基またはアルケニル基であることが好ましい。 In Formula (AL-2), R AK1 is preferably an alkyl group, an alkoxy group, or an alkenyl group.

一般式(AL−2)において、XAL207、XAL208及びXAL209の少なくとも2つは極性構造含有基を含む基であることが好ましく、XAL207及びXAL208がともに極性構造含有基を含む基であること又はXAL207及びXAL209がともに極性構造含有基を含む基であることが好ましい。 In the general formula (AL-2), at least two of XAL207 , XAL208, and XAL209 are preferably groups containing a polar structure-containing group, and both XAL207 and XAL208 are groups containing a polar structure-containing group. It is preferable that both XAL207 and XAL209 are groups containing a polar structure-containing group.

一般式(AL−2)において、XAL204、XAL205及びXAL206の少なくとも1つはPAP1−SpAP1−であるか、極性構造含有基の構造内に重合性可能な部位を有することが好ましく、XAL204及びXAL205の両方又は一方がPAP1−SpAP1−であることが好ましい。 In formula (AL-2), at least one of X AL204, X AL205 and X AL206 is P AP1 -Sp AP1 - or is, preferably has a polymerizable possible sites within the structure of the polar structure-containing group , both or one of X AL204 and X AL205 is P AP1 -Sp AP1 - is preferably.

一般式(AL−2)において、XAL202〜XAL206、XAL210〜XAL214の1つ又は2つがそれぞれ独立して、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基又はハロゲノ基であることが好ましく、炭素原子数1〜3のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましく、XAL210、XAL211又はXAL212が、炭素原子数1〜3のアルキル基又はフッ素原子であることが好ましい。 In the general formula (AL-2), one or two of X AL202 to X AL206 and X AL210 to X AL214 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Or a halogeno group, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorine atom, and X AL210 , X AL211 or X AL212 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorine atom. Preferably, there is.

「極性構造含有基」
一般式(i)中のKi1およびKi2で表される極性構造含有基は、基板、膜、電極など液晶組成物と当接する層である吸着媒と吸着する役割を備えた基である。吸着は、一般的に、化学結合(共有結合、イオン結合又は金属結合)をつくって吸着媒と吸着質との間で吸着する化学吸着、又は当該化学吸着以外の物理吸着に分別され、本明細書の吸着は化学吸着又は物理吸着のいずれでもよいが、物理吸着により吸着媒と吸着することが好ましい。そのため、本発明に係る極性構造含有基は、吸着媒と物理吸着可能な基であることが好ましく、当該極性構造含有基は分子間力により吸着媒と結合することがより好ましい。当該分子間力により吸着媒と結合する形態としては、永久双極子、永久四重極子、分散力、電荷移動力又は水素結合などの相互作用により吸着媒と結合していることが挙げられる。本発明に係る極性構造含有基の好ましい形態としては、水素結合により吸着媒と結合可能な形態が挙げられる。この場合、本発明に係る極性構造含有基が水素結合を介在するプロトンのドナー若しくはアクセプターになってもよく、また両方であってもよい。
`` Polar structure-containing group ''
The polar structure-containing groups represented by K i1 and K i2 in the general formula (i) are groups having a role of adsorbing an adsorbent such as a substrate, a film, or an electrode, which is a layer in contact with the liquid crystal composition. Adsorption is generally classified into chemisorption in which a chemical bond (covalent bond, ionic bond, or metal bond) is created to adsorb between the adsorbent and the adsorbate, or physical adsorption other than the chemisorption. The book may be adsorbed by chemical adsorption or physical adsorption, but is preferably adsorbed to the adsorbent by physical adsorption. Therefore, the polar structure-containing group according to the present invention is preferably a group that can physically adsorb to the adsorbent, and it is more preferable that the polar structure-containing group be bonded to the adsorbent by an intermolecular force. Examples of the mode of binding to the adsorbent by the intermolecular force include a bond to the adsorbent by an interaction such as permanent dipole, permanent quadrupole, dispersion force, charge transfer force, or hydrogen bond. Preferred examples of the polar structure-containing group according to the present invention include a form capable of bonding to an adsorbent by hydrogen bonding. In this case, the polar structure-containing group according to the present invention may serve as a donor or an acceptor of a proton via a hydrogen bond, or may serve as both.

本発明に係る極性構造含有基は、炭素原子とヘテロ原子とが連結した原子団を有する極性要素を含む基である。本明細書でいう極性要素とは、炭素原子とヘテロ原子とが直接連結した原子団をいう。上記ヘテロ原子としては、N、O、S、P、B及びSiからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、N、O及びSからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、N及びOからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、Oであることが好ましい。   The polar structure-containing group according to the present invention is a group including a polar element having an atomic group in which a carbon atom and a hetero atom are linked. As used herein, the term “polar element” refers to an atomic group in which a carbon atom and a hetero atom are directly connected. The hetero atom is preferably at least one selected from the group consisting of N, O, S, P, B and Si, and is at least one selected from the group consisting of N, O and S. Is preferably at least one selected from the group consisting of N and O, and O is preferable.

また、本発明に係る自発配向性化合物において、本発明に係る極性要素の価数は、1価、2価、3価など特に制限されず、また極性構造含有基中の極性要素の個数も特に制限されることは無い。   Further, in the spontaneous alignment compound according to the present invention, the valence of the polar element according to the present invention is not particularly limited to monovalent, divalent, trivalent, and the number of polar elements in the polar structure-containing group is also particularly limited. There is no restriction.

本発明に係る自発配向性化合物において、上記極性構造含有基は、一分子中に2〜6個有することが好ましく、2〜4個有することがより好ましく、4個有することがさらに好ましい。   In the spontaneous alignment compound according to the present invention, the number of the polar structure-containing group is preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4, and further preferably 4 in one molecule.

なお、本発明に係る極性構造含有基は、重合性基は除くが、極性構造含有基中の水素原子がPAP1−SpAP1−に置換された構造及びPAP1−SpAP1−中の水素原子が−OHに置換された構造は極性構造含有基とする。 The polarity structure-containing group of the present invention, excluding the polymerizable group, a hydrogen atom in a polar structure-containing group P AP1 -Sp AP1 - substituted structures and P AP1 -Sp AP1 - hydrogen atoms in Is a polar structure-containing group.

本発明に係る極性構造含有基は、1又は2以上の極性要素を含み、極性構造含有基は環式基型と鎖式基型に大別される。環式基型はその構造中に極性要素を含む環状構造を備えた環式基を含む形態であり、鎖式基型はその構造中に極性要素を含む環状構造を備えた環式基を含まない形態である。鎖式基は直鎖又は分岐した鎖状基中に極性要素を有する形態であり、この一部に極性要素を含まない環状構造を有していても良い。   The polar structure-containing group according to the present invention contains one or more polar elements, and the polar structure-containing group is roughly classified into a cyclic base type and a chain base type. The cyclic base type is a form including a cyclic group having a cyclic structure including a polar element in its structure, and the chain base form includes a cyclic group having a cyclic structure including a polar element in its structure. There is no form. The chain group is a form having a polar element in a linear or branched chain group, and a part thereof may have a cyclic structure containing no polar element.

本発明に係る極性構造含有基が環式基を含む形態であるとは、少なくとも1つの極性要素が環状の原子配列内に含まれる形態を意味する。なお、本明細書における環式基とは、上述した通りである。そのため、本発明に係る極性構造含有基が環式基を含む形態の場合は、極性要素を含む環式基さえ含んでいればよく、極性構造含有基全体としては分岐しても直鎖状であってもよい。   The form in which the polar structure-containing group according to the present invention contains a cyclic group means a form in which at least one polar element is included in a cyclic atomic arrangement. In addition, the cyclic group in this specification is as described above. Therefore, in the case where the polar structure-containing group according to the present invention has a form containing a cyclic group, the polar structure-containing group may contain even a cyclic group containing a polar element. There may be.

本発明に係る極性構造含有基が鎖式基の形態とは、分子内に極性要素を含む環状の原子配列がなく、かつ少なくとも1つの極性要素が線状の原子配列(枝分かれしてもよい)内に含まれる形態を意味する。なお、本明細書における鎖式基とは、構造式中に環状の原子配列のない、構成する原子が線状(分岐してもよい)に結合した原子団をいい、非環式基をいう。換言すると、直鎖状又は分枝状の脂肪族基を言い、飽和結合又は不飽和結合のどちらを含んでもよく、例えば、アルキル、アルケニル、アルコキシ、エステル、エーテル又はケトンなどを含み、少なくとも1つの置換基(反応性官能基(ビニル基、アクリル基、メタクリル基等)、鎖状有機基(アルキル、シアノ等)によって置換されてもよい概念である。また、本発明の鎖式基は、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。   The form in which the polar structure-containing group according to the present invention is a chain type group means that there is no cyclic atomic arrangement containing a polar element in the molecule, and at least one polar element is a linear atomic arrangement (may be branched). Means the form contained within. In addition, a chain group in the present specification refers to an atomic group in which the constituent atoms have no cyclic atomic arrangement in a structural formula and are constituted by linearly (may be branched) atoms, and refers to an acyclic group. . In other words, it refers to a linear or branched aliphatic group, which may contain either a saturated or unsaturated bond, for example, including alkyl, alkenyl, alkoxy, ester, ether or ketone, and at least one of A substituent may be substituted by a reactive functional group (such as a vinyl group, an acryl group, or a methacryl group) or a chain organic group (such as an alkyl group or a cyano group). It may be either a chain or a branch.

本発明に係る極性構造含有基が環式基の場合は、炭素原子数3〜20個の複素芳香族基(縮合環を含む)又は炭素原子数3〜20個の複素脂肪族基(縮合環を含む)がより好ましく、炭素原子数3〜12個の複素芳香族基(縮合環を含む)又は炭素原子数3〜12個の複素脂肪族基(縮合環を含む)がさらに好ましく、5員環複素芳香族基、5員環複素脂肪族基、6員環複素芳香族基又は6員環複素脂肪族基を表すことがよりさらに好ましく、これらの環構造中の水素原子はハロゲノ基、炭素原子数1〜5の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又はアルキルオキシ基に置換されてもよい。   When the polar structure-containing group according to the present invention is a cyclic group, a heteroaromatic group having 3 to 20 carbon atoms (including a condensed ring) or a heteroaliphatic group having 3 to 20 carbon atoms (including a condensed ring) Is more preferable, and a heteroaromatic group having 3 to 12 carbon atoms (including a condensed ring) or a heteroaliphatic group having 3 to 12 carbon atoms (including a condensed ring) is still more preferable, and 5-membered It is even more preferable to represent a ring heteroaromatic group, a 5-membered heteroaliphatic group, a 6-membered heteroaromatic group or a 6-membered heteroaliphatic group, and a hydrogen atom in these ring structures is a halogeno group, a carbon atom It may be substituted by a linear or branched alkyl group or alkyloxy group having 1 to 5 atoms.

本発明に係る極性構造含有基が鎖式基の場合は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1〜20個のアルキル基中の水素原子や−CH−が極性要素に置換されることが好ましく、当該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の−CH−は、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよい。また、本発明に係る極性構造含有基が鎖式基の場合は、端部に極性要素を含む又は2個以上の極性要素を含むことが好ましい。 If polar structure-containing group of the present invention is a chain groups, straight-chain or branched having 1 to 20 carbon atoms or hydrogen atoms in the alkyl group and -CH 2 - that is substituted with a polar component Is preferably one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group is —CH = CH—, —C≡C—, —O—, —CO—, —COO— or — It may be substituted by OCO-. Further, when the polar structure-containing group according to the present invention is a chain-type group, it is preferable that a polar element is contained at the end or two or more polar elements are contained.

本発明に係る極性構造含有基の水素原子は、重合性基に置換されてもよい。   The hydrogen atom of the polar structure-containing group according to the present invention may be substituted with a polymerizable group.

本発明に係る極性要素の種類は、具体的には、酸素原子を含む極性要素(以下、含酸素極性要素)、窒素原子を含む極性要素(以下、含窒素極性要素)、リン原子を含む極性要素(以下、含リン極性要素)、ホウ素原子を含む極性要素(以下、含ホウ素極性要素)、ケイ素原子を含む極性要素(以下、含ケイ素極性要素)又は硫黄原子を含む極性要素(以下、含硫黄極性要素)で表される部分構造であることが好ましく、吸着能の観点から、含窒素極性要素、含窒素極性要素又は含酸素極性要素がより好ましく、含酸素極性要素がさらに好ましい。   The types of the polar element according to the present invention include, specifically, a polar element containing an oxygen atom (hereinafter referred to as an oxygen-containing polar element), a polar element containing a nitrogen atom (hereinafter referred to as a nitrogen-containing polar element), and a polarity containing a phosphorus atom. Element (hereinafter referred to as a phosphorus-containing polar element), a polar element containing a boron atom (hereinafter referred to as a boron-containing polar element), a polar element containing a silicon atom (hereinafter referred to as a silicon-containing polar element), or a polar element containing a sulfur atom (hereinafter referred to as a polar element). (Sulfur polar element), from the viewpoint of adsorption ability, a nitrogen-containing polar element, a nitrogen-containing polar element or an oxygen-containing polar element is more preferable, and an oxygen-containing polar element is further preferable.

上記含酸素極性要素としては、水酸基、アルキロール基、アルコキシ基、ホルミル基、カルボキシル基、エーテル基、カルボニル基、カーボネート基及びエステル基からなる群から選択される少なくとも1種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。   Examples of the oxygen-containing polar element include a hydroxyl group, an alkylol group, an alkoxy group, a formyl group, a carboxyl group, an ether group, a carbonyl group, a carbonate group, and an ester group. It is preferably a group linked to a carbon atom.

上記含窒素極性要素としては、シアノ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、ピリジル基、カルバモイル基及びウレイド基からなる群から選択される少なくとも1種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。   As the nitrogen-containing polar element, at least one group selected from the group consisting of a cyano group, a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, a pyridyl group, a carbamoyl group, and a ureido group, or the group is It is preferably a group linked to a carbon atom.

上記含リン極性要素としては、ホスフィニル基及びリン酸基からなる群から選択される少なくとも1種の基又は当該基が炭素原子に連結している基であることが好ましい。   The phosphorus-containing polar element is preferably at least one group selected from the group consisting of a phosphinyl group and a phosphate group, or a group in which the group is linked to a carbon atom.

そのため、本発明に係る極性構造含有基は、環式基が含酸素極性要素を備えた基(以下、含酸素環式基)、環式基が窒素原子極性要素を備えた基(以下、含窒素環式基)、鎖式基が含酸素極性要素を備えた基(以下、含酸素鎖式基)及び鎖式基が窒素原子極性要素を備えた基(以下、含窒素鎖式基)、からなる群から選択される1種又は2種以上の基自体または当該基を含むことが好ましく、吸着能の観点から含酸素環式基、含硫黄環式基、含酸素鎖式基及び含窒素鎖式基からなる群から選択される1種又は2種以上の基を含むことがより好ましい。   Therefore, the polar structure-containing group according to the present invention includes a group in which a cyclic group has an oxygen-containing polar element (hereinafter, referred to as an oxygen-containing cyclic group) and a group in which the cyclic group has a nitrogen atom polar element (hereinafter, referred to as a group containing a polar element). A nitrogen-containing cyclic group), a group in which the chain group has an oxygen-containing polar element (hereinafter, an oxygen-containing chain group) and a group in which the chain group has a nitrogen-atom polar element (hereinafter, a nitrogen-containing chain group), It is preferable that one or two or more groups selected from the group consisting of or a group containing the same are included, and from the viewpoint of adsorption ability, an oxygen-containing cyclic group, a sulfur-containing cyclic group, an oxygen-containing chain group, and a nitrogen-containing group. More preferably, it contains one or more kinds of groups selected from the group consisting of linear groups.

上記含酸素環式基としては、エーテル基又はカルボニル基を環内に有することが好ましく、当該エーテル基としては、以下の基を含むことが好ましい。   The oxygen-containing cyclic group preferably has an ether group or a carbonyl group in the ring, and the ether group preferably includes the following groups.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

また、前記カルボニル基、カーボネート基及びエステル基としては、以下の基のいずれかを含むことが好ましい。   The carbonyl group, carbonate group and ester group preferably include any of the following groups.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

上記含窒素環式基としては、以下の基のいずれかを含むことが好ましい。   The nitrogen-containing cyclic group preferably contains any of the following groups.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

上記含酸素鎖式基としては、以下の基のいずれかを含むことが好ましい。   The oxygen-containing chain group preferably contains any of the following groups.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(上記一般式中、Rat1は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。上記一般式中、Zat1は、単結合、炭素原子数1〜15個の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2〜18個の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表し、当該アルキレン基又は当該アルケニレン基の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−に置換されてもよく、Xat1は、炭素原子数1〜15のアルキル基を表し、当該アルキル基の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−に置換されてもよい。)
上記含窒素鎖式基としては、以下の基を含むことが好ましい。
(In the above general formula, R at1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. In the above general formula, Z at1 is a single bond, a linear or branched group having 1 to 15 carbon atoms. Jo alkylene group or 2 to 18 carbon atoms in a linear or branched alkenylene groups, -CH 2 of the alkylene group or the alkenylene group - is such that oxygen atoms are not directly adjacent -O-, —COO—, —C (= O) —, or —OCO— may be substituted, and X at1 represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and —CH 2 — of the alkyl group has an oxygen atom. (It may be substituted with -O-, -COO-, -C (= O)-, -OCO- so as not to be directly adjacent.)
The nitrogen-containing chain-type group preferably includes the following groups.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(上記一般式中、Rat、Rbt、Rct及びRdtはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
本発明に係る極性構造含有基としては、以下の一般式(AT)で表される基が好ましい。
(In the above formula, R at , R bt , R ct and R dt each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
As the polar structure-containing group according to the present invention, a group represented by the following general formula (AT) is preferable.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、SpAT1は、単結合、炭素原子数1〜25個の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の水素原子は−OH、−CN、−WAT1−ZAT1又はPAP1−SpAP1−に置換されてもよく、前記アルキレン基中の−CH−は酸素原子が直接結合しないように環式基、−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−、−CH=CH−に置換されてもよく、
AT1は、単結合又は一般式(WAT1)又は(WAT2)を表し、
(In the formula, Sp AT1 represents a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 25 carbon atoms, and a hydrogen atom in the alkylene group is -OH, -CN, -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -Sp AP1 - may be substituted by, -CH 2 in the alkylene group - the cyclic group such that oxygen atoms are not linked directly, -O -, - COO -, - C (= O )-, -OCO-, -CH = CH-,
W AT1 represents a single bond or the formula (WAT1) or (WAT2),

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、SpWAT1及びSpWAT2はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1〜25個の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の水素原子は−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、前記アルキレン基中の−CH−は酸素原子が直接結合しないように環式基、−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−、−CH=CH−に置換されてもよい。)
AT1は、極性要素を含む1価の基を表し、ZAT1中の水素原子は−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよい。)
SpAT1、SpWAT1及びSpWAT2はそれぞれ独立して、単結合又は直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1〜20個のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数1〜20個のアルキレン基を表すことがより好ましく、単結合又は直鎖状の炭素原子数2〜10個のアルキレン基を表すことがより好ましい。また、SpAT1、SpWAT1及びSpWAT2において、アルキレン基中の1個又は隣接していない2個以上の−CH−は、それぞれ独立して酸素原子が直接結合しないよういに、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよい。
(In the formula, Sp WAT1 and Sp WAT2 each independently represent a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 25 carbon atoms, and a hydrogen atom in the alkylene group is -OH,- CN, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - may be substituted by, -CH 2 in the alkylene group - so does not bind the oxygen atom directly cyclic group, -O- , -COO-, -C (= O)-, -OCO-, -CH = CH-.)
Z AT1 represents a monovalent group containing a polar component, a hydrogen atom in Z AT1 is -OH, -CN, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - may be substituted by . )
Sp AT1 , Sp WAT1 and Sp WAT2 each independently preferably represent a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and a single bond or a linear carbon atom More preferably, it represents 1 to 20 alkylene groups, more preferably a single bond or a linear alkylene group having 2 to 10 carbon atoms. In Sp AT1 , Sp WAT1 and Sp WAT2 , one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkylene group are each independently —CH so that an oxygen atom is not directly bonded. CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- or -OCO- may be substituted.

また、SpAT1及びSpWAT1中の水素原子はそれぞれ独立して、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよい。 The hydrogen atoms in Sp AT1 and Sp WAT1 each independently, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - may be substituted for.

AT1は、極性要素を含む1価の基を表すが、一般式(ZAT1−1)又は(ZAT1−2)で表される基であることが好ましい。 Z AT1 may represent a monovalent group containing a polar element is preferably a group represented by the general formula (ZAT1-1) or (ZAT1-2).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、SpZAT11及びSpZAT12はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜25個の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の水素原子は−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、前記アルキレン基中の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように環式基、−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−、−CH=CH−に置換されてもよく、
ZAT11は、極性要素を含む基を表し、一般式(ZAT1−2)中のZZAT12を含む環で表した構造は、5〜7員環を表し、ZZAT11及びZZAT12の水素原子は、−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、
ZAT11及びRZAT12はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜8個の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、前記アルキル基中の水素原子は−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、前記アルキル基中の−CH−は酸素原子が直接結合しないように環式基、−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−、−CH=CH−に置換されてもよい。)
一般式(ZAT1−1)で表される基として、一般式(ZAT1−1−1)〜(ZAT1−1−30)で表される基が好ましい。
(In the formula, Sp ZAT11 and Sp ZAT12 each independently represent a linear or branched alkylene group having 1 to 25 carbon atoms, and hydrogen atoms in the alkylene group are -OH, -CN,- sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - may be substituted by, -CH 2 in the alkylene group - as is not adjacent the oxygen atom directly cyclic group, -O -, - COO -, -C (= O)-, -OCO-, -CH = CH-,
Z ZAT11 represents a group containing a polar element, the structure represented by the ring containing Z ZAT12 in the general formula (ZAT1-2) represents a 5- to 7-membered ring, and the hydrogen atom of Z ZAT11 and Z ZAT12 is -OH, -CN, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - it may be substituted by,
R ZAT11 and R ZAT12 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, wherein hydrogen atoms in the alkyl group are -OH, -CN, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - may be substituted by, -CH 2 in the alkyl group - is a cyclic group such that oxygen atoms are not linked directly, -O -, - COO -, - C (= O)-, -OCO-, and -CH = CH-. )
As the group represented by formula (ZAT1-1), groups represented by formulas (ZAT1-1-1) to (ZAT1-1-30) are preferable.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、炭素原子に結合する水素原子は、−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、
SpZAT11は、炭素原子数1〜25個の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の水素原子は−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、前記アルキレン基中の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように環式基、−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−、−CH=CH−に置換されてもよく、
ZAT11は、炭素原子数1〜8個の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、前記アルキル基中の水素原子は−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、前記アルキル基中の−CH−は酸素原子が直接結合しないように環式基、−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−、−CH=CH−に置換されてもよい。)
一般式(ZAT1−2)で表される基として、一般式(ZAT1−2−1)〜(ZAT1−2−9)で表される基が好ましい。
(Wherein a hydrogen atom bound to a carbon atom, -OH, -CN, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - it may be substituted by,
Sp ZAT11 represents a linear or branched alkylene group of 1 to 25 carbon atoms, hydrogen atoms in the alkylene group -OH, -CN, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - may be substituted by, -CH 2 in the alkylene group - the cyclic group such that oxygen atoms are not directly adjacent, -O -, - COO -, - C (= O) -, - OCO-, -CH = CH- may be substituted,
R ZAT11 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, hydrogen atoms in the alkyl group -OH, -CN, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - may be substituted by, -CH 2 in the alkyl group - so does not bind the oxygen atom directly cyclic group, -O -, - COO -, - C (= O) -, - OCO- and -CH = CH- may be substituted. )
As the group represented by formula (ZAT1-2), groups represented by formulas (ZAT1-2-1) to (ZAT1-2-9) are preferable.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、炭素原子に結合する水素原子は、ハロゲン原子、−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、
SpZAT11は、炭素原子数1〜25個の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の水素原子は−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、前記アルキレン基中の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように環式基、−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−、−CH=CH−に置換されてもよい。)
一般式(ZAT1−1)で表される基として、以下の基が挙げられる。
(Wherein a hydrogen atom bound to a carbon atom, a halogen atom, -OH, -CN, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - it may be substituted by,
Sp ZAT11 represents a linear or branched alkylene group of 1 to 25 carbon atoms, hydrogen atoms in the alkylene group -OH, -CN, -Sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - may be substituted by, -CH 2 in the alkylene group - the cyclic group such that oxygen atoms are not directly adjacent, -O -, - COO -, - C (= O) -, - OCO- and -CH = CH- may be substituted. )
Examples of the group represented by the general formula (ZAT1-1) include the following groups.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

Figure 2020002065
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Figure 2020002065
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Figure 2020002065
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Figure 2020002065
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(上記式中、Rtcは、水素原子、炭素原子数1〜20個のアルキル基又は重合性基Pal−Spal−を表し、該アルキル基中の水素原子は−OH、−CN、−SpAT1−WAT1−ZAT1又はPAP1−SAP1−に置換されてもよく、前記アルキル基中の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように環式基、−O−、−COO−、−C(=O)−、−OCO−、−CH=CH−に置換されてもよく、分子内の水素原子は上記重合性基Pal−Spal−に置換されてもよく、*は結合手を表す。)
本発明に係る自発配向性化合物において、極性構造含有基に含まれる極性要素や重合性基に含まれる極性要素を局在化する形態が好ましい。極性構造含有基は液晶組成物を垂直配向させるために重要な構造であり、極性構造含有基と重合性基とが隣接していることで、より良好な配向性が得られ、また液晶組成物への良好な溶解性を示す。具体的には、メソゲン基の同一環上に重合性基及び極性構造含有基を有する形態が好ましい。この場合、1以上の重合性基及び2以上の極性構造含有基がそれぞれ同一環上に結合している形態と、1以上の重合性基の少なくとも一つ又は2以上の極性構造含有基の少なくとも一つのうち、一方が他方に結合して、同一環上に重合性基及び極性構造含有基を有する形態とを含む。また、この場合、重合性基のスペーサー基の水素原子が極性構造含有基で置換されていてもよく、さらには極性構造含有基の分子の水素原子が重合性基のスペーサー基と結合する形態も含む。
また、極性構造含有基として好ましい構造として、以下のように一般式(K−1)〜(K−17)で表される部分構造を挙げることもできる。
(In the formula, R tc represents a hydrogen atom, a carbon atom number of 1 to 20 alkyl group or a polymerizable group P al -Sp al - represents, a hydrogen atom in the alkyl group -OH, -CN, - sp AT1 -W AT1 -Z AT1 or P AP1 -S AP1 - may be substituted by, -CH 2 in the alkyl group - as is not adjacent the oxygen atom directly cyclic group, -O -, - COO -, - C (= O) -, - OCO -, - CH = CH- may be substituted by a hydrogen atom in the molecule of the polymerizable group P al -Sp al - may be substituted by, * Represents a bond.)
In the spontaneous alignment compound according to the present invention, a mode in which a polar element contained in a polar structure-containing group or a polar element contained in a polymerizable group is localized is preferable. The polar structure-containing group is an important structure for vertically aligning the liquid crystal composition.Because the polar structure-containing group and the polymerizable group are adjacent to each other, better alignment can be obtained. Shows good solubility in Specifically, a form having a polymerizable group and a polar structure-containing group on the same ring of the mesogen group is preferred. In this case, the form in which one or more polymerizable groups and two or more polar structure-containing groups are respectively bonded on the same ring, and at least one of the one or more polymerizable groups or at least two or more polar structure-containing groups One of which is bonded to the other and has a polymerizable group and a polar structure-containing group on the same ring. In this case, the hydrogen atom of the spacer group of the polymerizable group may be substituted with a polar structure-containing group, and further, a form in which the hydrogen atom of the molecule of the polar structure-containing group is bonded to the spacer group of the polymerizable group. Including.
Further, as a preferable structure as the polar structure-containing group, partial structures represented by the following general formulas (K-1) to (K-17) can also be mentioned.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

式中、Pi1およびSpi1は、一般式(i)と同様の意味を示し、XK1及びYK1は、−CH−、酸素原子又は硫黄原子であることが好ましく、酸素原子が特に好ましい。ZK1は、酸素原子又は硫黄原子であることが好ましく、特に酸素原子であることが好ましい。WK1、UK1、VK1及びSK1は、メチン基又は窒素原子であることが好ましい。RK1は、水素原子、炭素原子数1〜6の直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましく、水素原子またはメチル基であることが特に好ましい。
K1は、それぞれ独立して一般式(T−1)〜(T−6)
In the formula, P i1 and Sp i1 have the same meaning as in general formula (i), and X K1 and Y K1 are preferably —CH 2 —, an oxygen atom or a sulfur atom, and an oxygen atom is particularly preferred. . Z K1 is preferably an oxygen atom or a sulfur atom, and particularly preferably an oxygen atom. W K1 , U K1 , V K1 and S K1 are preferably a methine group or a nitrogen atom. R K1 is preferably a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
T K1 is each independently represented by the general formulas (T-1) to (T-6)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

で表される基を表すことが好ましい。ST1は、単結合、炭素原子数1〜15個の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2〜18個の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基であることが好ましく、当該アルキレン基又は当該アルケニレン基の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−COO−、−C(=O)−、−C(=CH)−又は−OCO−に置換されていることが好ましい。RT1は、炭素原子数1〜5のアルキル基であることが好ましく、当該アルキル基の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−COO−、−C(=O)−、−C(=CH)−又は−OCO−に置換されていることが、配向性向上の観点から特に好ましい。RT2及びRT3は、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基であることが好ましい。
一般式(i)中のni1およびni2は各々1〜3であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、2であることがさらに好ましい。
It preferably represents a group represented by ST1 is preferably a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or a linear or branched alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms. group or the alkenylene group -CH 2 - such that oxygen atoms are not directly adjacent are -O -, - COO -, - C (= O) -, - C (= CH 2) - or -OCO- is substituted with Is preferred. R T1 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, -CH 2 of the alkyl groups - such that oxygen atoms are not directly adjacent are -O -, - COO -, - C (= O) -, - C (= CH 2 ) - or -OCO- be substituted, a particularly preferred from the viewpoint of the orientation property improving. Preferably, R T2 and R T3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
Preferably the general formula (i) n i1 and n i2 in are each 1 to 3, more preferably 1 or 2, more preferably 2.

一般式(i)において、極性構造含有基であるKi1およびKi2は、それぞれZi1およびZi2を介してMESに結合する。Zi1およびZi2は、好ましくは単結合、−O−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−OOCO−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH=C(CH)COO−、−OCOC(CH)=CH−、−CH−CH(CH)COO−、−OCOCH(CH)―CH−、又は炭素原子数1〜20の直鎖アルキレン基、炭素原子数1〜20の分岐アルキレン基を表し、このアルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換された基を表し、更に好ましくは、−COO−、−OCO−、−OCHCHO−、又は炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、若しくはエチレン基中の−CH−の1個が−O−で置換された基(−CHO−、−OCH−)、若しくはエチレン基中の−CH−の1個が−COO−、−OCO−で置換された基(−CH−CHCOO−、−OCOCH−CH−)である。 In the general formula (i), K i1 and K i2 is a polar structure-containing group is attached to the MES via respective Z i1 and Z i2. Z i1 and Z i2 are preferably a single bond, -O-, -CH = CH-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH = C (CH 3) COO -, - OCOC (CH 3) = CH -, - CH 2 -CH (CH 3) COO -, - OCOCH (CH 3) -CH 2 -, or the number of carbon atoms 1 linear alkylene group having 20 represents a branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, one or non-adjacent two or more -CH 2 in the alkylene group - is -O -, - COO- or -OCO- in represents the substituted group, more preferably, -COO -, - OCO -, - OCH 2 CH 2 O-, or a linear or branched alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms, or in ethylene group of -CH 2 - 1 pieces are replaced with -O- in The group (-CH 2 O -, - OCH 2 -), or -CH 2 in the ethylene group - one is -COO -, - OCO- it has been substituted with (-CH 2 -CH 2 COO- , —OCOCH 2 —CH 2 —).

また、Zi1およびZi2は、−Zi31−Si1−(Zi31−は−O−、−COO−、−OCO−又は炭素原子数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよく、Si1は炭素原子数1〜6のアルキル基表す。)を表すことが好ましい。 Further, Z i1 and Z i2 are, -Z i31 -S i1 - (Z i31 - is -O -, - COO -, - OCO- or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, in the alkylene radical one or not adjacent two or more -CH 2 - is -O -, - COO- or -OCO- may be substituted with, S i1 not represent a represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). Is preferred.

一般式(i)は、好ましくは一般式(i−1)で表される。   The general formula (i) is preferably represented by the general formula (i-1).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、
i1,Zi2,Ki1,Ki2、ni1、ni2、Pi1およびSpi1は式(i)と同じ意味を表し、
i1は水素原子、炭素原子数1〜20の直鎖又は分岐のアルキル基、またはハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基中の−CH−は−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−NH−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよいが、隣り合う二つの−CH−が同時に−O−に置換されることはなく、
i1及びAi2は各々独立に芳香族基、複素芳香族基、環状脂肪族基、または環状複素脂肪族基を表し、これらの基中の水素原子はRi1,ハロゲン原子、又はPi1−Spi1−で置換されていてもよく、
i3は2価の有機基を表し、
i1は0から4の整数を表し、
式中にAi1,Ai2又はZi3が複数存在する場合、これらは同一であっても異なっていてもよく、
ここで、Ai1、Ai2,Zi1,Zi2,Zi3、Ki1及びKi2から選ばれる少なくとも1つ以上の基は1以上のPi1−Spi1−で置換されている。)
一般式(i−1)中のKi1およびKi2は、上述の一般式(K−1)〜(K−17)で表される部分構造を有することが好ましい。中でも、液晶の配向性を重要視する場合は一般式(K−1)、(K−3)、(K−11)、(K−12)、(K−13)が好ましく、配向の安定性を重要視する場合は一般式(K−11)、(K−12)、(K−13)及び(K−17)が好ましく、液晶化合物への溶解性を重要視する場合は、一般式(K−8)、(K−15)及び(K−16)が好ましい。XK1及びYK1は、液晶の配向性を向上させる観点から酸素原子が好ましい。ZK1は、酸素原子又は硫黄原子を表すが、電圧保持率(VHR)向上の観点から、酸素原子が好ましい。WK1は、メチン基又は窒素原子を表すが、メチン基を表すことが好ましい。UK1、VK1及びZK1は、メチン基又は窒素原子を表すが、液晶の配向性を向上させる観点から窒素原子が好ましい。
(Where
Z i1 , Z i2 , K i1 , K i2 , n i1 , n i2 , P i1, and S p1 have the same meaning as in equation (i);
R i1 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogenated alkyl group, wherein —CH 2 — in the alkyl group is —CH = CH—, —C≡C— , -O -, - NH -, - COO- or may be substituted with -OCO-, but two adjacent -CH 2 - is not to be replaced by -O- simultaneously,
A i1 and A i2 each independently represent an aromatic group, a heteroaromatic group, a cycloaliphatic group, or a cycloheteroaliphatic group, and a hydrogen atom in these groups is R i1 , a halogen atom, or P i1 − Sp i1- may be substituted;
Z i3 represents a divalent organic group,
m i1 represents an integer of 0 to 4,
When a plurality of A i1 , A i2 or Z i3 are present in the formula, they may be the same or different;
Here, A i1, A i2, Z i1, Z i2, Z i3, at least one or more groups selected from K i1 and K i2 is 1 or more P i1 -Sp i1 - substituted with. )
K i1 and K i2 in the general formula (i1) preferably has a partial structure represented by the above general formula (K-1) ~ (K -17). Among them, when the orientation of the liquid crystal is regarded as important, the general formulas (K-1), (K-3), (K-11), (K-12), and (K-13) are preferable. When importance is given to the general formulas (K-11), (K-12), (K-13), and (K-17) are preferable, and when importance is attached to the solubility in the liquid crystal compound, the general formula (K-11) K-8), (K-15) and (K-16) are preferred. X K1 and Y K1 are preferably oxygen atoms from the viewpoint of improving the alignment of the liquid crystal. Z K1 represents an oxygen atom or a sulfur atom, and is preferably an oxygen atom from the viewpoint of improving the voltage holding ratio (VHR). W K1 represents a methine group or a nitrogen atom, and preferably represents a methine group. U K1 , V K1 and Z K1 represent a methine group or a nitrogen atom, and a nitrogen atom is preferable from the viewpoint of improving the orientation of the liquid crystal.

K1は、上述の一般式(T−1)〜(T−6)で表される基であることが好ましい。
中でも、一般式(T−1)、(T−3)及び(T−4)で表される基が好ましい。一般式(T−3)中のST1は、単結合、炭素原子数1〜10個の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2〜10個の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表すことが好ましく、炭素原子数1〜7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素原子数2〜7の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基が好ましく、炭素原子数1〜3の直鎖状アルキル基が好ましく、該アルキル基又はアルキレン基中の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−C(=O)−又は−C(=CH)−で置換されていることが好ましい。一般式(T−3)中のRT1は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、当該アルキル基の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−C(=O)−、−C(=CH)−又は−OCO−に置換されていることが好ましく、炭素原子数1〜3の直鎖状アルキル基が好ましい。一般式(T−3)中に、少なくとも2個以上の第二級炭素原子は−C(=O)を含むことが好ましい。
TK1 is preferably a group represented by the above-mentioned general formulas (T-1) to (T-6).
Among them, groups represented by formulas (T-1), (T-3) and (T-4) are preferable. S T1 in formula (T-3) is a single bond, -C 1-10 linear or branched alkylene group or a C2-10 straight-chain or branched alkenylene It preferably represents a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a linear or branched alkenylene group having 2 to 7 carbon atoms, and preferably has 1 to 3 carbon atoms. preferably a linear alkyl group, -CH 2 in the alkyl group or alkylene group - such that oxygen atoms are not directly adjacent are -O -, - C (= O ) - or -C (= CH 2) - in It is preferably substituted. R T1 in the general formula (T-3) represents a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and -CH 2-of the alkyl group is-so that an oxygen atom is not directly adjacent. O -, - C (= O ) -, - C (= CH 2) - or is preferably substituted on -OCO-, preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. In the general formula (T-3), at least two or more secondary carbon atoms preferably include -C (= O).

一般式(T−6)中のRT2及びRT3は、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表すが、水素原子またはメチル基を表すことが好ましい。 R T2 and R T3 in the general formula (T-6) each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, but preferably a hydrogen atom or a methyl group.

一般式(K−1)〜(K−17)の好ましい例としては以下の(K−1−1)〜(K−16−3)が挙げられるが、配向性や配向安定性の観点から、式(K−1−1)、(K−1−3)、(K−3−1)、(K−11−1)、(K−12−1)、(K−13−1)、(K−13−3)、(K−15−1)及び(K−15−3)が好ましく、特に好ましくは式(K−1−1)、(K−11−1)、(K−13−1)及び(K−13−3)が挙げられる。   Preferred examples of the general formulas (K-1) to (K-17) include the following (K-1-1) to (K-16-3). From the viewpoints of orientation and orientation stability, Formulas (K-1-1), (K-1-3), (K-3-1), (K-11-1), (K-12-1), (K-13-1), K-13-3), (K-15-1) and (K-15-3) are preferred, and particularly preferred are formulas (K-1-1), (K-11-1) and (K-13-). 1) and (K-13-3).

Figure 2020002065
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Figure 2020002065
Figure 2020002065

Figure 2020002065
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Figure 2020002065
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式中、Pi1は一般式(i−1)中のPi1と同じ意味を表し、RT4、RT5及びRT6はそれぞれ独立して炭素原子数1〜3のアルキル基であることが好ましく、nT1及びnT2はそれぞれ独立して0又は1であることが好ましく、nT2はそれぞれ独立して1〜3の整数であることが好ましい。 In the formula, P i1 represents the same meaning as P i1 in formula (i-1), and R T4 , R T5, and R T6 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. , N T1 and n T2 are preferably each independently 0 or 1, and n T2 is preferably each independently an integer of 1 to 3.

一般式(i−1)中のZi1,Zi2およびZi3は、好ましくは単結合、−O−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−OOCO−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH=C(CH)COO−、−OCOC(CH)=CH−、−CH−CH(CH)COO−、−OCOCH(CH)―CH−、又は炭素原子数1〜20の直鎖アルキレン基、炭素原子数1〜20の分岐アルキレン基を表し、このアルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換された基を表し、更に好ましくは、−COO−、−OCO−、−OCHCHO−、又は炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、若しくはエチレン基中の−CH−の1個が−O−で置換された基(−CHO−、−OCH−)、若しくはエチレン基中の−CH−の1個が−COO−、−OCO−で置換された基(−CH−CHCOO−、−OCOCH−CH−)である。 Z i1 , Z i2 and Z i3 in the general formula (i-1) are preferably a single bond, -O-, -CH = CH-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -CH = CHCOO -, - OCOCH = CH -, - CH = C (CH 3) COO -, - OCOC (CH 3) = CH -, - CH 2 -CH (CH 3) COO -, - OCOCH (CH 3 ) -CH 2 -, or straight-chain alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, represents a branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, not one or adjacent in the alkylene group two or more -CH 2 - is -O -, - COO- or a substituted radicals in -OCO-, more preferably, -COO -, - OCO -, - OCH 2 CH 2 O-, or straight-chain having 1 to 6 carbon atoms Or branched alkylene group or -C in ethylene group 2 - the one has been group (-CH 2 O -, - OCH 2 -) substituted by -O-, or -CH 2 in the ethylene group - one is -COO -, - OCO- substituted with groups (-CH 2 -CH 2 COO -, - OCOCH 2 -CH 2 -) a.

また、Zi1,Zi2およびZi3は、−Zi31−Si1−(Zi31−は−O−、−COO−、−OCO−又は炭素原子数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよく、Si1は炭素原子数1〜6のアルキル基表す。)を表すことが好ましい。
i1は水素原子、炭素原子数1〜20の直鎖又は分岐のアルキル基、またはハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基中の−CH−は−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−NH−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよいが、隣り合う二つの−CH−が同時に−O−に置換されることはなく、より好ましくは、炭素原子数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基、該アルキル基中の−CH−は、−CH=CH−、−O−、−OCO−で置換(ただし−O−は連続にはならない)されても良い。液晶化合物の配向性を向上させる観点から、Ri1中の炭素原子数は3以上が好ましく、4以上が好ましく、5以上が好ましい。
Further, Z i1, Z i2 and Z i3 is, -Z i31 -S i1 - (Z i31 - is -O -, - COO -, - OCO- or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, said alkylene two or more -CH 2 without one or adjacent in groups - is -O -, - COO- or -OCO- may be substituted with, S i1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). It is preferable to represent
R i1 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogenated alkyl group, wherein —CH 2 — in the alkyl group is —CH = CH—, —C≡C— , -O -, - NH -, - COO- or -OCO- may be substituted, but with, adjacent two -CH 2 - may not be substituted -O- simultaneously, more preferably, carbon linear or branched alkyl group having the number of atoms of 1 to 18, -CH 2 in the alkyl group - is, -CH = CH -, - O -, - substituted (provided that -O- in OCO- is not a continuous ) May be. From the viewpoint of improving the orientation of the liquid crystal compound, the number of carbon atoms in R i1 is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and preferably 5 or more.

一般式(i−1)中のAi1は、各々同一または異なって、芳香族基、複素芳香族基、環状脂肪族基、または環状複素脂肪族基が好ましく、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、アントラセン−2,6−ジイル基、フェナントレン−2,7−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、インダン−2,5−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基から選択される環構造であることが好ましく、1,4−フェニレン基、2,6−ナフタレン基又は1,4−シクロヘキシル基がより好ましい。また、該環構造は無置換であるかRi1,ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はPi1−Spi1−で置換されていることが好ましく、中でも炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子若しくはPi1−Spi1−で置換されていることが好ましく、無置換であるか炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換された基であることが特に好ましい。
一般式(i−1)中のAi2は、1,3,4−フェニレン基、1,3,5−フェニレン基、1,3,4−シクロヘキシレン基、1,3,5−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,4、5−ジイル基、ピリジン−2,4,6−ジイル基、ピリミジン−2,4、5−ジイル基、ピリミジン−2,4,6−ジイル基から選択される環構造であることが好ましく、1,3,4−フェニレン基または1,3,5−フェニレン基であることがより好ましい。また、該環構造は無置換であるかRi1,ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はPi1−Spi1−で置換されていることが好ましく、中でも炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子若しくはPi1−Spi1−で置換されていることが好ましく、無置換であるか炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換された基であることが特に好ましい。
一般式(i−1)中のmi1は0から4の整数であることが好ましく、液晶組成物への溶解性を高めるためには1〜3であることが好ましく、配向性を高めるためには2〜4であることが好ましい。
A i1 in the general formula (i-1) is the same or different and is preferably an aromatic group, a heteroaromatic group, a cycloaliphatic group, or a cycloheteroaliphatic group; , 4-Cyclohexylene group, anthracene-2,6-diyl group, phenanthrene-2,7-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl A ring structure selected from a group, an indane-2,5-diyl group, a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and a 1,3-dioxane-2,5-diyl group Are preferred, and a 1,4-phenylene group, a 2,6-naphthalene group or a 1,4-cyclohexyl group is more preferred. Also, if R i1 ring structure is unsubstituted, halogen atom, a cyano group, a nitro group, or P i1 -Sp i1 - preferably substituted with, inter alia an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a carbon halogenated alkyl group of atoms from 1 to 12, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom or a P i1 -Sp i1 - be substituted with preferably And a group which is unsubstituted or substituted by an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom.
A i2 in the general formula (i-1) represents a 1,3,4-phenylene group, a 1,3,5-phenylene group, a 1,3,4-cyclohexylene group, a 1,3,5-cyclohexylene group And a ring structure selected from pyridine-2,4,5-diyl group, pyridine-2,4,6-diyl group, pyrimidine-2,4,5-diyl group, pyrimidine-2,4,6-diyl group And more preferably a 1,3,4-phenylene group or a 1,3,5-phenylene group. Also, if R i1 ring structure is unsubstituted, halogen atom, a cyano group, a nitro group, or P i1 -Sp i1 - preferably substituted with, inter alia an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a carbon halogenated alkyl group of atoms from 1 to 12, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom or a P i1 -Sp i1 - be substituted with preferably And a group which is unsubstituted or substituted by an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom.
Mi 1 in the general formula (i-1) is preferably an integer of 0 to 4, and is preferably 1 to 3 in order to increase the solubility in the liquid crystal composition. Is preferably 2 to 4.

一般式(i−1)中のAi1、Ai2,Zi1,Zi2,Zi3、Ki1,Ki2から選ばれる少なくとも1つ以上の基は、1以上のPi1−Spi1−で置換されている。このことにより、本発明に係る自発配向性化合物は、基板上に吸着した後に重合されることができ、その後の素子の使用においても安定に液晶の配向が維持される。
一般式(i−1)中のPi1は重合官能基を表し、それぞれ独立して以下の一般式(P−1)〜一般式(P−14)で表される群より選ばれる置換基を表すことが好ましい。取り扱いの簡便性、反応性の点から、式(P−1)、(P−2)が、さらに好ましい。
At least one group is selected from A i1 in the general formula (i1), A i2, Z i1, Z i2, Z i3, K i1, K i2, 1 or more P i1 -Sp i1 - in Has been replaced. Thereby, the spontaneous alignment compound according to the present invention can be polymerized after being adsorbed on the substrate, and the alignment of the liquid crystal is stably maintained even when the device is used thereafter.
P i1 in the general formula (i-1) represents a polymerization functional group, and each independently represents a substituent selected from the group represented by the following general formulas (P-1) to (P-14). It is preferred to represent. Formulas (P-1) and (P-2) are more preferable from the viewpoint of simplicity of handling and reactivity.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、右端の黒点は結合手を表す。)
一般式(i−1)中のSpi1は単結合または2価の連結基を表し、好ましくは単結合、−O−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−OOCO−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH=C(CH)COO−、−OCOC(CH)=CH−、−CH−CH(CH)COO−、−OCOCH(CH)―CH−、又は炭素原子数1〜20の直鎖アルキレン基、炭素原子数1〜20の分岐アルキレン基を表し、このアルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換された基を表し、更に好ましくは、−COO−、−OCO−、−OCHCHO−、又は炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、若しくはエチレン基中の−CH−の1個が−O−で置換された基(−CHO−、−OCH−)、若しくはプロピレン基中の−CH−の1個が−COO−、−OCO−で置換された基(−CH−CHCOO−、−OCOCH−CH−)である。中でも、単結合、炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレンオキシ基であることが特に好ましい。
(In the formula, the rightmost black dot represents a bond.)
Sp i1 in the general formula (i-1) represents a single bond or a divalent linking group, preferably a single bond, —O—, —CH = CH—, —COO—, —OCO—, —OCOO—, -OOCO -, - CH = CHCOO - , - OCOCH = CH -, - CH = C (CH 3) COO -, - OCOC (CH 3) = CH -, - CH 2 -CH (CH 3) COO -, - OCOCH (CH 3 ) —CH 2 — or a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent ones in the alkylene group -CH 2 - is -O -, - COO- or -OCO- represents a substituted group, the more preferably, -COO -, - OCO -, - OCH 2 CH 2 O-, or number of carbon atoms 1 6 linear or branched alkylene groups, or ethylene A group in which one of —CH 2 — in the propylene group is substituted with —O— (—CH 2 O—, —OCH 2 —), or one of —CH 2 — in the propylene group is —COO—, It has been substituted with -OCO- (-CH 2 -CH 2 COO - , - OCOCH 2 -CH 2 -) a. Among them, a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and a linear or branched alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms are particularly preferable.

一般式(iー1)は、一般式(iー1−a)または一般式(iー1−b)を表すことが特に好ましい。   It is particularly preferable that the general formula (i-1) represents the general formula (i-1-a) or the general formula (i-1-b).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、
i1aは水素原子、炭素原子数1〜12の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、該アルキル基中の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよく(隣り合う二つの−CH−が同時に−O−に置換されることはない)、
i1a、Zi2a、Zi3aおよびZi3bは、各々独立して単結合、炭素原子数1〜4の直鎖アルキレン基を表し、該アルキル基中の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよく(隣り合う二つの−CH−が同時に−O−に置換されることはない)、
i1aおよびKi2aは、式(K−1−1a)、(K−3−1a)、(K−13−1a)または(K−13−3a)で表され、
(Where
R i1a represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and —CH 2 — in the alkyl group may be substituted with —O—, —COO—, or —OCO—. (Two adjacent —CH 2 — are not simultaneously substituted with —O—),
Z i1a , Z i2a , Z i3a and Z i3b each independently represent a single bond, a linear alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, wherein -CH 2- in the alkyl group is -O-, -COO — Or —OCO— (two adjacent —CH 2 — are not simultaneously replaced by —O—),
Ki1a and Ki2a are represented by the formulas (K-1-1a), (K-3-1a), (K-13-1a) or (K-13-3a),

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、黒点は結合手を表し、Tkは水素原子、メチル基、エチル基またはPi1−Spi1−を表す。)
mi1aおよびmi1bは0〜2の整数を表すが、ここでmi1a+mib1は2または3であり、
ni1aおよびni1bはそれぞれ1を表し、
式中のフェニル基中の水素原子はRi1,ハロゲン原子、又はPi1−Spi1−で置換されていてもよく、
ここで、式中のフェニル基,Zi1a,Zi2a,Ki1a及びKi2aから選ばれる少なくとも1つ以上の基は1以上のPi1−Spi1−で置換されており、
i1は式(P−1)または(P−2)で表され、
Spi1は単結合、炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレンオキシ基を表し、該アルキル基中の−CH−は−O−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよく(隣り合う二つの−CH−が同時に−O−に置換されることはない)。)
加えて、本発明者らは、本実施形態の一般式(i)で表される重合性化合物が少なくとも2つの一般式(K−1)〜(K−17)で表される部分構造と、Pi1−Spi1−基を有することにより、液晶分子の配向のみならず、配向性の安定性向上や、液晶組成物への溶解性を確保できることを見出した。
(Wherein black dots represents a bond, Tk is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or P i1 -Sp i1 - represents a.)
m i1a and m i1b represent an integer of 0 to 2, wherein mi1a + mib1 is 2 or 3,
n i1a and n i1b each represent 1,
Hydrogen atom in the phenyl group in the formula R i1, halogen atom, or a P i1 -Sp i1 - may be substituted with,
Wherein the phenyl group in the formula, Z i1a, Z i2a, K i1a at least one or more groups selected from and K i2a 1 or more P i1 -Sp i1 - is substituted with,
P i1 is represented by the formula (P-1) or (P-2),
Sp i1 represents a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a linear or branched alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and -CH in the alkyl group 2 - is -O -, - COO- or -OCO- also may be substituted with (two -CH adjacent 2 - is not to be replaced by -O- simultaneously). )
In addition, the present inventors have found that the polymerizable compound represented by the general formula (i) of this embodiment has at least two partial structures represented by the general formulas (K-1) to (K-17); It has been found that, by having a P i1 -Spi 1 -group, not only alignment of liquid crystal molecules but also improvement in stability of alignment and solubility in a liquid crystal composition can be ensured.

以上の観点から、本実施形態の重合性化合物は、分子の末端、好ましくは分子の主鎖の末端に、少なくとも2つの一般式(K−1)〜(K−17)で表される部分構造を有し、且つ、Pi1−Spi1−基を有していればよく、その他の化学構造は、液晶組成物の機能を阻害しない範囲であれば特に制限されない。 From the above viewpoints, the polymerizable compound of the present embodiment has at least two partial structures represented by general formulas (K-1) to (K-17) at the terminal of the molecule, preferably at the terminal of the main chain of the molecule. And a chemical structure having a P i1 -Spi 1 -group, and other chemical structures are not particularly limited as long as the functions of the liquid crystal composition are not impaired.

一般式(i−1)のより具体的な例としては、下記式(R−1−1)〜(R−1−10)に表すがこれに限られたものではない。   More specific examples of the general formula (i-1) are represented by the following formulas (R-1-1) to (R-1-10), but are not limited thereto.

Figure 2020002065
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Figure 2020002065
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Figure 2020002065
Figure 2020002065

Figure 2020002065
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(式中、Ri1,Pi1およびSpi1は、それぞれ独立して一般式(i−1)中のRi1,Pi1およびSpi1とそれぞれ同じ意味を表し、式中のフェニル基はそれぞれさらにPi1−Spi1−基で置換されていてもよい。)
なお、上記一般式(i−1)、式(R−1−1)〜(R−1−10)等において、各符号の好ましい基は、上記一般式(i−1)と同様である。
(Wherein R i1 , P i1 and Sp i1 each independently represent the same meaning as R i1 , P i1 and Sp i1 in the general formula (i-1), and the phenyl group in the formula further represents It may be substituted with a P i1 -Spi 1 -group.)
In the general formula (i-1), the formulas (R-1-1) to (R-1-10) and the like, preferred groups for each symbol are the same as those in the general formula (i-1).

液晶組成物用に添加する場合は、本発明の一般式(i)で表される化合物を1種又は2種以上添加してもよく、一般式(i)で表される化合物に加えて、液晶組成物に用いられる公知の重合性化合物、酸化防止剤等を更に含有していてもよい。化合物(i)の具体的な化合物の例として、下記(P−1)から(P−30)に表す。   When added for a liquid crystal composition, one or more compounds represented by the general formula (i) of the present invention may be added, and in addition to the compound represented by the general formula (i), It may further contain a known polymerizable compound, an antioxidant and the like used in the liquid crystal composition. Specific examples of the compound (i) include the following (P-1) to (P-30).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

Figure 2020002065
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Figure 2020002065
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(製法1)一般式(P−1)に表される化合物の製造
下記構造の化合物(P−1−S1)と)4−ブロモカテコールとのパラジウム触媒を用いた鈴木カップリング反応を行い(P−1−S2)を得る。次いで、(P−1−S3)とのウィリアムソン反応により(P−1−S4)を得、続くメタクリル酸とのエステル化反応で(P−1−S5)を得る。さらにアセタールの脱保護により(P−1−S6)にした後、シクロカーボネート化により目的物(P−1)を得ることができる。なお、中間体として経由した(P−1−S6)もまた、本発明における化合物(i)の具体的な化合物の例として挙げることができる。
(Production Method 1) Production of Compound Represented by General Formula (P-1) A Suzuki coupling reaction between a compound (P-1-S1) having the following structure and 4-bromocatechol using a palladium catalyst was carried out (P-1). -1-S2) is obtained. Next, (P-1-S4) is obtained by a Williamson reaction with (P-1-S3), and (P-1-S5) is obtained by a subsequent esterification reaction with methacrylic acid. Further, after the acetal is deprotected to give (P-1-S6), the desired product (P-1) can be obtained by cyclocarbonation. In addition, (P-1-S6) which passed through as an intermediate can also be mentioned as an example of the specific compound of the compound (i) in the present invention.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(製法2)一般式(P−4)に表される化合物の製造
下記構造の化合物(P−4−S1)と)4−ブロモレゾルシノールとのパラジウム触媒を用いた鈴木カップリング反応を行い(P−4−S2)を得る。次いで、(P−4−S3)とのウィリアムソン反応により(P−4−S4)を得、続くベンジル基の脱保護、メタクリル酸とのエステル化反応で(P−4−S6)を得る。さらにアセタールの脱保護により(P−4−S7)にした後、シクロカーボネート化により目的物(P−4)を得ることができる。なお、中間体として経由した(P−4−S7)もまた、本発明における化合物(i)の具体的な化合物の例として挙げることができる。
(Production Method 2) Production of Compound Represented by General Formula (P-4) A compound (P-4-S1) having the following structure and 4-bromoresorcinol were subjected to a Suzuki coupling reaction using a palladium catalyst to produce a compound (P-4). -4-S2) is obtained. Next, (P-4-S4) is obtained by a Williamson reaction with (P-4-S3), and then (P-4-S6) is obtained by deprotection of a benzyl group and an esterification reaction with methacrylic acid. Further, the target product (P-4) can be obtained by deprotection of the acetal to give (P-4-S7), followed by cyclocarbonation. In addition, (P-4-S7) which passed through as an intermediate can also be mentioned as a specific example of the compound (i) in the present invention.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(製法3)一般式(P−13)に表される化合物の製造
下記構造の化合物(P−13−S1)と)4−ブロモカテコールとのパラジウム触媒を用いた鈴木カップリング反応を行い(P−13−S2)を得る。次いで、(P−13−S3)とのウィリアムソン反応により(P−13−S4)を得、続くアセチル基の脱保護、メタクリル酸とのエステル化反応で(P−13−S6)を得る。さらにアセタールの脱保護により目的物(P−13)を得ることができる。
(Production Method 3) Production of Compound Represented by General Formula (P-13) A compound (P-13-S1) having the following structure and 4-bromocatechol are subjected to a Suzuki coupling reaction using a palladium catalyst to give (P-13) -13-S2) is obtained. Next, (P-13-S4) is obtained by a Williamson reaction with (P-13-S3), and then (P-13-S6) is obtained by deprotection of an acetyl group and an esterification reaction with methacrylic acid. Further, the target compound (P-13) can be obtained by deprotection of the acetal.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(製法4)一般式(P−21)に表される化合物の製造
下記構造の化合物(P−21−S1)と)4−ブロモレゾルシノールとのパラジウム触媒を用いた鈴木カップリング反応を行い(P−21−S2)を得る。次いで、(P−21−S3)とのウィリアムソン反応により(P−21−S4)を得、続くメタクリル酸とのエステル化反応で(P−21−S5)を得る。さらにアセタールの脱保護により(P−21−S6)にした後、シュウ酸エステル化により目的物(P−21)を得ることができる。なお、中間体として経由した(P−21−S6)もまた、本発明における化合物(i)の具体的な化合物の例として挙げることができる。
(Production Method 4) Production of Compound Represented by General Formula (P-21) A compound (P-21-S1) having the following structure and 4-bromoresorcinol were subjected to a Suzuki coupling reaction using a palladium catalyst to give (P 21-S2) is obtained. Next, (P-21-S4) is obtained by a Williamson reaction with (P-21-S3), and (P-21-S5) is obtained by a subsequent esterification reaction with methacrylic acid. Furthermore, after deprotection of acetal to (P-21-S6), the target product (P-21) can be obtained by oxalic acid esterification. In addition, (P-21-S6) which passed through as an intermediate can also be mentioned as an example of the specific compound of the compound (i) in the present invention.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(製法2)一般式(P−28)に表される化合物の製造
下記構造の化合物(P−28−S1)と)4−ブロモレゾルシノールとのパラジウム触媒を用いた鈴木カップリング反応を行い(P−28−S2)を得る。次いで、(P−28−S3)とのウィリアムソン反応により(P−28−S4)を得、続くメタクリル酸とのエステル化反応で(P−28−S5)を得る。さらにアセタールの脱保護により(P−28−S6)にした後、マロン酸エステル化により目的物(P−28)を得ることができる。なお、中間体として経由した(P−28−S6)もまた、本発明における化合物(i)の具体的な化合物の例として挙げることができる。
(Production method 2) Production of compound represented by general formula (P-28) A compound (P-28-S1) having the following structure and 4-bromoresorcinol were subjected to a Suzuki coupling reaction using a palladium catalyst to give (P-28-S1). -28-S2). Next, (P-28-S4) is obtained by a Williamson reaction with (P-28-S3), and (P-28-S5) is obtained by a subsequent esterification reaction with methacrylic acid. Further, after the acetal is deprotected to give (P-28-S6), the desired product (P-28) can be obtained by malonic acid esterification. In addition, (P-28-S6) which passed through as an intermediate can also be mentioned as a specific example of the compound (i) in the present invention.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(液晶組成物)
本実施形態の液晶組成物は、上記一般式(i)で表される部分構造を有する化合物を1種又は2種以上含有する。この液晶組成物は、負の誘電率異方性(Δε)を有することが好ましい。なお、液晶組成物に含有される一般式(i)で表される部分構造を有する化合物は、式(R−1)〜(R−30)に示される化合物を含めて、上記の化合物(i)と同じであるため、ここでは説明を省略する。
(Liquid crystal composition)
The liquid crystal composition of the present embodiment contains one or more compounds having a partial structure represented by the general formula (i). This liquid crystal composition preferably has a negative dielectric anisotropy (Δε). The compound having a partial structure represented by the general formula (i) contained in the liquid crystal composition includes the compound (i) including the compounds represented by the formulas (R-1) to (R-30). ), The description is omitted here.

化合物(i)の含有量は、好ましくは0.01〜50質量%であるが、その下限値は、液晶分子を更に好適に配向させられる観点から、液晶組成物全量を基準として、好ましくは、0.01質量%以上、0.1質量%以上、0.5質量%以上、0.7質量%以上、又は1質量%以上である。化合物(i)の含有量の上限値は、応答特性に優れる観点から、液晶組成物全量を基準として、好ましくは、50質量%以下、30質量%以下、10質量%以下であり、7質量%以下、5質量%以下、4質量%以下、又は3質量%以下である。   The content of the compound (i) is preferably 0.01 to 50% by mass, and the lower limit is preferably based on the total amount of the liquid crystal composition, from the viewpoint of more appropriately aligning the liquid crystal molecules. It is 0.01% by mass or more, 0.1% by mass or more, 0.5% by mass or more, 0.7% by mass or more, or 1% by mass or more. The upper limit of the content of the compound (i) is preferably 50% by mass or less, 30% by mass or less, 10% by mass or less, and 7% by mass, based on the total amount of the liquid crystal composition, from the viewpoint of excellent response characteristics. Below, 5% by mass or less, 4% by mass or less, or 3% by mass or less.

液晶組成物は、非重合性液晶化合物として一般式(N−1)、(N−2)及び(N−3):   The liquid crystal composition has a general formula (N-1), (N-2) and (N-3) as a non-polymerizable liquid crystal compound:

Figure 2020002065
Figure 2020002065

のいずれかで表される化合物群から選ばれる化合物を更に含有してもよい。 Or a compound selected from the group of compounds represented by any of the above.

式(N−1)、(N−2)及び(N−3)中、
N11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32は、それぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の−CH−は、それぞれ独立して、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよく、
N11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32は、それぞれ独立して、
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−に置換されてもよい。)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置換されてもよい。)、
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置換されてもよい。)、及び
(d) 1,4−シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、前記の基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
N11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32は、それぞれ独立して、単結合、−CHCH−、−(CH−、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
N21は、水素原子又はフッ素原子を表し、
N31は、−CH−又は酸素原子を表し、
N11、nN12、nN21、nN22、nN31及びnN32は、それぞれ独立して0〜3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は、それぞれ独立して1、2又は3であり、
N11〜AN32、ZN11〜ZN32がそれぞれ複数存在する場合は、それぞれは互いに同一であっても異なっていてもよい。
In the formulas (N-1), (N-2) and (N-3),
RN11 , RN12 , RN21 , RN22 , RN31 and RN32 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent alkyl groups in the alkyl group -CH 2 -may be each independently substituted by -CH = CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- or -OCO-,
A N11 , A N12 , A N21 , A N22 , A N31 and A N32 each independently represent
(A) 1,4-cyclohexylene group, (this is present in the group one -CH 2 - - or nonadjacent two or more -CH 2 may be replaced by -O-.)
(B) 1,4-phenylene group (one -CH = or two or more non-adjacent -CH = present in this group may be substituted with -N =),
(C) naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or decahydronaphthalene-2,6-diyl group (naphthalene-2,6-diyl group or One -CH = or two or more non-adjacent -CH = present in the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group may be substituted by -N =. ) And (d) represents a group selected from the group consisting of 1,4-cyclohexenylene groups, wherein the groups (a), (b), (c) and (d) are each independently May be substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom,
Z N11, Z N12, Z N21 , Z N22, Z N31 and Z N32 are each independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - COO -, - OCO -, - OCF 2 -, - CF 2 O -, - CH = N-N = CH -, - CH = CH -, - CF = CF- or -C≡C- the Represent
X N21 represents a hydrogen atom or a fluorine atom,
T N31 is, -CH 2 - represents an or an oxygen atom,
n N11 , n N12 , n N21 , n N22 , n N31 and n N32 each independently represent an integer of 0 to 3, but n N11 + n N12 , n N21 + n N22 and n N31 + n N32 each independently represent an integer. 1, 2, or 3,
When a plurality of A N11 to A N32 and a plurality of Z N11 to Z N32 are present, they may be the same or different from each other.

一般式(N−1)、(N−2)及び(N−3)のいずれかで表される化合物は、Δεが負でその絶対値が3よりも大きな化合物であることが好ましい。   The compound represented by any of the general formulas (N-1), (N-2) and (N-3) is preferably a compound having a negative Δε and an absolute value larger than 3.

一般式(N−1)、(N−2)及び(N−3)中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基又は炭素原子数2〜5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。 In the general formulas (N-1), (N-2) and (N-3), RN11 , RN12 , RN21 , RN22 , RN31 and RN32 each independently have 1 to 8 carbon atoms. Alkyl group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, An alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms is preferable. More preferably, an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is further preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms (propenyl group) is particularly preferable.

また、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4のアルコキシ基及び炭素原子数4〜5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。   Further, when the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic), a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and carbon atom An alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable. When the ring structure to which the alkenyl group is bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran, and dioxane, a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, And a straight-chain C 1-4 alkoxy group and a straight-chain C 2-5 alkenyl group are preferred. In order to stabilize the nematic phase, the total of carbon atoms and, if present, oxygen atoms is preferably 5 or less, and is preferably linear.

アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい(各式中の黒点は結合手を表す。)。   The alkenyl group is preferably selected from groups represented by any of formulas (R1) to (R5) (in each formula, a black dot represents a bond).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

N11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、3−フルオロ−1,4−フェニレン基、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造: A N11 , A N12 , A N21 , A N22 , A N31 and A N32 are each preferably aromatic when it is required to increase Δn independently. And a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 3,5 -Difluoro-1,4-phenylene group, 2,3-difluoro-1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1 , 4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl Preferred, the following structure:

Figure 2020002065
Figure 2020002065

を表すことがより好ましく、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−シクロヘキセニレン基又は1,4−フェニレン基を表すことがより好ましい。 And more preferably a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexenylene group, or a 1,4-phenylene group.

N11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32はそれぞれ独立して−CHO−、−CFO−、−CHCH−、−CFCF−又は単結合を表すことが好ましく、−CHO−、−CHCH−又は単結合が更に好ましく、−CHO−又は単結合が特に好ましい。 Z N11, Z N12, Z N21 , Z N22, Z N31 and Z N32 -CH 2 each independently O -, - CF 2 O - , - CH 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 - or a single bond preferably represents an, -CH 2 O -, - CH 2 CH 2 - or a single bond is more preferable, -CH 2 O-or a single bond is particularly preferred.

N21はフッ素原子が好ましい。 XN21 is preferably a fluorine atom.

N31は酸素原子が好ましい。 T N31 is preferably an oxygen atom.

N11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は1又は2が好ましく、nN11が1でありnN12が0である組み合わせ、nN11が2でありnN12が0である組み合わせ、nN11が1でありnN12が1である組み合わせ、nN11が2でありnN12が1である組み合わせ、nN21が1でありnN22が0である組み合わせ、nN21が2でありnN22が0である組み合わせ、nN31が1でありnN32が0である組み合わせ、nN31が2でありnN32が0である組み合わせ、が好ましい。 n N11 + n N12 , n N21 + n N22 and n N31 + n N32 are preferably 1 or 2, a combination in which n N11 is 1 and n N12 is 0, a combination in which n N11 is 2 and n N12 is 0, n A combination in which N11 is 1 and n N12 is 1, a combination in which n N11 is 2 and n N12 is 1, a combination in which n N21 is 1 and n N22 is 0, a combination in which n N21 is 2 and n N22 are A combination in which n N31 is 1 and n N32 is 0, and a combination in which n N31 is 2 and n N32 is 0 are preferable.

本実施形態の組成物の総量に対しての式(N−1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下であり、20質量%以下である。   The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1) based on the total amount of the composition of the present embodiment is 1% by mass or more, 10% by mass or more, and 20% by mass or more. 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, 55% by mass or more, 60% by mass or more, 65% by mass or more, 70% by mass or more Yes, 75% by mass or more, and 80% by mass or more. The upper limit of the preferred content is 95% by mass or less, 85% by mass or less, 75% by mass or less, 65% by mass or less, 55% by mass or less, 45% by mass or less, 35% by mass or less, 25% by mass or less, and 20% by mass or less.

本実施形態の組成物の総量に対しての式(N−2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下であり、20質量%以下である。   The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-2) based on the total amount of the composition of the present embodiment is 1% by mass or more, 10% by mass or more, and 20% by mass or more. 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, 55% by mass or more, 60% by mass or more, 65% by mass or more, 70% by mass or more Yes, 75% by mass or more, and 80% by mass or more. The upper limit of the preferred content is 95% by mass or less, 85% by mass or less, 75% by mass or less, 65% by mass or less, 55% by mass or less, 45% by mass or less, 35% by mass or less, 25% by mass or less, and 20% by mass or less.

本実施形態の組成物の総量に対しての式(N−3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下であり、20質量%以下である。   The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-3) based on the total amount of the composition of the present embodiment is 1% by mass or more, 10% by mass or more, and 20% by mass or more. 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, 55% by mass or more, 60% by mass or more, 65% by mass or more, 70% by mass or more Yes, 75% by mass or more, and 80% by mass or more. The upper limit of the preferred content is 95% by mass or less, 85% by mass or less, 75% by mass or less, 65% by mass or less, 55% by mass or less, 45% by mass or less, 35% by mass or less, 25% by mass or less, and 20% by mass or less.

本実施形態の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。さらに、本実施形態の組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高く上限値が高いことが好ましい。   When a composition having a high response speed is required while keeping the viscosity of the composition of the present embodiment low, it is preferable that the lower limit is lower and the upper limit is lower. Further, when a composition having good temperature stability is required while keeping the composition of the present embodiment at a high Tni, it is preferable that the lower limit is lower and the upper limit is lower. When it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the drive voltage low, it is preferable that the lower limit is set higher and the upper limit is set higher.

一般式(N−1)で表される化合物として、下記の一般式(N−1a)〜(N−1g)で表される化合物群を挙げることができる。   Examples of the compound represented by the general formula (N-1) include compounds represented by the following general formulas (N-1a) to (N-1g).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN11及びRN12は一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表し、nNa11は0又は1を表し、nNb11は0又は1を表し、nNc11は0又は1を表し、nNd11は0又は1を表し、nNe11は1又は2を表し、nNf11は1又は2を表し、nNg11は1又は2を表し、ANe11はトランス−1,4−シクロへキシレン基又は1,4−フェニレン基を表し、ANg11はトランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−シクロヘキセニレン基又は1,4−フェニレン基を表すが少なくとも1つは1,4−シクロヘキセニレン基を表し、ZNe 11は単結合又はエチレンを表すが少なくとも1つはエチレンを表す。)
より具体的には、一般式(N−1)で表される化合物は、一般式(N−1−1)〜(N−1−21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(Wherein, R N11 and R N12 are as defined R N11 and R N12 in the general formula (N-1), n Na11 represents 0 or 1, n NB11 represents 0 or 1, n NC11 is represents 0 or 1, n Nd11 represents 0 or 1, n NE11 is 1 or 2, n Nf11 is 1 or 2, n NG11 is 1 or 2, a NE11 is trans-1,4 Represents a cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group, and A Ng11 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexenylene group, or a 1,4-phenylene group, but at least one of them represents Represents a 1,4-cyclohexenylene group, ZNe 11 represents a single bond or ethylene, but at least one represents ethylene.)
More specifically, the compound represented by the general formula (N-1) is a compound selected from the group of compounds represented by the general formulas (N-1-1) to (N-1-21). Is preferred.

一般式(N−1−1)で表される化合物は下記の化合物である。   The compound represented by formula (N-1-1) is the following compound.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN111及びRN112はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
N111は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましく、プロピル基、ペンチル基又はビニル基が好ましい。RN112は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
(Wherein, R N111 and R N112 each independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)
RN111 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and more preferably a propyl group, a pentyl group or a vinyl group. RN112 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably an ethoxy group or a butoxy group.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN121及びRN122はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N121 and R N122 each independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN131及びRN132はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N131 and R N132 each independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN141及びRN142はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N141 and R N142 each independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN151及びRN152はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
一般式(N−1−10)で表される化合物は下記の化合物である。
(In the formula, R N151 and R N152 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in General Formula (N-1).)
The compound represented by formula (N-1-10) is as follows.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1101及びRN1102はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1101 and R N1102 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1111及びRN1112はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1111 and R N1112 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1121及びRN1122はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1121 and R N1122 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1131及びRN1132はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1131 and R N1132 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1141及びRN1142はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1141 and R N1142 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1151及びRN1152はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1151 and R N1152 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1161及びRN1162はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1161 and R N1162 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1171及びRN1172はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1171 and R N1172 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1181及びRN1182はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1181 and R N1182 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1201及びRN1202はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。) (Wherein, R N1201 and R N1202 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RN1211及びRN1212はそれぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
一般式(N−1)〜一般式(N−3)で表される化合物は、それぞれ単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
(Wherein, R N1211 and R N1212 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).)
The compounds represented by the general formulas (N-1) to (N-3) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in an appropriate combination according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, and birefringence. The kind of the compound used is, for example, one kind in one embodiment, two kinds, three kinds, four kinds, five kinds or more.

Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。 When the improvement of Δε is emphasized, it is preferable to set the content higher. When the solubility at a low temperature is emphasized, setting the content higher is more effective. When the T NI is emphasized, the content is higher. The effect is high if is set to a small value. Further, in order to improve dripping marks and seizure characteristics, it is preferable to set the content range in the middle.

本実施形態の組成物の総量に対しての一般式(N−1)〜一般式(N−3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、33質量%以上であり、35質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、50質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下であり、3質量%以下である。   The lower limit of the preferred content of the compounds represented by formulas (N-1) to (N-3) based on the total amount of the composition of the present embodiment is 5% by mass or more, and 10% by mass. % Or more, 13% by mass or more, 15% by mass or more, 17% by mass or more, 20% by mass or more, 23% by mass or more, 25% by mass or more, 27% by mass Not less than 30% by mass, not less than 33% by mass, and not less than 35% by mass. The upper limit of the preferable content is 50% by mass or less, 40% by mass or less, 38% by mass or less, 35% by mass or less, and 33% by mass or less based on the total amount of the composition of the present embodiment. % Or less, 30% by mass or less, 28% by mass or less, 25% by mass or less, 23% by mass or less, 20% by mass or less, 18% by mass or less, 15% by mass 13% by mass or less, 10% by mass or less, 8% by mass or less, 7% by mass or less, 6% by mass or less, 5% by mass or less, 3% by mass or less It is.

さらに、一般式(N−1−1)で表される化合物は、式(N−1−1.1)から式(N−1−1.23)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N−1−1.1)〜(N−1−1.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N−1−1.1)及び式(N−1−1.3)で表される化合物が好ましい。   Further, the compound represented by the general formula (N-1-1) is a compound selected from the group of compounds represented by the formulas (N-1-1.1) to (N-1-1.23). It is preferable that they are compounds represented by the formulas (N-1-1.1) to (N-1-1.4), and the compounds represented by the formulas (N-1-1.1) and (N-1.1) Compounds represented by 1-1.3) are preferred.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

式(N−1−1.1)〜(N−1−1.22)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本実施形態の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、50質量%以下である。   The compounds represented by the formulas (N-1-1.1) to (N-1-1.22) can be used alone or in combination, but the composition of the present embodiment The lower limit of the preferred content of these compounds alone or with respect to the total amount is 5% by mass or more, and the upper limit is 50% by mass or less based on the total amount of the composition of the present embodiment.

また、液晶組成物は、非重合性液晶化合物として誘電率異方性が0程度である、いわゆる非極性液晶化合物を含有してもよい。非極性液晶化合物としては以下の一般式(LC6)で示される化合物を挙げることができる。   Further, the liquid crystal composition may contain a so-called non-polar liquid crystal compound having a dielectric anisotropy of about 0 as a non-polymerizable liquid crystal compound. Examples of the non-polar liquid crystal compound include a compound represented by the following general formula (LC6).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RLC61及びRLC62はそれぞれ独立して炭素原子数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、ALC61〜ALC63はそれぞれ独立して下記 ( Wherein , R LC61 and R LC62 each independently represent an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and one or more —CH 2 — in the alkyl group is not directly adjacent to an oxygen atom. As described above, -O-, -CH = CH-, -CO-, -OCO-, -COO- or -C≡C- may be substituted, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group may be substituted. May be arbitrarily substituted with halogen, and A LC61 to A LC63 are each independently

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(該構造中シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上の−CHCH−は−CH=CH−、−CFO−、−OCF−で置換されていてもよく、1,4−フェニレン基中1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、ZLC61及びZLC62はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CHCH−、−(CH−、−COO−、−OCH−、−CHO−、−OCF−又は−CFO−を表し、mLc6は0〜3を表す。ただし、一般式(LC1)〜一般式(LC5)で表される化合物、及び一般式(i)を除く。)
LC61及びRLC62は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
(In the structure, one or more of —CH 2 CH 2 — in the cyclohexylene group may be substituted with —CH = CH—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, and 1,4 And one or more CH groups in the phenylene group may be substituted with a nitrogen atom.), ZLC61 and ZLC62 each independently represent a single bond, -CH = CH-, —C≡C—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—, m Lc6 represents 0 to 3. However, the compounds represented by the general formulas (LC1) to (LC5) and the general formula (i) are excluded. )
R LC61 and R LC62 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and the alkenyl group has the following structure: Most preferably,

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
LC61〜ALC63はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
(In the formula, the ring structure is bonded at the right end.)
ALC61 to ALC63 each independently preferably has the following structure,

Figure 2020002065
Figure 2020002065

LC61及びZLC62はそれぞれ独立して単結合、−CHCH−、−COO−、−OCH−、−CHO−、−OCF−又は−CFO−が好ましい。 Z LC61 and Z LC62 each independently represent a single bond, -CH 2 CH 2 -, - COO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or -CF 2 O-are preferred.

一般式(LC6)は、一般式(LC6−a)から一般式(LC6−m)   The general formula (LC6) is obtained by converting the general formula (LC6-a) to the general formula (LC6-m)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、RLC61及びRLC62はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基又は炭素原子数2〜7のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。 ( Wherein , R LC61 and R LC62 each independently represent an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms or 2 to 7 carbon atoms. And more preferably one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following formulae:

また本発明の液晶組成物は、一般式(i)で表される化合物とは異なる他の重合性化合物を更に含有してもよい。重合性化合物は、液晶組成物に用いられる公知の重合性化合物であってよい。重合性化合物の例としては、一般式(P):   Further, the liquid crystal composition of the present invention may further contain another polymerizable compound different from the compound represented by the general formula (i). The polymerizable compound may be a known polymerizable compound used in a liquid crystal composition. Examples of the polymerizable compound include a compound represented by the general formula (P):

Figure 2020002065
Figure 2020002065

で表される化合物が挙げられる。 The compound represented by is mentioned.

式(P)中、
p1は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜15のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜15のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜15のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜15のアルケニルオキシ基又は−Spp2−Rp2を表し、
p1及びRp2は、以下の式(R−I)〜式(R−VIII):
In the formula (P),
Z p1 is a fluorine atom, a cyano group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom, or a carbon atom in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom. An alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 15 carbon atoms where a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom, an alkenyloxy having 1 to 15 carbon atoms optionally having a hydrogen atom substituted with a halogen atom A group or —Sp p2 —R p2 ;
R p1 and R p2 are represented by the following formulas ( RI ) to (R-VIII):

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、
*でSpp1と結合し、
〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1〜5個のアルキル基又は炭素原子数1〜5個のハロゲン化アルキル基を表し、
Wは、単結合、−O−又はメチレン基を表し、
Tは、単結合又は−COO−を表し、
p、t及びqは、それぞれ独立して、0、1又は2を表す。)
のいずれかを表し、
Spp1及びSpp2はスペーサー基を表し、
p1及びLp2は、それぞれ独立して、単結合、−O−、−S−、−CH−、−OCH−、−CHO−、−CO−、−C−、−COO−、−OCO−、−OCOOCH−、−CHOCOO−、−OCHCHO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−SCH−、−CHS−、−CH=CR−COO−、−CH=CR−OCO−、−COO−CR=CH−、−OCO−CR=CH−、−COO−CR=CH−COO−、−COO−CR=CH−OCO−、−OCO−CR=CH−COO−、−OCO−CR=CH−OCO−、−(CH−C(=O)−O−、−(CH−O−(C=O)−、−O−(C=O)−(CH−、−(C=O)−O−(CH−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF−、−CFO−、−OCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−又は−C≡C−(式中、Rはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、zは1〜4の整数を表す。)を表し、
p2は、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、アントラセン−2,6−ジイル基、フェナントレン−2,7−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、インダン−2,5−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基又は単結合を表すが、Mp2は無置換であるか又は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくは−Rp1で置換されていてもよく、
p1は、以下の式(i−11)〜(ix−11):
(Where
* Binds to Sp p1 ,
R 2 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
W represents a single bond, -O- or a methylene group,
T represents a single bond or -COO-,
p, t and q each independently represent 0, 1 or 2. )
Represents one of
Sp p1 and Sp p2 represent a spacer group,
L p1 and L p2 each independently represent a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —C 2 H 4 —, -COO -, - OCO -, - OCOOCH 2 -, - CH 2 OCOO -, - OCH 2 CH 2 O -, - CO-NR a -, - NR a -CO -, - SCH 2 -, - CH 2 S -, - CH = CR a -COO -, - CH = CR a -OCO -, - COO-CR a = CH -, - OCO-CR a = CH -, - COO-CR a = CH-COO -, - COO-CR a = CH-OCO -, - OCO-CR a = CH-COO -, - OCO-CR a = CH-OCO -, - (CH 2) z -C (= O) -O -, - ( CH 2) z -O- (C = O) -, - O- (C = O) - (CH 2) z -, - (C = O -O- (CH 2) z -, - CH = CH -, - CF = CF -, - CF = CH -, - CH = CF -, - CF 2 -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, —CF 2 CH 2 —, —CH 2 CF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C≡C— (wherein Ra is each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. And z represents an integer of 1 to 4.)
Mp2 represents a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, an anthracene-2,6-diyl group, a phenanthrene-2,7-diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2, 5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, indane-2,5-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,3-dioxane-2,5 Represents a diyl group or a single bond, wherein M p2 is unsubstituted or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms May be substituted with a halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, a nitro group or -R p1 ,
M p1 is calculated according to the following formulas (i-11) to (ix-11):

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、*でSpp1と結合し、**でLp1、Lp2又はZp1と結合する。)
のいずれかを表し、
p1上の任意の水素原子は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくは−Rp1で置換されていてもよく、
p3は、以下の式(i−13)〜(ix−13):
(In the formula, * binds to Sp p1 and ** binds to L p1 , L p2 or Z p1 .)
Represents one of
Any hydrogen atom on M p1 may be an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a halogenation having 1 to 12 carbon atoms. May be substituted with an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group or -R p1 ,
M p3 is calculated according to the following formulas (i-13) to (ix-13):

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(式中、*でZp1と結合し、**でLp2と結合する。)
のいずれかを表し、
p3上の任意の水素原子は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくは−Rp1で置換されていてもよく、
p2〜mp4は、それぞれ独立して0、1、2又は3を表し、
p1及びmp5は、それぞれ独立して1、2又は3を表し、
p1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rp1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rp2が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Spp1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Spp2が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Lp1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mp2が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよい。
(In the formula, * binds to Z p1 and ** binds to L p2 .)
Represents one of
Any hydrogen atom on M p3 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, halogenation having 1 to 12 carbon atoms. May be substituted with an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group or -R p1 ,
m p2 ~m p4 are each independently 0, 1, 2 or 3,
mp1 and mp5 each independently represent 1, 2 or 3,
Z p1 is or different even they are identical to each other when there are a plurality, in the case where R p1 there are a plurality or different even they are identical to each other, R p2 is more if present may be different even they are identical to each other, when Sp p1 there are a plurality or different even they are identical to each other, when Sp p2 there are multiple May be the same or different from each other, and when plural L p1 are present, they may be the same or different from each other, and when plural M p2 are present, they are mutually different. They may be the same or different.

本実施形態の液晶組成物が化合物(i)に加えて一般式(P)で表される重合性化合物を更に含有する場合、液晶分子のプレチルト角を好適に形成できる。一般式(P)で表される重合性化合物の具体的な例として(P−2−1)〜(P−2−20)に表す。   When the liquid crystal composition of the present embodiment further contains the polymerizable compound represented by the general formula (P) in addition to the compound (i), the pretilt angle of liquid crystal molecules can be suitably formed. Specific examples of the polymerizable compound represented by the general formula (P) are shown in (P-2-1) to (P-2-20).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(液晶表示素子)
本実施形態の液晶組成物は、液晶表示素子に適用される。液晶表示素子は、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子であってよい。液晶表示素子は、PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型又はECB型の液晶表示素子であってよく、好ましくはPSA型の液晶表示素子である。
(Liquid crystal display device)
The liquid crystal composition of the present embodiment is applied to a liquid crystal display device. The liquid crystal display element may be an active matrix driving liquid crystal display element. The liquid crystal display element may be a PSA type, PSVA type, VA type, IPS type, FFS type or ECB type liquid crystal display element, and is preferably a PSA type liquid crystal display element.

本実施形態の液晶表示素子では、一般式(i)で表される化合物を含有する液晶組成物が用いられているため、第一基板2及び第二基板3の液晶層4側にポリイミド配向膜等の配向膜が設けられている必要がない。すなわち、本実施形態の液晶表示素子は、二つの基板のうち少なくとも一方の基板がポリイミド配向膜等の配向膜を有さない構成をとることができる。   In the liquid crystal display element of the present embodiment, since the liquid crystal composition containing the compound represented by the general formula (i) is used, the polyimide alignment film is provided on the first substrate 2 and the second substrate 3 on the liquid crystal layer 4 side. It is not necessary to provide an alignment film such as That is, the liquid crystal display element of the present embodiment can have a configuration in which at least one of the two substrates does not have an alignment film such as a polyimide alignment film.

以下、実施例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
(実施例1)化合物(P−21)の製造
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples, but the present invention is not limited to the examples.
Example 1 Production of Compound (P-21)

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(1−1) 乾燥窒素下、4−(4−ペンチルシクロヘキシル)−2−フルオロフェニルホウ酸(127g、434mmol)、2−エチル−4−プロピルオキシブロモベンゼン(96g、395mmol)、PdCl2(amphos)2(2.8g、4mmol)、炭酸カリウム(82g、592mmol)、THF(1L)及び、H2O(330mL)を混合し、還流下5時間反応させた。反応液に酢酸エチルを加えた後、分液し、有機層を飽和食塩水(500mL)で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろかにより除去し、有機溶媒を減圧留去した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(1−1)(160g)を無色液体として得た。 (1-1) Under dry nitrogen, 4- (4-pentylcyclohexyl) -2-fluorophenylboric acid (127 g, 434 mmol), 2-ethyl-4-propyloxybromobenzene (96 g, 395 mmol), PdCl2 (amphos) 2 (2.8 g, 4 mmol), potassium carbonate (82 g, 592 mmol), THF (1 L) and H2O (330 mL) were mixed and reacted under reflux for 5 hours. After ethyl acetate was added to the reaction solution, the layers were separated, and the organic layer was washed with saturated saline (500 mL). After drying by adding anhydrous sodium sulfate, sodium sulfate was removed by filtration, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure. The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain compound (1-1) (160 g) as a colorless liquid.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(1−2) 乾燥窒素下、化合物(1−1)(68g、166mmol)、塩化メチレン(480mL)を混合し、氷冷下、三臭化ホウ素(50g、200mmol)を滴下した。滴下後室温で1時間反応させた。反応液を氷冷し、水(300mL)を滴下した。反応液に塩化メチレン(200mL)を加え分液し、有機層を飽和食塩水(500mL)で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろかにより除去し、有機溶媒を減圧留去した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(1−2)(68g)を無色固体として得た。 (1-2) Compound (1-1) (68 g, 166 mmol) and methylene chloride (480 mL) were mixed under dry nitrogen, and boron tribromide (50 g, 200 mmol) was added dropwise under ice cooling. After the addition, the reaction was carried out at room temperature for 1 hour. The reaction solution was ice-cooled, and water (300 mL) was added dropwise. Methylene chloride (200 mL) was added to the reaction solution, and the mixture was separated. The organic layer was washed with saturated saline (500 mL). After drying by adding anhydrous sodium sulfate, sodium sulfate was removed by filtration, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure. The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain Compound (1-2) (68 g) as a colorless solid.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(1−3) 乾燥窒素下、化合物(1−2)(68g、166mmol)、ピリジン(26g、333mmol)及び、塩化メチレン(340mL)を混合し、氷冷下、トリフルオロメタンスルホン酸無水物(56g、200mmol)を滴下した。反応液を氷冷し、水(100mL)を滴下した。反応液に塩化メチレン(100mL)を加え分液し、有機層を10%塩酸水溶液(100mL)、飽和食塩水(400mL)の順番で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろかにより除去し、有機溶媒を減圧留去した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(1−3)(82g)を無色液体として得た。 (1-3) Compound (1-2) (68 g, 166 mmol), pyridine (26 g, 333 mmol) and methylene chloride (340 mL) were mixed under dry nitrogen, and trifluoromethanesulfonic anhydride (56 g) was mixed under ice cooling. , 200 mmol) was added dropwise. The reaction solution was ice-cooled, and water (100 mL) was added dropwise. Methylene chloride (100 mL) was added to the reaction solution, and the mixture was separated. The organic layer was washed with a 10% aqueous hydrochloric acid solution (100 mL) and a saturated saline solution (400 mL) in this order. After drying by adding anhydrous sodium sulfate, sodium sulfate was removed by filtration, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure. The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain Compound (1-3) (82 g) as a colorless liquid.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(1−4) 乾燥窒素下、化合物(1−3)(82g、164mmol)、ビスピナコラトジボラン(44g、171mmol)、PdCl2(dppf)(4g、4.9mmol)、酢酸カリウム(48g、490mmol)及び、DMF(410mL)を混合し、80度で5時間反応させた。反応液を室温まで冷却し、水(200mL)及び、酢酸エチル(600mL)を加えた後、分液し、有機層を飽和食塩水(900mL)で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろかにより除去し、有機溶媒を減圧留去した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ヘキサンで再結晶を行うことで、化合物(1−4)(62g)を無色固体として得た。 (1-4) Compound (1-3) (82 g, 164 mmol), bispinacolatodiborane (44 g, 171 mmol), PdCl2 (dppf) (4 g, 4.9 mmol), potassium acetate (48 g, 490 mmol) under dry nitrogen And DMF (410 mL) was mixed and reacted at 80 degrees for 5 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, water (200 mL) and ethyl acetate (600 mL) were added, and the mixture was separated, and the organic layer was washed with saturated saline (900 mL). After drying by adding anhydrous sodium sulfate, sodium sulfate was removed by filtration, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure. The crude product was purified by silica gel column chromatography, and recrystallized from hexane to obtain Compound (1-4) (62 g) as a colorless solid.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(1−5) 乾燥窒素下、化合物(1−5)(12g、25mmol)、3−ブロモレソルシノール(4.3g、23mmol)、PdCl2(amphos)2(27mg、0.04mmol)、炭酸ナトリウム(3.7g、35mmol)、CPME(43mL)及び、水(8mL)を混合し、還流下7時間反応させた。反応液に水(26mL)酢酸エチル(50mL)を加えた後、分液し、有機層を飽和食塩水(100mL)で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろかにより除去し、有機溶媒を減圧留去した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(1−5)(10g)を無色液体として得た。 (1-5) Under dry nitrogen, compound (1-5) (12 g, 25 mmol), 3-bromoresorcinol (4.3 g, 23 mmol), PdCl2 (amphos) 2 (27 mg, 0.04 mmol), sodium carbonate ( (3.7 g, 35 mmol), CPME (43 mL) and water (8 mL) were mixed and reacted under reflux for 7 hours. After water (26 mL) and ethyl acetate (50 mL) were added to the reaction solution, the layers were separated, and the organic layer was washed with saturated saline (100 mL). After drying by adding anhydrous sodium sulfate, sodium sulfate was removed by filtration, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure. The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain compound (1-5) (10 g) as a colorless liquid.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(1−6) 乾燥窒素下、化合物(1−5)(10g、21.7mmol)、5−(ブロモメチル)−2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン−5−イル)メタノール(16g、65mmol)、リン酸カリウム(14g、65mmol)及びDMF(100mL)を混合し、70度で5時間反応させた。反応液を室温まで冷却し、水(100mL)及び、酢酸エチル(200mL)を加えた後、分液し、有機層を飽和食塩水(300mL)で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろかにより除去し、有機溶媒を減圧留去した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(1−6)(11g)を無色液体として得た。 (1-6) Compound (1-5) (10 g, 21.7 mmol), 5- (bromomethyl) -2,2-dimethyl-1,3-dioxan-5-yl) methanol (16 g, 65 mmol) under dry nitrogen ), Potassium phosphate (14 g, 65 mmol) and DMF (100 mL) were mixed and reacted at 70 ° C. for 5 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, water (100 mL) and ethyl acetate (200 mL) were added, the layers were separated, and the organic layer was washed with saturated saline (300 mL). After drying by adding anhydrous sodium sulfate, sodium sulfate was removed by filtration, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure. The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain compound (1-6) (11 g) as a colorless liquid.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(1−7) 乾燥窒素下、化合物(1−6)(11g、14mmol)、メタクリル酸(4g、43mmol)、DMAP(0.2g、1.4mmol)及び塩化メチレン(110mL)を混合し、氷冷下、ジイソプロピルカルボジイミド(5.5g、43mmol)を滴下し、室温に昇温し12時間反応させた。反応液をろ過し、有機溶媒を減圧留去することで化合物(1−7)の粗生成物を得た。化合物(1−7)の粗生成物にTHF(125mL)及び10%塩酸水溶液(25mL)を加え、6時間反応させた。反応液に水(50mL)及び、酢酸エチル(250mL)を加えた後、分液し、有機層を飽和食塩水(200mL)で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろかにより除去し、有機溶媒を減圧留去した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(1−8)(15g)を無色液体として得た。 (1-7) Compound (1-6) (11 g, 14 mmol), methacrylic acid (4 g, 43 mmol), DMAP (0.2 g, 1.4 mmol) and methylene chloride (110 mL) were mixed under dry nitrogen, and the mixture was iced. Under cooling, diisopropylcarbodiimide (5.5 g, 43 mmol) was added dropwise, and the mixture was heated to room temperature and reacted for 12 hours. The reaction solution was filtered, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product of compound (1-7). THF (125 mL) and a 10% aqueous hydrochloric acid solution (25 mL) were added to the crude product of the compound (1-7), and the mixture was reacted for 6 hours. After water (50 mL) and ethyl acetate (250 mL) were added to the reaction solution, the layers were separated, and the organic layer was washed with saturated saline (200 mL). After drying by adding anhydrous sodium sulfate, sodium sulfate was removed by filtration, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure. The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain compound (1-8) (15 g) as a colorless liquid.

Figure 2020002065
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(P−21) 乾燥窒素下、化合物(1−8)(5g、6mmol)、ジイソプロピルエチルアミン(4g、30mmol)及び塩化メチレン(50mL)を混合し、氷冷下、クロログリオキシル酸メチル(4g、30mmol)を滴下し、室温に昇温し12時間反応させた。反応液に水(10mL)及び、塩化メチレン(150mL)を加えた後、分液し、有機層を飽和食塩水(100mL)で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろかにより除去し、有機溶媒を減圧留去した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(P−21)(4g)を無色固体として得た。
化合物(P−21)と同様の反応、または上記の製法に記した方法を用いて、化合物(P−1)〜(P−20)、(P−22)〜(P−30)を合成した。
(P-21) Under dry nitrogen, compound (1-8) (5 g, 6 mmol), diisopropylethylamine (4 g, 30 mmol) and methylene chloride (50 mL) were mixed, and under ice-cooling, methyl chloroglyoxylate (4 g, 30 mmol). ) Was added dropwise, and the mixture was heated to room temperature and reacted for 12 hours. After water (10 mL) and methylene chloride (150 mL) were added to the reaction solution, the layers were separated, and the organic layer was washed with saturated saline (100 mL). After drying by adding anhydrous sodium sulfate, sodium sulfate was removed by filtration, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure. The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain compound (P-21) (4 g) as a colorless solid.
Compounds (P-1) to (P-20) and (P-22) to (P-30) were synthesized using the same reaction as that for compound (P-21) or the method described in the above production method. .

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(実施例31)液晶組成物の調整
下記に示すとおりの化合物と混合比率で構成される組成物:
(Example 31) Preparation of liquid crystal composition Composition composed of the following compounds and mixing ratio:

Figure 2020002065
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上記液晶組成物LC−1を100質量部に対して、下記の重合性化合物(P−2−8)を0.3質量部添加した組成物を(LC−1)とした。 A composition obtained by adding 0.3 parts by mass of the following polymerizable compound (P-2-8) to 100 parts by mass of the liquid crystal composition LC-1 was defined as (LC-1).

Figure 2020002065
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さらに、実施例1で合成した化合物(P−1−27)を(LC−1)100質量部に対して0.6質量部添加し、液晶組成物(LC−1M1)を調製した。   Further, 0.6 part by mass of the compound (P-1-27) synthesized in Example 1 was added to 100 parts by mass of (LC-1) to prepare a liquid crystal composition (LC-1M1).

液晶組成物(LC−1M1)について、以下の評価試験を行った。
(液晶溶解性試験)
室温(25℃)で1日保管して析出の有無を目視で判断した。
The following evaluation test was performed about the liquid crystal composition (LC-1M1).
(Liquid crystal solubility test)
After storage at room temperature (25 ° C.) for one day, the presence or absence of precipitation was visually determined.

A:均一に溶解した状態を保っている
B:わずかに析出が見られる
C:結晶が多量に析出している
(垂直配向性の評価試験)
透明な共通電極からなる透明電極層及びカラーフィルタ層を具備した配向膜を有さない第一の基板(共通電極基板)と、アクティブ素子により駆動される透明画素電極を有する画素電極層を有する配向膜を有さない第二の基板(画素電極基板)とを作製した。第一の基板上に液晶組成物を滴下し、第二の基板上で挟持し、シール材を常圧で120℃1時間の条件で硬化させ、セルギャップ3.2μmの液晶セルを得た。このときの垂直配向性および滴下痕などの配向ムラを、偏光顕微鏡を用いて観察し、以下の4段階で評価した。
A: Uniformly dissolved state is maintained. B: Slight precipitation is observed. C: A large amount of crystals are precipitated (evaluation test of vertical orientation).
An alignment having a first substrate (common electrode substrate) having no alignment film including a transparent electrode layer composed of a transparent common electrode and a color filter layer, and a pixel electrode layer having a transparent pixel electrode driven by an active element A second substrate (pixel electrode substrate) having no film was manufactured. The liquid crystal composition was dropped on the first substrate, sandwiched on the second substrate, and cured at 120 ° C. for 1 hour under normal pressure to obtain a liquid crystal cell having a cell gap of 3.2 μm. At this time, the alignment unevenness such as vertical alignment and drop marks was observed using a polarizing microscope, and evaluated by the following four steps.

A:端部なども含め、全面に渡り均一に垂直配向
B:ごく僅かに配向欠陥が有るも許容できるレベル
C:端部なども含め、配向欠陥が多く許容できないレベル
D:配向不良がかなり劣悪
(プレチルト角の安定性評価試験)
上記(垂直配向性の評価試験)で使用した液晶セルに、10V、100Hzの矩形交流波を印加しながら、高圧水銀ランプを用いて、365nmにおける照度が100m/cmであるUV光を200秒間照射した。その後、白表示の安定性を、10V、100Hzの矩形交流波を印加しながらセルに物理的な外力を加え、数分静置した後にクロスニコルの状態で観察を行い、以下の4段階で評価した。
A: Vertical alignment uniformly over the entire surface including the end portions B: Acceptable level with very slight alignment defects C: Unacceptable level with many alignment defects including end portions D: Poorly poor alignment (Test for evaluating stability of pretilt angle)
Using a high-pressure mercury lamp, UV light having an illuminance of 100 m / cm 2 at 365 nm was applied for 200 seconds using a high-pressure mercury lamp while applying a rectangular alternating wave of 10 V and 100 Hz to the liquid crystal cell used in the above (test for evaluating vertical alignment). Irradiated. Thereafter, the stability of white display was evaluated by applying a physical external force to the cell while applying a rectangular AC wave of 10 V and 100 Hz, allowing the cell to stand for a few minutes, and then observing the cell in a crossed Nicol state. did.

A:端部なども含め、全面に渡り均一に垂直配向
B:ごく僅かに配向欠陥が有るも許容できるレベル
C:端部なども含め、配向欠陥が多く許容できないレベル
D:配向不良がかなり劣悪
液晶組成物(LC−1M1)は、液晶溶解性は問題なかった(レベルA)。垂直配向性の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルA)。更にプレチルト角の安定性評価試験の結果、均一な配向が見られた(レベルA)。
A: Vertical alignment uniformly over the entire surface including the end portions B: Acceptable level with very slight alignment defects C: Unacceptable level with many alignment defects including end portions D: Poorly poor alignment The liquid crystal composition (LC-1M1) had no problem with liquid crystal solubility (Level A). As a result of the evaluation test of the vertical orientation, uniform vertical orientation was shown (level A). Further, as a result of the pretilt angle stability evaluation test, uniform orientation was observed (level A).

同様にして、液晶組成物(LC−1)100質量部に対して、実施例2〜実施例30で合成した化合物を各々0.6質量部添加し、液晶組成物を調製した。   Similarly, 0.6 parts by mass of the compounds synthesized in Examples 2 to 30 were added to 100 parts by mass of the liquid crystal composition (LC-1) to prepare a liquid crystal composition.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(比較例1)
液晶組成物(LC−1)100質量部に対して下記の式(C−1)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC−1C1)を調製した。
(Comparative Example 1)
0.6 part by mass of a compound represented by the following formula (C-1) was added to 100 parts by mass of the liquid crystal composition (LC-1) to prepare a liquid crystal composition (LC-1C1).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

液晶組成物(LC−1C1)について、実施例31と同様の評価試験を行った。液晶溶解性は問題なかった(レベルA)。垂直配向性の評価試験の結果、垂直配向を示した(レベルB)。更にプレチルト角の安定性評価試験の結果、配向不良がかなり劣悪であった(レベルD)。
(比較例2)
液晶組成物(LC−1)100質量部に対して下記の式(C−2)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC−1C2)を調製した。
The same evaluation test as in Example 31 was performed for the liquid crystal composition (LC-1C1). There was no problem in liquid crystal solubility (level A). As a result of the evaluation test of the vertical orientation, vertical orientation was shown (Level B). Further, as a result of the pretilt angle stability evaluation test, poor orientation was considerably poor (level D).
(Comparative Example 2)
0.6 part by mass of a compound represented by the following formula (C-2) was added to 100 parts by mass of the liquid crystal composition (LC-1) to prepare a liquid crystal composition (LC-1C2).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

液晶組成物(LC−1C2)について、実施例31と同様の評価試験を行った。液晶溶解性は問題なかった(レベルA)。垂直配向性の評価試験の結果、垂直配向を示した(レベルB)。プレチルト角の安定性評価試験の結果、欠陥があり許容できないレベルであった(レベルC)。
(比較例3)
液晶組成物(LC−1)100質量部に対して下記の式(C−3)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC−1C3)を調製したが、室温で析出してしまい評価出来なかった。
The same evaluation test as in Example 31 was performed for the liquid crystal composition (LC-1C2). There was no problem in liquid crystal solubility (level A). As a result of the evaluation test of the vertical orientation, vertical orientation was shown (Level B). As a result of the pretilt angle stability evaluation test, it was defective and at an unacceptable level (level C).
(Comparative Example 3)
0.6 parts by mass of a compound represented by the following formula (C-3) was added to 100 parts by mass of the liquid crystal composition (LC-1) to prepare a liquid crystal composition (LC-1C3). It was deposited and could not be evaluated.

Figure 2020002065
Figure 2020002065

(比較例4)
液晶組成物(LC−1)100質量部に対して下記の式(C−4)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC−1C4)を調製した。
(Comparative Example 4)
0.6 part by mass of the compound represented by the following formula (C-4) was added to 100 parts by mass of the liquid crystal composition (LC-1) to prepare a liquid crystal composition (LC-1C4).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

液晶組成物(LC−1C4)について、実施例31と同様の評価試験を行った。液晶溶解性はわずかに析出が見られた(レベルB)。垂直配向性の評価試験の結果、垂直配向を示した(レベルB)。更にプレチルト角形成の評価試験の結果、わずかに欠陥が見られた(レベルB)。
(比較例5)
液晶組成物(LC−1)100質量部に対して下記の式(C−5)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC−1C5)を調製した。
The same evaluation test as in Example 31 was performed for the liquid crystal composition (LC-1C4). The liquid crystal solubility was slightly precipitated (level B). As a result of the evaluation test of the vertical orientation, vertical orientation was shown (Level B). Further, as a result of the evaluation test for forming the pretilt angle, a slight defect was observed (level B).
(Comparative Example 5)
0.6 part by mass of a compound represented by the following formula (C-5) was added to 100 parts by mass of the liquid crystal composition (LC-1) to prepare a liquid crystal composition (LC-1C5).

Figure 2020002065
Figure 2020002065

液晶組成物(LC−1C5)について、実施例31と同様の評価試験を行った。液晶溶解性はわずかに析出が見られた(レベルB)。垂直配向性の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルA)。更にプレチルト角の安定性評価試験の結果、配向不良がかなり劣悪であった(レベルD)。   An evaluation test similar to that of Example 31 was performed on the liquid crystal composition (LC-1C5). The liquid crystal solubility was slightly precipitated (level B). As a result of the evaluation test of the vertical alignment property, uniform vertical alignment was shown (level A). Further, as a result of the pretilt angle stability evaluation test, poor orientation was considerably poor (level D).

以上のように本発明の化合物は、配向性とプレチルト安定性を兼ね備えており、保存安定性にも優れた液晶組成物を提供することができる。   As described above, the compound of the present invention has both alignment properties and pretilt stability, and can provide a liquid crystal composition having excellent storage stability.

Claims (10)

式(i)で表される重合性化合物。
Figure 2020002065
(式中、
MESは1個以上の環構造を有するメソゲン基を表し、
i1は(ni1+1)価の有機基または単結合を表し、
i2は(ni2+1)価の有機基または単結合を表し、ここで、Zi1およびZi2はMES中の同一の環上に結合しており、
i1およびKi2は各々独立に極性構造含有基を表し、
i1およびni2は各々独立に1から3までの整数を表し、
ここで、MES,Zi1,Zi2,Ki1及びKi2から選ばれる少なくとも1つ以上の基は1以上のPi1−Spi1−で置換されており、ここでPi1は重合官能基を表し、Spi1は単結合または2価の連結基を表し、
式中にKi1,Ki2,Pi1又はSpi1が複数存在する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。)
A polymerizable compound represented by the formula (i).
Figure 2020002065
(Where
MES represents a mesogen group having one or more ring structures,
Z i1 represents a (n i1 +1) -valent organic group or a single bond;
Z i2 represents a (n i2 +1) -valent organic group or a single bond, wherein Z i1 and Z i2 are bonded on the same ring in the MES;
Ki1 and Ki2 each independently represent a polar structure-containing group;
n i1 and n i2 each independently represent an integer from 1 to 3,
Here, MES, Z i1, Z i2, at least one or more groups selected from K i1 and K i2 is 1 or more P i1 -Sp i1 - is substituted with, here P i1 polymerization functional group And Sp i1 represents a single bond or a divalent linking group,
If K i1, K i2, P i1 or Sp i1 is more present in the formula, it may be be the same or different. )
式(i)で表される化合物が式(i−1)で表される、請求項1に記載の重合性化合物。
Figure 2020002065
(式中、
i1,Zi2,Ki1,Ki2、ni1、ni2、Pi1およびSpi1は式(i)と同じ意味を表し、
i1は水素原子、炭素原子数1〜20の直鎖又は分岐のアルキル基、またはハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基中の−CH−は−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−NH−、−COO−又は−OCO−で置換されてもよいが、隣り合う二つの−CH−が同時に−O−に置換されることはなく、
i1及びAi2は各々独立に芳香族基、複素芳香族基、環状脂肪族基、または環状複素脂肪族基を表し、これらの基中の水素原子はRi1,ハロゲン原子、又はPi1−Spi1−で置換されていてもよく、
i3は2価の有機基を表し、
i1は0から4の整数を表し、
式中にAi1,Ai2又はZi3が複数存在する場合、これらは同一であっても異なっていてもよく、
ここで、Ai1、Ai2,Zi1,Zi2,Zi3、Ki1及びKi2から選ばれる少なくとも1つ以上の基は1以上のPi1−Spi1−で置換されている。)
The polymerizable compound according to claim 1, wherein the compound represented by the formula (i) is represented by the formula (i-1).
Figure 2020002065
(Where
Z i1 , Z i2 , K i1 , K i2 , n i1 , n i2 , P i1, and S p1 have the same meaning as in equation (i);
R i1 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogenated alkyl group, wherein —CH 2 — in the alkyl group is —CH = CH—, —C≡C— , -O -, - NH -, - COO- or may be substituted with -OCO-, but two adjacent -CH 2 - is not to be replaced by -O- simultaneously,
A i1 and A i2 each independently represent an aromatic group, a heteroaromatic group, a cycloaliphatic group, or a cycloheteroaliphatic group, and a hydrogen atom in these groups is R i1 , a halogen atom, or P i1 − Sp i1- may be substituted;
Z i3 represents a divalent organic group,
m i1 represents an integer of 0 to 4,
When a plurality of A i1 , A i2 or Z i3 are present in the formula, they may be the same or different;
Here, A i1, A i2, Z i1, Z i2, Z i3, at least one or more groups selected from K i1 and K i2 is 1 or more P i1 -Sp i1 - substituted with. )
式(i)または(i−1)におけるKi1およびKi2が、式(K−1)〜(K−17)で表される、請求項1または2に記載の重合性化合物。
Figure 2020002065
(式中、Pi1およびSpi1は、一般式(i)と同様の意味を示し、XK1及びYK1は、それぞれ独立して−CH−、酸素原子又は硫黄原子を表し、ZK1は、酸素原子又は硫黄原子を表し、WK1、UK1、VK1及びSK1は、それぞれ独立して、メチン基又は窒素原子を表し、RK1は、水素原子、炭素原子数1〜6の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、TK1は、それぞれ独立して一般式(T−1)〜(T−6)
Figure 2020002065
で表される基を表し、
T1は、単結合、炭素原子数1〜15個の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2〜18個の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表し、当該アルキレン基又は当該アルケニレン基の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−COO−、−C(=O)−、−C(=CH)−又は−OCO−に置換されてもよく、RT1は、炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、当該アルキル基の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−COO−、−C(=O)−、−C(=CH)−又は−OCO−に置換されてもよく、RT2及びRT3は、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
The polymerizable compound according to claim 1, wherein K i1 and K i2 in formula (i) or (i-1) are represented by formulas (K-1) to (K-17). 4.
Figure 2020002065
( Wherein P i1 and Sp i1 have the same meanings as in general formula (i), X K1 and Y K1 each independently represent —CH 2 —, an oxygen atom or a sulfur atom, and Z K1 represents , Represents an oxygen atom or a sulfur atom, W K1 , U K1 , V K1 and S K1 each independently represent a methine group or a nitrogen atom, and R K1 is a hydrogen atom, a straight-chain having 1 to 6 carbon atoms. Represents a chain or branched alkyl group, and TK1 is each independently a group represented by any of the general formulas (T-1) to (T-6)
Figure 2020002065
Represents a group represented by
ST1 represents a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or a linear or branched alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms, and the alkylene group or the alkylene group -CH 2 alkenylene groups - so that oxygen atoms are not directly adjacent are -O -, - COO -, - C (= O) -, - C (= CH 2) - or -OCO- may be substituted by , R T1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and -CH 2-of the alkyl group is -O-, -COO-, -C (= O)-, such that an oxygen atom is not directly adjacent. -C (= CH 2) - or -OCO- may be substituted by, R T2 and R T3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. )
一般式(i−1)中のAi1が、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、アントラセン−2,6−ジイル基、フェナントレン−2,7−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、インダン−2,5−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基から選択される環構造を表し、該環構造は無置換であるか又は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくはPi1−Spi1−で置換されていてもよい基を表し、
一般式(I−1)中のAi2が、1,3,4−フェニレン基、1,3,5−フェニレン基、1,3,4−シクロヘキシレン基、1,3,5−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,4、5−ジイル基、ピリジン−2,4,6−ジイル基、ピリミジン−2,4、5−ジイル基、ピリミジン−2,4,6−ジイル基から選択される環構造を表し、該環構造は無置換であるか又は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくはPi1−Spi1−で置換されていてもよい基を表す、請求項2又は3に記載の化合物。
A i1 in the general formula (i-1) is a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, an anthracene-2,6-diyl group, a phenanthrene-2,7-diyl group, a pyridine-2, 5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, indan-2,5-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and Represents a ring structure selected from 1,3-dioxane-2,5-diyl groups, wherein the ring structure is unsubstituted or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a halogenated group having 1 to 12 carbon atoms. It represents a group which may be substituted by - an alkyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, a nitro group or a P i1 -Sp i1 ,
A i2 in the general formula (I-1) is a 1,3,4-phenylene group, a 1,3,5-phenylene group, a 1,3,4-cyclohexylene group, a 1,3,5-cyclohexylene group And a ring structure selected from pyridine-2,4,5-diyl group, pyridine-2,4,6-diyl group, pyrimidine-2,4,5-diyl group, pyrimidine-2,4,6-diyl group Wherein the ring structure is unsubstituted or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, 1 to 1 carbon atoms. 12 halogenated alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group or a P i1 -Sp i1 - represents a group which may be substituted with, a compound according to claim 2 or 3.
一般式(i−1)中のZi1, Zi2およびZi3が、単結合、炭素原子数1〜15個の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2〜18個の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表し、当該アルキレン基又は当該アルケレン基の−CH−は酸素原子が直接隣接しないように−O−、−COO−、−C(=O)−、−C(=CH)−又は−OCO−に置換されてもよい、請求項2〜4のいずれかに記載の化合物。 Z i1 , Z i2 and Z i3 in the general formula (i-1) each represent a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or a linear chain having 2 to 18 carbon atoms. It represents Jo or branched alkenylene group, the alkylene group or the Arukeren -CH group 2 - so that oxygen atoms are not directly adjacent are -O -, - COO -, - C (= O) -, - C ( = CH 2) - or -OCO- may be replaced with a compound according to any one of claims 2-4. 一般式(i−1)中のPi1が、以下の一般式(P−1)〜一般式(P−14)で表される群より選ばれる置換基を表す請求項1〜5のいずれかに記載の化合物。
Figure 2020002065
6. Pi1 in the general formula (i-1) represents a substituent selected from the group represented by the following general formulas (P-1) to (P-14). The compound according to the above.
Figure 2020002065
一般式(i)記載のKi1およびKi2が、一般式(K−1)、(K−3)、(K−11)、(K−15)又は(K−17)である請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物。 Formula (i) K i1 and K i2 according the general formula (K-1), (K -3), (K-11), according to claim 1 which is (K-15) or (K-17) 7. The compound according to any one of claims 6 to 6. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の一般式(i)で表される化合物、および該一般式(I)で表される化合物とは異なる他の重合性化合物及び非重合性液晶化合物を含有する液晶組成物。   The compound represented by the general formula (i) according to any one of claims 1 to 7, and another polymerizable compound and a non-polymerizable liquid crystal compound different from the compound represented by the general formula (I). A liquid crystal composition containing 前記重合性化合物として、一般式(P):
Figure 2020002065
(式中、
p1は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜15のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜15のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜15のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜15のアルケニルオキシ基又は−Spp2−Rp2を表し、
p1及びRp2は、以下の式(R−I)〜式(R−VIII):
Figure 2020002065
(式中、
*でSpp1と結合し、
〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1〜5個のアルキル基又は炭素原子数1〜5個のハロゲン化アルキル基を表し、
Wは、単結合、−O−又はメチレン基を表し、
Tは、単結合又は−COO−を表し、
p、t及びqは、それぞれ独立して、0、1又は2を表す。)
のいずれかを表し、
Spp1及びSpp2はスペーサー基を表し、
p1及びLp2は、それぞれ独立して、単結合、−O−、−S−、−CH−、−OCH−、−CHO−、−CO−、−C−、−COO−、−OCO−、−OCOOCH−、−CHOCOO−、−OCHCHO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−SCH−、−CHS−、−CH=CR−COO−、−CH=CR−OCO−、−COO−CR=CH−、−OCO−CR=CH−、−COO−CR=CH−COO−、−COO−CR=CH−OCO−、−OCO−CR=CH−COO−、−OCO−CR=CH−OCO−、−(CH−C(=O)−O−、−(CH−O−(C=O)−、−O−(C=O)−(CH−、−(C=O)−O−(CH−、−CH(CH3)C−C(=O)−O−、−CH(CH3)C−O−(C=O)−、−O−(C=O)−C(CH3)CH、−(C=O)−O−C(CH3)−CH、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF−、−CFO−、−OCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−又は−C≡C−(式中、Rはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、zは1〜4の整数を表す。)を表し
p2は、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、アントラセン−2,6
−ジイル基、フェナントレン−2,7−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミ
ジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、インダン−2,5−ジイル基
、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−
2,5−ジイル基又は単結合を表すが、Mp2は無置換であるか又は炭素原子数1〜12
のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアル
コキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニ
トロ基若しくは−Rp1で置換されていてもよく、
p1は、以下の式(i−11)〜(ix−11):
Figure 2020002065
(式中、*でSpp1と結合し、**でLp1、Lp2又はZp1と結合する。)
のいずれかを表し、
p3は、以下の式(i−13)〜(ix−13):
Figure 2020002065
(式中、*でZp1と結合し、**でLp2と結合する。)
のいずれかを表し、
p2〜mp4は、それぞれ独立して0、1、2又は3を表し、
p1及びmp5は、それぞれ独立して1、2又は3を表し、
p1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rp1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rp2が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Spp1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Spp2が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Lp1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mp2が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有する、請求項8に記載の液晶組成物。
As the polymerizable compound, general formula (P):
Figure 2020002065
(Where
Z p1 is a fluorine atom, a cyano group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom, or a carbon atom in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom. An alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 15 carbon atoms where a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom, an alkenyloxy having 1 to 15 carbon atoms optionally having a hydrogen atom substituted with a halogen atom A group or —Sp p2 —R p2 ;
R p1 and R p2 are represented by the following formulas ( RI ) to (R-VIII):
Figure 2020002065
(Where
* Binds to Sp p1 ,
R 2 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
W represents a single bond, -O- or a methylene group,
T represents a single bond or -COO-,
p, t and q each independently represent 0, 1 or 2. )
Represents one of
Sp p1 and Sp p2 represent a spacer group,
L p1 and L p2 each independently represent a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —C 2 H 4 —, -COO -, - OCO -, - OCOOCH 2 -, - CH 2 OCOO -, - OCH 2 CH 2 O -, - CO-NR a -, - NR a -CO -, - SCH 2 -, - CH 2 S -, - CH = CR a -COO -, - CH = CR a -OCO -, - COO-CR a = CH -, - OCO-CR a = CH -, - COO-CR a = CH-COO -, - COO-CR a = CH-OCO -, - OCO-CR a = CH-COO -, - OCO-CR a = CH-OCO -, - (CH 2) z -C (= O) -O -, - ( CH 2) z -O- (C = O) -, - O- (C = O) - (CH 2) z -, - (C = O -O- (CH 2) z -, - CH 2 (CH 3) C-C (= O) -O -, - CH 2 (CH 3) C-O- (C = O) -, - O- ( C = O) -C (CH 3 ) CH 2, - (C = O) -O-C (CH 3) -CH 2, -CH = CH -, - CF = CF -, - CF = CH -, - CH = CF—, —CF 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CH 2 —, —CH 2 CF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C≡C— , R a represents hydrogen atom or an alkyl group having a carbon number of 1 to 4 independently, z represents represents.) an integer of 1-4 M p2 is 1,4-phenylene group, 1,4 -Cyclohexylene group, anthracene-2,6
-Diyl group, phenanthrene-2,7-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, indan-2,5-diyl group, 1 , 2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,3-dioxane-
Represents a 2,5-diyl group or a single bond, and M p2 is unsubstituted or has 1 to 12 carbon atoms.
Alkyl group, halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, halogen atom, cyano group, nitro group or -R p1 May be replaced by
M p1 is calculated according to the following formulas (i-11) to (ix-11):
Figure 2020002065
(In the formula, * binds to Sp p1 and ** binds to L p1 , L p2 or Z p1 .)
Represents one of
M p3 is calculated according to the following formulas (i-13) to (ix-13):
Figure 2020002065
(In the formula, * binds to Z p1 and ** binds to L p2 .)
Represents one of
m p2 ~m p4 are each independently 0, 1, 2 or 3,
mp1 and mp5 each independently represent 1, 2 or 3,
Z p1 is or different even they are identical to each other when there are a plurality, in the case where R p1 there are a plurality or different even they are identical to each other, R p2 is more if present may be different even they are identical to each other, when Sp p1 there are a plurality or different even they are identical to each other, when Sp p2 there are multiple May be the same or different from each other, and when plural L p1 are present, they may be the same or different from each other. When plural M p2 are present, they are mutually different. They may be the same or different. )
The liquid crystal composition according to claim 8, comprising one or more compounds represented by the formula:
請求項8および9記載の液晶組成物を用いた二つの基板のうち少なくとも一方の基板が配向膜を有さない液晶表示素子。   A liquid crystal display device in which at least one of the two substrates using the liquid crystal composition according to claim 8 has no alignment film.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08114915A (en) * 1994-08-22 1996-05-07 Mitsubishi Chem Corp Photopolymerizable composition
JP2011184417A (en) * 2010-03-11 2011-09-22 Dic Corp Polymerizable acetylene compound
JP2013180974A (en) * 2012-03-01 2013-09-12 Dic Corp Polymerizable compound and liquid crystal composition using the same
JP2014196265A (en) * 2013-03-29 2014-10-16 Dic株式会社 Polymerizable compound and optical element
JP2016193869A (en) * 2015-04-01 2016-11-17 Dic株式会社 Polymerizable compound and optical anisotropic body
JP2017114846A (en) * 2015-10-30 2017-06-29 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung Polymerizable compound and use thereof in liquid crystal display
WO2018079333A1 (en) * 2016-10-26 2018-05-03 Dic株式会社 Spontaneous alignment assistant for liquid crystal compositions

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08114915A (en) * 1994-08-22 1996-05-07 Mitsubishi Chem Corp Photopolymerizable composition
JP2011184417A (en) * 2010-03-11 2011-09-22 Dic Corp Polymerizable acetylene compound
JP2013180974A (en) * 2012-03-01 2013-09-12 Dic Corp Polymerizable compound and liquid crystal composition using the same
JP2014196265A (en) * 2013-03-29 2014-10-16 Dic株式会社 Polymerizable compound and optical element
JP2016193869A (en) * 2015-04-01 2016-11-17 Dic株式会社 Polymerizable compound and optical anisotropic body
JP2017114846A (en) * 2015-10-30 2017-06-29 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung Polymerizable compound and use thereof in liquid crystal display
WO2018079333A1 (en) * 2016-10-26 2018-05-03 Dic株式会社 Spontaneous alignment assistant for liquid crystal compositions

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