JP4441953B2 - Novel liquid crystalline compound having negative dielectric anisotropy value, liquid crystal composition, and liquid crystal display - Google Patents

Description

（上式において、Ｖthはしきい値電圧、ε₀は真空の誘電率、Ｋは弾性定数、Δεは誘電率異方性値をそれぞれ示す）
すなわち、駆動電圧を低くするためには、誘電率異方性値を大きくし、弾性定数を小さくすることが必要である。一般には液晶性化合物の弾性定数の値を調整することは困難とされ、駆動電圧の低電圧化にはもっぱら誘電率異方性値を大きくする方策が採られている。したがって、大きな誘電率異方性値を有する新規液晶性化合物が待望されている。
【０００４】
ところで、以前からの液晶表示素子の最大の問題点は視野角が狭いという点であり、近年その改善を目的に種々の表示方式が提案されている。１９９５年に提案されたインプレーン・スイッチング（ＩＰＳ）表示素子は、従来の表示素子に比較して視野角を格段に広くした（液晶討論会 2A07(1995)、ASIA DISPLAY '95、557(1995)、ASIA DISPLAY '95、707(1995)）。本方式の特徴のもう一つは誘電率異方性値の正負に関係なく各種の液晶組成物が利用できる点にある。
また、１９９７年には垂直配向（ＶＡ）セルを活用した試みが報告された（SID97 DIGEST、 845(1997)）。この方式の表示素子も従来の表示素子に比較し視野角が格段に広いが、本方式の特徴の１つは負の誘電率異方性値の液晶組成物を使用することである。
このような背景から、誘電率異方性値が負である液晶化合物、並びに液晶組成物が強く要望されるようになってきた。
【０００５】
大きな負の誘電率異方性値と比較的小さな光学異方性値を有する化合物として、下記の化合物（１３）が知られている（V.Reiffenrath 等、Liq. Cryst., 5(1), 159(1989)）。この化合物の誘電率異方性値（Δε）は−４．１、光学異方性値（Δｎ）は０．１８であると報告されている。

化合物（１３）は大きな誘電率異方性値を示すが、光学異方性値が大きく、ＩＰＳあるいはＶＡモードの要求値を満たすことが出来なかった。
【０００６】
MaierおよびMeierによれば、誘電率異方性値および光学異方性値はオーダーパラメーターの関数であるとされている（W.Maier and G.Meier、Z.Naturf. (a)、16、262(1961)）。つまりオーダーパラメーターを減少せしめれば光学異方性値を減少させる事が可能である。しかし、オーダーパラメーターの減少は誘電率異方性値の大幅な減少をもまねいてしまう。オーダーパラメーターは液晶分子の分子間相互作用の程度を表すもので、物質固有の値である。このため、誘電率異方性値の大幅な減少を引き起こさず光学異方性値のみを低下せしめる特異的な性質を持つ新規化合物が待望されていた。
【０００７】
また、光学異方性値が小さい化合物として、シアノ基が導入された化合物（１４）も知られている（R. Eidenschink等、Angew.Chem., 96, 151(1984)）。これは負に大きな誘電率異方性値と小さな光学異方性値を併せ持つ化合物である。しかし化学的な安定性が極めて低く、比抵抗値および電圧保持率が極めて低く、これを用いたＩＰＳおよびＶＡモードの液晶組成物はコントラストが極めて低かった。故にこの化合物は、ＩＰＳおよびＶＡモードの液晶組成物に用いる液晶性化合物としては不適格であった。

【０００８】
一般に液晶性化合物の骨格を構成するフェニレン基の側方位にフッ素原子を導入すると、誘電率異方性値が負に増大する現象は当業者に良く知られている。また、液晶性化合物の末端骨格を構成するフェニレン基の長軸方向側にフッ素原子などを導入する事により、誘電率異方性値が正に増大する現象もまた当業者に良く知られている。ところで液晶性化合物の開発においてその長、短両軸方向に同時に、ハロゲン原子、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基あるいはトリフルオロメトキシ基が置換した化合物は従来の知見から予想される特性上、当該業者において注目されることは少なく、まして負の誘電率異方性値を目的とした化合物の知見は皆無であり、それら化合物の特性については全く知られていなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記の液晶性化合物に要求される諸特性に鑑み、負に極めて大きな誘電率異方性値と小さな光学異方性値とを同時に有する液晶性化合物、これを含有する液晶組成物および該液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題の解決のため鋭意研究の結果、液晶化合物の末端骨格を構成するフェニレン基の長軸方向にハロゲン原子を導入し、さらに側方位にトリフルオロメチル基あるいはトリフルオロメトキシ基を導入した、一般式（１）で表される液晶性化合物が所期の特性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は［１］−［１５］の構成を有する。
［１］ 一般式（１）

（式中、Ｒ_１は炭素数１〜５の直鎖のアルキル基を示し；環Ｂはトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイルを示し、環Ｃは１−シクロヘキセン−１，４−ジイル、３−シクロヘキセン−１，４−ジイル、トランス−シクロヘキサン−１，４−ジイルまたは１，４−フェニレンを示し；Ｚ _２ は単結合、Ｚ _３ は単結合、−ＣＨ _２ Ｏ−、−ＯＣＨ _２ −、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を示し；ｎは０、ｍは１を表し；Ｘ _１ はトリフルオロメチル基またはトリフルオロメトキシ基を示し；Ｘ_２は水素原子またはフッ素原子を示し；Ｘ_３はフッ素原子を示す）で表される液晶性化合物。
【００１２】
［２］ 一般式（１）において、Ｘ _２ が水素原子である、前記［１］項に記載の液晶性化合物。
【００１３】
［３］ 一般式（１）において、Ｘ _２ がフッ素原子である、前記［１］項に記載の液晶性化合物。
【００１４】
［４］ 一般式（１）において、環Ｃがトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、Ｘ _２ が水素原子である、前記［１］項に記載の液晶性化合物。
【００１５】
［５］ 一般式（１）において、環Ｃがトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、Ｘ _２ がフッ素原子である、前記［１］項に記載の液晶性化合物。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
［６］ 前記［１］〜［５］項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、少なくとも２成分よりなることを特徴とする液晶組成物。
【００２１】
［７］ 第一成分として、前記［１］〜［５］項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、一般式（２）、（３）または（４）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。

（式中、Ｒ₂は炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示し、このアルキル基中の隣り合わない任意のメチレン基は酸素原子または−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていても良く、またこのアルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていても良く；Ｙ₁はフッ素原子、塩素原子、−ＯＣＦ₃、−ＯＣＦ₂Ｈ、−ＣＦ₂Ｈ、−ＣＦＨ₂、−ＯＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、−ＯＣＦ₂ＣＦＨＣＦ₃または−ＣＦ₃を示し；Ｌ₁およびＬ₂は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示し；Ｚ₄及びＺ₅は各々独立して、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₄−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ₂Ｏ−、−ＯＣＦ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合を示し；環Ｄはシクロヘキサン−１、４−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、または環上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい１，４−フェニレンを示し；環Ｅはシクロヘキサン−１，４−ジイル、または環上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい１，４−フェニレンを示す。）
【００２２】
［８］ 第一成分として、前記［１］〜［５］項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、一般式（５）または（６）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。

（式中、Ｒ₃およびＲ₄は各々独立して炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示し、このアルキル基中の隣り合わない任意のメチレン基は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていても良く、またこのアルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていても良く；Ｙ₂は−ＣＮまたは−Ｃ≡Ｃ−ＣＮを示し；環Ｆはトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルを示し；環Ｇはシクロヘキサン−１，４−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルまたは環上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい１，４−フェニレンを示し；環Ｈはトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイルまたは１，４−フェニレンを示し；Ｚ₆は−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＯＯ−または単結合を示し；Ｌ₃、Ｌ₄およびＬ₅は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示し；ｂ、ｃおよびｄは各々独立して０または１を示す。）
【００２３】
［９］ 第一成分として、前記［１］〜［５］に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として一般式（１０）、（１１）または（１２）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。

（式中、Ｒ₇及びＲ₈は各々独立して炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示し、このアルキル基中の隣り合わない任意のメチレン基は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていても良く、またこのアルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていても良く；環Ｌおよび環Ｍは各々独立して、トランス−シクロヘキサン−１，４−ジイルまたは１，４−フェニレンを示し；Ｌ₆およびＬ₇は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示すが、同時に水素原子を示すことはなく；Ｚ₉及びＺ₁₀は各々独立して−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＯＯ−または単結合を示す。）
【００２４】
［１０］ 第一成分として、前記［１］〜［５］項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、前記一般式（２）、（３）または（４）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第三成分として、前記一般式（１０）、（１１）または（１２）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【００２５】
［１１］ 第一成分として、前記［１］〜［５］項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、一般式（７）、（８）または（９）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第三成分として、前記一般式（１０）、（１１）または（１２）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。

（式中、Ｒ₅及びＲ₆は各々独立して炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示し、このアルキル基中の隣り合わない任意のメチレン基は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置換されていても良く；環Ｉ、環Ｊおよび環Ｋは各々独立して、トランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルまたは環上の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい１，４−フェニレンを示し；Ｚ₇及びＺ₈は各々独立して、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合を示す。）
【００２６】
［１２］ 第一成分として、前記［１］〜［５］項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、前記一般式（２）、（３）または（４）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第三成分として、前記一般式（７）、（８）または（９）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【００２７】
［１３］ 第一成分として、前記［１］〜［５］項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有し、第二成分として、前記一般式（２）、（３）または（４）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第三成分として、前記一般式（５）または（６）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有し、第四成分として、前記一般式（７）、（８）または（９）で表される化合物群から選択される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【００２８】
［１４］ 前記［６］〜［１３］項のいずれか１項に記載の液晶組成物に、更に１種類以上の光学活性化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
【００２９】
［１５］ 前記［６］〜［１４］項のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子。
【００３０】
一般式（１）で表される液晶性化合物のうち特に好ましい特性を示す化合物を次に示す。
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】

（１−３５）および（１−３６）は参考例である。
【００３５】

（１−４５）〜（１−５０）は参考例である。
【００３６】

（１−５１）、（１−５２）および（１−５７）〜（１−６０）は参考例である。
【００３７】
【００３８】
一般式（１）において、Ｒ_１は炭素数１〜５の直鎖のアルキル基である。Ｒ_１がアルキル基である化合物は化学的に安定であり、また低い粘性を有する。ＩＰＳ方式あるいはＶＡ方式の表示素子に使用する場合は、高い化学的な安定性と小さな光学異方性値が要求されるので、Ｒ_１がアルキル基である化合物が最適である。
【００３９】
一般式（１）において、Ｚ_２は単結合であり、Ｚ_３は単結合、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ _２ −、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−である。Ｚ _３ が単結合または−ＣＨ_２ＣＨ_２−である場合、低い粘性を示すと共に、広い温度範囲でネマチック相を示す。
【００４０】
Ｘ _１ はトリフルオロメチル基あるいはトリフルオロメトキシ基であるが、トリフルオロメトキシ基である場合、化合物は低い粘性を示し、トリフルオロメチル基である場合、化合物はより大きい負の誘電率異方性値を示す。Ｘ_２は水素原子あるいはフッ素原子を示すが、Ｘ_２がフッ素原子である化合物はより大きな負の誘電率異方性値を示す。Ｘ_３はフッ素原子である。
【００４１】
環Ｂはトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイルである。環Ｃはトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、１−シクロヘキセン−１，４−ジイル、３−シクロヘキセン−１，４−ジイルまたは１，４−フェニレンであるが、粘性の低い化合物を得るにはトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイルが最適である。
【００４２】
一般式（１）で表される本発明の化合物は、公知の有機合成化学的手法を適切に組み合わせて用いることで製造できる。公知の有機化学的手法は、Organic Synthesis (John Wiley & Sons)、Organic Reactions (John Wiley & Sons)、または新実験化学講座（丸善株式会社）等を参照することで知ることができる。下記にその代表例を示す。
一般式（１）において、Ｚ₂が単結合かつ環Ｃがフェニレンである化合物は、例えば次の方法で製造できる。すなわち、ハロゲン化ベンゼン誘導体（１５）にｎ−またはｓｅｃ−ブチルリチウムを作用させ、次いでホウ酸トリアルキル類を作用させてフェニルホウ酸誘導体（１６）を製造する。触媒の存在下、（１６）にハロゲン化ベンゼン誘導体（１７）を作用させ、クロスカップリング反応によって一般式（１）で表される化合物を製造することができる。使用する触媒はＰｄあるいはＮｉ系触媒が好ましいが、この反応を円滑に進めるものであればいずれの触媒を使用しても差し支えない。
また、ハロゲン化ベンゼン誘導体（１５）を有機亜鉛化合物に変換した後、触媒の存在下ハロゲン化ベンゼン誘導体（１７）と反応させて一般式（１）で表される化合物を製造することもできる。使用する触媒はＰｄあるいはＮｉ系触媒が好ましいが、この反応を円滑に進めるものであればいずれの触媒を使用しても差し支えない。
【００４３】

（式中、Ｒ₁、環Ａ、環Ｂ、ｎ、ｍ、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃は前記と同一の意味を表し、環Ｃは環上の水素原子がハロゲン原子、トリフルオロメチル基あるいはトリフルオロメトキシ基で置き換わっても良い１，４−フェニレン、ＸはＢｒまたはＩ原子、Ｒ’はアルキル基を示す。）
ハロゲン化ベンゼン誘導体（１７）としては、例えば２−トリフルオロメチル−４−フルオロブロモベンゼンは市販品として容易に入手でき、またＸ₁がジフルオロメチル基である化合物は、Ｘ₁がホルミル基である化合物を前駆体として用いて、ＤＡＳＴ（diethylaminosulfur trifluoride）にてフッ素化を行うことによって容易に得ることができる。
【００４４】
Ｘ₁がトリフルオロメトキシ基であるハロゲン化ベンゼン誘導体（１７ａ）は、その前駆体のＸ₂が水素原子である２−フルオロフェノール誘導体（１８）を、市販の２’−（トリフルオロメトキシ）−ビフェニル−２−ジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート（石原寿美ら，第２０回フッ素化学討論会（１９９６年）予稿集，ｐ．１２９−１３０）を用いてトリフルオロメチルエーテル化することによって製造することができる。更にＸ₂がフッ素原子である場合は、２，３−ジフルオロフェノール誘導体（１８）を同様の方法でトリフルオロメチルエーテル化すればよい。
【００４５】

（式中、Ｘ₁、Ｘ₂およびＸ₃は前記と同一の意味を表す。）
【００４６】
Ｘ₁がトリフルオロメチル基かつＸ₂がフッ素である化合物（１７ｂ）は、Qing-Yun Chenの方法（J. Chem. Soc. Chem. Commun., (1989),709）に準じ、ジメチルホルムアミド中ヨウ化銅の存在下で、２，３−ジフルオロブロムベンゼン（１９）にメチルフルオロスルホニルジフルオロアセテートを作用させて２，３−ジフルオロベンゾトリフルオリドとし、更に一般的な芳香族環上への臭素化反応を用いて製造することができる。
【００４７】

【００４８】
一般式（１）において、Ｚ₂が単結合あるいは−ＣＨ₂ＣＨ₂−であり、環Ｃがトランス−シクロヘキシレン−１，４−ジイルである化合物は、例えば次の方法で製造できる。すなわち、このような化合物は、シクロヘキサノン誘導体（２０）あるいはアルデヒド誘導体（２１）にハロゲン化ベンゼン誘導体（１７）から調製されるグリニヤル試薬を作用させ、さらに脱水反応、次いで水添反応を施すことによって製造することができる。

（式中、Ｒ₁、環Ａ、環Ｂ、ｎ、ｍ、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｘ₁、Ｘ₂及びＸ₃は前記と同一の意味を表す。）
【００４９】
一般式（１）において、Ｚ₃が−ＣＯＯ−である化合物は、カルボン酸誘導体（２２）に塩化チオニルを作用させて酸クロリド体とし、これに塩基の存在下、フェノール誘導体（２３）を作用させることにより製造することができる。

（式中、Ｒ₁、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、ｎ、ｍ、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｘ₁、Ｘ₂及びＸ₃は前記と同一の意味を表す。）
【００５０】
フェノール誘導体（２３）は、R.L.Kidwell等の方法（Org. Synth., V, 918(1973)）に準じ、ハロゲン化ベンゼン誘導体（１７）から調製されるグリニヤール試薬にホウ酸トリアルキル類を作用させて、ホウ酸エステル誘導体とし、次いで過酢酸を作用させる事により得られる。

（式中、Ｒ’は前記と同一の意味を表す。）
【００５１】
一般式（１）において、環Ｃがトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイルかつＺ₃がメチレンオキシ基である化合物は次の方法によって好適に製造できる。すなわち、このような化合物は、前述のカルボン酸誘導体（２２）をメタノール中で硫酸等酸触媒の存在下メチルエステル化し、次いでこのメチルエステルを水素化リチウムアルミニウムなどに代表される還元剤を用いて還元しアルコール誘導体とする。得られたアルコール誘導体に臭化水素酸を作用させて臭素誘導体（２４）とし、前述の（２３）と水素化ナトリウム等塩基の存在下、エーテル化を行うことによって得ることができる。
【００５２】

（式中、Ｒ₁、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、ｎ、ｍ、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｘ₁、Ｘ₂及びＸ₃は前記と同一の意味を表す。）
【００５３】
【００５４】
このようにして得られる本発明の液晶性化合物は、大きな負の誘電率異方性値を示すので、液晶表示素子の低電圧駆動が実現できる。
また、本発明の液晶性化合物は、液晶表示素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に十分安定であり、種々の液晶材料と容易に混合し、低温下でも非常に優れた相溶性を有するので、ネマチック液晶組成物の構成成分として極めて優れている。
これらの化合物は大きな負の誘電率異方性値と同時に、比較的小さな光学異方性値を有しており、ＩＰＳ方式およびＶＡ方式用の液晶組成物の構成成分として特に好適に使用することができる。
【００５５】
以下、本発明の液晶組成物に関して説明する。
本発明の液晶組成物は、一般式（１）で表される化合物の少なくとも１種類を０．１〜９９．９重量％の割合で含有するものであり、これによって優良な特性を発現せしめることができる。
そして、本発明の液晶組成物には、一般式（１）で表される化合物を少なくとも１種類含有する第一成分に加え、一般式（２）〜（１２）のいずれかで表される化合物のグループから液晶組成物の目的に応じて任意に選択される化合物を混合することが好ましい。
本発明の液晶組成物に用いられる一般式（２）、（３）または（４）で表される化合物の好ましい例として以下の化合物を挙げることができる。
【００５６】

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【００６１】

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【００６５】
一般式（２）、（３）または（４）で表される化合物は誘電率異方性値が正の化合物であり、熱的安定性や化学的安定性が非常に優れており、特に、高い電圧保持率や大きい比抵抗値など高信頼性をされるＴＦＴ（ＡＭ−ＬＣＤ）用の液晶組成物を調製する場合には不可欠な化合物である。
上記一般式で表される化合物の使用量は、ＴＦＴ用の液晶組成物を調製する場合、液晶組成物の全重量に対して０．１〜９９．９重量％の範囲で任意であるが、１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％が好適である。また、一般式（７）、（８）または（９）で表される化合物を、粘度調整の目的で更に含有しても良い。
【００６６】
本発明の一般式（５）または（６）で表される化合物として、好ましくは以下の化合物を挙げることができる。
【００６７】

【００６８】

【００６９】

【００７０】

【００７１】

（式中、Ｒ₃、Ｙ₂およびＲ₄は前記と同一の意味を示す）
【００７２】
一般式（５）または（６）で表される化合物は、誘電率異方性値が正でその値が大きく、特に液晶組成物のしきい値電圧を小さくする目的で使用される。また、透明点を高くするなどのネマチックレンジを広げる目的、あるいは光学異方性値を調整する目的でも使用される。更に、ＳＴＮ表示方式またはＴＮ表示方式用の液晶組成物の電圧−透過率曲線（Ｖ−Ｔカーブ）の急峻性を改良する目的にも使用される。
【００７３】
一般式（５）または（６）で表される化合物は、特にＳＴＮ表示方式およびＴＮ表示方式用の液晶組成物を調製する場合には、不可欠な化合物である。これらの化合物の使用量を増加させると、液晶組成物のしきい値電圧が小さくなり、粘度が上昇する。したがって、液晶組成物の粘度が要求特性を満足する限り、多量に使用した方が低電圧駆動できるので有利である。その使用量の範囲は、ＳＴＮ表示方式またはＴＮ表示方式用の液晶組成物を調製する場合には０．１〜９９．９重量％であるが、好ましくは１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％である。この時、一般式（２）、（３）または（４）で表される化合物を同時に使用することもできるが、その場合、一般式（５）または（６）で表される化合物に較べ液晶組成物のしきい値電圧を小さくする効果が少ないので、一般式（２）、（３）または（４）で表される化合物の使用量は５０重量％以下が好ましい。
【００７４】
本発明の一般式（７）、（８）または（９）で表される化合物として、好ましくは以下の化合物を挙げることができる。
【００７５】

【００７６】

【００７７】

【００７８】

（式中、Ｒ₅およびＲ₆は前記と同一の意味を示す）
【００７９】
一般式（７）、（８）または（９）で表される化合物は、誘電率異方性の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。一般式（７）で表される化合物は主として粘度調整または光学異方性値の調整の目的で使用される。また、一般式（８）または（９）で表される化合物は透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的または光学異方性値の調整の目的で使用される。
一般式（７）、（８）または（９）で表される化合物の使用量を増加させると液晶組成物のしきい値電圧が大きくなり、粘度が小さくなる。したがって、液晶組成物のしきい値電圧の要求値を満足している限り、多量に使用することが望ましい。その使用量は、ＴＦＴ用の液晶組成物を調製する場合には４０重量％以下、より好ましくは３５重量％以下である。また、ＳＴＮ表示方式またはＴＮ表示方式用の液晶組成物を調製する場合には７０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下である。
【００８０】
本発明の一般式（１０）、（１１）または（１２）で表される化合物として、好ましくは以下の化合物を挙げることができる。
【００８１】

（式中、Ｒ₇およびＲ₈は前記と同一の意味を示す）
【００８２】
一般式（１０）、（１１）または（１２）で表される化合物は、誘電率異方性の値が負の化合物である。一般式（１０）で表される化合物は２環化合物であるので、主としてしきい値電圧の調整、粘度調整または光学異方性値の調整の目的で使用される。一般式（１１）で表される化合物は透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的または光学異方性値の調整の目的で使用される。一般式（１２）で表される化合物はネマチックレンジを広げる目的の他、しきい値電圧を小さくする目的および光学異方性値を大きくする目的で使用される。
【００８３】
一般式（１０）、（１１）または（１２）で表される化合物は主としてＮ型（誘電率異方性値Δεが負）組成物に使用されるので、その使用量を増加させると液晶組成物のしきい値電圧が小さくなり、粘度が大きくなる。従ってこれらの化合物は、液晶組成物のしきい値電圧の要求値を満足している限り、少なく使用することが望ましい。しかしながら、誘電率異方性値の絶対値が５以下であるので、これらの化合物の使用量が４０重量％より少なくなると低電圧駆動が出来なくなる場合がある。その使用量は、Ｎ型のＴＦＴ用の液晶組成物を調製する場合には４０重量％以上が好ましいが、５０〜９５重量％が好適である。
また、弾性定数をコントロールし、液晶組成物の電圧−透過率曲線（Ｖ−Ｔカーブ）を制御する目的で、一般式（１０）、（１１）または（１２）で表される化合物をＰ型（誘電率異方性値Δεが正）化合物に混合する場合もある。この場合の一般式（１０）、（１１）または（１２）の使用量は３０重量％以下が好ましい。
【００８４】
また、本発明の液晶組成物では、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）モード用液晶組成物等の特別な場合を除き、通常、液晶組成物のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれ（reverse twist）を防ぐ目的で、光学活性化合物を添加する。本発明においては、このような目的で使用するのであれば、公知化されたいずれの光学活性化合物を使用してもかまわないが、以下に挙げる光学活性化合物を好ましく使用することができる。
【００８５】

【００８６】
本発明の液晶組成物は、通常、これらの光学活性化合物を添加して、ねじれのピッチ（ｐｉｔｃｈ）長を調整する。ねじれのピッチ長は、ＴＦＴ用およびＴＮ用の液晶組成物であれば４０〜２００μｍの範囲に調整するのが好ましい。ＳＴＮ用の液晶組成物であれば６〜２０μｍの範囲に調整するのが好ましい。また、双安定ＴＮ（Bistable ＴＮ）モード用の場合は、１．５〜４μｍの範囲に調整するのが好ましい。また、ピッチ長の温度依存性を調整する目的で、２種以上の光学活性化合物を添加しても良い。
【００８７】
液晶組成物の調製に当たっては、一般には、種々の成分を高い温度で互いに溶解させる方法がとられているが、本発明の液晶組成物も慣用の方法で調製される。また、本発明の液晶組成物は、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系、およびテトラジン系等の二色性色素を添加してゲストホスト（ＧＨ）モード用の液晶組成物としても使用できる。
あるいは、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製される液晶表示素子（ＮＣＡＰ）用の液晶組成物や、液晶中に三次元網目状高分子を作製したポリマーネットワーク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）に代表されるポリマー分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）用の液晶組成物としても使用できる。
その他、複屈折制御（ＥＣＢ）モードや動的散乱（ＤＳ）モード用の液晶組成物としても使用できる。
【００８８】
【実施例】
以下、実施例および使用例により本発明をより詳細に説明する。
実施例１
２’−トリフルオロメチル−４’−フルオロ−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル［一般式（１）において、Ｒ₁がプロピル基、ｎ＝０、ｍ＝１、環Ｂがトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、環Ｃが１，４−フェニレン、Ｚ₂およびＺ₃が共に単結合、Ｘ₁がトリフルオロメチル基、Ｘ₂が水素原子、Ｘ₃がフッ素原子である化合物番号１の化合物］の製造
【００８９】
１００ｍｌ−三口フラスコを用い窒素気流下にて、ジメトキシエタン４０ｍｌ、水５ｍｌ、２−トリフルオロメチル−４−フルオロブロモベンゼン２．４３ｇ（０．０１ｍｏｌ）、４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）フェニルホウ酸２．４５ｇ（０．０１ｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．３３ｇ（０．０００３ｍｏｌ）、および炭酸ナトリウム５．３０ｇ（０．０５ｍｏｌ）を混合し８時間加熱還流を行った。反応終了後、反応液を水１００ｍｌ中に投入し、トルエン各１００ｍｌを用いて３回抽出操作を行った。得られた抽出層を飽和食塩水各１００ｍｌを用いて３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥後、濃縮した。濃縮物は、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：トルエン）にて精製し、４’−フルオロ−２’−トリフルオロメチル−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル２．３ｇ（０．００６３ｍｏｌ）を得た。
【００９０】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）δ：７．７３−７．７０（ｑ、１Ｈ）、７．２５（ｓ，４Ｈ）、７．１３−７．０９（ｄｔ、１Ｈ）、７．０５−７．０３（ｄｄ、１Ｈ）、２．５４−２．４８（ｔｔ、１Ｈ）、１．５２−１．４３（ｄｄｄｄ、２Ｈ）、１．３６−１．１９（ｍ、１０Ｈ），１．１０−１．０２（ｄｄｄｄ、２Ｈ）、０．９１−０．８９（ｔ、３Ｈ）
得られた化合物は室温で液体であった。なお、この化合物を誘電率異方性値が既知の液晶組成物に溶解し、外挿法で誘電率異方性値を求めたところ、Δε＝−１．０７であった。以下の実施例では同様にして誘電率異方性値を求めた。
【００９１】
実施例２
２−トリフルオロメチル−４−フルオロ−（４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−１−シクロヘキセニル）ベンゼン［一般式（１）において、Ｒ₁がプロピル基、ｎ＝０、ｍ＝１、環Ｂがトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、環Ｃが１−シクロヘキセン−１，４−ジイル、Ｚ₂およびＺ₃が共に単結合、Ｘ₁がトリフルオロメチル基、Ｘ₂が水素原子、Ｘ₃がフッ素原子である化合物番号４５１の化合物］の製造
【００９２】
第１工程
窒素気流下、１Ｌ−三口フラスコ中のマグネシウム４．４ｇ（０．１８ｍｏｌ）とテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略称する。）５０ｍｌの混合物に、
２−トリフルオロメチル−４−フルオロブロモベンゼン３６．５ｇ（０．１５ｍｏｌ）のＴＨＦ１００ｍｌ溶液を６０℃で徐々に滴下した。滴下終了後、同温度にて１時間撹拌した。次いでこの反応液に、４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノン３３．４ｇ（０．１５ｍｏｌ）のＴＨＦ５０ｍｌ溶液を６０℃で徐々に滴下し、滴下終了後同温度で更に２時間撹拌した。反応液を室温まで放冷した後、飽和塩化アンモニウム水溶液３００ｍｌを徐々に加えた。ここで析出した塩をセライトを用いてロ別し、得られた濾液から酢酸エチル１Ｌを用いて目的物を抽出した。得られた抽出層を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液各２００ｍｌで３回、飽和食塩水各２００ｍｌで３回洗浄し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥した後、濃縮した。
濃縮物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：トルエン）にて精製し、２−トリフルオロメチル−４−フルオロ−（１−ヒドロキシ−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）ベンゼン１３．１ｇ（０．０３４ｍｏｌ）を得た。
【００９３】
第２工程
水抜き管と還流冷却器を付けた５００ｍｌナス型フラスコを用い、第１段で得られた２−トリフルオロメチル−４−フルオロ−（１−ヒドロキシ−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）ベンゼン１３．１ｇ（０．０３４ｍｏｌ）をトルエン２００ｍｌ溶解し、パラトルエンスルホン酸１水和物１．３ｇ（１０ｗｔ．％）を加えて３時間加熱還流した。反応終了後、トルエン１００ｍｌを加えて、抽出層を水各２００ｍｌで３回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液各２００ｍｌで３回、飽和食塩水各１００ｍｌで３回洗浄した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製し、２−トリフルオロメチル−４−フルオロ−（４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−１−シクロヘキセニル）ベンゼン９．７ｇ（０．０２７ｍｏｌ）を得た。
【００９４】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）δ：７．６１−７．５８（ｑ、１Ｈ）、７．２５（ｓ，４Ｈ）、７．０１−６．９７（ｄｔ、１Ｈ）、６．９１−６．８９（ｄｄ、１Ｈ）、５．５９−５．５８（ｔ、１Ｈ）、２．２６−２．１７（ｍ、１Ｈ）、１．８９−１．８２（ｍ、７Ｈ）、１．８１−１．５７（ｍ、２Ｈ）、１．４１−１．２３（ｍ、１０Ｈ），１．１７−１．１４（ｄｄｄｄ、２Ｈ）、０．８９−０．８６（ｔ、３Ｈ）
得られた化合物は室温で液体であった。なお、この化合物の誘電率異方性値は、Δε＝−４．８９であった。
【００９５】
実施例３
２−トリフルオロメチル−４−フルオロ−（トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）ベンゼン［一般式（１）において、Ｒ₁がプロピル基、ｎ＝０、ｍ＝１、環Ｂおよび環Ｃが共にトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、Ｚ₂およびＺ₃が単結合、Ｘ₁がトリフルオロメチル基、Ｘ₂が水素原子、Ｘ₃がフッ素原子である化合物番号２１１の化合物］の製造
【００９６】
５００ｍｌナス型フラスコに実施例２の第２工程で得られた２−トリフルオロメチル−４−フルオロ−（４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−１−シクロヘキセニル）ベンゼン９．７ｇ（０．０２７ｍｏｌ）、ソルミックス２００ｍｌおよびトルエン１００ｍｌを入れ、ラネーニッケル触媒（川研ファインケミカル製ＮＤＴ−９０）２．９ｇ（３０ｗｔ．％）を加えて、水素圧１−１０ａｔｍ下で１４日間撹拌した。反応液から触媒をロ別し、得られた濾液を無水硫酸マグネシウムにて乾燥した後濃縮した。得られた濃縮物を、高速液体クロマトグラフィー（溶出溶媒：エタノール）にて精製し、２−トリフルオロメチル−４−フルオロ−（トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）ベンゼン２．３ｇ（０．００６３ｍｏｌ）を得た。
【００９７】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）δ：７．６１−７．５８（ｑ、１Ｈ）、７．２５（ｓ，４Ｈ）、７．０１−６．９７（ｄｔ、１Ｈ）、６．９１−６．８９（ｄｄ、１Ｈ）、２．４４−２．３６（ｔｔ、１Ｈ）、２．２６−２．１７（ｍ、１Ｈ）、１．８９−１．８２（ｍ、９Ｈ）、１．８１−１．５７（ｍ、２Ｈ）、１．４１−１．２３（ｍ、１０Ｈ），１．１７−１．１４（ｄｄｄｄ、２Ｈ）、０．８９−０．８６（ｔ、３Ｈ）
【００９８】
実施例４
２−トリフルオロメチル−４−フルオロフェニル トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシラート［一般式（１）において、Ｒ₁がプロピル基、ｎ＝０、ｍ＝１、環Ｂおよび環Ｃが共にシクロヘキサン−１，４−ジイル、Ｚ₂が単結合、Ｚ₃が−ＣＯＯ−、Ｘ₁がトリフルオロメチル基、Ｘ₂が水素原子、Ｘ₃がフッ素原子である化合物番号２４１の化合物］の製造
【００９９】
第１工程
窒素気流下、１Ｌ−三口フラスコ中のマグネシウム４．４ｇ（０．１８ｍｏｌ）とＴＨＦ５０ｍｌの混合物に、２−トリフルオロメチル−４−フルオロブロモベンゼン３６．５ｇ（０．１５ｍｏｌ）のＴＨＦ１００ｍｌ溶液を６０℃で徐々に滴下した。滴下終了後、同温度にて１時間撹拌した。次いで、ホウ酸トリメチル７８ｇ（０．７５ｍｏｌ）を徐々に滴下し、滴下終了後同温度で１時間撹拌した。反応終了後、反応液を水３００ｍｌ中に投入し、ジエチルエーテル各２００ｍｌで３回抽出操作を行った。得られた抽出層を水各３００ｍｌで３回洗浄し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。これを濃縮し、２−トリフルオロメチル−４−フルオロフェニルホウ酸３０．３ｇ（０．０１４４ｍｏｌ）を得た。
【０１００】
第２工程
第１工程で得られた２−トリフルオロメチル−４−フルオロフェニルホウ酸３０．３ｇ（０．０１４４ｍｏｌ）を５００ｍｌナス型フラスコに入れ、ＴＨＦ５００ｍｌに溶解し、撹拌しながら、室温で３０％過酸化水素水１５０ｇ（１．５ｍｏｌ）を徐々に加えた。滴下終了後、室温にて２４時間撹拌した。その後、反応液を濃縮し、水３００ｍｌを加えて得られた混合液からジエチルエーテル６００ｍｌで目的物を抽出した。得られた抽出層を水各３００ｍｌで３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥した後濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：ｎ−ヘプタン：酢酸エチル＝４：１）にて精製し、２−トリフルオロメチル−４−フルオロフェノール１５．５６ｇ（０．０８６４ｍｏｌ）を得た。
【０１０１】
第３工程
トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボン酸２５．２ｇ（０．０１ｍｏｌ）を２００ｍｌナス型フラスコに入れ、０℃にて塩化チオニル５０ｍｌを徐々に加えた。滴下終了後、室温にて１時間撹拌し、その後減圧下で塩化チオニルを溜去した。更に、反応液にトルエン５０ｍｌを加えて減圧下に溜去する操作を２回行って、トルエンとの共沸により塩化チオニルを完全に除去した。次いで、溶媒としてトルエン１００ｍｌとピリジン１０ｍｌを加え、第２工程で得られた２−トリフルオロメチル−４−フルオロフェノール１５．５６ｇ（０．０８６４ｍｏｌ）を加えて３時間加熱還流した。反応終了後、トルエン３００ｍｌを加え、飽和食塩水各３００ｍｌで３回洗浄した。このトルエン溶液を無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：トルエン）にて精製し、目的物である２−トリフルオロメチル−４−フルオロフェニル＝トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシラート２３．２ｇ（０．０５６ｍｏｌ）を得た。得られた化合物は室温で液体であった。
【０１０２】
実施例５
２−トリフルオロメチル−４−フルオロ−（トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）メチルオキシベンゼン［一般式（１）において、Ｒ₁がプロピル基、ｎ＝０、ｍ＝１、環Ｂおよび環Ｃが共にトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、Ｚ₂が単結合、Ｚ₃が−ＣＨ₂Ｏ−、Ｘ₁がトリフルオロメチル基、Ｘ₂が水素原子、Ｘ₃がフッ素原子である化合物番号２２７の化合物］の製造。
【０１０３】
実施例４の第２工程で得られた２−トリフルオロメチル−４−フルオロフェノール９．０ｇ（０．０５ｍｏｌ）とトランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）メチルブロミド１５．０５ｇ（０．０５ｍｏｌ）とを５００ｍｌ−三口フラスコに入れ、ジメチルホルムアミド２００ｍｌに溶解し、炭酸カリウム１３．８ｇ（０．１ｍｏｌ）を加えて、６時間加熱還流した。得られた反応液に水２００ｍｌを加えた混合液から、酢酸エチル６００ｍｌで目的物を抽出した。得られた抽出層を飽和食塩水各２００ｍｌで３回洗浄し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥後、濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製し、２−トリフルオロメチル−４−フルオロ−（トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）メチルオキシベンゼン１５．２ｇ（０．０３８ｍｏｌ）を得た。
得られた化合物の融点は７５．２℃であった。また、この化合物の誘電率異方性値は、Δε＝−１．３８であった。
【０１０４】
実施例６
２−トリフルオロメトキシ−３，４−ジフルオロ−（トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−１−シクロヘキセニル）ベンゼン［一般式（１）において、Ｒ₁がプロピル基、ｎ＝０、ｍ＝１、環Ｂがトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、環Ｃが１−シクロヘキセン−１，４−ジイル、Ｚ₂およびＺ₃が共に単結合、Ｘ₁がトリフルオロメトキシ基、Ｘ₂およびＸ₃がフッ素原子である化合物番号４６３の化合物］の製造。
【０１０５】
第１工程
１Ｌ−三口型フラスコを用いて、２，３−ジフルオロフェノール２６．０ｇ（０．２ｍｏｌ）、ヨウ化メチル３１．２２ｇ（０．２２ｍｏｌ）、二硫化炭素２００ｍｌおよびｎ−テトラブチルアンモニウムスルホキシド６．７９ｇ（０．２２ｍｏｌ）を混合した。この混合液に水酸化ナトリウム２００ｇ（５ｍｏｌ）の水２００ｍｌ溶液を、２５℃以下を保つように氷冷しながら徐々に加えた。滴下終了後２時間、同温度にて撹拌した。その後内容物を氷水１Ｌ中に投入し、ジエチルエーテル各３００ｍｌで３回抽出操作を行った。得られた抽出層を飽和食塩水各２００ｍｌで３回で洗浄し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥した後濃縮して、粗製の２，３−ジフルオロフェニルメチルキサントゲン酸エステル２４．６７ｇ（０．１１２ｍｏｌ）を得た。
【０１０６】
第２工程
ＤＢＨ（１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン８．５８ｇ（０．３ｍｏｌ）を１Ｌ−三口フラスコ中に入れ、塩化メチレン５００ｍｌに溶解した。反応液をドライアイス−アセトンにて−７８℃まで冷却し、ＨＦ−ピリジン（ＨＦ７０％）２３０ｍｌを徐々に加えた。更に第１工程で得られた、粗製の２，３−ジフルオロフェニルメチルキサントゲン酸エステル２２．０ｇ（０．１ｍｏｌ）を徐々に加えた。滴下終了後、反応液を０℃まで上昇させ、同温度にて２時間撹拌した。反応終了後、内容物を氷水１Ｌ中に投入し、２Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液をｐＨが９になるまで加え、２４時間そのまま撹拌した。その後、反応液から塩化メチレン各２００ｍｌを用いて３回目的物を抽出し、得られた抽出層を飽和食塩水各２００ｍｌで３回洗浄した。この抽出層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥した後濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製し、更に分取用高速液体クロマトグラフィー（溶出溶媒：メタノール）にて精製して、２−トリフルオロメトキシ−３，４−ジフルオロブロモベンゼン１４．４ｇ（０．０５２ｍｏｌ）を得た。
【０１０７】
第３工程
窒素気流下、３００ｍｌ−三口フラスコ中のマグネシウム１．２２ｇ（０．０６ｍｏｌ）およびＴＨＦ５０ｍｌに対し、第２段で得られた２−トリフルオロメトキシ−３，４−ジフルオロブロモベンゼン１３．９ｇ（０．０５ｍｏｌ）のＴＨＦ３０ｍｌ溶液を６０℃で徐々に滴下し、滴下終了後、同温度にて１時間撹拌した。次いで、この反応液に４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノン１１．１２ｇ（０．０５ｍｏｌ）のＴＨＦ５０ｍｌ溶液を６０℃で徐々に滴下し、滴下終了後、同温度にて更に２時間撹拌した。反応液を室温まで放冷した後、飽和塩化アンモニウム水溶液２００ｍｌを徐々に加えた。ここで析出した塩をセライトを用いてロ別し、得られた濾液から酢酸エチル１Ｌを用いて目的物を抽出した。得られた抽出層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液各２００ｍｌで３回、飽和食塩水各２００ｍｌで３回洗浄し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥した後濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：トルエン）にて精製し、２−トリフルオロメトキシ−３，４−ジフルオロ−（１−ヒドロキシ−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）ベンゼン７．５６ｇ（０．０１８ｍｏｌ）を得た。
【０１０８】
第４工程
３００ｍｌナス型フラスコに水抜き管と還流冷却器を付け、第３工程で得られた２−トリフルオロメトキシ−３，４−ジフルオロ−（１−ヒドロキシ−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）ベンゼン７．５６ｇ（０．０１８ｍｏｌ）をトルエン１５０ｍｌに溶解し、パラトルエンスルホン酸・１水和物０．７６ｇ（１０ｗｔ．％）を加え、還流下に３時間加熱した。反応終了後、反応液からトルエン１００ｍｌを用いて目的物を抽出した。得られた抽出層を水各２００ｍｌで３回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液各２００ｍｌで３回、飽和食塩水各１００ｍｌで３回洗浄し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥した後濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：ｎ−ヘプタン）にて精製し、２−トリフルオロメトキシ−３，４−ジフルオロ−（４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−１−シクロヘキセニル）ベンゼン４．８ｇ（０．０１２３ｍｏｌ）を得た。得られた化合物は室温で液体であった。
【０１０９】
実施例７
２−トリフルオロメトキシ−３，４−ジフルオロ−（トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）ベンゼン［一般式（１）において、Ｒ₁がプロピル基、ｎ＝０、ｍ＝１、環Ｂおよび環Ｃが共にトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル、Ｚ₂およびＺ₃が共に単結合、Ｘ₁がトリフルオロメトキシ基、Ｘ₂およびＸ₃がフッ素原子である化合物番号２５５の化合物］の製造
【０１１０】
５００ｍｌ−ナス型フラスコに、実施例６の第４工程で得られた２−トリフルオロメトキシ−３，４−ジフルオロ−（４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−１−シクロヘキセニル）ベンゼン４．８ｇ（０．０１２３ｍｏｌ）、ソルミックス２００ｍｌ、トルエン１００ｍｌおよびラネーニッケル触媒（川研ファインケミカル製ＮＤＴ−９０）１．４３ｇ（３０ｗｔ．％）を入れ、水素圧１−１０ａｔｍ下で１４日間撹拌した。反応液から触媒をロ別し、濾液を無水硫酸マグネシウム上で乾燥した後濃縮した。得られた濃縮物を高速液体クロマトグラフィー（溶出溶媒：エタノール）にて精製し、２−トリフルオロメトキシ−３，４−ジフルオロ−（トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル）ベンゼン１．１６ｇ（０．００３１ｍｏｌ）を得た。得られた化合物は室温で液体であった。
以下同様にして、次に示す化合物を合成することができる。
【０１１１】

番号５〜１０の化合物は参考例である。
【０１１２】

番号１１〜１６、１９および２０の化合物は参考例である。
【０１１３】

番号２５〜３０の化合物は参考例である。
【０１１４】
【０１１５】
【０１１６】
【０１１７】
【０１１８】
【０１１９】

番号８５〜９０の化合物は参考例である。
【０１２０】

番号９５〜１００の化合物は参考例である。
【０１２１】
【０１２２】

番号１１３〜１２０の化合物は参考例である。
【０１２３】
【０１２４】

番号１３４の化合物は参考例である。
【０１２５】

番号１４５〜１４７の化合物は参考例である。
【０１２６】

番号１６０の化合物は参考例である。
【０１２７】

番号１６５〜１６７の化合物は参考例である。
【０１２８】
【０１２９】
【０１３０】
【０１３１】
【０１３２】

番号２１３の化合物は参考例である。
【０１３３】

番号２２３〜２２６の化合物は参考例である。
【０１３４】

番号２３３〜２３６の化合物は参考例である。
【０１３５】

【０１３６】

番号２６０の化合物は参考例である。
【０１３７】

番号２６３〜２６６の化合物は参考例である。
【０１３８】

番号２７２〜２７６の化合物は参考例である。
【０１３９】

【０１４０】
【０１４１】
【０１４２】
【０１４３】
【０１４４】
【０１４５】
【０１４６】
【０１４７】
【０１４８】
【０１４９】
【０１５０】
【０１５１】
【０１５２】
【０１５３】
【０１５４】

番号４３５〜４４０の化合物は参考例である。
【０１５５】

番号４４５〜４５０の化合物は参考例である。
【０１５６】

番号４５５〜４６０の化合物は参考例である。
【０１５７】

番号４６５〜４７０の化合物は参考例である。
【０１５８】
【０１５９】
【０１６０】
【０１６１】
【０１６２】
【０１６３】
【０１６４】
【０１６５】
【０１６６】
【０１６７】
【０１６８】
【０１６９】
【０１７０】
【０１７１】
【０１７２】
【０１７３】
【０１７４】
【０１７５】
【０１７６】
【０１７７】
【０１７８】
このように調製される本発明の液晶性化合物を含有するネマチック液晶組成物として、以下に示すような組成例（使用例１〜９）を示すことができる。
但し、組成例中の化合物は表１に示した取り決めに従い略号で示した。また、使用例中において、特に断りのない限り、「％」は「重量％」を示し、「部」は液晶組成物１００重量部に対する光学活性化合物の「重量部」を示す。また、Ｔ_NIはネマチックから融点に移行する温度を示す。
粘度（η）の測定は２０．０℃で行い、光学異方性値（Δｎ）、誘電率異方性値（Δε）、しきい値電圧（Ｖ_th）およびねじれのピッチ（Ｐ）の測定は、それぞれ２５．０℃で行った。
なお、Δεはすべて液晶表示素子を作成して測定した。即ち、得られた液晶組成物それぞれについて、液晶組成物をホメオトロピック配向させたセルとホモジニアス配向させたセルとを作成し、それぞれから対称軸方向の誘電率と対称軸に垂直な方向の誘電率を測定することによって得た。
【０１７９】

【０１８０】
使用例１
５−ＨＢＢ（２ＣＦ３）−Ｆ １４．０％
３−ＨＥＢ−Ｏ４ ２８．０％
４−ＨＥＢ−Ｏ２ ２０．０％
５−ＨＥＢ−Ｏ１ ２０．０％
３−ＨＥＢ−Ｏ２ １８．０％
Ｔ_NI＝５４．７（℃）
η＝２５．５（ｍＰａ・s）
Δｎ＝０．０８２
【０１８１】
使用例２
３−ＨＨ１ＯＢ（２ＣＦ３）−Ｆ ４．０％
３−ＨＨ−２ ５．０％
３−ＨＨ−４ ６．０％
３−ＨＨ−Ｏ３ ５．０％
５−ＨＨ−Ｏ１ ４．０％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １２．０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １１．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １４．０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １５．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２ ２４．０％
Ｔ_NI＝８５．１（℃）
Δｎ＝０．０８２
Δε＝−４．１
【０１８２】
使用例３
３−ＨＣｈＢ（２ＣＦ３）−Ｆ ５．０％
３−ＨＨ−４ ５．０％
３−ＨＨ−５ ５．０％
３−ＨＨ−Ｏ１ ６．０％
３−ＨＨ−Ｏ３ ６．０％
３−ＨＢ−Ｏ１ ５．０％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １０．０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １０．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １２．０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １３．０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２ ４．０％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ ４．０％
３−ＨＨＥＨ−３ ５．０％
３−ＨＨＥＨ−５ ５．０％
４−ＨＨＥＨ−３ ５．０％
Ｔ_NI＝８２．６（℃）
Δｎ＝０．０７５
Δε＝−３．３
【０１８３】
使用例４
３−ＨＨＢ（２ＣＦ３）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＢ（２ＣＦ３，３Ｆ）−Ｆ １０．０％
５−ＨＨＢ（２ＣＦ２Ｈ）−Ｆ １５．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １２．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４ １０．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−５ １３．０％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−５ １４．０％
５−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−７ １６．０％
【０１８４】
使用例５
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ（２ＣＦ３，３Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ １０．０％
５−ＢＢ−５ ９．０％
５−ＢＢ−Ｏ６ ９．０％
５−ＢＢ−Ｏ８ ８．０％
１−ＢＥＢ−５ ６．０％
３−ＢＥＢ−５ ６．０％
３−ＨＥＢ−Ｏ２ ２０．０％
５−ＢＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−７ ９．０％
３−Ｈ２ＢＢ（２Ｆ）−５ ２０．０％
【０１８５】
使用例６
３−ＨＢ（２ＣＦ３，３Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−ＨＨＢ（２ＯＣＦ３）−Ｆ ６．０％
５−ＨＨＢ（２ＯＣＦ３，３Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−ＨＢ−Ｏ１ １５．０％
３−ＨＥＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ ９．０％
４−ＨＥＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ ９．０％
５−ＨＥＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２ ９．０％
２−ＢＢ２Ｂ−Ｏ２ ６．０％
５−ＢＢ２Ｂ−Ｏ２ ６．０％
１−Ｂ２ＢＢ（２Ｆ）−５ ７．０％
３−Ｂ２ＢＢ（２Ｆ）−５ ７．０％
５−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−Ｏ２ ７．０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３ ７．０％
【０１８６】
使用例７
３−ＨＨ１ＯＢ（２ＣＦ３）−Ｆ １１．０％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ５．０％
３−ＨＢ−Ｃ ２０．０％
Ｖ２−ＨＢ−Ｃ ６．０％
１−ＢＴＢ−３ ５．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
１Ｏ１−ＨＨ−３ ３．０％
３−ＨＨ−４ １１．０％
３−ＨＨＢ−３ ３．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ４．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ４．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３ ５．０％
３−ＨＨＢ−Ｃ ３．０％
Ｔ_NI＝７４．０（℃）
η＝２１．５（ｍＰａ・s）
Δｎ＝０．１５４
Δε＝６．６
Ｖ_th＝２．３５（Ｖ）
ＣＭ３３ ０．８部
Ｐ＝１１．３μｍ
【０１８７】
使用例８
３−ＨＢＢ（２ＣＦ３）−Ｆ ６．０％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−Ｈ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−ＨＢ−Ｏ２ １０．０％
３−ＨＨ−４ ５．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ３．０％
２−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−ＨＨＢ−１ ８．０％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ５．０％
３−ＨＨＢ−３ ４．０％
Ｔ_NI＝７８．５（℃）
η＝２０．６（ｍＰａ・s）
Δｎ＝０．０８７
Δε＝２．９
Ｖ_th＝２．９８（Ｖ）
ＣＮ ０．３部
Ｐ＝７６．４μｍ
【０１８８】
使用例９
３−ＨＣｈＢ（２ＣＦ３）−Ｆ １０．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ２．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ２．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ２．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
２−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２５．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １９．０％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−４ ５．０％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ ５．０％
Ｔ_NI＝８２．２（℃）
η＝３９．７（ｍＰａ・s）
Δｎ＝０．１２５
Δε＝６．６
Ｖ_th＝２．３２（Ｖ）
ＣＭ−４３Ｌ ０．２部
Ｐ＝７８．２μｍ
【０１８９】
【発明の効果】
本発明の液晶性化合物は極めて大きな負の誘電率異方性値と小さな光学異方性値を同時に有する。また、他の液晶材料との相溶性においても良好な特性を示す。従って、本発明の液晶性化合物を液晶組成物の成分として用いることにより、低いしきい値電圧と小さな光学異方性値を示す液晶組成物が実現できる。更に、これを用いて優れた液晶表示素子を提供することができる。
また、本発明の化合物はＩＰＳ方式およびＶＡ方式用のみならずＥＣＢ（複屈折制御）およびＧＨ（ゲスト・ホスト）モード用の液晶組成物の成分としても好適に利用できる。また、ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）およびＡＭ（アクティブ・マトリックス）方式用の液晶組成物の成分としても好適に利用できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a novel liquid crystal compound and a liquid crystal composition. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal compound having a 2,3,4-substituted phenyl group as a terminal group, a liquid crystal composition containing this compound, and this liquid crystal composition. The present invention relates to a liquid crystal display element configured by using.
[0002]
[Prior art]
  A liquid crystal display element using a liquid crystal compound (in this application, the term liquid crystal compound is used as a general term for a compound that exhibits a liquid crystal phase and a compound that does not exhibit a liquid crystal phase but is useful as a component of a liquid crystal composition) Widely used in displays such as computers and televisions.
  Liquid crystal compositions are required to have a low driving voltage for the purpose of reducing power consumption and reducing leakage electromagnetic waves. The drive voltage (threshold voltage) is known to be a function of the dielectric anisotropy value and the elastic constant as shown in the following equation (MFLeslie, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 12, 57 (1970))
[0003]

(Where Vth is the threshold voltage, ε₀Is the dielectric constant of vacuum, K is the elastic constant, and Δε is the dielectric anisotropy value)
  That is, in order to lower the driving voltage, it is necessary to increase the dielectric anisotropy value and decrease the elastic constant. In general, it is difficult to adjust the value of the elastic constant of the liquid crystal compound, and measures for increasing the dielectric anisotropy value are taken exclusively for lowering the driving voltage. Therefore, a novel liquid crystalline compound having a large dielectric anisotropy value is desired.
[0004]
  By the way, the biggest problem of the conventional liquid crystal display elements is that the viewing angle is narrow. In recent years, various display methods have been proposed for the purpose of improvement. The in-plane switching (IPS) display element proposed in 1995 has a much wider viewing angle than conventional display elements (Liquid Crystal Panel 2A07 (1995), ASIA DISPLAY '95, 557 (1995) ASIA DISPLAY '95, 707 (1995)). Another feature of this method is that various liquid crystal compositions can be used regardless of whether the dielectric anisotropy value is positive or negative.
  In 1997, an attempt to utilize a vertical alignment (VA) cell was reported (SID97 DIGEST, 845 (1997)). Although this type of display element also has a much wider viewing angle than conventional display elements, one of the features of this system is that it uses a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy value.
  Against this background, a liquid crystal compound having a negative dielectric anisotropy value and a liquid crystal composition have been strongly demanded.
[0005]
  As a compound having a large negative dielectric anisotropy value and a relatively small optical anisotropy value, the following compound (13) is known (V. Reiffenrath et al., Liq. Cryst., 5 (1), 159 (1989)). This compound is reported to have a dielectric anisotropy value (Δε) of −4.1 and an optical anisotropy value (Δn) of 0.18.

  The compound (13) exhibited a large dielectric anisotropy value, but had a large optical anisotropy value and could not satisfy the required value for the IPS or VA mode.
[0006]
  According to Maier and Meier, dielectric anisotropy values and optical anisotropy values are considered to be functions of order parameters (W. Maier and G. Meier, Z. Naturf. (A),16262 (1961)). That is, if the order parameter is decreased, the optical anisotropy value can be decreased. However, a decrease in the order parameter leads to a significant decrease in the dielectric anisotropy value. The order parameter represents the degree of intermolecular interaction of liquid crystal molecules and is a value unique to the substance. For this reason, a novel compound having a specific property of reducing only the optical anisotropy value without causing a significant decrease in the dielectric anisotropy value has been desired.
[0007]
  Further, as a compound having a small optical anisotropy value, a compound (14) into which a cyano group is introduced is also known (R. Eidenschink et al., Angew. Chem., 96, 151 (1984)). This is a compound having both a large negative dielectric anisotropy value and a small optical anisotropy value. However, the chemical stability was extremely low, the specific resistance value and the voltage holding ratio were extremely low, and the IPS and VA mode liquid crystal compositions using the same had extremely low contrast. Therefore, this compound was unsuitable as a liquid crystal compound used in IPS and VA mode liquid crystal compositions.

[0008]
  In general, the phenomenon that the dielectric anisotropy value increases negatively when a fluorine atom is introduced into the side orientation of a phenylene group constituting the skeleton of a liquid crystal compound is well known to those skilled in the art. Further, a phenomenon in which the dielectric anisotropy value is positively increased by introducing a fluorine atom or the like into the major axis direction side of the phenylene group constituting the terminal skeleton of the liquid crystal compound is also well known to those skilled in the art. . By the way, in the development of liquid crystal compounds, compounds in which halogen atoms, difluoromethyl groups, trifluoromethyl groups or trifluoromethoxy groups are substituted simultaneously in both the long and short axis directions are considered to be related to the properties expected from conventional knowledge. In particular, there has been no knowledge of compounds aimed at negative dielectric anisotropy values, and the properties of these compounds have not been known at all.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  An object of the present invention is to provide a liquid crystalline compound having a negatively large dielectric anisotropy value and a small optical anisotropy value simultaneously in view of various properties required for the liquid crystal compound, and a liquid crystal containing the same. An object of the present invention is to provide a composition and a liquid crystal display device formed using the liquid crystal composition.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors introduced a halogen atom in the major axis direction of the phenylene group constituting the terminal skeleton of the liquid crystal compound, andTrifluoro in side orientationThe present inventors have found that the liquid crystalline compound represented by the general formula (1) into which a methyl group or a trifluoromethoxy group has been introduced has the desired characteristics, and completed the present invention.
[0011]
That is, the present invention provides [1]-[15].
[1] General formula (1)

(Wherein R₁Is a straight chain of 1 to 5 carbon atomsRepresents an alkyl group; ring B represents trans-cyclohexane-1,4-diyl, and ring C represents 1-cyclohexene1,4-diyl, 3-cyclohexene-1,4-diyl, trans-cyclohexane-1,4-diyl orRepresents 1,4-phenylene;Z ₂ Is a single bond, Z ₃ Is a single bond, -CH ₂ O-, -OCH ₂ -, -COO-Or -OCO-;n represents 0, m represents 1;X ₁ Is trifluoroRepresents a methyl group or a trifluoromethoxy group; X₂Represents a hydrogen atom or a fluorine atom; X₃Represents a fluorine atom).
[0012]
[2]In general formula (1), X ₂ Is a hydrogen atomThe liquid crystalline compound according to item [1].
[0013]
[3]In general formula (1), X ₂ ButThe liquid crystalline compound according to item [1], which is a fluorine atom.
[0014]
[4]In general formula (1), ring C is trans-cyclohexane-1,4-diyl, X ₂ Is a hydrogen atomThe liquid crystalline compound according to item [1].
[0015]
[5]In general formula (1), ring C is trans-cyclohexane-1,4-diyl, X ₂ Is a fluorine atomThe liquid crystalline compound according to item [1].
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[6] [1] to [5] A liquid crystal composition comprising at least one liquid crystalline compound according to item [2] and comprising at least two components.
[0021]
[7] [1] to [1] as the first component5And at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2), (3) or (4) as the second component. A liquid crystal composition characterized by that.

(Wherein R₂Represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and any non-adjacent methylene group in the alkyl group may be substituted with an oxygen atom or —CH═CH—. Any hydrogen atom therein may be replaced by a fluorine atom; Y₁Is a fluorine atom, a chlorine atom, -OCF_Three, -OCF₂H, -CF₂H, -CFH₂, -OCF₂CF₂H, -OCF₂CFHCF_ThreeOr -CF_ThreeL;₁And L₂Each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom;_FourAnd Z_FiveEach independently represents —CH₂CH₂-,-(CH₂)_Four-, -COO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH = CH- or a single bond; ring D is cyclohexane-1,4-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or a hydrogen atom on the ring is substituted with a fluorine atom Ring E represents cyclohexane-1,4-diyl, or 1,4-phenylene in which a hydrogen atom on the ring may be substituted with a fluorine atom. )
[0022]
[8] [1] to [1] as the first component5And at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (5) or (6) as the second component. Liquid crystal composition.

(Wherein R_ThreeAnd R_FourEach independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and any non-adjacent methylene group in the alkyl group may be substituted with —O— or —CH═CH—. Any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom; Y₂Represents —CN or —C≡C—CN; ring F represents trans-cyclohexane-1,4-diyl, 1,4-phenylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl or pyrimidine-2,5- Ring G represents cyclohexane-1,4-diyl, pyrimidine-2,5-diyl or 1,4-phenylene in which a hydrogen atom on the ring may be substituted with a fluorine atom; Ring H represents trans -Represents cyclohexane-1,4-diyl or 1,4-phenylene;₆Is -CH₂CH₂Represents-, -COO- or a single bond; L_Three, L_FourAnd L_FiveEach independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom; b, c and d each independently represents 0 or 1; )
[0023]
[9] [1] to [1] as the first component5And at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (10), (11) or (12) as the second component. A liquid crystal composition.

(Wherein R₇And R₈Each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and any non-adjacent methylene group in the alkyl group may be substituted with —O— or —CH═CH—. Any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom; ring L and ring M each independently represent trans-cyclohexane-1,4-diyl or 1,4-phenylene; L₆And L₇Each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom, but does not simultaneously represent a hydrogen atom;₉And Z_TenAre each independently -CH₂CH₂-, -COO- or a single bond is shown. )
[0024]
[10] [1] to [1] as the first component5And at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2), (3) or (4) as a second component. A liquid crystal composition comprising at least one compound selected from the compound group represented by the general formula (10), (11) or (12) as a third component.
[0025]
[11] [1] to [1] as the first component5And at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (7), (8) or (9) as the second component. A liquid crystal composition comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (10), (11) or (12) as a third component.

(Wherein R_FiveAnd R₆Each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and any non-adjacent methylene group in the alkyl group may be substituted with —O— or —CH═CH—. Ring I, Ring J and Ring K are each independently trans-cyclohexane-1,4-diyl, pyrimidine-2,5-diyl or a hydrogen atom on the ring may be substituted with a fluorine atom; Represents 4-phenylene; Z₇And Z₈Each independently represents —CH₂CH₂-, -C≡C-, -COO-, -CH = CH- or a single bond. )
[0026]
[12] [1] to [1] as the first component5And at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2), (3) or (4) as a second component. A liquid crystal composition comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (7), (8) or (9) as a third component.
[0027]
[13] [1] to [1] as the first component5And at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2), (3) or (4) as a second component. And at least one compound selected from the compound group represented by the general formula (5) or (6) as the third component, and the general formulas (7), (8) as the fourth component. Or a liquid crystal composition comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by (9).
[0028]
[14][6] to [13]The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 3, further containing one or more optically active compounds.
[0029]
[15][6] to [14]A liquid crystal display element comprising the liquid crystal composition according to any one of the items.
[0030]
  Among the liquid crystal compounds represented by the general formula (1), compounds exhibiting particularly preferable characteristicsIs shown below.
[0031]
[0032]
[0033]
[0034]

(1-35) and (1-36) are reference examples.
[0035]

(1-45) to (1-50) are reference examples.
[0036]

(1-51), (1-52) and (1-57) to (1-60) are reference examples.
[0037]
[0038]
  In the general formula (1), R₁IsStraight chain of 1 to 5 carbon atomsIt is an alkyl group. R₁ButIs an alkyl groupCompound is chemically stableAnd has a low viscosity.When used in an IPS or VA display element, high chemical stability and a small optical anisotropy value are required.₁ButIs an alkyl groupThe compound is optimal.
[0039]
  In the general formula (1), Z₂Is a single bond and Z₃Is a single bond, -CH₂CH₂-, -CH₂O-,-OCH ₂ -, -COO-Or -OCO-.Z ₃ Is a single bondOr -CH₂CH₂When it is-, it exhibits low viscosity and a nematic phase over a wide temperature range.
[0040]
  X ₁ Is trifluoroWhen it is a methyl group or a trifluoromethoxy group, the compound exhibits low viscosity when it is a trifluoromethoxy group, and when it is a trifluoromethyl group, the compound exhibits a larger negative dielectric anisotropy value. X₂Represents a hydrogen atom or a fluorine atom, but X₂A compound in which is a fluorine atom exhibits a larger negative dielectric anisotropy value. X₃Is a fluorine atom.
[0041]
  Ring B is trans-Cyclohexane-1,4-It is a diyl. Ring C is trans-Cyclohexane-1,4-diyl, 1-cyclohexene-1,4-diyl, 3-cyclohexene-1,4-Jil or1,4-phenylene, but trans-cyclohexane-1,4-diyl is the best for obtaining low viscosity compoundsis there.
[0042]
  The compound of the present invention represented by the general formula (1) can be produced by appropriately combining known organic synthetic chemical techniques. Known organic chemical methods can be known by referring to Organic Synthesis (John Wiley & Sons), Organic Reactions (John Wiley & Sons), New Experimental Chemistry Course (Maruzen Co., Ltd.) or the like. Typical examples are shown below.
  In the general formula (1), Z₂A compound in which is a single bond and ring C is phenylene can be produced, for example, by the following method. That is, n- or sec-butyllithium is allowed to act on the halogenated benzene derivative (15), and then trialkylborate is allowed to act to produce the phenylboric acid derivative (16). In the presence of a catalyst, the halogenated benzene derivative (17) is allowed to act on (16) to produce a compound represented by the general formula (1) by a cross-coupling reaction. The catalyst used is preferably a Pd or Ni-based catalyst, but any catalyst may be used as long as this reaction is smoothly advanced.
Alternatively, the halogenated benzene derivative (15) can be converted into an organozinc compound and then reacted with the halogenated benzene derivative (17) in the presence of a catalyst to produce a compound represented by the general formula (1). The catalyst used is preferably a Pd or Ni-based catalyst, but any catalyst may be used as long as this reaction is smoothly advanced.
[0043]

(Wherein R₁, Ring A, ring B, n, m, Z₁, Z₂, X₁, X₂, X_ThreeRepresents the same meaning as described above, and ring C represents 1,4-phenylene in which a hydrogen atom on the ring may be replaced by a halogen atom, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group, X represents a Br or I atom, R ′ Represents an alkyl group. )
  As the halogenated benzene derivative (17), for example, 2-trifluoromethyl-4-fluorobromobenzene can be easily obtained as a commercial product, and X₁Is a difluoromethyl group, X₁Can be easily obtained by performing fluorination with DAST (diethylaminosulfur trifluoride) using a compound having a formyl group as a precursor.
[0044]
  X₁A halogenated benzene derivative (17a) in which is a trifluoromethoxy group, the precursor X₂2-fluorophenol derivative (18) in which is a hydrogen atom is converted to commercially available 2 ′-(trifluoromethoxy) -biphenyl-2-diazonium hexafluoroantimonate (Toshimi Ishihara et al., 20th Fluorine Chemistry Conference (1996) ), Proceedings, p.129-130). X₂When is a fluorine atom, the 2,3-difluorophenol derivative (18) may be converted to trifluoromethyl ether by the same method.
[0045]

(Where X₁, X₂And X_ThreeRepresents the same meaning as described above. )
[0046]
  X₁Is a trifluoromethyl group and X₂In the presence of copper iodide in dimethylformamide according to the method of Qing-Yun Chen (J. Chem. Soc. Chem. Commun., (1989), 709), Methyl fluorosulfonyl difluoroacetate is allowed to act on 3-difluorobromobenzene (19) to give 2,3-difluorobenzotrifluoride, which can be further produced by a bromination reaction on a general aromatic ring.
[0047]

[0048]
  In the general formula (1), Z₂Is a single bond or -CH₂CH₂A compound in which Ring C is trans-cyclohexylene-1,4-diyl can be produced, for example, by the following method. That is, such a compound is produced by allowing a Grignard reagent prepared from a halogenated benzene derivative (17) to act on a cyclohexanone derivative (20) or an aldehyde derivative (21), followed by a dehydration reaction and then a hydrogenation reaction. can do.

(Wherein R₁, Ring A, ring B, n, m, Z₁, Z₂, X₁, X₂And X_ThreeRepresents the same meaning as described above. )
[0049]
  In the general formula (1), Z_ThreeThe compound wherein is —COO— can be produced by reacting the carboxylic acid derivative (22) with thionyl chloride to give an acid chloride form, and then allowing the phenol derivative (23) to act in the presence of a base.

(Wherein R₁, Ring A, ring B, ring C, n, m, Z₁, Z₂, X₁, X₂And X_ThreeRepresents the same meaning as described above. )
[0050]
  The phenol derivative (23) is prepared by reacting trialkylborate with a Grignard reagent prepared from the halogenated benzene derivative (17) according to the method of RLKidwell et al. (Org. Synth., V, 918 (1973)). Thus, a boric acid ester derivative is obtained and then peracetic acid is allowed to act.

(Wherein R 'has the same meaning as described above.)
[0051]
  In general formula (1), ring C is trans-cyclohexane-1,4-diyl and Z_ThreeA compound in which is a methyleneoxy group can be preferably produced by the following method. That is, such a compound is obtained by methylating the carboxylic acid derivative (22) in methanol in the presence of an acid catalyst such as sulfuric acid, and then using the reducing agent typified by lithium aluminum hydride. Reduce to alcohol derivative. Hydrobromic acid is allowed to act on the obtained alcohol derivative to obtain a bromine derivative (24), which can be obtained by etherification in the presence of the above-mentioned (23) and a base such as sodium hydride.
[0052]

(Wherein R₁, Ring A, ring B, ring C, n, m, Z₁, Z₂, X₁, X₂And X_ThreeRepresents the same meaning as described above. )
[0053]
[0054]
  The liquid crystalline compound of the present invention thus obtained exhibits a large negative dielectric anisotropy value, so that the liquid crystal display element can be driven at a low voltage.
  In addition, the liquid crystalline compound of the present invention is physically and chemically sufficiently stable under conditions in which a liquid crystal display element is normally used, easily mixed with various liquid crystal materials, and has an excellent phase even at low temperatures. Since it has solubility, it is extremely excellent as a constituent of a nematic liquid crystal composition.
  These compounds have a relatively small optical anisotropy value at the same time as a large negative dielectric anisotropy value, and are particularly preferably used as components of liquid crystal compositions for IPS mode and VA mode. Can do.
[0055]
  Hereinafter, the liquid crystal composition of the present invention will be described.
  The liquid crystal composition of the present invention contains at least one compound represented by the general formula (1) at a ratio of 0.1 to 99.9% by weight, and thereby exhibits excellent characteristics. Can do.
  The liquid crystal composition of the present invention includes a compound represented by any one of the general formulas (2) to (12) in addition to the first component containing at least one compound represented by the general formula (1). It is preferable to mix a compound arbitrarily selected from the group according to the purpose of the liquid crystal composition.
  Preferred examples of the compound represented by the general formula (2), (3) or (4) used in the liquid crystal composition of the present invention include the following compounds.
[0056]

[0057]

[0058]

[0059]

[0060]

[0061]

[0062]

[0063]

[0064]

[0065]
  The compound represented by the general formula (2), (3) or (4) is a compound having a positive dielectric anisotropy value, and has excellent thermal stability and chemical stability. It is an indispensable compound when preparing a liquid crystal composition for TFT (AM-LCD) having high reliability such as high voltage holding ratio and large specific resistance value.
  The amount of the compound represented by the above general formula is arbitrary in the range of 0.1 to 99.9% by weight with respect to the total weight of the liquid crystal composition when preparing a liquid crystal composition for TFT, 10 to 97% by weight, more preferably 40 to 95% by weight is suitable. Moreover, you may further contain the compound represented by General formula (7), (8) or (9) for the purpose of viscosity adjustment.
[0066]
  Preferred examples of the compound represented by the general formula (5) or (6) of the present invention include the following compounds.
[0067]

[0068]

[0069]

[0070]

[0071]

(Wherein R_Three, Y₂And R_FourIndicates the same meaning as above)
[0072]
  The compound represented by the general formula (5) or (6) has a positive dielectric anisotropy value and a large value, and is used particularly for the purpose of reducing the threshold voltage of the liquid crystal composition. It is also used for the purpose of expanding the nematic range such as increasing the clearing point or adjusting the optical anisotropy value. Furthermore, it is also used for the purpose of improving the steepness of the voltage-transmittance curve (VT curve) of the liquid crystal composition for STN display system or TN display system.
[0073]
  The compound represented by the general formula (5) or (6) is an indispensable compound particularly when preparing a liquid crystal composition for STN display mode and TN display mode. Increasing the amount of these compounds used decreases the threshold voltage of the liquid crystal composition and increases the viscosity. Therefore, as long as the viscosity of the liquid crystal composition satisfies the required characteristics, it is advantageous to use a large amount because it can be driven at a low voltage. The range of the amount used is 0.1 to 99.9% by weight in the case of preparing a liquid crystal composition for STN display method or TN display method, preferably 10 to 97% by weight, more preferably 40%. ~ 95 wt%. At this time, the compound represented by the general formula (2), (3) or (4) can be used at the same time, but in this case, the liquid crystal is compared with the compound represented by the general formula (5) or (6). Since the effect of reducing the threshold voltage of the composition is small, the amount of the compound represented by the general formula (2), (3) or (4) is preferably 50% by weight or less.
[0074]
  Preferred examples of the compound represented by the general formula (7), (8) or (9) of the present invention include the following compounds.
[0075]

[0076]

[0077]

[0078]

(Wherein R_FiveAnd R₆Indicates the same meaning as above)
[0079]
  The compound represented by the general formula (7), (8) or (9) has a small absolute value of dielectric anisotropy and is close to neutrality. The compound represented by the general formula (7) is mainly used for the purpose of adjusting the viscosity or adjusting the optical anisotropy value. The compound represented by the general formula (8) or (9) is used for the purpose of expanding the nematic range such as increasing the clearing point or adjusting the optical anisotropy value.
When the amount of the compound represented by the general formula (7), (8) or (9) is increased, the threshold voltage of the liquid crystal composition is increased and the viscosity is decreased. Therefore, as long as the required value of the threshold voltage of the liquid crystal composition is satisfied, it is desirable to use a large amount. The amount used is 40% by weight or less, more preferably 35% by weight or less in the case of preparing a liquid crystal composition for TFT. Moreover, when preparing the liquid crystal composition for STN display system or TN display system, it is 70 weight% or less, More preferably, it is 60 weight% or less.
[0080]
  Preferred examples of the compound represented by the general formula (10), (11) or (12) of the present invention include the following compounds.
[0081]

(Wherein R₇And R₈Indicates the same meaning as above)
[0082]
  The compound represented by the general formula (10), (11) or (12) is a compound having a negative dielectric anisotropy value. Since the compound represented by the general formula (10) is a bicyclic compound, it is mainly used for the purpose of adjusting the threshold voltage, adjusting the viscosity, or adjusting the optical anisotropy value. The compound represented by the general formula (11) is used for the purpose of expanding the nematic range such as increasing the clearing point or adjusting the optical anisotropy value. The compound represented by the general formula (12) is used not only for the purpose of expanding the nematic range but also for the purpose of reducing the threshold voltage and the value of the optical anisotropy.
[0083]
  Since the compound represented by the general formula (10), (11) or (12) is mainly used in an N-type (dielectric anisotropy value Δε negative) composition, increasing the amount of the liquid crystal composition The threshold voltage of the object decreases and the viscosity increases. Therefore, these compounds are desirably used in a small amount as long as the threshold voltage requirement of the liquid crystal composition is satisfied. However, since the absolute value of the dielectric anisotropy value is 5 or less, if the amount of these compounds used is less than 40% by weight, low voltage driving may not be possible. The amount used is preferably 40% by weight or more when preparing a liquid crystal composition for an N-type TFT, but is preferably 50 to 95% by weight.
In addition, for the purpose of controlling the elastic constant and controlling the voltage-transmittance curve (VT curve) of the liquid crystal composition, the compound represented by the general formula (10), (11) or (12) is P-type. In some cases, it is mixed with a compound (a dielectric anisotropy value Δε is positive). In this case, the amount of the general formula (10), (11) or (12) used is preferably 30% by weight or less.
[0084]
  In addition, in the liquid crystal composition of the present invention, except for special cases such as OCB (Optically Compensated Birefringence) mode liquid crystal composition, the necessary twist angle is usually adjusted by inducing the helical structure of the liquid crystal composition, and the reverse In order to prevent reverse twist, an optically active compound is added. In the present invention, any known optically active compound may be used as long as it is used for such a purpose, but the following optically active compounds can be preferably used.
[0085]

[0086]
  In the liquid crystal composition of the present invention, these optically active compounds are usually added to adjust the pitch length of the twist. The twist pitch length is preferably adjusted in the range of 40 to 200 μm in the case of a liquid crystal composition for TFT and TN. If it is the liquid crystal composition for STN, it is preferable to adjust to the range of 6-20 micrometers. In the case of a bistable TN (Bistable TN) mode, it is preferable to adjust the range to 1.5 to 4 μm. Further, two or more optically active compounds may be added for the purpose of adjusting the temperature dependence of the pitch length.
[0087]
  In preparing the liquid crystal composition, generally, various components are dissolved in each other at a high temperature, but the liquid crystal composition of the present invention is also prepared by a conventional method. In addition, the liquid crystal composition of the present invention has a guest host (GH) mode by adding a dichroic dye such as merocyanine, styryl, azo, azomethine, azoxy, quinophthalone, anthraquinone, and tetrazine. It can also be used as a liquid crystal composition.
  Alternatively, a liquid crystal composition for a liquid crystal display element (NCAP) produced by encapsulating nematic liquid crystal or a polymer represented by a polymer network liquid crystal display element (PNLCD) in which a three-dimensional network polymer is produced in the liquid crystal It can also be used as a liquid crystal composition for a dispersive liquid crystal display element (PDLCD).
In addition, it can be used as a liquid crystal composition for birefringence control (ECB) mode and dynamic scattering (DS) mode.
[0088]
【Example】
  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and use examples.
Example 1
  2'-trifluoromethyl-4'-fluoro-4- (trans-4-propylcyclohexyl) biphenyl [in the general formula (1), R₁Is a propyl group, n = 0, m = 1, ring B is trans-cyclohexane-1,4-diyl, ring C is 1,4-phenylene, Z₂And Z_ThreeAre single bonds, X₁Is a trifluoromethyl group, X₂Is a hydrogen atom, X_ThreeOf Compound No. 1 wherein is a Fluorine Atom]
[0089]
  In a 100 ml-necked flask under a nitrogen stream, 40 ml of dimethoxyethane, 5 ml of water, 2.43 g (0.01 mol) of 2-trifluoromethyl-4-fluorobromobenzene, 4- (trans-4-propylcyclohexyl) phenylboro 2.45 g (0.01 mol) of acid, 0.33 g (0.0003 mol) of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0), and 5.30 g (0.05 mol) of sodium carbonate were mixed and heated under reflux for 8 hours. . After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 100 ml of water and extracted three times using 100 ml of toluene. The obtained extracted layer was washed 3 times with 100 ml of each of saturated saline, dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. The concentrate was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: toluene), and 2.3 g (0.0063 mol) of 4′-fluoro-2′-trifluoromethyl-4- (trans-4-propylcyclohexyl) biphenyl. Got.
[0090]
¹H-NMR (CDCl_Three) Δ: 7.73-7.70 (q, 1H), 7.25 (s, 4H), 7.13-7.09 (dt, 1H), 7.05-7.03 (dd, 1H) 2.54-2.48 (tt, 1H), 1.52-1.43 (dddd, 2H), 1.36-1.19 (m, 10H), 1.10-1.02 (dddd, 2H), 0.91-0.89 (t, 3H)
The obtained compound was liquid at room temperature. When this compound was dissolved in a liquid crystal composition having a known dielectric anisotropy value and the dielectric anisotropy value was determined by extrapolation, it was Δε = −1.07. In the following examples, the dielectric anisotropy value was obtained in the same manner.
[0091]
Example 2
  2-trifluoromethyl-4-fluoro- (4- (trans-4-propylcyclohexyl) -1-cyclohexenyl) benzene [in the general formula (1), R₁Is a propyl group, n = 0, m = 1, ring B is trans-cyclohexane-1,4-diyl, ring C is 1-cyclohexene-1,4-diyl, Z₂And Z_ThreeAre single bonds, X₁Is a trifluoromethyl group, X₂Is a hydrogen atom, X_ThreeOf Compound No. 451 wherein is a Fluorine Atom]
[0092]
First step
  Under a nitrogen stream, a mixture of 4.4 g (0.18 mol) of magnesium and 50 ml of tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF) in a 1 L-three-necked flask was added.
A solution of 36.5 g (0.15 mol) of 2-trifluoromethyl-4-fluorobromobenzene in 100 ml of THF was gradually added dropwise at 60 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. Next, a solution of 33.4 g (0.15 mol) of 4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexanone in 50 ml of THF was gradually added dropwise to this reaction solution at 60 ° C., and the mixture was further stirred at the same temperature for 2 hours. After the reaction solution was allowed to cool to room temperature, 300 ml of a saturated aqueous ammonium chloride solution was gradually added. The salt deposited here was separated using celite, and the target product was extracted from the obtained filtrate using 1 L of ethyl acetate. The obtained extracted layer was washed three times with 200 ml each of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and three times with 200 ml each of saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, and concentrated.
The concentrate was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: toluene), and 13.1 g of 2-trifluoromethyl-4-fluoro- (1-hydroxy-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) benzene. (0.034 mol) was obtained.
[0093]
Second step
  2-trifluoromethyl-4-fluoro- (1-hydroxy-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) obtained in the first stage using a 500 ml eggplant type flask equipped with a drain tube and a reflux condenser. ) 13.1 g (0.034 mol) of benzene was dissolved in 200 ml of toluene, 1.3 g (10 wt.%) Of paratoluenesulfonic acid monohydrate was added, and the mixture was heated to reflux for 3 hours. After completion of the reaction, 100 ml of toluene was added, and the extracted layer was washed 3 times with 200 ml of water, 3 times with 200 ml of saturated aqueous sodium hydrogencarbonate solution and 3 times with 100 ml of saturated saline solution, and then dried over anhydrous magnesium sulfate. And concentrated. The resulting concentrate was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: n-heptane) to give 2-trifluoromethyl-4-fluoro- (4- (trans-4-propylcyclohexyl) -1-cyclohexenyl). 9.7 g (0.027 mol) of benzene was obtained.
[0094]
¹H-NMR (CDCl_Three) Δ: 7.61-7.58 (q, 1H), 7.25 (s, 4H), 7.01-6.97 (dt, 1H), 6.91-6.89 (dd, 1H) 5.59-5.58 (t, 1H), 2.6-2.17 (m, 1H), 1.89-1.82 (m, 7H), 1.81-1.57 (m, 2H), 1.41-1.23 (m, 10H), 1.17-1.14 (dddd, 2H), 0.89-0.86 (t, 3H)
The obtained compound was liquid at room temperature. The dielectric anisotropy value of this compound was Δε = −4.89.
[0095]
Example 3
  2-trifluoromethyl-4-fluoro- (trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) benzene [in the general formula (1), R₁Is a propyl group, n = 0, m = 1, ring B and ring C are both trans-cyclohexane-1,4-diyl, Z₂And Z_ThreeIs a single bond, X₁Is a trifluoromethyl group, X₂Is a hydrogen atom, X_ThreeOf Compound No. 211 wherein is a Fluorine Atom]
[0096]
  In a 500 ml eggplant-shaped flask, 9.7 g of 2-trifluoromethyl-4-fluoro- (4- (trans-4-propylcyclohexyl) -1-cyclohexenyl) benzene obtained in the second step of Example 2 was added. 027 mol), 200 ml of Solmix and 100 ml of toluene were added, 2.9 g (30 wt.%) Of Raney nickel catalyst (NDT-90 manufactured by Kawaken Fine Chemicals) was added, and the mixture was stirred for 14 days under a hydrogen pressure of 1-10 atm. The catalyst was separated from the reaction solution, and the obtained filtrate was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. The obtained concentrate was purified by high performance liquid chromatography (elution solvent: ethanol), and 2-trifluoromethyl-4-fluoro- (trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) benzene2. 3 g (0.0063 mol) was obtained.
[0097]
¹H-NMR (CDCl_Three) Δ: 7.61-7.58 (q, 1H), 7.25 (s, 4H), 7.01-6.97 (dt, 1H), 6.91-6.89 (dd, 1H) 2.44-2.36 (tt, 1H), 2.6-2.17 (m, 1H), 1.89-1.82 (m, 9H), 1.81-1.57 (m, 2H), 1.41-1.23 (m, 10H), 1.17-1.14 (dddd, 2H), 0.89-0.86 (t, 3H)
[0098]
Example 4
  2-trifluoromethyl-4-fluorophenyl trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexanecarboxylate [in the general formula (1), R₁Is a propyl group, n = 0, m = 1, ring B and ring C are both cyclohexane-1,4-diyl, Z₂Is a single bond, Z_Three-COO-, X₁Is a trifluoromethyl group, X₂Is a hydrogen atom, X_ThreeOf Compound No. 241] in which is a fluorine atom
[0099]
First step
  Under a nitrogen stream, a solution of 4.4 g (0.18 mol) of magnesium and 50 ml of THF in a 1 L three-necked flask was mixed with a solution of 36.5 g (0.15 mol) of 2-trifluoromethyl-4-fluorobromobenzene in 100 ml of THF at 60 ° C. Was gradually added dropwise. After completion of dropping, the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. Next, 78 g (0.75 mol) of trimethyl borate was gradually added dropwise, and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour after completion of the addition. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 300 ml of water and extracted three times with 200 ml of diethyl ether. The obtained extracted layer was washed with 300 ml of water three times and dried over anhydrous magnesium sulfate. This was concentrated to obtain 30.3 g (0.0144 mol) of 2-trifluoromethyl-4-fluorophenylboric acid.
[0100]
Second step
  30.3 g (0.0144 mol) of 2-trifluoromethyl-4-fluorophenylboric acid obtained in the first step was put into a 500 ml eggplant type flask, dissolved in 500 ml of THF, and 30% peroxidation was performed at room temperature while stirring. 150 g (1.5 mol) of hydrogen water was gradually added. After completion of dropping, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. Thereafter, the reaction solution was concentrated, and the target product was extracted with 600 ml of diethyl ether from the mixture obtained by adding 300 ml of water. The obtained extracted layer was washed with 300 ml of water three times, dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: n-heptane: ethyl acetate = 4: 1) to obtain 15.56 g (0.0864 mol) of 2-trifluoromethyl-4-fluorophenol. It was.
[0101]
Third step
  25.2 g (0.01 mol) of trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexanecarboxylic acid was placed in a 200 ml eggplant type flask, and 50 ml of thionyl chloride was gradually added at 0 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and then thionyl chloride was distilled off under reduced pressure. Furthermore, the operation of adding 50 ml of toluene to the reaction solution and distilling it under reduced pressure was performed twice, and thionyl chloride was completely removed by azeotropy with toluene. Next, 100 ml of toluene and 10 ml of pyridine were added as solvents, 15.56 g (0.0864 mol) of 2-trifluoromethyl-4-fluorophenol obtained in the second step was added, and the mixture was heated to reflux for 3 hours. After completion of the reaction, 300 ml of toluene was added, and the mixture was washed 3 times with 300 ml of saturated saline. The toluene solution was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. The resulting concentrate was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: toluene), and the target product 2-trifluoromethyl-4-fluorophenyl = trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexanecarboxy. 23.2 g (0.056 mol) of lat were obtained. The obtained compound was liquid at room temperature.
[0102]
Example 5
  2-trifluoromethyl-4-fluoro- (trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) methyloxybenzene [in the general formula (1), R₁Is a propyl group, n = 0, m = 1, ring B and ring C are both trans-cyclohexane-1,4-diyl, Z₂Is a single bond, Z_ThreeIs -CH₂O-, X₁Is a trifluoromethyl group, X₂Is a hydrogen atom, X_ThreeOf Compound No. 227] in which is a fluorine atom.
[0103]
  9.0 g (0.05 mol) of 2-trifluoromethyl-4-fluorophenol obtained in the second step of Example 4 and 15.05 g of trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) methyl bromide ( 0.05 mol) was placed in a 500 ml three-necked flask, dissolved in 200 ml of dimethylformamide, 13.8 g (0.1 mol) of potassium carbonate was added, and the mixture was heated to reflux for 6 hours. The target product was extracted from 600 ml of ethyl acetate from a mixture obtained by adding 200 ml of water to the resulting reaction solution. The obtained extracted layer was washed three times with 200 ml of each of saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: n-heptane) to give 2-trifluoromethyl-4-fluoro- (trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) methyloxy. 15.2 g (0.038 mol) of benzene was obtained.
The melting point of the obtained compound was 75.2 ° C. In addition, the dielectric anisotropy value of this compound was Δε = −1.38.
[0104]
Example 6
  2-trifluoromethoxy-3,4-difluoro- (trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) -1-cyclohexenyl) benzene [in the general formula (1), R₁Is a propyl group, n = 0, m = 1, ring B is trans-cyclohexane-1,4-diyl, ring C is 1-cyclohexene-1,4-diyl, Z₂And Z_ThreeAre single bonds, X₁Is a trifluoromethoxy group, X₂And X_ThreeOf Compound No. 463] in which is a fluorine atom.
[0105]
First step
  Using a 1 L-three-neck flask, 26.0 g (0.2 mol) of 2,3-difluorophenol, 31.22 g (0.22 mol) of methyl iodide, 200 ml of carbon disulfide and 6.79 g of n-tetrabutylammonium sulfoxide. (0.22 mol) was mixed. To this mixed solution, a solution of 200 g (5 mol) of sodium hydroxide in 200 ml of water was gradually added while cooling with ice so as to keep the temperature at 25 ° C. or lower. It stirred at the same temperature for 2 hours after completion | finish of dripping. Thereafter, the contents were put into 1 L of ice water, and extraction operation was performed three times with 300 ml of diethyl ether. The obtained extract layer was washed with 200 ml each of saturated saline three times, dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated to 24.67 g (0.112 mol) of crude 2,3-difluorophenylmethylxanthate. Got.
[0106]
Second step
  DBH (8.53 g (0.3 mol) of 1,3-dibromo-5,5-dimethylhydantoin was placed in a 1 L three-necked flask and dissolved in 500 ml of methylene chloride. The reaction solution was -78 ° C with dry ice-acetone. Then, 230 ml of HF-pyridine (HF 70%) was gradually added, and 22.0 g (0.1 mol) of crude 2,3-difluorophenylmethylxanthate obtained in the first step was gradually added. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was raised to 0 ° C. and stirred for 2 hours at the same temperature, and after completion of the reaction, the content was poured into 1 L of ice water, and 2N-sodium hydroxide aqueous solution was adjusted to pH 9. The reaction mixture was extracted 3 times with 200 ml of methylene chloride, and the resulting extract layer was washed with 200 ml of saturated brine. The extract was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated, and the resulting concentrate was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: n-heptane) and further subjected to preparative high speed. Purification by liquid chromatography (elution solvent: methanol) yielded 14.4 g (0.052 mol) of 2-trifluoromethoxy-3,4-difluorobromobenzene.
[0107]
Third step
  Under a nitrogen stream, 13.9 g (0.003 mol) of 2-trifluoromethoxy-3,4-difluorobromobenzene obtained in the second stage with respect to 1.22 g (0.06 mol) of magnesium and 50 ml of THF in a 300 ml three-necked flask. (05 mol) in 30 ml of THF was gradually added dropwise at 60 ° C., and after completion of the addition, the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. Subsequently, a solution of 11.12 g (0.05 mol) of 4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexanone in 50 ml of THF was gradually added dropwise to this reaction solution at 60 ° C. After the completion of the addition, the mixture was further stirred at the same temperature for 2 hours. . After the reaction solution was allowed to cool to room temperature, 200 ml of a saturated aqueous ammonium chloride solution was gradually added. The salt deposited here was separated using celite, and the target product was extracted from the obtained filtrate using 1 L of ethyl acetate. The obtained extract layer was washed three times with 200 ml each of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and three times with 200 ml saturated brine each time, dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: toluene), and 2-trifluoromethoxy-3,4-difluoro- (1-hydroxy-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl). 7.56 g (0.018 mol) of benzene was obtained.
[0108]
4th process
  A 300 ml eggplant type flask was equipped with a drain tube and reflux condenser, and 2-trifluoromethoxy-3,4-difluoro- (1-hydroxy-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) obtained in the third step. ) 7.56 g (0.018 mol) of benzene was dissolved in 150 ml of toluene, 0.76 g (10 wt.%) Of paratoluenesulfonic acid monohydrate was added, and the mixture was heated under reflux for 3 hours. After completion of the reaction, the target product was extracted from the reaction solution using 100 ml of toluene. The obtained extracted layer was washed with 200 ml of water three times, each with 200 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution three times with each 100 ml of saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: n-heptane) to give 2-trifluoromethoxy-3,4-difluoro- (4- (trans-4-propylcyclohexyl) -1-cyclo. 4.8 g (0.0123 mol) of hexenyl) benzene were obtained. The obtained compound was liquid at room temperature.
[0109]
Example 7
  2-trifluoromethoxy-3,4-difluoro- (trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) benzene [in the general formula (1), R₁Is a propyl group, n = 0, m = 1, ring B and ring C are both trans-cyclohexane-1,4-diyl, Z₂And Z_ThreeAre single bonds, X₁Is a trifluoromethoxy group, X₂And X_ThreeOf Compound No. 255, wherein is a fluorine atom]
[0110]
  In a 500 ml eggplant type flask, 2-trifluoromethoxy-3,4-difluoro- (4- (trans-4-propylcyclohexyl) -1-cyclohexenyl) benzene obtained in the fourth step of Example 6 was used. 8 g (0.0123 mol), Solmix 200 ml, toluene 100 ml and Raney nickel catalyst (NDT-90 manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) 1.43 g (30 wt.%) Were added and stirred for 14 days under a hydrogen pressure of 1-10 atm. The catalyst was separated from the reaction solution, and the filtrate was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. The obtained concentrate was purified by high performance liquid chromatography (elution solvent: ethanol), and 2-trifluoromethoxy-3,4-difluoro- (trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) benzene 1 .16 g (0.0031 mol) was obtained. The obtained compound was liquid at room temperature.
  Similarly,Shown belowSynthesizing compoundsit can.
[0111]

The compounds of numbers 5 to 10 are reference examples.
[0112]

The compounds of Nos. 11-16, 19 and 20 are reference examples.
[0113]

Compounds numbered 25-30 are reference examples.
[0114]
[0115]
[0116]
[0117]
[0118]
[0119]

Compounds numbered 85-90 are reference examples.
[0120]

Compounds numbered 95-100 are reference examples.
[0121]
[0122]

The compounds of Nos. 113 to 120 are reference examples.
[0123]
[0124]

The compound of No. 134 is a reference example.
[0125]

Compounds numbered 145 to 147 are reference examples.
[0126]

The compound of No. 160 is a reference example.
[0127]

Compounds numbered 165 to 167 are reference examples.
[0128]
[0129]
[0130]
[0131]
[0132]

The compound of No. 213 is a reference example.
[0133]

Compounds numbered 223-226 are reference examples.
[0134]

Compounds numbered 233-236 are reference examples.
[0135]

[0136]

The compound of number 260 is a reference example.
[0137]

The compounds of numbers 263 to 266 are reference examples.
[0138]

The compounds numbered 272 to 276 are reference examples.
[0139]

[0140]
[0141]
[0142]
[0143]
[0144]
[0145]
[0146]
[0147]
[0148]
[0149]
[0150]
[0151]
[0152]
[0153]
[0154]

Compounds numbered 435-440 are reference examples.
[0155]

Compounds with numbers 445 to 450 are reference examples.
[0156]

Compounds numbered 455-460 are reference examples.
[0157]

Compounds numbered 465-470 are reference examples.
[0158]
[0159]
[0160]
[0161]
[0162]
[0163]
[0164]
[0165]
[0166]
[0167]
[0168]
[0169]
[0170]
[0171]
[0172]
[0173]
[0174]
[0175]
[0176]
[0177]
[0178]
  As the nematic liquid crystal composition containing the liquid crystalline compound of the present invention thus prepared, composition examples (Use Examples 1 to 9) as shown below can be shown.
  However, the compounds in the composition examples are abbreviated according to the conventions shown in Table 1. In the examples of use, unless otherwise specified, “%” indicates “% by weight”, and “parts” indicates “parts by weight” of the optically active compound with respect to 100 parts by weight of the liquid crystal composition. T_NIIndicates the temperature of transition from nematic to melting point.
  Viscosity (η) is measured at 20.0 ° C., optical anisotropy value (Δn), dielectric anisotropy value (Δε), threshold voltage (V_th) And twist pitch (P) were measured at 25.0 ° C., respectively.
  All Δε was measured by preparing a liquid crystal display element. That is, for each of the obtained liquid crystal compositions, a cell in which the liquid crystal composition is homeotropically aligned and a cell in which the liquid crystal composition is homogeneously aligned are prepared, and from each of them, the dielectric constant in the direction of the symmetric axis and the dielectric constant in the direction perpendicular to the symmetric axis. Was obtained by measuring.
[0179]

[0180]
Example 1
5-HBB (2CF3) -F 14.0%
3-HEB-O4 28.0%
4-HEB-O2 20.0%
5-HEB-O1 20.0%
3-HEB-O2 18.0%
    T_NI= 54.7 (° C)
      η = 25.5 (mPa · s)
    Δn = 0.082
[0181]
Example 2
3-HH1OB (2CF3) -F 4.0%
3-HH-2 5.0%
3-HH-4 6.0%
3-HH-O3 5.0%
5-HH-O1 4.0%
3-HB (2F, 3F) -O2 12.0%
5-HB (2F, 3F) -O2 11.0%
3-HHB (2F, 3F) -O2 14.0%
5-HHB (2F, 3F) -O2 15.0%
3-HHB (2F, 3F) -2 24.0%
    T_NI= 85.1 (° C)
    Δn = 0.082
    Δε = −4.1
[0182]
Example 3
3-HChB (2CF3) -F 5.0%
3-HH-4 5.0%
3-HH-5 5.0%
3-HH-O1 6.0%
3-HH-O3 6.0%
3-HB-O1 5.0%
3-HB (2F, 3F) -O2 10.0%
5-HB (2F, 3F) -O2 10.0%
3-HHB (2F, 3F) -O2 12.0%
5-HHB (2F, 3F) -O2 13.0%
3-HHB (2F, 3F) -2 4.0%
2-HHB (2F, 3F) -1 4.0%
3-HHEH-3 5.0%
3-HHEH-5 5.0%
4-HHEH-3 5.0%
T_NI= 82.6 (° C)
Δn = 0.075
Δε = −3.3
[0183]
Example 4
3-HHB (2CF3) -F 10.0%
3-HHB (2CF3,3F) -F 10.0%
5-HHB (2CF2H) -F 15.0%
3-BB (2F, 3F) -O2 12.0%
3-BB (2F, 3F) -O4 10.0%
3-BB (2F, 3F) B-5 13.0%
5-BB (2F, 3F) B-5 14.0%
5-BB (2F, 3F) B-7 16.0%
[0184]
Example 5
3-HB (2F, 3F) B (2CF3,3F) -F 3.0%
3-BB (2F, 3F) -O2 10.0%
5-BB-5 9.0%
5-BB-O6 9.0%
5-BB-O8 8.0%
1-BEB-5 6.0%
3-BEB-5 6.0%
3-HEB-O2 20.0%
5-BBB (2F, 3F) -7 9.0%
3-H2BB (2F) -5 20.0%
[0185]
Example 6
3-HB (2CF3,3F) -F 6.0%
3-HHB (2OCF3) -F 6.0%
5-HHB (2OCF3,3F) -F 6.0%
3-HB-O1 15.0%
3-HEB (2F, 3F) -O2 9.0%
4-HEB (2F, 3F) -O2 9.0%
5-HEB (2F, 3F) -O2 9.0%
2-BB2B-O2 6.0%
5-BB2B-O2 6.0%
1-B2BB (2F) -5 7.0%
3-B2BB (2F) -5 7.0%
5-B (F) BB-O2 7.0%
3-BB (2F, 3F) B-3 7.0%
[0186]
Example 7
3-HH1OB (2CF3) -F 11.0%
1V2-BEB (F, F) -C 5.0%
3-HB-C 20.0%
V2-HB-C 6.0%
1-BTB-3 5.0%
2-BTB-1 10.0%
1O1-HH-3 3.0%
3-HH-4 11.0%
3-HHB-3 3.0%
3-H2BTB-2 4.0%
3-H2BTB-3 4.0%
3-H2BTB-4 4.0%
3-HB (F) TB-2 6.0%
3-HB (F) TB-3 5.0%
3-HHB-C 3.0%
    T_NI= 74.0 (° C)
      η = 21.5 (mPa · s)
    Δn = 0.154
    Δε = 6.6
    V_th= 2.35 (V)
CM33 0.8 part
      P = 11.3 μm
[0187]
Example 8
3-HBB (2CF3) -F 6.0%
7-HB (F) -F 5.0%
5-H2B (F) -F 5.0%
3-HB-O2 10.0%
3-HH-4 5.0%
2-HHB (F) -F 10.0%
3-HHB (F) -F 10.0%
5-HHB (F) -F 10.0%
3-H2HB (F) -F 5.0%
2-HBB (F) -F 3.0%
3-HBB (F) -F 3.0%
2-H2BB (F) -F 5.0%
3-H2BB (F) -F 6.0%
3-HHB-1 8.0%
3-HHB-O1 5.0%
3-HHB-3 4.0%
    T_NI= 78.5 (° C)
      η = 20.6 (mPa · s)
    Δn = 0.087
    Δε = 2.9
    V_th= 2.98 (V)
CN 0.3 part
      P = 76.4 μm
[0188]
Example 9
3-HChB (2CF3) -F 10.0%
2-HHB (F) -F 2.0%
3-HHB (F) -F 2.0%
5-HHB (F) -F 2.0%
2-HBB (F) -F 6.0%
3-HBB (F) -F 6.0%
2-H2BB (F) -F 9.0%
3-H2BB (F) -F 9.0%
3-HBB (F, F) -F 25.0%
5-HBB (F, F) -F 19.0%
1O1-HBBH-4 5.0%
1O1-HBBH-5 5.0%
    T_NI= 82.2 (° C)
      η = 39.7 (mPa · s)
    Δn = 0.125
    Δε = 6.6
    V_th= 2.32 (V)
CM-43L 0.2 part
      P = 78.2 μm
[0189]
【The invention's effect】
  The liquid crystalline compound of the present invention has an extremely large negative dielectric anisotropy value and a small optical anisotropy value simultaneously. In addition, good compatibility with other liquid crystal materials is also exhibited. Therefore, by using the liquid crystalline compound of the present invention as a component of the liquid crystal composition, a liquid crystal composition exhibiting a low threshold voltage and a small optical anisotropy value can be realized. Furthermore, an excellent liquid crystal display element can be provided using this.
Further, the compound of the present invention can be suitably used as a component of liquid crystal compositions for ECB (birefringence control) and GH (guest / host) modes as well as for IPS mode and VA mode. Further, it can be suitably used as a component of a liquid crystal composition for TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), and AM (active matrix) systems.

Claims (15)

General formula (1)

(Wherein R ₁ represents a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; ring B represents trans-cyclohexane-1,4-diyl, and ring C represents 1-cyclohexene-1,4-diyl, 3 - cyclohexene-1,4-diyl, trans - shows the cyclohexane-1,4-diyl or 1,4-phenylene; _{Z 2} is a single bond, _{Z 3} is a single _bond, -CH 2 O -, - _OCH 2 -, —COO— or —OCO— is represented; n represents 0, m represents 1; X ₁ represents a trifluoromethyl group or trifluoromethoxy group; X ₂ represents a hydrogen atom or a fluorine atom; X ₃ represents fluorine A liquid crystal compound represented by: The liquid crystalline compound according to claim 1, wherein X ₂ in formula (1) is a hydrogen atom. The liquid crystalline compound according to claim 1, wherein X ₂ in formula (1) is a fluorine atom. The liquid crystal compound according to claim 1, wherein in general formula (1), ring C is trans-cyclohexane-1,4-diyl and X ₂ is a hydrogen atom. The liquid crystalline compound according to claim 1, wherein in general formula (1), ring C is trans-cyclohexane-1,4-diyl and X ₂ is a fluorine atom.   A liquid crystal composition comprising at least one liquid crystal compound according to claim 1 and comprising at least two components. As a 1st component, at least 1 type of liquid crystalline compound of any one of Claims 1-5 is contained, and it represents with General formula (2), (3) or (4) as a 2nd component. A liquid crystal composition comprising at least one compound selected from the group of compounds .

(Wherein R ₂ represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and any non-adjacent methylene group in the alkyl group may be substituted with an oxygen atom or —CH═CH—. And any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom; Y ₁ represents a fluorine atom, a chlorine atom, —OCF ₃ , —OCF ₂ H, —CF ₂ H, —CFH ₂ , -OCF ₂ CF ₂ H, show the -OCF ₂ CFHCF ₃ or -CF _3; L ₁ and L ₂ each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom; Z ₄ and Z ₅ are each independently, -CH ₂ CH ₂ —, — (CH ₂ ) ₄ —, —COO—, —CF ₂ O—, —OCF ₂ —, —CH═CH— or a single bond; Ring D represents cyclohexane-1,4-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or a hydrogen atom on the ring 1,4-phenylene which may be substituted with a fluorine atom; ring E represents cyclohexane-1,4-diyl, or 1,4-phenylene in which a hydrogen atom on the ring may be substituted with a fluorine atom; Show.) The liquid crystal compound according to any one of claims 1 to 5 is contained as the first component, and the second component is selected from the compound group represented by the general formula (5) or (6). A liquid crystal composition comprising at least one compound to be produced.

(In the formula, R ₃ and R ₄ each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and any non-adjacent methylene group in the alkyl group is —O— or —CH═. Any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom; Y ₂ represents —CN or —C≡C—CN; ring F represents trans -Represents cyclohexane-1,4-diyl, 1,4-phenylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl or pyrimidine-2,5-diyl; ring G represents cyclohexane-1,4-diyl, pyrimidine- 2,5-diyl or 1,4-phenylene in which a hydrogen atom on the ring may be substituted with a fluorine atom; ring H represents trans-cyclohexane-1,4-diyl or 1,4-phenylene; Z ₆ is - H ₂ CH ₂ -, - COO- or a single bond; L _3, L ₄ and L ₅ each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom; b, c and d is 0 or 1 each independently is Show.) A compound represented by the general formula (10), (11) or (12) as the second component, containing at least one liquid crystalline compound according to any one of claims 1 to 5 as the first component. A liquid crystal composition comprising at least one compound selected from the group.

(Wherein R ₇ and R ₈ each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and any methylene group not adjacent to the alkyl group is —O— or —CH═ CH— may be substituted, and any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom; ring L and ring M are each independently trans-cyclohexane-1,4- Diyl or 1,4-phenylene; L ₆ and L ₇ each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, but not simultaneously a hydrogen atom; Z ₉ and Z ₁₀ each independently represent —CH _{2 represents} CH ₂ —, —COO— or a single bond.)   The liquid crystal compound according to any one of claims 1 to 5 is contained as a first component, and the second component is represented by the general formula (2), (3) or (4). And at least one compound selected from the compound group represented by formula (10), (11) or (12) as a third component. A liquid crystal composition characterized by comprising: As a 1st component, at least 1 type of liquid crystalline compound of any one of Claims 1-5 is contained, and it represents with General formula (7), (8) or (9) as a 2nd component. Contains at least one compound selected from the compound group, and contains at least one compound selected from the compound group represented by formula (10), (11) or (12) as the third component A liquid crystal composition characterized by that.

(In the formula, R ₅ and R ₆ each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and any methylene group not adjacent to the alkyl group is —O— or —CH═. Ring-I, Ring-J and Ring-K are each independently trans-cyclohexane-1,4-diyl, pyrimidine-2,5-diyl or a hydrogen atom on the ring is a fluorine atom. And Z ₇ and Z ₈ are each independently —CH ₂ CH ₂ —, —C≡C—, —COO—, —CH═CH— or a single atom. Indicates binding.)   The liquid crystal compound according to any one of claims 1 to 5 is contained as a first component, and the second component is represented by the general formula (2), (3) or (4). And at least one compound selected from the compound group represented by formula (7), (8) or (9) as a third component A liquid crystal composition characterized by comprising:   The liquid crystal compound according to any one of claims 1 to 5 is contained as a first component, and the second component is represented by the general formula (2), (3) or (4). And at least one compound selected from the compound group represented by the general formula (5) or (6) as a third component, A liquid crystal composition comprising at least one compound selected from the compound group represented by formula (7), (8) or (9) as a component.   The liquid crystal composition according to any one of claims 6 to 13, further comprising one or more optically active compounds.   The liquid crystal display element comprised using the liquid-crystal composition of any one of Claims 6-14.