JP4742215B2

JP4742215B2 - クロマン化合物、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子

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Publication number: JP4742215B2
Application number: JP2004183604A
Authority: JP
Inventors: 光代杉浦; 誠潮田
Original assignee: JNC Corp; Chisso Petrochemical Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2024-06-22
Also published as: JP2005035986A

Description

本発明は液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子に関する。さらに詳しくはクロマン化合物、これを含有し、そしてネマチック相を有する液晶組成物およびこの組成物を含有する液晶表示素子に関する。

液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＢＴＮ（Bistable twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭ（passive matrix）はスタティック（static）とマルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭはＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。

これらの素子は、適切な物性を有する組成物を含有する。素子の特性を向上させるには、この組成物が適切な物性を有するのが好ましい。組成物の成分である化合物に必要な一般的物性は、次のとおりである。（１）化学的な安定性と物理的な安定性。（２）高い透明点。透明点は、液晶相−等方相の転移温度である。（３）液晶相の低い下限温度。液晶相は、ネマチック相、スメクチック相などを意味する。（４）小さな粘度。（５）適切な光学異方性。（６）適切な誘電率異方性。大きな誘電率異方性を有する化合物は、大きな粘度を有することが多い。（７）大きな比抵抗。

組成物は多くの化合物を混合して調製される。したがって、化合物は他の化合物とよく混和するのが好ましい。素子を氷点下の温度で使うこともあるので、低い温度で良好な相溶性を有する化合物が好ましい。高い透明点または液晶相の低い下限温度を有する化合物は、組成物におけるネマチック相の広い温度範囲に寄与する。好ましい組成物は、小さな粘度と素子のモードに適した光学異方性を有する。化合物の大きな誘電率異方性は、組成物の低いしきい値電圧に寄与する。このような組成物によって、使用できる温度範囲が広い、応答時間が短い、コントラスト比が大きい、駆動電圧が小さい、消費電力が小さい、電圧保持率が大きいなどの特性を有する素子を得ることができる。

従来、クロマン化合物として、例えば下記の化合物（１５）が報告されている。（特許文献４参照。）しかしながら、この化合物（１５）は誘電率異方性が十分に大きくはない。

従来の技術は下記のとおりである。さらに好ましい液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子が望まれている。

特開平６−２５６３３７号公報特開平５−２５１５８号公報特開２００１−３１６３４７公報特開平６−２５６３３９号公報 Molecular Crystals and Liquid Crystals (1996), 290, 49-65 Journal of Organic Chemistry (1994), 59(20), 5930-5936 Ferroelectrics (1993), 148(1-4), 195-202 Helvetica Chimica Acta (1985), 68(5), 1406-1426

本発明の第一の目的は、化合物に必要な一般的物性、小さな粘度、適切な光学異方性、適切な誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する液晶性化合物である。第二の目的は、この化合物を含有し、ネマチック相の広い温度範囲、小さな粘度、適切な光学異方性、および低いしきい値電圧を有する液晶組成物である。第三の目的は、この組成物を含有し、短い応答時間、小さな消費電力、大きなコントラスト、および高い電圧保持率を有する液晶表示素子を提供することにある。

本発明は下記の項１から項３８などである。化合物（１）における末端基、環および結合基に関して好ましい例も述べる。
１．下記の式（１）で表される化合物。

式（１）において、ＲａおよびＲｂは独立して水素、炭素数１〜２０のアルキル、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ、−ＮＣＯ、または−ＮＣＳであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ_２−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６は独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、これらの環において任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ_２−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、１，４−フェニレンにおいて任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素はハロゲン、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆで置き換えられてもよい。

「アルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−などで、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−などで置き換えられてもよい」の句の意味を一例で示す。ＣＨ_３（ＣＨ_２）_３−において任意の−ＣＨ_２−を−Ｏ−で、または任意の−（ＣＨ_２）_２−を−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えた基の例は、ＣＨ_３（ＣＨ_２）_２Ｏ−、ＣＨ_３−Ｏ−（ＣＨ_２）_２−、ＣＨ_３−Ｏ−ＣＨ_２−Ｏ−、Ｈ_２Ｃ＝ＣＨ−（ＣＨ_２）_２−、ＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２−、ＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−などである。このように「任意の」語は、「区別なく選択された少なくとも一つの」を意味する。化合物の安定性を考慮して、酸素と酸素とが隣接したＣＨ_３−Ｏ−Ｏ−ＣＨ_２−よりも、酸素と酸素とが隣接しないＣＨ_３−Ｏ−ＣＨ_２−Ｏ−の方が好ましい。

ＲａおよびＲｂの例は、水素、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アルキルチオ、アルキルチオアルコキシ、アシル、アシルアルキル、アシルオキシ、アシルオキシアルキル、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルキニル、アルキニルオキシ、シラアルキル、およびジシラアルキルである。少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたこれらの基も好ましい。好ましいハロゲンはフッ素および塩素である。さらに好ましいハロゲンはフッ素である。これらの基において分岐よりも直鎖の方が好ましい。ＲａおよびＲｂが分岐の基であっても光学活性であるときは好ましい。好ましいＲａおよびＲｂは、フッ素、塩素、−ＣＮ、および−Ｃ≡Ｃ−ＣＮでもある。

好ましいＲａおよびＲｂはアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニル、ポリフルオロアルキル、ポリフルオロアルコキシ、フッ素、および−ＣＮである。さらに好ましいＲａおよびＲｂはアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニル、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、フッ素、塩素、および−ＣＮである。最も好ましいＲａおよびＲｂはアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニル、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、フッ素、および−ＣＮである。

アルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ＝ＣＨＣ_４Ｈ_９、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、および−Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、および−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。

アルキルの具体的な例は、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｃ_３Ｈ_７、−Ｃ_４Ｈ_９、−Ｃ_５Ｈ_１０、−Ｃ_６Ｈ_１３、−Ｃ_７Ｈ_１５、または−Ｃ_８Ｈ_１７である。アルコキシの具体的な例は、−ＯＣＨ_３、−ＯＣ_２Ｈ_５、−ＯＣ_３Ｈ_７、−ＯＣ_４Ｈ_９、−ＯＣ_５Ｈ_１０、−ＯＣ_６Ｈ_１３、または−ＯＣ_７Ｈ_１５、である。アルコキシアルキルの具体的な例は、−ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−ＣＨ_２ＯＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＯＣ_３Ｈ_７、−（ＣＨ_２）_２ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２ＯＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２ＯＣ_３Ｈ_７、−（ＣＨ_２）_３ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_４ＯＣＨ_３、または−（ＣＨ_２）_５ＯＣＨ_３である。

アルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、または−（ＣＨ_２）_３ＣＨ＝ＣＨ_２である。アルケニルオキシの具体的な例は、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、または−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５である。アルキニルの具体的な例は、−Ｃ≡ＣＣＨ_３または−Ｃ≡ＣＣ_３Ｈ_７である。

少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの具体的な例は、−ＣＨ_２Ｆ、−ＣＨＦ_２、−ＣＦ_３、−（ＣＨ_２）_２Ｆ、−ＣＦ_２ＣＨ_２Ｆ、−ＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２ＣＦ_３、−ＣＦ_２ＣＦ_３、−（ＣＨ_２）_３Ｆ、−（ＣＦ_２）_２ＣＦ_３、−ＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、または−ＣＨＦＣＦ_２ＣＦ_３である。少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシの具体的な例は、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＯＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＦ_３、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_２ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、または−ＯＣＨＦＣＦ_２ＣＦ_３である。少なくとも一つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルの具体的な例は、−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＦ_２、−ＣＦ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_２Ｆ、−ＣＨ＝ＣＨＣＦ_３、または−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＦ_２である。

好ましいＲａまたはＲｂの具体的な例は、独立して−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｃ_３Ｈ_７、−Ｃ_４Ｈ_９、−Ｃ_５Ｈ_１０、−ＯＣＨ_３、−ＯＣ_２Ｈ_５、−ＯＣ_３Ｈ_７、−ＯＣ_４Ｈ_９、−ＯＣ_５Ｈ_１０、−ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２ＯＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_３ＯＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_３ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＯＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＦ_３、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_２ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、−ＯＣＨＦＣＦ_２ＣＦ_３、フッ素、塩素、および−ＣＮである。

さらに好ましいＲａまたはＲｂの具体的な例は、独立して−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｃ_３Ｈ_７、−Ｃ_４Ｈ_９、−Ｃ_５Ｈ_１０、−ＯＣＨ_３、−ＯＣ_２Ｈ_５、−ＯＣ_３Ｈ_７、−ＯＣ_４Ｈ_９、−ＯＣ_５Ｈ_１０、−ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣ_２Ｈ_５、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_３ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＯＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＦ_３、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_２ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_３、−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、−ＯＣＨＦＣＦ_２ＣＦ_３、フッ素、塩素、および−ＣＮである。

最も好ましいＲａまたはＲｂの具体的な例は、独立して−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｃ_３Ｈ_７、−Ｃ_４Ｈ_９、−Ｃ_５Ｈ_１０、−ＯＣＨ_３、−ＯＣ_２Ｈ_５、−ＯＣ_３Ｈ_７、−ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、フッ素、および−ＣＮである。

環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６は独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、これらの環において任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ_２−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、１，４−フェニレンにおいて任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素はハロゲン、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆで置き換えられてもよい。

「これらの環において任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ_２−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、１，４−フェニレンにおいて任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく」を適用した環の好ましい例は、下記の環（１５−１）〜（１５−５３）である。さらに好ましい例は、環（１５−１）、（１５−２）、（１５−３）、（１５−４）、（１５−１５）、（１５−２３）、（１５−３１）、（１５−３２）、（１５−３３）、（１５−４０）、（１５−４３）、および（１５−４８）である。

「これらの環において任意の水素はハロゲン、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆで置き換えられてもよく」の好ましい例は、下記の環（１６−１）〜（１６−７１）である。さらに好ましい例は、環（１６−１）、（１６−２）、（１６−３）、（１６−４）、（１６−６）、（１６−１０）、（１６−１１）、（１６−１２）、（１６−１３）、（１６−１４）、（１６−１５）、（１６−５４）、（１６−５５）、（１６−５６）、（１６−５７）、（１６−５８）、および（１６−５９）である。

好ましい環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、またはＡ^６は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，３，５−トリフルオロ−１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、３−フルオロピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリダジン−２，５−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、およびナフタレン−２，６−ジイルである。１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置はシスよりもトランスが好ましい。１，３−ジオキサン−２，５−ジイルは、４，６−ジオキサン−２，５−ジイルと構造的に同一であるので、後者は例示しなかった。この規則は、２−フルオロ−１，４−フェニレンと２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンの関係などにも適用される。

さらに好ましい環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、またはＡ^６は、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、３−フルオロピリジン−２，５−ジイル、およびピリミジン−２，５−ジイル、ピリダジン−２，５−ジイルである。

最も好ましい環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、またはＡ^６は、１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、およびピリミジン−２，５−ジイルである。

Ｚ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６は独立して単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、アルキレンにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ_２−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。

好ましいＺ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６は、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ_２ＣＯ−、−ＣＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＳｉＨ_２−、−ＳｉＨ_２ＣＨ_２−、−（ＣＨ_２）_４−、−（ＣＨ_２）_２ＣＯＯ−、−ＯＣＯ（ＣＨ_２）_２−、−（ＣＨ_２）_２ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２（ＣＨ_２）_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２Ｏ−、および−ＯＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ−である。−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２Ｏ−、および−ＯＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ−のような結合基の二重結合に関する立体配置はシスよりもトランスが好ましい。

さらに好ましいＺ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６は、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、および−（ＣＨ_２）_４−である。最も好ましいＺ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６は、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、および−Ｃ≡Ｃ−である。

Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素、ハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆであるが、Ｙ^１およびＹ^２は同時に水素ではない。好ましいハロゲンはフッ素および塩素である。最も好ましいハロゲンはフッ素である。好ましいＹ^１およびＹ^２は独立して水素、フッ素、塩素、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆである。さらに好ましいＹ^１およびＹ^２は独立して水素、フッ素、塩素、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、または−ＯＣＦ_３である。最も好ましいＹ^１およびＹ^２は独立して水素またはフッ素である。

Ｙ^１およびＹ^２を有するクロマン−２，６−ジイルの好ましい例は環（１７−１）〜（１７−４３）である。さらに好ましい例は、環（１７−１）、（１７−２）、（１７−３）、（１７−１６）、（１７−１７）、（１７−１８）、（１７−２１）、（１７−２２）、（１７−２３）、（１７−２６）、（１７−２７）、および（１７−２８）である。最も好ましい例は、環（１７−１）、（１７−２）、および（１７−３）である。

ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑは独立して０または１であり、そしてｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｐ、およびｑの和は１、２または３である。化合物の物性に大きな差異がないので、化合物（１）は^２Ｈ（重水素）、^１３Ｃなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。

２．式（１）において、Ｙ^１およびＹ^２の一方が水素であり、そして他方がハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆである項１に記載の化合物。
３．式（１）において、Ｙ^１およびＹ^２が独立してハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆである項１に記載の化合物。

４．式（１）において、Ｙ^１およびＹ^２の一方が水素であり、そして他方がフッ素である項１に記載の化合物。
５．式（１）において、Ｙ^１およびＹ^２がフッ素である項１に記載の化合物。

６．下記の式（１−１）から式（１−９）のいずれか１つの式で表される化合物。

式（１−１）から式（１−９）において、ＲａおよびＲｂは独立して水素、炭素数１〜２０のアルキル、フッ素、塩素、−ＣＮ、または−Ｃ≡Ｃ−ＣＮであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられもよく；環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６は独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，３，５−トリフルオロ−１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、３−フルオロピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリダジン−２，５−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり；Ｚ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６は独立して単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ_２ＣＯ−、−ＣＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＳｉＨ_２−、−ＳｉＨ_２ＣＨ_２−、−（ＣＨ_２）_４−、−（ＣＨ_２）_２ＣＯＯ−、−ＯＣＯ（ＣＨ_２）_２−、−（ＣＨ_２）_２ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２（ＣＨ_２）_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２Ｏ−、または−ＯＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ−であり；そしてＹ^１およびＹ^２は独立して水素、ハロゲン、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆであり、そしてＹ^１およびＹ^２は同時に水素ではない。

７．式（１−１）から式（１−９）において、ＲａおよびＲｂが独立してアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニル、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、フッ素、塩素、または−ＣＮであり；環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６が独立して１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｚ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６が独立して単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；そしてＹ^１およびＹ^２が独立して水素またはフッ素である項６に記載の化合物。

８．式（１−１）から式（１−９）において、ＲａおよびＲｂが独立してアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、またはアルケニルである項６または７に記載の化合物。
９．式（１−１）から式（１−９）において、ＲａおよびＲｂの一方がアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、またはアルケニルであり、そして他方が−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、または−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３である項６または７に記載の化合物。

１０．式（１−１）から式（１−９）において、ＲａおよびＲｂの一方がアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、またはアルケニルであり、そして他方がフッ素または塩素である項６または７に記載の化合物。
１１．式（１−１）から式（１−９）において、ＲａおよびＲｂの一方がアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、またはアルケニルであり、そして他方が−ＣＮである項６または７に記載の化合物。

１２．式（１−１）から式（１−９）において、環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６が独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンである項６から１１のいずれか１項に記載の化合物。
１３．式（１−１）から式（１−９）において、環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６が独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである項６から１１のいずれか１項に記載の化合物。

１４．式（１−１）から式（１−９）において、環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６が独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンである項６から１１のいずれか１項に記載の化合物。
１５．式（１−１）から式（１−９）において、Ｚ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６が独立して単結合または−（ＣＨ_２）_２−である項６から１４のいずれか１項に記載の化合物。

１６．式（１−１）から式（１−９）において、Ｙ^１およびＹ^２の一方が水素であり、そして他方がフッ素、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆである項６、８から１５のいずれか１項に記載の化合物。
１７．式（１−１）から式（１−９）において、Ｙ^１およびＹ^２の一方が水素であり、そして他方がフッ素である項６から１５のいずれか１項に記載の化合物。

１８．式（１−１）から式（１−９）において、Ｙ^１およびＹ^２が独立してハロゲン、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆである項６、８から１５のいずれか１項に記載の化合物。
１９．式（１−１）から式（１−９）において、Ｙ^１およびＹ^２がフッ素である項６から１５のいずれか１項に記載の化合物。

２０．式（１−１）から式（１−５）において、ＲａおよびＲｂが独立してアルキルまたはアルケニルである項１７または項１９記載の化合物。
２１．式（１−１）から式（１−５）において、環Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、およびＡ^５が独立して１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである項２０に記載の化合物

２２．式（１−１）から式（１−５）において、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、およびＺ^１５が独立して単結合または−（ＣＨ_２）_２−である項２０または項２１記載の化合物。
２３．項１〜２２のいずれか１項に記載した化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する液晶組成物。

２４．下記の式（２）、（３）および（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する項２３に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^１は炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ^１はフッ素、塩素、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_２ＣＨＦ_２、または−ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３であり；環Ｂおよび環Ｄは独立して１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり、環Ｅは１，４−シクロヘキシレンまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；Ｚ^４およびＺ^５は独立して−（ＣＨ_２)_２−、−（ＣＨ_２)_４−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合であり；そしてＬ^１およびＬ^２は独立して水素またはフッ素である。

２５．下記の式（５）および（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する項２３に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^２およびＲ^３は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ^２は−ＣＮまたは−Ｃ≡Ｃ−ＣＮであり；環Ｇは１，４−シクロヘキシレン、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−ジイルであり；環Ｊは１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２,５−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；環Ｋは１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；Ｚ^６は−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、または単結合であり；Ｌ^３、Ｌ^４およびＬ^５は独立して水素またはフッ素であり；そしてｂ、ｃおよびｄは独立して０または１である。

２６．下記の式（７）、（８）、（９）、（１０）、および（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する項２３に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^４は炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｒ^５はフッ素または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｍおよび環Ｐは独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンまたはデカヒドロ−２，６−ナフチレンであり；Ｚ^７およびＺ^８は独立して−（ＣＨ_２)_２−、−ＣＯＯ−または単結合であり；そしてＬ^６およびＬ^７は独立して水素またはフッ素であり、Ｌ^６とＬ^７の少なくとも一つはフッ素である。

２７．下記の式（１２）、（１３）および（１４）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する項２３に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^６およびＲ^７は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｑ、環Ｔおよび環Ｕは独立して１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２、５−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；そしてＺ^９およびＺ^１０は独立して−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。

２８．項２５に記載の式（５）および（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する項２４に記載の液晶組成物。
２９．項２７に記載の式（１２）、（１３）および（１４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する項２４に記載の液晶組成物。

３０．項２７に記載の式（１２）、（１３）および（１４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する項２５に記載の液晶組成物。
３１．項２７に記載の式（１２）、（１３）および（１４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する項２６に記載の液晶組成物。

３２．少なくとも一つの光学活性化合物をさらに含有する項２３〜３１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
３３．項２３〜３２のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。

３４．下記の式（４１）で表される化合物。

式（４１）において、Ｒｂは水素、炭素数１〜２０のアルキル、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ、−ＮＣＯ、または−ＮＣＳであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ_２−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；環Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６は独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、これらの環において任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ_２−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、１，４−フェニレンにおいて任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素はハロゲン、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆで置き換えられてもよく；Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６は独立して単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ_２−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｙ^１およびＹ^２は独立して水素、ハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆであり、そしてＹ^１およびＹ^２は同時に水素ではなく；ｎ、ｐおよびｑは独立して０または１であり、そしてｎ、ｐおよびｑの和は１、２または３である。

３５．式（４１）において、Ｙ^１およびＹ^２の一方が水素であり、そして他方がハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆである項３４に記載の化合物。
３６．式（４１）において、Ｙ^１およびＹ^２が独立してハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆである項３４に記載の化合物。

３７．式（４１）において、Ｙ^１およびＹ^２の一方が水素であり、そして他方がフッ素である項３４に記載の化合物。
３８．式（４１）において、Ｙ^１およびＹ^２がフッ素である項３４に記載の化合物。

本発明の化合物は、化合物に必要な一般的物性、熱、光などに対する安定性、適切な光学異方性、適切な誘電率異方性、他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する。本発明の液晶組成物は、これらの化合物の少なくとも一つを含有し、そしてネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧を有する。本発明の液晶表示素子は、この組成物を含有し、そして使用できる広い温度範囲、短い応答時間、大きなコントラスト比、低い駆動電圧を有する。

この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶性化合物は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称である。液晶性化合物、液晶組成物、液晶表示素子をそれぞれ化合物、組成物、素子と略すことがある。液晶表示素子は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。ネマチック相の上限温度はネマチック相−等方相の相転移温度であり、そして単に上限温度と略すことがある。ネマチック相の下限温度を単に下限温度と略すことがある。式（１）で表わされる化合物を化合物（１）と略すことがある。この略記は式（２）などで表される化合物にも適用することがある。式（１）から式（１４）において、六角形で囲んだＡ^１、Ｂ、Ｄ、Ｅなどの記号はそれぞれ環Ａ^１、環Ｂ、環Ｄ、環Ｅなどに対応する。百分率で表した化合物の量は組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。以下に本発明をさらに説明する。

第一に、本発明の化合物（１）をさらに説明する。クロマン環またはナフタレン環などの縮合環は一環と数える。化合物（１）はクロマン環を有する二環、三環および四環の化合物である。この化合物は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして他の液晶性化合物との相溶性がよい。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。この組成物を低い温度で保管しても、この化合物が結晶（またはスメクチック相）として析出することがない。この化合物は、化合物に必要な一般的物性、適切な光学異方性、そして適切な誘電率異方性を有する。

化合物（１）の末端基、環および結合基を適切に選択することによって、光学異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。末端基ＲａおよびＲｂ、環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６、結合基Ｚ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６の種類が、化合物（１）の物性に与える効果を以下に説明する。

化合物（１）は、誘電率異方性が正で大きい、負で大きい、そして小さい、の三つに分類される。「大きい」と「小さい」は相対的な表現である。「小さい」は、約−１から約＋２の範囲である。正で大きなまたは負で大きな誘電率異方性を有する化合物は、組成物のしきい値電圧を下げるための成分である。小さな誘電率異方性を有する化合物は、組成物の粘度などの物性を調整するための成分である。Ｒａが水素、アルキル、アルコキシなどであり、そしてＲｂが−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、フッ素、−ＣＮなどであるとき、この化合物の誘電率異方性は正で大きい。ＲａおよびＲｂが水素、アルキル、アルコキシなどであり、そしてＹ^１およびＹ^２がフッ素、−ＣＦ_３などであるとき、この化合物の誘電率異方性は負で大きい。ＲａおよびＲｂが水素、アルキル、アルコキシなどであり、そしてＹ^１およびＹ^２がフッ素、−ＣＦ_３などでないとき、この化合物の誘電率異方性は小さい。

ＲａまたはＲｂが直鎖であるときは液晶相の温度範囲が広くそして粘度が小さい。ＲａまたはＲｂが分岐鎖であるときは他の液晶性化合物との相溶性がよい。ＲａまたはＲｂが光学活性基である化合物は、キラルドーパントとして有用である。この化合物を組成物に添加することによって、素子に発生するリバース・ツイスト・ドメイン（Reverse twisted domain）を防止することができる。ＲａまたはＲｂが光学活性基でない化合物は組成物の成分として有用である。ＲａまたはＲｂがアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い上限温度または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327に詳細な説明がある。

環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６が、任意の水素がハロゲンで置き換えられた１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイルまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであるときは誘電率異方性が大きい。環Ａ^１またはＡ^２が、任意の水素がハロゲンで置き換えられてもよい１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリダジン−３，６−ジイルであるときは光学異方性が大きい。環Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、およびＡ^６が、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレンまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであるときは光学異方性が小さい。

少なくとも二つの環が１，４−シクロヘキシレンであるときは、上限温度が高く、光学異方性が小さく、そして粘度が小さい。少なくとも一つの環が１，４−フェニレンのときは、光学異方性が比較的大きく、そして配向秩序パラメーター（orientational order parameter）が大きい。少なくとも二つの環が１，４−フェニレンであるときは、光学異方性が大きく、液晶相の温度範囲が広く、そして上限温度が高い。

結合基Ｚ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、またはＺ^１６が単結合、−（ＣＨ₂）₂−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−（ＣＨ₂）_４−であるときは粘度が小さい。結合基が単結合、−（ＣＨ₂）₂−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは粘度がより小さい。結合基が−ＣＨ＝ＣＨ−であるときは液晶相の温度範囲が広く、そして弾性定数比Ｋ₃₃／Ｋ₁₁（Ｋ₃₃：ベンド弾性定数、Ｋ₁₁：スプレイ弾性定数）が大きい。結合基が−Ｃ≡Ｃ−のときは光学異方性が大きい。

化合物（１）が二環または三環を有するときは粘度が小さい。化合物（１）が三環または四環を有するときは上限温度が高い。以上のように、末端基、環および結合基の種類、環の数を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。したがって、化合物（１）はＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどの素子に用いられる組成物の成分として有用である。

化合物（１）の好ましい例は、本発明の項２に記載した化合物（１−１）〜（１−９）である。より具体的な例は、下記の化合物（１−１−１）〜（１−９−３）である。これらの化合物におけるＲａ、Ｒｂ、Ａ¹、Ａ²、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、Ａ^６、Ｚ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、およびＺ^１６の記号の意味は、項２に記載した記号の意味と同一である。Ｙ^１およびＹ^２はハロゲン、−ＣＦ_３、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｆ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２、または−ＯＣＨ_２Ｆである。Ｙ^１およびＹ^２は、それぞれが同一であってもよいし、または異なってもよい。好ましいハロゲンはフッ素および塩素である。さらに好ましいハロゲンはフッ素である。

化合物（１）は有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより合成する。出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、オーガニックシンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善）などの成書に記載されている。

結合基Ｚ^１１、Ｚ^１２、Ｚ^１３、Ｚ^１４、Ｚ^１５、またはＺ^１６を生成する方法の一例に関して、最初にスキームを示し、次に項（Ｉ）〜項（XI）でスキームを説明する。このスキームにおいて、ＭＳＧ^１またはＭＳＧ^２は少なくとも一つの環を有する１価の有機基である。スキームで用いた複数のＭＳＧ^１（またはＭＳＧ^２）は、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物（１Ａ）から（１Ｋ）は化合物（１）に相当する。

（Ｉ）単結合の生成
アリールホウ酸（２１）と公知の方法で合成される化合物（２２）とを、炭酸塩水溶液とテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で反応させて化合物（１Ａ）を合成する。この化合物（１Ａ）は、公知の方法で合成される化合物（２３）にｎ−ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で化合物（２２）を反応させることによっても合成される。

（II）−ＣＯＯ−と−ＯＣＯ−の生成
化合物（２３）にｎ−ブチルリチウムを、続いて二酸化炭素を反応させてカルボン酸（２４）を得る。化合物（２４）と、公知の方法で合成されるフェノール（２５）とをＤＤＣ（１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）の存在下で脱水させて−ＣＯＯ−を有する化合物（１Ｂ）を合成する。この方法によって−ＯＣＯ−を有する化合物も合成する。

（III）−ＣＦ_２Ｏ−と−ＯＣＦ_２−の生成
化合物（１Ｂ）をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物（２６）を得る。化合物（２６）をフッ化水素ピリジン錯体とＮＢＳ（Ｎ−ブロモスクシンイミド）でフッ素化し、−ＣＦ_２Ｏ−を有する化合物（１Ｃ）を合成する。M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992，827.を参照。化合物（１Ｃ）は化合物（２６）を（ジエチルアミノ）サルファートリフルオリド（ＤＡＳＴ）でフッ素化しても合成される。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって−ＯＣＦ_２−を有する化合物も合成する。Peer. Kirsch et al., Anbew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によってこれらの結合基を生成させることも可能である。

（IV）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（２３）をｎ−ブチルリチウムで処理した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などのホルムアミドと反応させてアルデヒド（２８）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（２７）をカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド（２８）に反応させて化合物（１Ｄ）を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。

（V）−（ＣＨ_２）_２−の生成
化合物（１Ｄ）をパラジウム炭素のような触媒の存在下で水素化することにより、化合物（１Ｅ）を合成する。

（VI）−（ＣＨ_２）_４−の生成
ホスホニウム塩（２７）の代わりにホスホニウム塩（２９）を用い、項（IV）の方法に従って−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ−を有する化合物を得る。これを接触水素化して化合物（１Ｆ）を合成する。

（VII）−Ｃ≡Ｃ−の生成
ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物（２３）に２−メチル−３−ブチン−２−オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物（３０）を得る。ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物（３０）を化合物（２２）と反応させて、化合物（１Ｇ）を合成する。

（VIII）−ＣＦ＝ＣＦ−の生成
化合物（２３）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物（３１）を得る。化合物（２２）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（３１）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。

（IX）−ＣＨ_２Ｏ−または−ＯＣＨ_２−の生成
化合物（２８）を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元して化合物（３２）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（３３）を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物（３３）を化合物（２５）と反応させて化合物（１Ｊ）を合成する。

（X）−（ＣＨ₂）₃Ｏ−または−Ｏ（ＣＨ₂）₃−の生成
化合物（３２）の代わりに化合物（３４）を用いて、項（IX）の方法に従って化合物（１Ｋ）を合成する。

（XI）−（ＣＦ₂）₂−の生成
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414.に記載された方法に従い、ジケトン（−ＣＯＣＯ−）をフッ化水素触媒の存在下、四フッ化硫黄でフッ素化して−（ＣＦ₂）₂−を有する化合物を得る。

次に式（１）で表されるクロマン化合物を合成する方法の一例を下記のスキームに示す。初めにクロマン骨格を有する合成中間体（４１）を合成するスキームを説明し、次いで（４１）を出発物質としたクロマン化合物（４５）、（４８）、（５０）、および（５３）を合成する方法の一例を述べる。

化合物（３７）〜（４１）において、Ｑ^２は式（１）の構造単位である。構造単位はスキームに示した。これらの化合物におけるＲｂ、Ａ⁴、Ａ⁵、Ａ⁶、Ｚ¹⁴、Ｚ¹⁵、およびＺ¹⁶の記号の意味は、項１に記載した記号の意味と同一である。例えば、化合物（４１）は、化合物（３６）を出発物として、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー、１９９４、５９、５９３０−５９３６（Journal of Organic Chemistry, 1994, 59, 5930-5936）に記載されている方法に準じて合成することができる。

すなわち、化合物（３８）は、化合物（３６）と酸クロリド（３７）との反応によって合成する。これらの反応は、好ましくはトルエン等の芳香族系炭化水素、またはジエチルエーテル等のエーテル系炭化水素などの溶媒中、ピリジンなどの塩基の存在下、室温から溶媒の沸点までの間の温度で行う。化合物（３９）は、化合物（３８）の転位反応によって合成する。これらの反応は、好ましくはピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの溶媒中、水酸化カリウム、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム、水素化ナトリウムなどの塩基の存在下、室温から溶媒の沸点までの間の温度で行う。化合物（４０）は、化合物（３９）の環化反応によって合成する。これらの反応は、好ましくは酢酸などの溶媒中、硫酸、塩酸などの酸の存在下、室温から溶媒の沸点までの間の温度で行う。化合物（４１）は、化合物（４０）を水素添加することによって合成する。これらの反応は、好ましくはメタノール、エタノールなどのアルコール系炭化水素、トルエンなどの芳香族系炭化水素、ヘプタンなどの脂肪族系炭化水素、またはこれらの混合液などの溶媒中、室温から溶媒の沸点までの間の温度で行う。反応を促進させるために硫酸、塩酸などの酸を添加してもよい。
出発物である化合物（３６）は有機合成化学の方法に従って容易に合成することができる。

次に、化合物（４５）、（４８）、（５０）、および（５３）に関する合成法の一例を示す。

化合物（４１）〜（５３）において、Ｑ^１またはＱ^２は式（１）の構造単位である。構造単位はスキームに示した。これらの化合物におけるＲａ、Ｒｂ、Ａ¹、Ａ²、Ａ⁴、Ａ⁵、Ａ⁶、Ｚ¹¹、Ｚ¹²、Ｚ¹⁴、Ｚ¹⁵、およびＺ¹⁶の記号の意味は、項１に記載した記号の意味と同一である。

（Ｉ）Ａ^３が１，４−シクロへキシレンであり、Ｚ^１３が単結合である化合物
化合物（４３）は、化合物（４１）をｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム等のアルキルリチウムを用いてリチオ化した後、シクロヘキサノン（４２）と反応させることによって合成する。これらの反応は、好ましくはテトラヒドロフランなどの溶媒中、−１００℃から溶媒の沸点までの間の温度で行う。化合物（４４）は、化合物（４３）をｐ−トルエンスルホン酸、硫酸等の酸を用いて脱水することによって合成する。これらの反応は、好ましくはトルエンなどの溶媒中、室温から溶媒の沸点までの間の温度で行う。化合物（４５）は、化合物（４４）をラネーニッケル、パラジウム−カーボン等の触媒を用いて水素添加することによって合成する。これらの反応は、好ましくはメタノール、エタノールなどのアルコール系炭化水素、トルエンなどの芳香族系炭化水素、ヘプタンなどの脂肪族系炭化水素またはこれらの混合液などの溶媒中、室温から溶媒の沸点までの間の温度で行う。水素圧は常圧〜１０気圧が好ましい。水素添加後の（４５）はシス体とトランス体の異性体混合物として得られるが、再結晶によりトランス体を主成分として得ることができる。

（ＩＩ）Ａ^３が１，４−フェニレンであり、Ｚ^１３が単結合である化合物
化合物（４８）は、化合物（４１）をｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム等のアルキルリチウムを用いてリチオ化した後、臭素またはヨウ素と反応させることによって合成する。これらの反応は、好ましくはテトラヒドロフランなどの溶媒中、−７５℃から溶媒の沸点までの間の温度で行う。化合物（４８）は、化合物（４６）をホウ酸化合物（４７）と反応させることによって合成する。これらの反応は、好ましくはトルエン等の芳香族系炭化水素、エタノール等のアルコール系炭化水素、またはエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系炭化水素、またはこれらと水との混合液などの溶媒中、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの塩基の存在下、金属触媒を用いて室温から溶媒の沸点までの間の温度で行う。金属触媒としては、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、パラジウム−カーボンなどが用いられる。

（ＩＩＩ）Ｒａがアルキルであり、Ｚ^１３が単結合である化合物
化合物（４９）は、化合物（４１）をｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム等のアルキルリチウムを用いてリチオ化した後、臭素またはヨウ素と反応させることによって合成する。これらの反応は、好ましくはテトラヒドロフランなどの溶媒中、−７５℃から溶媒の沸点までの間の温度で行う。化合物（５０）は、金属触媒存在下、化合物（４９）をグリニャール化合物と反応させることによって合成する。これらの反応は、好ましくはテトラヒドロフランなどの溶媒中、−７５℃から溶媒の沸点までの間の温度で行う。触媒としては、［１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロパラジウム（Ｐｄ（ｄｐｐｆ））、［１，２−ビス（ジフェニルホスフィノエタン）ジクロロニッケル（Ｎｉ（ｄｐｐｅ））、［１，３−ビス（ジフェニルホスフィノプロパン）ジクロロニッケル（Ｎｉ（ｄｐｐｐ））などが用いられる。

（ＩＶ）Ｒａがアルコキシであり、Ｚ^１３が単結合である化合物
化合物（５１）は、化合物（４１）をｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム等のアルキルリチウムを用いてリチオ化した後、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリイソプロピルなどと反応させ、さらに酸処理することによって合成する。これらの反応は、好ましくはテトラヒドロフランなどの溶媒中、−７５℃から溶媒の沸点までの間の温度で行う。化合物（５２）は、化合物（５１）を過酸化水素水などの過酸化物と反応させることによって合成する。これらの反応は、好ましくはテトラヒドロフランなどの溶媒中、−７５℃から溶媒の沸点までの間の温度で行う。化合物（５３）は、化合物（５２）を炭酸カリウムなどの塩基の存在下、ハロゲン化アルキルと反応させることによって合成する。これらの反応は、好ましくはテトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの溶媒中、−３０℃から溶媒の沸点までの間の温度で行う。

第二に、本発明の組成物をさらに説明する。この組成物の成分は化合物（１）から選ばれた複数の化合物のみであってもよい。好ましい組成物は化合物（１）から選択された少なくとも一つの化合物を１〜９９％の割合で含有する。この組成物は化合物（２）〜（１４）の群から選択された成分を主として含有する。組成物を調製するときには、化合物（１）の誘電率異方性を考慮して成分を選択する。

誘電率異方性が正で大きい化合物（１）を含有する好ましい組成物は次のとおりである。この好ましい組成物は化合物（２）、（３）および（４）の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する。別の好ましい組成物は、化合物（５）および（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する。別の好ましい組成物は、このような二つの群のそれぞれから選択された少なくとも二つの化合物を含有する。これらの組成物は、液晶相の温度範囲、粘度、光学異方性、誘電率異方性、しきい値電圧などを調整する目的で、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。これらの組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。これらの組成物は、ＡＭ−ＴＮ素子、ＳＴＮ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。

別の好ましい組成物は化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する。この組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、ＡＭ−ＴＮ素子、ＳＴＮ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。

誘電率異方性が負で大きい化合物（１）を含有する好ましい組成物は次のとおりである。好ましい組成物は化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する。この組成物は、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（２）〜（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、ＶＡ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。

別の好ましい組成物は、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する。この組成物は、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、化合物（２）〜（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物はその他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。

誘電率異方性が小さい化合物（１）を含有する好ましい組成物は次のとおりである。好ましい組成物は化合物（２）、（３）および（４）の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する。別の好ましい組成物は、化合物（５）および（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する。別の好ましい組成物は、このような二つの群のそれぞれから選択された少なくとも二つの化合物を含有する。これらの組成物は、液晶相の温度範囲、粘度、光学異方性、誘電率異方性、しきい値電圧などを調整する目的で、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、ＡＭ−ＴＮ素子、ＳＴＮ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。

別の好ましい組成物は、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する。この組成物は、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（２）〜（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、ＶＡ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。

化合物（２）、（３）および（４）は、誘電率異方性が正で大きいので、ＡＭ−ＴＮ素子用の組成物に主として用いられる。この組成物において、これらの化合物の量は１〜９９％である。好ましい量は１０〜９７％である。より好ましい量は４０〜９５％である。この組成物に化合物（１２）、（１３）または（１４）をさらに添加する場合、この化合物の好ましい量は６０％以下である。より好ましい量は４０％以下である。

化合物（５）および（６）は、誘電率異方性が正で非常に大きいので、ＳＴＮ素子用の組成物に主として用いられる。この組成物において、これらの化合物の量は１〜９９％である。好ましい量は１０〜９７％である。より好ましい量は４０〜９５％である。この組成物に化合物（１２）、（１３）または（１４）をさらに添加する場合、この化合物の好ましい量は６０％以下である。より好ましい量は４０％以下である。

化合物（７）、（８）、（９）、（１０）、および（１１）は、誘電率異方性が負であるので、ＶＡ素子用の組成物に主として用いられる。これらの化合物の好ましい量は８０％以下である。より好ましい量は４０〜８０％である。この組成物に化合物（１２）、（１３）または（１４）をさらに添加する場合、この化合物の好ましい量は６０％以下である。より好ましい量は４０％以下である。

化合物（１２）、（１３）および（１４）の誘電率異方性は小さい。化合物（１２）は粘度または光学異方性を調整する目的で主に使用される。化合物（１３）および（１４）は上限温度を上げて液晶相の温度範囲を広げる、または光学異方性を調整する目的で使用される。化合物（１２）、（１３）および（１４）の量を増加させると組成物のしきい値電圧が高くなり、粘度が小さくなる。したがって、組成物のしきい値電圧の要求値を満たすかぎり多量に使用してもよい。

好ましい化合物（２）〜（１４）は、それぞれ化合物（２−１）〜（２−９）、化合物（３−１）〜（３−９７）、化合物（４−１）〜（４−３３）、化合物（５−１）〜（５−５６）、化合物（６−１）〜（６−３）、化合物（７−１）〜（７−４）、化合物（８−１）〜（８−６）、化合物（９−１）〜（９−４）、化合物（１０−１）、化合物（１１−１）、化合物（１２−１）〜（１２−１１）、化合物（１３−１）〜（１３−２１）、および化合物（１４−１）〜（１４−６）である。これらの化合物において、Ｒ¹、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ⁴、Ｒ^５、Ｒ⁶、Ｒ^７、Ｘ¹、およびＸ^２の記号の意味は、化合物（２）〜（１４）におけるこれらの記号の意味と同一である。

本発明の組成物は公知の方法によって調製される。例えば、成分である化合物を混合し、加熱によって互いに溶解させる。組成物に適当な添加物を加えて組成物の物性を調整してもよい。このような添加物は当業者によく知られている。メロシアニン、スチリル、アゾ、アゾメチン、アゾキシ、キノフタロン、アントラキノン、テトラジンなどの化合物である二色性色素を添加してＧＨ素子用の組成物を調製してもよい。一方、液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を与える目的でキラルドーパントが添加される。キラルドーパントの例は上記の光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１３）である。

キラルドーパントを組成物に添加してねじれのピッチを調整する。ＴＮ素子およびＴＮ−ＴＦＴ素子用の好ましいピッチは４０〜２００μｍの範囲である。ＳＴＮ素子用の好ましいピッチは６〜２０μｍの範囲である。ＢＴＮ素子用の好ましいピッチは１．５〜４μｍの範囲である。ＰＣ素子用の組成物にはキラルドーパントを比較的多量に添加する。ピッチの温度依存性を調整する目的で少なくとも二つのキラルドーパントを添加してもよい。

本発明の組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＢＴＮ，ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどの素子に使用できる。これらの素子は駆動方式がＰＭであってもよいし、またはＡＭであってもよい。この組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）素子、例えばＰＮ（polymer network）素子にも使用できる。
（実施例）

第三に、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によって制限されない。Ｎｏ．１などの化合物番号は、実施例４において表で示した化合物のそれと対応する。得られた化合物は核磁気共鳴スペクトル、質量スペクトルなどで同定した。核磁気共鳴スペクトルにおいて、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｍはマルチプレットである。

７，８−ジフルオロ−２−プロピルクロマン（化合物Ｎｏ．Ｍ−１）の合成

第１工程
６−アセチル−２，３−ジフルオロフェノール（４．０４ｇ）をトルエン（４０ｍｌ）に溶解した。この溶液に氷冷下にてピリジン（３．８２ｇ）、４−ジメチルアミノピリジン（０．１５ｇ）を加え、更にｎ−ブチリルクロライド（３．５２ｇ）を滴下した。同温度にて３０分、さらに室温にて２４時間攪拌した。氷冷下、反応混合物を冷水に注ぎ、トルエンで抽出した。有機層を１Ｎ塩酸、水、飽和重曹水、水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。黄色油状残さ（６．３６ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色油状の６−アセチル−２，３−ジフルオロフェニルブチレート（５．８０ｇ）を得た。

第２工程
水素化ナトリウム（１．５５ｇ）をジメチルスルホキシド（４０ｍｌ）に懸濁し、この懸濁液に第１工程で得られた６−アセチル−２，３−ジフルオロフェニルブチレート（５．８０ｇ）のジメチルスルホキシド溶液（２０ｍｌ）を室温にて滴下した。滴下終了後さらに室温にて７時間攪拌した。反応混合物を氷冷下、０．５Ｎ塩酸に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。黄色固体残さ（７．４７ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、黄色固体の１−（３，４−ジフルオロ−２−ヒドロキシフェニル）−３−プロパン−１，３−ジオン（４．８５ｇ）を得た。

第３工程
第２工程で得られた１−（３，４−ジフルオロ−２−ヒドロキシフェニル）−３−プロパン−１，３−ジオン（５．００ｇ）を酢酸（５０ｍｌ）に溶解した。この溶液に濃硫酸（０．３２ｇ）を加え、１００℃にて２．５時間加熱攪拌した。室温に放冷後、反応混合物を冷水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和重曹水、水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。赤色固体残さ（４．６５ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、橙色固体の７，８−ジフルオロ−２−プロピル−４Ｈ−クロメン−４−オン（３．５２ｇ）を得た。

第４工程
第３工程で得られた７，８−ジフルオロ−２−プロピル−４Ｈ−クロメン−４−オン（１．０２ｇ）をソルミックス（２０ｍｌ）に溶解した。この溶液に窒素雰囲気下にて５％パラジウム−炭素触媒（０．５１ｇ）、濃塩酸（２ｍｌ）を加え、常温常圧にて１１日間水素添加反応を行った。反応終了後、触媒を濾過により除去し、濾液を減圧下に濃縮した。無色油状の残さ（０．９３ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色油状の７，８−ジフルオロ−２−プロピルクロマン（０．８５ｇ）を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ（ｐｐｍ）０．７０−２．３０（ｍ，９Ｈ），２．６０−３．１５（ｍ，２Ｈ），３．９０−４．３５（ｍ，１Ｈ），６．４０−７．００（ｍ，２Ｈ）

７，８−ジフルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．Ｍ−２１）の合成

第１工程
６−アセチル−２，３−ジフルオロフェノール（１．８３ｇ）をトルエン（２０ｍｌ）に溶解した。この溶液に氷冷下にてピリジン（１．８２ｇ）、４−ジメチルアミノピリジン（６５ｍｇ）を加え、更に４−プロピルシクロヘキサンカルボニルクロライド（２．８３ｇ）を滴下した。同温度にて３０分、さらに室温にて２０時間攪拌した。氷冷下、反応混合物を冷水に注ぎ、トルエンで抽出した。有機層を１Ｎ塩酸、水、飽和重曹水、水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。無色油状残さ（４．４９ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色油状の６−アセチル−２，３−ジフルオロフェニル４−プロピルシクロヘキサンカルボキシレート（３．７２ｇ）を得た。

第２工程
水素化ナトリウム（０．８２ｇ）をジメチルスルホキシド（２５ｍｌ）に懸濁し、この懸濁液に第１工程で得られた６−アセチル−２，３−ジフルオロフェニル４−プロピルシクロヘキサンカルボキシレート（３．７２ｇ）のジメチルスルホキシド溶液（１５ｍｌ）を室温にて滴下した。滴下終了後さらに室温にて５．５時間攪拌した。反応混合物を氷冷下、１Ｎ塩酸に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。黄色固体残さ（３．９３ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、橙色固体の１−（３，４−ジフルオロ−２−ヒドロキシフェニル）−３−（４−プロピルシクロヘキシル）プロパン−１，３−ジオン（２．７４ｇ）を得た。

第３工程
第２工程で得られた１−（３，４−ジフルオロ−２−ヒドロキシフェニル）−３−（４−プロピルシクロヘキシル）プロパン−１，３−ジオン（２．７４ｇ）を酢酸（２７ｍｌ）に溶解した。この溶液に濃硫酸（５３ｍｇ）を加え、１１０℃にて３時間加熱攪拌した。室温に放冷後、反応混合物を冷水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和重曹水、水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。黄色固体残さ（２．５０ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色固体の７，８−ジフルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）−４Ｈ−クロメン−４−オン（２．３０ｇ）を得た。このものは再結晶によりさらに精製した。

第４工程
第３工程で得られた７，８−ジフルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）−４Ｈ−クロメン−４−オン（１．６５ｇ）をトルエン／ソルミックス（１／４）混合溶媒（３３ｍｌ）に溶解した。この溶液に窒素雰囲気下にて５％パラジウム−炭素触媒（０．３３ｇ）、濃塩酸（０．５ｍｌ）を加え、常温常圧にて３日間水素添加反応を行った。反応終了後、触媒を濾過により除去し、濾液を減圧下に濃縮した。無色固体の残さ（１．６７ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色固体の７，８−ジフルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン−４−オール（１．５２ｇ）を得た。

第５工程
第４工程で得られた７，８−ジフルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン−４−オール（１．５１ｇ）を塩化メチレン（７．５ｍｌ）に溶解した。氷冷下、この溶液にトリフルオロ酢酸（７．５ｍｌ）を加えた後、トリエチルシラン（１．５１ｇ）を滴下し、同温度にて３．５時間攪拌した。反応混合物を冷水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和重曹水、水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。無色固体残さ（２．０２ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色固体の７，８−ジフルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．４４ｇ）を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ（ｐｐｍ）０．４０−２．３５（ｍ，１９Ｈ），２．６０−２．９５（ｍ，２Ｈ），３．６５−３．９５（ｍ，１Ｈ），６．４０−６．８５（ｍ，２Ｈ）

７−フルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．Ｍ−２３）の合成

６−アセチル−３−フルオロフェノールを原料として用い、実施例２の第１工程〜第５工程と同様にして７−フルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマンを得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ（ｐｐｍ）０．４０−２．３５（ｍ，１９Ｈ），２．６０−２．９５（ｍ，２Ｈ），３．６５−３．９５（ｍ，１Ｈ），６．４０−７．００（ｍ，３Ｈ）

実施例１〜３、さらに記載した合成法をもとに、下記の化合物Ｎｏ．Ｍ−１〜Ｎｏ．Ｍ−９２を合成する。実施例１〜３で得られた化合物（Ｎｏ．Ｍ−１、Ｎｏ．Ｍ−２１、およびＮｏ．Ｍ−２３）もリストアップした。化合物Ｎｏ．Ｍ−１〜Ｎｏ．Ｍ−７０において、Ｒｂは項１に記載した記号の意味と同一であるが、具体的な例としては、水素、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｃ_３Ｈ_７、−Ｃ_４Ｈ_９、−Ｃ_５Ｈ_１０、−ＯＣＨ_３、−ＯＣ_２Ｈ_５、−ＯＣ_３Ｈ_７、−ＯＣ_４Ｈ_９、−ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−ＣＨ＝ＣＦ_２、−ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−（ＣＨ_２）_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_３、−ＯＣＦ_３、および−ＣＦ_３である。

７，８−ジフルオロ−２−プロピル−６−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．４）の合成

第１工程
実施例１で得られた７，８−ジフルオロ−２−プロピルクロマン（２．５０ｇ）をＴＨＦ（２５ｍｌ）に溶解した後、ｓｅｃ−ＢｕＬｉ（０．９９Ｍ溶液１４．５ｍｌ）を−７０〜−７５℃にて滴下し、さらに同温度にて１時間攪拌した。この溶液に４−プロピルシクロヘキサノン（２．００ｇ）のＴＨＦ溶液（７ｍｌ）を−７０〜−７５℃にて滴下し、滴下終了後さらに同温度で３時間攪拌した後、徐々に室温まで昇温し、そのまま一晩攪拌した。反応混合物を０．５Ｍ塩酸に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。得られた淡黄色油状の７，８−ジフルオロ−６−（１−ヒドロキシ−４−プロピルシクロヘキシル）−２−プロピルクロマン（４．８７ｇ）を精製することなく第２工程に用いた。

第２工程
第１工程で得られた粗製の７，８−ジフルオロ−６−（１−ヒドロキシ−４−プロピルシクロヘキシル）−２−プロピルクロマン（４．８７ｇ）をトルエン（１００ｍｌ）に溶解し、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物（３２０ｍｇ）を加えてディーンスターク装置を用いて脱水しながら４時間加熱還流した。反応混合物を飽和重曹水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。得られた橙色油状の残さ（５．１４ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色油状の７，８−ジフルオロ−６−（４−プロピルシクロヘキセニル）−２−プロピルクロマン（４．２４ｇ）を得た。

第３工程
第２工程で得られた７，８−ジフルオロ−６−（４−プロピルシクロヘキセニル）−２−プロピルクロマン（３．９４ｇ）をトルエン−ソルミックス混合溶媒（トルエン、ソルミックス各２０ｍｌ）に溶解した。この溶液に窒素雰囲気下にてラネーニッケル触媒（１．３８ｇ）を加え、常温常圧にて１０日間水素添加反応を行った。反応終了後、触媒を濾過により除去し、濾液を減圧下に濃縮した。無色油状の残さ（３．８７ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色油状の７，８−ジフルオロ−６−（４−プロピルシクロヘキシル）−２−プロピルクロマン（３．５６ｇ）を得た。このものをさらに再結晶を繰り返すことにより精製し、純粋な７，８−ジフルオロ−６−（４−プロピルシクロヘキシル）−２−プロピルクロマンを得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ（ｐｐｍ）０．５５−２．１５（ｍ，２５Ｈ），２．４０−２．９５（ｍ，３Ｈ），３．８０−４．１０（ｍ，１Ｈ），６．４０−６．６５（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，１Ｈ）
ＭＳ：３３６（Ｍ^＋）

７，８−ジフルオロ−６−エトキシ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．７８）の合成

第１工程
実施例２で得られた７，８−ジフルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（３．８２ｇ）をＴＨＦ（３８ｍｌ）に溶解した。この溶液にｓｅｃ−ＢｕＬｉ（０．９９Ｍ溶液、１５．５ｍｌ）を−７０〜−７５℃にて滴下し、滴下終了後さらに同温度にて１時間攪拌した。この溶液にホウ酸トリイソプロピル（２．１５ｇ）のＴＨＦ溶液（５ｍｌ）を−７０〜−７５℃にて滴下し、滴下終了後さらに同温度で３時間攪拌した後、徐々に室温まで昇温し、そのまま一晩攪拌した。氷冷下、反応混合物に２Ｍ塩酸を加え、さらに室温にて２時間攪拌した。反応混合物を水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。濃縮残渣を更にヘプタンで洗浄し、粗製の７，８−ジフルオロ−６−ジヒロドロキシボリル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマンを得た。このものは精製することなく第２工程に用いた。

第２工程
第１工程で得られた粗製の７，８−ジフルオロ−６−ジヒロドロキシボリル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマンをテトラヒドロフラン（３８ｍｌ）に溶解した。室温にて過酸化水素水（３．２３ｇ）をゆっくりと滴下し、そのまま８時間攪拌した。反応混合物を亜硫酸ナトリウム水溶液に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。黄色固体残さ（４．６３ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色固体の７，８−ジフルオロ−６−ヒドロキシ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（３．７７ｇ）を得た。

第３工程
第２工程で得られた７，８−ジフルオロ−６−ヒドロキシ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．８９ｇ）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（２０ｍｌ）に溶解した。この溶液に炭酸カリウム（１．７７ｇ）を懸濁させた後、ヨウ化エチル（１．５５ｇ）、臭化テトラブチルアンモニウム（０．２２ｇ）を加え、６０℃にて６．５時間攪拌した。反応終了後、反応混合物を水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。無色固体残さ（２．０４ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色固体の７，８−ジフルオロ−６−エトキシ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（２．０３ｇ）を得た。このものをさらに再結晶を繰り返すことにより精製し、純粋な７，８−ジフルオロ−６−エトキシ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．８８ｇ）を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ（ｐｐｍ）０．８５−２．１７（ｍ，２２Ｈ），２．６７（ｄｔ，Ｊ＝１６Ｈｚ，５Ｈｚ，１Ｈ），２．７４（ｄｄｄ，Ｊ＝１６Ｈｚ，１１Ｈｚ，６Ｈｚ，１Ｈ），３．７２（ｄｄｄ，Ｊ＝１０Ｈｚ，７Ｈｚ，２Ｈｚ，１Ｈ），４．０２（ｑ，Ｊ＝７Ｈｚ，２Ｈ），６．４０（ｄｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈｚ，１Ｈ）
ＭＳ：３３８（Ｍ^＋）

７，８−ジフルオロ−６−エチル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．３３１）の合成

第１工程
実施例２で得られた７，８−ジフルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．４３ｇ）をＴＨＦ（１５ｍｌ）に溶解した。この溶液にｓｅｃ−ＢｕＬｉ（０．９７Ｍ溶液、６．５ｍｌ）を−７０〜−７５℃にて滴下し、滴下終了後さらに同温度にて１．５時間攪拌した。この溶液に臭素（１．４７ｇ）を−７０〜−７５℃にて滴下し、滴下終了後さらに同温度で２．５時間攪拌した。氷冷下、反応混合物を１Ｍ塩酸に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、５％チオ硫酸ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。淡黄色固体残さ（１．８５ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色固体の７，８−ジフルオロ−６−ブロモ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．７１ｇ）を得た。

第２工程
第１工程で得られた７，８−ジフルオロ−６−ブロモ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．７１ｇ）をテトラヒドロフラン（１７ｍｌ）に溶解した。この溶液にｓｅｃ−ＢｕＬｉ（０．９７Ｍ溶液、６．５ｍｌ）を−７０〜−７５℃にて滴下し、滴下終了後さらに同温度にて２時間攪拌した。この溶液にＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（０．５５ｇ）を−７０〜−７５℃にて滴下し、滴下終了後さらに同温度で５時間攪拌した。反応混合物を１Ｍ塩酸に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。淡黄色固体残さ（１．３９ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、淡黄色固体の７，８−ジフルオロ−６−ホルミル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（０．９９ｇ）を得た。

第３工程
メチルトリフェニルホスホニウムブロミド（２．０６ｇ）をテトラヒドロフラン（２０ｍｌ）に懸濁した。この懸濁液にｔｅｒｔ−ブトキシカリウム（６２６ｍｇ）を−６０℃にて加え、さらに同温度にて１時間攪拌した。この懸濁液に７，８−ジフルオロ−６−ホルミル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．１９ｇ）のテトラヒドロフラン溶液（１０ｍｌ）を−６０℃にて滴下し、滴下終了後さらに同温度で３時間攪拌した後、徐々に室温まで昇温し、そのまま一晩攪拌した。反応混合物を１Ｍ塩酸に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下に濃縮した。淡黄色固体残さ（２．７２ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色固体の７，８−ジフルオロ−６−エチニル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．０２ｇ）を得た。

第４工程
第３工程で得られた７，８−ジフルオロ−６−エチニル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．０２ｇ）をトルエン−ソルミックス混合溶媒（トルエン、ソルミックス各１０ｍｌ）に溶解した。この溶液に窒素雰囲気下にて５％パラジウム−炭素触媒（０．１２ｇ）を加え、常温常圧にて２５．５時間水素添加反応を行った。反応終了後、触媒を濾過により除去し、濾液を減圧下に濃縮した。無色油状の残さ（１．１４ｇ）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色油状の７，８−ジフルオロ−６−エチル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（１．１２ｇ）を得た。このものをさらに再結晶を繰り返すことにより精製し、純粋な７，８−ジフルオロ−６−エチル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（０．９５ｇ）を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ（ｐｐｍ）０．８５−２．１７（ｍ，２２Ｈ），２．６４−２．７９（ｍ，４Ｈ），３．７２（ｄｄｄ，Ｊ＝９．７Ｈｚ，６．６Ｈｚ，２．１Ｈｚ，１Ｈ），６．７５（ｄｄ，Ｊ＝８．２Ｈｚ，１．６Ｈｚ，１Ｈ）
ＭＳ：３２２（Ｍ^＋）

６−エトキシ−７−フルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．７６）の合成

実施例３で得られた７−フルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマンを原料として用い、実施例６の第１工程〜第３工程と同様にして６−エトキシ−７−フルオロ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマンを得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ（ｐｐｍ）０．８５−２．１７（ｍ，２２Ｈ），２．６７（ｄｔ，Ｊ＝１６Ｈｚ，４Ｈｚ，１Ｈ），２．７４（ｄｄｄ，Ｊ＝１６Ｈｚ，１１Ｈｚ，６Ｈｚ，１Ｈ），３．７２（ｄｄｄ，Ｊ＝１０Ｈｚ，７Ｈｚ，２Ｈｚ，１Ｈ），４．０２（ｑ，Ｊ＝７Ｈｚ，２Ｈ），６．３７−６．４２（ｍ，１Ｈ），６．５５−６．６０（ｍ，１Ｈ）
ＭＳ：３２０（Ｍ^＋）

実施例１〜８、さらに記載した合成法をもとに、下記の化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３６４を合成する。実施例５〜８で得られた化合物（Ｎｏ．４、Ｎｏ．７８、Ｎｏ．３３１、およびＮｏ．７６）もリストアップした。上限温度、粘度、光学異方性および誘電率異方性の測定手順は組成物例で説明する。

５つの化合物を混合して、ネマチック相を有する組成物Ａ（母液晶）を調製した。５つの化合物は、４−エトキシフェニル＝４−プロピルシクロヘキサンカルボキシレート（１７．２％）、４−ブトキシフェニル＝４−プロピルシクロヘキサンカルボキシレート（２７．６％）、４−エトキシフェニル＝４−ブチルシクロヘキサンカルボキシレート（２０．７％）、４−メトキシフェニル＝４−ペンチルシクロヘキサンカルボキシレート（２０．７％）、および４−エトキシフェニル＝４−ペンチルシクロヘキサンカルボキシレート（１３．８％）である。組成物Ａの物性値は次のとおりであった。上限温度（ＮＩ）＝７４．０℃；粘度（η_２０）＝１８．９ｍＰａ・ｓ；光学異方性（Δｎ）＝０．０８７；誘電率異方性（Δε）＝−１．３。

この組成物Ａの８５％と実施例５で得られた７，８−ジフルオロ−２−プロピル−６−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．４）の１５％とからなる組成物Ｂを調製した。測定した組成物Ｂの物性値を外挿して化合物Ｎｏ．４の物性値を算出した。光学異方性（Δｎ）＝０．０９６；誘電率異方性（Δε）＝−７．１。化合物Ｎｏ．４を加えることによって、誘電率異方性が負に大きくなり、液晶表示素子にしたときに低い駆動電圧を有することが分かった。

実施例１０に記載した組成物Ａの９５％と実施例６で得られた７，８−ジフルオロ−６−エトキシ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．７８）の５％とからなる組成物Ｃを調製した。測定した組成物Ｃの物性値を外挿して化合物Ｎｏ．７８の物性値を算出した。光学異方性（Δｎ）＝０．０８７；誘電率異方性（Δε）＝−９．８。化合物Ｎｏ．７８を加えることによって、誘電率異方性が負に大きくなり、液晶表示素子にしたときに低い駆動電圧を有することが分かった。

実施例１０に記載した組成物Ａの８５％と実施例７で得られた７，８−ジフルオロ−６−エチル−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．３３１）の１５％とからなる組成物Ｄを調製した。測定した組成物Ｄの物性値を外挿して化合物Ｎｏ．３３１の物性値を算出した。光学異方性（Δｎ）＝０．０３１；誘電率異方性（Δε）＝−５．２。化合物Ｎｏ．３３１を加えることによって、誘電率異方性が負に大きくなり、液晶表示素子にしたときに低い駆動電圧を有することが分かった。

実施例１０に記載した組成物Ａの８５％と実施例８で得られた７−フルオロ−６−エトキシ−２−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマン（化合物Ｎｏ．７６）の１５％とからなる組成物Ｅを調製した。測定した組成物Ｅの物性値を外挿して化合物Ｎｏ．７６の物性値を算出した。光学異方性（Δｎ）＝０．０８１；誘電率異方性（Δε）＝−５．９。化合物Ｎｏ．７６を加えることによって、誘電率異方性が負に大きくなり、液晶表示素子にしたときに低い駆動電圧を有することが分かった。

（比較例１）
実施例１０に記載した組成物Ａの８５％と２−プロピル−６−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマンの１５％とからなる組成物Ｆを調製した。測定した組成物Ｆの物性値を外挿して２−プロピル−６−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマンの物性値を算出した。光学異方性（Δｎ）＝０．０９９；誘電率異方性（Δε）＝−２．３。２−プロピル−６−（４−プロピルシクロヘキシル）クロマンを加えても、誘電率異方性が負に大きくならないことが分かった。

本発明の代表的な組成物を組成物例１〜５にまとめた。最初に、組成物の成分である化合物とその量（重量％）を示した。化合物は上記の表１の取り決めに従い、左末端基、結合基、環構造、および右末端基の記号によって表示した。１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置はトランスである。末端基の記号がない場合は、末端基が水素であることを意味する。次に組成物の物性値を示した。物性値の測定は、日本電子機械工業規格（Standard of Electronic Industries Association of Japan）、ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法に従った。

ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）：偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。

ネマチック相の下限温度（Ｔ_Ｃ；℃）：ネマチック相を有する試料を０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶（またはスメクチック相）に変化したとき、Ｔ_Ｃを＜−２０℃と記載する。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。

化合物の相溶性：類似の構造を有する幾つかの化合物を混合してネマチック相を有する母液晶を調製した。測定する化合物とこの母液晶とを混合した組成物を得た。混合する割合の一例は、１５％の化合物と８５％の母液晶である。この組成物を−２０℃、−３０℃のような低い温度で３０日間保管した。この組成物の一部が結晶（またはスメクチック相）に変化したか否かを観察した。必要に応じて混合する割合と保管温度とを変更した。このようにして測定した結果から、結晶（またはスメクチック相）が析出する条件および結晶（またはスメクチック相）が析出しない条件を求めた。これらの条件が相溶性の尺度である。

粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：粘度の測定にはＥ型粘度計を用いた。

光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビング（rubbing）したあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率ｎ‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率ｎ⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。試料が組成物のときはこの方法によって光学異方性を測定した。試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあと光学異方性を測定した。化合物の光学異方性は外挿値である。

誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあと誘電率異方性を測定した。化合物の誘電率異方性は外挿値である。
１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。

２）誘電率異方性が負である組成物：ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε‖）を測定した。ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε⊥）を測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。

しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：試料が化合物のときは、化合物を適切な組成物に混合したあとしきい値電圧を測定した。化合物のしきい値電圧は外挿値である。
１）誘電率異方性が正である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が（０．５／Δｎ）μｍであり、ツイスト角が８０度である、ノーマリーホワイトモード（normally white mode）の液晶表示素子に試料を入れた。Δｎは上記の方法で測定した光学異方性の値である。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が９０％になったときの電圧の値を測定した。

２）誘電率異方性が負である組成物：２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍであり、ホメオトロピック配向に処理したノーマリーブラックモード（normally black mode）の液晶表示素子に試料を入れた。この素子に周波数が３２Ｈｚである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率１０％になったときの電圧の値を測定した。

（組成物例１）
２−ＨＣｒｏ（７Ｆ）−４（Ｎｏ．２）５％
３−ＨＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−３（Ｎｏ．４）５％
４Ｏ−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）Ｈ−３（Ｎｏ．３３６）７％
３−ＨＨ−４５％
３−ＨＨ−５５％
３−ＨＨ−Ｏ１３％
３−ＨＨ−Ｏ３３％
３−ＨＢ−Ｏ１５％
３−ＨＢ−Ｏ２５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１０％
３−ＨＨＥＨ−３３％
３−ＨＨＥＨ−５２％
４−ＨＨＥＨ−３２％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１０％
ＮＩ＝７１．１℃；Δｎ＝０．０８０；η（２０℃）＝３２．３ｍＰａ・ｓ；Δε＝−４．６．
上記組成物に１００部に（Ｏｐ−５）を０．２５部添加したときのピッチは６０．０μｍであった

（組成物例２）
２Ｏ−Ｃｒｏ（７Ｆ）Ｈ−３（Ｎｏ．７６）４％
２Ｏ−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）Ｈ−３（Ｎｏ．７８）４％
４Ｏ−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）Ｈ−３（Ｎｏ．３３６）６％
３−ＨＨ−４５％
３−ＨＨ−５５％
３−ＨＨ−Ｏ１６％
３−ＨＨ−Ｏ３６％
３−ＨＢ−Ｏ１５％
３−ＨＢ−Ｏ２５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１０％
３−ＨＨＥＨ−３５％
３−ＨＨＥＨ−５５％
４−ＨＨＥＨ−３５％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１３％
ＮＩ＝８３．０℃；Δｎ＝０．０７７；η（２０℃）＝３２．６ｍＰａ・ｓ；Δε＝−３．８．

（組成物例３）
４Ｏ−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）Ｈ−３（Ｎｏ．３３６）６％
２−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）Ｈ−３（Ｎｏ．３３１）３％
２−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）ＨＨ−２（Ｎｏ．３３５）３％
３−ＨＨ−４５％
３−ＨＨ−５５％
３−ＨＨ−Ｏ１４％
３−ＨＨ−Ｏ３４％
３−ＨＢ−Ｏ１４％
３−ＨＢ−Ｏ２３％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２５％
３−ＨＨＥＨ−３５％
３−ＨＨＥＨ−５５％
４−ＨＨＥＨ−３５％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１３％
ＮＩ＝８８．２℃；Δｎ＝０．０８１；η（２０℃）＝３５．５ｍＰａ・ｓ；Δε＝−４．３．

（組成物例４）
２−ＨＣｒｏ（７Ｆ）−４（Ｎｏ．２）４％
３−ＨＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−３（Ｎｏ．４）４％
２Ｏ−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）Ｈ−３（Ｎｏ．７８）４％
３−ＨＨ−４５％
３−ＨＨ−５５％
３−ＨＨ−Ｏ１６％
３−ＨＨ−Ｏ３６％
３−ＨＢ−Ｏ１５％
３−ＨＢ−Ｏ２５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１０％
３−ＨＨＥＨ−３４％
３−ＨＨＥＨ−５３％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２９％
ＮＩ＝７０．０℃；Δｎ＝０．０７７；η（２０℃）＝２８．９ｍＰａ・ｓ；Δε＝−４．２．

（組成物例５）
２Ｏ−Ｃｒｏ（７Ｆ）Ｈ−３（Ｎｏ．７６）５％
４Ｏ−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）Ｈ−３（Ｎｏ．３３６）５％
２−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）ＨＨ−２（Ｎｏ．３３５）５％
３−ＨＨ−４５％
３−ＨＨ−５５％
３−ＨＨ−Ｏ１３％
３−ＨＨ−Ｏ３３％
３−ＨＢ−Ｏ１５％
３−ＨＢ−Ｏ２３％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）―Ｏ２１０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１０％
３−ＨＨＥＨ−３５％
３−ＨＨＥＨ−５５％
４−ＨＨＥＨ−３５％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２１０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２８％
ＮＩ＝８０．７℃；Δｎ＝０．０８１；η（２０℃）＝３５．７ｍＰａ・ｓ；Δε＝−４．３．

Claims

下記の式（１）で表される化合物。

式（１）において、ＲａおよびＲｂは独立して水素、または炭素数１〜５のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ_２−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ａ^２およびＡ^３は１，４−シクロヘキシレンであり；Ｚ^１２およびＺ^１３は独立して単結合、−（ＣＨ _２） _２ −、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ _２Ｏ−、−ＯＣＨ _２ −、−ＣＦ _２Ｏ−、−ＯＣＦ _２ −、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；Ｙ^１およびＹ^２はフッ素であり；ｋ、ｎ、ｐ、およびｑは０であり、ｌおよびｍは独立して０または１であり、ｌおよびｍの和は１または２である。
下記の式（１−１）および式（１−３）のいずれか１つの式で表される化合物。

式（１−１）および式（１−３）において、ＲａおよびＲｂは独立して水素、炭素数１〜５のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−（ＣＨ_２）_２−は−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられもよく；環Ａ^２およびＡ^３は１，４−シクロヘキシレンであり；Ｚ^１２およびＺ^１３は独立して単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；そしてＹ^１およびＹ^２はフッ素である。
式（１−１）および式（１−３）において、ＲａおよびＲｂが独立してアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、またはアルケニルであり；環Ａ^２およびＡ^３が１，４−シクロヘキシレンであり；Ｚ^１２およびＺ^１３が独立して単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−であり；そしてＹ^１およびＹ^２がフッ素である請求項２に記載の化合物。
式（１−１）および式（１−３）において、Ｚ^１２およびＺ^１３が独立して単結合または−（ＣＨ_２）_２−である請求項２または３に記載の化合物。
請求項１〜４のいずれか１項に記載した化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する液晶組成物。
下記の式（７）、（８）、（９）、（１０）、および（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する請求項５に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^４は炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｒ^５はフッ素または炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｍおよび環Ｐは独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンまたはデカヒドロ−２，６−ナフチレンであり；Ｚ^７およびＺ^８は独立して−（ＣＨ_２)_２−、−ＣＯＯ−または単結合であり；そしてＬ^６およびＬ^７は独立して水素またはフッ素であり、Ｌ^６とＬ^７の少なくとも一つはフッ素である。
下記の式（１２）、（１３）および（１４）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する請求項５に記載の液晶組成物。

式中、Ｒ^６およびＲ^７は独立して端素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｑ、環Ｔおよび環Ｕは独立して１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２、５−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；そしてＺ^９およびＺ^１０は独立して−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
請求項７に記載の式（１２）、（１３）および（１４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する請求項６に記載の液晶組成物。
少なくとも一つの光学活性化合物をさらに含有する請求項５〜８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
請求項５〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。