JP4747254B2 - 液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶性化合物に関し、さらに詳しくは液晶組成物、特にＴＮモード用、ＳＴＮモード用、ＴＦＴモード用またはＯＣＢモード用の液晶組成物成分として好適な液晶性化合物、これを含む液晶組成物およびこの液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子に関する。なお、本発明において液晶性化合物という用語は、液晶相を有する化合物および液晶相を示さないが液晶組成物の構成成分として有用な化合物の総称として用いる。
【０００２】
【背景技術】
液晶表示素子は液晶物質がもつ光学異方性および誘電率異方性を利用したものであるが、その表示方式によってねじれネマチック（ＴＮ）モード、動的散乱（ＤＳ）モード、ゲストホスト（Ｇ．Ｈ）モード、配向相変（ＤＡＰ）モード、超ねじれネマチック（ＳＴＮ）モード、電圧制御複屈折（ＶＣＢ、ＥＣＢまたはＴＢ）モード、垂直配向（ＶＡ）モード、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）モード、ＯＣＢモードなどの各種方式に分けられ、それぞれの方式に適する液晶物質の性質は異なる。ただし、いずれの方式の表示素子に用いられる液晶物質であっても水分、空気、熱、光等に安定であることが必要である。
【０００３】
近年、駆動電圧が低くかつコントラストの高い液晶表示素子が求められている。駆動電圧を低くするためには、液晶材料の誘電率異方性値（Δε）を大きくすることが重要であり、特にＳＴＮ型液晶表示素子のコントラストを高くするためには、液晶表示素子の電圧透過率曲線を急峻にする必要があり、そのためには液晶材料の弾性定数比（Ｋ３３／Ｋ１１）を大きくすることが重要である。
【０００４】
これらの課題を解決するための手段として、Δεが大きくかつＫ３３／Ｋ１１が大きい液晶化合物の開発は有効である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、大きなΔεおよび大きなＫ３３／Ｋ１１を有する液晶化合物を提供すること、この化合物を含有することによって、液晶表示素子の低電圧駆動および高コントラストを可能とする液晶組成物を提供すること、およびこの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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の構成は以下の通りである。
［１］ 一般式（１）で表される液晶性化合物。
【０００７】
式中、Ａ１、Ａ２およびＡ３はそれぞれ独立してシクロヘキサン環、１，３−ジオキサン環、ベンゼン環、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたベンゼン環を示す。シクロヘキサン環および１，３−ジオキサン環はシス型よりもトランス型の方が好ましい。
Ｒａは炭素数１〜２０のアルキル基を示し、このアルキル基中、任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、このアルキル基中、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Ｒａはアルキル、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、アルキニル、アルキニルオキシである。これらの基において、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられても好ましい。ハロゲンの好ましい置換位置はα位とω位である。好ましいハロゲンはフッ素または塩素である。これらの基は分岐よりも直鎖の方が好ましい。−ＣＨ＝ＣＨ−はシス型よりもトランス型の方が好ましい。特に好ましいＲａはアルキル、アルコキシまたはアルケニルである。
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３はそれぞれ独立して単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−を示す。−ＣＦ＝ＣＦ−および−ＣＨ＝ＣＨ−はシス型よりもトランス型の方が好ましい。好ましくは単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＦ２Ｏ−、または−ＯＣＦ２−である。
ｍおよびｎは独立して０または１である。
【０００８】
［２］ ｍとｎは、ともに０である［１］に記載の液晶性化合物。
［３］ ｍとｎは、いずれか一方が０であり、かつもう一方が１である［１］に記載の液晶性化合物。
［４］ ｍとｎは、ともに１である［１］に記載の液晶性化合物。
［５］ Ｚ１、Ｚ２およびＺ３の少なくとも１つが−ＣＦ２Ｏ−である［１］に記載の液晶性化合物。
［６］ ［１］〜［５］のいずれか１項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有する液晶組成物。
【０００９】
［７］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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種類含有する液晶組成物。
【００１０】
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ１はフッ素、塩素、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、または−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を示し；Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して水素またはフッ素を示し；Ｚ４およびＺ５はそれぞれ独立して−（ＣＨ２)２−、−（ＣＨ２)４-、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２-、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合を示し；環Ａおよび環Ｂはそれぞれ独立してシクロヘキサン環、ジオキサン環または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環を示し、環Ｃはシクロヘキサン環または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環を示す）。
【００１１】
［８］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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種類含有する液晶組成物。
【００１２】
（式中、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ２は−ＣＮまたは−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ基を示し；環Ｄはシクロヘキサン環、ベンゼン環、ジオキサン環またはピリミジン環を示し；環Ｅはシクロヘキサン環、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環、またはピリミジン環を示し；環Ｆはシクロヘキサン環またはベンゼン環を示し；Ｚ６は−（ＣＨ２)２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または単結合を示し；Ｌ３、Ｌ４およびＬ５はそれぞれ独立して水素またはフッ素を示し；ｂ、ｃおよびｄはそれぞれ独立して０または１である）。
【００１３】
［９］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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種類含有する液晶組成物。
【００１４】
（式中、Ｒ４およびＲ5はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｇおよび環Ｉはそれぞれ独立してシクロヘキサン環またはベンゼン環を示し；Ｌ６およびＬ７はそれぞれ独立して水素またはフッ素を示すが、Ｌ６とＬ７がともに水素であることはなく；Ｚ７およびＺ８はそれぞれ独立して−（ＣＨ２)２−、−ＣＯＯ−または単結合を示す）。
【００１５】
［１０］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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、一般式（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
【００１６】
（式中、Ｒ６およびＲ７はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｊ、環Ｋおよび環Ｍはそれぞれ独立してシクロヘキサン環、ピリミジン環、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環を示し；Ｚ９およびＺ１０はそれぞれ独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２)２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合を示す）。
【００１７】
［１１］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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（５）および（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、第三成分として、前記一般式（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
【００１８】
［１２］ 一般式（１ｂ−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１ｂ−２−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（５−２−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（５−５７−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１０−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１０−１０−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１１−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１１−１−２）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１１−１−３）で表される化合物を少なくとも１種類、および一般式（１１−１５−１）で表される化合物を少なくとも３種類含有する液晶組成物。
【００１９】
（式中、Ｒｂ、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示す）。
【００２０】
［１３］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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（７）、（８）および（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）および（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種類含有する液晶組成物。
【００２１】
［１４］ 一般式（１ｂ−１−２）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（７−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（８−１−１）で表される化合物を少なくとも２種類、一般式（８−１−２）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１０−１−２）で表される化合物を少なくとも２種類、一般式（１０−１−３）で表される化合物を少なくとも２種類、一般式（１０−５−１）で表される化合物を少なくとも２種類、および一般式（１１−１９−１）で表される化合物を少なくとも３種類含有する液晶組成物。
【００２２】
（式中、Ｒｂ、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、およびＲ１２はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示す）。
【００２３】
［１５］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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）および（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（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
［１６］ ［６］〜［１５］のいずれか１項に記載の液晶組成物が、さらに少なくとも１種類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。
［１７］ ［６］〜［１６］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。
【００２４】
【発明の実施の形態】
一般式（１）で表される本発明の液晶性化合物は、フッ素で置換されたベンゾジオキセン環を有する化合物である。例えば化合物（Ａ）は、このような構造を持つことによって、大きなΔεおよび大きなＫ３３／Ｋ１１を発現する。このような効果は上記の構造によって達成されたものである。
【００２５】
Ｚ１〜Ｚ３として示された基はいずれも優れた特性を発現するが、それぞれ次の特徴を有する。単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−は低粘性を発現させ、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−は他の液晶化合物または液晶組成物との良好な相溶性を発現させる。−ＣＯＯ−および−ＣＦ２Ｏ−は大きなΔεを発現させ、−Ｃ≡Ｃ−は高い透明点と低粘性を発現させる。
【００２６】
これらの化合物はいずれも大きなΔεおよび大きなＫ３３／Ｋ１１を有する。また、これらの化合物は比較的小さいΔｎを有する。ｍとｎは独立して０または１を示すが、それらがともに０であるときは、大きなΔεを発現する２環の液晶性化合物を与える。この化合物は、これを成分として使用する液晶組成物に上記特性を反映させることができるが、特に低温側に液晶相温度領域が必要な場合に有用である。一方が０で、かつもう一方が１であるときは、３環の液晶性化合物を与えるが、この化合物は２環の液晶化合物と同様の特性を有し、液晶組成物に使用した場合透明点を高く設定することができる。また、それらがともに１であるときは、４環の液晶性化合物を与えるが、この化合物は大きなΔεを示しかつ高い透明点を有するので、液晶組成物に使用した場合組成物の透明点を上昇させることができる。
【００２７】
上記一般式（１）において、コアの部分は多種の構造が相当するが、いずれも優れた特性を発現する。そのうち数例を式（１ａ−１）〜（１ｃ−２０）に示す。
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
本発明により提供される液晶組成物は、一般式（１）で表される液晶性化合物を少なくとも１種類含む第一成分のみでもよいが、これに加え、第二成分として一般式（２）、（３）および（４）で表される化合物群から選ばれる少なくとも１種類の化合物（以下第二Ａ成分と称する）および／または一般式（５）および（６）で表される化合物群から選ばれる少なくとも１種類の化合物（以下第二Ｂ成分と称する）を混合したものが好ましい。さらに、しきい電圧値、液晶相温度範囲、屈折率異方性値、Δεまたは粘度等を調整する目的で、一般式（１０）、（１１）および（１２）で表される化合物群から選ばれる少なくとも１種類の化合物を第三成分として混合することもできる。また、本発明に使用される液晶組成物の各成分は、特性に大きな差異が無いという理由で、各元素の同位体元素からなる類縁体でも差し支えない。
【００３２】
上記第二Ａ成分のうち、一般式（２）に含まれる化合物の好適例として次の式（２−１）〜（２−９）、一般式（３）に含まれる化合物の好適例として式（３−１）〜（３−９７）、ならびに一般式（４）に含まれる化合物の好適例として式（４−１）〜（４−３３）で表される化合物を挙げることができる。
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
（式中、Ｒ1、Ｘ1は前記と同じ意味を表す）
これらの一般式（２）〜（４）で表される化合物は、正のΔεを示し、熱安定性や化学的安定性が非常に優れているので、主としてＴＦＴ用の液晶組成物に用いられる。ＴＦＴ用の液晶組成物を調製する場合、該化合物の使用量は液晶組成物の全重量に対して１〜９９重量％の範囲が適するが、好ましくは１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％である。また一般式（１０）〜（１２）で表される化合物をしきい電圧値、液晶相温度範囲、屈折率異方性値、Δεまたは粘度等を調整する目的で添加してもよい。
【００５１】
次に、前記第二Ｂ成分のうち、一般式（５）および（６）に含まれる化合物の好適例として、それぞれ式（５−１）〜（５−５６）および式（６−１）〜（６−３）で表される化合物を挙げることができる。より好ましい例として、それぞれ式（５−２−１）および（５−５７−１）で表される化合物を挙げることができる。
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ８およびＸ２は前記と同じ意味を表す）
これらの一般式（５）および（６）で示される化合物は正のΔεを有し、その値が非常に大きいので主としてＳＴＮ、ＴＮ用の液晶組成物に用いられる。これらの化合物は組成物成分として、特にしきい電圧値を低くする目的で使用される。また、粘度の調整、屈折率異方性値の調整および液晶相温度範囲を広げる等の目的や、さらに急峻性を改良する目的にも使用される。ＳＴＮまたはＴＮ用の液晶組成物を調整する場合には、一般式（５）または（６）で表される化合物の使用量は０．１〜９９．９重量％の範囲が適用できるが、好ましくは１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％である。また、しきい電圧値、液晶相温度範囲、屈折率異方性値、Δεまたは粘度等を調整する目的で一般式（１０）〜（１２）で表される化合物を混合することもできる。
【００６１】
本発明の液晶組成物のうち、垂直配向モード（ＶＡモード）等に用いられる、Δεが負の液晶組成物を調整する場合には、一般式（７）〜（９）からなる群から選ばれる少なくとも一種類の化合物（以下第二Ｃ成分）を混合したものが好ましい。第二Ｃ成分の一般式（７）〜（９）に含まれる化合物の好適例として、それぞれ式（７−１）〜（７−３）、式（８−１）〜（８−５）および式（９−１）〜（９−３）で表されるものを挙げることができる。より好ましい例として、それぞれ式（７−１−１）、（８−１−１）および（８−１−２）で表される化合物を挙げることができる。
【００６２】
【００６３】
（式中、Ｒ4、Ｒ５、Ｒ１１およびＲ１２は前記と同じ意味を表す）
一般式（７）〜（９）で表される化合物は主としてΔεが負であるＶＡモード用の液晶組成物に使用される。その使用量を増加させると組成物のしきい電圧値が低くなるが、粘度が高くなる。従って、しきい電圧値の要求値を満足している限り、少なく使用することが好ましい。しかしながら、４０重量％より少なくなるとΔεの絶対値が５以下となり、電圧駆動ができなくなる場合がある。一般式（７）〜（９）で表される化合物の使用量は、ＶＡモード用の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、組成物の電圧透過率曲線を制御する目的で、一般式（７）〜（９）で表される化合物をΔεが正である組成物に混合する場合もある。この場合の一般式（７）〜（９）で表される化合物の使用量は３０重量％以下が好ましい。
【００６４】
本発明液晶組成物の第三成分のうち、一般式（１０）〜（１２）に含まれる化合物の好適例として、それぞれ（１０−１）〜（１０−１１）、（１１−１）〜（１１−１８）および（１２−１）〜（１２−６）で表わされる化合物を挙げることができる。より好ましい例として、それぞれ式（１０−１−１）、（１０−１−２）、（１０−１−３）、（１０−５−１）、（１０−１０−１）、（１１−１−１）、（１１−１−２）、（１１−１−３）、（１１−１５−１）および（１１−１９−１）で表される化合物を挙げることができる。
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【００６８】
【００６９】
【００７０】
（式中、Ｒ6、Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０は前記と同じ意味を表す）
一般式（１０）〜（１２）で表される化合物はΔεの絶対値が小さい。一般式（１０）で表される化合物は主として粘度の調整または屈折率異方性値の調整という目的で使用される。また一般式（１１）および（１２）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屈折率異方性値の調整の目的で使用される。
【００７１】
一般式（１０）〜（１１）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電圧値が高くなり、粘度が低くなる。従って、液晶組成物のしきい電圧値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。ＴＦＴ用の液晶組成物を調整する場合に、一般式（１０）〜（１２）で表される化合物の使用量は、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３５重量％以下である。また、ＳＴＮまたはＴＮ用の液晶組成物を調整する場合には、一般式（１０）〜（１２）で表される化合物の使用量は、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下である。
【００７２】
本発明に従い提供される液晶組成物は、一般式（１）で表される液晶性化合物の少なくとも１種類を０．１〜９９重量％の割合で含有することが、優良な特性を発現せしめるために好ましい。
該液晶組成物はそれ自体公知の方法、例えば種々の成分を高温度下で相互に溶解させる方法等により一般に調製される。また、必要により、適当な添加物を加えることによって、意図する用途に応じた改良がなされ、最適化される。このような添加物は当該業者によく知られており、文献などに詳細に記載されている。通常、液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれを防ぐといった効果を有するキラルドープ剤などが添加される。この場合に使用されるキラルドープ剤の例として、以下の式（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１２）で表される光学活性化合物を挙げることができる。
【００７３】
【００７４】
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を調整する。ねじれのピッチは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。ピッチ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よい。
【００７５】
また、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すれば、ＧＨ型用の液晶組成物として使用することもできる。本発明に係る組成物は、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰや、液晶中に三次元網目状高分子を形成して作製したポリマー分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）、例えばポリマーネットワーク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）に使用できる。複屈折制御（ＥＣＢ）型やＤＳ型用の液晶組成物としても使用できる。
【００７６】
本発明の液晶性化合物は、公知の合成化学的手法を適宜用いて製造することができる。２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキサン誘導体はP. V. Yakovlevnaらの特開平１１−１０６３８３号公報に記載の方法および前記合成例を適宜参照することにより、容易に合成することができる。
【００７７】
（Ｉ）Ｚ３が単結合である場合：
例えば、文献公知の方法で合成される（２）とアリールホウ酸誘導体（１）とを、炭酸塩水溶液と触媒、例えばテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（Pd(PPh3)4）等の存在下で反応させることにより、本発明化合物例の（１−１）を合成することができる。また、この化合物例（１−１）は、文献公知の方法で合成される化合物（３）にノルマル−ブチルリチウム（n-BuLi）を作用させ、塩化亜鉛、触媒、例えばジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム（PdCl2(PPh3)2）等、および前記化合物（２）を順次作用させることにより合成することもできる。
【００７８】
【００７９】
（II）Ｚ３が−ＣＯＯ−である場合：
例えば、前記化合物（３）にノルマル−ブチルリチウムを作用させてリチオ化物へ誘導した後、二酸化炭素を作用させてカルボン酸誘導体（４）を得、これに文献公知の方法で製造されるフェノール（５）を作用させ、次いで脱水縮合を行うことにより本発明化合物例の（１−２）を合成することができる。
【００８０】
【００８１】
（III）Ｚ３が−ＯＣＯ−である場合：
前記化合物（１）を酸化剤、例えば過酸化水素水等で酸化することにより化合物（６）を得る。この化合物に文献公知の方法で製造されるカルボン酸（７）を作用させた後、脱水縮合を行うことにより本発明化合物例の（１−３）を合成することができる。上記脱水縮合反応は、公知の脱水剤、例えばジシクロヘキシルカルボジイミド等を用いることによっても好適に実施できる。この化合物は、カルボン酸を公知の試薬、例えばハロゲン化チオニル等を用いて酸ハロゲン化物に誘導し、塩基性条件下でアルコールやフェノールを作用させることによっても好適に合成することができる。
【００８２】
【００８３】
（IV）Ｚ３が−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−である場合：
前記（II）で得られた本発明化合物（１−２）を公知の硫黄化剤、例えばローソン試薬等で処理して化合物（１１）へ誘導し、そのチオカルボニル基をフッ化水素ピリジン錯体（M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 827, 1992）、ジエチルアミノサルファトリフルオリド（William H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768）などのフッ素化剤でフッ素化することにより本発明化合物例の（１−４）を合成することができる。また、前記（II）で得られた本発明化合物（１−２）に換え前記（III）で得られた本発明化合物（１−３）を用いる以外は同様にしてＺ３が−ＯＣＦ２−である本発明化合物を合成することができる。
【００８４】
【００８５】
（V）Ｚ３が−ＣＨ＝ＣＨ−（トランス）である場合：
文献公知の方法にて製造される化合物（９）に塩基、例えばカリウムｔ−ブトキシド（t-BuOK）等を作用させてリンイリドを発生させた後、この系に化合物（１０）を加えることにより本発明化合物例の（１−５）を合成することができる。その際、条件等によってはシス体が生成するが、このシス体は文献公知の方法によりトランス体にすることができる。
【００８６】
【００８７】
（VI）Ｚ３が−（ＣＨ２）２−である場合：
上記（V）で得られた本発明化合物（１−５）を触媒、例えばパラジウムカーボン（Pd-C）等の存在下、接触水素化することにより、本発明化合物例の（１−６）を合成することができる。
【００８８】
【００８９】
（VII）Ｚ３が−（ＣＨ２）４−である場合：
前記化合物（９）に換え化合物（１１）を用いる以外は前記（V）および（VI）と同様にして本発明化合物例の（１−７）を合成することができる。
【００９０】
【００９１】
（VIII）Ｚ３が−Ｃ≡Ｃ−である場合：
前記化合物（３）に、触媒、例えばジクロロパラジウムとヨウ化銅等のハロゲン化銅の存在下、２−メチル−３−ブチン−２−オールを作用させたのち、塩基性条件下脱保護して化合物（１２）とし、これを触媒、例えばジクロロパラジウムとヨウ化銅等のハロゲン化銅の存在下、前記化合物（２）と反応させることにより本発明化合物例の（１−８）を合成することができる。
【００９２】
【００９３】
（IX）Ｚ３が−ＣＦ＝ＣＦ−である場合：
前記化合物（３）にノルマル−ブチルリチウムを作用させてリチオ化物へ誘導した後、テトラフルオロエチレンを作用させ化合物（１３）とする。これを、前記化合物（２）にノルマル−ブチルリチウムを作用させて誘導されるリチオ化物と反応させることにより、本発明化合物例の（１−９）を合成することができる。
【００９４】
【００９５】
（X）Ｚ３が−ＣＨ２Ｏ−である場合：
例えば、文献公知の方法で製造される化合物（１０）に還元剤、例えば水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4）等を作用させて化合物（１４）とし、これをハロゲン化剤、例えば臭化水素酸等を用いて化合物（１５）へと誘導し、塩基、例えば炭酸カリウム等の存在下、前記化合物（６）と反応させることにより、本発明化合物例の（１−１０）を合成することができる。
【００９６】
【００９７】
（XI）Ｚ３が−ＯＣＨ２−である場合：
例えば、文献公知の方法で製造される化合物（１６）に還元剤、例えば水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4）等を作用させて化合物（１７）とし、これをハロゲン化剤、例えば臭化水素酸等を用いて化合物（１８）へと誘導し、塩基、例えば炭酸カリウム等の存在下、前記化合物（５）と反応させることにより、本発明化合物例の（１−１１）を合成することができる。
【００９８】
【００９９】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。化合物の相転移系列において、Ｃは結晶、Ｎはネマチック相、Ｉは等方性液体である。Ｃ１とＣ２は結晶型が異なることを示す。実施例１〜４をあらかじめスキームで示す。
【０１００】
【０１０１】
実施例１
２，２，３，３−テトラフルオロ−７−（４−（４−ペンチルシクロヘキシル）フェニル）−１，４−ベンゾジオキセン（ｃ）の合成。
２００ｍｌ三口フラスコ中、７−ブロモ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ａ）３．１２ｇをトルエン２５ｍＬに溶解させた溶液と２Ｎ−炭酸ナトリウム水溶液１２．５ｍＬの懸濁液にテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム１．１１ｇを加え、激しく撹拌した。これに４−（４−ペンチルシクロヘキシル）フェニルホウ酸（ｂ）３．０４ｇをエタノール６ｍＬに溶解させた溶液を加え、２時間加熱環流した。室温に戻した後、ジエチルエーテルを加え、有機相を分離し、水相をジエチルエーテルにて抽出した。有機相を合わせ、食塩水で洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、目的化合物の２，２，３，３−テトラフルオロ−７−（４−（４−ペンチルシクロヘキシル）フェニル）−１，４−ベンゾジオキセン（ｃ）４．５９ｇを得た。この化合物は無色結晶であった。
Ｃ１ ３０．６℃ Ｃ２ ３４．９℃ Ｉ
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：７．４５（ｄ，２Ｈ），７．３７−７．３３（ｍ、２Ｈ）、７．２９（ｄ，２Ｈ），７．１８（ｄ，１Ｈ），２．５３−２．４８（ｍ，１Ｈ），１．９３−１．８８（ｍ，４Ｈ），１．５２−１．４４（ｍ，２Ｈ），１．３９−１．２６（ｍ，３Ｈ），１．２５−１．２０（ｍ，２Ｈ），１．１１−１，０２（ｍ，２Ｈ）０．９０（ｔ，３Ｈ）．
【０１０２】
実施例２
２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセ−７−ニル ４−（４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシレート（ｆ）の合成。
３００ｍＬ三口フラスコ中、４−（４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボン酸（ｄ）２．１９ｇと７−ヒドロキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ｅ）１．５７ｇを塩化メチレン８０ｍＬに溶解させた。これに４−ジメチルアミノピリジン０．９８ｇを加えて室温で１時間攪拌させた後、塩化メチレン４０ｍＬにＮ、Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド１．６６ｇを溶解させた溶液を加え、一晩攪拌した。ジエチルエーテルを加えて析出した尿素を濾別し、飽和食塩水を加え、１時間攪拌した。分液し、有機層を３規定塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、目的化合物の２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセ−７−ニル ４−（４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシレート（ｆ）３．２１ｇを得た。この化合物はネマチック相をもつ無色結晶であった。
Ｃ１ ３０．６℃ Ｃ２ ６６．０℃ Ｎ ９１．８℃ Ｉ
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：７．１３（ｄ，１Ｈ），６．９３（ｄ、１Ｈ）、６．８９（ｑ，１Ｈ），２．４８−２．４２（ｍ，１Ｈ），２．１３（ｑ，２Ｈ），１．８５（ｑ，２Ｈ），１．７５（ｑ，４Ｈ），１．５５−１．４８（ｍ，２Ｈ），１．３４−１．２３（ｍ，２Ｈ），１．１６−０．９４（ｍ、９Ｈ），０．８９−０．８２（ｍ、５Ｈ）．
【０１０３】
実施例３
２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセ−７−ニル ４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２−フルオロベンゾアート（ｈ）の合成。
第１段
３００ｍＬ三口フラスコ中、４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２−フルオロ安息香酸（ｇ） ２．１３ｇと７−ヒドロキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ｅ）１．５５ｇを塩化メチレン８０ｍＬに溶解させた。そこに４−ジメチルアミノピリジン０．９８ｇを加え、室温で１時間攪拌した。そこに塩化メチレン４０ｍＬにＮ、Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド１．６６ｇを溶解させた溶液を加え、一晩攪拌した。ジエチルエーテルを加え析出した尿素を濾別し、飽和食塩水を加え、１時間攪拌した。分液し、有機層を３Ｎ−塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、２．８９ｇの２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセ−７−ニル ４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２−フルオロベンゾアート（ｈ）を得た。この化合物はモノトロピックのネマチック相をもつ無色結晶であった。
Ｃ ６６．７℃ （Ｎ ４８．６℃ ）Ｉ
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：７．９９（ｔ，１Ｈ），７．１９（ｄ、１Ｈ），７．１２（ｑ，１Ｈ），７．１０（ｑ，２Ｈ），７．０５（ｔ，１Ｈ），２．５８−２．５２（ｍ，１Ｈ），１．９２−１．８８（ｍ，４Ｈ），１，４９−１．２０（ｍ，７Ｈ），１．１０−１．０２（ｍ，２Ｈ），０．９２−０．８７（ｔ，３Ｈ）．
【０１０４】
実施例４
７−（４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２，６−ジフルオロフェニル）−１，１−ジフルオロメトキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ｊ）の合成。
第１段
３００ｍＬ三口フラスコ中、７−ヒドロキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキサン（ｅ）１．５５ｇをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド７０ｍＬに溶解させた。そこに６０％水素化ナトリウム０．３７ｇを加え、６０℃で１時間加熱撹拌した。反応液を室温に戻し、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド７０ｍＬに溶解させた１−ジフルオロブロモメチル−２，６−ジフルオロ−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゼン（ｉ）３．０８ｇを加え、６０℃で３時間加熱攪拌した。反応液を室温に戻し、水を加えた。ジエチルエーテルで抽出し、有機層を２Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、２．９５ｇの７−（４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２，６−ジフルオロフェニル）−１，１−ジフルオロメトキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ｊ）を得た。この化合物は無色結晶であった。
Ｃ ４５．８℃ Ｉ
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：７．１４−７．０９（ｍ，３Ｈ），６．８３（ｄ、２Ｈ），２．５０−２．４６（ｍ，１Ｈ），１．８８（ｄ，４Ｈ），１，４３−１．１９（ｍ，７Ｈ），１．０７−１．００（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，３Ｈ）．
【０１０５】
実施例１〜４および発明の詳細な説明の欄における記述を基に、下記化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５５を製造することができる。なお、下記には実施例１〜４で得られた化合物についても再掲した。
【０１０６】
【０１０７】
【０１０８】
【０１０９】
【０１１０】
【０１１１】
【０１１２】
前述の通り本発明のネマチック液晶組成物は調製されるが、その例として以下の組成物例１〜２３を示すことができる。なお、組成物例中の各化合物は下記表１に示す取り決めに従い、左末端基、結合基、環構造および右末端基の各欄に示された基をそれぞれの記号に対応させることにより表示した。化合物の含有量は特に規定のない限り重量％を意味する。
組成物例の特性データは、ＮＩ（ネマチック−等方性液体相転移点）、η（粘度：測定温度２０．０℃）、Δｎ（屈折率異方性値：測定温度２５．０℃）、Δε（誘電率異方性値：測定温度２５．０℃）およびＶｔｈ（しきい電圧値：測定温度２５．０℃）により示した。
【０１１３】
表１ 記号を用いた化合物の表記方法
【０１１４】
使用例１
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） １５．０％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ５．０％
３−ＨＢ−Ｃ １０．０％
１−ＢＴＢ−３ ５．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
３−ＨＨ−４ １１．０％
３−ＨＨＢ−１ １１．０％
３−ＨＨＢ−３ ９．０％
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 ６．０％
ＮＩ ＝９０．５（℃）
η ＝２３．８（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１５９
Δε ＝６．６
Ｖｔｈ＝２．１８（Ｖ）
上記組成物１００部にＯＰ−４を０．８部添加したときのピッチは１０．７μｍであった。
【０１１５】
使用例２
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） １５．０％
３−ＨＢ−Ｃ ３．０％
７−ＨＢ−Ｃ ３．０％
１Ｏ１−ＨＢ−Ｃ １０．０％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ １０．０％
２−ＰｙＢ−２ ２．０％
３−ＰｙＢ−２ ２．０％
４−ＰｙＢ−２ ２．０％
１Ｏ１−ＨＨ−３ ７．０％
２−ＢＴＢ−Ｏ１ ７．０％
３−ＨＨＢ−１ ７．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４．０％
３−ＨＨＢ−３ ８．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ３．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ３．０％
２−ＰｙＢＨ−３ ４．０％
３−ＰｙＢＨ−３ ３．０％
３−ＰｙＢＢ−２ ３．０％
ＮＩ ＝７８．５（℃）
η ＝２７．３（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１３７
Δε ＝７．６
Ｖｔｈ＝１．８１（Ｖ）
【０１１６】
使用例３
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
５−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ １２．０％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ １０．０％
３−ＨＨ−ＥＭｅ １０．０％
３−ＨＢ−Ｏ２ １８．０％
７−ＨＥＢ−Ｆ ２．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．０％
３−ＨＢＥＢ−Ｆ ４．０％
２Ｏ１−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ２．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＢ（Ｆ）−Ｃ ２．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ２．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４．０％
３−ＨＨＢ−３ １３．０％
３−ＨＥＢＥＢ−Ｆ ２．０％
３−ＨＥＢＥＢ−１ ２．０％
ＮＩ ＝８３．４（℃）
η ＝３７．５（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１１４
Δε ＝２１．３
Ｖｔｈ＝０．９７（Ｖ）
【０１１７】
使用例４
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
２−ＢＥＢ−Ｃ １０．０％
７−ＢＢ−Ｃ ７．０％
１−ＢＴＢ−３ ７．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
１Ｏ−ＢＥＢ−２ １０．０％
１Ｏ−ＢＥＢ−５ １２．０％
２−ＨＨＢ−１ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ７．０％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４．０％
３−ＨＨＢ−３ １３．０％
ＮＩ ＝６６．９（℃）
η ＝３１．０（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１４７
Δε ＝７．６
Ｖｔｈ＝１．６１（Ｖ）
【０１１８】
使用例５
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
２−ＨＢ−Ｃ ５．０％
３−ＨＢ−Ｏ２ １５．０％
２−ＢＴＢ−１ ３．０％
３−ＨＨＢ−１ ８．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ５．０％
３−ＨＨＢ−３ １４．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
ＮＩ ＝８９．５（℃）
η ＝３２．６（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９６
Δε ＝４．９
Ｖｔｈ＝２．４６（Ｖ）
【０１１９】
使用例６
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
５−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
Ｖ２−ＨＢ−Ｃ １２．０％
１Ｖ２−ＨＢ−Ｃ １２．０％
３−ＨＢ−Ｃ ３．０％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ ５．０％
２−ＢＴＢ−１ ２．０％
３−ＨＨ−４ ８．０％
３−ＨＨ−ＶＦＦ ６．０％
２−ＨＨＢ−Ｃ ３．０％
３−ＨＨＢ−Ｃ ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ ８．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ５．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ５．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４．０％
ＮＩ ＝９２．０（℃）
η ＝３１．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１４４
Δε ＝８．８
Ｖｔｈ＝１．９８（Ｖ）
【０１２０】
使用例７
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ３．０％
５−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ５．０％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ ８．０％
５−ＰｙＢ−Ｃ ６．０％
４−ＢＢ−３ １１．０％
３−ＨＨ−２Ｖ １０．０％
５−ＨＨ−Ｖ １１．０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ７．０％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ １５．０％
３−ＨＨＢ−１ ９．０％
１Ｖ２−ＨＢＢ−２ １０．０％
３−ＨＨＥＢＨ−３ ５．０％
ＮＩ ＝９２．２（℃）
η ＝１７．０（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１１５
Δε ＝４．７
Ｖｔｈ＝２．３８（Ｖ）
【０１２１】
使用例８
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
Ｖ２−ＨＢ−ＴＣ １０．０％
３−ＨＢ−ＴＣ １０．０％
５−ＨＢ−Ｃ ７．０％
５−ＢＢ−Ｃ ３．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
２−ＢＴＢ−Ｏ１ ５．０％
３−ＨＨ−４ ５．０％
３−ＨＨＢ−１ １０．０％
３−ＨＨＢ−３ １１．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ３．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ３．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ ３．０％
５−ＢＴＢ（Ｆ）ＴＢ−３ １０．０％
ＮＩ ＝１０２．８（℃）
η ＝１９．６（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．２００
Δε ＝６．５
Ｖｔｈ＝２．１５（Ｖ）
【０１２２】
使用例９
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ６．０％
３−ＨＢ−Ｃ ６．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ ３０．０％
１−ＢＨＨ−ＶＦＦ ８．０％
１−ＢＨＨ−２ＶＦＦ １１．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ５．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ４．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ４．０％
ＮＩ ＝７８．３（℃）
η ＝１８．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１２３
Δε ＝６．６
Ｖｔｈ＝２．０５（Ｖ）
【０１２３】
使用例１０
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
５−ＨＢＣＦ２ＯＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ３．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ３．０％
３−ＨＢ−Ｃ ６．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ ３０．０％
１−ＢＨＨ−ＶＦＦ ８．０％
１−ＢＨＨ−２ＶＦＦ １１．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ５．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ４．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ４．０％
ＮＩ ＝７８．６（℃）
η ＝２１．０（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１２１
Δε ＝５．５
Ｖｔｈ＝２．３３（Ｖ）
【０１２４】
使用例１１
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
５−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １７．０％
２−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
ＮＩ ＝９１．４（℃）
η ＝３４．５（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９４
Δε ＝５．６
Ｖｔｈ＝２．０８（Ｖ）
上記組成物１００部にＯＰ−８を０．３部添加したときのピッチは７８．５μｍであった。
【０１２５】
使用例１２
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ３．０％
５−ＨＢ−ＣＬ １６．０％
３−ＨＨ−４ １２．０％
３−ＨＨ−５ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
４−ＨＨＢ−ＣＬ ４．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
７−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
５−ＨＢＢＨ−１Ｏ１ ３．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２．０％
４−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
４−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
ＮＩ ＝１１１．８（℃）
η ＝２０．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９０
Δε ＝３．９
Ｖｔｈ＝２．７９（Ｖ）
【０１２６】
使用例１３
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２０．０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＨＥＢＢ−Ｆ ２．０％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
４−ＨＢＢＨ−１Ｏ１ ４．０％
５−ＨＢＢＨ−１Ｏ１ ４．０％
ＮＩ ＝９２．６（℃）
η ＝４４．２（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１０９
Δε ＝９．０
Ｖｔｈ＝１．７６（Ｖ）
上記組成物１００部にＯＰ−６を０．２５部添加したときのピッチは６４．３μｍであった。
【０１２７】
使用例１４
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
５−ＨＢ−Ｆ １２．０％
６−ＨＢ−Ｆ ９．０％
７−ＨＢ−Ｆ ７．０％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ５．０％
３−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３ ４．０％
５−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３ ４．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ３ ５．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３ ３．０％
５−ＨＢＢＨ−３ ３．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＨＦ２ ４．０％
ＮＩ ＝７９．５（℃）
η ＝２３．４（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０８８
Δε ＝５．９
Ｖｔｈ＝２．０６（Ｖ）
【０１２８】
使用例１５
５−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
５−Ｈ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−ＨＢ−Ｏ２ ４．０％
３−ＨＨ−４ １２．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ２．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ２．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
２−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ７．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
ＮＩ ＝９９．６（℃）
η ＝２２．０（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０８４
Δε ＝４．５
Ｖｔｈ＝２．３９（Ｖ）
【０１２９】
使用例１６
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ８．０％
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ８．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ８．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ８．０％
３−ＨＨ−４ ４．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３３．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
ＮＩ ＝５４．３（℃）
η ＝４５．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９５
Δε ＝１０．０
Ｖｔｈ＝１．３３（Ｖ）
【０１３０】
使用例１７
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
７−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １２．０％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １５．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６．０％
ＮＩ ＝７２．８（℃）
η ＝３９．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０８６
Δε ＝１３．０
Ｖｔｈ＝１．４０（Ｖ）
【０１３１】
使用例１８
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２１．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
４−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７．０％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４．０％
ＮＩ ＝７８．４（℃）
η ＝４０．６（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９１
Δε ＝１０．７
Ｖｔｈ＝１．３７（Ｖ）
【０１３２】
使用例１９
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
５−ＨＢ−ＣＬ ３．０％
３−ＨＨ−４ ９．０％
３−ＨＨ−ＥＭｅ ２３．０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ８．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ８．０％
４−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６．０％
２−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４．０％
３−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７．０％
ＮＩ ＝７５．６（℃）
η ＝２５．３（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０６５
Δε ＝６．０
Ｖｔｈ＝１．８３（Ｖ）
【０１３３】
使用例２０
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３０．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ １０．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３ １０．０％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−Ｂ２Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
ＮＩ ＝１０３．７（℃）
η ＝６７．７（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１４３
Δε ＝１０．９
Ｖｔｈ＝１．６６（Ｖ）
【０１３４】
使用例２１
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １１．０％
５−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １１．０％
５−ＨＢ−ＣＬ ７．０％
３−ＨＨ−４ １４．０％
２−ＨＨ−５ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ４．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ６．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ６．０％
４−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２．０％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
２−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
ＮＩ ＝７５．３（℃）
η ＝２３．６（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０７８
Δε ＝８．６
Ｖｔｈ＝１．６３（Ｖ）
【０１３５】
使用例２２
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
３−ＨＨ−２ ５．０％
３−ＨＨ−４ ６．０％
３−ＨＨ−Ｏ１ ４．０％
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 ２０．０％
ＮＩ ＝８３．５（℃）
Δｎ ＝０．０８１
Δε ＝−３．５
【０１３６】
使用例２３
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
３−ＨＨ−５ ５．０％
３−ＨＨ−４ ５．０％
３−ＨＨ−Ｏ１ ６．０％
３−ＨＨ−Ｏ３ ６．０％
３−ＨＢ−Ｏ１ ５．０％
３−ＨＢ−Ｏ２ 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％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ ４．０％
３−ＨＨＥＨ−３ ５．０％
３−ＨＨＥＨ−５ ５．０％
４−ＨＨＥＨ−３ ５．０％
ＮＩ ＝８４．１（℃）
Δｎ ＝０．０７７
Δε ＝−２．８
【発明の効果】
本発明の化合物は、大きなΔεおよび大きなＫ３３／Ｋ１１を有する。Δｎは比較的小さい。この化合物を含有する液晶組成物は、液晶表示素子における低電圧の駆動および高コントラストを可能にする。
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶性化合物に関し、さらに詳しくは液晶組成物、特にＴＮモード用、ＳＴＮモード用、ＴＦＴモード用またはＯＣＢモード用の液晶組成物成分として好適な液晶性化合物、これを含む液晶組成物およびこの液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子に関する。なお、本発明において液晶性化合物という用語は、液晶相を有する化合物および液晶相を示さないが液晶組成物の構成成分として有用な化合物の総称として用いる。
【０００２】
【背景技術】
液晶表示素子は液晶物質がもつ光学異方性および誘電率異方性を利用したものであるが、その表示方式によってねじれネマチック（ＴＮ）モード、動的散乱（ＤＳ）モード、ゲストホスト（Ｇ．Ｈ）モード、配向相変（ＤＡＰ）モード、超ねじれネマチック（ＳＴＮ）モード、電圧制御複屈折（ＶＣＢ、ＥＣＢまたはＴＢ）モード、垂直配向（ＶＡ）モード、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）モード、ＯＣＢモードなどの各種方式に分けられ、それぞれの方式に適する液晶物質の性質は異なる。ただし、いずれの方式の表示素子に用いられる液晶物質であっても水分、空気、熱、光等に安定であることが必要である。
【０００３】
近年、駆動電圧が低くかつコントラストの高い液晶表示素子が求められている。駆動電圧を低くするためには、液晶材料の誘電率異方性値（Δε）を大きくすることが重要であり、特にＳＴＮ型液晶表示素子のコントラストを高くするためには、液晶表示素子の電圧透過率曲線を急峻にする必要があり、そのためには液晶材料の弾性定数比（Ｋ３３／Ｋ１１）を大きくすることが重要である。
【０００４】
これらの課題を解決するための手段として、Δεが大きくかつＫ３３／Ｋ１１が大きい液晶化合物の開発は有効である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、大きなΔεおよび大きなＫ３３／Ｋ１１を有する液晶化合物を提供すること、この化合物を含有することによって、液晶表示素子の低電圧駆動および高コントラストを可能とする液晶組成物を提供すること、およびこの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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の構成は以下の通りである。
［１］ 一般式（１）で表される液晶性化合物。
式中、Ａ１、Ａ２およびＡ３はそれぞれ独立してシクロヘキサン環、１，３−ジオキサン環、ベンゼン環、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたベンゼン環を示す。シクロヘキサン環および１，３−ジオキサン環はシス型よりもトランス型の方が好ましい。
Ｒａは炭素数１〜２０のアルキル基を示し、このアルキル基中、任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、このアルキル基中、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Ｒａはアルキル、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、アルキニル、アルキニルオキシである。これらの基において、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられても好ましい。ハロゲンの好ましい置換位置はα位とω位である。好ましいハロゲンはフッ素または塩素である。これらの基は分岐よりも直鎖の方が好ましい。−ＣＨ＝ＣＨ−はシス型よりもトランス型の方が好ましい。特に好ましいＲａはアルキル、アルコキシまたはアルケニルである。
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３はそれぞれ独立して単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−を示す。−ＣＦ＝ＣＦ−および−ＣＨ＝ＣＨ−はシス型よりもトランス型の方が好ましい。好ましくは単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＦ２Ｏ−、または−ＯＣＦ２−である。
ｍおよびｎは独立して０または１である。
【０００８】
［２］ ｍとｎは、ともに０である［１］に記載の液晶性化合物。
［３］ ｍとｎは、いずれか一方が０であり、かつもう一方が１である［１］に記載の液晶性化合物。
［４］ ｍとｎは、ともに１である［１］に記載の液晶性化合物。
［５］ Ｚ１、Ｚ２およびＺ３の少なくとも１つが−ＣＦ２Ｏ−である［１］に記載の液晶性化合物。
［６］ ［１］〜［５］のいずれか１項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有する液晶組成物。
【０００９】
［７］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ１はフッ素、塩素、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、または−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を示し；Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して水素またはフッ素を示し；Ｚ４およびＺ５はそれぞれ独立して−（ＣＨ２)２−、−（ＣＨ２)４-、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２-、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合を示し；環Ａおよび環Ｂはそれぞれ独立してシクロヘキサン環、ジオキサン環または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環を示し、環Ｃはシクロヘキサン環または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環を示す）。
【００１１】
［８］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ２は−ＣＮまたは−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ基を示し；環Ｄはシクロヘキサン環、ベンゼン環、ジオキサン環またはピリミジン環を示し；環Ｅはシクロヘキサン環、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環、またはピリミジン環を示し；環Ｆはシクロヘキサン環またはベンゼン環を示し；Ｚ６は−（ＣＨ２)２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または単結合を示し；Ｌ３、Ｌ４およびＬ５はそれぞれ独立して水素またはフッ素を示し；ｂ、ｃおよびｄはそれぞれ独立して０または１である）。
【００１３】
［９］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒ４およびＲ5はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｇおよび環Ｉはそれぞれ独立してシクロヘキサン環またはベンゼン環を示し；Ｌ６およびＬ７はそれぞれ独立して水素またはフッ素を示すが、Ｌ６とＬ７がともに水素であることはなく；Ｚ７およびＺ８はそれぞれ独立して−（ＣＨ２)２−、−ＣＯＯ−または単結合を示す）。
【００１５】
［１０］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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、一般式（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒ６およびＲ７はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｊ、環Ｋおよび環Ｍはそれぞれ独立してシクロヘキサン環、ピリミジン環、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環を示し；Ｚ９およびＺ１０はそれぞれ独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２)２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合を示す）。
【００１７】
［１１］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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（５）および（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、第三成分として、前記一般式（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
【００１８】
［１２］ 一般式（１ｂ−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１ｂ−２−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（５−２−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（５−５７−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１０−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１０−１０−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１１−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１１−１−２）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１１−１−３）で表される化合物を少なくとも１種類、および一般式（１１−１５−１）で表される化合物を少なくとも３種類含有する液晶組成物。
【００１９】
【００２０】
［１３］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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（７）、（８）および（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）および（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種類含有する液晶組成物。
【００２１】
［１４］ 一般式（１ｂ−１−２）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（７−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（８−１−１）で表される化合物を少なくとも２種類、一般式（８−１−２）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１０−１−２）で表される化合物を少なくとも２種類、一般式（１０−１−３）で表される化合物を少なくとも２種類、一般式（１０−５−１）で表される化合物を少なくとも２種類、および一般式（１１−１９−１）で表される化合物を少なくとも３種類含有する液晶組成物。
【００２２】
【００２３】
［１５］ 第一成分として、［１］〜［５］のいずれか１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）および（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）および（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（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
［１６］ ［６］〜［１５］のいずれか１項に記載の液晶組成物が、さらに少なくとも１種類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。
［１７］ ［６］〜［１６］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。
【００２４】
【発明の実施の形態】
一般式（１）で表される本発明の液晶性化合物は、フッ素で置換されたベンゾジオキセン環を有する化合物である。例えば化合物（Ａ）は、このような構造を持つことによって、大きなΔεおよび大きなＫ３３／Ｋ１１を発現する。このような効果は上記の構造によって達成されたものである。
【００２５】
【００２６】
これらの化合物はいずれも大きなΔεおよび大きなＫ３３／Ｋ１１を有する。また、これらの化合物は比較的小さいΔｎを有する。ｍとｎは独立して０または１を示すが、それらがともに０であるときは、大きなΔεを発現する２環の液晶性化合物を与える。この化合物は、これを成分として使用する液晶組成物に上記特性を反映させることができるが、特に低温側に液晶相温度領域が必要な場合に有用である。一方が０で、かつもう一方が１であるときは、３環の液晶性化合物を与えるが、この化合物は２環の液晶化合物と同様の特性を有し、液晶組成物に使用した場合透明点を高く設定することができる。また、それらがともに１であるときは、４環の液晶性化合物を与えるが、この化合物は大きなΔεを示しかつ高い透明点を有するので、液晶組成物に使用した場合組成物の透明点を上昇させることができる。
【００２７】
上記一般式（１）において、コアの部分は多種の構造が相当するが、いずれも優れた特性を発現する。そのうち数例を式（１ａ−１）〜（１ｃ−２０）に示す。
【００２８】
【００３２】
上記第二Ａ成分のうち、一般式（２）に含まれる化合物の好適例として次の式（２−１）〜（２−９）、一般式（３）に含まれる化合物の好適例として式（３−１）〜（３−９７）、ならびに一般式（４）に含まれる化合物の好適例として式（４−１）〜（４−３３）で表される化合物を挙げることができる。
【００３３】
（式中、Ｒ1、Ｘ1は前記と同じ意味を表す）
これらの一般式（２）〜（４）で表される化合物は、正のΔεを示し、熱安定性や化学的安定性が非常に優れているので、主としてＴＦＴ用の液晶組成物に用いられる。ＴＦＴ用の液晶組成物を調製する場合、該化合物の使用量は液晶組成物の全重量に対して１〜９９重量％の範囲が適するが、好ましくは１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％である。また一般式（１０）〜（１２）で表される化合物をしきい電圧値、液晶相温度範囲、屈折率異方性値、Δεまたは粘度等を調整する目的で添加してもよい。
【００５１】
次に、前記第二Ｂ成分のうち、一般式（５）および（６）に含まれる化合物の好適例として、それぞれ式（５−１）〜（５−５６）および式（６−１）〜（６−３）で表される化合物を挙げることができる。より好ましい例として、それぞれ式（５−２−１）および（５−５７−１）で表される化合物を挙げることができる。
【００５２】
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ８およびＸ２は前記と同じ意味を表す）
これらの一般式（５）および（６）で示される化合物は正のΔεを有し、その値が非常に大きいので主としてＳＴＮ、ＴＮ用の液晶組成物に用いられる。これらの化合物は組成物成分として、特にしきい電圧値を低くする目的で使用される。また、粘度の調整、屈折率異方性値の調整および液晶相温度範囲を広げる等の目的や、さらに急峻性を改良する目的にも使用される。ＳＴＮまたはＴＮ用の液晶組成物を調整する場合には、一般式（５）または（６）で表される化合物の使用量は０．１〜９９．９重量％の範囲が適用できるが、好ましくは１０〜９７重量％、より好ましくは４０〜９５重量％である。また、しきい電圧値、液晶相温度範囲、屈折率異方性値、Δεまたは粘度等を調整する目的で一般式（１０）〜（１２）で表される化合物を混合することもできる。
【００６１】
本発明の液晶組成物のうち、垂直配向モード（ＶＡモード）等に用いられる、Δεが負の液晶組成物を調整する場合には、一般式（７）〜（９）からなる群から選ばれる少なくとも一種類の化合物（以下第二Ｃ成分）を混合したものが好ましい。第二Ｃ成分の一般式（７）〜（９）に含まれる化合物の好適例として、それぞれ式（７−１）〜（７−３）、式（８−１）〜（８−５）および式（９−１）〜（９−３）で表されるものを挙げることができる。より好ましい例として、それぞれ式（７−１−１）、（８−１−１）および（８−１−２）で表される化合物を挙げることができる。
【００６２】
（式中、Ｒ4、Ｒ５、Ｒ１１およびＲ１２は前記と同じ意味を表す）
一般式（７）〜（９）で表される化合物は主としてΔεが負であるＶＡモード用の液晶組成物に使用される。その使用量を増加させると組成物のしきい電圧値が低くなるが、粘度が高くなる。従って、しきい電圧値の要求値を満足している限り、少なく使用することが好ましい。しかしながら、４０重量％より少なくなるとΔεの絶対値が５以下となり、電圧駆動ができなくなる場合がある。一般式（７）〜（９）で表される化合物の使用量は、ＶＡモード用の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、組成物の電圧透過率曲線を制御する目的で、一般式（７）〜（９）で表される化合物をΔεが正である組成物に混合する場合もある。この場合の一般式（７）〜（９）で表される化合物の使用量は３０重量％以下が好ましい。
【００６４】
本発明液晶組成物の第三成分のうち、一般式（１０）〜（１２）に含まれる化合物の好適例として、それぞれ（１０−１）〜（１０−１１）、（１１−１）〜（１１−１８）および（１２−１）〜（１２−６）で表わされる化合物を挙げることができる。より好ましい例として、それぞれ式（１０−１−１）、（１０−１−２）、（１０−１−３）、（１０−５−１）、（１０−１０−１）、（１１−１−１）、（１１−１−２）、（１１−１−３）、（１１−１５−１）および（１１−１９−１）で表される化合物を挙げることができる。
【００６５】
（式中、Ｒ6、Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０は前記と同じ意味を表す）
一般式（１０）〜（１２）で表される化合物はΔεの絶対値が小さい。一般式（１０）で表される化合物は主として粘度の調整または屈折率異方性値の調整という目的で使用される。また一般式（１１）および（１２）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屈折率異方性値の調整の目的で使用される。
【００７１】
一般式（１０）〜（１１）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電圧値が高くなり、粘度が低くなる。従って、液晶組成物のしきい電圧値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。ＴＦＴ用の液晶組成物を調整する場合に、一般式（１０）〜（１２）で表される化合物の使用量は、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３５重量％以下である。また、ＳＴＮまたはＴＮ用の液晶組成物を調整する場合には、一般式（１０）〜（１２）で表される化合物の使用量は、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下である。
【００７２】
本発明に従い提供される液晶組成物は、一般式（１）で表される液晶性化合物の少なくとも１種類を０．１〜９９重量％の割合で含有することが、優良な特性を発現せしめるために好ましい。
該液晶組成物はそれ自体公知の方法、例えば種々の成分を高温度下で相互に溶解させる方法等により一般に調製される。また、必要により、適当な添加物を加えることによって、意図する用途に応じた改良がなされ、最適化される。このような添加物は当該業者によく知られており、文献などに詳細に記載されている。通常、液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれを防ぐといった効果を有するキラルドープ剤などが添加される。この場合に使用されるキラルドープ剤の例として、以下の式（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１２）で表される光学活性化合物を挙げることができる。
【００７３】
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を調整する。ねじれのピッチは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。ピッチ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よい。
【００７５】
また、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すれば、ＧＨ型用の液晶組成物として使用することもできる。本発明に係る組成物は、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰや、液晶中に三次元網目状高分子を形成して作製したポリマー分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）、例えばポリマーネットワーク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）に使用できる。複屈折制御（ＥＣＢ）型やＤＳ型用の液晶組成物としても使用できる。
【００７６】
本発明の液晶性化合物は、公知の合成化学的手法を適宜用いて製造することができる。２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキサン誘導体はP. V. Yakovlevnaらの特開平１１−１０６３８３号公報に記載の方法および前記合成例を適宜参照することにより、容易に合成することができる。
【００７７】
（Ｉ）Ｚ３が単結合である場合：
例えば、文献公知の方法で合成される（２）とアリールホウ酸誘導体（１）とを、炭酸塩水溶液と触媒、例えばテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（Pd(PPh3)4）等の存在下で反応させることにより、本発明化合物例の（１−１）を合成することができる。また、この化合物例（１−１）は、文献公知の方法で合成される化合物（３）にノルマル−ブチルリチウム（n-BuLi）を作用させ、塩化亜鉛、触媒、例えばジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム（PdCl2(PPh3)2）等、および前記化合物（２）を順次作用させることにより合成することもできる。
【００７８】
（II）Ｚ３が−ＣＯＯ−である場合：
例えば、前記化合物（３）にノルマル−ブチルリチウムを作用させてリチオ化物へ誘導した後、二酸化炭素を作用させてカルボン酸誘導体（４）を得、これに文献公知の方法で製造されるフェノール（５）を作用させ、次いで脱水縮合を行うことにより本発明化合物例の（１−２）を合成することができる。
【００８０】
（III）Ｚ３が−ＯＣＯ−である場合：
前記化合物（１）を酸化剤、例えば過酸化水素水等で酸化することにより化合物（６）を得る。この化合物に文献公知の方法で製造されるカルボン酸（７）を作用させた後、脱水縮合を行うことにより本発明化合物例の（１−３）を合成することができる。上記脱水縮合反応は、公知の脱水剤、例えばジシクロヘキシルカルボジイミド等を用いることによっても好適に実施できる。この化合物は、カルボン酸を公知の試薬、例えばハロゲン化チオニル等を用いて酸ハロゲン化物に誘導し、塩基性条件下でアルコールやフェノールを作用させることによっても好適に合成することができる。
【００８２】
（IV）Ｚ３が−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−である場合：
前記（II）で得られた本発明化合物（１−２）を公知の硫黄化剤、例えばローソン試薬等で処理して化合物（１１）へ誘導し、そのチオカルボニル基をフッ化水素ピリジン錯体（M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 827, 1992）、ジエチルアミノサルファトリフルオリド（William H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768）などのフッ素化剤でフッ素化することにより本発明化合物例の（１−４）を合成することができる。また、前記（II）で得られた本発明化合物（１−２）に換え前記（III）で得られた本発明化合物（１−３）を用いる以外は同様にしてＺ３が−ＯＣＦ２−である本発明化合物を合成することができる。
【００８４】
（V）Ｚ３が−ＣＨ＝ＣＨ−（トランス）である場合：
文献公知の方法にて製造される化合物（９）に塩基、例えばカリウムｔ−ブトキシド（t-BuOK）等を作用させてリンイリドを発生させた後、この系に化合物（１０）を加えることにより本発明化合物例の（１−５）を合成することができる。その際、条件等によってはシス体が生成するが、このシス体は文献公知の方法によりトランス体にすることができる。
【００８６】
（VI）Ｚ３が−（ＣＨ２）２−である場合：
上記（V）で得られた本発明化合物（１−５）を触媒、例えばパラジウムカーボン（Pd-C）等の存在下、接触水素化することにより、本発明化合物例の（１−６）を合成することができる。
【００８８】
（VII）Ｚ３が−（ＣＨ２）４−である場合：
前記化合物（９）に換え化合物（１１）を用いる以外は前記（V）および（VI）と同様にして本発明化合物例の（１−７）を合成することができる。
【００９０】
（VIII）Ｚ３が−Ｃ≡Ｃ−である場合：
前記化合物（３）に、触媒、例えばジクロロパラジウムとヨウ化銅等のハロゲン化銅の存在下、２−メチル−３−ブチン−２−オールを作用させたのち、塩基性条件下脱保護して化合物（１２）とし、これを触媒、例えばジクロロパラジウムとヨウ化銅等のハロゲン化銅の存在下、前記化合物（２）と反応させることにより本発明化合物例の（１−８）を合成することができる。
【００９２】
（IX）Ｚ３が−ＣＦ＝ＣＦ−である場合：
前記化合物（３）にノルマル−ブチルリチウムを作用させてリチオ化物へ誘導した後、テトラフルオロエチレンを作用させ化合物（１３）とする。これを、前記化合物（２）にノルマル−ブチルリチウムを作用させて誘導されるリチオ化物と反応させることにより、本発明化合物例の（１−９）を合成することができる。
【００９４】
（X）Ｚ３が−ＣＨ２Ｏ−である場合：
例えば、文献公知の方法で製造される化合物（１０）に還元剤、例えば水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4）等を作用させて化合物（１４）とし、これをハロゲン化剤、例えば臭化水素酸等を用いて化合物（１５）へと誘導し、塩基、例えば炭酸カリウム等の存在下、前記化合物（６）と反応させることにより、本発明化合物例の（１−１０）を合成することができる。
【００９６】
（XI）Ｚ３が−ＯＣＨ２−である場合：
例えば、文献公知の方法で製造される化合物（１６）に還元剤、例えば水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4）等を作用させて化合物（１７）とし、これをハロゲン化剤、例えば臭化水素酸等を用いて化合物（１８）へと誘導し、塩基、例えば炭酸カリウム等の存在下、前記化合物（５）と反応させることにより、本発明化合物例の（１−１１）を合成することができる。
【００９８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。化合物の相転移系列において、Ｃは結晶、Ｎはネマチック相、Ｉは等方性液体である。Ｃ１とＣ２は結晶型が異なることを示す。実施例１〜４をあらかじめスキームで示す。
【０１００】
実施例１
２，２，３，３−テトラフルオロ−７−（４−（４−ペンチルシクロヘキシル）フェニル）−１，４−ベンゾジオキセン（ｃ）の合成。
２００ｍｌ三口フラスコ中、７−ブロモ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ａ）３．１２ｇをトルエン２５ｍＬに溶解させた溶液と２Ｎ−炭酸ナトリウム水溶液１２．５ｍＬの懸濁液にテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム１．１１ｇを加え、激しく撹拌した。これに４−（４−ペンチルシクロヘキシル）フェニルホウ酸（ｂ）３．０４ｇをエタノール６ｍＬに溶解させた溶液を加え、２時間加熱環流した。室温に戻した後、ジエチルエーテルを加え、有機相を分離し、水相をジエチルエーテルにて抽出した。有機相を合わせ、食塩水で洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、目的化合物の２，２，３，３−テトラフルオロ−７−（４−（４−ペンチルシクロヘキシル）フェニル）−１，４−ベンゾジオキセン（ｃ）４．５９ｇを得た。この化合物は無色結晶であった。
Ｃ１ ３０．６℃ Ｃ２ ３４．９℃ Ｉ
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：７．４５（ｄ，２Ｈ），７．３７−７．３３（ｍ、２Ｈ）、７．２９（ｄ，２Ｈ），７．１８（ｄ，１Ｈ），２．５３−２．４８（ｍ，１Ｈ），１．９３−１．８８（ｍ，４Ｈ），１．５２−１．４４（ｍ，２Ｈ），１．３９−１．２６（ｍ，３Ｈ），１．２５−１．２０（ｍ，２Ｈ），１．１１−１，０２（ｍ，２Ｈ）０．９０（ｔ，３Ｈ）．
【０１０２】
実施例２
２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセ−７−ニル ４−（４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシレート（ｆ）の合成。
３００ｍＬ三口フラスコ中、４−（４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボン酸（ｄ）２．１９ｇと７−ヒドロキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ｅ）１．５７ｇを塩化メチレン８０ｍＬに溶解させた。これに４−ジメチルアミノピリジン０．９８ｇを加えて室温で１時間攪拌させた後、塩化メチレン４０ｍＬにＮ、Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド１．６６ｇを溶解させた溶液を加え、一晩攪拌した。ジエチルエーテルを加えて析出した尿素を濾別し、飽和食塩水を加え、１時間攪拌した。分液し、有機層を３規定塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、目的化合物の２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセ−７−ニル ４−（４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシレート（ｆ）３．２１ｇを得た。この化合物はネマチック相をもつ無色結晶であった。
Ｃ１ ３０．６℃ Ｃ２ ６６．０℃ Ｎ ９１．８℃ Ｉ
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：７．１３（ｄ，１Ｈ），６．９３（ｄ、１Ｈ）、６．８９（ｑ，１Ｈ），２．４８−２．４２（ｍ，１Ｈ），２．１３（ｑ，２Ｈ），１．８５（ｑ，２Ｈ），１．７５（ｑ，４Ｈ），１．５５−１．４８（ｍ，２Ｈ），１．３４−１．２３（ｍ，２Ｈ），１．１６−０．９４（ｍ、９Ｈ），０．８９−０．８２（ｍ、５Ｈ）．
【０１０３】
実施例３
２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセ−７−ニル ４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２−フルオロベンゾアート（ｈ）の合成。
第１段
３００ｍＬ三口フラスコ中、４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２−フルオロ安息香酸（ｇ） ２．１３ｇと７−ヒドロキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ｅ）１．５５ｇを塩化メチレン８０ｍＬに溶解させた。そこに４−ジメチルアミノピリジン０．９８ｇを加え、室温で１時間攪拌した。そこに塩化メチレン４０ｍＬにＮ、Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド１．６６ｇを溶解させた溶液を加え、一晩攪拌した。ジエチルエーテルを加え析出した尿素を濾別し、飽和食塩水を加え、１時間攪拌した。分液し、有機層を３Ｎ−塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、２．８９ｇの２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセ−７−ニル ４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２−フルオロベンゾアート（ｈ）を得た。この化合物はモノトロピックのネマチック相をもつ無色結晶であった。
Ｃ ６６．７℃ （Ｎ ４８．６℃ ）Ｉ
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：７．９９（ｔ，１Ｈ），７．１９（ｄ、１Ｈ），７．１２（ｑ，１Ｈ），７．１０（ｑ，２Ｈ），７．０５（ｔ，１Ｈ），２．５８−２．５２（ｍ，１Ｈ），１．９２−１．８８（ｍ，４Ｈ），１，４９−１．２０（ｍ，７Ｈ），１．１０−１．０２（ｍ，２Ｈ），０．９２−０．８７（ｔ，３Ｈ）．
【０１０４】
実施例４
７−（４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２，６−ジフルオロフェニル）−１，１−ジフルオロメトキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ｊ）の合成。
第１段
３００ｍＬ三口フラスコ中、７−ヒドロキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキサン（ｅ）１．５５ｇをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド７０ｍＬに溶解させた。そこに６０％水素化ナトリウム０．３７ｇを加え、６０℃で１時間加熱撹拌した。反応液を室温に戻し、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド７０ｍＬに溶解させた１−ジフルオロブロモメチル−２，６−ジフルオロ−４−（４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゼン（ｉ）３．０８ｇを加え、６０℃で３時間加熱攪拌した。反応液を室温に戻し、水を加えた。ジエチルエーテルで抽出し、有機層を２Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、２．９５ｇの７−（４−（４−プロピルシクロヘキシル）−２，６−ジフルオロフェニル）−１，１−ジフルオロメトキシ−２，２，３，３−テトラフルオロ−１，４−ベンゾジオキセン（ｊ）を得た。この化合物は無色結晶であった。
Ｃ ４５．８℃ Ｉ
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ：７．１４−７．０９（ｍ，３Ｈ），６．８３（ｄ、２Ｈ），２．５０−２．４６（ｍ，１Ｈ），１．８８（ｄ，４Ｈ），１，４３−１．１９（ｍ，７Ｈ），１．０７−１．００（ｍ，２Ｈ），０．９０（ｔ，３Ｈ）．
【０１０５】
実施例１〜４および発明の詳細な説明の欄における記述を基に、下記化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５５を製造することができる。なお、下記には実施例１〜４で得られた化合物についても再掲した。
【０１０６】
前述の通り本発明のネマチック液晶組成物は調製されるが、その例として以下の組成物例１〜２３を示すことができる。なお、組成物例中の各化合物は下記表１に示す取り決めに従い、左末端基、結合基、環構造および右末端基の各欄に示された基をそれぞれの記号に対応させることにより表示した。化合物の含有量は特に規定のない限り重量％を意味する。
組成物例の特性データは、ＮＩ（ネマチック−等方性液体相転移点）、η（粘度：測定温度２０．０℃）、Δｎ（屈折率異方性値：測定温度２５．０℃）、Δε（誘電率異方性値：測定温度２５．０℃）およびＶｔｈ（しきい電圧値：測定温度２５．０℃）により示した。
【０１１３】
表１ 記号を用いた化合物の表記方法
使用例１
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） １５．０％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ５．０％
３−ＨＢ−Ｃ １０．０％
１−ＢＴＢ−３ ５．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
３−ＨＨ−４ １１．０％
３−ＨＨＢ−１ １１．０％
３−ＨＨＢ−３ ９．０％
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 ６．０％
ＮＩ ＝９０．５（℃）
η ＝２３．８（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１５９
Δε ＝６．６
Ｖｔｈ＝２．１８（Ｖ）
上記組成物１００部にＯＰ−４を０．８部添加したときのピッチは１０．７μｍであった。
【０１１５】
使用例２
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） １５．０％
３−ＨＢ−Ｃ ３．０％
７−ＨＢ−Ｃ ３．０％
１Ｏ１−ＨＢ−Ｃ １０．０％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ １０．０％
２−ＰｙＢ−２ ２．０％
３−ＰｙＢ−２ ２．０％
４−ＰｙＢ−２ ２．０％
１Ｏ１−ＨＨ−３ ７．０％
２−ＢＴＢ−Ｏ１ ７．０％
３−ＨＨＢ−１ ７．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４．０％
３−ＨＨＢ−３ ８．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ３．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ３．０％
２−ＰｙＢＨ−３ ４．０％
３−ＰｙＢＨ−３ ３．０％
３−ＰｙＢＢ−２ ３．０％
ＮＩ ＝７８．５（℃）
η ＝２７．３（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１３７
Δε ＝７．６
Ｖｔｈ＝１．８１（Ｖ）
【０１１６】
使用例３
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
５−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
４−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ １２．０％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ １０．０％
３−ＨＨ−ＥＭｅ １０．０％
３−ＨＢ−Ｏ２ １８．０％
７−ＨＥＢ−Ｆ ２．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．０％
３−ＨＢＥＢ−Ｆ ４．０％
２Ｏ１−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ２．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＢ（Ｆ）−Ｃ ２．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ２．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４．０％
３−ＨＨＢ−３ １３．０％
３−ＨＥＢＥＢ−Ｆ ２．０％
３−ＨＥＢＥＢ−１ ２．０％
ＮＩ ＝８３．４（℃）
η ＝３７．５（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１１４
Δε ＝２１．３
Ｖｔｈ＝０．９７（Ｖ）
【０１１７】
使用例４
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
２−ＢＥＢ−Ｃ １０．０％
７−ＢＢ−Ｃ ７．０％
１−ＢＴＢ−３ ７．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
１Ｏ−ＢＥＢ−２ １０．０％
１Ｏ−ＢＥＢ−５ １２．０％
２−ＨＨＢ−１ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ７．０％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ４．０％
３−ＨＨＢ−３ １３．０％
ＮＩ ＝６６．９（℃）
η ＝３１．０（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１４７
Δε ＝７．６
Ｖｔｈ＝１．６１（Ｖ）
【０１１８】
使用例５
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
２−ＨＢ−Ｃ ５．０％
３−ＨＢ−Ｏ２ １５．０％
２−ＢＴＢ−１ ３．０％
３−ＨＨＢ−１ ８．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｏ１ ５．０％
３−ＨＨＢ−３ １４．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
ＮＩ ＝８９．５（℃）
η ＝３２．６（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９６
Δε ＝４．９
Ｖｔｈ＝２．４６（Ｖ）
【０１１９】
使用例６
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
５−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
Ｖ２−ＨＢ−Ｃ １２．０％
１Ｖ２−ＨＢ−Ｃ １２．０％
３−ＨＢ−Ｃ ３．０％
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ ５．０％
２−ＢＴＢ−１ ２．０％
３−ＨＨ−４ ８．０％
３−ＨＨ−ＶＦＦ ６．０％
２−ＨＨＢ−Ｃ ３．０％
３−ＨＨＢ−Ｃ ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ ８．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ５．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ５．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４．０％
ＮＩ ＝９２．０（℃）
η ＝３１．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１４４
Δε ＝８．８
Ｖｔｈ＝１．９８（Ｖ）
【０１２０】
使用例７
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ３．０％
５−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ ５．０％
Ｖ−ＨＢ−Ｃ ８．０％
５−ＰｙＢ−Ｃ ６．０％
４−ＢＢ−３ １１．０％
３−ＨＨ−２Ｖ １０．０％
５−ＨＨ−Ｖ １１．０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ７．０％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ １５．０％
３−ＨＨＢ−１ ９．０％
１Ｖ２−ＨＢＢ−２ １０．０％
３−ＨＨＥＢＨ−３ ５．０％
ＮＩ ＝９２．２（℃）
η ＝１７．０（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１１５
Δε ＝４．７
Ｖｔｈ＝２．３８（Ｖ）
【０１２１】
使用例８
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
Ｖ２−ＨＢ−ＴＣ １０．０％
３−ＨＢ−ＴＣ １０．０％
５−ＨＢ−Ｃ ７．０％
５−ＢＢ−Ｃ ３．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
２−ＢＴＢ−Ｏ１ ５．０％
３−ＨＨ−４ ５．０％
３−ＨＨＢ−１ １０．０％
３−ＨＨＢ−３ １１．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ３．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ３．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２ ３．０％
５−ＢＴＢ（Ｆ）ＴＢ−３ １０．０％
ＮＩ ＝１０２．８（℃）
η ＝１９．６（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．２００
Δε ＝６．５
Ｖｔｈ＝２．１５（Ｖ）
【０１２２】
使用例９
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ６．０％
３−ＨＢ−Ｃ ６．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ ３０．０％
１−ＢＨＨ−ＶＦＦ ８．０％
１−ＢＨＨ−２ＶＦＦ １１．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ５．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ４．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ４．０％
ＮＩ ＝７８．３（℃）
η ＝１８．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１２３
Δε ＝６．６
Ｖｔｈ＝２．０５（Ｖ）
【０１２３】
使用例１０
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
５−ＨＢＣＦ２ＯＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ３．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ ３．０％
３−ＨＢ−Ｃ ６．０％
２−ＢＴＢ−１ １０．０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ ３０．０％
１−ＢＨＨ−ＶＦＦ ８．０％
１−ＢＨＨ−２ＶＦＦ １１．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２ ５．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３ ４．０％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ４．０％
ＮＩ ＝７８．６（℃）
η ＝２１．０（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１２１
Δε ＝５．５
Ｖｔｈ＝２．３３（Ｖ）
【０１２４】
使用例１１
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
５−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １７．０％
２−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
ＮＩ ＝９１．４（℃）
η ＝３４．５（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９４
Δε ＝５．６
Ｖｔｈ＝２．０８（Ｖ）
上記組成物１００部にＯＰ−８を０．３部添加したときのピッチは７８．５μｍであった。
【０１２５】
使用例１２
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ３．０％
５−ＨＢ−ＣＬ １６．０％
３−ＨＨ−４ １２．０％
３−ＨＨ−５ ４．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
４−ＨＨＢ−ＣＬ ４．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
７−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
５−ＨＢＢＨ−１Ｏ１ ３．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２．０％
４−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
４−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
ＮＩ ＝１１１．８（℃）
η ＝２０．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９０
Δε ＝３．９
Ｖｔｈ＝２．７９（Ｖ）
【０１２６】
使用例１３
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２０．０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＨＥＢＢ−Ｆ ２．０％
３−ＨＨ２ＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
４−ＨＢＢＨ−１Ｏ１ ４．０％
５−ＨＢＢＨ−１Ｏ１ ４．０％
ＮＩ ＝９２．６（℃）
η ＝４４．２（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１０９
Δε ＝９．０
Ｖｔｈ＝１．７６（Ｖ）
上記組成物１００部にＯＰ−６を０．２５部添加したときのピッチは６４．３μｍであった。
【０１２７】
使用例１４
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
５−ＨＢ−Ｆ １２．０％
６−ＨＢ−Ｆ ９．０％
７−ＨＢ−Ｆ ７．０％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ５．０％
３−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３ ４．０％
５−ＨＨ２Ｂ−ＯＣＦ３ ４．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＦ３ ５．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３ ３．０％
５−ＨＢＢＨ−３ ３．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−ＯＣＨＦ２ ４．０％
ＮＩ ＝７９．５（℃）
η ＝２３．４（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０８８
Δε ＝５．９
Ｖｔｈ＝２．０６（Ｖ）
【０１２８】
使用例１５
５−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
５−Ｈ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−ＨＢ−Ｏ２ ４．０％
３−ＨＨ−４ １２．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ２．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ２．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
２−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ７．０％
３−ＨＨＢ−Ｆ ４．０％
ＮＩ ＝９９．６（℃）
η ＝２２．０（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０８４
Δε ＝４．５
Ｖｔｈ＝２．３９（Ｖ）
【０１２９】
使用例１６
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ８．０％
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ８．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ８．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ８．０％
３−ＨＨ−４ ４．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３３．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
ＮＩ ＝５４．３（℃）
η ＝４５．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９５
Δε ＝１０．０
Ｖｔｈ＝１．３３（Ｖ）
【０１３０】
使用例１７
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
３−ＨＨＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
７−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １２．０％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １５．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６．０％
ＮＩ ＝７２．８（℃）
η ＝３９．９（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０８６
Δε ＝１３．０
Ｖｔｈ＝１．４０（Ｖ）
【０１３１】
使用例１８
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２１．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １０．０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
４−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７．０％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４．０％
ＮＩ ＝７８．４（℃）
η ＝４０．６（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０９１
Δε ＝１０．７
Ｖｔｈ＝１．３７（Ｖ）
【０１３２】
使用例１９
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ５．０％
７−ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
５−ＨＢ−ＣＬ ３．０％
３−ＨＨ−４ ９．０％
３−ＨＨ−ＥＭｅ ２３．０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ８．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ８．０％
４−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＨＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ６．０％
２−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ４．０％
３−Ｈ２ＧＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ７．０％
ＮＩ ＝７５．６（℃）
η ＝２５．３（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０６５
Δε ＝６．０
Ｖｔｈ＝１．８３（Ｖ）
【０１３３】
使用例２０
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＨＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＥＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３０．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ １０．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３ １０．０％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−Ｂ２Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
ＮＩ ＝１０３．７（℃）
η ＝６７．７（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．１４３
Δε ＝１０．９
Ｖｔｈ＝１．６６（Ｖ）
【０１３４】
使用例２１
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ６．０％
３−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １１．０％
５−ＨＢ（Ｆ，Ｆ）ＣＦ２ＯＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １１．０％
５−ＨＢ−ＣＬ ７．０％
３−ＨＨ−４ １４．０％
２−ＨＨ−５ ４．０％
３−ＨＨＢ−１ ４．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ６．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ６．０％
４−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ８．０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ２．０％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
２−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ３．０％
ＮＩ ＝７５．３（℃）
η ＝２３．６（ｍＰａ・s）
Δｎ ＝０．０７８
Δε ＝８．６
Ｖｔｈ＝１．６３（Ｖ）
【０１３５】
使用例２２
３−ＨＢＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
３−ＨＨ−２ ５．０％
３−ＨＨ−４ ６．０％
３−ＨＨ−Ｏ１ ４．０％
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 ２０．０％
ＮＩ ＝８３．５（℃）
Δｎ ＝０．０８１
Δε ＝−３．５
【０１３６】
使用例２３
３−ＨＨＣｍ（Ｃ２Ｆ４） ４．０％
３−ＨＨ−５ ５．０％
３−ＨＨ−４ ５．０％
３−ＨＨ−Ｏ１ ６．０％
３−ＨＨ−Ｏ３ ６．０％
３−ＨＢ−Ｏ１ ５．０％
３−ＨＢ−Ｏ２ 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％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１ ４．０％
３−ＨＨＥＨ−３ ５．０％
３−ＨＨＥＨ−５ ５．０％
４−ＨＨＥＨ−３ ５．０％
ＮＩ ＝８４．１（℃）
Δｎ ＝０．０７７
Δε ＝−２．８
【発明の効果】
本発明の化合物は、大きなΔεおよび大きなＫ３３／Ｋ１１を有する。Δｎは比較的小さい。この化合物を含有する液晶組成物は、液晶表示素子における低電圧の駆動および高コントラストを可能にする。
Claims (17)
- 一般式（１）で表される液晶性化合物。
（式中、Ａ１、Ａ２およびＡ３はそれぞれ独立してシクロヘキサン環、１，３−ジオキサン環、ベンゼン環、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたベンゼン環を示し；Ｒａは炭素数１〜２０のアルキル基を示し、このアルキル基中、任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、このアルキル基中、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；Ｚ１、Ｚ２およびＺ３はそれぞれ独立して単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−を示し；ｍおよびｎは独立して０または１である）。 - ｍとｎは、ともに０である請求項１に記載の液晶性化合物。
- ｍとｎは、いずれか一方が０であり、かつもう一方が１である請求項１に記載の液晶性化合物。
- ｍとｎは、ともに１である請求項１に記載の液晶性化合物。
- Ｚ１、Ｚ２およびＺ３の少なくとも１つが−ＣＦ２Ｏ−である請求項１に記載の液晶性化合物。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶性化合物を少なくとも１種類含有する液晶組成物。
- 第一成分として、請求項１〜５のいずれか１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）および（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種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ１はフッ素、塩素、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、または−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を示し；Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して水素またはフッ素を示し；Ｚ４およびＺ５はそれぞれ独立して−（ＣＨ２)２−、−（ＣＨ２)４-、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２-、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合を示し；環Ａおよび環Ｂはそれぞれ独立してシクロヘキサン環、ジオキサン環または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環を示し、環Ｃはシクロヘキサン環または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環を示す）。 - 第一成分として、請求項１〜５のいずれか１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）および（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種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ２は−ＣＮまたは−Ｃ≡Ｃ−ＣＮを示し；環Ｄはシクロヘキサン環、ベンゼン環、ジオキサン環またはピリミジン環を示し；環Ｅはシクロヘキサン環、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環、またはピリミジン環を示し；環Ｆはシクロヘキサン環またはベンゼン環を示し；Ｚ６は−（ＣＨ２)２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または単結合を示し；Ｌ３、Ｌ４およびＬ５はそれぞれ独立して水素またはフッ素を示し；ｂ、ｃおよびｄはそれぞれ独立して０または１である）。 - 第一成分として、請求項１〜５のいずれか１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）および（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種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒ４およびＲ5はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｇおよび環Ｉはそれぞれ独立してシクロヘキサン環またはベンゼン環を示し；Ｌ６およびＬ７はそれぞれ独立して水素またはフッ素を示すが、Ｌ６とＬ７がともに水素であることはなく；Ｚ７およびＺ８はそれぞれ独立して−（ＣＨ２)２−、−ＣＯＯ−または単結合を示す）。 - 第一成分として、請求項１〜５のいずれか１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、請求項７に記載の一般式（２）、（３）および（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、一般式（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒ６およびＲ７はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示し、この基の任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、−Ｏ−と−Ｏ−とが隣接することはなく、また、この基の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｊ、環Ｋおよび環Ｍはそれぞれ独立してシクロヘキサン環、ピリミジン環、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいベンゼン環を示し；Ｚ９およびＺ１０はそれぞれ独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２)２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合を示す）。 - 第一成分として、請求項１〜５のいずれか１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、請求項８に記載の一般式（５）および（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、第三成分として、請求項１０に記載の一般式（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
- 一般式（１ｂ−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１ｂ−２−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（５−２−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（５−５７−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１０−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１０−１０−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１１−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１１−１−２）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１１−１−３）で表される化合物を少なくとも１種類、および一般式（１１−１５−１）で表される化合物を少なくとも３種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒｂ、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示す）。 - 第一成分として、請求項１〜５のいずれか１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、請求項９に記載の一般式（７）、（８）および（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、請求項１０に記載の一般式（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
- 一般式（１ｂ−１−２）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（７−１−１）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（８−１−１）で表される化合物を少なくとも２種類、一般式（８−１−２）で表される化合物を少なくとも１種類、一般式（１０−１−２）で表される化合物を少なくとも２種類、一般式（１０−１−３）で表される化合物を少なくとも２種類、一般式（１０−５−１）で表される化合物を少なくとも２種類、および一般式（１１−１９−１）で表される化合物を少なくとも３種類含有する液晶組成物。
（式中、Ｒｂ、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、およびＲ１２はそれぞれ独立して炭素数１〜１０のアルキル基を示す）。 - 第一成分として、請求項１〜５のいずれか１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、請求項７に記載の一般式（２）、（３）および（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、請求項８に記載の一般式（５）および（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、請求項１０に記載の一般式（１０）、（１１）および（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種類含有する液晶組成物。
- 請求項６〜１５のいずれか１項に記載の液晶組成物が、さらに少なくとも１種類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。
- 請求項６〜１６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。
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