WO2019124092A1 - 重合性化合物並びにそれを使用した液晶組成物及び液晶表示素子 - Google Patents

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礼貴 細野
林 正直
楠本 哲生
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Dic株式会社
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    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3028Cyclohexane rings in which at least two rings are linked by a carbon chain containing carbon to carbon single bonds
    • C09K2019/304Cy-C2H4-Ph-Ph
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/02Materials and properties organic material

Definitions

  • the present invention relates to a polymerizable compound, a liquid crystal composition using the same, and a liquid crystal display device.
  • a polyimide alignment film (PI) layer is formed on an electrode in order to induce vertical alignment of liquid crystal molecules when no voltage is applied and to realize horizontal alignment of liquid crystal molecules when voltage is applied. Is provided.
  • PI polyimide alignment film
  • Patent Document 1 discloses a liquid crystal medium based on a mixture of polar compounds having negative dielectric anisotropy and characterized by containing at least one type of spontaneous orientation additive. It is stated that it is highly suitable for use in displays which do not contain any alignment layer. And in patent document 1, the specific compound which has a hydroxyl group is used as a spontaneous orientation additive.
  • an object of the present invention is to provide a polymerizable compound having a polar group which can ensure the storage stability when added to a liquid crystal composition and can enable alignment of liquid crystal molecules without providing a PI layer. It is in.
  • Another object of the present invention is to provide a liquid crystal composition which is excellent in storability and capable of vertical alignment of liquid crystal molecules without providing a PI layer, and a liquid crystal display device using the liquid crystal composition. .
  • the present invention provides a compound represented by the general formula (i).
  • R i1 represents a hydrogen atom, P-Sp-, a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms
  • Ring A and ring C each independently represent a bivalent aromatic group, a bivalent cycloaliphatic group, a bivalent heterocyclic compound group, a bivalent fused ring, and a bivalent fused polycycle
  • hydrogen atoms in these ring structure may be substituted with L i1, L i1 has a halogen atom, a child, a cyano group, a nitro group, a P-Sp
  • X K1 and Y K1 each independently represent —CH 2 —, an oxygen atom or a sulfur atom
  • Z K1 represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • W K1 , U K1 , V K1 and S K1 each independently represent a methine group or a nitrogen atom
  • R K1 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • T K1 is independently And general formulas (T-1) to (T-6)
  • Represents a group represented by S T1 represents a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, or a linear or branched alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms, and the alkylene group or the corresponding alkylene group
  • R T1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the —CH 2 — of the alkyl group is —O—, —COO—, —C (OO) —, so that the oxygen atom is not directly adjacent.
  • P represents a polymerizable group, Sp represents a spacer group or a single bond, m represents an integer of 1 to 4, n represents 0 or 1, and a plurality of P and S may be the same.
  • K i1 is a group represented by the general formula (K-15), ( When either K-16) or (K-17) is represented, and T k1 is either (T-1), (T-4) or (T-5), at least one Sp is Represents a single bond. )
  • the present invention also provides a liquid crystal composition containing one or more compounds having a partial structure represented by the general formula (i).
  • a polymerizable compound having excellent storage property enabling uniform vertical alignment of liquid crystal molecules without providing a PI layer, and having high reliability with stable tilt angle, liquid crystal composition, and the liquid crystal composition It becomes possible to provide a liquid crystal display element using a product.
  • the polymerizable compound of the present embodiment is a compound represented by the general formula (i).
  • K il represents a group represented by the following general formulas (K-1) to (K-17).
  • the compound represented by the general formula (i) particularly has a partial structure represented by any one of the general formulas (K-1) to (K-17), and thus when used in a liquid crystal composition,
  • the liquid crystal molecules can be aligned in the vertical direction and can be held in a state of being aligned in the vertical direction. Therefore, according to the liquid crystal composition using the polymerizable compound of the present embodiment, the liquid crystal molecules are aligned without providing the PI layer (in which the vertical alignment of the liquid crystal molecules is induced when no voltage is applied, and when the voltage is applied It is possible to realize horizontal orientation).
  • the compound represented by the general formula (i) is suitably used to aid the vertical alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal composition.
  • the polymerizable compound represented by the general formula (i) of the present embodiment has partial structures represented by general formulas (K-1) to (K-17), and at least two of the partial structures It was found that by having a ring B having a P-Sp- group, not only the alignment of liquid crystal molecules but also the stability of alignment and the low temperature storage stability can be secured.
  • the polymerizable compound of the present embodiment has a partial structure represented by any one of the general formulas (K-1) to (K-17) at the end of the molecule, preferably at the end of the main chain of the molecule.
  • any structure having ring B at the binding destination to which the partial structure represented by any one of the general formulas (K-1) to (K-17) is bonded, and the other chemical structures have a liquid crystal composition It is not particularly limited as long as it does not inhibit the function of the substance.
  • the ring B in formula (i) represents a phenylene group or a naphthylene group, but having at least two P-Sp-groups does not disturb the vertical alignment even when the polymerization reaction is caused by UV irradiation. It was possible to form a rigid polymer layer and also to improve the storage stability at low temperatures.
  • P preferably independently represents a substituent selected from the group represented by general formulas (P-1) to (P-14) below. Formulas (P-1) and (P-2) are more preferable from the viewpoint of ease of handling and reactivity.
  • Sp preferably represents a linear alkylene group having 1 to 18 carbon atoms or a single bond, more preferably a linear alkylene group having 2 to 15 carbon atoms or a single bond, More preferably, it represents a linear alkylene group having 2 to 8 carbon atoms or a single bond.
  • K i1 represents either (K-15), (K-16) or (K-17)
  • the crystallinity of the compound tends to be poor and oily, which may cause problems in production. Therefore, at least one Sp represents a single bond.
  • K i1 is either (K-15), (K-16) or (K-17).
  • Sp represents a single bond.
  • X K1 and Y K1 are preferably oxygen atoms from the viewpoint of improving the alignment of the liquid crystal.
  • Z K1 represents an oxygen atom or a sulfur atom, but an oxygen atom is preferable from the viewpoint of improving the voltage holding ratio (VHR).
  • W K1 represents a methine group or a nitrogen atom, preferably a methine group.
  • Each of U K1 , V K1 and Z K1 represents a methine group or a nitrogen atom, but a nitrogen atom is preferable from the viewpoint of improving the alignment of the liquid crystal.
  • T K1 independently represents each of general formulas (T-1) to (T-6)
  • T-1 groups represented by formulas (T-1), (T-3) and (T-4) are preferable.
  • Formula (T-3) S T1 in a single bond having from 1 to 10 carbon atoms linear or branched alkylene group or a C 2 -C 10 linear or branched alkenylene
  • a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a linear or branched alkenylene group having 2 to 7 carbon atoms is preferable, and it preferably has 1 to 3 carbon atoms.
  • it is preferable that at least two or more secondary carbon atoms include -C ( O).
  • R T2 and R T3 in the general formula (T-6) each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a hydrogen atom.
  • Preferred examples of the general formulas (K-1) to (K-17) include the following (K-1-1) to (K-18-1), but from the viewpoint of orientation and reactivity, formulas (K-1-1), (K-1-3), (K-3-1), (K-11-1), (K-12-1), (K-13-1), (K -15-1) and (K-18-1) are preferable, and the formulas (K-1-1), (K-3-1), (K-11-1) and (K-13-) are particularly preferable. 1) is mentioned.
  • R T4 , R T5 and R T6 each independently represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, n T1 and n T2 each independently represent 0 or 1) And n T2 independently represents an integer of 1 to 3, and a plurality of R T4 , R T5 , R T6 , n T1 , n T2 and n T3 may be the same or different.
  • Z i3 is, -Z i31 -S i1 - (Z i31 - is -O -, - COO -, - OCO- or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, one or in the alkylene radical Two or more non-adjacent —CH 2 — may be substituted by —O—, —COO— or —OCO—, and S i1 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Ring A and ring C each represent a divalent ring aromatic group, a divalent ring heteroaromatic group, a divalent ring aliphatic group, or a divalent ring heteroaliphatic group, a divalent ring aromatic group
  • a divalent ring heteroaromatic group, a divalent cyclic aliphatic group, or a divalent ring heteroaliphatic group is preferable, and specifically, a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, an anthracene -2,6-diyl group, phenanthrene-2,7-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, indane-2,5- Diyl group, chroman-3,7-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and 1,
  • L i1 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom,
  • a cyano group, a nitro group or P-Sp- is preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a group substituted with a halogen atom is preferable.
  • a monovalent organic group having a substituent L i1 is represented by the general formula K i1, -Z i3 -K i3 ( Z i3 and K i3 is, Z i3 and in the general formula (i) It preferably represents the same meaning as K i3 .
  • Ring A and ring C are each preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom, or P-Sp- It is a 1,4-phenylene group, a 2,6-naphthalene group or a 1,4-cyclohexyl group which may be substituted by Ring C is also preferably a ring structure selected from a 1,3-phenylene group, a 1,3-cyclohexylene group, and a naphthalene 2,5-diyl group.
  • Ring B preferably represents a 1,4-phenylene group, and more preferably has two P-Sp- groups.
  • the position of the P-Sp- group on ring B is not particularly limited, but the following groups are preferable.
  • M is preferably an integer of 1 to 4 and more preferably an integer of 2 to 3.
  • n represents 0 or 1;
  • the general formula (i) represents the following general formula (i-1).
  • R i1 , Z i1 , Z i3 , K i1 , Sp, P, m and n are each independently R i1 , Z i1 , Z i3 , K i1 , Sp, in the general formula (i) Each has the same meaning as P, m and n.
  • More specific examples of the general formula (i) are represented by the following formulas (R-1-1) to (R-1-23), but are not limited thereto.
  • R i1 , X K1 , Y K1 , Z K1 , T K1 , Sp, P, m and n are each independently R i1 , Z i1 , Z i3 and K i1 in general formula (i) , Sp, P, m and n respectively have the same meaning.
  • R i1 , X K1 , Y K1 , Z K1 , T K1 , Sp, P, m and n are each independently R i1 , Z i1 , Z i3 and K i1 in general formula (i) , Sp, P, m and n respectively have the same meaning.
  • preferable groups of the respective symbols are the same as the general formula (i).
  • one or two or more compounds represented by the general formula (i) of the present invention may be added, and in addition to the compound represented by the general formula (i), You may further contain the well-known polymeric compound, antioxidant, etc. which are used for a liquid-crystal composition.
  • the compound (i) the following (P-1-1) to (P-1-21) are shown.
  • (Preparation method 2) Preparation of a compound represented by the general formula (P-1-4) (3-Ethyl-4'-heptyl- [1,1'-biphenyl] -4-yl) boric acid and a compound of the following structure
  • a palladium-catalyzed Suzuki coupling reaction with (SS-2) is performed to obtain (S-4).
  • the following structure (S-6) is obtained by an esterification reaction with methacrylic acid and deacetalization with hydrochloric acid.
  • the desired product (P-1-4) can be obtained by the reaction of (S-6) with ethyl chloroformate.
  • the compound (S-8) is reduced using sodium borohydride to convert an aldehyde group to a hydroxyl group and then esterification with methacrylic acid to obtain a compound (S-9). Further, after removing the pyran ring with hydrochloric acid, the desired product (P-1-8) can be obtained by etherification by the Mitsunobu reaction with 4- (hydroxymethyl) cyclohexane-1-one.
  • the liquid crystal composition of the present embodiment contains one or more compounds having a partial structure represented by the above general formula (i).
  • the liquid crystal composition preferably has negative dielectric anisotropy ( ⁇ ).
  • the compounds having a partial structure represented by the general formula (i) contained in the liquid crystal composition including the compounds represented by the formulas (R-1-1) to (R-1-23), are not particularly limited. Since this is the same as the compound (i) of the above, the description is omitted here.
  • the content of the compound (i) is preferably 0.01 to 50% by mass, but the lower limit thereof is preferably based on the total amount of the liquid crystal composition from the viewpoint of more suitably aligning the liquid crystal molecules. 0.01 mass% or more, 0.1 mass% or more, 0.5 mass% or more, 0.7 mass% or more, or 1 mass% or more.
  • the upper limit of the content of the compound (i) is preferably 50% by mass or less, 30% by mass or less, and 10% by mass or less, based on the total amount of the liquid crystal composition, from the viewpoint of excellent response characteristics. Hereinafter, it is 5 mass% or less, 4 mass% or less, or 3 mass% or less.
  • the liquid crystal composition is a non-polymerizable liquid crystal compound represented by general formulas (N-1), (N-2) and (N-3):
  • the compound may further contain a compound selected from the group of compounds represented by any of the above.
  • R N11 , R N12 , R N21 , R N22 , R N31 and R N32 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more adjacent ones in the alkyl group
  • a N11 , A N12 , A N21 , A N22 , A N31 and A N32 are each independently (A) 1,4-cyclohexylene group, (this is present in the group one -CH 2 - - or nonadjacent two or more -CH 2 may be replaced by -O-.)
  • the compound represented by any of the general formulas (N-1), (N-2) and (N-3) is preferably a compound having a negative ⁇ and an absolute value of more than 3.
  • R N11 , R N12 , R N21 , R N22 , R N31 and R N32 each independently have 1 to 8 carbon atoms Alkyl group, alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms is preferable, and alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, the number of carbon atoms An alkoxy group of 1 to 5, an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group of 2 to 5 carbon atoms is preferable, and an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms is preferable. More preferably, an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is further preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms (propen
  • the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic)
  • a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and carbon Alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable
  • a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a straight chain Preferred is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present is preferably 5 or less, preferably linear.
  • the alkenyl group is preferably selected from the group represented by any of Formulas (R1) to (R5) (in the respective formulas, a black dot represents a bond).
  • a N 11 , A N 12 , A N 21 , A N 22 , A N 31 and A N 32 are each preferably aromatic when it is required to increase ⁇ n independently, and in order to improve the response speed, it is preferable to use fat Group is preferred, and trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, 3,5 -Difluoro-1,4-phenylene group, 2,3-difluoro-1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1 Be 2,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl Preferred, the following structure:
  • Z N11, Z N12, Z N21 , Z N22, Z N31 and Z N32 -CH 2 each independently O -, - CF 2 O - , - CH 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 - or a single bond preferably represents an, -CH 2 O -, - CH 2 CH 2 - or a single bond is more preferable, -CH 2 O-or a single bond is particularly preferred.
  • X N21 is preferably a fluorine atom.
  • T N31 is preferably an oxygen atom.
  • n N 11 + n N 12 , n N 21 + n N 22 and n N 31 + n N 32 are preferably 1 or 2, and combinations in which n N 11 is 1 and n N 12 is 0, n N 11 is 2 and n N 12 is 0, n A combination in which N 11 is 1 and n N 12 is 1, a combination in which n N 11 is 2 and n N 12 is 1, a combination in which n N 21 is 1 and n N 22 is 0, n N 21 is 2 and n N 22 is A combination of 0, a combination of n N31 of 1 and n N32 of 0, and a combination of n N31 of 2 and n N32 of 0 is preferred.
  • the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1) to the total amount of the composition of the present embodiment is 1% by mass or more, 10% by mass or more, and 20% by mass or more 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, 55% by mass or more, 60% by mass or more, 65% by mass or more, and 70% by mass or more And 75% by mass or more and 80% by mass or more.
  • the upper limit value of the preferable content is 95 mass% or less, 85 mass% or less, 75 mass% or less, 65 mass% or less, 55 mass% or less, 45 mass% or less, It is 35 mass% or less, 25 mass% or less, and 20 mass% or less.
  • the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-2) to the total amount of the composition of the present embodiment is 1% by mass or more, 10% by mass or more, and 20% by mass or more 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, 55% by mass or more, 60% by mass or more, 65% by mass or more, and 70% by mass or more And 75% by mass or more and 80% by mass or more.
  • the upper limit value of the preferable content is 95 mass% or less, 85 mass% or less, 75 mass% or less, 65 mass% or less, 55 mass% or less, 45 mass% or less, It is 35 mass% or less, 25 mass% or less, and 20 mass% or less.
  • the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-3) to the total amount of the composition of the present embodiment is 1% by mass or more, 10% by mass or more, and 20% by mass or more 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, 55% by mass or more, 60% by mass or more, 65% by mass or more, and 70% by mass or more And 75% by mass or more and 80% by mass or more.
  • the upper limit value of the preferable content is 95 mass% or less, 85 mass% or less, 75 mass% or less, 65 mass% or less, 55 mass% or less, 45 mass% or less, It is 35 mass% or less, 25 mass% or less, and 20 mass% or less.
  • the above lower limit is low and the upper limit is low. Furthermore, it is preferable that the lower limit value is low and the upper limit value is low when a composition having a high temperature stability is required while keeping the Tni of the composition of the present embodiment high.
  • the above lower limit value be high and the upper limit value be high.
  • Examples of the compound represented by General Formula (N-1) include compounds represented by the following General Formulas (N-1a) to (N-1g).
  • R N11 and R N12 are as defined R N11 and R N12 in the general formula (N-1), n Na11 represents 0 or 1, n NB11 represents 0 or 1, n NC11 is represents 0 or 1, n Nd11 represents 0 or 1, n NE11 is 1 or 2, n Nf11 is 1 or 2, n NG11 is 1 or 2, a NE11 is trans-1,4 And A Ng 11 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexenylene group or a 1,4-phenylene group, but at least one of Represents a 1,4-cyclohexenylene group, Z Ne 11 represents a single bond or ethylene, but at least one represents ethylene). More specifically, the compound represented by General Formula (N-1) is a compound selected from the group of compounds represented by General Formulas (N-1-1) to (N-1-21) Is preferred.
  • the compounds represented by General Formula (N-1-1) are the following compounds.
  • R N111 and R N112 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in General Formula (N-1).
  • R N 111 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably a propyl group, a pentyl group or a vinyl group.
  • RN 112 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group or butoxy group.
  • R N121 and R N122 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in General Formula (N-1).
  • R N 131 and R N 132 each independently represent the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N-1).
  • each of R N 141 and R N 142 independently represents the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N-1).
  • R N 151 and R N 152 each independently represent the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N-1).
  • the compounds represented by the general formula (N-1-10) are the following compounds.
  • each of RN 1101 and RN 1102 independently represents the same meaning as RN 11 and RN 12 in General Formula (N-1).
  • each of R N 1111 and R N 11 12 independently represents the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N-1).
  • R N1121 and R N1122 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).
  • each of R N 1131 and R N 1132 independently represents the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N-1).
  • each of R N 1141 and R N 114 2 independently represents the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N-1).
  • R N1151 and R N1152 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).
  • R N1161 and R N1162 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).
  • R N1171 and R N1172 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).
  • each of R N1181 and R N1182 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in General Formula (N-1).
  • each of R N 1201 and R N 1202 independently represents the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N-1).
  • R N1211 and R N1212 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).
  • the compounds represented by the general formula (N-1) to the general formula (N-3) can be used alone or in combination of two or more compounds.
  • the types of compounds used are, for example, one type, two types, three types, four types, and five or more types in one embodiment.
  • the lower limit of the preferable content of the compound represented by General Formula (N-1) to General Formula (N-3) with respect to the total amount of the composition of the present embodiment is 5% by mass or more, and 10% by mass. %, 13 mass% or more, 15 mass% or more, 17 mass% or more, 20 mass% or more, 23 mass% or more, 25 mass% or more, 27 mass% It is above, is 30 mass% or more, is 33 mass% or more, and is 35 mass% or more.
  • the upper limit value of the preferable content is 50% by mass or less, 40% by mass or less, 38% by mass or less, and 35% by mass or less based on the total amount of the composition of the present embodiment.
  • % Or less 30% by mass or less, 28% by mass or less, 25% by mass or less, 23% by mass or less, 20% by mass or less, 18% by mass or less, 15% by mass Or less, 13% by mass or less, 10% by mass or less, 8% by mass or less, 7% by mass or less, 6% by mass or less, 5% by mass or less, 3% by mass or less It is.
  • the compound represented by General Formula (N-1-1) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (N-1-1.1) to Formula (N-1-1.23) And the compounds represented by the formulas (N-1-1.1) to (N-1-1.4) are preferable, and the compounds represented by the formulas (N-1-1.1) and (N The compound represented by -1-1.3) is preferred.
  • the compounds represented by formulas (N-1-1.1) to (N-1.1.22) can be used alone or in combination, but the composition of this embodiment can be used.
  • the lower limit value of the preferable content of these compounds alone or in the total amount of is 5% by mass or more, and the upper limit value is 50% by mass or less with respect to the total amount of the composition of the present embodiment.
  • the liquid crystal composition may also contain a so-called nonpolar liquid crystal compound having a dielectric anisotropy of about 0 as a nonpolymerizable liquid crystal compound.
  • a nonpolar liquid crystal compound the compound shown by the following general formula (LC6) can be mentioned.
  • Each of R LC61 and R LC62 is preferably independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and the alkenyl group has the following structure Most preferably,
  • Each of A LC61 to A LC 63 preferably has the following structure,
  • Z LC61 and Z LC62 each independently represent a single bond, -CH 2 CH 2 -, - COO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or -CF 2 O-it is preferred.
  • LC6 is a general formula (LC6-m) from general formula (LC6-a)
  • R LC61 and R LC62 each independently represent an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, or 2 to 7 carbon atoms It is more preferable that it is a 1 type, or 2 or more types of compound chosen from the group which consists of compounds represented by the alkenyloxy group of these.
  • the liquid crystal composition of the present invention may further contain another polymerizable compound different from the compound represented by the general formula (i).
  • the polymerizable compound may be a known polymerizable compound used in a liquid crystal composition. Examples of the polymerizable compound include compounds represented by general formula (P):
  • Z p1 represents a fluorine atom, a cyano group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted by a halogen atom, or a carbon atom in which a hydrogen atom may be substituted by a halogen atom
  • Represents a group or -Sp p2 -R p2 , R p1 and R p2 have the following formulas ( RI ) to (R-VIII):
  • M p2 is a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, an anthracene-2,6-diyl group, a phenanthrene-2,7-diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2, 5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, indan-2,5-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,3-dioxane-2,5 -Represents a diyl group or a single bond, but M p2 is unsubstituted or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms And may be substituted with a halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms
  • M p1 (Wherein * binds to Sp p1 and ** binds to L p1 , L p2 or Z p1 ) Represents one of the
  • the optional hydrogen atom on M p1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenide having 1 to 12 carbon atoms It may be substituted by an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group or -R p1 , M p3 has the following formulas (i-13) to (ix-13):
  • the optional hydrogen atom on M p3 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenide having 1 to 12 carbon atoms It may be substituted by an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group or -R p1 , m p2 to m p4 each independently represent 0, 1, 2 or 3 and m p1 and m p5 each independently represent 1, 2 or 3; Z p1 is or different even they are identical to each other when there are a plurality, in the case where R p1 there are a plurality or different even they are identical to each other, R p2 is more When they exist, they may be the same as or different from each other, and when there
  • liquid crystal composition of the present embodiment further contains a polymerizable compound represented by General Formula (P) in addition to the compound (i), the pretilt angle of liquid crystal molecules can be suitably formed.
  • P polymerizable compound represented by General Formula (P)
  • P-2-20 specific examples of the polymerizable compound represented by Formula (P), (P-2-1) to (P-2-20) are shown.
  • the liquid crystal composition of the present embodiment is applied to a liquid crystal display element.
  • the liquid crystal display element may be an active matrix driving liquid crystal display element.
  • the liquid crystal display element may be a PSA type, PSVA type, VA type, IPS type, FFS type or ECB type liquid crystal display element, preferably a PSA type liquid crystal display element.
  • liquid crystal display element of the present embodiment a liquid crystal composition containing the compound represented by the general formula (i) is used, so that a polyimide alignment film is formed on the liquid crystal layer 4 side of the first substrate 2 and the second substrate 3 It is not necessary to provide an alignment film such as. That is, in the liquid crystal display element of the present embodiment, at least one of the two substrates can have a configuration without an alignment film such as a polyimide alignment film.
  • Example 1 In a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer, 20 g of 3-fluoro-4-nonylphenyl boric acid, 10.6 g of bromophenol, 17 g of potassium carbonate, 200 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium, and 150 ml of ethanol are charged. The reaction was allowed to proceed at 5 ° C for 5 hours.
  • reaction solution was cooled, 300 ml of ethyl acid was added, the organic layer was washed with water and saturated brine, the solvent was distilled off and recrystallization with toluene was carried out to obtain 18 g of a compound represented by (1).
  • reaction solution was cooled, 100 ml of toluene was added, the organic layer was washed with a saturated ammonium chloride solution, water and saturated brine, and the solvent was distilled off. Thereafter, 200 ml of tetrahydrofuran and 20 ml of ethanol were added, and the mixture was charged into an autoclave. Further, 2 g of 5% palladium carbon (water-containing product) was added and catalytic hydrogen reduction was performed at a hydrogen pressure of 0.5 kPa. After completion of the reaction, palladium carbon was filtered off and purification was performed using a silica gel column to obtain 16 g of a compound represented by the formula (4).
  • reaction vessel equipped with a stirrer, a dropping funnel, and a thermometer, 19 g of the above compound (9), 7.6 g of methacrylic acid, 800 mg of dimethylaminopyridine and 100 ml of dichloromethane are charged, and the reaction vessel is cooled to 10 ° C or less. Thereafter, 10 g of diisopropylcarbodiimide was slowly dropped. After completion of the dropwise addition, the reaction vessel was returned to room temperature and allowed to react for 3 hours. After completion of the reaction, water was slowly added and washed with 100 ml of dichloromethane, water and saturated brine.
  • reaction solution was cooled, 300 ml of ethyl acetate and 100 ml of tetrahydrofuran were added, the organic layer was washed with water and saturated brine, the solvent was distilled off, and dispersion washing with toluene was carried out to obtain 24 g of a compound represented by (10) .
  • reaction solution was cooled, 100 ml of toluene was added, the organic layer was washed with a saturated ammonium chloride solution, water and saturated brine, and the solvent was distilled off. Thereafter, 300 ml of tetrahydrofuran and 30 ml of ethanol were added, and the mixture was charged into an autoclave. Further, 4 g of 5% palladium carbon (water-containing product) was added and catalytic hydrogen reduction was performed at a hydrogen pressure of 0.5 kPa. After completion of the reaction, palladium carbon was filtered off and purification was performed using a silica gel column to obtain 28 g of a compound represented by the formula (13).
  • reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 28 g of compound (13), 14 g of 3- (4- (butoxymethyl) phenyl) propionic acid, 300 mg of dimethylaminopyridine and 100 ml of dichloromethane are charged, and the reaction vessel is Cool to below ° C. Thereafter, 7.4 g of diisopropyl carbodiimide was slowly dropped. After completion of the dropwise addition, the reaction vessel was returned to room temperature and allowed to react for 3 hours.
  • the concentrate is dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran. Further, 20 ml of 10% sodium hydroxide solution was added and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was neutralized with 10% hydrochloric acid, 150 ml of ethyl acetate was added, the organic layer was washed with water and saturated brine and the solvent was distilled off to obtain 9 g of a compound represented by formula (18).
  • reaction vessel equipped with a stirrer, dropping funnel and thermometer, 6.2 g of the above compound (20), 3.3 g of methacrylic acid, 50 mg of dimethylaminopyridine and 30 ml of dichloromethane are charged, and the reaction vessel is cooled to 10 ° C. or less . Thereafter, 4.5 g of diisopropyl carbodiimide was slowly dropped. After completion of the dropwise addition, the reaction vessel was returned to room temperature and allowed to react for 3 hours. After completion of the reaction, water was slowly added, and the mixture was washed with 50 ml of dichloromethane, water and saturated brine.
  • Example 7 In a reaction vessel equipped with a stirrer, a dropping funnel, and a thermometer, 10 g of the compound (P-1-23) of Example 2, 3.2 g of triethylamine and 100 ml of dichloromethane are added and cooled to 10 ° C. or less.
  • a composition obtained by adding 0.3 parts by mass of the following polymerizable compound (P-2-8) to 100 parts by mass of the liquid crystal composition LC-1 was defined as (LC-1).
  • Example 1 Furthermore, 0.6 parts by mass of the compound (P-1-27) synthesized in Example 1 was added to 100 parts by mass of (LC-1) to prepare a liquid crystal composition (LC-1 M1).
  • the following evaluation test was performed on the liquid crystal composition (LC-1M1). (Evaluation test of vertical orientation) Alignment having a first substrate (common electrode substrate) not having an alignment film having a transparent electrode layer formed of a transparent common electrode and a color filter layer, and a pixel electrode layer having a transparent pixel electrode driven by an active element A second substrate (pixel electrode substrate) having no film was produced.
  • the liquid crystal composition was dropped on the first substrate, and held on the second substrate, and the sealing material was cured under normal pressure at 120 ° C. for 1 hour to obtain a liquid crystal cell with a cell gap of 3.2 ⁇ m.
  • the vertical alignment property and alignment unevenness such as dripping marks were observed using a polarization microscope, and evaluated in the following four steps.
  • Example 9 Preparation of liquid crystal composition 0.6 parts by mass of the compound represented by the compound (P-1-23) synthesized in Example 2 with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal composition (LC-1) Then, a liquid crystal composition (LC-1M2) was prepared. For the liquid crystal composition (LC-1M2), the same evaluation test as in Example 8 was performed. As a result of the evaluation test of vertical orientation, uniform vertical orientation was shown (Level A).
  • Example 6 For the liquid crystal composition (LC-1M6), the same evaluation test as in Example 8 was performed. As a result of the evaluation test of vertical orientation, vertical alignment was shown (level B). As a result of the evaluation test of pretilt angle formation, defects were found and the level was an unacceptable level (level C). The storage stability of this composition LC-1M6 was not a problem.
  • Comparative example 3 A compound represented by the following formula (23) was added in an amount of 0.6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal composition (LC-1) to prepare a liquid crystal composition (LC-1M7). It was not possible to evaluate it.
  • a liquid crystal composition (LC-1M8) was prepared by adding 0.6 parts by mass of a compound represented by the following formula (24) to 100 parts by mass of the liquid crystal composition (LC-1).
  • the compound of the present invention has both orientation and pretilt stability, and can provide a liquid crystal composition excellent in storage stability.

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Abstract

本発明は、式(i)で表される化合物、該化合物を用いた液晶組成物、及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子である。式(i)で表される化合物は、一般式(K-1)~(K-17)で表される部分構造Ki1を有し、且つ、少なくとも2つのP-Sp-基を有する環Bを有する化合物であるため、液晶組成物に用いられた際に、液晶組成物(液晶層)を挟持する基板に吸着し、PI層を設けなくとも液晶分子を垂直方向に配向させた状態で保持することができ、配向性の安定性向上や、低温保存性を確保できる。

Description

重合性化合物並びにそれを使用した液晶組成物及び液晶表示素子
 本発明は、重合性化合物、並びにそれを使用した液晶組成物、及び液晶表示素子に関する。
 従来、VA(Vertical Alignment)方式の液晶ディスプレイでは、電圧無印加時に液晶分子の垂直配向を誘起し、電圧印加時に液晶分子の水平配向を実現するために、電極上にポリイミド配向膜(PI)層が設けられている。しかし、PI層の製膜には多大なコストを要するため、近年では、PI層を省きつつも、液晶分子の配向を実現するための方法が検討されている。
 例えば特許文献1には、負の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とし、少なくとも1種類の自発配向性添加剤を含有することを特徴とする液晶媒体が開示され、この液晶媒体が配向層を一切含有しないディスプレイにおける使用に高度に適している旨が記載されている。そして、特許文献1では、自発配向性添加剤として、水酸基を有する特定の化合物が用いられている。
特表2014-524951号公報
 しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献1に記載されている自己配向性添加剤を用いた場合、液晶分子を垂直に配向させる配向規制力及び配向ムラ等の電気光学特性において未だ十分ではなく、また、該自発配向性添加剤を含有した液晶組成物の保存性の点で改善の余地があることが判明した。
 そこで、本発明の目的は、液晶組成物に添加した際に保存性を確保でき、PI層を設けなくとも液晶分子の配向を可能にすることができる極性基を有する重合性化合物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、保存性に優れ、PI層を設けなくとも液晶分子の垂直配向が可能な液晶組成物、及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供することにある。
 本発明は、一般式(i)で表される化合物を提供する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、
i1は、水素原子、P-Sp-、炭素原子数1~30の直鎖又は分岐のアルキル基又は炭素原子数1~30の直鎖又は分岐のハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基又はハロゲン化アルキル基中の-CH-は-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-、-OCO-又は-OCOO-で置換されてもよいが-O-は連続にはならなく、
環A及び環Cは、それぞれ独立して2価の芳香族基、2価の環脂肪族基、2価の複素環式化合物基、2価の縮合環、及び2価の縮合多環を表し、これらの環構造中の水素原子はLi1で置換されてもよく、Li1はハロゲン原子、子、シアノ基、ニトロ基、P-Sp-、一般式Ki1で表される置換基を有する1価の有機基、炭素原子数1~30の直鎖又は分岐のアルキル基又は炭素原子数1~30の直鎖又は分岐のハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基又はハロゲン化アルキル基中の-CH-は-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-、-OCO-又は-OCOO-で置換されてもよいが-O-は連続にはならなく、
環Bは、フェニレン基又はナフチレン基を表し、該環Bは少なくとも2つのP-Sp-基を有し、
i1及びZi2は、それぞれ独立して単結合、-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CFO-、-OCF-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH=C(CH)COO-、-OCOC(CH)=CH-、-CH-CH(CH)COO-、-OCOCH(CH)―CH-、-OCHCHO-、又は炭素原子数1~10のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよく、
i3は、単結合、-O-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH=C(CH)COO-、-OCOC(CH)=CH-、-CH-CH(CH)COO-、-OCOCH(CH)―CH-、又は炭素原子数1~20の直鎖又は分岐のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよく、
i1は一般式(K-1)~(K-17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
で表される基を表し、XK1及びYK1は、それぞれ独立して-CH-、酸素原子又は硫黄原子を表し、ZK1は、酸素原子又は硫黄原子を表し、WK1、UK1、VK1及びSK1は、それぞれ独立して、メチン基又は窒素原子を表し、RK1は、水素原子、炭素原子数1~6の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、TK1は、それぞれ独立して一般式(T-1)~(T-6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
で表される基を表し、
T1は、単結合、炭素原子数1~15個の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2~18個の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表し、当該アルキレン基又は当該アルケニレン基の-CH-は酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-、-C(=O)-、-C(=CH)-又は-OCO-に置換されてもよく、RT1は、炭素原子数1~5のアルキル基を表し、当該アルキル基の-CH-は酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-、-C(=O)-、-C(=CH)-又は-OCO-に置換されてもよく、RT2及びRT3は、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
Pは、重合性基を表し、Spはスペーサー基又は単結合を表し、mは、1~4の整数を表し、nは0又は1を表し、複数存在するP及びSは同一であっても異なっていても良く、A、C、Z1、Z2及びKi1が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良く、ただしKi1が一般式(K-15)、(K-16)又は(K-17)のいずれかを表し、且つTk1が(T-1)、(T-4)又は(T-5)のいずれかを表す場合は、少なくとも一つのSpは単結合を表す。)
 また、本発明は、一般式(i)で表される部分構造を有する化合物を1種又は2種以上含有する、液晶組成物を提供する。
 本発明によれば、保存性に優れ、PI層を設けなくとも液晶分子の均一な垂直配向を可能とし、チルト角が安定した高信頼性を有する重合性化合物、液晶組成物、及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子の提供が可能となる。
 本実施形態の重合性化合物は、 一般式(i)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
一般式(i)中のKilは、以下の一般式(K-1)~(K-17)で表される基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 一般式(i)で表される化合物は、特に一般式(K-1)~(K-17)で表される部分構造を有するため、液晶組成物に用いられた際に、液晶組成物(液晶層)を挟持する基板に配向し、液晶分子を垂直方向に配向させた状態で保持することができる。したがって、本実施形態の重合性化合物を用いた液晶組成物によれば、PI層を設けなくとも液晶分子を配向させる(電圧無印加時に液晶分子の垂直配向を誘起し、電圧印加時に液晶分子の水平配向を実現する)ことが可能となる。このように、一般式(i)で表される化合物は、液晶組成物における液晶分子の垂直配向を助けるために好適に使用される。
 加えて、本発明者らは、本実施形態の一般式(i)で表される重合性化合物が一般式(K-1)~(K-17)で表される部分構造と、少なくとも2つのP-Sp-基を有する環Bとを有することにより、液晶分子の配向のみならず、配向性の安定性向上や、低温保存性を確保できることを見出した。
 以上の観点から、本実施形態の重合性化合物は、分子の末端、好ましくは分子の主鎖の末端に、一般式(K-1)~(K-17)で表される部分構造を有し、且つ、該一般式(K-1)~(K-17)で表される部分構造が結合する結合先に環Bを含む構造を有していればよく、その他の化学構造は、液晶組成物の機能を阻害しない範囲であれば特に制限されない。
 式(i)中の環Bは、フェニレン基又はナフチレン基を表すが、少なくとも2つのP-Sp-基を有することで、UV照射により重合反応を起こした場合にも垂直配向を乱すことが無く、剛直なポリマー層を形成することが可能となり、また低温での保存安定性も向上させることができた。一般式(i)中、Pはそれぞれ独立して以下の一般式(P-1)~一般式(P-14)で表される群より選ばれる置換基を表すことが好ましい。取り扱いの簡便性、反応性の点から、式(P-1)、(P-2)が、さらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式中、右端の黒点は結合手を表す。)
 式(i)中、Spは、好ましくは炭素原子数1~18の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、より好ましくは炭素原子数2~15の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、更に好ましくは炭素原子数2~8の直鎖状アルキレン基又は単結合を表す。ただしKi1が(K-15)、(K-16)又は(K-17)のいずれかを表す場合は、化合物の結晶性が悪く油状になる傾向があり、製造上問題となる場合があるため、少なくとも一つのSpは単結合を表す。また、液晶化合物への溶解性、及び、液晶表示素子にした際のプレチルト角形成の観点からも、Ki1が(K-15)、(K-16)又は(K-17)のいずれかを表す場合は、少なくとも一つのSpは単結合を表すことが好ましい。
 一般式(K-1)~(K-17)で表される部分構造としては、液晶の配向性を重要視する場合は、一般式(K-1)、(K-3)、(K-6)、(K-11)、(K-12)、(K-13)が好ましく、液晶化合物への溶解性を重要視する場合は、一般式(K-8)、(K-11)及び(K-12)が好ましい。XK1及びYK1は、液晶の配向性を向上させる観点から酸素原子が好ましい。ZK1は、酸素原子又は硫黄原子を表すが、電圧保持率(VHR)向上の観点から、酸素原子が好ましい。WK1は、メチン基又は窒素原子を表すが、メチン基を表すことが好ましい。UK1、VK1及びZK1は、メチン基又は窒素原子を表すが、液晶の配向性を向上させる観点から窒素原子が好ましい。
 TK1は、それぞれ独立して一般式(T-1)~(T-6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
で表される基を表し、一般式(T-1)、(T-3)及び(T-4)で表される基が好ましい。一般式(T-3)中のST1は、単結合、炭素原子数1~10個の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2~10個の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表すことが好ましく、炭素原子数1~7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素原子数2~7の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基が好ましく、炭素原子数1~3の直鎖状アルキル基が好ましく、該アルキル基又はアルキレン基中の-CH-は酸素原子が直接隣接しないように-O-、-C(=O)-又は-C(=CH)-で置換されていることが好ましい。一般式(T-3)中のRT1は、直鎖状若しくは分岐状の炭素原子数1~5のアルキル基を表し、当該アルキル基の-CH-は酸素原子が直接隣接しないように-O-、-C(=O)-、-C(=CH)-又は-OCO-に置換されていることが好ましく、炭素原子数1~3の直鎖状アルキル基が好ましい。一般式(T-3)中に、少なくとも2個以上の第二級炭素原子は-C(=O)を含むことが好ましい。
 一般式(T-6)中のRT2及びRT3は、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表すが、水素原子を表すことが好ましい。 一般式(K-1)~(K-17)の好ましい例としては以下の(K-1-1)~(K-18-1)が挙げられるが、配向性や反応性の点から、式(K-1-1)、(K-1-3)、(K-3-1)、(K-11-1)、(K-12-1)、(K-13-1)、(K-15-1)及び(K-18-1)が好ましく、特に好ましくは式(K-1-1)、(K-3-1)、(K-11-1)、及び(K-13-1)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、Pは重合性基を表し、RT4、RT5及びRT6はそれぞれ独立して炭素原子数1~3のアルキル基を表し、nT1及びnT2はそれぞれ独立して0又は1を表し、nT2はそれぞれ独立して1~3の整数を表し、複数存在するRT4、RT5、RT6、nT1、nT2及びnT3は同一であっても異なっていてもよい。)
 一般式(i)中のZi3は、好ましくは単結合、-O-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH=C(CH)COO-、-OCOC(CH)=CH-、-CH-CH(CH)COO-、-OCOCH(CH)―CH-、又は炭素原子数1~20の直鎖アルキレン基、炭素原子数1~20の分岐アルキレン基を表し、このアルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は-O-、-COO-又は-OCO-で置換された基を表し、更に好ましくは、-COO-、-OCO-、-OCHCHO-、又は炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、若しくはエチレン基中の-CH-の1個が-O-で置換された基(-CHO-、-OCH-)、若しくはエチレン基中の-CH-の1個が-COO-、-OCO-で置換された基(-CH-CHCOO-、-OCOCH-CH-)である。
 また、Zi3は、-Zi31-Si1-(Zi31-は-O-、-COO-、-OCO-又は炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよく、Si1は炭素原子数1~6のアルキル基表す。)を表すことが好ましい。
 式(i)中のZ及びZは、好ましくは単結合、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CFO-、-OCF-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-OCHCHO-、又は炭素原子数1~10のアルキレン基、又はこのアルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は-O-、-COO-又は-OCO-で置換された基をそれぞれ表し、より好ましくは、単結合、-COO-、-OCO-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-OCHCHO-、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、又は該アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-が-O-、-COO-又は-OCO-で置換された基で置換された基を表し、更に好ましくは、単結合、-COO-、-OCO-、-OCHCHO-、又は炭素原子数2のアルキレン基(エチレン基(-CHCH-))若しくはエチレン基中の-CH-の1個が-O-で置換された基(-CHO-、-OCH-)、若しくはエチレン基中の-CH-の1個が-COO-、-OCO-で置換された基(-CH-CHCOO-、-OCOCH-CH-)である。
i1は、好ましくは水素原子、炭素原子数1~20の直鎖又は分岐のアルキル基、ハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基中の-CH-は-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCOO-で置換されてもよいが-O-は連続にはならなく、又はP-Sp-を表し、より好ましくは、炭素原子数1~18の直鎖又は分岐のアルキル基、該アルキル基中の-CH-は、-CH=CH-、-O-、-OCO-で置換(ただし-O-は連続にはならない)されても良い。液晶化合物の配向性を向上させる観点から、Ri1中の炭素原子数は3以上が好ましく、4以上が好ましく、5以上が好ましい。
 環A及び環Cは、2価の環芳香族基、2価の環複素芳香族基、2価の環脂肪族基、又は2価の環複素脂肪族基、2価の環芳香族基、2価の環複素芳香族基、2価の環脂肪族基、又は2価の環複素脂肪族基が好ましく、具体的には、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、クロマン-3,7-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基及び1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基が好ましく、該環構造は無置換であるか又はLi1で置換されていることが好ましい。Li1は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくはP-Sp-が好ましく、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換された基であることが好ましい。また、Li1が一般式Ki1で表される置換基を有する1価の有機基を表す場合、-Zi3-Ki3(Zi3及びKi3は、一般式(i)中のZi3及びKi3とそれぞれ同じ意味を表す。)を表すことが好ましい。環A及び環Cは、より好ましくは炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、若しくはP-Sp-で置換されていてもよい、1,4-フェニレン基、2,6-ナフタレン基又は1,4-シクロヘキシル基である。また、環Cは1,3-フェニレン基、1,3-シクロヘキシレン基、ナフタレン2,5-ジイル基から選択される環構造を表すことも好ましい。
 環Bは、好ましくは1,4-フェニレン基を表し、P-Sp-基を2つ有することがより好ましい。環B上のP-Sp-基の位置は特に限定されないが、以下の基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 mは、好ましくは1~4の整数を表し、更に好ましくは2~3の整数を表す。nは0又は1を表す。
 一般式(i)は、以下の一般式(iー1)を表すことが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(式中、Ri1、Zi1、Zi3、Ki1、Sp、P、m及びnは、それぞれ独立して一般式(i)中のRi1、Zi1、Zi3、Ki1、Sp、P、m及びnとそれぞれ同じ意味を表しす。)
 一般式(i)のより具体的な例としては、下記式(R-1-1)~(R-1-23)に表すがこれに限られたものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(式中、Ri1、XK1、YK1、ZK1、TK1、Sp、P、m及びnは、それぞれ独立して一般式(i)中のRi1、Zi1、Zi3、Ki1、Sp、P、m及びnとそれぞれ同じ意味を表す。)
 なお、上記一般式(i-1)、式(R-1-1)~(R-1-23)等において、各符号の好ましい基は、上記一般式(i)と同様である。
 液晶組成物用に添加する場合は、本発明の一般式(i)で表される化合物を1種又は2種以上添加してもよく、一般式(i)で表される化合物に加えて、液晶組成物に用いられる公知の重合性化合物、酸化防止剤等を更に含有していてもよい。化合物(i)の具体的な化合物の例として、下記(P-1-1)から(P-1-21)に表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(製法1)一般式(P-1-2)に表される化合物の製造
 4-オクチルフェニルホウ酸と下記構造の化合物(SS-1)とのパラジウム触媒を用いた鈴木カップリング反応を行い(S-1)を得る。次いで、メタクリル酸とのエステル化反応、塩酸による脱ピラン反応により、下記構造(S-3)を得る。更に(S-3)とグリセロール1,2-カーボネートとの光延反応によるエーテル化により目的物(P-1-2)を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(製法2)一般式(P-1-4)に表される化合物の製造
 (3-エチル-4‘-ヘプチル-[1,1’-ビフェニル]-4-イル)ホウ酸と下記構造の化合物(SS-2)とのパラジウム触媒を用いた鈴木カップリング反応を行い(S-4)を得る。次いで、メタクリル酸とのエステル化反応、塩酸による脱アセタールにより、下記構造(S-6)を得る。更に(S-6)とクロロギ酸エチルとの反応により目的物(P-1-4)を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
(製法3)一般式(P-1-8)に表される化合物の製造
 4-ウンデシルフェノールとエチレングリコールモノターシャリーブチルエーテルとの光延反応によるエーテル化により1-(2-tブチルオキシエトキシ)-4-ウンデシルフェニルを得る。次いでギ酸によりターシャリーブチル基を脱離させた後、メタンスルホン酸クロリドで水酸基をメシレート化させた化合物(S-7)を得る。更に得られた化合物と下記化合物(SS-3)とのエーテル化により化合物(S-8)を得る。化合物(S-8)を水素化ホウ素ナトリウムを用いて還元し、アルデヒド基を水酸基に変換させた後、メタクリル酸とのエステル化により化合物(S-9)を得る。更に塩酸でピラン環を脱離させた後、4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン-1-オンとの光延反応によるエーテル化により目的物(P-1-8)を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(製法4)一般式(P-1-10)に表される化合物の製造
(3-フルオロ-4‘-ヘプチル-1,1’-ビフェニル-4-イル)ホウ酸と下記構造の化合物(SS-4)とのパラジウム触媒を用いた鈴木カップリング反応を行い(S-10)を得る。次いで、メタクリル酸とのエステル化反応、塩酸による脱アセタールにより、目的物(P-1-10)を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(製法5)一般式(P-1-15)に表される化合物の製造
 4‘-ペンチル-(1,1’-ビシクロヘキサン)-4-オンと4-ブロモ-2-フルオロアニソールと下記構造の化合物(SS-5)とのグリニャール反応させた後、加熱脱水させシクロヘキセン骨格を導入された(S-11)を得る。更に臭化水素酸を用いてメトキシ基を脱離させた化合物(S-12)を得る。化合物(S-12)に無水トリフルオロメタンスルホン酸によりトルフラート化を行い、下記化合物(SS-5)とのパラジウム触媒を用いた鈴木カップリング反応を行う。メタクリル酸とのエステル化反応、硫酸による脱保護工程により、目的物(P-1-15)を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(液晶組成物)
 本実施形態の液晶組成物は、上記一般式(i)で表される部分構造を有する化合物を1種又は2種以上含有する。この液晶組成物は、負の誘電率異方性(Δε)を有することが好ましい。なお、液晶組成物に含有される一般式(i)で表される部分構造を有する化合物は、式(R-1-1)~(R-1-23)に示される化合物を含めて、上記の化合物(i)と同じであるため、ここでは説明を省略する。
 化合物(i)の含有量は、好ましくは0.01~50質量%であるが、その下限値は、液晶分子を更に好適に配向させられる観点から、液晶組成物全量を基準として、好ましくは、0.01質量%以上、0.1質量%以上、0.5質量%以上、0.7質量%以上、又は1質量%以上である。化合物(i)の含有量の上限値は、応答特性に優れる観点から、液晶組成物全量を基準として、好ましくは、50質量%以下、30質量%以下、10質量%以下であり、7質量%以下、5質量%以下、4質量%以下、又は3質量%以下である。
 液晶組成物は、非重合性液晶化合物として一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
のいずれかで表される化合物群から選ばれる化合物を更に含有してもよい。
 式(N-1)、(N-2)及び(N-3)中、
N11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32は、それぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
N11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32は、それぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置換されてもよい。)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されてもよい。)、
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されてもよい。)、及び
(d) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、前記の基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
N11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32は、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
N21は、水素原子又はフッ素原子を表し、
N31は、-CH-又は酸素原子を表し、
N11、nN12、nN21、nN22、nN31及びnN32は、それぞれ独立して0~3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は、それぞれ独立して1、2又は3であり、
N11~AN32、ZN11~ZN32がそれぞれ複数存在する場合は、それぞれは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)のいずれかで表される化合物は、Δεが負でその絶対値が3よりも大きな化合物であることが好ましい。
 一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
 また、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
 アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい(各式中の黒点は結合手を表す。)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
を表すことがより好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基又は1,4-フェニレン基を表すことがより好ましい。
 ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32はそれぞれ独立して-CHO-、-CFO-、-CHCH-、-CFCF-又は単結合を表すことが好ましく、-CHO-、-CHCH-又は単結合が更に好ましく、-CHO-又は単結合が特に好ましい。
 XN21はフッ素原子が好ましい。
 TN31は酸素原子が好ましい。
 nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は1又は2が好ましく、nN11が1でありnN12が0である組み合わせ、nN11が2でありnN12が0である組み合わせ、nN11が1でありnN12が1である組み合わせ、nN11が2でありnN12が1である組み合わせ、nN21が1でありnN22が0である組み合わせ、nN21が2でありnN22が0である組み合わせ、nN31が1でありnN32が0である組み合わせ、nN31が2でありnN32が0である組み合わせ、が好ましい。
 本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下であり、20質量%以下である。
 本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下であり、20質量%以下である。
 本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下であり、20質量%以下である。
 本実施形態の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。さらに、本実施形態の組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高く上限値が高いことが好ましい。
 一般式(N-1)で表される化合物として、下記の一般式(N-1a)~(N-1g)で表される化合物群を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(式中、RN11及びRN12は一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表し、nNa11は0又は1を表し、nNb11は0又は1を表し、nNc11は0又は1を表し、nNd11は0又は1を表し、nNe11は1又は2を表し、nNf11は1又は2を表し、nNg11は1又は2を表し、ANe11はトランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基を表し、ANg11はトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基又は1,4-フェニレン基を表すが少なくとも1つは1,4-シクロヘキセニレン基を表し、ZNe 11は単結合又はエチレンを表すが少なくとも1つはエチレンを表す。)
 より具体的には、一般式(N-1)で表される化合物は、一般式(N-1-1)~(N-1-21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
 一般式(N-1-1)で表される化合物は下記の化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
(式中、RN111及びRN112はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
 RN111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基、ペンチル基又はビニル基が好ましい。RN112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
(式中、RN121及びRN122はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(式中、RN131及びRN132はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(式中、RN141及びRN142はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(式中、RN151及びRN152はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
 一般式(N-1-10)で表される化合物は下記の化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
(式中、RN1101及びRN1102はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
(式中、RN1111及びRN1112はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
(式中、RN1121及びRN1122はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
(式中、RN1131及びRN1132はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
(式中、RN1141及びRN1142はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
(式中、RN1151及びRN1152はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
(式中、RN1161及びRN1162はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
(式中、RN1171及びRN1172はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
(式中、RN1181及びRN1182はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
(式中、RN1201及びRN1202はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
(式中、RN1211及びRN1212はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
 一般式(N-1)~一般式(N-3)で表される化合物は、それぞれ単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
 Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
 本実施形態の組成物の総量に対しての一般式(N-1)~一般式(N-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、33質量%以上であり、35質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、50質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下であり、3質量%以下である。
 さらに、一般式(N-1-1)で表される化合物は、式(N-1-1.1)から式(N-1-1.23)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-1.1)~(N-1-1.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-1.1)及び式(N-1-1.3)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 式(N-1-1.1)~(N-1-1.22)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本実施形態の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、50質量%以下である。
 また、液晶組成物は、非重合性液晶化合物として誘電率異方性が0程度である、いわゆる非極性液晶化合物を含有してもよい。非極性液晶化合物としては以下の一般式(LC6)で示される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
(式中、RLC61及びRLC62はそれぞれ独立して炭素原子数1~15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-又は-C≡C-で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、ALC61~ALC63はそれぞれ独立して下記
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
(該構造中シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上の-CHCH-は-CH=CH-、-CFO-、-OCF-で置換されていてもよく、1,4-フェニレン基中1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、ZLC61及びZLC62はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CHCH-、-(CH-、-COO-、-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表し、mLc6は0~3を表す。ただし、一般式(LC1)~一般式(LC5)で表される化合物、及び一般式(i)を除く。)
 RLC61及びRLC62は、それぞれ独立して、炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
 ALC61~ALC63はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 ZLC61及びZLC62はそれぞれ独立して単結合、-CHCH-、-COO-、-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-が好ましい。
 一般式(LC6)は、一般式(LC6-a)から一般式(LC6-m)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
(式中、RLC61及びRLC62はそれぞれ独立して炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基又は炭素原子数2~7のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。
 また本発明の液晶組成物は、一般式(i)で表される化合物とは異なる他の重合性化合物を更に含有してもよい。重合性化合物は、液晶組成物に用いられる公知の重合性化合物であってよい。重合性化合物の例としては、一般式(P):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
で表される化合物が挙げられる。
 式(P)中、
p1は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルケニルオキシ基又は-Spp2-Rp2を表し、
p1及びRp2は、以下の式(R-I)~式(R-VIII):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
(式中、
*でSpp1と結合し、
~Rは、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5個のアルキル基又は炭素原子数1~5個のハロゲン化アルキル基を表し、
Wは、単結合、-O-又はメチレン基を表し、
Tは、単結合又は-COO-を表し、
p、t及びqは、それぞれ独立して、0、1又は2を表す。)
のいずれかを表し、
Spp1及びSpp2はスペーサー基を表し、
p1及びLp2は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-CH-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-C-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH-、-CHOCOO-、-OCHCHO-、-CO-NR-、-NR-CO-、-SCH-、-CHS-、-CH=CR-COO-、-CH=CR-OCO-、-COO-CR=CH-、-OCO-CR=CH-、-COO-CR=CH-COO-、-COO-CR=CH-OCO-、-OCO-CR=CH-COO-、-OCO-CR=CH-OCO-、-(CH-C(=O)-O-、-(CH-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH-、-(C=O)-O-(CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF-、-CFO-、-OCF-、-CFCH-、-CHCF-、-CFCF-又は-C≡C-(式中、Rはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表し、zは1~4の整数を表す。)を表し、
p2は、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基又は単結合を表すが、Mp2は無置換であるか又は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくは-Rp1で置換されていてもよく、
p1は、以下の式(i-11)~(ix-11):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
(式中、*でSpp1と結合し、**でLp1、Lp2又はZp1と結合する。)
のいずれかを表し、
p1上の任意の水素原子は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくは-Rp1で置換されていてもよく、
p3は、以下の式(i-13)~(ix-13):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
(式中、*でZp1と結合し、**でLp2と結合する。)
のいずれかを表し、
p3上の任意の水素原子は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくは-Rp1で置換されていてもよく、
p2~mp4は、それぞれ独立して0、1、2又は3を表し、
p1及びmp5は、それぞれ独立して1、2又は3を表し、
p1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rp1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rp2が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Spp1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Spp2が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Lp1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mp2が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 本実施形態の液晶組成物が化合物(i)に加えて一般式(P)で表される重合性化合物を更に含有する場合、液晶分子のプレチルト角を好適に形成できる。一般式(P)で表される重合性化合物の具体的な例として(P-2-1)~(P-2-20)に表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
(液晶表示素子)
 本実施形態の液晶組成物は、液晶表示素子に適用される。液晶表示素子は、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子であってよい。液晶表示素子は、PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型又はECB型の液晶表示素子であってよく、好ましくはPSA型の液晶表示素子である。
 本実施形態の液晶表示素子では、一般式(i)で表される化合物を含有する液晶組成物が用いられているため、第一基板2及び第二基板3の液晶層4側にポリイミド配向膜等の配向膜が設けられている必要がない。すなわち、本実施形態の液晶表示素子は、二つの基板のうち少なくとも一方の基板がポリイミド配向膜等の配向膜を有さない構成をとることができる。
 以下、実施例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に3-フルオロ-4-ノニルフェニルホウ酸20g、ブロモフェノール 10.6g、炭酸カリウム 17g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム 200mg、エタノール150mlを仕込み、90℃で5時間反応させた。反応終了後、冷却し、酸エチル300mlを加え有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去、トルエンで再結晶を行い(1)で表される化合物 18gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
 次いで、撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に化合物(1)18gをジクロロメタン200mlを加え、臭素27gのジクロロメタン溶液を室温でゆっくり滴下させた。滴下終了後、さらに室温で2時間反応させた。反応終了後、10%亜硫酸ナトリウム200mlを加え、更に有機層を水、飽和食塩水で洗浄し溶媒を留去した。その後、トルエンに溶解させた後、シリカゲルカラムによる精製を行い式(2)で表される化合物 22gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
次いで、撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(2)22g、トリフェニルホスフィン15g、グリセロール1,2-カーボネート5.6g、N,N―ジメチルホルムアミド100mlを仕込み、反応容器を10℃以下に冷却する。その後、ジアゾカルボン酸ジイソプロピル 12gをゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を室温に戻し、3時間反応させた。反応終了後、水をゆっくり加え、ジクロロメタン100ml、水、飽和食塩水で洗浄する。溶媒を留去した後、シリカゲルカラムによる精製により(3)で表される化合物23.5gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
その後、撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(3)23.5g、ヨウ化銅1g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム 2.5g、テトラヒドロフラン150ml、水20mlを仕込み室温で攪拌する。次いで、エタノールアミン30mlを加えた後、65℃に反応器を加熱する。更にプロパルギルアルコール7.0gをゆっくり滴下する。滴下終了後、1時間反応させた。反応終了後、冷却し、トルエン100mlを加え、飽和塩化アンモニウム溶液、水、飽和食塩水で有機層を洗浄し溶媒を留去した。その後、テトラヒドロフラン200ml、エタノール20mlを加えオートクレーブに仕込んだ。更に5%パラジウムカーボン(含水品)2gを加え、0.5kPaの水素圧で接触水素還元を行った。反応終了後、パラジウムカーボンをろ過した後、シリカゲルカラムによる精製を行い式(4)で表される化合物 16gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(4)16g、メタクリル酸 6.2g、ジメチルアミノピリジン200mg、ジクロロメタン100mlを仕込み、反応容器を10℃以下に冷却する。その後、ジイソプロピルカルボジイミド 6.7gをゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を室温に戻し、3時間反応させた。反応終了後、水をゆっくり加え、ジクロロメタン100ml、水、飽和食塩水で洗浄する。溶媒を留去した後、シリカゲルカラムによる精製により(P-1-22)で表される油状の目的化合物12gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
(物性値)
H-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ: 0.88(t,3H),1.26(m,12H),1.52-1.59(m,2H),1.87-1.92(m,4H),1.97(s,3H),2.63(t,6H),3.98-4.03(m,2H),4.18-4.26(m,4H),4.68-4.70(m,1H),6.38(d,2H),6.48(d,2H),7.15(d,1H),7.33-7.37(m,1H),7.52(d,1H),7.72(s,2H) 
13C-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:14.1,17.9,22.7,26.6,27.9,28.9,29.6,30.2,31.2,62.5,65.2,68.7,71.5,114.7,122.3,123.5,127.8,128.4,135.5,138.6,146.7,151.7,155.3,155.6,161.0
 (実施例2)
撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に3-フルオロ-4‘-ヘプチル-[1,1’-ビフェニル]-4-イル)ホウ酸 30g、4-ブロモ-2-(3-ヒドロキシプロピル)フェノール 20g、炭酸カリウム 18g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム 200mg、エタノール200mlを仕込み、90℃で5時間反応させた。反応終了後、冷却し、酢酸エチル300ml、テトラヒドロフラン100mlを加え有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去、トルエンで再結晶を行い(5)で表される化合物32gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
 次いで撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に化合物(5)32g、ジイソプロピルアミン 1.5g、ジクロロメタン150mlを仕込み、10℃に冷却した。N-ブロモスクシンイミド13.5gのアセトニトリル溶液30mlをゆっくり滴下させた。滴下終了後、反応終了後、10%亜硫酸水素ナトリウムを加え、有機層を水、飽和食塩水で洗浄し溶媒を留去した。その後、アルミナカラムによる精製を行い式(6)で表される化合物 33gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に化合物(6)33g、炭酸カリウム 14g、(5-エチル-2,2‘-ジメチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチルメタンスルホン酸 21.5g、N,N-ジメチルホルムアミド 200mlを仕込み、90℃で5時間反応させた。反応終了後、冷却し、酢酸エチル300mlを加え有機層を水、飽和食塩水で洗浄し溶媒を留去した。その後、トルエンによる分散洗浄、アルミナカラムによる精製を行い式(7)で表される化合物 34.5gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
その後、撹拌装置、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(7)34.5g、トリエチルアミン 8g、ジクロロメタン100mlを加え、室温でベンジルブロミド 11.8gをゆっくり滴下した。反応終了後、冷却し、テトラヒドロフラン100ml、酢酸エチル200mlを加え有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去した。その後、トルエンによる分散洗浄、アルミナカラムによる精製を行い式(8)で表される目的化合物 36gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に化合物(8)36g、ホウ酸トリイソプロピル 13.6g、テトラヒドロフラン250mlを仕込み、-70℃まで反応器を冷却した。-70℃を保ちながら1.55mol/lのn-ブチルリチウムヘキサン溶液 40mlをゆっくり滴下し、時間反応させた。反応終了後、10%塩化アンモニウム溶液200mlをゆっくり加え、更にトルエン 100mlを加えた。有機層を水、飽和食塩水で洗浄する。有機層を反応液に戻し、30%過酸化水素水 10mlを室温で滴下し、更に3時間攪拌して反応させた。反応液に水200mlで洗浄後、10%亜硫酸ナトリウム、水、飽和食塩水で有機層を洗浄した。溶媒を留去した後、テトラヒドロフラン200ml、エタノール20mlを加えオートクレーブに仕込んだ。更に5%パラジウムカーボン(含水品)2gを加え、0.5kPaの水素圧で接触水素還元を行った。反応終了後、パラジウムカーボンをろ過した後、トルエンによる分散洗浄、アルミナカラムによる精製を行い式(9)で表される化合物 19gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(9)19g、メタクリル酸 7.6g、ジメチルアミノピリジン800mg、ジクロロメタン100mlを仕込み、反応容器を10℃以下に冷却する。その後、ジイソプロピルカルボジイミド 10gをゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を室温に戻し、3時間反応させた。反応終了後、水をゆっくり加え、ジクロロメタン100ml、水、飽和食塩水で洗浄した。溶媒を留去した後、テトラヒドロフラン100mlに溶解させ、室温で2Nの塩酸20mlを加え6時間攪拌させた。反応終了後、酢酸エチル200ml加え、水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去した。濃縮物をジクロロメタン/酢酸エチルを用いたシリカゲルカラムによる精製し、(P-1-23)表される目的化合物17gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
(物性値)
融点 53℃
H-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ: 0.83-0.88(m,6H),1.27(s,8H),1.63-1.69(m,4H),1.91(m,2H),1.97(s,6H),2.63(t,4H),3.39(s,4H),3.80(s,4H),3.94(s,4H),4.18-4.22(m,4H),5.60(s,1H),6.14(m,3H),7.02(m,1H),7.28(d,2H),7.38(s,1H),7.61-7.64(m,3H),7.65(d,1H),7.94(m,1H)
13C-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:14.1,17.9,22.7,25.5,26.3,27.9,29.3,30.1,31.2,35.5,43.0,63.3,65.2,122.7,125.3,127.1,128.0,129.7,130.5,135.0,139.0,158.3,166.0
(実施例3)
 撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に実施例2の化合物(P-1-23)10g ジクロロメタン 100mlを加え10℃以下に冷却する。次いで、クロロギ酸エチル 2gをゆっくり滴下する。滴下終了後、30分攪拌する。次いでトリエチトリエチルアミン 2gを滴下する。反応終了後。有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去した。その後、シリカゲルカラムによる精製を行い化合物(P-1-24)で表される目的化合物 9gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
融点 75℃
H-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ: 0.83-0.88(m,6H),1.27(s,8H),1.63-1.69(m,4H),1.91(m,2H),1.97(s,6H),2.63(t,4H),3.80(s,2H),3.89(d,4H),4.11-4.20(m,2H),5.60(s,1H),6.14(m,3H),7.02(m,1H),7.28(d,2H),7.38(s,1H),7.61-7.64(m,3H),7.65(d,1H),7.94(m,1H)
13C-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:14.1,17.9,22.7,25.5,26.3,27.9,29.3,30.1,31.2,35.5,62.5,70.7,77.6,122.7,125.3,127.1,128.0,129.7,130.5,135.0,139.5,152.5,158.3,166.0
(実施例4)
撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に4-ベンジルオキシフェニルホウ酸 24g、4-ブロモフェノール 17g、炭酸カリウム 27g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム 150mg、エタノール200mlを仕込み、90℃で5時間反応させた。反応終了後、冷却し、酢酸エチル300ml、テトラヒドロフラン100mlを加え有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去、トルエンで分散洗浄を行い(10)で表される化合物24gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
 次いで、化合物(10)24gをジクロロメタン250mlに溶解させ臭素15gのジクロロメタン溶液を室温で滴下させた。滴下終了後、さらに室温で2時間反応させた。反応終了後、10%亜硫酸ナトリウム250mlを加え、更に有機層を水、飽和食塩水で洗浄し溶媒を留去した。その後、トルエンに溶解させた後、シリカゲルカラムによる精製を行い式(11)で表される化合物 33gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(11)33g、テトラヒドロピラン-4-メタノール 8.9g、トリフェニルホスフィン 24g、テトラヒドロフラン150mlを仕込み、反応容器を10℃以下に冷却する。その後、ジアゾカルボン酸ジイソプロピル 18.5gをゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を室温に戻し、3時間反応させた。反応終了後、水をゆっくり加え、ジクロロメタン100ml、水、飽和食塩水で洗浄する。溶媒を留去した後、シリカゲルカラムによる精製により(3)で表される化合物34.5gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
その後、撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(12)34.5g、ヨウ化銅1.2g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム 3.2g、テトラヒドロフラン150ml、水20mlを仕込み室温で攪拌する。次いで、エタノールアミン40mlを加えた後、65℃に反応器を加熱する。更に2-(プロポ-2-エン-1-イルオキシ)テトラヒドロ-2H-ピラン 11gをゆっくり滴下する。滴下終了後、1時間反応させた。反応終了後、冷却し、トルエン100mlを加え、飽和塩化アンモニウム溶液、水、飽和食塩水で有機層を洗浄し溶媒を留去した。その後、テトラヒドロフラン300ml、エタノール30mlを加えオートクレーブに仕込んだ。更に5%パラジウムカーボン(含水品)4gを加え、0.5kPaの水素圧で接触水素還元を行った。反応終了後、パラジウムカーボンをろ過した後、シリカゲルカラムによる精製を行い式(13)で表される化合物 28gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に化合物(13)28g、3-(4-(ブトキシメチル)フェニル)プロピオン酸 14g、ジメチルアミノピリジン300mg、ジクロロメタン100mlを仕込み、反応容器を10℃以下に冷却する。その後、ジイソプロピルカルボジイミド 7.4gをゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を室温に戻し、3時間反応させた。反応終了後、水をゆっくり加え、ジクロロメタン100ml、水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去した後、テトラヒドロフラン100mlに溶解させ、室温で2Nの塩酸20mlを加え6時間攪拌させた。反応終了後、酢酸エチル200ml加え、水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去した。濃縮物をジクロロメタン/酢酸エチルを用いたシリカゲルカラムによる精製し、(14)表される化合物27gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
更に撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(14)27g、トリエチルアミン5.2g、ジクロロメタン80mlを仕込み、反応容器を10℃以下に冷却する。その後、アクリル酸クロリド 4.7gをゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を室温に戻し、3時間反応させた。反応終了後、水をゆっくり加え、ジクロロメタン100ml、水、飽和食塩水で洗浄した。溶媒を留去した後、ジクロロメタンを用いたシリカゲルカラムによる精製し、(P-1-25)表される目的化合物17gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
(物性値)
H-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ: 0.88(t,3H),1.28-1.34(m,6H),1.48-1.54(m,4H),1.83-1.86(m,2H),2.10(m,1H),2.65(t,4H),2.73(m,2H),2.82(m,2H),3.35(t,2H),3.55-3.65(m,4H),3.70(d,2H),4.18-4.20(m,4H),4.80(s,2H),5.83(d,2H),6.12-6.13(m,2H),6.41(d,2H),7.08-7.18(m,6H),7.74(d,4H)
13C-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:14.1,22.7,26.6,28.1,29.7,30.6,30.8,34.5,63.7,64.9,68.7,73.0,75.5,122.1,127.3,127.6,128.1,129.1,131.5,133.7,134.6,150.2,166.0


 (実施例5)
 撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に水素化ホウ素ナトリウム 900mg、エタノール10ml加え、10℃以下に冷却した。次いで2,5-ビス(ベンジルオキシ)ベンズアルデヒド 15gのテトラヒドロフラン溶液30mlをゆっくり滴下した。滴下終了後、1時間攪拌し、10%塩酸30mlをゆっくり加え、酢酸エチル100mlにより抽出し、有機層を水、飽和食塩水で洗浄し溶媒を留去した。その後、撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に移し、ジクロロメタン100mlを加え10℃に冷却した。N-ブロモスクシンイミド9.2gのアセトニトリル溶液15mlをゆっくり滴下させた。滴下終了後、反応終了後、10%亜硫酸水素ナトリウムを加え、有機層を水、飽和食塩水で洗浄し溶媒を留去した。その後、シリカゲルカラムによる精製を行い式(15)で表される化合物 13gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(15)14g、3-フルオロ-4-(1-オクチルオキシ)フェニルホウ酸11.5g、炭酸カリウム 7g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム 100mg、エタノール100mlを仕込み、90℃で5時間反応させた。反応終了後、冷却し、酸エチル200mlを加え有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去、トルエンで分散洗浄を行い(16)で表される化合物 14gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(16)14g、TEMPO40mg、臭化カリウム190mg、ジクロロメタン50ml加え、10℃以下に冷却した。次いで次亜塩素酸ナトリウム 2.2gの水溶液10mlをゆっくり滴下した。滴下終了後、室温で2時間攪拌し反応させた。反応終了後、10%亜硫酸ナトリウム溶液100ml、ジクロロメタン100mlを加え、有機層を水、飽和食塩水で洗浄し溶媒を留去し、式(17)で表される化合物 13gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
次いで撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(17)13g、ジクロロメタン40ml加え、10℃以下に冷却した。次いでメタクロロ過安息香酸4.2gのジクロロメタン溶液20mlをゆっくり滴下した。滴下終了後、室温で2時間攪拌し反応させた。反応終了後、10%亜硫酸ナトリウム溶液100ml、ジクロロメタン100mlを加え、有機層を水、飽和食塩水で洗浄し溶媒を留去した。濃縮物をテトラヒドロフラン100mlに溶解させる。更に10%水酸化ナトリウム溶液20mlを加え室温で3時間攪拌した。反応終了後、10%塩酸で中和した後、酢酸エチル150ml加え、水、飽和食塩水で有機層を洗浄し溶媒を留去し、式(18)で表される化合物9gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
撹拌装置、冷却器、及び温度計を備えた反応容器に化合物(18)9g、炭酸カリウム 3.5g、(2,2-ジメチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチルメタンスルホン酸 5.7g、N,N-ジメチルホルムアミド 100mlを仕込み、90℃で5時間反応させた。反応終了後、冷却し、酢酸エチル200mlを加え有機層を水、飽和食塩水で洗浄し溶媒を留去した。その後、トルエンによる分散洗浄、アルミナカラムによる精製を行い式(19)で表される化合物 9.3gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
次いで化合物(19)9gをテトラヒドロフラン50ml、エタノール5mlを加えオートクレーブに仕込んだ。更に5%パラジウムカーボン(含水品)1gを加え、0.5kPaの水素圧で接触水素還元を行った。反応終了後、パラジウムカーボンをろ過した後、アルミナカラムによる精製を行い式(19)で表される化合物 6.2gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に上記の化合物(20)6.2g、メタクリル酸 3.3g、ジメチルアミノピリジン50mg、ジクロロメタン30mlを仕込み、反応容器を10℃以下に冷却する。その後、ジイソプロピルカルボジイミド 4.5gをゆっくり滴下した。滴下終了後、反応容器を室温に戻し、3時間反応させた。反応終了後、水をゆっくり加え、ジクロロメタン50ml、水、飽和食塩水で洗浄した。溶媒を留去した後、テトラヒドロフラン50mlに溶解させ、室温で1Nの塩酸10mlを加え3時間攪拌させた。反応終了後、酢酸エチル100ml加え、水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去した。濃縮物をジクロロメタン/酢酸エチルを用いたシリカゲルカラムによる精製し、(P-1-26)表される目的化合物5.8gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
(物性値)
融点 42℃
H-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ: 0.88(t,3H),1.28-1.31(m,8H),1.34-1.38(m,4H)1.49(m,1H),1.83-1.86(m,6H),1.97(s,6H),2.63(t,2H),2.72(m,1H),3.77-3.89(m,4H),4.05(m,2H),4.20(t,2H),4.38(s,2H),5.60(s,1H),6.14(d,2H),6.95(m,2H),7.20-7.27(m,1H),7.82(m,1H)
13C-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:14.1,17.3,22.7,25.9,26.3,27.9,29.6,30.6,31.8,37.1,31.0,31.1,45.3,62.5,64.5,68.7,74.1,114.0,114.9,125.3,129.1,129.7,135.5,136.0,138.6,158.3,157.2,166.0
(実施例6)
 撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に実施例5の化合物(P-1-26)5g ジクロロメタン 50mlを加え10℃以下に冷却する。次いで、クロロギ酸エチル 1.5gをゆっくり滴下する。滴下終了後、30分攪拌する。次いでトリエチトリエチルアミン 1.1gを滴下する。反応終了後。有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去した。その後、シリカゲルカラムによる精製を行い化合物(P-1-27)で表される目的化合物 4.4gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
(物性値)
融点 118℃
H-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ: 0.88(t,3H),1.28-1.34(m,10H),1.80-1.85(m,2H),1.94(s,3H),2.07(s,3H),2.67-2.70(m,1H),4.01(t,2H),4.10(d,2H),4.34-4.39(m,2H),4.49-4.53(m,2H),5.68(s,1H),5.81(s,1H),6.19(s,1H),6.37(s,1H),6.81(s,1H),6.95(t,1H),7.11(d,1H),7.13-7.15(m,2H)
13C-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:14.1,17.9,22.7,25.9,26.3,27.9,29.6,30.6,31.9,68.7,73.6,75.4,114.0,122.3,128.1,133.3,135.5,139.4,138.6,146.7,149.2,151.7,152.3,157.2,166.0
(実施例7)
 撹拌装置、滴下ロート、及び温度計を備えた反応容器に実施例2の化合物(P-1-23)10g、トリエチルアミン 3.2g、ジクロロメタン 100mlを加え10℃以下に冷却する。次いで、メチルマロン酸クロリド4.2gをゆっくり滴下する。滴下終了後、室温で2時間攪拌する。反応終了後。有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、溶媒を留去した。その後、シリカゲルカラムによる精製を行い化合物(P-1-28)で表される目的化合物 8gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
H-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ: 0.83-0.88(m,6H),1.27(s,8H),1.63-1.69(m,4H),1.91(m,2H),1.97(s,6H),2.63(t,6H),3.21(s,4H),3.80(s,2H),3.94(s,4H),4.11-4.20(m,2H),5.60(s,1H),6.14(m,3H),7.02(m,1H),7.28(d,2H),7.38(s,1H),7.61-7.64(m,3H),7.65(d,1H),7.94(m,1H)
13C-NMR(溶媒:重クロロホルム):δ:14.1,17.9,22.7,25.5,26.3,27.9,29.3,30.1,31.2,35.5,36.4,40.5,51.5,65.2,70.7,77.6,122.7,125.3,127.1,128.0,129.7,130.5,135.0,139.5,152.5,158.3,166.0,166.8
(実施例8)液晶組成物の調整
下記に示すとおりの化合物と混合比率で構成される組成物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
上記液晶組成物LC-1を100質量部に対して、下記の重合性化合物(P-2-8)を0.3質量部添加した組成物を(LC-1)とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
 さらに、実施例1で合成した化合物(P-1-27)を(LC-1)100質量部に対して0.6質量部添加し、液晶組成物(LC-1M1)を調製した。
 液晶組成物(LC-1M1)について、以下の評価試験を行った。
(垂直配向性の評価試験)
 透明な共通電極からなる透明電極層及びカラーフィルタ層を具備した配向膜を有さない第一の基板(共通電極基板)と、アクティブ素子により駆動される透明画素電極を有する画素電極層を有する配向膜を有さない第二の基板(画素電極基板)とを作製した。第一の基板上に液晶組成物を滴下し、第二の基板上で挟持し、シール材を常圧で120℃1時間の条件で硬化させ、セルギャップ3.2μmの液晶セルを得た。このときの垂直配向性および滴下痕などの配向ムラを、偏光顕微鏡を用いて観察し、以下の4段階で評価した。
 A:端部なども含め、全面に渡り均一に垂直配向
 B:ごく僅かに配向欠陥が有るも許容できるレベル
 C:端部なども含め、配向欠陥が多く許容できないレベル
 D:配向不良がかなり劣悪
(プレチルト角形成の評価試験)
 上記(垂直配向性の評価試験)で使用した液晶セルに、10V、100Hzの矩形交流波を印加しながら、高圧水銀ランプを用いて、365nmにおける照度が100m/cmであるUV光を200秒間照射した。その後、白表示の安定性を、10V、100Hzの矩形交流波を印加しながらセルに物理的な外力を加え、数分静置した後にクロスニコルの状態で観察を行い、以下の4段階で評価した。
 A:端部なども含め、全面に渡り均一に垂直配向
 B:ごく僅かに配向欠陥が有るも許容できるレベル
 C:端部なども含め、配向欠陥が多く許容できないレベル
 D:配向不良がかなり劣悪
(保存安定性試験)
 室温(25℃)、-15℃で1週間保管して析出の有無を目視で判断。
 垂直配向性の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルA)。更にプレチルト角形成の評価試験の結果、僅かな欠陥が見られた(レベルB)。この組成物LC-1M1の保存安定性は問題なかった。
(実施例9)液晶組成物の調整
 液晶組成物(LC-1)100質量部に対して実施例2で合成した化合物(P-1-23)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC-1M2)を調製した。
液晶組成物(LC-1M2)について、実施例8と同様の評価試験を行った。垂直配向性の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルA)。更にプレチルト角形成の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルA)。この組成物LC-1M2の保存安定性は問題なかった。
(実施例10)液晶組成物の調整
 液晶組成物(LC-1)100質量部に対して実施例3で合成した化合物(P-1-24)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC-1M3)を調製した。
液晶組成物(LC-1M3)について、実施例8と同様の評価試験を行った。垂直配向性の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルA)。更にプレチルト角形成の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルA)。この組成物LC-1M3の保存安定性は問題なかった。
(実施例11)液晶組成物の調整
 液晶組成物(LC-1)100質量部に対して実施例5で合成した化合物(P-1-26)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC-1M4)を調製した。
液晶組成物(LC-1M4)について、実施例8と同様の評価試験を行った。垂直配向性の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルB)。更にプレチルト角形成の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルB)。この組成物LC-1M4の保存安定性は問題なかった。
(比較例1)
 液晶組成物(LC-1)100質量部に対して下記の式(21)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC-1M5)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
 液晶組成物(LC-1M5)について、実施例8と同様の評価試験を行った。垂直配向性の評価試験の結果、垂直配向を示した(レベルB)。更にプレチルト角形成の評価試験の結果、。欠陥があり許容できないレベルであった(レベルC)。。
この組成物LC-1M5の保存安定性は問題なかった。
(比較例2)
 液晶組成物(LC-1)100質量部に対して下記の式(22)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC-1M6)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
  液晶組成物(LC-1M6)について、実施例8と同様の評価試験を行った。垂直配向性の評価試験の結果、垂直配向を示した(レベルB)プレチルト角形成の評価試験の結果、欠陥があり許容できないレベルであった(レベルC)。この組成物LC-1M6の保存安定性は問題なかった。
(比較例3)
 液晶組成物(LC-1)100質量部に対して下記の式(23)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC-1M7)を調製したが、室温で析出してしまい評価出来なかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
(比較例4)
液晶組成物(LC-1)100質量部に対して下記の式(24)に表される化合物0.6質量部添加し、液晶組成物(LC-1M8)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
 液晶組成物(LC-1M8)について、実施例8と同様の評価試験を行った。垂直配向性の評価試験の結果、均一な垂直配向を示した(レベルA)。更にプレチルト角形成の評価試験の結果、欠陥があり許容できないレベルであった(レベルC)。この組成物LC-1M8の保存安定性は問題なかった。
 以上のように本発明の化合物は、配向性とプレチルト安定性を兼ね備えており、保存安定性にも優れた液晶組成物を提供することができる。

Claims (7)

  1.   一般式(i)で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、
    i1は、水素原子、P-Sp-、炭素原子数1~30の直鎖又は分岐のアルキル基又は炭素原子数1~30の直鎖又は分岐のハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基又はハロゲン化アルキル基中の-CH-は-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-、-OCO-又は-OCOO-で置換されてもよいが-O-は連続にはならなく、
    環A及び環Cは、それぞれ独立して2価の芳香族基、2価の環脂肪族基、2価の複素環式化合物基、2価の縮合環、及び2価の縮合多環を表し、これらの環構造中の水素原子はLi1で置換されてもよく、Li1はハロゲン原子、子、シアノ基、ニトロ基、P-Sp-、、一般式Ki1で表される置換基を有する1価の有機基、炭素原子数1~30の直鎖又は分岐のアルキル基又は炭素原子数1~30の直鎖又は分岐のハロゲン化アルキル基を表し、該アルキル基又はハロゲン化アルキル基中の-CH-は-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-、-OCO-又は-OCOO-で置換されてもよいが-O-は連続にはならなく、
    環Bは、フェニレン基又はナフチレン基を表し、該環Bは少なくとも2つのP-Sp-基を有し、
    i1及びZi2は、それぞれ独立して単結合、-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CFO-、-OCF-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH=C(CH)COO-、-OCOC(CH)=CH-、-CH-CH(CH)COO-、-OCOCH(CH)―CH-、-OCHCHO-、又は炭素原子数1~10のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよく、
    i3は、単結合、-O-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH=C(CH)COO-、-OCOC(CH)=CH-、-CH-CH(CH)COO-、-OCOCH(CH)―CH-、又は炭素原子数1~20の直鎖又は分岐のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1個又は隣接しない2個以上の-CH-は-O-、-COO-又は-OCO-で置換されてもよく、
    i1は一般式(K-1)~(K-17)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    で表される基を表し、XK1及びYK1は、それぞれ独立して-CH-、酸素原子又は硫黄原子を表し、ZK1は、酸素原子又は硫黄原子を表し、WK1、UK1、VK1及びSK1は、それぞれ独立して、メチン基又は窒素原子を表し、RK1は、水素原子、炭素原子数1~6の直鎖又は分岐のアルキル基を表し、TK1は、それぞれ独立して一般式(T-1)~(T-6)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    で表される基を表し、
    T1は、単結合、炭素原子数1~15個の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数2~18個の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基を表し、当該アルキレン基又は当該アルケレン基の-CH-は酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-、-C(=O)-、-C(=CH)-又は-OCO-に置換されてもよく、RT1は、炭素原子数1~5のアルキル基を表し、当該アルキル基の-CH-は酸素原子が直接隣接しないように-O-、-COO-、-C(=O)-、-C(=CH)-又は-OCO-に置換されてもよく、RT2及びRT3は、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、
    Pは、重合性基を表し、Spはスペーサー基又は単結合を表し、mは、1~4の整数を表し、nは0又は1を表し、複数存在するP及びSは同一であっても異なっていても良く、A、C、Z1、Z2及びKi1が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていても良く、ただしKi1が一般式(K-15)、(K-16)又は(K-17)のいずれかを表し、且つTk1が(T-1)、(T-4)又は(T-5)のいずれかを表す場合は、少なくとも一つのSpは単結合を表す。)
  2.  一般式(i)中のA及びCが、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基及び1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基から選択される環構造を表し、該環構造は無置換であるか又は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基若しくはP-Sp-で置換されていてもよい基を表す請求項1記載の化合物。
  3.  一般式(i)中のPが、以下の一般式(P-1)~一般式(P-14)で表される群より選ばれる置換基を表す請求項1又は2記載の化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
  4.  一般式(i)記載のKi1が一般式(K-1)、(K-3)、(K-11)又は(K-13)である請求項1~3のいずれか一項に記載の化合物。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の一般式(i)で表される化合物、該一般式(i)で表される化合物とは異なる他の重合性化合物及び非重合性液晶化合物を含有する液晶組成物。
  6.  前記重合性化合物として、一般式(P):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、
    p1は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていて
    もよい炭素原子数1~15のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよ
    い炭素原子数1~15のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい
    炭素原子数1~15のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭
    素原子数1~15のアルケニルオキシ基又は-Spp2-Rp2を表し、
    p1及びRp2は、以下の式(R-I)~式(R-VIII):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式中、
    *でSpp1と結合し、
    ~Rは、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1~5個のアルキル基又は炭素
    原子数1~5個のハロゲン化アルキル基を表し、
    Wは、単結合、-O-又はメチレン基を表し、
    Tは、単結合又は-COO-を表し、
    p、t及びqは、それぞれ独立して、0、1又は2を表す。)
    のいずれかを表し、
    Spp1及びSpp2はスペーサー基を表し、
    p1及びLp2は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-CH-、-OC
    -、-CHO-、-CO-、-C-、-COO-、-OCO-、-OCOO
    CH-、-CHOCOO-、-OCHCHO-、-CO-NR-、-NR
    CO-、-SCH-、-CHS-、-CH=CR-COO-、-CH=CR-O
    CO-、-COO-CR=CH-、-OCO-CR=CH-、-COO-CR=C
    H-COO-、-COO-CR=CH-OCO-、-OCO-CR=CH-COO-
    、-OCO-CR=CH-OCO-、-(CH-C(=O)-O-、-(CH
    -O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH-、-(C=O)-O-(C
    -、-CH(CH3)C-C(=O)-O-、-CH(CH3)C-O-(C=O)-、-O-(C=O)-C(CH3)CH、-(C=O)-O-C(CH3)-CH、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-C
    -、-CFO-、-OCF-、-CFCH-、-CHCF-、-CF
    CF-又は-C≡C-(式中、Rはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~4
    のアルキル基を表し、zは1~4の整数を表す。)を表し
    p2は、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、アントラセン-2,6
    -ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミ
    ジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基
    、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、1,3-ジオキサン-
    2,5-ジイル基又は単結合を表すが、Mp2は無置換であるか又は炭素原子数1~12
    のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアル
    コキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニ
    トロ基若しくは-Rp1で置換されていてもよく、
    p1は、以下の式(i-11)~(ix-11):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式中、*でSpp1と結合し、**でLp1、Lp2又はZp1と結合する。)
    のいずれかを表し、
    p3は、以下の式(i-13)~(ix-13):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式中、*でZp1と結合し、**でLp2と結合する。)
    のいずれかを表し、
    p2~mp4は、それぞれ独立して0、1、2又は3を表し、
    p1及びmp5は、それぞれ独立して1、2又は3を表し、
    p1が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、R
    が複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Rp2
    複数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Spp1が複
    数存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Spp2が複数
    存在する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Lp1が複数存在
    する場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mp2が複数存在する
    場合にはそれらは互いに同一であっても異なっていてもよい。)
    で表される化合物を1種又は2種以上含有する、請求項5に記載の液晶組成物。
  7.  請求項5および6記載の液晶組成物を用いた二つの基板のうち少なくとも一方の基板が配向膜を有さない液晶表示素子。
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