WO2009125668A1 - ラテラルフッ素を有する３環液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents

ラテラルフッ素を有する３環液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 Download PDF

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    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13712—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering the liquid crystal having negative dielectric anisotropy

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal compound, a liquid crystal composition, and a liquid crystal display element. Specifically, the present invention relates to a fluorobenzene derivative having fluorine at a lateral position, which is a liquid crystal compound, a liquid crystal composition having a nematic phase containing the compound, and a liquid crystal display element containing the composition.
  • a liquid crystal display element typified by a liquid crystal display panel, a liquid crystal display module, or the like is a liquid crystal compound (in the present invention, a compound having a liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase, and a component of a liquid crystal composition having no liquid crystal phase
  • the liquid crystal display element uses an optical anisotropy, a dielectric anisotropy, etc., as an operation mode of this liquid crystal display element.
  • Twisted nematic mode STN (super twisted nematic) mode
  • BTN bistable twisted nematic
  • ECB electricallyelectriccontrolled birefringence
  • OCB optical compensated bend
  • IPS in-plane switching
  • VA vertical
  • Various modes such as an alignment mode are known.
  • the ECB mode, IPS mode, VA mode, etc. are operation modes utilizing the vertical alignment of liquid crystal molecules, and in particular, the IPS mode and VA mode are conventional display modes such as TN mode, STN mode, etc. It is known that the narrow viewing angle, which is a drawback, can be improved.
  • a terphenyl compound (C) having fluorine at a lateral position is described (see Patent Document 3).
  • this compound has a high melting point and poor compatibility.
  • a liquid crystal display element in an operation mode such as an IPS mode and a VA mode still has problems as a display element as compared with a CRT. For example, an improvement in response speed, an improvement in contrast, and a reduction in driving voltage are caused. It is desired.
  • the display element that operates in the IPS mode or the VA mode is mainly composed of a liquid crystal composition having negative dielectric anisotropy.
  • the liquid crystal composition is used.
  • the liquid crystalline compound contained in the composition must have the following properties (1) to (8).
  • the voltage holding ratio can be increased.
  • the temperature range of the nematic phase is wide, so that the device is used in a wide temperature range. It becomes possible.
  • the response speed is used as a display device a composition comprising a compound having a small compound viscosity, and a large elastic constant K 33 as in (7) as (4), (5)
  • a composition comprising a compound having a small compound viscosity, and a large elastic constant K 33 as in (7) as (4), (5)
  • the contrast of the element can be improved.
  • the optical anisotropy needs to be small to large.
  • methods for improving the response speed by reducing the cell thickness have been studied, and accordingly, a liquid crystal composition having a large optical anisotropy is also required.
  • the threshold voltage of the liquid crystal composition containing this compound can be lowered, so that an appropriate negative voltage can be obtained as in (6).
  • the driving voltage of the display element can be lowered and the power consumption can be reduced.
  • a small driving voltage of the display device can be reduced by using a composition containing a compound having an elastic constant K 33 as a display device as described above, power consumption can be reduced.
  • the liquid crystal compound is generally used as a composition prepared by mixing with many other liquid crystal compounds in order to develop characteristics that are difficult to be exhibited by a single compound. Therefore, it is preferable that the liquid crystalline compound used for the display element has good compatibility with other liquid crystalline compounds as shown in (8). In addition, since the display element may be used in a wide temperature range including below freezing point, it may be preferable that the display element is a compound showing good compatibility from a low temperature range.
  • a first object of the present invention has heat, light stability to such becomes a nematic phase in a wide temperature range, a small viscosity, a large optical anisotropy, and a suitable elastic constant K 33, further It is to provide a liquid crystal compound having an appropriate negative dielectric anisotropy and excellent compatibility with other liquid crystal compounds.
  • the second object of the present invention is to have stability against heat, light, etc., low viscosity, large optical anisotropy, and appropriate negative dielectric anisotropy, and an appropriate elastic constant K 33.
  • a liquid crystal composition having a low threshold voltage, a high nematic phase maximum temperature (nematic phase-isotropic phase transition temperature) and a low nematic phase minimum temperature Is to provide.
  • the third object of the present invention is to provide a liquid crystal display device containing the above composition, which has a short response time, low power consumption and low driving voltage, high contrast, and can be used in a wide temperature range. It is.
  • a tricyclic liquid crystalline compound having fluorine in a lateral position in a specific structure having phenylene in which hydrogen on the benzene ring is replaced by fluorine heat, such as having a stability to light, a wide temperature range becomes a nematic phase, a small viscosity, a large optical anisotropy, and a suitable elastic constant K 33, further suitable negative dielectric anisotropy And has excellent compatibility with other liquid crystal compounds, and the liquid crystal composition containing this compound has stability against heat, light, etc., has a low viscosity, and has a large optical property.
  • R 1 and R 2 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, alkoxyalkyl having 2 to 9 carbons, or carbon An alkenyloxy having a number of 2 to 9;
  • Ring A 1 is xylene trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, Pyrimidine-2,5-diyl, or pyridine-2,5-diyl;
  • L 1 , L 2 , L 3 and L 4 are independently hydrogen or fluorine, of which at least 3 are fluorine;
  • Ring A 1 is trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-di
  • R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, 2 to 9 alkoxyalkyl or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms;
  • Ring A 1 is, xylene trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5 Diyl or pyridine-2,5-diyl;
  • Z 1 is a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
  • R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, 2 to 9 alkoxyalkyl or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms; Ring A 1 is 1,4-phenylene;
  • Z 1 is — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
  • R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, 2 to 9 alkoxyalkyl or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms;
  • Ring A 1 is trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, or pyridine-2,5-diyl;
  • Z 1 is a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
  • R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, 2 to 9 alkoxyalkyl or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms;
  • Ring A 1 is trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, or tetrahydropyran-2,5-diyl;
  • Z 1 is a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
  • R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, 2 to 9 alkoxyalkyl or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms;
  • ring A 1 is trans-1,4-cyclohexylene.
  • R 3 and R 4 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, alkoxyalkyl having 2 to 9 carbons, or 2 carbons -9 alkenyloxy;
  • L 5 , L 6 , L 7 and L 8 are independently hydrogen or fluorine, of which at least 3 are fluorine;
  • Z 2 is a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
  • R 3 and R 4 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, alkoxyalkyl having 2 to 9 carbons, or 2 carbons -9 alkenyloxy;
  • Z 3 is — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
  • Ra 11 and Rb 11 are each independently alkyl having 1 to 10 carbons, and in this alkyl, —CH 2 — that is not adjacent to each other may be replaced by —O— Non-adjacent — (CH 2 ) 2 — may be replaced with —CH ⁇ CH—, and hydrogen may be replaced with fluorine;
  • Ring A 11 , Ring A 12 , Ring A 13 and Ring A 14 are independently trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3- Fluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl;
  • Z 11 , Z 12 , and Z 13 are each independently a single bond, —CH 2 —CH 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —COO—, or —CH 2
  • the content of the first component is in the range of 5 to 60% by weight and the content of the second component is in the range of 40 to 95% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition. 13] or [14].
  • Ra 21 and Rb 21 are each independently hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkyl, non-adjacent —CH 2 — may be replaced by —O—, Non-adjacent — (CH 2 ) 2 — may be replaced with —CH ⁇ CH—, and hydrogen may be replaced with fluorine;
  • Ring A 21 , Ring A 22 , and Ring A 23 are independently trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4 -Phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl;
  • Z 21 , Z 22 , and Z 23 are each independently a single bond, —CH 2 —CH 2 —, —CH ⁇ CH—
  • Ra 22 and Rb 22 are independently straight-chain alkyl having 1 to 8 carbon atoms, straight-chain alkenyl having 2 to 8 carbon atoms, or straight-chain alkoxy having 1 to 7 carbon atoms;
  • Z 24 , Z 25 and Z 26 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O—, or —OCH 2 —;
  • Y 1 and Y 2 are both fluorine, or one is fluorine and the other is chlorine.
  • the content ratio of the first component is in the range of 5 to 60% by weight
  • the content ratio of the second component is in the range of 20 to 75% by weight
  • Item 19 The liquid crystal composition according to any one of items [16] to [18], wherein the content of the component is in the range of 20 to 75% by weight.
  • a liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of items [13] to [19].
  • the liquid crystal display element according to item [20] wherein the operation mode of the liquid crystal display element is a VA mode or an IPS mode, and the driving method of the liquid crystal display element is an active matrix method.
  • the liquid crystalline compound of the present invention has stability against heat, light, etc., becomes a nematic phase over a wide temperature range, has a small viscosity, a large optical anisotropy, and an appropriate elastic constant K 33 (K 33 : bend elasticity). And a suitable negative dielectric anisotropy and excellent compatibility with other liquid crystal compounds. Further, the liquid crystalline compound of the present invention is particularly excellent in that the upper limit temperature of the nematic phase does not decrease and the viscosity tends to increase without increasing the optical anisotropy.
  • the liquid crystal composition of the present invention has a low viscosity, a large optical anisotropy, an appropriate elastic constant K 33 , and an appropriate negative dielectric anisotropy, a low threshold voltage,
  • the upper limit temperature of the nematic phase is high and the lower limit temperature of the nematic phase is low.
  • the liquid crystal composition of the present invention since the liquid crystal composition of the present invention has a large optical anisotropy, it is effective for an element that requires a large optical anisotropy.
  • the liquid crystal display element of the present invention is characterized by containing this liquid crystal composition, has a short response time, low power consumption and drive voltage, a large contrast ratio, and can be used in a wide temperature range.
  • TN mode, STN mode, ECB mode, OCB mode, IPS mode, VA mode and other liquid crystal display elements can be used suitably, especially for IPS mode, VA mode liquid crystal display elements can do.
  • the amount of the compound expressed as a percentage means a weight percentage (% by weight) based on the total weight of the composition.
  • the liquid crystalline compound of the present invention has a structure represented by the formula (a-1) (hereinafter, these compounds are also referred to as “compound (a-1)”).
  • R 1 and R 2 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or 2 to 9 carbons Alkoxyalkyl or alkenyloxy having 2 to 9 carbon atoms.
  • Ring A 1 is xylene trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, Pyrimidine-2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl.
  • L 1 , L 2 , L 3 and L 4 are independently hydrogen or fluorine, of which at least three are fluorine, and ring A 1 is trans-1,4-cyclohexylene, 1,4 When cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, Z 1 is A single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —, and when ring A 1 is 1,4-phenylene, Z 1 is — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
  • the compound (a-1) includes 1,4-phenylene in which the hydrogen at the 2-position or the 3-position is replaced with fluorine, and 1,4-phenylene in which the hydrogen at the 2-position and the 3-position is replaced with fluorine. And phenylene.
  • the compound (a-1) includes 1,4-phenylene in which the hydrogen at the 2-position or the 3-position is replaced with fluorine, and 1,4-phenylene in which the hydrogen at the 2-position and the 3-position is replaced with fluorine.
  • phenylene By having such a structure, it exhibits low viscosity, appropriate optical anisotropy, appropriate elastic constant K 33 , high negative dielectric anisotropy, and excellent compatibility with other compounds.
  • the upper limit temperature of the nematic phase does not decrease, and the viscosity is not increased, and the negative dielectric anisotropy is particularly large.
  • R 1 and R 2 are hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, or alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, alkoxyalkyl having 2 to 9 carbons, or carbon number 2 -9 alkenyloxy, for example, CH 3 (CH 2 ) 3 —, —CH 2 —, CH 3 (CH 2 ) 2 O—, CH 3 —O— (CH 2 ) 2 —, CH 3 —O —CH 2 —O—, H 2 C ⁇ CH— (CH 2 ) 2 —, CH 3 —CH ⁇ CH—CH 2 —, CH 3 —CH ⁇ CH—O— or the like.
  • oxygen and oxygen adjacent groups such as CH 3 —O—O—CH 2 — and double bond sites such as CH 3 —CH ⁇ CH—CH ⁇ CH— are adjacent. Such groups are not preferred.
  • R 1 and R 2 include hydrogen, alkyl, alkoxy, alkoxyalkyl, alkenyl and alkenyloxy.
  • the chain of carbon-carbon bonds in these groups is preferably a straight chain.
  • the carbon-carbon bond chain is a straight chain, the temperature range of the liquid crystal phase can be widened, and the viscosity can be reduced.
  • R 1 or R 2 is an optically active group, it is useful as a chiral dopant, and a reverse twist domain generated in a liquid crystal display device by adding the compound to a liquid crystal composition (Reverse twisted domain) can be prevented.
  • R 1 and R 2 are preferably alkyl, alkoxy, alkoxyalkyl and alkenyl, and more preferably alkyl, alkoxy and alkenyl.
  • Alkenyl has a preferred configuration of —CH ⁇ CH—, depending on the position of the double bond in the alkenyl.
  • the steric configuration is preferably a trans configuration.
  • the alkenyl compound having the preferred configuration as described above has a wide temperature range of the liquid crystal phase, a large elastic constant ratio K 33 / K 11 (K 33 : bend elastic constant, K 11 : spray elastic constant), and compound Further, when this compound is added to the liquid crystal composition, the upper limit temperature (T NI ) of the nematic phase can be increased.
  • alkyl examples include —CH 3 , —C 2 H 5 , —C 3 H 7 , —C 4 H 9 , —C 5 H 11 , —C 6 H 13 , —C 7 H 15 , —C 8 Mention may be made of H 17 , —C 9 H 19 , and —C 10 H 21 ;
  • alkoxy include —OCH 3 , —OC 2 H 5 , —OC 3 H 7 , —OC 4 H 9 , —OC 5 H 11 , —OC 6 H 13 , —OC 7 H 15 , —OC 8 H 17 and —OC 9 H 19 may be mentioned;
  • alkoxyalkyl include —CH 2 OCH 3 , —CH 2 OC 2 H 5 , —CH 2 OC 3 H 7 , — (CH 2 ) 2 OCH 3 , — (CH 2 ) 2 OC 2 H 5 , -(CH 2 ) 2 OC 3 H 7 ,
  • R 1 and R 2 —CH 3 , —C 2 H 5 , —C 3 H 7 , —C 4 H 9 , —C 5 H 11 , —OCH 3 , —OC 2 H 5 , —OC 3 H 7 , —OC 4 H 9 , —OC 5 H 11 , —CH 2 OCH 3 , — (CH 2 ) 2 OCH 3 , — (CH 2 ) 3 OCH 3 , —CH 2 CH ⁇ CH 2 , —CH 2 CH ⁇ CHCH 3 , — (CH 2 ) 2 CH ⁇ CH 2 , —CH 2 CH ⁇ CHC 2 H 5 , — (CH 2 ) 2 CH ⁇ CHCH 3 , — (CH 2 ) 3 CH ⁇ CH 2 , — (CH 2 ) 3 CH ⁇ CHCH 3 , — (CH 2 ) 3 CH ⁇ CHCH 3 , — (CH 2 ) 3 CH ⁇ CHC 2 H 5 , — (CH 2 ) 3 CH ⁇ CHC 2
  • Ring A 1 is trans-1,4-cyclohexylene, cyclohexene-1,4-diyl, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl, trans-tetrahydropyran-2,5-diyl, pyrimidine- 2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, and in these rings, hydrogen may be replaced by fluorine.
  • Ring A 1 is 1,4-phenylene, trans-1,4-cyclohexylene, cyclohexene-1,4-diyl, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl, trans-tetrahydropyran-2,5 -Diyl, pyridine-2,5-diyl are preferred.
  • 1,4-phenylene, trans-1,4-cyclohexylene and trans-tetrahydropyran-2,5-diyl are more preferable, and trans-1,4-cyclohexylene is most preferable.
  • the viscosity can be reduced.
  • the upper limit temperature of the nematic phase T NI ) can be increased.
  • L 1 , L 2 , L 3 and L 4 are independently hydrogen or fluorine, of which at least 3 are fluorine.
  • L 1 and L 2 or L 3 and L 4 one is preferably hydrogen and the other is fluorine because the melting point of the compound can be lowered. Further, it is more preferable that all of L 1 and L 2 or L 3 and L 4 are fluorine because the dielectric anisotropy of the compound can be increased.
  • Z 1 is a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 O—, or —OCH 2 —.
  • Z 1 is a single bond, — (CH 2 ) 2 —, or —CH ⁇ CH— because the viscosity of the compound can be reduced.
  • a single bond, — (CH 2 ) 2 —, and —CH ⁇ CH— are preferable, and a single bond and — (CH 2 ) 2 — are more preferable.
  • the configuration of the other group with respect to the double bond is preferably a trans configuration.
  • the temperature range of the liquid crystal phase of this compound can be expanded, and further, the maximum temperature (T NI ) of the nematic phase can be increased by adding this compound to the composition. .
  • the temperature range of the liquid crystal phase is expanded, the elastic constant ratio K 33 / K 11 (K 33 : bend elastic constant, K 11 : splay elasticity) (Constant) can be increased, and the viscosity of the compound can be decreased. Further, when this compound is added to the composition, the upper limit temperature (T NI ) of the nematic phase can be increased.
  • the compound (a) may contain an isotope such as 2 H (deuterium) and 13 C in an amount larger than the natural abundance.
  • physical properties such as dielectric anisotropy can be adjusted to desired physical properties by appropriately selecting R 1 , R 2 , ring A 1 and Z 1 .
  • Preferred compounds of compound (a-1) are compounds (a-4) to (a-13).
  • R 5 and R 6 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, carbon number 2-9 alkoxyalkyl or alkenyloxy having 2-9 carbon atoms
  • Z 3 is a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —CH 2 O —, Or —OCH 2 —.
  • Compounds (a-4) to (a-13) have a large negative dielectric anisotropy, stability to heat and light, become a nematic phase over a wide temperature range, and have an appropriate optical anisotropy. And an appropriate elastic constant K 33 .
  • a compound in which Z 3 is —CH ⁇ CH— is preferable from the viewpoint of lowering the lower limit temperature of the liquid crystal phase and lowering the viscosity almost without lowering the upper limit temperature of the nematic phase.
  • a compound in which Z 3 is — (CH 2 ) 2 — is more preferable from the viewpoints of lowering the lower limit temperature of the liquid crystal phase, higher compatibility, and lower viscosity.
  • a compound in which Z 3 is —CH 2 O— or —OCH 2 — is most preferable from the viewpoint of higher negative dielectric anisotropy and lower viscosity.
  • the liquid crystalline compound When the liquid crystalline compound has a structure represented by these compounds (a-4) to (a-13), it has a large negative dielectric anisotropy and is extremely compatible with other compounds. Furthermore, the heat has stability to such light, a small viscosity, and has a large optical anisotropy, and a suitable elastic constant K 33.
  • the liquid crystal composition containing the compound (a-1) is stable under the conditions in which the liquid crystal display device is normally used, and the compound precipitates as crystals (or a smectic phase) even when stored at a low temperature. There is nothing to do.
  • the compound (a-1) can be suitably applied to a liquid crystal composition used in a liquid crystal display element of a display mode such as PC, TN, STN, ECB, OCB, IPS, VA, and the like, such as IPS, VA, etc.
  • the present invention can be particularly preferably applied to a liquid crystal composition used in a display mode liquid crystal display element.
  • Compound (a-1) can be synthesized by appropriately combining synthetic methods of organic synthetic chemistry. Methods for introducing the desired end groups, rings, and linking groups into the starting materials include, for example, Organic Syntheses (John Wiley & Sons, Inc), Organic Reactions (Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc), It is described in books such as Comprehensive Organic Synthesis (Pergamon Press) and New Experimental Chemistry Course (Maruzen).
  • the compound obtained by treating the organic halogen compound (a1) with butyllithium or magnesium is reacted with formamide such as N, N-dimethylformamide (DMF) to obtain the aldehyde derivative (a3).
  • formamide such as N, N-dimethylformamide (DMF)
  • the resulting aldehyde (a3) is reacted with phosphorus ylide obtained by treating the phosphonium salt (a4) with a base such as potassium t-butoxide to synthesize the corresponding compound (1A) having a double bond.
  • a cis isomer may be generated depending on the reaction conditions. Therefore, when it is necessary to obtain a trans isomer, the cis isomer is isomerized to a trans isomer by a known method as necessary.
  • Compound (1B) can be synthesized by hydrogenating compound (1A) in the presence of a catalyst such as palladium on carbon (Pd / C).
  • An organic halogen compound (a1) is reacted with magnesium or butyllithium to prepare a Grignard reagent or a lithium salt.
  • a dihydroxyborane derivative (a5) is synthesized by reacting the prepared Grignard reagent or a lithium salt with a boric acid ester such as trimethyl borate and hydrolyzing with an acid such as hydrochloric acid.
  • a catalyst comprising, for example, an aqueous carbonate solution and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (Pd (PPh 3 ) 4 ).
  • Compound (1C) can be synthesized.
  • the dihydroxyborane derivative (a5) is oxidized with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide to obtain the alcohol derivative (a7).
  • the alcohol derivative (a8) is obtained by reducing the aldehyde derivative (a3) with a reducing agent such as sodium borohydride.
  • the obtained alcohol derivative (a8) is halogenated with hydrobromic acid or the like to obtain an organic halogen compound (a9).
  • the compound (1D) can be synthesized by reacting the alcohol derivative (a8) thus obtained with the organic halogen compound (a9) in the presence of potassium carbonate or the like.
  • ring A 1 Trans-1,4-cyclohexylene, cyclohexene-1,4-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,4-phenylene, pyrimidine-2,5
  • rings such as -diyl, pyridine-2,5-diyl, starting materials are commercially available or synthetic methods are well known.
  • compound (b3) is obtained by reacting ethyl 4-iodobenzoate (b1) with dihydroxyborane derivative (b2) in the presence of a catalyst such as potassium carbonate or Pd / C.
  • a catalyst such as potassium carbonate or Pd / C.
  • the compound (b3) is reduced with lithium aluminum hydride or the like to obtain the compound (b4).
  • (b5) is obtained by chlorination with thionyl chloride or the like.
  • Compound (b7) which is an example of compound (a-1), is synthesized by subjecting compound (b5) obtained by the above operation and phenol derivative (b6) to an etherification reaction in the presence of a base such as potassium carbonate. can do.
  • liquid crystal composition Hereinafter, the liquid crystal composition of the present invention will be described.
  • the component of this liquid crystal composition is characterized by containing at least one compound (a-1), but may contain two or more compounds (a-1), and only from compound (a-1). It may be configured.
  • components can be selected in consideration of the dielectric anisotropy of the compound (a-1).
  • the liquid crystal composition selected from the components has a low viscosity, an appropriate negative dielectric anisotropy, an appropriate elastic constant K 33 , a low threshold voltage, and a nematic phase upper limit temperature.
  • the (nematic phase-isotropic phase transition temperature) is high, and the minimum temperature of the nematic phase is low.
  • liquid crystal composition (1) In addition to the compound (a-1), the liquid crystal composition of the present invention has, as the second component, liquid crystal compounds represented by formulas (e-1) to (e-3) (hereinafter referred to as compound (e-1) to A composition further containing at least one compound selected from the group of (e-3)) is preferred (hereinafter also referred to as a liquid crystal composition (1)).
  • Ra 11 and Rb 11 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, but in alkyl, —CH 2 — that is not adjacent to each other is —O—.
  • the non-adjacent — (CH 2 ) 2 — may be replaced with —CH ⁇ CH—, and hydrogen may be replaced with fluorine.
  • ring A 11 , ring A 12 , ring A 13 , and ring A 14 are independently trans-1,4-cyclohexylene, 1,4- Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5- It is a diyl.
  • Z 11 , Z 12 , and Z 13 are each independently a single bond, —CH 2 —CH 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C -, -COO-, or CH 2 O-.
  • the viscosity of the liquid crystal composition can be reduced, and the lower limit temperature of the nematic phase can be lowered. Further, since the dielectric anisotropy of the compounds (e-1) to (e-3) is almost 0, the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition containing the compounds can be adjusted to approach 0. .
  • Compound (e-1) or (e-2) is an effective compound for reducing the viscosity and increasing the voltage holding ratio of the liquid crystal composition containing it. Furthermore, the compound (e-3) is an effective compound for increasing the maximum temperature of the nematic phase of the liquid crystal composition containing it and increasing the voltage holding ratio.
  • the upper limit temperature of the nematic phase of the liquid crystal composition containing the ring is set to In the case where two or more rings are 1,4-phenylene, the optical anisotropy of a composition containing the ring can be increased.
  • more preferred compounds are compounds represented by formulas (2-1) to (2-74) (hereinafter also referred to as compounds (2-1) to (2-74), respectively).
  • Ra 11 and Rb 11 have the same meaning as in the compounds (e-1) to (e-3).
  • the second component is a compound (2-1) to (2-74)
  • a liquid crystal composition having excellent heat resistance and light resistance, higher specific resistance, and a wide nematic phase should be prepared. Can do.
  • the first component is at least one compound selected from compounds (a-4) to (a-13), and the second component is selected from compounds (e-1) to (e-3).
  • the liquid crystal composition (1) which is at least one compound, is excellent in heat resistance and light resistance, has a wider nematic phase, a higher voltage holding ratio, a lower viscosity, and an appropriate elastic constant K. 33 is shown.
  • the content of the second component in the liquid crystal composition (1) is not particularly limited, but it is preferable to increase the content from the viewpoint of lowering the viscosity.
  • the threshold voltage of the liquid crystal composition tends to increase when the content of the second component is increased, for example, when the liquid crystal composition of the present invention is used in a VA mode liquid crystal element
  • the second component The content of is in the range of 45 to 95% by weight with respect to the total weight of the liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition (1), and the content of the first component is in the liquid crystal composition (1).
  • the range of 5 to 60% by weight is more preferable with respect to the total weight of the liquid crystal compound contained in the above.
  • liquid crystal composition (2) In addition to the first component and the second component, the liquid crystal composition of the present invention further includes liquid crystal compounds represented by formulas (g-1) to (g-4) (hereinafter referred to as compounds (g)
  • compounds (g) A liquid crystal composition containing at least one compound selected from the group of -1) to (g-4)) is also preferred (hereinafter also referred to as a liquid crystal composition (2)).
  • the rings A 21 , A 22 , and A 23 are independently trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro- 1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydro Pyran-2,5-diyl.
  • Z 21 , Z 22 , and Z 23 are each independently a single bond, —CH 2 —CH 2 —, —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C —, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 CF 2 O—, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —, or —CH 2 O -And Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 are independently fluorine or chlorine.
  • liquid crystal composition (2) further containing the third component has a large negative dielectric anisotropy.
  • liquid crystal composition having a wide nematic phase temperature range, a low viscosity, a large negative dielectric anisotropy and a large specific resistance can be obtained, and further, these physical properties are appropriately balanced. Is obtained.
  • compounds represented by formulas (h-1) to (h-7) (hereinafter referred to as compounds (h-1) to At least one compound selected from the group of (h-7) is also preferred.
  • Ra 22 and Rb 22 are each independently linear alkyl having 1 to 8 carbon atoms, linear alkenyl having 2 to 8 carbon atoms, or 1 to 7 is alkoxy
  • Z 24 , Z 25 , and Z 26 are a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —COO—, or —OCO—
  • Y 1 and Y 2 are both fluorine, or one is fluorine and the other is chlorine.
  • the compounds (h-1) and (h-2) can reduce the viscosity of the liquid crystal composition containing the compound, lower the threshold voltage, and lower the minimum temperature of the nematic phase. Can do.
  • Compounds (h-2), (h-3) and (h-4) can lower the threshold voltage without lowering the upper limit temperature of the nematic phase of the liquid crystal composition containing the compounds.
  • Compounds (h-3) and (h-6) can increase optical anisotropy, and compounds (h-4) and (h-7) can increase optical anisotropy. .
  • Compounds (h-5), (h-6) and (h-7) can lower the minimum temperature of the nematic phase of the liquid crystal composition containing the compounds (h-5), (h-6) and (h-7).
  • the first component which is at least one compound selected from the compounds (a-2) to (a-11), and the compounds (e-1) to (e-3)
  • more preferred compounds are compounds (3-1) to (3-118).
  • Rb 22 and Rb 22 have the same meaning as in the compounds (h-1) to (h-7).
  • a compound having a condensed ring such as compounds (g-3) to (g-6) can reduce the threshold voltage, and from the viewpoint of heat resistance or light resistance, compound (3-119).
  • compound (3-119) to (3-143) are preferred.
  • Ra 22 and Rb 22 have the same meaning as in compounds (g-3) to (g-6).
  • the content ratio of the first component, the second component, and the third component of the liquid crystal composition (2) is not particularly limited, but the content of the compound (a-1) is based on the total weight of the liquid crystal composition (2). It is preferable that the ratio is in the range of 5 to 60% by weight, the content of the second component is in the range of 20 to 75% by weight, and the content of the third component is in the range of 20 to 75% by weight.
  • the heat resistance and light resistance are excellent, the temperature range of the nematic phase is wide, and the viscosity is small.
  • a high voltage holding ratio shows a suitable optical anisotropy, a suitable dielectric anisotropy, a suitable elastic constant K 33. Furthermore, a liquid crystal composition in which these physical properties are more appropriately balanced can be obtained.
  • liquid crystal composition in addition to the liquid crystal compound constituting the first component, the second component, and the third component added as necessary, for example, for the purpose of further adjusting the characteristics of the liquid crystal composition, Furthermore, other liquid crystal compounds may be added and used. Further, for example, from the viewpoint of cost, in the liquid crystal composition of the present invention, without adding a liquid crystal compound other than the liquid crystal compound constituting the first component, the second component, and the third component to be added as necessary. Sometimes used.
  • additives such as an optically active compound, a pigment
  • an optically active compound is added to the liquid crystal composition according to the present invention, a helical structure can be induced in the liquid crystal to give a twist angle.
  • a known chiral dopant is added as an optically active compound.
  • This chiral dopant has the effect of inducing the helical structure of the liquid crystal to adjust the necessary twist angle and preventing reverse twist.
  • Examples of the chiral dopant include the following optically active compounds (Op-1) to (Op-13).
  • the liquid crystal composition can be applied to a liquid crystal display element having a GH (Guest host) mode.
  • GH Guest host
  • the liquid crystal composition according to the present invention When an ultraviolet absorber or an antioxidant is added to the liquid crystal composition according to the present invention, it is possible to prevent deterioration of the liquid crystal composition and the liquid crystal display element containing the liquid crystal composition.
  • the antioxidant can suppress a decrease in specific resistance when the liquid crystal composition is heated.
  • the ultraviolet absorber examples include a benzophenone ultraviolet absorber, a benzoate ultraviolet absorber, and a triazole ultraviolet absorber.
  • a specific example of the benzophenone-based ultraviolet absorber is 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone.
  • a specific example of the benzoate ultraviolet absorber is 2,4-di-t-butylphenyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoate.
  • Specific examples of the triazole ultraviolet absorber include 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3- (3,4,5,6-tetrahydroxyphthalimide-methyl)- 5-methylphenyl] benzotriazole, and 2- (3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole.
  • antioxidants examples include a phenolic antioxidant and an organic sulfur antioxidant.
  • the antioxidant represented by the formula (I) is preferable.
  • w represents an integer of 1 to 15.
  • phenolic antioxidants include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,6-di-t-butyl- 4-propylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-pentylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-hexylphenol, 2 , 6-di-t-butyl-4-heptylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-octylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-nonylphenol, 2,6-di-t- Butyl-4-decylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-undecylphenol, 2, 6-di-t-butyl-4-dodecylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-tridecylphenol
  • organic sulfur antioxidant examples include dilauryl-3,3′-thiopropionate, dimyristyl-3,3′-thiopropionate, distearyl-3,3′-thiopropionate, pentaerythritol Tetrakis (3-laurylthiopropionate) and 2-mercaptobenzimidazole.
  • the addition amount of an additive typified by an ultraviolet absorber, an antioxidant and the like can be added and used within a range that does not impair the purpose of the present invention and can achieve the purpose of adding the additive.
  • the addition ratio is usually in the range of 10 ppm to 500 ppm, preferably in the range of 30 to 300 ppm, based on the total weight of the liquid crystal composition according to the present invention. More preferably, it is in the range of 40 to 200 ppm.
  • the liquid crystal composition according to the present invention includes impurities such as synthesis raw materials, by-products, reaction solvents, and synthesis catalysts mixed in the synthesis process of each compound constituting the liquid crystal composition, the liquid crystal composition preparation process, and the like. In some cases.
  • composition according to the present invention for example, when the compounds constituting each component are liquid, the respective compounds are mixed and shaken, and when containing a solid, the respective compounds are mixed, It can be prepared by shaking each other by heating and dissolving.
  • the liquid crystal composition according to the present invention can also be prepared by other known methods.
  • the upper limit temperature of the nematic phase can be set to 70 ° C. or higher
  • the lower limit temperature of the nematic phase can be set to ⁇ 20 ° C. or lower
  • the temperature range of the nematic phase is wide. Therefore, the liquid crystal display element containing this composition can be used in a wide temperature range.
  • the optical anisotropy can also be in the range of 0.10 to 0.13 and in the range of 0.05 to 0.18 by appropriately adjusting the composition and the like.
  • the dielectric anisotropy is usually in the range of -5.0 to -2.0, preferably the dielectric anisotropy in the range of -4.5 to -2.5. Can be obtained.
  • a liquid crystal composition having a dielectric anisotropy in the range of ⁇ 4.5 to ⁇ 2.5 can be suitably used as a liquid crystal display element operating in the IPS mode and the VA mode.
  • the liquid crystal composition according to the present invention has operation modes such as a PC mode, a TN mode, an STN mode, and an OCB mode, and is not only a liquid crystal display element driven by an AM mode, but also a PC mode, a TN mode, an STN mode, an OCB. It can also be used for a liquid crystal display element having an operation mode such as a mode, a VA mode, and an IPS mode and driven by a passive matrix (PM) method.
  • PM passive matrix
  • the composition according to the present invention includes a DS (dynamic scattering) mode element using a composition to which a conductive agent is added, a NCAP (nematic curvilinear aligned phase) element prepared by microencapsulating the composition, It can also be used for a PD (polymer dispersed) element in which a three-dimensional network polymer is formed in an object, for example, a PN (polymer network) element.
  • DS dynamic scattering
  • NCAP non-nematic curvilinear aligned phase
  • the composition according to the present invention has the above-described characteristics. Therefore, an AM liquid crystal display driven in an operation mode using a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy such as a VA mode and an IPS mode. It can be suitably used for an element, and in particular, it can be suitably used for an AM liquid crystal display element driven in a VA mode.
  • 1 H-NMR analysis DRX-500 (manufactured by Bruker BioSpin Co., Ltd.) was used as the measuring apparatus. The measurement was carried out by dissolving the sample synthesized in Examples and the like in a deuterated solvent in which a sample such as CDCl 3 is soluble, and at room temperature under conditions of 500 MHz and 32 integrations.
  • s is a singlet
  • d is a doublet
  • t is a triplet
  • q is a quartet
  • quin is a quintet
  • sex is a sextet
  • m is a multiplet
  • br is broad.
  • Tetramethylsilane (TMS) was used as a reference material for the zero point of the chemical shift ⁇ value.
  • GC analysis A GC-14B gas chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation was used as a measuring apparatus.
  • a capillary column CBP1-M25-025 (length: 25 m, inner diameter: 0.22 mm, film thickness: 0.25 ⁇ m) manufactured by Shimadzu Corporation; dimethylpolysiloxane; nonpolar) as the stationary liquid phase was used.
  • Helium was used as the carrier gas, and the flow rate was adjusted to 1 ml / min.
  • the temperature of the sample vaporizing chamber was set to 280 ° C., and the temperature of the detector (FID) portion was set to 300 ° C.
  • the sample was dissolved in toluene to prepare a 1% by weight solution, and 1 ⁇ l of the resulting solution was injected into the sample vaporization chamber.
  • a recorder a C-R6A type Chromatopac manufactured by Shimadzu Corporation or an equivalent thereof was used.
  • the obtained gas chromatogram shows the peak retention time and peak area value corresponding to the component compounds.
  • the column is a capillary column DB-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 ⁇ m) manufactured by Agilent Technologies Inc., and HP-1 (length 30 m, inner diameter 0 .mu.m) manufactured by Agilent Technologies Inc. 32mm, film thickness 0.25 ⁇ m), Rtx-1 from Restek Corporation (length 30m, inner diameter 0.32mm, film thickness 0.25 ⁇ m), BP-1 from SGE International Co., Ltd. Pty. Ltd (length 30m, inner diameter 0) .32 mm, film thickness of 0.25 ⁇ m) or the like may be used.
  • the peak area ratio in the gas chromatogram corresponds to the ratio of the component compounds.
  • the weight% of the component compound of the analysis sample is not completely the same as the area% of each peak of the analysis sample.
  • the correction factor is substantially 1. Therefore, the weight% of the component compound in the analysis sample substantially corresponds to the area% of each peak in the analysis sample. This is because there is no significant difference in the correction coefficients of the component liquid crystal compounds.
  • an internal standard method using gas chromatogram is used.
  • test component liquid crystal compound component
  • reference liquid crystal compound reference material
  • samples for measuring physical properties of liquid crystalline compounds, etc. There are two types of samples for measuring the physical properties of the liquid crystal compound: when the compound itself is used as a sample, and when the compound is mixed with a mother liquid crystal as a sample.
  • the measurement is performed by the following method. First, 15% by weight of the obtained liquid crystal compound and 85% by weight of the mother liquid crystal are mixed to prepare a sample. And the extrapolation value was computed from the measured value of the obtained sample according to the extrapolation method shown to the following formula. This extrapolated value was taken as the physical property value of this compound.
  • ⁇ Extrapolated value> (100 ⁇ ⁇ Measured value of sample> ⁇ ⁇ Weight% of mother liquid crystal> ⁇ ⁇ Measured value of mother liquid crystal> ) / ⁇ Weight% of compound> Even when the ratio of the compound to the mother liquid crystal is this ratio, when the smectic phase or crystal is precipitated at 25 ° C., the ratio of the liquid crystal compound to the mother liquid crystal is 10% by weight: 90% by weight, 5% by weight.
  • mother liquid crystal i there are various types of mother liquid crystals used in this measurement.
  • the composition of the mother liquid crystal i is as follows.
  • liquid crystal composition itself was used as a sample for measuring the physical properties of the liquid crystal composition.
  • Method for measuring physical properties of compounds, etc. The physical properties of the compound were measured by the method described later. Most of these are the methods described in the Standard of Electric Industries Association of Japan EIAJ / ED-2521A or a modified method thereof. Moreover, TFT was not attached to the TN element or VA element used for the measurement.
  • Phase structure and transition temperature (°C) Measurement was carried out by the methods (1) and (2) below.
  • the transition temperature was determined by onset.
  • the crystal was expressed as C.
  • the smectic phase is represented as S and the nematic phase is represented as N.
  • the liquid (isotropic) was designated as I.
  • the smectic phase when the smectic B phase or the smectic A phase can be distinguished, they are represented as S B or S A , respectively.
  • C 50.0 N 100.0 I means that the transition temperature (CN) from the crystal to the nematic phase is 50.0 ° C., and the transition temperature from the nematic phase to the liquid ( NI) is 100.0 ° C. The same applies to other notations.
  • T NI Maximum temperature of nematic phase
  • a sample liquid crystalline composition or a mixture of a liquid crystalline compound and a mother liquid crystal
  • the polarizing microscope was observed while heating at 650 nm.
  • the temperature at which a part of the sample changed from a nematic phase to an isotropic liquid was defined as the upper limit temperature of the nematic phase.
  • the upper limit temperature of the nematic phase may be simply abbreviated as “upper limit temperature”.
  • Low temperature compatibility Prepare a sample in which the mother liquid crystal and the compound are mixed so that the compound is in an amount of 20% by weight, 15% by weight, 10% by weight, 5% by weight, 3% by weight, and 1% by weight, Place the sample in a glass bottle.
  • the glass bottle was stored in a freezer at ⁇ 10 ° C. or ⁇ 20 ° C. for a certain period, and then it was observed whether a crystal or smectic phase was precipitated.
  • Viscosity ( ⁇ ; measured at 20 ° C .; mPa ⁇ s) It measured using the E-type rotational viscometer.
  • Rotational viscosity ( ⁇ 1; measured at 25 ° C .; mPa ⁇ s) The measurement followed the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995).
  • a sample (a liquid crystalline composition or a mixture of a liquid crystalline compound and a mother liquid crystal) was put in a VA device having a distance (cell gap) between two glass substrates of 20 ⁇ m. This element was applied stepwise in increments of 1 volt in the range of 30 to 50 volts. After no application for 0.2 seconds, the application was repeated under the condition of only one rectangular wave (rectangular pulse; 0.2 seconds) and no application (2 seconds).
  • the peak current and peak time of the transient current generated by this application were measured.
  • the value of rotational viscosity was obtained from these measured values and the paper by M. Imai et al., Formula (8) on page 40.
  • the dielectric anisotropy necessary for this calculation was a value measured by the following dielectric anisotropy.
  • Dielectric anisotropy ( ⁇ ; measured at 25 ° C) The dielectric anisotropy was measured by the following method. An ethanol (20 mL) solution of octadecyltriethoxysilane (0.16 mL) was applied to a well-cleaned glass substrate. The glass substrate was rotated with a spinner and then heated at 150 ° C. for 1 hour. A VA device having an interval (cell gap) of 20 ⁇ m was assembled from two glass substrates.
  • a polyimide alignment film was prepared on a glass substrate. After the alignment film of the obtained glass substrate was rubbed, a TN device in which the distance between the two glass substrates was 9 ⁇ m and the twist angle was 80 degrees was assembled.
  • a sample (a liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal) is put into the obtained VA element, 0.5 V (1 kHz, sine wave) is applied, and the dielectric constant in the major axis direction of the liquid crystal molecules. ( ⁇ ) was measured.
  • a sample (a liquid crystalline composition or a mixture of a liquid crystalline compound and a mother liquid crystal) is put into the obtained TN device, and 0.5 V (1 kHz, sine wave) is applied to the liquid crystal molecules in the minor axis direction.
  • the dielectric constant ( ⁇ ) was measured.
  • the TN device used for the measurement has a polyimide alignment film, and the distance (cell gap) between the two glass substrates is 6 ⁇ m. This element was sealed with an adhesive that was polymerized by ultraviolet rays after a sample (a liquid crystalline composition or a mixture of a liquid crystalline compound and a mother liquid crystal) was added. The TN device was charged by applying a pulse voltage (60 microseconds at 5 V). The decaying voltage was measured with a high-speed voltmeter for 16.7 milliseconds, and the area A between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle was obtained. The area B is an area when it is not attenuated. The voltage holding ratio is expressed as a percentage (%) of the area A with respect to the area B.
  • Elastic constant K 11 , K 33 ; measured at 25 ° C
  • an EC-1 type elastic constant measuring device manufactured by Toyo Corporation was used. A sample was put in a vertical alignment cell in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 20 ⁇ m. A 20 to 0 volt charge was applied to the cell, and the capacitance and applied voltage were measured. Fitting the measured values of capacitance (C) and applied voltage (V) using “Liquid Crystal Device Handbook” (Nikkan Kogyo Shimbun), formulas (2.98) and (2.101) on page 75 The value of the elastic constant was obtained from the formula (2.100).
  • the obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • the obtained solution was concentrated under reduced pressure, and the obtained residue was purified by column chromatography (silica gel; toluene).
  • the product was further purified by recrystallization from ethanol and dried to obtain 18.8 g of ethyl 4-ethoxy-2,3-difluoro-4′-biphenylcarboxylate (3).
  • the yield based on the compound (1) was 67.9%.
  • Second Step 1.4 g of lithium aluminum hydride was suspended in 100 ml of THF. To this suspension, 18.8 g of the compound (3) was added dropwise in the temperature range of ⁇ 20 ° C. to ⁇ 10 ° C., and further stirred in this temperature range for 2 hours. After confirming the completion of the reaction by GC analysis, ethyl acetate and a saturated aqueous ammonia solution were successively added to the reaction mixture under ice cooling, and the precipitate was removed by Celite filtration. The filtrate was extracted with ethyl acetate. The obtained organic layer was washed successively with water and saturated brine, and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • the product was further purified by recrystallization from heptane, dried, and concentrated under reduced pressure to obtain 12.0 g of (4-ethoxy-2,3-difluoro-4′-biphenyl) methanol (4).
  • the yield based on the compound (3) was 74.0%.
  • Step 3 Under a nitrogen atmosphere, 12.0 g of Compound (4), 50 ml of toluene and 0.12 ml of pyridine were added to the reactor, and the mixture was stirred at 45 ° C. for 1 hour. Thereafter, 3.6 ml of thionyl chloride was added in the temperature range of 45 ° C. to 55 ° C. and heated to reflux for 2 hours. The reaction solution was cooled to 25 ° C., poured into 200 ml of water and 200 ml of toluene, and mixed. Then, it left still and was made to isolate
  • the obtained organic layer was washed twice with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate and three times with water, and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • the transition temperature of compound (No. 678) obtained is as follows. Transition temperature: C 123.7 (N 113.4) I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound is 4-ethoxy-2,3-difluoro-4 ′-(4-ethoxy-2,3-difluorophenoxymethyl): ) -1,1′-biphenyl could be identified.
  • Second Step 0.83 g of dried magnesium and 20 ml of THF were added to a reactor under a nitrogen atmosphere and heated to 50 ° C. Thereto, 10.0 g of 4-ethoxy-4′-bromo-2,3-difluoro-1,1′-biphenyl (9) dissolved in 50 ml of THF was slowly added dropwise in a temperature range of 40 ° C. to 60 ° C., The mixture was further stirred for 60 minutes. Thereafter, 3 ml of N, N-dimethylformamide dissolved in 20 ml of THF was slowly added dropwise in the temperature range of 50 ° C. to 60 ° C., and the mixture was further stirred for 60 minutes.
  • the obtained reaction mixture was cooled to 30 ° C., added to a container containing 100 ml of 1N HCl aqueous solution and 50 ml of ethyl acetate, mixed and then separated into an organic layer and an aqueous layer for extraction.
  • the obtained organic layer was washed with water, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by column chromatography (silica gel; toluene) to obtain 8.3 g of 4-ethoxy-2,3-difluoro-4′-biphenylcarboxaldehyde (10).
  • the yield based on the compound (9) was 99.2%.
  • reaction solution was poured into a mixed solution of 100 ml of water and 100 ml of toluene, mixed, then separated into an organic layer and an aqueous layer, and extracted into the organic layer.
  • the obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • the obtained solution was concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was purified by fractionation by column chromatography (silica gel; toluene).
  • the obtained eluent was concentrated under reduced pressure and dissolved in a mixed solvent of 50 ml of toluene and 50 ml of Solmix A-11.
  • the transition temperature of compound (No. 378) obtained is as follows. Transition temperature: C 99.0 N 112.1 I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound is 4-ethoxy-2,3-difluoro-4 ′-(4-ethoxy-2,3-difluorophenoxymethyl): ) -1,1′-biphenyl (No. 378).
  • the obtained reaction mixture was cooled to 30 ° C., added to a container containing 900 ml of 3% aqueous ammonium chloride cooled to 0 ° C. and 500 ml of toluene, mixed, and then separated into an organic layer and an aqueous layer. Extraction was performed. The obtained organic layer was washed with water, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 86.2 g of 8- (4-ethoxy-2,3-difluorophenyl) -1,4-dioxaspiro [4.5] dec-8-ol (14). .
  • the compound (14) obtained was a yellow oil.
  • Step 4 Under a nitrogen atmosphere, 26.3 g of dried methoxymethyltriphenylphosphonium chloride and 100 ml of THF were mixed and cooled to ⁇ 30 ° C. Thereafter, 8.6 g of potassium t-butoxide (t-BuOK) was added in two portions in the temperature range of ⁇ 30 ° C. to ⁇ 20 ° C. After stirring at ⁇ 20 ° C. for 30 minutes, 15.0 g of Compound (16) dissolved in 100 ml of THF was added dropwise in the temperature range of ⁇ 30 to ⁇ 20 ° C. After stirring at ⁇ 10 ° C.
  • t-BuOK potassium t-butoxide
  • reaction solution was poured into a mixed solution of 200 ml of water and 200 ml of toluene, mixed, separated into an organic layer and an aqueous layer, and extracted into the organic layer.
  • the obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • the resulting solution was concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was purified by column chromatography (silica gel; toluene).
  • the obtained eluent was concentrated under reduced pressure to obtain 21.8 g of 1- (4-ethoxy-2,3-difluorophenyl) -4-methoxymethylenecyclohexane (17).
  • the obtained compound (17) was a colorless oil.
  • Step 5 Compound (17) 16.6 g, 87% formic acid 6.2 g, and toluene 100 ml were mixed, and this mixture was heated to reflux for 2 hours. After cooling the reaction mixture to 30 ° C., 100 ml of water and 200 ml of toluene were added to and mixed with the resulting liquid, and then the organic layer and the aqueous layer were separated into two layers, and extraction into the organic layer was performed. The obtained organic layer was washed with water, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 19.0 g of a pale yellow solid.
  • This residue was dissolved in 50 ml of toluene, added to a mixed solution of 0.5 g of 95% sodium hydroxide cooled to 7 ° C. and 200 ml of methanol, and stirred at 10 ° C. for 2 hours. Then, 20 ml of 2N sodium hydroxide aqueous solution was added, and it stirred at 5 degreeC for 2 hours.
  • the obtained reaction solution was poured into a mixed solution of 500 ml of water and 500 ml of toluene, mixed and then allowed to stand to separate into two layers, an organic layer and an aqueous layer, and an extraction operation into the organic layer was performed. The obtained organic layer was separated, washed with water, and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • Step 6 Under a nitrogen atmosphere, 24.9 g of dried 4-ethoxy-2,3-difluorobenzyltriphenylphosphonium chloride (11) and 100 ml of THF were mixed and cooled to ⁇ 10 ° C. Thereafter, 5.4 g of potassium t-butoxide (t-BuOK) was added in two portions in the temperature range of ⁇ 10 ° C. to ⁇ 5 ° C. After stirring at ⁇ 10 ° C. for 60 minutes, 10.0 g of compound (18) dissolved in 30 ml of THF was added dropwise in the temperature range of ⁇ 10 to ⁇ 5 ° C. After stirring at 0 ° C.
  • t-BuOK potassium t-butoxide
  • reaction solution was poured into a mixed solution of 100 ml of water and 50 ml of toluene, mixed, then separated into an organic layer and an aqueous layer, and extracted into the organic layer.
  • the obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • the resulting solution was concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was purified by fractionation using column chromatography (silica gel; toluene), and the eluent was concentrated under reduced pressure.
  • the transition temperature of compound (No. 228) obtained is as follows. Transition temperature: C 110.1 I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound is 2,3-difluoro-4-ethoxy- [trans-4- (2,3-difluoro-4-ethoxy). Phenylethenyl) cyclohexyl] benzene (No. 228) was identified.
  • the measurement solvent is
  • transition temperature of compound (No. 528) obtained is as follows. Transition temperature: C 114.3 (N 109.6) I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound is 2,3-difluoro-4-ethoxy- [trans-4- (2,3-difluoro-4-ethoxy). Phenylphenyl) cyclohexyl] benzene.
  • the obtained organic layer was washed twice with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate and three times with water, and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • the yield based on the compound (19) was 93.6%.
  • Step 3 Under a nitrogen atmosphere, 2.2 g of 4-ethoxy-2,3-difluorophenol (6) and 11.0 g of tripotassium phosphate (K 3 PO 4 ) were added to 100 ml of DMF, and the mixture was stirred at 70 ° C. The compound (20) 3.0g was added there, and it stirred at 70 degreeC for 7 hours. The obtained reaction mixture was cooled to 30 ° C. and separated from a solid by filtration, and then 100 ml of toluene and 100 ml of water were added and mixed. Thereafter, the organic layer and the aqueous layer were separated and extracted into the organic layer. The obtained organic layer was washed with brine and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • K 3 PO 4 tripotassium phosphate
  • transition temperature of compound (No. 828) obtained is as follows. Transition temperature: C 97.0 N 102.5 I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound is 2,3-difluoro-4-ethoxy- [trans-4- (2,3-difluoro-4-ethoxy). Phenoxymethyl) cyclohexyl] benzene (No. 828).
  • Second Step 84.6 g of Compound (22) and 500 ml of THF were added to a reactor under a nitrogen atmosphere, and the mixture was cooled to ⁇ 74 ° C.
  • 303.0 ml of a 1.65M n-butyllithium / n-hexane solution was added dropwise in the temperature range of ⁇ 74 ° C. to ⁇ 70 ° C., and the mixture was further stirred for 2 hours.
  • 56.7 g of trimethyl borate was added dropwise to a 200 ml THF solution in a temperature range of ⁇ 74 ° C. to ⁇ 65 ° C., and the mixture was further stirred for 8 hours while returning to 25 ° C.
  • reaction mixture was poured into a container containing 1N hydrochloric acid 100 ml ice water 500 ml and mixed. 300 ml of ethyl acetate was added, and the organic layer and the aqueous layer were separated and extracted. The obtained organic layer was washed successively with water, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and brine, and dried over anhydrous magnesium sulfate. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 6.4 g of 4-butoxy-2,3-difluorophenylboronic acid (23). The yield based on the compound (22) was 69.2%.
  • the transition temperature of compound (No. 681) obtained is as follows. Transition temperature: C 115.7 (N 106.7) I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound is 4-ethoxy-2,3-difluoro-4 ′-(4-butoxy-2,3-difluorophenoxymethyl): ) -1,1′-biphenyl could be identified.
  • the transition temperature of compound (No. 831) obtained is as follows. Transition temperature: C 72.4 N 92.8 I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound is 2,3-difluoro-4-ethoxy- [trans-4- (2,3-difluoro-4-butoxy). Phenoxymethyl) cyclohexyl] benzene (No. 831).
  • Step 2 Under a nitrogen atmosphere, 26.3 g of the dried compound (25) and 200 ml of THF were mixed and cooled to ⁇ 30 ° C. Thereafter, 5.4 g of potassium t-butoxide (t-BuOK) was added in two portions in the temperature range of ⁇ 30 ° C. to ⁇ 20 ° C. After stirring at ⁇ 20 ° C. for 30 minutes, 5.0 g of 3-fluorobenzaldehyde (26) dissolved in 100 ml of THF was added dropwise in the temperature range of ⁇ 30 to ⁇ 20 ° C. After stirring at ⁇ 10 ° C.
  • t-BuOK potassium t-butoxide
  • reaction solution was poured into a mixed solution of 200 ml of water and 200 ml of toluene, mixed, separated into an organic layer and an aqueous layer, and extracted into the organic layer.
  • the obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • the obtained solution was concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was purified by column chromatography (silica gel; toluene).
  • the yield based on the compound (26) was 90.5%.
  • the transition temperature of compound (No. 497) obtained is as follows. Transition temperature: C 1 59.0 C 2 61.2 I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound was 4-ethoxy-2,3-difluoro-1,1′-biphenylethyl-3-fluorobenzene (No. 497).
  • Second Step 19.0 g of Compound (29), 0.57 g of p-toluenesulfonic acid and 200 ml of toluene were mixed, and this mixture was heated to reflux for 2 hours while removing distilled water. After cooling the reaction mixture to 30 ° C., 200 ml of water and 200 ml of toluene were added to and mixed with the resulting liquid, and then the organic layer and the aqueous layer were separated and extracted into the organic layer. The obtained organic layer was washed with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The resulting solution was purified by column chromatography (silica gel; toluene).
  • the transition temperature of compound (No. 77) obtained is as follows. Transition temperature: C 1 61.8 C 2 67.5 N 105.8 I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound is 1- (4-ethoxy-2,3-difluorophenyl) -4- (4-butoxy-2,3 -Difluorophenyl) cyclohexene (No. 77) was identified.
  • the transition temperature of compound (No. 78) obtained is as follows. Transition temperature: C 85.6 N 124.2 I
  • the chemical shift ⁇ (ppm) of 1 H-NMR analysis is as follows, and the obtained compound is 1- (4-ethoxy-2,3-difluorophenyl) -4- (4-butoxy-2,3 -Difluorophenyl) cyclohexane (No. 78) could be identified.
  • Compound No. 528 is a composition comprising 90% by weight of the mother liquid crystal and 10% by weight of the compound, measuring the physical properties of the resulting composition, and extrapolating the measured values
  • the compound to which the remaining data is added is a physical property value obtained by extrapolating the measured value of the composition obtained by preparing a composition composed of 85% by weight of the mother liquid crystal and 15% by weight of the compound.
  • the transition temperature of compound (E) was as follows. Transition temperature: C 131.3 N 132.4 I
  • the mother liquid crystal i having a nematic phase was prepared by mixing the five compounds described as the mother liquid crystal i described above.
  • a liquid crystal comprising 90% by weight of the base liquid crystal i and 10% by weight of the synthesized 4-ethoxy-4 ′ ′-propyl-2,3,3 ′ ′-trifluoro-1,1′-terphenyl (E) Composition ii was prepared.
  • the physical property of the obtained liquid crystal composition ii was measured, and the extrapolated value of the physical property of the comparative compound (E) was calculated by extrapolating the measured value.
  • the compound (No. 528) is a compound having a low melting point, a large negative dielectric anisotropy ( ⁇ ), and a low viscosity.
  • the compound had a large negative dielectric anisotropy ( ⁇ ), a low melting point, and a low viscosity as compared with the comparative compound (E).
  • the compound (No. 78678) has a low melting point, a large optical anisotropy ( ⁇ n), and a negative dielectric anisotropy ( ⁇ ).
  • Example of composition Hereinafter, the liquid crystal composition obtained by the present invention will be described in detail with reference to examples.
  • the liquid crystalline compounds used in the examples are represented by symbols based on the definitions in Table 1 below.
  • Table 1 the configuration of 1,4-cyclohexylene is a trans configuration.
  • the ratio (percentage) of each compound is a weight percentage (% by weight) based on the total weight of the composition unless otherwise specified.
  • the characteristics of the composition obtained at the end of each example are shown.
  • the number described in the portion of the liquid crystal compound used in each example corresponds to the formula number indicating the liquid crystal compound used for the first to third components of the present invention described above. When not described, but simply described as “-”, this means that the compound is another compound that does not correspond to these components.
  • the characteristics were measured according to the following method. Most of these are the methods described in the Standard of Electric Industries Association of Japan EIAJ ED-2521A, or a modified method thereof.
  • nematic phase (NI; ° C) A sample was placed on a hot plate of a melting point measurement apparatus equipped with a polarizing microscope and heated at a rate of 1 ° C./min. The temperature was measured when a part of the sample changed from a nematic phase to an isotropic liquid.
  • upper limit temperature the upper limit temperature of the nematic phase
  • Viscosity ( ⁇ ; measured at 20 ° C .; mPa ⁇ s) An E-type viscometer was used for the measurement.
  • Dielectric anisotropy ( ⁇ ; measured at 25 ° C.) An ethanol (20 mL) solution of octadecyltriethoxysilane (0.16 mL) was applied to a well-cleaned glass substrate. The glass substrate was rotated with a spinner and then heated at 150 ° C. for 1 hour. A VA device having an interval (cell gap) of 20 ⁇ m was assembled from two glass substrates.
  • a polyimide alignment film was prepared on a glass substrate. After the alignment film of the obtained glass substrate was rubbed, a TN device in which the distance between the two glass substrates was 9 ⁇ m and the twist angle was 80 degrees was assembled.
  • a sample (a liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal) is placed in the obtained VA element, 0.5 V (1 kHz, sine wave) is applied, and the dielectric constant (in the major axis direction of the liquid crystal molecules ( ⁇ ) was measured.
  • a sample (a liquid crystal composition or a mixture of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal) is put into the obtained TN device, 0.5 V (1 kHz, sine wave) is applied, and the dielectric in the minor axis direction of the liquid crystal molecules The rate ( ⁇ ) was measured.
  • a composition having a negative value is a composition having a negative dielectric anisotropy.
  • VHR Voltage holding ratio
  • a sample was put in a cell having a polyimide alignment film and a distance (cell gap) between two glass substrates of 6 ⁇ m to produce a TN device.
  • the TN device was charged by applying a pulse voltage (5 V, 60 microseconds).
  • the waveform of the voltage applied to the TN device was observed with a cathode ray oscilloscope, and the area between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle (16.7 milliseconds) was determined.
  • the area was similarly determined from the waveform of the voltage applied after removing the TN element.
  • VHR-1 The voltage holding ratio thus obtained is indicated as “VHR-1”.
  • this TN device was heated at 100 ° C. for 250 hours. After returning the TN device to 25 ° C., the voltage holding ratio was measured by the same method as described above. The voltage holding ratio obtained after this heating test was indicated as “VHR-2”. This heating test is an accelerated test, and was used as a test corresponding to the long-term durability test of the TN device.
  • Example 14 was superior to the composition of Comparative Example 3 in that it had a large negative dielectric anisotropy ( ⁇ ) and a low viscosity ( ⁇ ). .
  • 2O-B (2F, 3F) 2BB (2F, 3F) -O2 (a-11) 5% 4O-B (2F, 3F) 2BB (2F, 3F) -O2 (a-11) 5% 5-HB-3 7% 3-HB-O1 7% 3-HB-O2 12% 3-HHB-1 10% 3-HHB-3 10% 3-H2B (2F, 3F) -O2 12% 5-H2B (2F, 3F) -O2 12% 3-HBB (2F, 3F) -O2 10% 3-HHB (2F, 3Cl) -O2 4% 4-HHB (2F, 3Cl) -O2 3% 5-HHB (2F, 3Cl) -O2 3% NI 79.5 ° C .; TC ⁇ ⁇ 20 ° C .; ⁇

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Abstract

熱、光などに対する安定性を有し、広い温度範囲でネマチック相となり、粘度が小さく、大きな光学異方性、および適切な弾性定数Ｋ３３（Ｋ３３：ベンド弾性定数）を有し、さらに、適切な負の誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する以下の一般式で表される液晶化合物、および該化合物を含む液晶組成物を提供する。（式中、Ｒ１ およびＲ２ は水素、アルキル等であり；環Ａ１はトランス−１，４−シクロへキシレン、１，４－フェニレン等であり；Ｌ１－Ｌ４は水素またはフッ素であり、これらのうち少なくとも３つはフッ素であり；環Ａ１がトランス−１，４−シクロへキシレン等であるとき、Ｚ１は単結合、−（ＣＨ２）２−等であり；環Ａ１が１，４−フェニレンであるとき、Ｚ１は−（ＣＨ２）２−等である）

Description

ラテラルフッ素を有する３環液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
　本発明は液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子に関する。詳しくは液晶性化合物であるラテラル位にフッ素を有するフルオロベンゼン誘導体、この化合物を含有したネマチック相を有する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子に関する。
　液晶表示パネル、液晶表示モジュール等に代表される液晶表示素子は、液晶性化合物（本発明では、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物、および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称を意味する。）が有する光学異方性、誘電率異方性などを利用したものであるが、この液晶表示素子の動作モードとしては、ＰＣ（phase change）モード、ＴＮ（twisted nematic）モード、ＳＴＮ（super twisted nematic）モード、ＢＴＮ（bistable twisted nematic）モード、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）モード、ＯＣＢ（optically compensated bend）モード、ＩＰＳ（in-plane switching）モード、ＶＡ（vertical alignment）モードなどの様々なモードが知られている。
　これら動作モードの中でもＥＣＢモード、ＩＰＳモード、ＶＡモードなどは、液晶分子の垂直配向性を利用した動作モードであり、特にＩＰＳモードおよびＶＡモードは、ＴＮモード、ＳＴＮモード等の従来の表示モードの欠点である視野角の狭さを改善可能であることが知られている。
　そして、従来からこれら動作モードの液晶表示素子に使用可能な、負の誘電率異方性を有する液晶組成物の成分として、ベンゼン環上の水素がフッ素で置き換えられた液晶性化合物が数多く検討されてきている（例えば、特許文献１～４参照。）。
　例えばベンゼン環上の水素がフッ素で置き換えられた化合物（Ａ）および（Ｂ）が記載されている（特許文献１および２参照）。しかし、これらの化合物は負に大きな誘電率異方性を示さない。
　また、ラテラル位にフッ素を有するターフェニル化合物（Ｃ）が記載されている（特許文献３参照）。しかし、この化合物は融点が高く、相溶性に乏しい。
　また、エステル結合基とラテラル位フッ素を持つ化合物（Ｄ）が記載されている（特許文献４参照）。しかし、化合物（Ｄ）は高い負の誘電率異方性を示さない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
特表平０２－５０３４４１号公報 国際公開第８９／０２４２５号パンフレット 特開平１１－１１６５１２号公報 国際公開第８９／０６６７８号パンフレット
　したがって、ＩＰＳモードおよびＶＡモード等の動作モードの液晶表示素子であっても、ＣＲＴと比較すれば表示素子としてはいまだ問題があり、例えば、応答速度の向上、コントラストの向上、駆動電圧の低下が望まれている。
　上述したＩＰＳモード、あるいはＶＡモードで動作する表示素子は、主として、負の誘電率異方性を有する液晶組成物から構成されているが、これらの特性等をさらに向上させるためには、この液晶組成物に含まれる液晶性化合物が、以下（１）～（８）で示す特性を有することが必要である。すなわち、
（１）化学的に安定であること、および物理的に安定であること、
（２）高い透明点（液晶相－等方相の転移温度）を有すること、
（３）液晶相（ネマチック相、スメクチック相等）の下限温度、特にネマチック相の下限温度が低いこと、
（４）粘度が小さいこと、
（５）適切な光学異方性を有すること、
（６）適切な負の誘電率異方性を有すること、
（７）適切な弾性定数Ｋ33（Ｋ33：ベンド弾性定数）を有すること、および
（８）他の液晶性化合物との相溶性に優れること、
である。
　（１）のように化学的、物理的に安定な液晶性化合物を含む組成物を液晶表示素子に用いると、電圧保持率を大きくすることができる。
　（２）および（３）のように、高い透明点、または液晶相の低い下限温度を有する液晶性化合物を含む組成物では、ネマチック相の温度範囲が広いので、素子は幅広い温度領域で使用することが可能となる。
　さらに、（４）のように粘度の小さい化合物、および（７）のように大きな弾性定数Ｋ33を有する化合物を含む組成物を表示素子として用いると応答速度を向上することができ、（５）のように適切な光学異方性を有する化合物を含む組成物を用いた表示素子の場合は、素子のコントラストの向上を図ることができる。素子の設計次第では、光学異方性は小さいものから大きなものまで必要である。最近ではセル厚を薄くすることにより応答速度を改善する手法が検討されており、それに伴い、大きな光学異方性を有する液晶組成物も必要となっている。
　加えて、液晶性化合物が負に大きな誘電率異方性を有する場合には、この化合物を含む液晶組成物のしきい値電圧を低くすることができるので、（６）のように適切な負の誘電率異方性を有する化合物を含む組成物を用いた表示素子の場合には、表示素子の駆動電圧を低くし、消費電力も小さくすることができる。さらに（７）のように小さな弾性定数Ｋ33を有する化合物を含む組成物を表示素子として用いることで表示素子の駆動電圧を小さくすることができ、消費電力も小さくすることができる。
　液晶性化合物は、単一の化合物では発揮することが困難な特性を発現させるために、他の多くの液晶性化合物と混合して調製した組成物として用いることが一般的である。したがって、表示素子に用いる液晶性化合物は、（８）のように、他の液晶性化合物等との相溶性が良好であることが好ましい。また、表示素子は、氷点下を含め幅広い温度領域で使用することもあるので、低い温度領域から良好な相溶性を示す化合物であることが好ましい場合もある。
　本発明の第一の目的は、熱、光などに対する安定性を有し、広い温度範囲でネマチック相となり、粘度が小さく、大きな光学異方性、および適切な弾性定数Ｋ33を有し、さらに、適切な負の誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する液晶性化合物を提供することである。
　本発明の第二の目的は、熱、光などに対する安定性を有し、粘度が低く、大きな光学異方性、および適切な負の誘電率異方性を有し、適切な弾性定数Ｋ33を有し、しきい値電圧が低く、さらに、この化合物を含有して、ネマチック相の上限温度（ネマチック相－等方相の相転移温度）が高く、ネマチック相の下限温度が低い液晶組成物を提供することである。
　本発明の第三の目的は、応答時間が短く、消費電力および駆動電圧が小さく、大きなコントラストを有し、広い温度範囲で使用可能である、上記組成物を含有する液晶表示素子を提供することである。
　本発明者らはこれらの課題に鑑み鋭意研究を行った結果、ベンゼン環上の水素がフッ素で置き換えられたフェニレンを有する特定構造の中において、ラテラル位にフッ素を有する３環液晶性化合物が、熱、光などに対する安定性を有し、広い温度範囲でネマチック相となり、粘度が小さく、大きな光学異方性、および適切な弾性定数Ｋ33を有し、さらに、適切な負の誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有していること、また、この化合物を含有する液晶組成物が、熱、光などに対する安定性を有し、粘度が小さく、大きな光学異方性、適切な弾性定数Ｋ33、および適切な負の誘電率異方性を有し、しきい値電圧が低く、さらに、ネマチック相の上限温度が高く、ネマチック相の下限温度が低いこと、さらに、この組成物を含有する液晶表示素子が、応答時間が短く、消費電力および駆動電圧が小さく、コントラスト比が大きく、広い温度範囲で使用可能であることを見いだし、本発明を完成するに到った。
　すなわち、本発明は、以下〔１〕～〔１６〕に記載された事項などを有している。
〔１〕：式（ａ－１）で表される液晶性化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
式中、Ｒ1およびＲ2は独立して、水素、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
環Ａ１は、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、１，４－フェニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、ピリミジン－２，５－ジイル、またはピリジン－２，５－ジイルであり；
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり、これらのうち少なくとも３つはフッ素であり；
環Ａ１がトランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、ピリミジン－２，５－ジイル、またはピリジン－２，５－ジイルであるとき、Ｚ１は、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－であり、環Ａ１が１，４－フェニレンであるとき、Ｚ１は、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である。
〔２〕：式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
環Ａ１が、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、ピリミジン－２，５－ジイル、またはピリジン－２，５－ジイルであり；
Ｚ１が、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である項〔１〕に記載の化合物。
〔３〕：式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
環Ａ１が、１，４－フェニレンであり；
Ｚ１が、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である項〔１〕に記載の化合物。
〔４〕：式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
環Ａ１が、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、またはピリジン－２，５－ジイルであり；
Ｚ１が、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である項〔２〕に記載の化合物。
〔５〕：式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
環Ａ１が、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、またはテトラヒドロピラン－２，５－ジイルであり；
Ｚ１が、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である項〔４〕に記載の化合物。
〔６〕：式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
環Ａ１がトランス－１，４－シクロへキシレンである項〔１〕に記載の化合物。
〔７〕：　式（ａ－２）または（ａ－３）で表される項〔２〕に記載の化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009

式中、Ｒ３およびＲ４は独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり、これらのうち少なくとも３つはフッ素であり；
Ｚ２は、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である。
　〔８〕：式（ａ－４）～（ａ－１３）のいずれか１つで表される項〔１〕に記載の化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
式中、Ｒ３およびＲ４は独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
Ｚ３は、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である。
〔９〕：式（ａ－４）～（ａ－１３）において、Ｚ３が－ＣＨ＝ＣＨ－である項〔７〕に記載の化合物。
〔１０〕：式（ａ－４）～（ａ－１３）において、Ｚ３が－ＣＨ2Ｏ－である項〔７〕に記載の化合物。
　〔１１〕：式（ａ－４）～（ａ－１３）において、Ｚ３が－ＯＣＨ2－である項〔７〕に記載の化合物。
〔１２〕：式（ａ－４）～（ａ－１３）において、Ｚ３が－（ＣＨ2）2－である項〔７〕に記載の化合物
〔１３〕：項〔１〕～〔６〕のいずれか１項に記載の式（ａ－１）、または項〔７〕に記載の式（ａ－２）または（ａ－３）で表される化合物から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、式（ｅ－１）～（ｅ－３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分とを含有する誘電率異方性が負である液晶組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
式中、Ｒａ11、およびＲｂ11は独立して、炭素数１～１０のアルキルであるが、このアルキル中において、相隣接しない－ＣＨ2－は－Ｏ－で置き換えられていてもよく、相隣接しない－（ＣＨ2）2－は－ＣＨ＝ＣＨ－で置き換えられていてもよく、水素はフッ素で置き換えられていてもよく；
環Ａ11、環Ａ12、環Ａ13、および環Ａ14は、独立して、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－フェニレン、２－フルオロ－１，４－フェニレン、３－フルオロ－１，４－フェニレン、ピリミジン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、またはテトラヒドロピラン－２，５－ジイルであり；
Ｚ11、Ｚ12、およびＺ13は、独立して、単結合、－ＣＨ2－ＣＨ2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－、または－ＣＨ2Ｏ－である。
〔１４〕：項〔８〕～〔１２〕のいずれか１項に記載の式（ａ－４）～（а－１３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分、および項〔１３〕に記載の式（ｅ－１）～（ｅ－３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分とを含有する誘電率異方性が負である液晶組成物。
〔１５〕：液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の含有割合が５～６０重量％の範囲であり、第二成分の含有割合が４０～９５重量％の範囲である、項〔１３〕または〔１４〕に記載の液晶組成物。
〔１６〕：第一成分、および第二成分に加えて、式（ｇ－１）～（ｇ－６）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分を含有する項〔１３〕または〔１４〕に記載の液晶組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
式中、Ｒａ21およびＲｂ21は独立して、水素、または炭素数１～１０のアルキルであり、このアルキル中において、相隣接しない－ＣＨ2－は－Ｏ－で置き換えられていてもよく、相隣接しない－（ＣＨ2）2－は－ＣＨ＝ＣＨ－で置き換えられていてもよく、水素はフッ素で置き換えられていてもよく；
環Ａ21、環Ａ22、および環Ａ23は独立して、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－フェニレン、２－フルオロ－１，４－フェニレン、３－フルオロ－１，４－フェニレン、２，３－ジフルオロ－１，４－フェニレン、ピリミジン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、またはテトラヒドロピラン－２，５－ジイルであり；
Ｚ21、Ｚ22、およびＺ23は独立して、単結合、－ＣＨ2－ＣＨ2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＯＣＦ2－、－ＣＦ2Ｏ－、－ＯＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2－、－ＣＨ2ＣＨ2ＣＦ2Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ2－、または－ＣＨ2Ｏ－であり；
Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3、およびＹ4は独立して、フッ素または塩素であり；
ｑ、ｒ、およびｓは、独立して０、１、または２であり、ｑ＋ｒは１または２であり、ｑ＋ｒ＋ｓは１、２、または３であり；
ｔは０、１、または２である。
〔１７〕：第三成分が、式（ｈ－１）～（ｈ－７）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である項〔１６〕に記載の液晶組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
式中、Ｒａ22およびＲｂ22は独立して、炭素数１～８の直鎖アルキル、炭素数２～８の直鎖アルケニル、または炭素数１～７の直鎖アルコキシであり；
Ｚ24、Ｚ25およびＺ26は独立して、単結合、－ＣＨ2ＣＨ2－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－であり；
Ｙ1およびＹ2は、共にフッ素、または一方がフッ素で他方が塩素である。
〔１８〕：項〔８〕～〔１２〕のいずれか１項に記載の式（ａ－４）～（ａ－１３）で表される化合物から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分、請求項１３に記載の式（ｅ－１）～（ｅ－３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分、および項〔１７〕に記載の式（ｈ－１）～（ｈ－７）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分を含有し、そして誘電率異方性が負である液晶組成物。
〔１９〕：液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の含有割合が５～６０重量％の範囲であり、第二成分の含有割合が２０～７５重量％の範囲であり、第三成分の含有割合が２０～７５重量％の範囲である、項〔１６〕～〔１８〕のいずれか１項に記載の液晶組成物。
〔２０〕：項〔１３〕～〔１９〕のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
〔２１〕：液晶表示素子の動作モードが、ＶＡモードまたはＩＰＳモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項〔２０〕に記載の液晶表示素子。
　本発明の液晶性化合物は、熱、光などに対する安定性を有し、広い温度範囲でネマチック相となり、粘度が小さく、大きな光学異方性、および適切な弾性定数Ｋ33（Ｋ33：ベンド弾性定数）を有し、さらに、適切な負の誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有している。また、本発明の液晶性化合物は、ネマチック相の上限温度が低下せず、しかも、粘度が大きくなることなく、光学異方性が大きくなる傾向にある点で特に優れている。
　また、本発明の液晶組成物は、粘度が小さく、大きな光学異方性、適切な弾性定数Ｋ33、および適切な負の誘電率異方性を有し、しきい値電圧が低く、さらに、ネマチック相の上限温度が高く、ネマチック相の下限温度が低い。特に、本発明の液晶組成物は大きな光学異方性を有するため、大きな光学異方性が必要な素子に有効である。
　さらに、本発明の液晶表示素子はこの液晶組成物を含有することを特徴とし、応答時間が短く、消費電力および駆動電圧が小さく、コントラスト比が大きく、広い温度範囲で使用可能であり、ＰＣモード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＥＣＢモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＶＡモードなどの表示モードの液晶表示素子に好適に使用することができ、特に、ＩＰＳモード、ＶＡモードの液晶表示素子に好適に使用することができる。
　以下、本発明をさらに具体的に説明する。
　なお、以下説明中では、特に断りのない限り、百分率で表した化合物の量は組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）を意味する。
〔液晶性化合物（ａ）〕
　本発明の液晶性化合物は、式（ａ－１）で示される構造を有する（以下、これら化合物を「化合物（ａ－１）」ともいう。）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2は独立して、水素、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシである。
　環Ａ１は、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、１，４－フェニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、ピリミジン－２，５－ジイル、またはピリジン－２，５－ジイルである。
　Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり、これらのうち少なくとも３つはフッ素であり、環Ａ１がトランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、またはピリミジン－２，５－ジイル、ピリジン－２，５－ジイルであるとき、Ｚ１は、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－であり、環Ａ１が１，４－フェニレンであるとき、Ｚ１は、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である。
　化合物（ａ－１）は、上述のように、２位または３位の水素がフッ素で置き換えられた１，４－フェニレンと、２位および３位の水素がフッ素で置き換えられた１，４－フェニレンとを有する。このような構造を有することで、小さな粘度、適切な光学異方性、適切な弾性定数Ｋ33、高い負の誘電率異方性、および他の化合物との優れた相溶性を示す。特に、ネマチック相の上限温度が低下せず、しかも、粘度が大きくなることなく、負の誘電率異方性が大きい点で特に優れている。
　式中、Ｒ１およびＲ２は、水素、炭素数１～１０のアルキル、または炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり、例えば、ＣＨ3（ＣＨ2）3－、－ＣＨ2－、ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｏ－、ＣＨ3－Ｏ－（ＣＨ2）2－、ＣＨ3－Ｏ－ＣＨ2－Ｏ－、Ｈ2Ｃ＝ＣＨ－（ＣＨ2）2－、ＣＨ3－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ2－、またはＣＨ3－ＣＨ＝ＣＨ－Ｏ－などである。
　しかし、化合物の安定性を考慮すると、ＣＨ3－Ｏ－Ｏ－ＣＨ2－などの酸素と酸素とが隣接した基やＣＨ3－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ＝ＣＨ－などの二重結合部位が隣接した基は好ましくない。
　Ｒ１およびＲ２としては、より具体的には、水素、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルおよびアルケニルオキシが挙げられる。
　これら基中の炭素－炭素結合の鎖は、直鎖であることが好ましい。炭素－炭素結合の鎖が、直鎖であると、液晶相の温度範囲を広くすることができ、粘度を小さくすることができる。また、Ｒ１およびＲ２のいずれかが光学活性基である場合には、キラルドーパントとして有用であり、該化合物を液晶組成物に添加することにより、液晶表示素子に発生するリバース・ツイスト・ドメイン（Reverse twisted domain）を防止することができる。
　これらＲ１およびＲ２は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびアルケニルが好ましく、アルキル、アルコキシ、およびアルケニルがさらに好ましい。
　Ｒ１およびＲ２が、アルキル、アルコキシ、およびアルケニルである場合には、化合物の液晶相の温度範囲を広げることができる。
　アルケニルには、アルケニル中の二重結合の位置に依存して、－ＣＨ＝ＣＨ－の好ましい立体配置がある。
　－ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、－ＣＨ＝ＣＨＣ2Ｈ5、－ＣＨ＝ＣＨＣ3Ｈ7、－ＣＨ＝ＣＨＣ4Ｈ9、－Ｃ2Ｈ4ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、－Ｃ2Ｈ4ＣＨ＝ＣＨＣ2Ｈ5などのように奇数位に二重結合を有するアルケニルでは、立体配置はトランス配置が好ましい。
　一方、－ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、－ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣ2Ｈ5、－ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣ3Ｈ7などのように偶数位に二重結合を有するアルケニルでは、立体配置はシス配置が好ましい。上述のような好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、液晶相の温度範囲が広く、大きな弾性定数比Ｋ33／Ｋ11（Ｋ33：ベンド弾性定数、Ｋ11：スプレイ弾性定数）を有し、化合物の粘度を小さくすることができ、さらに、この化合物を液晶組成物に添加すると、ネマチック相の上限温度（ＴNI）を高くすることができる。
　アルキルの具体例としては、－ＣＨ3、－Ｃ2Ｈ5、－Ｃ3Ｈ7、－Ｃ4Ｈ9、－Ｃ5Ｈ11、－Ｃ6Ｈ13、－Ｃ7Ｈ15、－Ｃ8Ｈ17、－Ｃ9Ｈ19、および－Ｃ10Ｈ21を挙げることができ;
アルコキシの具体例としては、－ＯＣＨ3、－ＯＣ2Ｈ5、－ＯＣ3Ｈ7、－ＯＣ4Ｈ9、－ＯＣ5Ｈ11、－ＯＣ6Ｈ13、－ＯＣ7Ｈ15、－ＯＣ8Ｈ17、および－ＯＣ9Ｈ19を挙げることができ；
アルコキシアルキルの具体例としては、－ＣＨ2ＯＣＨ3、－ＣＨ2ＯＣ2Ｈ5、－ＣＨ2ＯＣ3Ｈ7、－（ＣＨ2）2ＯＣＨ3、－（ＣＨ2）2ＯＣ2Ｈ5、－（ＣＨ2）2ＯＣ3Ｈ7、－（ＣＨ2）3ＯＣＨ3、－（ＣＨ2）4ＯＣＨ3、および－（ＣＨ2）5ＯＣＨ3を挙げることができ；
アルケニルの具体例としては、－ＣＨ＝ＣＨ2、－ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、－ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2、－ＣＨ＝ＣＨＣ2Ｈ5、－ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、－（ＣＨ2）2ＣＨ＝ＣＨ2、－ＣＨ＝ＣＨＣ3Ｈ7、－ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣ2Ｈ5、－（ＣＨ2）2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、および－（ＣＨ2）3ＣＨ＝ＣＨ2を挙げることができ；
アルケニルオキシの具体例としては、－ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2、－ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、および－ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣ2Ｈ5を挙げることができる。
　よって、Ｒ１およびＲ２の具体例の中でも、－ＣＨ3、－Ｃ2Ｈ5、－Ｃ3Ｈ7、－Ｃ4Ｈ9、－Ｃ5Ｈ11、－ＯＣＨ3、－ＯＣ2Ｈ5、－ＯＣ3Ｈ7、－ＯＣ4Ｈ9、－ＯＣ5Ｈ11、－ＣＨ2ＯＣＨ3、－（ＣＨ2）2ＯＣＨ3、－（ＣＨ2）3ＯＣＨ3、－ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2、－ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、－（ＣＨ2）2ＣＨ＝ＣＨ2、－ＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣ2Ｈ5、－（ＣＨ2）2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、－（ＣＨ2）3ＣＨ＝ＣＨ2、－（ＣＨ2）3ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、－（ＣＨ2）3ＣＨ＝ＣＨＣ2Ｈ5、－（ＣＨ2）3ＣＨ＝ＣＨＣ3Ｈ7、－ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ2、－ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、－ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨＣ2Ｈ5が好ましく、－ＣＨ3、－Ｃ2Ｈ5、－Ｃ3Ｈ7、－ＯＣＨ3、－ＯＣ2Ｈ5、－ＯＣ3Ｈ7、－ＯＣ4Ｈ9、－（ＣＨ2）2ＣＨ＝ＣＨ2、－（ＣＨ2）2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3、および－（ＣＨ2）2ＣＨ＝ＣＨＣ3Ｈ7がより好ましい。
　環Ａ１は、トランス－１，４－シクロへキシレン、シクロヘキセン－１，４－ジイル、トランス－１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、トランス－テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、ピリミジン－２，５－ジイル、ピリジン－２，５－ジイルであり、これらの環において水素はフッ素で置き換えられていてもよい。
　環Ａ1は、１，４－フェニレン、トランス－１，４－シクロヘキシレン、シクロヘキセン－１，４－ジイル、トランス－１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、トランス－テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、ピリジン－２，５－ジイルが好ましい。
　これら環の中でも、１，４－フェニレン、トランス－１，４－シクロへキシレン、トランス－テトラヒドロピラン－２，５－ジイルがより好ましく、トランス－１，４－シクロヘキシレンが最も好ましい。
　中でも、これら環のうち少なくとも一つの環が、トランス－１，４－シクロヘキシレンであるときには、粘度を小さくすることができ、さらに、この化合物を組成物に添加すると、ネマチック相の上限温度（ＴNI）を高くすることができる。
　Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４は、独立して水素またはフッ素であり、これらのうち少なくとも３つはフッ素である。
　Ｌ１およびＬ２またはＬ３およびＬ４のうち、一方が水素で他方がフッ素であることが化合物の融点を下げることができるため好ましい。さらに、Ｌ１およびＬ２またはＬ３およびＬ４のうち、すべてがフッ素であることが化合物の誘電率異方性を大きくすることができるためより好ましい。
　Ｚ１は、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である。
　Ｚ１が、単結合、－（ＣＨ2）2－、または－ＣＨ＝ＣＨ－である場合は、化合物の粘度を小さくすることができるため好ましい。
　化合物の安定性を考慮すると、単結合、－（ＣＨ2）2－、および－ＣＨ＝ＣＨ－が好ましく、単結合および－（ＣＨ2）2－がさらに好ましい。
　Ｚ１が－ＣＨ＝ＣＨ－の場合には、二重結合に対する他の基の立体配置は、トランス配置が好ましい。このような立体配置であることにより、この化合物の液晶相の温度範囲を広げることができ、さらに、この化合物を組成物に添加すると、ネマチック相の上限温度（ＴNI）を高くすることができる。
　また、Ｚ１中に－ＣＨ＝ＣＨ－が含まれている場合には、液晶相の温度範囲を広げること、弾性定数比Ｋ33／Ｋ11（Ｋ33：ベンド弾性定数、Ｋ11：スプレイ弾性定数）を大きくすること、および化合物の粘度を小さくすることができ、さらに、この化合物を組成物に添加したときにはネマチック相の上限温度（ＴNI）を高くすることができる。
　なお、化合物の物性に大きな差異がないので、化合物（ａ）は2Ｈ（重水素）、13Ｃなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。
　これら化合物（ａ）では、Ｒ１、Ｒ２、環Ａ１およびＺ１を適宜選択することにより、誘電率異方性などの物性を所望の物性に調整することが可能である。
　化合物（ａ－１）の好ましい化合物は化合物（ａ－４）～（ａ－１３）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
　化合物（ａ－４）～（ａ－１３）において、Ｒ５およびＲ６は独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり、Ｚ３は、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である。
　化合物（ａ－４）～（ａ－１３）は、大きな負の誘電率異方性を有し、熱や光に対する安定性を有し、広い温度範囲でネマチック相となり、適切な光学異方性および適切な弾性定数Ｋ33を有する。このうち、Ｚ３が－ＣＨ＝ＣＨ－である化合物は、液晶相の下限温度をより低く、ネマチック相の上限温度をほとんど下げることなく、粘度をより小さくできるという観点で好ましい。また、Ｚ３が－（ＣＨ2）2－である化合物は、液晶相の下限温度をより低く、相溶性をより高く、粘度をより小さくできるという観点でより好ましい。さらに、Ｚ３が－ＣＨ2Ｏ－または－ＯＣＨ2－である化合物は負の誘電率異方性をより高く、粘度をより小さくできるという観点で最も好ましい。
　液晶性化合物がこれら化合物（ａ－４）～（ａ－１３）で示される構造を有する場合には、大きな負の誘電率異方性を有し、他の化合物との相溶性が極めてよい。さらに、熱、光などに対する安定性を有し、粘度が小さく、大きな光学異方性、および適切な弾性定数Ｋ33を有している。また、この化合物（ａ－１）を含有する液晶組成物は、液晶表示素子が通常使用される条件下で安定であり、低い温度で保管してもこの化合物が結晶（またはスメクチック相）として析出することがない。
　したがって、化合物（ａ－１）は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどの表示モードの液晶表示素子に用いる液晶組成物に好適に適用することができ、ＩＰＳ、ＶＡなどの表示モードの液晶表示素子に用いる液晶組成物に、特に好適に適用することができる。
　〔化合物（ａ－１）の合成〕
　化合物（ａ－１）は、有機合成化学の合成手法を適切に組み合わせることにより合成することができる。出発物に目的の末端基、環、および結合基を導入する方法は、例えば、オーガニックシンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc）、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善）などの成書に記載されている。
＜結合基Ｚ１の形成＞
　結合基Ｚ１を形成する方法の一例を示す。結合基を形成するスキームを以下示す。このスキームにおいて、ＭＳＧ1またはＭＳＧ2は１価の有機基である。スキームで用いた複数のＭＳＧ1（またはＭＳＧ2）は、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物（１Ａ）～（１Ｅ）は化合物（ａ－１）に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
＜２重結合の生成＞
　一価の有機基ＭＳＧ2を有する有機ハロゲン化合物（ａ１）とマグネシウムとを反応させ、グリニャール試薬を調製する。これら調製したグリニャール試薬あるいはリチウム塩と、アルデヒド誘導体（ａ２）とを反応させることにより、対応するアルコール誘導体を合成する。ついで、ｐ－トルエンスルホン酸等の酸触媒を用いて、得られたアルコール誘導体の脱水反応を行うことにより、対応する化合物（１Ａ）を合成することができる。
　有機ハロゲン化合物（ａ１）を、ブチルリチウム、もしくはマグネシウムで処理して得られた化合物を、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などのホルムアミドと反応させて、アルデヒド誘導体（ａ３）を得る。ついで、得られたアルデヒド（ａ３）と、ホスホニウム塩（ａ４）をカリウムｔ－ブトキシド等の塩基で処理して得られるリンイリドとを反応させ、対応する２重結合を有する化合物（１Ａ）を合成することができる。なお、この反応では、反応条件によってシス体が生成する場合もあるので、トランス体を得る必要がある場合には、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
＜－（ＣＨ2）2－の生成＞
　化合物（１Ａ）を炭素担持パラジウム（Ｐｄ／Ｃ）のような触媒の存在下で水素化することにより、化合物（１Ｂ）を合成することができる。
＜単結合の生成＞
　有機ハロゲン化合物（ａ１）とマグネシウム、またはブチルリチウムとを反応させ、グリニャール試薬、またはリチウム塩を調製する。この調製したグリニャール試薬、またはリチウム塩とホウ酸トリメチルなどのホウ酸エステルを反応させ、塩酸などの酸で加水分解することによりジヒドロキシボラン誘導体（ａ５）を合成する。そのジヒドロキシボラン誘導体（ａ５）と有機ハロゲン化合物（ａ６）とを、例えば、炭酸塩水溶液とテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ3）4）とからなる触媒の存在下で反応させることにより、化合物（１Ｃ）を合成することができる。
　また、一価の有機基ＭＳＧ1を有する有機ハロゲン化合物（ａ６）にブチルリチウムを反応させ、さらに塩化亜鉛を反応させた後、得られた化合物を、例えば、ビストリフェニルホスフィンジクロロパラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ3）2Ｃｌ2）触媒の存在下で化合物（ａ１）と反応させることにより、化合物（１Ｃ）を合成することもできる。
＜－ＣＨ2Ｏ－または－ＯＣＨ2－の生成＞
　ジヒドロキシボラン誘導体（ａ５）を過酸化水素等の酸化剤により酸化し、アルコール誘導体（ａ７）を得る。別途、アルデヒド誘導体（ａ３）を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元してアルコール誘導体（ａ８）を得る。得られたアルコール誘導体（ａ８）を臭化水素酸等でハロゲン化して有機ハロゲン化合物（ａ９）を得る。このようにして得られたアルコール誘導体（ａ８）と有機ハロゲン化合物（ａ９）とを炭酸カリウムなどの存在下反応させることにより化合物（１Ｄ）を合成することができる。
＜－Ｃ≡Ｃ－の生成＞
　ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物（ａ６）に２－メチル－３－ブチン－２－オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物（ａ１０）を得る。ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物（ａ１０）を化合物（ａ１）と反応させて、化合物（１Ｅ）を合成する。
＜環Ａ１の形成＞
　トランス－１，４－シクロへキシレン、シクロヘキセン－１，４－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、１，４－フェニレン、ピリミジン－２，５－ジイル、ピリジン－２，５－ジイルなどの環に関しては出発物が市販されているか、または合成法がよく知られている。
〔化合物（ａ－１）の合成方法〕
　以下、化合物（ａ－１）の合成例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020
　まず、４－ヨード安息香酸エチル（ｂ１）とジヒドロキシボラン誘導体（ｂ２）とを炭酸カリウム、Ｐｄ／Ｃ等の触媒の存在下、反応させることにより化合物（ｂ３）を得る。次いで、化合物（ｂ３）を水素化リチウムアルミニウム等で還元して化合物（ｂ４）を得る。ついで塩化チオニル等で塩素化することにより（ｂ５）を得る。上述の操作で得られた化合物（ｂ５）とフェノール誘導体（ｂ６）とを炭酸カリウム等の塩基の存在下、エーテル化反応させることにより、化合物（ａ－１）の一例である（ｂ７）を合成することができる。
〔液晶組成物〕
　以下、本発明の液晶組成物について説明をする。この液晶組成物の成分は、少なくとも一つの化合物（ａ－１）を含むことを特徴とするが、化合物（ａ－１）を２つ以上含んでいてもよく、化合物（ａ－１）のみから構成されていてもよい。また液晶組成物を調製するときには、例えば、化合物（ａ－１）の誘電率異方性を考慮して成分を選択することもできる。成分を選択した液晶組成物は、粘度が低く、適切な負の誘電率異方性を有し、適切な弾性定数Ｋ33を有し、しきい値電圧が低く、さらに、ネマチック相の上限温度（ネマチック相－等方相の相転移温度）が高く、ネマチック相の下限温度が低い。
〔液晶組成物（１）〕
　本発明の液晶組成物は化合物（ａ－１）に加え、第二成分として式（ｅ－１）～（ｅ－３）で表される液晶性化合物（以下、それぞれ化合物（ｅ－１）～（ｅ－３）ともいう。）の群から選択された少なくとも１つの化合物をさらに含有する組成物が好ましい（以下、液晶組成物（１）ともいう。）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021
　式（ｅ－１）～（ｅ－３）中、Ｒａ11およびＲｂ11は、独立して、炭素数１～１０のアルキルであるが、アルキルにおいて、相隣接しない－ＣＨ2－は－Ｏ－で置き換えられていてもよく、相隣接しない－（ＣＨ2）2－は－ＣＨ＝ＣＨ－で置き換えられていてもよく、水素はフッ素で置き換えられていてもよい。
　式（ｅ－１）～（ｅ－３）中、環Ａ11、環Ａ12、環Ａ13、および環Ａ14は、独立して、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－フェニレン、２－フルオロ－１，４－フェニレン、３－フルオロ－１，４－フェニレン、ピリミジン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、またはテトラヒドロピラン－２，５－ジイルである。
　式（ｅ－１）～（ｅ－３）中、Ｚ11、Ｚ12、およびＺ13は、独立して、単結合、－ＣＨ2－ＣＨ2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－、またはＣＨ2Ｏ－である。
　化合物（ａ－１）に、第二成分を含有させることにより、その液晶組成物の粘度を小さくすることができ、ネマチック相の下限温度を低くすることができる。また、化合物（ｅ－１）～（ｅ－３）の誘電率異方性はほぼ０であるため、それを含む液晶組成物の誘電率異方性を０に近づくように調整することができる。
　化合物（ｅ－１）または（ｅ－２）は、それを含有する液晶組成物の粘度を小さく、電圧保持率を高くすることに有効な化合物である。さらに、化合物（ｅ－３）は、それを含有する液晶組成物のネマチック相の上限温度を高くし、電圧保持率を高くすることに有効な化合物である。
　環Ａ11、環Ａ12、環Ａ13、および環Ａ14において、２つ以上の環がトランス－１，４－シクロヘキシレンの場合は、それを含有する液晶組成物のネマチック相の上限温度を高くすることができ、２つ以上の環が１，４－フェニレンの場合は、それを含有する組成物の光学異方性を大きくすることができる。
　第二成分の中でもより好ましい化合物は、式（２－１）～（２－７４）で示される化合物である（以下、それぞれ化合物（２－１）～（２－７４）ともいう。）。これらの化合物においてＲａ11およびＲｂ11は、化合物（ｅ－１）～（ｅ－３）の場合と同一の意味である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025
　第二成分が化合物（２－１）～（２―７４）である場合には、耐熱性、および耐光性に優れ、より高い比抵抗を有し、ネマチック相の広い液晶組成物を調製することができる。
　特に、第一成分が、化合物（ａ－４）～（ａ－１３）から選択される少なくとも１つの化合物であり、第二成分が化合物（ｅ－１）～（ｅ－３）から選択される少なくとも１つの化合物である液晶組成物（１）は、耐熱性、および耐光性により優れ、より幅広いネマチック相を有し、より電圧保持率が大きく、より粘度が小さく、そして、適切な弾性定数Ｋ33を示す。
　液晶組成物（１）中の第二成分の含有量は特に制限はないが、粘度を低くする観点からは含有量を多くすることが好ましい。ただし第二成分の含有量を多くすると液晶組成物のしきい値電圧が高くなる傾向にあるので、例えば、本発明の液晶組成物をＶＡモードの液晶素子に使用する場合には、第二成分の含有量は、液晶組成物（１）中に含まれる液晶性化合物の全重量に対して、４５～９５重量％の範囲であり、第一成分の含有量は、液晶組成物（１）中に含まれる液晶性化合物の全重量に対して、５～６０重量％の範囲がより好ましい。
〔液晶組成物（２）〕
　本発明の液晶組成物は、第一成分および第二成分に加えてさらに、第三成分として式（ｇ－１）～（ｇ－４）で表される液晶性化合物（以下、それぞれ化合物（ｇ－１）～（ｇ－４）ともいう。）の群から選択される少なくとも１つの化合物を含有させた液晶組成物も好ましい（以下、液晶組成物（２）ともいう。）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026
　式（ｇ－１）～（ｇ－６）中、Ｒａ21およびＲｂ21は、独立して、水素、または炭素数１～１０のアルキルであるが、アルキルにおいて、相隣接しない－ＣＨ2－は－Ｏ－で置き換えられていてもよく、相隣接しない－（ＣＨ2）2－は－ＣＨ＝ＣＨ－で置き換えられていてもよく、水素はフッ素で置き換えられていてもよい。
　式（ｇ－１）～（ｇ－６）中、環Ａ21、Ａ22、およびＡ23は、独立して、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－フェニレン、２－フルオロ－１，４－フェニレン、３－フルオロ－１，４－フェニレン、２，３－ジフルオロ－１，４－フェニレン、ピリミジン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、またはテトラヒドロピラン－２，５－ジイルである。
　式（ｇ－１）～（ｇ－６）中、Ｚ21、Ｚ22、およびＺ23は、独立して、単結合、－ＣＨ2－ＣＨ2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＯＣＦ2－、－ＣＦ2Ｏ－、－ＯＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2－、－ＣＨ2ＣＨ2ＣＦ2Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ2－、または－ＣＨ2Ｏ－であり、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3、およびＹ4は、独立して、フッ素または塩素である。
　式（ｇ－１）～（ｇ－６）中、ｑ、ｒ、およびｓは、独立して０、１、または２であるが、ｑ＋ｒは１または２でありｑ＋ｒ＋ｓは１、２、または３であり、ｔは０、１、または２である。
　第三成分をさらに含有する液晶組成物（２）は誘電率異方性が負に大きい。
　また、液晶組成物のネマチック相の温度範囲が広く、粘度が小さく、誘電率異方性が負に大きく、比抵抗が大きな液晶組成物が得られ、さらにこれら物性が適切にバランスした液晶組成物が得られる。
　また、第三成分の中でも、低粘性、耐熱性、および耐光性という観点からは、式（ｈ－１）～（ｈ－７）で表される化合物（以下、それぞれ化合物（ｈ－１）～（ｈ－７）ともいう。）の群から選択される少なくとも１つの化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027
　式（ｈ－１）～（ｈ－７）において、Ｒａ22およびＲｂ22は、独立して、炭素数１～８の直鎖アルキル、または炭素数２～８の直鎖アルケニルまたは炭素数１～７のアルコキシであり、Ｚ２４、Ｚ２５、およびＺ２６は、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、または－ＯＣＯ－であり、Ｙ１、およびＹ２は、共にフッ素、または一方がフッ素で他方が塩素である。
　例えば、化合物（ｈ－１）および（ｈ－２）は、それを含有する液晶組成物の粘度を小さくし、しきい値電圧をより低くすることができ、ネマチック相の下限温度を低くすることができる。化合物（ｈ－２）、（ｈ－３）および（ｈ－４）は、それを含有する液晶組成物のネマチック相の上限温度を下げることなく、しきい値電圧を低くすることができる。
　化合物（ｈ－３）および（ｈ－６）は、光学異方性を大きくすることができ、化合物（ｈ－４）および（ｈ－７）は、光学異方性をより大きくすることができる。
化合物（ｈ－５）、（ｈ－６）および（ｈ－７）は、それを含有する液晶組成物のネマチック相の下限温度を低くすることができる。
　特に、液晶組成物（２）の中でも、化合物（ａ－２）～（ａ－１１）から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、化合物（ｅ－１）～（ｅ－３）から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、化合物（ｈ－１）～（ｈ－７）から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分を含有する液晶組成物は、耐熱性および耐光性に優れ、ネマチック相の温度範囲が広く、粘度が小さく、電圧保持率が高く、適切な光学異方性、適切な誘電率異方性、適切な弾性定数Ｋ33を示す。さらにこれら物性が適切にバランスした液晶組成物という点で好ましい。
　第三成分の中でもより好ましい化合物は、化合物（３－１）～（３－１１８）である。これらの化合物においてＲｂ22、およびＲｂ22は、化合物（ｈ－１）～（ｈ－７）の場合と同一の意味である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000031
　例えば、化合物（ｇ－３）～（ｇ－６）のような縮合環を有する化合物は、しきい値電圧を低くすることができ、耐熱性、または耐光性といった観点から、化合物（３－１１９）～（３－１４３）が好ましい。これらの化合物においてＲａ22、およびＲｂ22は、化合物（ｇ－３）～（ｇ－６）の場合と同一の意味である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000032
　本発明の液晶組成物における第三成分の含有量に特に制限はないが、負の誘電率異方性の絶対値を小さくしないといった観点からは、含有量を多くすることが好ましい。
　液晶組成物（２）の第一成分、第二成分、および第三成分の含有割合は特に制限はされないが、液晶組成物（２）の全重量に基づいて、化合物（ａ－１）の含有割合が５～６０重量％の範囲、第二成分の含有割合が２０～７５重量％の範囲、第三成分の含有割合が２０～７５重量％の範囲であることが好ましい。
　液晶組成物（２）の第一成分、第二成分、および第三成分の含有割合がこの範囲にある場合には、耐熱性、耐光性に優れ、ネマチック相の温度範囲が広く、粘度が小さく、電圧保持率が高く、適切な光学異方性、適切な誘電率異方性、適切な弾性定数Ｋ33を示す。さらにこれら物性がより適切にバランスした液晶組成物が得られる。
〔液晶組成物の態様等〕
　本発明に係る液晶組成物では、第一成分、第二成分、および必要に応じて添加する第三成分を構成する液晶性化合物に加えて、例えば液晶組成物の特性をさらに調整する目的で、さらに他の液晶性化合物を添加して使用する場合がある。また、例えばコストの観点から、本発明の液晶組成物では、第一成分、第二成分、および必要に応じて添加する第三成分を構成する液晶性化合物以外の液晶性化合物は添加せずに使用する場合もある。
　また本発明に係る液晶組成物には、さらに、光学活性化合物、色素、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加物を添加してもよい。
　光学活性化合物を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶にらせん構造を誘起して、ねじれ角を与えることなどができる。
　光学活性化合物として、公知のキラルド－プ剤を添加する。このキラルド－プ剤は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－プ剤の例として以下の光学活性化合物（Ｏｐ－１）～（Ｏｐ－１３）を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000033
　色素を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶組成物をＧＨ（Guest host）モードを有する液晶表示素子に適用することなどが可能となる。
　消泡剤を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶組成物の運搬中、あるいは該液晶組成物から液晶表示素子を製造工程中で、発泡を抑制することなどが可能となる。
　紫外線吸収剤、あるいは酸化防止剤を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶組成物や該液晶組成物を含む液晶表示素子の劣化を防止することなどが可能となる。例えば酸化防止剤は、液晶組成物を加熱したときに比抵抗の低下を抑制することが可能である。
　紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、トリアゾール系紫外線吸収剤などを挙げることができる。
　ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の具体例は、２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクトキシベンゾフェノンである。
　ベンゾエート系紫外線吸収剤の具体例は、２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル－３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンゾエートである。
　トリアゾール系紫外線吸収剤の具体例は、２－（２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－［２－ヒドロキシ－３－（３，４，５，６－テトラヒドロキシフタルイミド－メチル）－５－メチルフェニル］ベンゾトリアゾール、および２－（３－ｔ－ブチル－２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾールである。
　酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、有機硫黄系酸化防止剤などを挙げることができる。
　特に、液晶組成物の物性を変化させずに酸化防止効果が高いという観点からは、式（Ｉ）で表される酸化防止剤が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000034

　式（Ｉ）中、ｗは１から１５の整数を示す。
　フェノール系酸化防止剤の具体例は、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－エチルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－プロピルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－ブチルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－ペンチルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－ヘキシルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－ヘプチルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－オクチルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－ノニルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－デシルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－ウンデシルフェノール、２，
６－ジ－ｔ－ブチル－４－ドデシルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－トリデシルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－テトラデシルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－ペンタデシルフェノール、２，２’－メチレンビス（６－ｔ－ブチルー４－メチルフェノール）、４，４’－ブチリデンビス（６－ｔ－ブチル－３－メチルフェノール）、２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－（２－オクタデシルオキシカルボニル）エチルフェノール、およびペンタエリスリトールテトラキス［３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］である。
　有機硫黄系酸化防止剤の具体例は、ジラウリル－３，３’－チオプロピオネート、ジミリスチル－３，３’－チオプロピオネート、ジステアリル－３，３’－チオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス（３－ラウリルチオプロピオネート）、および２－メルカプトベンズイミダゾールである。
　紫外線吸収剤、酸化防止剤などに代表される添加物の添加量は、本発明の目的を損なわず、かつ添加物を添加する目的を達成できる量の範囲で添加して用いることができる。
　例えば、紫外線吸収剤、あるいは酸化防止剤を添加する場合には、その添加割合は、本発明に係る液晶組成物の全重量に基づいて、通常１０ｐｐｍ～５００ｐｐｍの範囲、好ましくは３０～３００ｐｐｍの範囲、より好ましくは４０～２００ｐｐｍの範囲である。
　なお、本発明に係る液晶組成物は、液晶組成物を構成する各化合物の合成工程、液晶組成物の調製工程等において混入する合成原料、副生成物、反応溶媒、合成触媒等の不純物を含んでいる場合もある。
〔液晶組成物の調製方法〕
　本発明に係る組成物は、例えば、各成分を構成する化合物が液体の場合には、それぞれの化合物を混合し振とうさせることにより、また固体を含む場合には、それぞれの化合物を混合し、加熱溶解によってお互い液体にしてから振とうさせることにより調製することができる。また、本発明に係る液晶組成物はその他の公知の方法により調製することも可能である。
〔液晶組成物の特性〕
　本発明に係る組成物では、ネマチック相の上限温度を７０℃以上とすること、ネマチック相の下限温度は－２０℃以下とすることができ、ネマチック相の温度範囲が広い。したがって、この組成物を含む液晶表示素子は広い温度領域で使用することが可能である。
　本発明に係る組成物では、組成等を適宜調整することで、光学異方性を０．１０～０．１３の範囲、０．０５～０．１８の範囲とすることもできる。
　また、本発明に係る組成物では、通常、－５．０～－２．０の範囲の誘電率異方性、好ましくは、－４．５～－２．５の範囲の誘電率異方性を有する液晶組成物を得ることができる。－４．５～－２．５の範囲の誘電率異方性を有する液晶組成物は、ＩＰＳモード、およびＶＡモードで動作する液晶表示素子として好適に使用することができる。
〔液晶表示素子〕
　本発明に係る液晶組成物は、ＰＣモード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＯＣＢモード等の動作モードを有し、ＡＭ方式で駆動する液晶表示素子だけでなく、ＰＣモード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＯＣＢモード、ＶＡモード、ＩＰＳモード等の動作モードを有しパッシブマトリクス（ＰＭ）方式で駆動する液晶表示素子にも使用することができる。
　これらＡＭ方式、およびＰＭ方式の液晶表示素子は、反射型、透過型、半透過型、いずれの液晶ディスプレイ等にも適用ができる。
　また、本発明に係る組成物は、導電剤を添加させた組成物を用いたＤＳ（dynamic scattering）モード素子や、組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）素子、例えばＰＮ（polymer network）素子にも使用できる。
　中でも本発明に係る組成物では、上述のような特性を有するので、ＶＡモード、ＩＰＳモードなどの負の誘電率異方性を有する液晶組成物を利用した動作モードで駆動するＡＭ方式の液晶表示素子に好適に用いることができ、特に、ＶＡモードで駆動するＡＭ方式の液晶表示素子に好適に用いることができる。
　なお、ＴＮモード、ＶＡモード等で駆動する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して垂直である。一方、ＩＰＳモード等で駆動する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して平行である。なお、ＶＡモードで駆動する液晶表示素子の構造は、K. Ohmuro, S. Kataoka, T. Sasaki and Y. Koike, SID '97 Digest of Technical Papers, 28, 845 (1997)に報告されており、ＩＰＳモードで駆動する液晶表示素子の構造は、国際公開９１／１０９３６号パンフレット（ファミリー：ＵＳ５５７６８６７）に報告されている。
　[実施例]
〔化合物（ａ－１）の実施例〕
　以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によっては制限されない。なお特に断りのない限り、「％」は「重量％」を意味する。
　得られた化合物は、1Ｈ－ＮＭＲ分析で得られる核磁気共鳴スペクトル、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析で得られるガスクロマトグラムなどにより同定したので、まず分析方法について説明をする。
1Ｈ－ＮＭＲ分析
　測定装置は、ＤＲＸ－５００（ブルカーバイオスピン（株）社製）を用いた。測定は、実施例等で合成したサンプルを、ＣＤＣｌ3等のサンプルが可溶な重水素化溶媒に溶解し、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数３２回の条件で行った。なお、得られた核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｑｕｉｎはクインテット、ｓｅｘはセクステット、ｍはマルチプレット、ｂｒはブロードであることを意味する。また、化学シフトδ値のゼロ点の基準物質としてはテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。
ＧＣ分析
　測定装置は、島津製作所製のＧＣ－１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１－Ｍ２５－０２５（長さ２５ｍ、内径０．２２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウムを用い、流量は１ｍｌ／分に調整した。試料気化室の温度を２８０℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。
　試料はトルエンに溶解して、１重量％の溶液となるように調製し、得られた溶液１μｌを試料気化室に注入した。
　記録計としては島津製作所製のＣ－Ｒ６Ａ型Chromatopac、またはその同等品を用いた。得られたガスクロマトグラムには、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積値が示されている。
　なお、試料の希釈溶媒は、例えば、クロロホルム、ヘキサンを用いてもよい。また、カラムは、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ－１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Agilent Technologies Inc.製のＨＰ－１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ－１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty.Ltd製のＢＰ－１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）などを用いてもよい。
　ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は成分化合物の割合に相当する。一般には、分析サンプルの成分化合物の重量％は、分析サンプルの各ピークの面積％と完全に同一ではないが、本発明において上述したカラムを用いる場合には、実質的に補正係数は１であるので、分析サンプル中の成分化合物の重量％は、分析サンプル中の各ピークの面積％とほぼ対応している。成分の液晶性化合物における補正係数に大きな差異がないからである。ガスクロクロマトグラムにより液晶組成物中の液晶性化合物の組成比をより正確に求めるには、ガスクロマトグラムによる内部標準法を用いる。一定量正確に秤量された各液晶性化合物成分（被検成分）と基準となる液晶性化合物（基準物質）を同時にガスクロ測定して、得られた被検成分のピークと基準物質のピークとの面積比の相対強度をあらかじめ算出する。基準物質に対する各成分のピーク面積の相対強度を用いて補正すると、液晶組成物中の液晶性化合物の組成比をガスクロ分析からより正確に求めることができる。
〔液晶性化合物等の物性の測定試料〕
　液晶性化合物の物性を測定する試料としては、化合物そのものを試料とする場合、化合物を母液晶と混合して試料とする場合の２種類がある。
　化合物を母液晶と混合した試料を用いる後者の場合には、以下の方法で測定を行う。まず、得られた液晶性化合物１５重量％と母液晶８５重量％とを混合して試料を作製する。そして、得られた試料の測定値から、下記の式に示す外挿法にしたがって、外挿値を計算した。この外挿値をこの化合物の物性値とした。
　〈外挿値〉＝（１００×〈試料の測定値〉－〈母液晶の重量％〉×〈母液晶の測定値〉
）／〈化合物の重量％〉
　化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出する場合には、液晶性化合物と母液晶との割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更をしていき、スメクチック相、または結晶が２５℃で析出しなくなった組成で試料の物性を測定し、この式にしたがって外挿値を求めて、これを化合物の物性値とした。
　本測定に用いる母液晶は様々な種類が存在する。例えば、母液晶ｉの組成は以下のとおりである。
　母液晶ｉ：
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000035
　なお、液晶組成物の物性を測定する試料は、液晶組成物そのものを用いた。
〔化合物等の物性の測定方法〕
　化合物の物性の測定は後述する方法で行った。これらの多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ－２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。また、測定に用いたＴＮ素子またはＶＡ素子には、ＴＦＴを取り付けなかった。
　物性値のうち、化合物そのものを試料として得られた値と、液晶組成物そのものを試料として得られた値は、そのままの値をデータとして記載した。化合物を母液晶に混合し試料として得られた場合には、外挿法で算出した値をデータとした。
相構造および転移温度（℃）
　以下（１）、および（２）の方法で測定を行った。
（１）偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ－５２型ホットステージ）に試料を置き、３℃／分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、相の種類を特定した。
（２）パーキンエルマー社製走査熱量計ＤＳＣ－７システム、またはＤｉａｍｏｎｄ ＤＳＣシステムを用いて、３℃／分速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピーク、または発熱ピークの開始点を外挿により求め（ｏｎ ｓｅｔ）、転移温度を決定した。
　以下、結晶はＣと表した。結晶の区別がつく場合は、それぞれＣ1またはＣ2と表した。また、スメクチック相はＳ、ネマチック相はＮと表した。液体（アイソトロピック）はＩと表した。スメクチック相の中で、スメクチックＢ相、またはスメクチックＡ相の区別がつく場合は、それぞれＳB、またはＳAと表した。転移温度の表記として、例えば、「Ｃ　５０．０　Ｎ　１００．０　Ｉ」とは、結晶からネマチック相への転移温度（ＣＮ）が５０．０℃であり、ネマチック相から液体への転移温度（ＮＩ）が１００．０℃であることを示す。他の表記も同様である。
ネマチック相の上限温度（ＴNI；℃）
　偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート（メトラー社ＦＰ－５２型ホットステージ）に、試料（液晶性組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物）を置き、１℃／分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡を観察した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度をネマチック相の上限温度とした。以下、ネマチック相の上限温度を、単に「上限温度」と略すことがある。
低温相溶性
　母液晶と化合物とを、化合物が、２０重量％、１５重量％、１０重量％、５重量％、３重量％、および１重量％の量となるように混合した試料を調製し、試料をガラス瓶に入れる。このガラス瓶を、－１０℃または－２０℃のフリーザー中に一定期間保管したあと、結晶またはスメクチック相が析出しているかどうか観察をした。
粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
　Ｅ型回転粘度計を用いて測定した。
回転粘度（γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
　測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍのＶＡ素子に試料（液晶性組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物）を入れた。この素子に３０ボルトから５０ボルトの範囲で１ボルト毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文、４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。なお、この計算に必要な誘電率異方性は、下記誘電率異方性で測定した値を用いた。
　光学異方性（屈折率異方性；２５℃で測定；Δｎ）
　測定は、２５℃の温度下で、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料（液晶性組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物）を主プリズムに滴下した。屈折率（ｎ∥）は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率（ｎ⊥）は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性（Δｎ）の値は、Δｎ＝ｎ∥－ｎ⊥の式から計算した。
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）
　誘電率異方性は以下の方法によって測定した。
　よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン（０．１６ｍＬ）のエタノール（２０ｍＬ）溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、１５０℃で１時間加熱した。２枚のガラス基板から、間隔（セルギャップ）が２０μｍであるＶＡ素子を組み立てた。
　同様の方法で、ガラス基板にポリイミドの配向膜を調製した。得られたガラス基板の配向膜にラビング処理をした後、２枚のガラス基板の間隔が９μｍであり、ツイスト角が８０度であるＴＮ素子を組み立てた。
　得られたＶＡ素子に試料（液晶性組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物）を入れ、０．５Ｖ（１ｋＨｚ、サイン波）を印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε∥）を測定した。
　また、得られたＴＮ素子に試料（液晶性組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物）を入れ、０．５Ｖ（１ｋＨｚ、サイン波）を印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。
　誘電率異方性の値は、Δε＝ε∥－ε⊥の式から計算した。
電圧保持率（ＶＨＲ；２５℃で測定；％）
　測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は６μｍである。この素子は試料（液晶性組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物）を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を、高速電圧計で１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率（％）で表現したものである。
弾性定数（Ｋ11、Ｋ33；２５℃で測定）
　測定には株式会社東陽テクニカ製のＥＣ－１型弾性定数測定器を用いた。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍである垂直配向セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトから０ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量（Ｃ）と印加電圧（Ｖ）の値を『液晶デバイスハンドブック』（日刊工業新聞社）、７５頁にある式（２．９８）、式（２．１０１）を用いてフィッティングし、式（２．１００）から弾性定数の値を得た。
　４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－１，１’－ビフェニル（Ｎｏ．６７８）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000036
第１工程
　窒素雰囲気下、反応器へ４－ヨード安息香酸エチル（１）　２５．０ｇ、４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニルボロン酸（２）　２０．１ｇ、炭酸カリウム　２５．０ｇ、Ｐｄ／Ｃ　０．２５ｇ、トルエン　１００ｍｌ、エタノール　１００ｍｌおよび水　１００ｍｌを加え、２時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水　５００ｍｌおよびトルエン　５００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させた。有機層への抽出を行った。得られた有機層を、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、得られた残渣を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）により精製した。さらにエタノールからの再結晶により精製し、乾燥させ、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－ビフェニルカルボン酸エチル（３）　１８．８ｇを得た。化合物（１）からの収率は６７．９％であった。
第２工程
　水素化リチウムアルミニウム １．４ｇをＴＨＦ １００ｍｌに懸濁した。この懸濁液に化合物（３） １８．８ｇを、－２０℃から－１０℃の温度範囲で滴下し、さらにこの温度範囲で２時間攪拌した。ＧＣ分析により反応終了を確認後、氷冷下、反応混合物に、順次、酢酸エチル、飽和アンモニア水溶液を加えていき、析出物をセライト濾過により除去した。濾液を酢酸エチルにより抽出した。得られた有機層を、水、飽和食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。さらにヘプタンからの再結晶により精製し、乾燥させ、減圧下濃縮をして、（４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－ビフェニル）メタノール（４） １２．０ｇを得た。化合物（３）からの収率は７４．０％であった。
第３工程
　窒素雰囲気下、反応器へ化合物（４）　１２．０ｇ、トルエン　５０ｍｌおよびピリジン　０．１２ｍｌを加え、４５℃で１時間攪拌した。その後、塩化チオニル　３．６ｍｌを４５℃から５５℃の温度範囲で加え、２時間加熱還流させた。反応液を２５　℃まで冷却後、水 　２００ｍｌおよびトルエン　２００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、静置して有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層をて、飽和重曹水で２回、水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下で濃縮し、得られた残渣を、トルエンとヘプタンとの混合溶媒（体積比 トルエン：ヘプタン＝１：１）を展開溶媒とし、シリカゲルを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；体積比 トルエン：ヘプタン＝１：１）で精製した。さらにソルミックスＡ－１１からの再結晶により精製し、４’－クロロメチル－４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－ビフェニル（５）　９．４ｇを得た。化合物（４）からの収率は７３．２％であった。
　第４工程
　窒素雰囲気下、ＤＭＦ １００ｍｌに４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノール（６） １．５ｇ、およびリン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４） ７．５ｇを加え、７０℃で攪拌した。そこへ化合物（５） ２．０ｇを加え、７０℃で、７時間攪拌した。得られた反応混合物を３０℃まで冷却し、ろ過によって固形物と分離した後、トルエン １００ｍｌ、および水 １００ｍｌを加え混合した。その後、静置して有機層と水層の２層に分離させた。有機層への抽出を行った。得られた有機層を、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；体積比 ヘプタン：トルエン＝１：２）で精製した。さらにソルミックスＡ－１１とヘプタンの混合溶媒（体積比 ソルミックスＡ－１１：ヘプタン＝１：２）からの再結晶により精製し、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－１，１’－ビフェニル（Ｎｏ．６７８）２．２ｇを得た。化合物（５）からの収率は７４．０％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．６７８）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ　１２３．７　（Ｎ　１１３．４）　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－１，１’－ビフェニルであることが同定できた。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．４９（ｄｄ，４Ｈ），７．０９（ｔｄ，１Ｈ），６．８０（ｔｄ，１Ｈ），６．６７（ｔｄ，１Ｈ），６．６２（ｔｄ，１Ｈ），５．１２（ｓ，２Ｈ），４．１６（ｑ，２Ｈ），４．０５（ｑ，２Ｈ），１．４７（ｔ，３Ｈ），１．４１（ｔ，３Ｈ）．
　４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニルエチル）－１，１’－ビフェニル（Ｎｏ．３７８）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000037
第１工程
　窒素雰囲気下、反応器へ４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニルボロン酸（７）　１４．４ｇ、４－ブロモヨードベンゼン（８）　２０．０ｇ、炭酸カリウム　２９．３ｇ、Ｐｄ（Ｐｈ３Ｐ）２Ｃｌ２　１．４９ｇ、トルエン１００ｍｌ、ソルミックスＡ－１１　１００ｍｌおよび水　１００ｍｌを加え、２時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水　５００ｍｌおよびトルエン　５００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し、得られた残渣を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）で精製した。さらに再結晶（ソルミックスＡ－１１）により精製し、４－エトキシ－４’－ブロモ－２，３－ジフルオロ－１，１'－ビフェニル（９）　２０．８ｇを得た。化合物（８）からの収率は９４．０％であった。
第２工程
　窒素雰囲気下の反応器へ、乾燥させたマグネシウム　０．８３ｇとＴＨＦ　２０ｍｌとを加えて、５０℃まで加熱した。そこへ、ＴＨＦ ５０ｍｌに溶解した４－エトキシ－４’－ブロモ－２，３－ジフルオロ－１，１'－ビフェニル（９）　１０．０ｇを、４０℃から６０℃の温度範囲でゆっくり滴下し、さらに６０分攪拌した。その後、ＴＨＦ　２０ｍｌに溶解したＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド　３ｍｌを、５０℃から６０℃の温度範囲でゆっくり滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を３０℃まで冷却した後、１Ｎ　ＨＣｌ水溶液　１００ｍｌと酢酸エチル ５０ｍｌとが入った容器中に添加して混合した後、有機層と水層に分離させ抽出を行った。得られた有機層を、水、飽和重曹水、および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）で精製させ、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４'－ビフェニルカルボキシアルデヒド（１０）　８．３ｇを得た。化合物（９）からの収率は９９．２％であった。
　第３工程
　窒素雰囲気下、乾燥させた４－エトキシ－２，３－ジフルオロベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド（１１）  ９．４ｇとＴＨＦ ２００ｍｌを混合し、－３０℃まで冷却した。その後、カリウムｔ－ブトキシド（ｔ－ＢｕＯＫ） ２．１ｇを－３０℃～－２０℃の温度範囲で投入した。－２０℃で３０分攪拌した後、ＴＨＦ ５０ｍｌに溶解した化合物（１０） ８．３ｇを－３０～－２０℃の温度範囲で滴下した。－１０℃で３０分攪拌した後、反応液を水 １００ｍｌとトルエン １００ｍｌの混合液へ注ぎ込み、混合した後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）による分取操作で精製した。得られた溶離液を減圧下、濃縮し、トルエン　５０ｍｌ、ソルミックスＡ－１１　５０ｍｌとの混合溶媒に溶解させた。さらにＰｄ／Ｃを０．５ｇ加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Ｐｄ／Ｃを除去して、さらに溶媒を留去して、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；体積比 ヘプタン:トルエン＝３:７）で精製し、さらに再結晶（体積比 ソルミックスＡ－１１：ヘプタン＝１：２）により精製し、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－１，１’－ビフェニル（Ｎｏ．３７８）　５．９ｇを得た。化合物（１０）からの収率は４４．６％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．３７８）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ　９９．０　Ｎ　１１２．１　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－１，１’－ビフェニル（Ｎｏ．３７８）であることが同定できた。　
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．４２（ｄ，２Ｈ），７．２４（ｄ，２Ｈ），７．０８（ｔｄ，１Ｈ），６．７７（ｑｄ，２Ｈ），６．６２（ｔｄ，１Ｈ），４．１５（ｑ，２Ｈ），４．０８（ｑ，２Ｈ），２．９２（ｓ，４Ｈ），１．４８（ｔ，３Ｈ），１．４４（ｔ，３Ｈ）．
　２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－エトキシフェニルエテニル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．２２８）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000038
第１工程
　窒素雰囲気下の反応器へ、乾燥させたマグネシウム ６．１ｇとＴＨＦ ２０ｍｌとを加えて、４０℃まで加熱した。そこへ、ＴＨＦ ３００ｍｌに溶解した１－ブロモ－４－エトキシ－２，３－ジフルオロベンゼン（１２） ５９．２ｇを、４０℃から６０℃の温度範囲でゆっくり滴下し、さらに６０分攪拌した。その後、ＴＨＦ １５０ｍｌに溶解した１，４－ジオキサスピロ［４．５］デカン－８－オン（１３）３０．０ｇを、５０℃から６０℃の温度範囲でゆっくり滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を３０℃まで冷却した後、０℃に冷却した３％ 塩化アンモニウム水溶液 ９００ｍｌとトルエン ５００ｍｌとが入った容器中に添加して混合した後、有機層と水層とに分離させ抽出を行った。得られた有機層を、水、飽和重曹水、および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、８－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－１，４－ジオキサスピロ［４．５］デカ－８－オール（１４） ８６．２ｇを得た。得られた化合物（１４）は黄色油状物であった。
第２工程
　化合物（１４）　８６．２ｇ、ｐ－トルエンスルホン酸　２．４ｇ、およびトルエン ２５０ｍｌを混合し、この混合物を、留出する水を抜きながら２時間加熱還流させた。反応混合物を３０℃まで冷却した後、得られた液に水　５００ｍｌとトルエン ９００ｍｌとを加え混合した後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、飽和重曹水、および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）で精製した。それを、トルエン　１５０ｍｌ、ソルミックスＡ－１１　１５０ｍｌとの混合溶媒に溶解させ、さらにＰｄ／Ｃを３．０ｇ加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Ｐｄ／Ｃを除去して、さらに溶媒を留去して、得られた残渣を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン）で精製し、さらに再結晶（ソルミックスＡ－１１）により精製し、８－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－１，４－ジオキサスピロ［４．５］デカン（１５）　５９．７ｇを得た。得られた化合物（１５）は黄色油状物であった。
第３工程
　化合物（１５） ５９．７ｇ、８７％ギ酸 ２０ｍｌ、およびトルエン ２００ｍｌを混合し、この混合物を、２時間加熱還流させた。反応混合物を３０℃まで冷却した後、得られた液に水 ５００ｍｌとトルエン １０００ｍｌとを加え混合した後、有機層と水層の２層に分離させた。有機層への抽出を行った。得られた有機層を、水、飽和重曹水、および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、得られた残渣を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）による分取操作で精製し、さらに再結晶（ヘプタン）により精製し、１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－シクロヘキサン－４－オン（１６）２７．５ｇを得た。化合物（１３）からの収率は５６．４％であった。
第４工程
　窒素雰囲気下、乾燥させたメトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリド ２６．３ｇとＴＨＦ １００ｍｌを混合し、－３０℃まで冷却した。その後、カリウムｔ－ブトキシド（ｔ－ＢｕＯＫ） ８．６ｇを－３０℃～－２０℃の温度範囲で、２回に分けて投入した。－２０℃で３０分攪拌した後、ＴＨＦ １００ｍｌに溶解した化合物（１６） １５．０ｇを－３０～－２０℃の温度範囲で滴下した。－１０℃で３０分攪拌した後、反応液を水 ２００ｍｌとトルエン ２００ｍｌの混合液へ注ぎ込み、混合した後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し得られた残渣を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）で精製した。得られた溶離液を減圧下、濃縮し、１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－４－メトキシメチレンシクロヘキサン（１７）２１．８ｇを得た。得られた化合物（１７）は無色油状物であった。
第５工程
　化合物（１７） １６．６ｇ、８７％ギ酸 ６．２ｇ、およびトルエン １００ｍｌを混合し、この混合物を、２時間加熱還流させた。反応混合物を３０℃まで冷却した後、得られた液に水 １００ｍｌとトルエン ２００ｍｌとを加え混合した後、有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、水、飽和重曹水、および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、淡黄色固体 １９．０ｇを得た。この残渣をトルエン５０ｍｌに溶解し、７℃に冷却した９５％水酸化ナトリウム ０．５ｇとメタノール ２００ｍｌの混合液へ添加し、１０℃で２時間攪拌した。その後、２Ｎ 水酸化ナトリウム水溶液 ２０ｍｌを添加し、５℃で２時間攪拌した。得られた反応液を水 ５００ｍｌとトルエン ５００ｍｌの混合液へ注ぎ込み、混合した後、静置して有機層と水層の２層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）で精製し、１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－シクロヘキサンカルボアルデヒド（１８）１１．９ｇを得た。化合物（１６）からの収率は７５．２％であった。
第６工程
　窒素雰囲気下、乾燥させた４－エトキシ－２，３－ジフルオロベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド（１１） ２４．９ｇとＴＨＦ １００ｍｌを混合し、－１０℃まで冷却した。その後、カリウムｔ－ブトキシド（ｔ－ＢｕＯＫ） ５．４ｇを－１０℃～－５℃の温度範囲で、２回に分けて投入した。－１０℃で６０分攪拌した後、ＴＨＦ ３０ｍｌに溶解した化合物（１８） １０．０ｇを－１０～－５℃の温度範囲で滴下した。０℃で３０分攪拌した後、反応液を水 １００ｍｌとトルエン ５０ｍｌの混合液へ注ぎ込み、混合した後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し得られた残渣を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）による分取操作で精製し、溶離液を減圧下、濃縮した。得られた淡黄色結晶にソルミックス Ａ－１１ ２０ｍｌを添加し、攪拌している中、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム二水和物 ２．６ｇを添加し、続いて６Ｎ－塩酸 ２．２ｍｌを添加し、５時間加熱還流させた。反応混合物を３０℃まで冷却した後、得られた液に水 １００ｍｌとトルエン １００ｍｌとを加え混合した後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、水、０．５Ｎ－水酸化ナトリウム水溶液、飽和重曹水、および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；体積比 ヘプタン：トルエン＝２：３）で精製し、溶離液を減圧下、濃縮した。得られた残渣を再結晶（体積比 ヘプタン：ソルミックス＝３：２）により精製し、２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－エトキシフェニルエテニル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．２２８）１０．６ｇを得た。化合物（１８）からの収率は６７．５％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．２２８）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ　１１０．１　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－エトキシフェニルエテニル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．２２８）であることが同定できた。なお、測定溶媒はである。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．０７（ｔｄ，１Ｈ），６．８５（ｔｄ，１Ｈ），６．６８（ｔｄ，２Ｈ），６．４３（ｄ，１Ｈ），６．１７（ｄｄ，１Ｈ），４．１０（ｑ，４Ｈ），２．７９（ｔｔ，１Ｈ），２．２０（ｍ，１Ｈ），１．９４（ｔｄ，４Ｈ），１．５９－１．４３（ｍ，１０Ｈ）．
　２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－エトキシフェニルエチル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．５２８）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000039
第１工程
　トルエン　１５０ｍｌ、ソルミックスＡ－１１　１５０ｍｌとの混合溶媒に化合物（Ｎｏ．２２８）　１５．６ｇを溶解させ、さらにＰｄ／Ｃを１．０ｇ加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Ｐｄ／Ｃを除去して、さらに溶媒を留去して、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン／トルエン＝２／３（体積比））で精製し、さらに得られた残渣を再結晶（体積比 ヘプタン：ソルミックス＝３：２）により精製し、２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－エトキシフェニルエチル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．５２８）　８．８ｇを得た。化合物（Ｎｏ．２２８）からの収率は５６．８％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．５２８）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ　１１４．３　（Ｎ　１０９．６）　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－エトキシフェニルエチル）シクロヘキシル］ベンゼンであることが同定できた。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；６．８１（ｍ，２Ｈ），６．６５（ｍ，２Ｈ），４．１０（ｑ，２Ｈ），４．０８（ｑ，２Ｈ），２．７５（ｔｔ，２Ｈ），２．６３（ｔ，２Ｈ），１．９１（ｄ，２Ｈ），１．８６（ｄ，２Ｈ），１．５７－１．３８（ｍ，９Ｈ），１．３８－１．２６（ｍ，１Ｈ），１．１９－１．０７（ｍ，２Ｈ）．
　２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－エトキシフェノキシメチル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．８２８）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000040
第１工程
　水素化リチウムアルミニウム ４．２ｇをＴＨＦ ３００ｍｌに懸濁した。この懸濁液に１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－シクロヘキサンカルボアルデヒド（１８） ５０．０ｇを、－２０℃から－１０℃の温度範囲で滴下し、さらにこの温度範囲で２時間攪拌した。ＧＣ分析により反応終了を確認後、氷冷下、反応混合物に、順次、酢酸エチル、飽和アンモニア水溶液を加えていき、析出物をセライト濾過により除去した。濾液を酢酸エチルにより抽出した。得られた有機層を、水、飽和食塩水で順次洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。さらに再結晶（ヘプタン）により精製し、減圧下濃縮をして、４－ヒドロキシメチル－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロ）シクロヘキサン（１９） ４７．６ｇを得た。化合物（１８）からの収率は９４．５％であった。
第２工程
　窒素雰囲気下、反応器へ化合物（１９）　４７．６ｇ、トルエン　３００ｍｌおよびピリジン　０．５ｍｌを加え、４５℃で１時間攪拌した。その後、塩化チオニル　１４．０ｍｌを４５℃から５５℃の温度範囲で加え、２時間加熱還流させた。反応液を２５℃まで冷却後、水 ３００ｍｌおよびトルエン　３００ｍｌへ注ぎ込み、混合した。その後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、飽和重曹水で２回、水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下で濃縮し、得られた残渣を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン／トルエン＝１／１（体積比））で精製した。さらに再結晶（ソルミックスＡ－１１）により精製し、４－クロロメチル－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－シクロヘキサン（２０）　４７．６ｇを得た。化合物（１９）からの収率は９３．６％であった。
第３工程
　窒素雰囲気下、ＤＭＦ １００ｍｌに４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノール（６） ２．２ｇ、およびリン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４） １１．０ｇを加え、７０℃で攪拌した。そこへ化合物（２０） ３．０ｇを加え、７０℃で、７時間攪拌した。得られた反応混合物を３０℃まで冷却し、ろ過によって固形物と分離した後、トルエン １００ｍｌ、および水 １００ｍｌを加え混合した。その後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン／トルエン＝１／２（体積比））で精製した。さらに再結晶（体積比 ソルミックスＡ－１１：ヘプタン＝１：２）により精製し、１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－４－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－シクロヘキサン（Ｎｏ．８２８）２．２ｇを得た。化合物（２０）からの収率は７４．０％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．８２８）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ　９７．０　Ｎ　１０２．５　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－エトキシフェノキシメチル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．８２８）であることが同定できた。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；６．８４（ｔｄ，１Ｈ），６．６７（ｔｄ，１Ｈ），６．６３（ｄ，２Ｈ），４．０９（ｑ，２Ｈ），４．０６（ｑ，２Ｈ），３．８３（ｄ，２Ｈ），２．８０（ｔｔ，１Ｈ），２．０６－２．００（ｍ，２Ｈ），１．９７－１．８３（ｍ，３Ｈ），１．５１（ｑｄ，２Ｈ），１．４２（ｑ，６Ｈ），１．２５（ｑｄ，２Ｈ）．
　４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－１，１’－ビフェニル（Ｎｏ．６８１）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000041
第１工程
　窒素雰囲気下、水 ３００ｍｌに２，３－ジフルオロフェノール（２１） １００．０ｇ、および水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ） ３６．９ｇを加え、７０℃で攪拌した。そこへ１－ブロモブタン １５８．０ｇを加え、７０℃で、２時間攪拌した。得られた反応混合物を３０℃まで冷却し、ヘプタン １００ｍｌ、および水 １００ｍｌを加え混合した。その後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下分別蒸留を行い、４－ブトキシ－２，３－ジフルオロベンゼン（２２）１１４．４ｇを得た。得られた化合物（２２）は無色液体、沸点は１０９～１１０℃／２０ｍｍＨｇであり、化合物（２１）からの収率は８０．０％であった。
第２工程
　窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（２２）　８４．６ｇとＴＨＦ　５００ｍｌとを加えて、－７４　℃まで冷却した。そこへ、１．６５Ｍ　ｎ－ブチルリチウム，ｎ－ヘキサン溶液　３０３．０ｍｌを－７４℃から－７０℃の温度範囲で滴下し、さらに２時間攪拌した。続いて、ホウ酸トリメチル　５６．７ｇのＴＨＦ　２００ｍｌ溶液に－７４℃から－６５℃の温度範囲で滴下し、２５　℃に戻しつつ、さらに８時間攪拌した。その後、反応混合物を１Ｎ塩酸　１００ｍｌ氷水　５００ｍｌとが入った容器中に注ぎ込み、混合した。酢酸エチル　３００ｍｌを加えて、有機層と水層とに分離させ抽出を行った。得られた有機層を、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェニルボロン酸（２３）　６．４ｇを得た。化合物（２２）からの収率は６９．２％であった。
第３工程
　窒素雰囲気下の反応器へ、化合物（２３）　４０．０ｇと酢酸　１００ｍｌとを加えて、室温下、３１％過酸化水素水　４０．４ｍｌを２５℃から３０℃の温度範囲で滴下し、さらに２時間攪拌した。その後、反応混合物を亜硫酸水素ナトリウム水溶液１００ｍｌ、酢酸エチル３００ｍｌが入った容器中に注ぎ込み、混合した。その後、有機層と水層とに分離させ抽出を行った。得られた有機層を、水、食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェノール（２４）　３１．７ｇを得た。化合物（２３）からの収率は９０．２％であった。
第４工程
　窒素雰囲気下、ＤＭＦ １００ｍｌに４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェノール（２４） ３．６ｇ、およびリン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４） １１．３ｇを加え、７０℃で攪拌した。そこへ化合物（５） ３．０ｇを加え、７０℃で、７時間攪拌した。得られた反応混合物を３０℃まで冷却し、ろ過によって固形物と分離した後、トルエン １００ｍｌ、および水 １００ｍｌを加え混合した。その後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィーシリカゲル；ヘプタン／トルエン＝１／２（体積比））で精製した。さらに再結晶（体積比 ソルミックスＡ－１１：ヘプタン＝１：２）により精製し、１－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロ）－４－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－シクロヘキサン（Ｎｏ．６８１）３．６２ｇを得た。化合物（５）からの収率は７６．１％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．６８１）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ 　１１５．７　（Ｎ　１０６．７）　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－１，１’－ビフェニルであることが同定できた。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．５１（ｄ，２Ｈ），７．４８（ｄ，２Ｈ），７．０８（ｔｄ，１Ｈ），６．７９（ｔｄ，１Ｈ），６．６６（ｔｄ，１Ｈ），６．６２（ｔｄ，１Ｈ），４．１６（ｑ，２Ｈ），３．９８（ｔ，２Ｈ），１．７７（ｔｔ，２Ｈ），１．５３－１．４３（ｍ，５Ｈ），０．９７（ｔ，３Ｈ）．
　２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－ブトキシフェノキシメチル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．８３１）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000042
第１工程
　窒素雰囲気下、ＤＭＦ １００ｍｌに４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェノール（２４） ４．６ｇ、およびリン酸三カリウム（Ｋ３ＰＯ４） １４．０ｇを加え、７０℃で攪拌した。そこへ化合物（２０） ３．０ｇを加え、７０℃で、７時間攪拌した。得られた反応混合物を３０℃まで冷却し、ろ過によって固形物と分離した後、トルエン １００ｍｌ、および水 １００ｍｌを加え混合した。その後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；ヘプタン／トルエン＝１／２（体積比））で精製した。さらに再結晶（体積比 ソルミックスＡ－１１：ヘプタン＝１：２）により精製し、２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－ブトキシフェノキシメチル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．８３１）４．０２ｇを得た。化合物（２０）からの収率は８５．１％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．８３１）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ 　７２．４　Ｎ　９２．８　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－ブトキシフェノキシメチル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．８３１）であることが同定できた。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；６．８４（ｔｄ，１Ｈ），６．６７（ｔｄ，１Ｈ），６．６２（ｄ，２Ｈ），４．０９（ｑ，２Ｈ），３．９９（ｔ，２Ｈ），３．８２（ｄ，２Ｈ），２．８０（ｔｔ，１Ｈ），２．０３（ｄｄ，２Ｈ），１．９６－１．８２（ｍ，３Ｈ），１．７７（ｑｕｉｎ，２Ｈ），１．５７－１．４５（ｍ，４Ｈ），１．４３（ｔ，３Ｈ），１．２５（ｑｄ，２Ｈ），０．９７（ｔ，３Ｈ）．
４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（２－フルオロフェニルエチル）－１，１’－ビフェニル（Ｎｏ．４９７）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000043
第１工程
　窒素雰囲気下、化合物（５） ２０．０ｇ、トリフェニルホスフィン ３７．１ｇ、およびトルエン ２００ｍｌを混合し、この混合物を、２時間加熱還流させた。反応混合物をろ過し、トルエンで３回し未反応の原料を洗い流した後、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－１，１’－ビフェニルメチルトリフェニルホスホニウムクロリド（２５）３８．５ｇを得た。化合物（５）からの収率は９９．９％であった。
第２工程
　窒素雰囲気下、乾燥させた化合物（２５） ２６．３ｇとＴＨＦ ２００ｍｌを混合し、－３０℃まで冷却した。その後、カリウムｔ－ブトキシド（ｔ－ＢｕＯＫ） ５．４ｇを－３０℃～－２０℃の温度範囲で、２回に分けて投入した。－２０℃で３０分攪拌した後、ＴＨＦ １００ｍｌに溶解した３－フルオロベンズアルデヒド（２６） ５．０ｇを－３０～－２０℃の温度範囲で滴下した。－１０℃で３０分攪拌した後、反応液を水 ２００ｍｌとトルエン ２００ｍｌの混合液へ注ぎ込み、混合した後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下、濃縮し得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）で精製した。得られた溶離液を減圧下、濃縮し、さらに再結晶（体積比 ソルミックスＡ－１１：ヘプタン＝２：１）により精製し、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－１，１’－ビフェニルエチル－３－フルオロベンゼン（Ｎｏ．４９７）１３．０ｇを得た。化合物（２６）からの収率は９０．５％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．４９７）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ１ 　５９．０　Ｃ２　６１．２　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－１，１’－ビフェニルエチル－３－フルオロベンゼン（Ｎｏ．４９７）であることが同定できた。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．４３（ｄｄ，２Ｈ），７．２４（ｍ，３Ｈ），７．０９（ｔｄ，１Ｈ），７．００（ｄ，１Ｈ），６．９０（ｍ，２Ｈ），６．７９（ｔｄ，１Ｈ），４．１５（ｑ，２Ｈ），２．９５（ｓ，４Ｈ），１．４８（ｔ，３Ｈ）．
１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－４－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）シクロヘキセン（Ｎｏ．７７）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000044
第１工程
　窒素雰囲気下の反応器へ、１－エトキシ－２，３－ジフルオロベンゼン（２７）　７．０ｇとＴＨＦ　２００ｍｌとを加えて、－７４　℃まで冷却した。そこへ、１．５７Ｍ　ｎ－ブチルリチウム，ｎ－ヘキサン溶液　３１．０ｍｌを－７４℃から－７０℃の温度範囲で滴下し、さらに２時間攪拌した。その後、ＴＨＦ５０ｍｌに溶解した１－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－シクロヘキサン－４－オン（２８）１２．５ｇを、５０℃から６０℃の温度範囲でゆっくり滴下し、さらに６０分攪拌した。得られた反応混合物を３０℃まで冷却した後、０℃に冷却した３％ 塩化アンモニウム水溶液 ４００ｍｌとトルエン ２００ｍｌとが入った容器中に添加して混合した後、有機層と水層とに分離させ抽出を行った。得られた有機層を、水、飽和重曹水、および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧下、溶媒を留去し、１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－４－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）シクロヘキサン－１－オール（２９） １９．０ｇを得た。得られた化合物（２９）は黄色油状物であった。
第２工程
　化合物（２９）　１９．０ｇ、ｐ－トルエンスルホン酸　０．５７ｇ、およびトルエン ２００ｍｌを混合し、この混合物を、留出する水を抜きながら２時間加熱還流させた。反応混合物を３０℃まで冷却した後、得られた液に水　２００ｍｌとトルエン ２００ｍｌとを加え混合した後、有機層と水層に分離させて、有機層への抽出を行った。得られた有機層を、飽和重曹水、および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液を、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル；トルエン）で精製した。さらに再結晶（体積比 ソルミックスＡ－１１：酢酸エチル＝２：１）により精製し、１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－４－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）シクロヘキセン（Ｎｏ．７７） １０．３ｇを得た。化合物（２７）からの収率は５５．０％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．７７）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ１　６１．８　Ｃ２　６７．５　Ｎ　１０５．８　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－４－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）シクロヘキセン（Ｎｏ．７７）であることが同定できた。　
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；６．９０（ｄｄ，２Ｈ），６．６９（ｄｄ，２Ｈ），５．９９（ｍ，１Ｈ），４．１２（ｑ，２Ｈ），４．０３（ｔ，２Ｈ），３．１８（ｍ，１Ｈ），２．６３－２．３８（ｍ，３Ｈ），２．３５－２．２５（ｍ，１Ｈ），２．０４－１．９８（ｍ，１Ｈ），１．９８－１．８８（ｍ，１Ｈ），１．８０（ｑｕｉｎ，２Ｈ），１．５４－１．４３（ｍ，５Ｈ），０．９８（ｔ，３Ｈ）．
１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－４－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）シクロヘキサン（Ｎｏ．７８）の合成
第１工程
　トルエン　１５０ｍｌ、ソルミックスＡ－１１　１５０ｍｌとの混合溶媒に化合物（Ｎｏ．７７）　９．０ｇを溶解させ、さらにラネーニッケルを０．９０ｇ加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、ラネーニッケルを除去して、さらに溶媒を留去して、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル；体積比 ヘプタン：トルエン＝１：２）で精製し、さらに得られた残渣を再結晶（体積比 酢酸エチル：ソルミックス＝１：２）により精製し、１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－４－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）シクロヘキサン（Ｎｏ．７８）６．２ｇを得た。化合物（Ｎｏ．７７）からの収率は６８．３％であった。
　得られた化合物（Ｎｏ．７８）の転移温度は以下の通りである。
転移温度 ：Ｃ　８５．６　Ｎ　１２４．２　Ｉ
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、１－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）－４－（４－ブトキシ－２，３－ジフルオロフェニル）シクロヘキサン（Ｎｏ．７８）であることが同定できた。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；６．８９（ｄｄ，２Ｈ），６．７０（ｄｄ，２Ｈ），４．１０（ｑ，２Ｈ），４．０３（ｔ，２Ｈ），２．８８（ｍ，２Ｈ），１．９７（ｄ，４Ｈ），１．８０（ｑｕｉｎ，２Ｈ），１．７０－１．５９（ｍ，４Ｈ），１．５５－１．４８（ｍ，２Ｈ），１．４５（ｔ，３Ｈ），０．９８（ｔ，３Ｈ）．
　実施例１～１０に記載された合成方法と同様の方法により以下に示す、化合物（Ｎｏ．１）～（Ｎｏ．１４１０）を合成することができる。付記したデータは前記した手法に従い、測定した値である。転移温度は化合物自体の測定値であり、上限温度（ＴNI）、誘電率異方性（Δε）、および光学異方性（Δｎ）は、化合物を母液晶（ｉ）に混合した試料の測定値を、上記外挿法に従って換算した外挿値である。
なお、化合物Ｎｏ．２２８、６７８、６８１は母液晶９５重量％、化合物５重量％とからなる組成物を調製し、得られた液晶組成物の物性を測定し、測定値を外挿したもの、
化合物Ｎｏ．５２８は母液晶９０重量％、化合物１０重量％とからなる組成物を調製し、得られた組成物の物性を測定し、測定値を外挿したもの、
残りのデータを付記した化合物は母液晶８５重量％、化合物１５重量％とからなる組成物を調製し、得られた組成物の測定値からを外挿した物性値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000050
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Figure JPOXMLDOC01-appb-I000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000092
〔比較例１〕
　比較例として化合物Ｃ類似の化合物である、４－エトキシ－４’ ’－プロピル－２，３，３’ ’－トリフルオロ－１，１’－ターフェニル（Ｅ）を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000093
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、４－エトキシ－４’ ’－プロピル－２，３，３’ ’－トリフルオロ－１，１’－ターフェニル（Ｅ）であることが同定できた。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．６３（ｄ，２Ｈ），７．５８（ｄ，２Ｈ），７．３４（ｄｄ，１Ｈ），７．２８（ｄｄ，１Ｈ），７．２６（ｔ，１Ｈ），６．８２（ｔｄ，２Ｈ），４．１７（ｑ，２Ｈ），２．６６（ｔ，２Ｈ），１．６８（ｓｅｘ，２Ｈ），１．４９（ｔ，３Ｈ），０．９９（ｔ，３Ｈ）．
　化合物（Ｅ）の転移温度は以下の通りであった。
転移温度 ：Ｃ 　１３１．３　Ｎ　１３２．４　Ｉ
　前述した母液晶ｉとして記載された５つの化合物を混合し、ネマチック相を有する母液晶ｉを調製した。この母液晶ｉの物性は以下のとおりであった。
上限温度（ＴNI）＝７４．６℃；粘度（η20）＝１８．９ｍＰａ・ｓ；光学異方性（Δｎ）＝０．０８７；誘電率異方性（Δε）＝－１．３。
　この母液晶ｉ ９０重量％と、合成した４－エトキシ－４’ ’－プロピル－２，３，３’ ’－トリフルオロ－１，１’－ターフェニル（Ｅ）の１０重量％とからなる液晶組成物ｉｉを調製した。得られた液晶組成物 ｉｉの物性を測定し、測定値を外挿することで比較化合物（Ｅ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
誘電率異方性（Δε）＝－５．３８；
粘度（η）＝７７．８ｍＰａ・ｓ
　化合物（Ｎｏ．５２８）の物性
　母液晶ｉ ９０重量％と、実施例３で得られた２，３－ジフルオロ－４－エトキシ－［トランス－４－（２，３－ジフルオロ－４－エトキシフェニルエテニル）シクロヘキシル］ベンゼン（Ｎｏ．５２８）の１０重量％とからなる液晶組成物ｉｉｉを調製した。得られた液晶組成物ｉｉｉの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（Ｎｏ．５２８）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
誘電率異方性（Δε）＝－８．９７；
粘度（η）＝６９．８ｍＰａ・ｓ
　このことから化合物（Ｎｏ．５２８）は、融点が低く、誘電率異方性（Δε）を負に大きく、粘度が小さい化合物であることがわかった。
　また、比較化合物（Ｅ）と比較して、誘電率異方性（Δε）が負に大きく、融点が低く、粘度が小さい化合物であることがわかった。
〔比較例２〕
　比較例として、４－エトキシ－４’ ’－ペンチル－２，２’ ’，３，３’’－テトラフルオロ－１，１’－ターフェニル（Ｆ）を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000094
　1Ｈ－ＮＭＲ分析の化学シフトδ（ｐｐｍ）は以下の通りであり、得られた化合物が、４－エトキシ－４’ ’－ペンチル－２，２’ ’，３，３’’－テトラフルオロ－１，１’－ターフェニル（Ｆ）であることが同定できた。
　化学シフトδ（ｐｐｍ；ＣＤＣｌ3）；７．６０（ｄｄ，４Ｈ），７．１８－７．１２（ｍ，２Ｈ），７．０１（ｔｄ，１Ｈ），６．８２（ｔｄ，１Ｈ），４．１７（ｑ，２Ｈ），２．７０（ｔ，２Ｈ），１．６９－１．６１（ｍ，２Ｈ），１．５０（ｔ，３Ｈ），１．４２－１．２４（ｍ，８Ｈ），０．８９（ｔ，３Ｈ）．
　化合物（Ｆ）の転移温度は以下の通りであった。
転移温度 ：Ｃ 　１２４．３　Ｎ　１３２．４　Ｉ
　母液晶ｉ ９５重量％と、合成した４－エトキシ－４’ ’－ペンチル－２，２’ ’，３，３’’－テトラフルオロ－１，１’－ターフェニル（Ｆ）の５重量％とからなる液晶組成物ｉｖを調製した。得られた液晶組成物 ｉｖの物性を測定し、測定値を外挿することで比較化合物（Ｆ）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
光学異方性（Δｎ）＝０．１７９；
誘電率異方性（Δε）＝－５．１３；
　また、液晶組成物ｉｖの弾性定数Ｋ33は１４．７０ ｐＮであった。
　化合物（Ｎｏ．６７８）の物性
　母液晶ｉ ９５重量％と、実施例６で得られた４－エトキシ－２，３－ジフルオロ－４’－（４－エトキシ－２，３－ジフルオロフェノキシメチル）－１，１’－ビフェニル（Ｎｏ．６７８）の５重量％とからなる液晶組成物ｖを調製した。得られた液晶組成物ｖの物性を測定し、測定値を外挿することで化合物（Ｎｏ． ６７８）の物性の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
光学異方性（Δｎ）＝０．１８７；
誘電率異方性（Δε）＝－１０．９０；
　また、液晶組成物ｖの弾性定数Ｋ33は１４．９１ ｐＮであった。
　このことから化合物（Ｎｏ． ６７８）は、融点が低く、光学異方性（Δｎ）を大きく、誘電率異方性（Δε）を負に大きくすることができる化合物であることがわかった。
　また、比較化合物（Ｆ）と比較して、融点が低く、光学異方性（Δｎ）が大きく、誘電率異方性（Δε）が負に大きく、弾性定数Ｋ33が大きい化合物であることがわかった。
〔組成物の実施例〕
　以下、本発明で得られる液晶組成物を実施例により詳細に説明する。なお、実施例で用いる液晶性化合物は、下記表１の定義に基づいて記号により表す。なお、表１中、１，４－シクロへキシレンの立体配置はトランス配置である。各化合物の割合（百分率）は、特に断りのない限り、組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。各実施例の最後に得られた組成物の特性を示す。
　なお、各実施例で使用する液晶性化合物の部分に記載した番号は、上述した本発明の第一成分から第三成分に用いる液晶性化合物を示す式番号に対応をしており、式番号を記載せずに、単に「－」と記載をしている場合には、この化合物はこれら成分には対応をしていないその他の化合物であることを意味している。
　化合物の記号による表記方法を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000095
　特性の測定は以下の方法にしたがって行った。これらの多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ－２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。
（１）ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）
　偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。以下、ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略することがある。
（２）ネマチック相の下限温度（ＴＣ；℃）
　ネマチック相を有する試料を０℃、－１０℃、－２０℃、－３０℃、および－４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が－２０℃ではネマチック相のままであり、－３０℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、ＴＣを≦－２０℃と記載した。以下、ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
（３）光学異方性（Δｎ；２５℃で測定）
　波長が５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により測定した。まず、主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。そして、偏光の方向がラビングの方向と平行であるときの屈折率（ｎ∥）、および偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときの屈折率（ｎ⊥）を測定した。光学異方性の値（Δｎ）は、（Δｎ）＝（ｎ∥）－（ｎ⊥）の式から算出した。
（４）粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
　測定にはＥ型粘度計を用いた。
（５）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）
　よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン（０．１６ｍＬ）のエタノール（２０ｍＬ）溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、１５０℃で１時間加熱した。２枚のガラス基板から、間隔（セルギャップ）が２０μｍであるＶＡ素子を組み立てた。
　同様の方法で、ガラス基板にポリイミドの配向膜を調製した。得られたガラス基板の配向膜にラビング処理をした後、２枚のガラス基板の間隔が９μｍであり、ツイスト角が８０度であるＴＮ素子を組み立てた。
　得られたＶＡ素子に試料（液晶性組成物、または液晶化合物と母液晶との混合物）を入れ、０．５Ｖ（１ｋＨｚ、サイン波）を印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε∥）を測定した。
　また、得られたＴＮ素子に試料（液晶性組成物、または液晶化合物と母液晶との混合物）を入れ、０．５Ｖ（１ｋＨｚ、サイン波）を印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。
　誘電率異方性の値は、Δε＝ε∥－ε⊥の式から計算した。
　この値が負である組成物が、負の誘電率異方性を有する組成物である。
（６）電圧保持率（ＶＨＲ；２５℃と１００℃で測定；％）
　ポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が６μｍであるセルに試料を入れてＴＮ素子を作製した。２５℃において、このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。ＴＮ素子に印加した電圧の波形を陰極線オシロスコープで観測し、単位周期（１６．７ミリ秒）における電圧曲線と横軸との間の面積を求めた。ＴＮ素子を取り除いたあと印加した電圧の波形から同様にして面積を求めた。電圧保持率（％）の値は、（電圧保持率）＝（ＴＮ素子がある場合の面積値）／（ＴＮ素子がない場合の面積値）×１００の値から算出した。
　このようにして得られた電圧保持率を「ＶＨＲ－１」として示した。つぎに、このＴＮ素子を１００℃、２５０時間加熱した。このＴＮ素子を２５℃に戻したあと、上述した方法と同様の方法により電圧保持率を測定した。この加熱試験をした後に得た電圧保持率を「ＶＨＲ－２」として示した。なお、この加熱テストは促進試験であり、ＴＮ素子の長時間耐久試験に対応する試験として用いた。
〔比較例３〕
　根拠は、この組成物が特許文献３記載の化合物（Ｃ）およびその類似化合物を含有するからである。この組成物の成分および特性は下記のとおりである。
５－Ｂ（２Ｆ）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ８　　　　　　（Ｃ）　　　　　　５％
３－Ｂ（２Ｆ）ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ４　　　　　　（Ｃ）類似化合物　５％

５－ＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
３－ＨＢ－Ｏ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
３－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
３－ＨＨＢ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
５－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
３－ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　４％
４－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
５－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
ＮＩ＝８１．４℃；Δｎ＝０．１１１；η＝２６．８ｍＰａ・ｓ；Δε＝－２．８．
　実施例１４の組成物は、比較例３の組成物と比較して、負に大きな誘電率異方性（Δε）および低い粘度（η）を有している点で優れていることがわかった。
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）２ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　（ａ－１１）　５％
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）２ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　（ａ－１１）　５％

５－ＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
３－ＨＢ－Ｏ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
３－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
３－ＨＨＢ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
５－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
３－ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　４％
４－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
５－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
ＮＩ＝７９．５℃；ＴＣ≦－２０℃；Δｎ＝０．１０７；η＝２５．８ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．２．
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　（ａ－６）　　５％
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　（ａ－１１）　５％

３－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１４％
５－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
３－ＨＨＢ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
５－ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
３－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８％
５－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９％
ＮＩ＝８２．３℃；Δｎ＝０．０９９；η＝２５．４ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．３．
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＢＢ（３Ｆ）－Ｏ２　　　　　（ａ－９）　　４％
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＢＢ（２Ｆ）－Ｏ２　　　　　（ａ－１０）　４％
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　（ａ－１１）　３％

３－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
５－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
３－ＨＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
３－ＨＨＢ－Ｏ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
３－ＨＨＥＨ－５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
５－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
３－ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
２－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
５－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
ＮＩ＝８３．８℃；Δｎ＝０．１０３；η＝２５．６ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．２．
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＨＢ（３Ｆ）－Ｏ２　　　　　（ａ－４）　　７％
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　（ａ－６）　　５％

２－Ｈ２Ｈ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６％
３－ＨＢ－Ｏ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６％
３－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ－Ｏ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
２－ＢＢ（３Ｆ）Ｂ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６％
５－ＨＢＢ（３Ｆ）Ｂ－２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－ＨＨＥＢＨ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４％
３－ＨＨＥＢＨ－５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
３－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０％
３－ＨＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
５－ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
ＮＩ＝８２．２℃；ＴＣ≦－２０℃；Δｎ＝０．１１１；η＝２５．６ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．１．
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）ＶＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　（ａ－６）　　３％
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）ＶＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　（ａ－６）　　３％
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）ＶＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ４　　　（ａ－６）　　５％

３－ＨＨ－４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
５－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
３－ＨＨＢ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－ＨＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
２－ＢＢ（３Ｆ）Ｂ－５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
Ｖ－ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
Ｖ－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
２－ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
３－ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
ＮＩ＝８３．２℃；Δｎ＝０．１１３；η＝２５．６ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．１．
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）２ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　（ａ－６）　　４％
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　（ａ－６）　　８％

２－Ｈ２Ｈ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－ＨＢ－Ｏ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
３－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
３－ＨＨＢ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
３－ＨＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
３－ＨＢＢ－２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
２－ＢＢＢ（２Ｆ）－５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－ＨＨＥＢＨ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１４％
５－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１４％
３－ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
２－ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
３－ＨＢＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
ＮＩ＝８１．９℃；Δｎ＝０．１１０；η＝２５．７ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．１．
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＨＢ（３Ｆ）－Ｏ２　　　　　（ａ－４）　　７％
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＨＢ（２Ｆ）－Ｏ２　　　　　（ａ－５）　　７％

３－ＨＢ－Ｏ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１１％
５－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０％
３－ＨＨＢ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
３－ＨＢＢＨ－５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
１Ｏ１－ＨＢＢＨ－４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
５－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
５－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
ＮＩ＝８１．９℃；ＴＣ≦－２０℃；Δｎ＝０．１０１；η＝２５．８ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．３．
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）１ＯＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　（ａ－１）　　７％
４Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　（ａ－１）　　７％

３－ＨＨ－５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－ＨＢ－Ｏ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１７％
３－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
５－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６％
３－ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　９％
５－ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　９％
ＮＩ＝８１．８℃；Δｎ＝０．０９１；η＝２５．６ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．１．
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）２ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　（ａ－６）　　５％
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）２ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　（ａ－１１）　５％

３－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
５－ＨＢ－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
３－ＨＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＥＢＨ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－ＨＨＥＢＨ－５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３％
３－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
５－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５％
３－ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６％
５－ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　６％
ＮＩ＝８２．０℃；ＴＣ≦－２０℃；Δｎ＝０．１０６；η＝２５．４ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．４．
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　（ａ－６）　　５％
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）２ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　（ａ－１１）　５％
２Ｏ－Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｏ１ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　（ａ－１１）　３％

５－ＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＢ－Ｏ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３％
３－ＨＨＢ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７％
２－ＢＢ（３Ｆ）Ｂ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５％
３－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
５－Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０％
３－ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）－Ｏ２　　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
ＮＩ＝８３．１℃；Δｎ＝０．１０７；η＝２５．５ｍＰａ・ｓ；Δε＝－３．３．
　上記組成物１００部に光学活性化合物（Ｏｐ－５）を０．２５部添加したときのピッチは６１．２μｍであった。
　熱、光などに対する安定性を有し、広い温度範囲でネマチック相となり、粘度が小さく、大きな光学異方性、および適切な弾性定数Ｋ33を有し、さらに、適切な負の誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する新規な化合物であり、組成物として液晶表示素子に使用した場合には、応答時間が短く、消費電力および駆動電圧が小さく、大きなコントラストを有し、広い温度範囲で使用可能であるので、時計、電卓、ワ－プロなどのディスプレイに広く利用される。

Claims (21)

  1. 　式（ａ－１）で表される液晶性化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001

    式中、Ｒ1およびＲ2は独立して、水素、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
    環Ａ１は、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、１，４－フェニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、ピリミジン－２，５－ジイル、またはピリジン－２，５－ジイルであり；
    Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４は独立して、水素またはフッ素であり、これらのうち少なくとも３つはフッ素であり；
    環Ａ１がトランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、またはピリミジン－２，５－ジイル、ピリジン－２，５－ジイルであるとき、Ｚ１は、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－であり；
    環Ａ１が１，４－フェニレンであるとき、Ｚ１は、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である。
  2. 　式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
    環Ａ１が、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、ピリミジン－２，５－ジイル、またはピリジン－２，５－ジイルであり；
    Ｚ１が、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－または－ＯＣＨ2－である請求項１に記載の化合物。
  3. 　式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
    環Ａ１が、１，４－フェニレンであり；
    Ｚ１が、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である請求項１に記載の化合物。
  4. 　式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
    環Ａ１が、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン－２，５－ジイル、またはピリジン－２，５－ジイルであり；
    Ｚ１が、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である請求項２に記載の化合物。
  5. 　式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
    環Ａ１が、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－シクロヘキセニレン、またはテトラヒドロピラン－２，５－ジイルであり；
    Ｚ１が、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である請求項４に記載の化合物。
  6. 　式（ａ－１）において、Ｒ1およびＲ2が独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
    環Ａ１がトランス－１，４－シクロへキシレンである請求項１に記載の化合物。
  7. 　式（ａ－２）または（ａ－３）で表される請求項２に記載の化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002

    式中、Ｒ３およびＲ４は独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
    Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７およびＬ８は独立して、水素またはフッ素であり、これらのうち少なくとも３つはフッ素であり；
    Ｚ２は、単結合、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である。
  8. 　式（ａ－４）～（ａ－１３）のいずれか１つで表される請求項１に記載の化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003

    式中、Ｒ５およびＲ６は独立して、炭素数１～１０のアルキル、炭素数２～１０のアルケニル、炭素数１～９のアルコキシ、炭素数２～９のアルコキシアルキル、または炭素数２～９のアルケニルオキシであり；
    Ｚ３は、－（ＣＨ2）2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ2Ｏ－、または－ＯＣＨ2－である。
  9. 　式（ａ－４）～（ａ－１３）において、Ｚ３が－ＣＨ＝ＣＨ－である請求項８に記載の化合物。
  10. 　式（ａ－４）～（ａ－１３）において、Ｚ３が－ＣＨ2Ｏ－である請求項８に記載の化合物。
  11. 　式（ａ－４）～（ａ－１３）において、Ｚ３が－ＯＣＨ2－である請求項８に記載の化合物。
  12. 　式（ａ－４）～（ａ－１３）において、Ｚ３が－（ＣＨ2）2－である請求項８に記載の化合物。
  13. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の式（ａ－１）、または請求項７に記載の式（ａ－２）または（ａ－３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物からなる第一成分、および式（ｅ－１）～（ｅ－３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物からなる第二成分を含有し、そして誘電率異方性が負である液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004

    式中、Ｒａ11、およびＲｂ11は独立して、炭素数１～１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、相隣接しない任意の－ＣＨ2－は－Ｏ－で置き換えられていてもよく、相隣接しない任意の－（ＣＨ2）2－は－ＣＨ＝ＣＨ－で置き換えられていてもよく、任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；
    環Ａ11、環Ａ12、環Ａ13、および環Ａ14は独立して、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－フェニレン、２－フルオロ－１，４－フェニレン、３－フルオロ－１，４－フェニレン、ピリミジン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、またはテトラヒドロピラン－２，５－ジイルであり；
    Ｚ11、Ｚ12、およびＺ13は独立して、単結合、－ＣＨ2－ＣＨ2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－、または－ＣＨ2Ｏ－である。
  14. 　請求項８～１２のいずれか１項に記載の式（ａ－４）～（ａ－１３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物からなる第一成分、および請求項１３に記載の式（ｅ－１）～（ｅ－３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物からなる第二成分を含有し、そして誘電率異方性が負である液晶組成物。
  15. 　液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の含有割合が５～６０重量％の範囲であり、第二成分の含有割合が４０～９５重量％の範囲である請求項１３または１４に記載の液晶組成物。
  16. 　第一成分および第二成分に加えて、式（ｇ－１）～（ｇ－６）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物からなる第三成分を含有する請求項１３または１４に記載の液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005

    式中、Ｒａ21およびＲｂ21は独立して、水素または炭素数１～１０のアルキルであり、このアルキルにおいて、相隣接しない任意の－ＣＨ2－は－Ｏ－で置き換えられていてもよく、相隣接しない任意の－（ＣＨ2）2－は－ＣＨ＝ＣＨ－で置き換えられていてもよく、任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく；
    環Ａ21、環Ａ22、および環Ａ23は独立して、トランス－１，４－シクロへキシレン、１，４－フェニレン、２－フルオロ－１，４－フェニレン、３－フルオロ－１，４－フェニレン、２，３－ジフルオロ－１，４－フェニレン、ピリミジン－２，５－ジイル、１，３－ジオキサン－２，５－ジイル、またはテトラヒドロピラン－２，５－ジイルであり；
    Ｚ21、Ｚ22、およびＺ23は独立して、単結合、－ＣＨ2－ＣＨ2－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＯＣＦ2－、－ＣＦ2Ｏ－、－ＯＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2－、－ＣＨ2ＣＨ2ＣＦ2Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＨ2－、または－ＣＨ2Ｏ－であり；
    Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3、およびＹ4は独立して、フッ素または塩素であり；
    ｑ、ｒ、およびｓは独立して、０、１、または２であり、ｑ＋ｒは１または２であり、ｑ＋ｒ＋ｓは１、２、または３であり；
    ｔは０、１、または２である。
  17. 　第三成分が、式（ｈ－１）～（ｈ－７）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である請求項１６に記載の液晶組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006

    式中、Ｒａ22およびＲｂ22は独立して、炭素数１～８の直鎖アルキル、炭素数２～８の直鎖アルケニル、または炭素数１～７の直鎖アルコキシであり；
    Ｚ24、Ｚ25およびＺ26は独立して、単結合、－ＣＨ2ＣＨ2－、－ＣＨ2Ｏ－または－ＯＣＨ2－であり；
    Ｙ1およびＹ2は、いずれもフッ素であるか、または一方がフッ素で他方が塩素である。
  18. 　請求項８～１２のいずれか１項に記載の式（ａ－４）～（ａ－１３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物からなる第一成分、請求項１３に記載の式（ｅ－１）～（ｅ－３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物からなる第二成分、および請求項１７に記載の式（ｈ－１）～（ｈ－７）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物からなる第三成分を含有し、そして誘電率異方性が負である液晶組成物。
  19. 　液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の含有割合が５～６０重量％の範囲であり、第二成分の含有割合が２０～７５重量％の範囲であり、第三成分の含有割合が２０～７５重量％の範囲である請求項１６～１８のいずれか１項に記載の液晶組成物。
  20. 　請求項１３～１９のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
  21. 　上記液晶表示素子の動作モードが、ＶＡモードまたはＩＰＳモードであり、上記液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である請求項２０に記載の液晶表示素子。
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