【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は上記目的を達成するために鋭意検討した結果、フッ素置換基や極性置換基を有しないメソゲンを末端に有する式(I)で表される新規な液晶性化合物の製造に成功した。そして、本発明の液晶性化合物を用いれば、様々な動作モードに対応する、優れた液晶組成物と液晶表示素子を得られることを見出した。
すなわち本発明の構成は以下のものである。
【0010】
[1]式(I)で表される化合物。
ここで予め、本明細書における置換基に関する記載について説明する。まず、一般式で基Aの位置が一つに限定されていない場合には、基Aの位置は制限なく選択できる。式中にAが一つの場合には、Aは化学的に可能な位置であれば、いずれの位置であってもよい。式中に複数のAがある場合には、それぞれが独立して、化学的に可能な位置であれば、いずれの位置であってもよい。
次に、「少なくとも一つの」、「置きかえられてもよい。」について説明する。例えば「少なくとも一つのAは、Bで置き換えられてもよい。」という注釈に従うと、この注釈が対応する一般式でAが1つであれば、基Aとしては基Bで置換されている場合と基Bで置換されていない場合のいずれでもよい。この注釈が対応する一般式でAが複数あれば、いずれの基Aも基Bで置換されている場合、基Aの一部が基Bで置換されている場合、基Aの全てが基Bで置換されている場合の、いずれであってもよい。したがって、例えば「少なくとも1つのAが、BまたはCで置き換えられてもよい」という注釈に従うと、この注釈が対応する一般式でAが1つであれば、基Aが置換されていない場合、基Aが基Bで置換されている場合、基Aが基Cで置換されている場合のいずれでもよい。この注釈が対応する一般式でAが複数あれば、基Aのすべてが置換されていない場合、基Aの一部が基Bまたは基Cで置換されている場合、基Aの全てが基Bまたは基Cで置換されている場合の、いずれであってもよい。ここで、置換されている基Aは、基Bで置換されている場合、基Cで置換されている場合、基Bで置換されている基Aと基Cで置換されている基Aが混在している場合のいずれでもよい。さらに置換基の選択肢が「B,C,またはDで置き換えられてもよい」のように増えた場合には、上記定義を準用する。
【化3】
式(I)において、R
1はフッ素、塩素または炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて少なくとも一つの−CH
2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH
2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH
2)
2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく;αおよびβは独立して、シクロヘキサン−1,3,5−トリイルまたはベンゼン−1,3,5−トリイルであり、これらの環において−CH
2−は、−O−、−S−または−SiH
2−で置き換えられてもよく、−CH−は−N−で置き換えられてもよく、−(CH
2)
2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において、少なくとも一つの水素は、フッ素、塩素、−CF
3、−CHF
2、−CH
2F、−OCF
3、−OCHF
2、または−OCH
2Fで置き換えられてもよく;Zは単結合または分岐しない炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて少なくとも一つの−CH
2−は−O−、−CO−、−S−または−SiH
2−で置き換えられてもよく、そして少なくとも一つの−(CH
2)
2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられても良く;MGは式(II)で表され、
【化4】
式(II)において、Spは単結合または分岐しない炭素数1〜10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて少なくとも一つの−CH
2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH
2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH
2)
2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく;Raは独立してフッ素、塩素または分岐しない炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて少なくとも一つの−CH
2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH
2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH
2)
2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく;A
1、A
2、A
3およびA
4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、シクロヘキセン−1,4−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、これらの環において、一つの−CH
2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH
2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH
2)
2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において、少なくとも一つの水素は、フッ素、塩素、−CF
3、−CHF
2、−CH
2F、−OCF
3、−OCHF
2、または−OCH
2Fで置き換えられてもよく;Z
1、Z
2、Z
4、およびZ
5は独立して、単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて少なくとも一つの−CH
2−は−O−、−S−、−CO−または−SiH
2−で置き換えられてもよく、そして少なくとも一つの−(CH
2)
2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられても良く;m、n、qおよびrは独立して、0、1、または2であり、m、n、q、およびrの和は、2、3、4または5である。
【0011】
上記「アルキルにおいて少なくとも一つの−CH
2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH
2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH
2)
2−は−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよく」は、先述の注釈の定義に従う。すなわち「少なくとも一つの」語は、「区別なく選択された少なくとも一つの」を意味する。したがって、上記アルキルは、例えば、C
4H
9−において少なくとも一つの−CH
2−を−O−で置き換えられた基、または少なくとも一つの−(CH
2)
2−を−CH=CH−で置き換えた基の例は、HOC
3H
6−、C
3H
7O−、CH
3−O−(CH
2)
2−、CH
3−O−CH
2−O−、H
2C=CH−(CH
2)
2−、CH
3−CH=CH−CH
2−、CH
2=CH−CH
2−O−などである。化合物の安定性を考慮すれば、酸素と酸素とが隣接したCH
3−O−O−CH
2−よりも、酸素と酸素とが隣接しないCH
3−O−CH
2−O−の方が好ましい。
【0012】
好ましいR
1は、塩素、フッ素、炭素数1〜8のアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ、ポリフルオロアルキル、ポリフルオロアルコキシ、およびポリフルオロアルケニルである。これらの基において分岐よりも直鎖の方が好ましい。より好ましいR
1は、炭素数1〜10の末端ヒドロキシアルキル、アルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜9アルコキシ、アルコキシアルキル、またはアルケニルオキシである。最も好ましいR
1は炭素数1〜6の末端ヒドロキシアルキル、アルキル、または炭素数2〜6アルケニルである。
【0013】
アルケニルにおける−CH=CH−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。1−プロペニル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、3−ペンテニル、3−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。2−ブテニル、2−ペンテニル、2−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。
【0014】
具体的なR
1は、ヒドロキシメチル、2−ヒドロキシエチル、3−ヒドロキシプロピル、4−ヒドロキシブチル、5−ヒドロキシペンチル、6−ヒドロキシヘキシル、7−ヒドロキシヘプチル、8−ヒドロキシオクチル、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、メトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル、エトキシメチル、エトキシエチル、エトキシプロピル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、ペントキシメチル、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、2−プロペニルオキシ、2−ブテニルオキシ、2−ペンテニルオキシ、−CH
2F、−CHF
2、−CF
3、−(CH
2)
2F、−CF
2CH
2F、−CF
2CHF
2、−CH
2CF
3、−CF
2CF
3、−(CH
2)
3F、−(CF
2)
2CF
3、−CF
2CHFCF
3、−CHFCF
2CF
3、−OCF
3、−OCHF
2、−OCH
2F、−OCF
2CF
3、−OCF
2CHF
2、−OCF
2CH
2F、−OCF
2CF
2CF
3、−OCF
2CHFCF
3、−OCHFCF
2CF
3、−CH=CHF、−CH=CF
2、−CF=CHF、−CH=CHCH
2F、−CH=CHCF
3、および−(CH
2)
2CH=CF
2である。
【0015】
より好ましいR
1は、フッ素、ヒドロキシメチル、2−ヒドロキシエチル、3−ヒドロキシプロピル、4−ヒドロキシブチル、5−ヒドロキシペンチル、6−ヒドロキシヘキシル、7−ヒドロキシヘプチル、8−ヒドロキシオクチル、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、メトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル、エトキシメチル、エトキシエチル、エトキシプロピル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、ペントキシメチル、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、2−プロペニルオキシ、2−ブテニルオキシ、および2−ペンテニルオキシである。最も好ましいR
1は、ヒドロキシメチル、2−ヒドロキシエチル、3−ヒドロキシプロピル、4−ヒドロキシブチル、5−ヒドロキシペンチル、6−ヒドロキシヘキシル、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、および4−ペンテニルである。
【0016】
αおよびβは独立して、シクロヘキサン−1,3,5−トリイルまたはベンゼン−1,3,5−トリイルであり、これらの環において−CH
2−は、−O−、−S−または−SiH
2−で置き換えられてもよく、−CH−は−N−で置き換えられてもよく、−(CH
2)
2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において、少なくとも一つの水素は、フッ素、塩素、−CF
3、−CHF
2、−CH
2F、−OCF
3、−OCHF
2、または−OCH
2Fで置き換えられてもよい。
【0017】
好ましいαおよびβは、シクロヘキサン−1,3,5−トリイルまたはベンゼン−1,3,5−トリイルおよび2,4,6−トリフルオロベンゼン−1,3,5−トリイルである。より好ましいA
11、A
21およびA
22は、シクロヘキサン−1,3,5−トリイルまたはベンゼン−1,3,5−トリイルである。最も好ましいA
11、A
21およびA
22は、ベンゼン−1,3,5−トリイルである。
【0018】
Zは単結合または分岐しない炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて少なくとも一つの−CH
2−は−O−、−CO−、−S−または−SiH
2−で置き換えられてもよく、そして少なくとも一つの−(CH
2)
2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられても良く
【0019】
好ましいZは、単結合、−(CH
2)
2−、−COO−、−OCO−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−(CH
2)
2COO−、−OCO(CH
2)
2−、−(CH
2)
2CF
2O−、−OCF
2(CH
2)
2−、−(CH
2)
3O−、−O(CH
2)
3−または−(CH
2)
4−である。−CH=CH−のような結合基の二重結合に関する立体配置はシスよりもトランスが好ましい。
【0020】
さらに好ましいZは、単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−、−C≡C−または−CH=CH−である。最も好ましいZは、単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−C≡C−または−CH=CH−である。
【0021】
式(II)において、Spは単結合または分岐しない炭素数1〜10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて少なくとも一つの−CH
2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH
2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH
2)
2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい。
【0022】
好ましいSpは、単結合、または、炭素数1〜10のアルキレン、および酸素原子を1含む1〜9のアルキレンまたは酸素原子を2つ含有する炭素数1〜8のアルキレンである。アルキレンにおいて好ましい炭素数は2から10、より好ましくは2から8である。オキシアルキレンオキシにおいて炭素数が1の場合、アセタールとなり化学的安定性が低下する傾向にある。
【0023】
Raは独立してフッ素、塩素または分岐しない炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて少なくとも一つの−CH
2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH
2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH
2)
2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく
【0024】
好ましいRaは、塩素、フッ素、炭素数2〜10のアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ、ポリフルオロアルキル、ポリフルオロアルコキシ、およびポリフルオロアルケニルである。これらの基において分岐よりも直鎖の方が好ましい。R
1およびR
2が分岐の基であっても光学活性であるときは好ましい。より好ましいR
1またはR
2は、炭素数2〜10のアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、またはアルケニルオキシである。最も好ましいR
1およびR
2は炭素数2〜10のアルキル、アルコキシ、またはアルケニルである。
【0025】
アルケニルにおける−CH=CH−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。1−プロペニル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、3−ペンテニル、3−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。2−ブテニル、2−ペンテニル、2−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。
【0026】
具体的なRaは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、メトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル、エトキシメチル、エトキシエチル、エトキシプロピル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、ペントキシメチル、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、2−プロペニルオキシ、2−ブテニルオキシ、2−ペンテニルオキシ、−CH
2F、−CHF
2、−CF
3、−(CH
2)
2F、−CF
2CH
2F、−CF
2CHF
2、−CH
2CF
3、−CF
2CF
3、−(CH
2)
3F、−(CF
2)
2CF
3、−CF
2CHFCF
3、−CHFCF
2CF
3、−OCF
3、−OCHF
2、−OCH
2F、−OCF
2CF
3、−OCF
2CHF
2、−OCF
2CH
2F、−OCF
2CF
2CF
3、−OCF
2CHFCF
3、−OCHFCF
2CF
3、−CH=CHF、−CH=CF
2、−CF=CHF、−CH=CHCH
2F、−CH=CHCF
3、および−(CH
2)
2CH=CF
2である。
【0027】
より好ましいRaは、フッ素、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、メトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル、エトキシメチル、エトキシエチル、エトキシプロピル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、ペントキシメチル、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、2−プロペニルオキシ、2−ブテニルオキシ、および2−ペンテニルオキシである。最も好ましいR
1またはR
2は、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、および4−ペンテニルである。
【0028】
A
1、A
2、A
3およびA
4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、シクロヘキセン−1,4−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、これらの環において、一つの−CH
2−は、−O−、−S−、−CO−、または−SiH
2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH
2)
2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において、少なくとも一つの水素は、フッ素、塩素、−CF
3、−CHF
2、−CH
2F、−OCF
3、−OCHF
2、または−OCH
2Fで置き換えられてもよく
【0029】
好ましいA
1、A
2、A
3およびA
4は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、シクロヘキセン−1,4−ジイル、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルである。より好ましいA
1、A
2、A
3およびA
4は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、シクロヘキセン−1,4−ジイル、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−フェニレンおよび3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。最も好ましいA
1、A
2、A
3およびA
4は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンおよび3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。
【0030】
Z
1、Z
2、Z
3、およびZ
4は独立して、単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて少なくとも一つの−CH
2−は−O−、−S−、−CO−または−SiH
2−で置き換えられてもよく、そして少なくとも一つの−(CH
2)
2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられても良い。
【0031】
好ましいZ
1、Z
2、Z
4、およびZ
5は、単結合、−(CH
2)
2−、−COO−、−OCO−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−(CH
2)
2COO−、−OCO(CH
2)
2−、−(CH
2)
2CF
2O−、−OCF
2(CH
2)
2−、−(CH
2)
3O−、−O(CH
2)
3−または−(CH
2)
4−である。−CH=CH−のような結合基の二重結合に関する立体配置はシスよりもトランスが好ましい。
【0032】
さらに好ましいZ
1、Z
2、Z
4、およびZ
5は、単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−または−CH=CH−である。最も好ましいZ
1、Z
2、Z
4、およびZ
5は、単結合、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−または−CH=CH−である。
【0033】
[2] 式(
1−1)で表される化合物。
【化5】
式(I−1)において、R
1はフッ素
、炭素数1から10のアルキル、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、炭素数2から9のアルコキシアルキル、炭素数3から9のアルケニルオキシ、炭素数1から10のポリフルオロアルキル、炭素数1から9のポリフルオロアルコキシ、炭素数2から10のポリフルオロアルケニルまたは炭素数1から10の末端ヒドロキシアルキルであり
;
Zは、単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−COO−、−OCO−、−(CH
2)
2COO−、−OCO(CH
2)
2−、−(CH
2)
2CF
2O−、−OCF
2(CH
2)
2−、−(CH
2)
3O−、−O(CH
2)
3−または−(CH
2)
4−であり;
MGは式(II)で表され、
【化6】
式(II)において、Spは単結合、
または分岐しない炭素数1〜10のアルキレン
であり;
Raは独立して、フッ素
、炭素数1から10のアルキル
、炭素数2から10のアルケニル、炭素数1から9のアルコキシ、炭素数2から9のアルコキシアルキル、炭素数3から9のアルケニルオキシ、炭素数1から10のポリフルオロアルキル、炭素数1から9のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2から10のポリフルオロアルケニルであり;
A
1、A
2、A
3およびA
4が独立して、1,4−シクロヘキシレン、
または1,4−フェニレン
であり
、少なくとも一つの水素は、フッ素、塩素、−CF
3または−CHF
2で置き換えられてもよく;
Z
1、Z
2、
Z3およびZ4が独立して、単結合、−(CH
2)
2−、−COO−、−OCO−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH
2CO−、−COCH
2−
、−(CH
2)
2COO−、−OCO(CH
2)
2−、−(CH
2)
2CF
2O−、−OCF
2(CH
2)
2−、−(CH
2)
3O−、−O(CH
2)
3−または−(CH
2)
4−であり;
m、n、qおよびrは独立して、0または1であり、m、n、q、およびrの和は、2、3または4である
。
【0034】
[3] 式(I−1)
で表される上記[2]に記載の化合物。
式(
I−1)において、
R
1はフッ素、炭素数1から6のアルキル、炭素数2から6のアルケニル、炭素数2から6のアルコキシ、炭素数2から6のアルコキシアルキル、炭素数3から6のアルケニルオキシ、炭素数1から6のポリフルオロアルキル、炭素数1から6のポリフルオロアルコキシ、炭素数2から6のポリフルオロアルケニルまたは炭素数1から6の末端ヒドロキシアルキルであり
;
Z
は単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−COO−または−OCO−であり;
式(II)において
、
Spは単結合、分岐しない炭素数1〜10のアルキレン、炭素数1〜10のアルケニレン、炭素数1〜10のアルキニレン、炭素数2〜10のオキシアルキレン、炭素数2〜10のアルキレンオキシまたは炭素数3〜10のオキシアルキレンオキシであり;
Raは独立して、フッ素、炭素数1から6のアルキル、炭素数2から6のアルケニル、炭素数1から6のアルコキシ、炭素数1から6のポリフルオロアルキル、炭素数2から6のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2から6のポリフルオロアルケニルであり;
A
1、A
2、A
3およびA
4が独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン
、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2、3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、3、5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2、5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−フルオロ−3−トリフルオロメチル−1,4−フェニレンまたは2−フルオロ−3−ジフルオロメチル−1,4−フェニレンであり;
Z
1、Z
2、
Z3およびZ
4が独立して、単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−(CH
2)
2CF
2O−、−OCF
2(CH
2)
2−、−(CH
2)
3O−、−O(CH
2)
3−または−(CH
2)
4−であり;
m、n、qおよびrは独立して、0または1であり、m、n、q、およびrの和は、2、3または4である
。
【0035】
[3] 式(I−1)で表される、
上記[2]に記載の化合物。
式(I−1)において、R
1はフッ素、炭素数1から6のアルキル、炭素数2から6のアルケニル、炭素数2から6のアルコキシ、炭素数2から6のアルコキシアルキル、炭素数3から6のアルケニルオキシ、炭素数1から6のポリフルオロアルキル、炭素数1から6のポリフルオロアルコキシ、炭素数2から6のポリフルオロアルケニルまたは炭素数1から6の末端ヒドロキシアルキルであり;Zは単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−であり;MGは式(II−1)で表され;
【化6】
式(II−1)において、Spは単結合、
または分岐しない炭素数1〜10のアルキレン
であり;
Raは独立して、フッ素、炭素数1から6のアルキル、炭素数2から6のアルケニル、炭素数1から5のアルコキシ、炭素数1から6のポリフルオロアルキル、炭素数1から5のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2から6のポリフルオロアルケニルであり;
A
11およびA
12は1,4−シクロへキシレンまたは1,4-フェニレンであり;
Y
11、Y
12、およびY
13が独立して水素、
またはフッ素
であり;
Z
1、Z
2、およびZ
3が独立して、単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−であり;
s、tおよびuは独立して、0、1または2であり、s、tおよびuの和は2、3または4あるが、tは必ず1である。
【0036】
[5] 式(I−1)において、R
1は炭素数1から3のアルキル、炭素数2から3のアルケニル、炭素数2から3のアルコキシまたは炭素数1から3の末端ヒドロキシアルキルであり;Zが単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CH=CH−、または−C≡C−である、
上記[4]に記載の化合物。
【0037】
[6] 式(II−1)においてSpは単結合、分岐しない炭素数1〜8のアルキレン、炭素数2〜8のアルケニレン、炭素数2〜8のアルキニレン、炭素数1〜7のオキシアルキレン、炭素数1〜7のアルキレンオキシまたは炭素数1〜6のオキシアルキレンオキシであり;Raは独立して、フッ素、炭素数1から6のポリフルオロアルキル、炭素数2から6のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2から6のポリフルオロアルケニルであり;A
11およびA
12は1,4−シクロへキシレンまたは1,4-フェニレンであり;Y
11が水素であり、Y
12、およびY
13が独立して水素またはフッ素であるが少なくとも一つはフッ素であり;Z
1、Z
2、およびZ
3が独立して、単結合、−(CH
2)
2−、−CF
2O−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−であり;s、tおよびuの和は2または3である
上記[5]に記載の化合物。
【0038】
[7] 式(II−1)において、Spは単結合、分岐しない炭素数1〜8のアルキレン、炭素数2〜8のアルケニレン、炭素数2〜8のアルキニレン、炭素数1〜7のオキシアルキレン、炭素数1〜7のアルキレンオキシまたは炭素数1〜6のオキシアルキレンオキシであり;Raは独立して、炭素数1から6のアルキル、炭素数2から6のアルケニル、炭素数1から5のアルコキシであり;A
11およびA
12は1,4−シクロへキシレンまたは1,4-フェニレンであり;Y
11およびY
12がフッ素であり、Y
13が水素であり;Z
1、Z
2、およびZ
3が独立して、単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−であり;s、tおよびuの和は2または3である、
上記[5]に記載の化合物。
【0039】
[8] 式(II−1)において、Spは単結合、分岐しない炭素数1〜8のアルキレン、炭素数2〜8のアルケニレン、炭素数2〜8のアルキニレン、炭素数1〜7のオキシアルキレン、炭素数1〜7のアルキレンオキシまたは炭素数1〜6のオキシアルキレンオキシであり;Raは独立して、炭素数1から6のアルキル、炭素数2から6のアルケニル、炭素数1から5のアルコキシであり;A
11およびA
12は1,4−シクロへキシレンまたは1,4-フェニレンであり;Y
11およびY
13が独立して水素またはフッ素であり、Y
12が水素であり;Z
1、Z
2、およびZ
4が独立して、単結合、−(CH
2)
2−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−であり;s、tおよびuの和は2または3である、
上記[5]に記載の化合物。
【0040】
[9] 式(I−1)において、MGが式(II−1−1−1)〜式(II−1−1−16)のいずれかで表される、
上記[5]に記載の化合物。
【化7】
(II−1−1−1)〜式(II−1−1−16)において、Spは単結合、分岐しない炭素数1〜8のアルキレン、炭素数2〜8のアルケニレン、炭素数2〜8のアルキニレン、炭素数1〜7のオキシアルキレン、炭素数1〜7のアルキレンオキシまたは炭素数1〜6のオキシアルキレンオキシであり;Raは独立して、フッ素、−CF
3、−CF
2H、または−OCF
3であり;Z
11、Z
12およびZ
21が独立して、単結合、−(CH
2)
2−、−CF
2O−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−である。
【0041】
[10] 式(I−1)において、MGが式(II−1−2−1)〜式(II−1−2−14)のいずれかで表される、
上記[5]に記載の化合物。
【化8】
式(II−1−2−1)〜式(II−1−2−14)においてSpは単結合、分岐しない炭素数1〜8のアルキレン、炭素数2〜8のアルケニレン、炭素数2〜8のアルキニレン、炭素数2〜6のオキシアルキレン、炭素数2〜6のアルキレンオキシまたは炭素数3〜6のオキシアルキレンオキシであり;Raは独立して、炭素数1から6のアルキル、炭素数2から6のアルケニル、炭素数1から6のアルコキシであり;Z
11、Z
12、Z
21およびZ
31が独立して、単結合、−(CH
2)
2−、−CH
2O−、−OCH
2−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−である。
【0042】
[11] 式(I−1)において、MGが式(II−1−3−1)〜式(II−1−3−17)のいずれかで表される、
上記[5]に記載の化合物。
【化9】
式(II−1−3−1)〜式(II−1−3−17)において、Spは単結合、分岐しない炭素数1〜8のアルキレン、炭素数2〜8のアルケニレン、炭素数2〜8のアルキニレン、炭素数2〜6のオキシアルキレン、炭素数2〜6のアルキレンオキシまたは炭素数3〜6のオキシアルキレンオキシであり;Raは独立して、炭素数1から6のアルキル、炭素数2から6のアルケニル、炭素数1から6のアルコキシであり;Z11、Z12、Z21およびZ31が独立して、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−である。
【0043】
[12] 上記[
2]〜
[11]のいずれか
に記載した少なくとも一つの化合物(化合物(1))を含有する液晶組成物。
【0044】
[13] 少なくとも一つの化合物(1)と、式(2)、(3)、または(4)で表される少なくとも一つの化合物とを含有する、上記[12]に記載の液晶組成物。
【化10】
式(2)〜(4)において、R
9は独立して、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−CH
2−は−O−で置き換えられてもよく;
X
1は、フッ素、塩素、−OCF
3、−OCHF
2、−CF
3、−CHF
2、−CH
2F、−OCF
2CHF
2、または−OCF
2CHFCF
3であり;環B
1、環B
2、および環B
3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、1−テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、または3、5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z
7およびZ
8は独立して、−(CH
2)
2−、−(CH
2)
4−、−COO−、−CF
2O−、−OCF
2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH
2O−、または単結合であり;L
9およびL
10は独立して、水素またはフッ素である。
【0045】
[14] 少なくとも一つの化合物(1)と、式(5)で表される少なくとも一つの化合物とを含有する、
上記[12]に記載の液晶組成物。
【化11】
式(5)において、R
10は、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−CH
2−は−O−で置き換えられてもよく;X
2は−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nであり;環C
1、環C
2、および環C
3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも一つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、1−テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;Z
9は、−(CH
2)
2−、−COO−、−CF
2O−、−OCF
2−、−C≡C−、−CH
2O−、または単結合であり;L
11およびL
12は独立して、水素またはフッ素であり;oは、0、1または2であり、pは0または1であり、oおよびpの和は、0、1、2または3である。
【0046】
[15] 少なくとも一つの化合物(1)と、式(6)〜(11)のいずれかで表される少なくとも一つの化合物とを含有する、
上記[12]に記載の液晶組成物。
【化12】
式(6)〜(11)において、R
11およびR
12は独立して、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−CH
2−は−O−で置き換えられてもよく;
環D
1、環D
2、環D
3、および環D
4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、少なくとも一つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、6−テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロ−2,6−ナフタレンであり;
Z
10、Z
11、Z
12、およびZ
13は独立して、−(CH
2)
2−、−COO−、−CH
2O−、−OCF
2−、−OCF
2(CH
2)
2−、または単結合であり;
L
13およびL
14は独立して、フッ素または塩素であり;
q、r、s、t、u、およびvは独立して、0または1であり、r、s、t、およびuの和は、1または2である。
【0047】
[16] 少なくとも一つの化合物(1)と、式(12)、(13)、又は(14)で表される少なくとも一つの化合物とを含有する、
上記[12]に記載の液晶組成物。
【化13】
式(12)〜(14)において、R
13およびR
14は独立して、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも一つの−CH
2−は−O−で置き換えられてもよく;
環E
1、環E
2、および環E
3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル、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、または2,5−ジフルオロ1,4−フェニレンであり;
Z
14およびZ
15は独立して、−C≡C−、−COO−、−(CH
2)
2−、−CH=CH−、または単結合である。
【0048】
[17] 更に、
上記[14]に記載の式(5)で表される少なくとも一つの化合物を含有する、
上記[13]に記載の液晶組成物。
[18] 更に、
上記[16]記載の式(12)、(13)、又は(14)で表される少なくとも一つの化合物を含有する、
上記[13]に記載の液晶組成物。
[19] 更に、
上記[16]記載の式(12)、(13)、又は(14)で表される少なくとも一つの化合物を含有する、
上記[14]に記載の液晶組成物。
[20] 更に、
上記[16]記載の式(12)、(13)、又は(14)で表される少なくとも一つの化合物を含有する、
上記[15]に記載の液晶組成物。
[21] 更に、少なくとも一つの光学活性化合物および/または重合可能な化合物を含有する、
上記[12]〜
[20]のいずれか
に記載の液晶組成物。
[22] 更に、少なくとも一つの酸化防止剤および/または紫外線吸収剤を含有する、
上記[12]〜
[21]のいずれか
に記載の液晶組成物。
【0049】
[23]
上記[12]〜
[22]のいずれか
に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。