(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-10
(54)【発明の名称】化合物、液晶組成物及び高周波移相器
(51)【国際特許分類】
C07D 495/04 20060101AFI20231102BHJP
C07D 519/00 20060101ALI20231102BHJP
C09K 19/34 20060101ALI20231102BHJP
G02F 1/137 20060101ALI20231102BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20231102BHJP
【ＦＩ】
C07D495/04 101
C07D519/00 CSP
C09K19/34
G02F1/137 500
G02F1/13 500
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023527017
(86)(22)【出願日】2021-03-25
(85)【翻訳文提出日】2023-05-02
(86)【国際出願番号】 CN2021082968
(87)【国際公開番号】W WO2022198557
(87)【国際公開日】2022-09-29
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】000002886
【氏名又は名称】ＤＩＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149445
【弁理士】
【氏名又は名称】大野 孝幸
(74)【代理人】
【識別番号】100163290
【弁理士】
【氏名又は名称】岩本 明洋
(74)【代理人】
【識別番号】100214673
【弁理士】
【氏名又は名称】菅谷 英史
(74)【代理人】
【識別番号】100186646
【弁理士】
【氏名又は名称】丹羽 雅裕
(72)【発明者】
【氏名】マ ジァ
(72)【発明者】
【氏名】林 正直
(72)【発明者】
【氏名】リ ジーミン
(72)【発明者】
【氏名】リ ジンチウ
【テーマコード（参考）】
2H088
4C071
4C072
4H027
【Ｆターム（参考）】
2H088EA02
2H088EA42
2H088KA06
2H088KA26
4C071AA01
4C071BB01
4C071CC22
4C071DD04
4C071EE13
4C071FF23
4C071GG01
4C071GG02
4C071GG04
4C071GG05
4C071HH11
4C071JJ01
4C071LL05
4C072MM08
4C072UU05
4H027BD01
4H027BD07
4H027BD10
4H027BE04
4H027CE05
4H027CG04
4H027CU05
(57)【要約】
【課題】本発明は一般式（Ｉ）で表される、２位に硫黄原子が結合したチエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基を構造中に含む化合物を提供し、当該化合物を含有する液晶組成物及び当該液晶組成物を使用した素子を提供する。
【解決手段】本発明の化合物は、大きな屈折率異方性Δｎを有し、液晶組成物への相溶性が高く、高周波数領域において大きな誘電率異方性を示すことから、高周波移相器、フェーズドアレイアンテナ、画像認識装置、測距装置、液晶表示素子、液晶レンズ又は立体画像表示用複屈折レンズ等の素子用の材料として有用である。
【選択図】なし
【解決手段】本発明の化合物は、大きな屈折率異方性Δｎを有し、液晶組成物への相溶性が高く、高周波数領域において大きな誘電率異方性を示すことから、高周波移相器、フェーズドアレイアンテナ、画像認識装置、測距装置、液晶表示素子、液晶レンズ又は立体画像表示用複屈折レンズ等の素子用の材料として有用である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の一般式（Ｉ）【化1】
Ｒ１は水素原子、フッ素原子、塩素原子若しくは炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
当該アルキル基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、
当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、
酸素原子同士が結合することはなく、
Ａ１及びＡ２は各々独立して置換されていてもよい炭素原子数３から１６の炭化水素環又は複素環を表すが、
Ａ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ａ２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は各々独立して二価の連結基又は単結合を表すが、
Ｚ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ１及びｍ２は各々独立して０から３の整数を表し、
Ａｘは水素原子、フッ素原子、塩素原子若しくは炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
当該アルキル基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、
当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、酸素原子同士が結合することはなく、
あるいはＡｘは下記の式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）
【化2】
破線は結合位置を表し、
Ｙ１は各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子又は任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い炭素原子数１から８のアルキル基若しくはアルコキシ基を表し、
Ｙ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｙ２は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、イソチオシアノ基又は任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い炭素原子数１から８のアルキル基を表し、
当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、酸素原子同士が結合することはない。）
からなる群より選ばれる構造を表すが、
ここでＡｘが式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）からなる群から選ばれる構造である場合ｍ１＋ｍ２は０から３の整数を表し、
Ａｘが式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）からなる群から選ばれる構造ではない場合はｍ１＋ｍ２は１から４の整数を表す。）
で表される化合物。
【請求項2】
一般式（Ｉ）において、Ａ１及びＡ２が各々独立して、（ａ）１，４－シクロへキシレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－は－Ｏ－又は－Ｓ－に置き換えられても良い。）
（ｂ）１，４－フェニレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｃ）１，４－シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクタン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、アントラセン－１，４－ジイル基、アントラセン－９，１０－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基（これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、また、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、アントラセン－１，４－ジイル基、アントラセン－９，１０－ジイル基又はフェナントレン－２，７－ジイル基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｄ）チオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、ジベンゾチオフェン－３，７－ジイル基、ジベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、チエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）
からなる群より選ばれる基を表し、
これらの基は無置換であるか又は１つ以上の置換基Ｌ１によって置換されていても良く、
Ｌ１はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルファニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、１個の－ＣＨ２－若しくは２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－若しくは－Ｃ≡Ｃ－によって置換されていても良い炭素原子数１から２０の直鎖状アルキル基若しくは炭素原子数３から２０の分岐状若しくは環状アルキル基を表すが、
酸素原子同士が直接結合することはなく、
当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されていても良い、請求項１に記載の化合物。
【請求項3】
一般式（Ｉ）において、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３が各々独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＯＯ－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ－、－ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ－、－ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ－、－ＣＨ２－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ－、－ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２－、－ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ－、－Ｎ＝Ｎ－、－Ｃ＝Ｎ－Ｎ＝Ｃ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は炭素原子数２から２０のアルキレン基を表し、このアルキレン基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－は－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されてもよいが
酸素原子同士が直接結合することはない、請求項１又は２に記載の化合物。
【請求項4】
上記一般式（Ｉ）が、下記の一般式（Ｉ－ｉ）【化3】
Ｒ１１は水素原子、基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
Ａ１１及びＡ２１は各々独立して１，４－フェニレン基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、ベンゾチアゾール－２，５－ジイル基、ベンゾチアゾール－２，６－ジイル基、ジベンゾチオフェン－３，７－ジイル基、ジベンゾチオフェン－２，６－ジイル基又はチエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基を表すが、
Ａ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ａ２１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
これらの基は無置換であるか又は１つ以上の置換基Ｌ１１によって置換されていても良く、
Ｌ１１はフッ素原子、塩素原子又は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の１個の－ＣＨ２－又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－若しくは－Ｃ≡Ｃ－によって置換されていても良い炭素原子数１から２０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から２０の分岐状若しくは環状アルキル基を表すが、
Ｌ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ１１、Ｚ２１及びＺ３１は各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＳＣＨ２－、－ＣＨ２Ｓ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、
Ｚ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ２１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ１１及びｍ２１は各々独立して０、１又は２を表し、
Ａｘ１は水素原子、基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
あるいはＡｘ１は下記の式（Ａｘ－１－ｉ）～（Ａｘ－５－ｉ）
【化4】
破線は結合位置を表し、
Ｙ１１は各々独立して水素原子、フッ素原子又は炭素原子数１から８のアルキル基若しくはアルコキシ基を表し、
Ｙ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｙ２1は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、イソチオシアノ基又は任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い炭素原子数１から８のアルキル基を表し、
当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、
酸素原子同士が結合することはない。）
からなる群より選ばれる構造を表すが、
ここでＡｘ１が式（Ａｘ－１－ｉ）～（Ａｘ－５－ｉ）からなる群から選ばれる構造である場合、ｍ１１＋ｍ２１は０から２の整数を表し、
Ａｘが式（Ａｘ－１－ｉ）～（Ａｘ－５－ｉ）からなる群から選ばれる構造ではない場合はｍ１１＋ｍ２１は１から３の整数を表す。）
で表される、請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項5】
上記一般式（Ｉ）が、下記の一般式（Ｉ－ｉｉ）【化5】
Ｒ１２は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から１２の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
Ａ１２及びＡ２２は各々独立して下記の式（Ａ－ｉｉ－１）から式（Ａ－ｉｉ－１７）
【化6】
破線は結合位置を表し、
Ｌ１２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。）
から選ばれる基を表すが、
Ａ１２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ａ２２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｌ１２はフッ素原子又は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の－ＣＨ２－が－Ｏ－によって置換されていても良い炭素原子数１から１０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から１０の分岐状若しくは環状アルキル基を表し、
Ｚ１２、Ｚ２２及びＺ３２は各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＳＣＨ２－、－ＣＨ２Ｓ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、
Ｚ１２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ２２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ１２及びｍ２２は各々独立して０、１又は２を表し、かつｍ１２＋ｍ２２は０から２の整数を表し、
Ａｘ２は式（Ａｘ－１－ｉ）又は（Ａｘ－２－ｉ）のいずれかより選ばれる構造を表す。）
で表される、請求項１から４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項6】
上記一般式（Ｉ）が、下記の一般式（Ｉ－ｉｉｉ）【化7】
Ｒ１３は炭素原子数１から８のアルキル基、炭素原子数１から７のアルコキシ基、炭素原子数２から８のアルケニル基、炭素原子数２から７のアルケニルオキシ基又は炭素原子数２から８のアルキニル基を表し、
Ａ１３及びＡ２３は各々独立して下記の式（Ａ－ｉｉｉ－１）から式（Ａ－ｉｉｉ－７）、式（Ａ－ｉｉｉ－１２）、式（Ａ－ｉｉｉ－１５）及び式（Ａ－ｉｉｉ－１７）
【化8】
破線は結合位置を表し、
Ｌ１３が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。）
から選ばれる基を表し、
Ｌ１３はフッ素原子又は炭素原子数１から１０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から１０の分岐状若しくは環状アルキル基を表し、
Ｚ１３、Ｚ２３及びＺ３３は各々独立して－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、
ｍ１３及びｍ２３は各々独立して０又は１を表し、
Ｙ１３は各々独立して水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表す。）
で表される、請求項１から５のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項7】
請求項１から６のいずれか一項に記載の化合物を含有する組成物。
【請求項8】
請求項１から６のいずれか一項に記載の化合物を含有する液晶組成物。
【請求項9】
屈折率異方性が０．１５以上である、請求項８に記載の液晶組成物。
【請求項10】
誘電率異方性が２以上である、請求項８に記載の液晶組成物。
【請求項11】
誘電率異方性が２以下である、請求項８に記載の液晶組成物。
【請求項12】
請求項８から１１に記載の液晶組成物を使用した高周波移相器、フェーズドアレイアンテナ、画像認識装置、測距装置、液晶表示素子、液晶レンズ又は立体画像表示用複屈折レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は化合物、当該化合物を含有する液晶組成物及び当該液晶組成物を使用した素子に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶組成物は、スマートフォンやタブレットデバイスなどのモバイル端末、ＴＶやウィンドウディスプレイなどのディスプレイ用途に用いられている。この液晶組成物の新規用途として、車等の移動体と通信衛星間で、電波の送受信を行うアンテナが注目されている。
従来、衛星通信は、パラボラアンテナを用いているが、移動体で用いる場合、随時パラボラアンテナを衛星方向へ向けなければならず、大きな可動部が必要であった。しかし液晶組成物を用いたアンテナは、液晶が動作することにより、電波の送受信方向を変える事が出来るため、アンテナ自体を動かす必要が無く、アンテナの形状も平面にすることが出来る。
これらの用途に求められる液晶組成物の屈折率異方性Δｎは、例えば０．４程度であり、ディスプレイ用途に求められるΔｎと比較して非常に大きい。そのため、液晶組成物に添加し使用される化合物には、大きなΔｎを有し、液晶組成物への高い相溶性が求められる。従来、Δｎが大きな化合物として、チエノチオフェン構造を有する化合物が報告されていた。しかしながら、それらの化合物は、アンテナ用途の液晶組成物へ添加した場合に相溶性が低く、長期間の保存によって析出してしまう問題があった（非特許文献１、特許文献１～２）。また、チエノチオフェン構造とチオイソシアノ基とを有する化合物が報告されているが、それらの化合物は、高周波数領域における誘電率異方性が低く、位相変調特性が不十分であった（特許文献３～４）。そのため、大きなΔｎを有し、液晶組成物への相溶性が高く、高周波数領域において大きな誘電率異方性を示す化合物の開発が求められていた。
従来、衛星通信は、パラボラアンテナを用いているが、移動体で用いる場合、随時パラボラアンテナを衛星方向へ向けなければならず、大きな可動部が必要であった。しかし液晶組成物を用いたアンテナは、液晶が動作することにより、電波の送受信方向を変える事が出来るため、アンテナ自体を動かす必要が無く、アンテナの形状も平面にすることが出来る。
これらの用途に求められる液晶組成物の屈折率異方性Δｎは、例えば０．４程度であり、ディスプレイ用途に求められるΔｎと比較して非常に大きい。そのため、液晶組成物に添加し使用される化合物には、大きなΔｎを有し、液晶組成物への高い相溶性が求められる。従来、Δｎが大きな化合物として、チエノチオフェン構造を有する化合物が報告されていた。しかしながら、それらの化合物は、アンテナ用途の液晶組成物へ添加した場合に相溶性が低く、長期間の保存によって析出してしまう問題があった（非特許文献１、特許文献１～２）。また、チエノチオフェン構造とチオイソシアノ基とを有する化合物が報告されているが、それらの化合物は、高周波数領域における誘電率異方性が低く、位相変調特性が不十分であった（特許文献３～４）。そのため、大きなΔｎを有し、液晶組成物への相溶性が高く、高周波数領域において大きな誘電率異方性を示す化合物の開発が求められていた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ誌、２００９年、２１巻、１３号、２７２７－２７３２頁
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】ＣＮ１０３４７２１１６Ａ号公報
【特許文献2】特開２０１２－１６７０６８号公報
【特許文献3】ＣＮ１０６５１８８９０Ａ号公報
【特許文献4】ＷＯ２０２０／１２０５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、大きな屈折率異方性（Δｎ）を有し、液晶組成物への相溶性が高く、かつ高周波数領域において大きな誘電率異方性（Δε）を示す化合物を得ると共に、当該化合物を含有する液晶組成物及び当該液晶組成物を使用した素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、特定の化合物の開発に至った。すなわち、本発明は下記の一般式（Ｉ）
【0007】
【化1】
Ａ１及びＡ２は各々独立して置換されていてもよい炭素原子数３から１６の炭化水素環又は複素環を表すが、Ａ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ａ２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は各々独立して二価の連結基又は単結合を表すが、Ｚ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ｚ２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ１及びｍ２は各々独立して０から３の整数を表し、
Ａｘは水素原子、フッ素原子、塩素原子若しくは炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、当該アルキル基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、酸素原子同士が結合することはなく、あるいはＡｘは下記の式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）
【0008】
【化2】
【発明の効果】
【0009】
本発明の化合物は、大きな屈折率異方性Δｎを有し、液晶組成物への相溶性が高く、高周波数領域において大きな誘電率異方性を示すことから、高周波移相器、フェーズドアレイアンテナ、画像認識装置、測距装置、液晶表示素子、液晶レンズ又は立体画像表示用複屈折レンズ等の素子用の材料として有用である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明は、一般式（Ｉ）で表される化合物、当該化合物を含有する液晶組成物及び当該液晶組成物を使用した素子を提供する。
【0011】
一般式（Ｉ）において、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、当該アルキル基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、酸素原子同士が結合することはない。液晶組成物への相溶性、屈折率異方性、電圧保持率、合成の容易さ及び原料の入手性の観点から、Ｒ１は水素原子、基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すことが好ましく、Ｒ１は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から１２の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すことがより好ましく、Ｒ１は炭素原子数１から８のアルキル基、炭素原子数１から７のアルコキシ基、炭素原子数２から８のアルケニル基、炭素原子数２から７のアルケニルオキシ基又は炭素原子数２から８のアルキニル基を表すことがさらに好ましく、Ｒ１は炭素原子数２から５のアルキル基、炭素原子数１から４のアルコキシ基、炭素原子数２から５のアルケニル基又は炭素原子数３から７のアルキニル基を表すことが特に好ましい。
【0012】
一般式（Ｉ）において、Ａ１及びＡ２は各々独立して置換されていてもよい炭素原子数３から１６の炭化水素環又は複素環を表すが、Ａ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ａ２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。液晶組成物への相溶性、屈折率異方性、誘電率異方性、電圧保持率、合成の容易さ及び原料の入手性の観点から、Ａ１及びＡ２が各々独立して、無置換であるか又は１つ以上の置換基Ｌ１によって置換されていても良い、
（ａ）１，４－シクロへキシレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－は－Ｏ－又は－Ｓ－に置き換えられても良い。）
（ｂ）１，４－フェニレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｃ）１，４－シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクタン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、アントラセン－１，４－ジイル基、アントラセン－９，１０－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基（これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、また、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、アントラセン－１，４－ジイル基、アントラセン－９，１０－ジイル基又はフェナントレン－２，７－ジイル基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｄ）チオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、ジベンゾチオフェン－３，７－ジイル基、ジベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、チエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）からなる群より選ばれる基を表すことが好ましく、Ａ１及びＡ２は複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、各々独立して無置換であるか又は１つ以上の置換基Ｌ１によって置換されていても良い、１，４－フェニレン基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、ベンゾチアゾール－２，５－ジイル基、ベンゾチアゾール－２，６－ジイル基、ジベンゾチオフェン－３，７－ジイル基、ジベンゾチオフェン－２，６－ジイル基又はチエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基から選ばれる基を表すことがより好ましく、Ａ１及びＡ２は複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、各々独立して下記の式（Ａ－１）から式（Ａ－１７）
（ａ）１，４－シクロへキシレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－は－Ｏ－又は－Ｓ－に置き換えられても良い。）
（ｂ）１，４－フェニレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｃ）１，４－シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクタン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、アントラセン－１，４－ジイル基、アントラセン－９，１０－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基（これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、また、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、アントラセン－１，４－ジイル基、アントラセン－９，１０－ジイル基又はフェナントレン－２，７－ジイル基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｄ）チオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、ジベンゾチオフェン－３，７－ジイル基、ジベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、チエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）からなる群より選ばれる基を表すことが好ましく、Ａ１及びＡ２は複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、各々独立して無置換であるか又は１つ以上の置換基Ｌ１によって置換されていても良い、１，４－フェニレン基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、ベンゾチアゾール－２，５－ジイル基、ベンゾチアゾール－２，６－ジイル基、ジベンゾチオフェン－３，７－ジイル基、ジベンゾチオフェン－２，６－ジイル基又はチエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基から選ばれる基を表すことがより好ましく、Ａ１及びＡ２は複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、各々独立して下記の式（Ａ－１）から式（Ａ－１７）
【0013】
【化3】
【0014】
Ｌ１はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルファニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、１個の－ＣＨ２－若しくは２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－若しくは－Ｃ≡Ｃ－によって置換されていても良い炭素原子数１から２０の直鎖状アルキル基若しくは炭素原子数３から２０の分岐状若しくは環状アルキル基を表すが、酸素原子同士が直接結合することはなく、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されていても良い基を表す。液晶組成物への相溶性、屈折率異方性、誘電率異方性、電圧保持率、合成の容易さ及び原料の入手性の観点から、Ｌ１はフッ素原子、塩素原子、又は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の１個の－ＣＨ２－又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－若しくは－Ｃ≡Ｃ－によって置換されていても良い炭素原子数１から２０の直鎖状アルキル基若しくは炭素原子数３から２０の分岐状若しくは環状アルキル基を表すことが好ましく、Ｌ１はフッ素原子、又は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の－ＣＨ２－が－Ｏ－によって置換されていても良い炭素原子数１から１０の直鎖状アルキル基若しくは炭素原子数３から１０の分岐状若しくは環状アルキル基を表すことがより好ましく、Ｌ１はフッ素原子又は炭素原子数１から１０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から１０の分岐状若しくは環状アルキル基を表すことがさらに好ましく、Ｌ１はフッ素原子又は炭素原子数１から８の直鎖状アルキル基を表すことが特に好ましい。
【0015】
一般式（Ｉ）において、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は各々独立して二価の連結基又は単結合を表すが、Ｚ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ｚ２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。液晶組成物への相溶性、屈折率異方性、誘電率異方性、電圧保持率、合成の容易さ及び原料の入手性の観点から、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は各々独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＯＯ－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ－、－ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ－、－ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ－、－ＣＨ２－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＯＯ－、－ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２－、－ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ－、－Ｎ＝Ｎ－、－Ｃ＝Ｎ－Ｎ＝Ｃ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は炭素原子数２から２０のアルキレン基を表し、このアルキレン基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－は－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されてもよい基を表すことが好ましく、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すことがより好ましく、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、各々独立して－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｎ＝Ｎ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すことがさらに好ましく、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、各々独立して－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－Ｎ＝Ｎ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すことがさらにより好ましく、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、各々独立して－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すことが特に好ましい。
【0016】
一般式（Ｉ）において、ｍ１及びｍ２は各々独立して０から３の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は０から４の整数であることが好ましく、特にＡｘが式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）からなる群から選ばれる構造である場合、ｍ１＋ｍ２は０から３の整数であることが好ましく、０から２の整数であることがさらに好ましい。また、Ａｘが式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）からなる群から選ばれる構造ではない場合、ｍ１＋ｍ２は１から４の整数であることが好ましく、１から３の整数であることがさらに好ましい。液晶組成物への相溶性、屈折率異方性、誘電率異方性、電圧保持率、合成の容易さ及び原料の入手性の観点から、ｍ１及びｍ２は各々独立して０、１又は２を表し、ｍ１＋ｍ２は１から３の整数を表すことが好ましく、ｍ１及びｍ２は各々独立して０、１又は２を表し、ｍ１＋ｍ２は１又は２を表すことがより好ましく、ｍ１及びｍ２は各々独立して０又は１を表し、ｍ１＋ｍ２は１又は２を表すことがさらに好ましく、ｍ１及びｍ２は各々独立して０又は１を表し、ｍ１＋ｍ２は１を表すことが特に好ましい。
【0017】
一般式（Ｉ）で表される化合物は構造中に２位に硫黄原子が結合したチエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基を含むことから、硫黄原子３個に由来する高い電子密度の共役構造によってΔｎを効果的に高めることができると共に、高周波数領域において大きな誘電率異方性を示すという優れた効果を示す。さらに、一般式（Ｉ）は合計２個以上の環構造を分子中に有することから、化合物全体で棒状の分子構造を形成することで液晶性が向上しTniが高くなるため、液晶組成物に添加した際には高い相溶性を維持しつつ液晶相温度範囲を効果的に広げることができる。
【0018】
一般式（Ｉ）において、Ａｘは水素原子、フッ素原子、塩素原子若しくは炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、当該アルキル基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、酸素原子同士が結合することはなく、あるいはＡｘは下記の式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）
【0019】
【化4】
【0020】
【化5】
【0021】
【化6】
Ｙ１３は各々独立して水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表す。）から選ばれる基を表すことが特に好ましい。
また、一般式（I）で表される化合物において、液晶組成物への溶解性の観点から
【0022】
【化7】
【0023】
【化8】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、液晶相を示す温度範囲の広さ、誘電率異方性、液晶組成物への相溶性、屈折率異方性、誘電率異方性、電圧保持率、合成の容易さ及び原料の入手性の観点から、一般式（Ｉ－ｉ）
【0024】
【化9】
Ａ１１及びＡ２１は各々独立して１，４－フェニレン基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、ベンゾチアゾール－２，５－ジイル基、ベンゾチアゾール－２，６－ジイル基、ジベンゾチオフェン－３，７－ジイル基、ジベンゾチオフェン－２，６－ジイル基又はチエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基を表すが、Ａ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ａ２１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、これらの基は無置換であるか又は１つ以上の置換基Ｌ１１によって置換されていても良く、
Ｌ１１はフッ素原子、塩素原子又は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の１個の－ＣＨ２－又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－若しくは－Ｃ≡Ｃ－によって置換されていても良い炭素原子数１から２０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から２０の分岐状若しくは環状アルキル基を表すが、Ｌ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ１１、Ｚ２１及びＺ３１は各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＳＣＨ２－、－ＣＨ２Ｓ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、Ｚ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ｚ２１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ１１及びｍ２１は各々独立して０、１又は２を表し、
Ａｘ１は水素原子、基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、あるいはＡｘ１は下記の式（Ａｘ－１－ｉ）～（Ａｘ－５－ｉ）
【0025】
【化10】
であることが好ましい。また、下記の一般式（Ｉ－ｉｉ）
【0026】
【化11】
Ａ１２及びＡ２２は各々独立して下記の式（Ａ－ｉｉ－１）から式（Ａ－ｉｉ－１７）
【0027】
【化12】
Ｌ１２はフッ素原子又は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の－ＣＨ２－が－Ｏ－によって置換されていても良い炭素原子数１から１０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から１０の分岐状若しくは環状アルキル基を表し、
Ｚ１２、Ｚ２２及びＺ３２は各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－SＣＨ２－、－ＣＨ２S－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、Ｚ１２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ｚ２２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ１２及びｍ２２は各々独立して０、１又は２を表し、かつｍ１２＋ｍ２２は０から２の整数を表し、
Ａｘ２は式（Ａｘ－１－ｉ）又は（Ａｘ－２－ｉ）のいずれかより選ばれる構造を表す。）で表される化合物であることがより好ましい。また、下記の一般式（Ｉ－ｉｉｉ）
【0028】
【化13】
Ａ１３及びＡ２３は各々独立して下記の式（Ａ－ｉｉｉ－１）から式（Ａ－ｉｉｉ－７）、式（Ａ－ｉｉｉ－１２）、式（Ａ－ｉｉｉ－１５）及び式（Ａ－ｉｉｉ－１７）
【0029】
【化14】
Ｌ１３はフッ素原子又は炭素原子数１から１０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から１０の分岐状若しくは環状アルキル基を表し、
Ｚ１３、Ｚ２３及びＺ３３は各々独立して－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、
ｍ１３及びｍ２３は各々独立して０又は１を表し、
Ｙ１３は各々独立して水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表す。）で表される化合物であることがさらに好ましい。特に、下記の一般式（Ｉ－ｉｖ－１）又は一般式（Ｉ－ｉｖ－２）
【0030】
【化15】
Ａ２４は下記の式（Ａ－ｉｖ－１）、式（Ａ－ｉｖ－３）から式（Ａ－ｉｖ－７）
【0031】
【化16】
Ｌ１４はフッ素原子又は炭素原子数１から８の直鎖状アルキル基を表し、
Ｚ２４及びＺ３４は各々独立して－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、
Ｙ１４及びＹ３４は各々独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）で表される化合物であることが特に好ましい。
一般式（Ｉ）で表される化合物として具体的には、下記の式（Ｉ－１）から式（Ｉ－６９）で表される化合物が挙げられる。
【0032】
【化17】
【0033】
【化18】
【0034】
【化19】
【0035】
【化20】
【0036】
【化21】
【0037】
【化22】
【0038】
【化23】
【0039】
【化24】
【0040】
【化25】
【0041】
【化26】
（製法１）下記式（ｓ－５）で表される化合物の製造
【0042】
【化27】
式（ｓ－１）で表される化合物を式（ｓ－１５）で表される化合物及び硫黄と反応させることにより式（ｓ－２）で表される化合物を得ることができる。
式（ｓ－２）で表される化合物を例えばＮ－ブロモスクシンイミドと反応させることにより式（ｓ－３）で表される化合物を得ることができる。
式（ｓ－３）で表される化合物をトリメチルシリルアセチレンと反応させた後、テトラフルオロアンモニウムフルオライド（ＴＢＡＦ）と反応させることにより一般式（ｓ－４）で表される化合物を得ることができる。反応方法としては例えばパラジウム触媒、銅触媒及び塩基を用いた薗頭カップリング反応が挙げられる。パラジウム触媒の具体例としてはテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）等が挙げられる。銅触媒の具体例としてはヨウ化銅（Ｉ）が挙げられる。塩基の具体例としてはトリエチルアミン等が挙げられる。
式（ｓ－４）で表される化合物を式（ｓ－１６）で表される化合物と反応させることにより一般式（ｓ－５）で表される化合物を得ることができる。反応方法としては例えばパラジウム触媒、銅触媒及び塩基を用いた薗頭カップリング反応が挙げられる。パラジウム触媒の具体例としては上記のものが挙げられる。銅触媒の具体例としてはヨウ化銅（Ｉ）が挙げられる。塩基の具体例としてはトリエチルアミン等が挙げられる。
（製法２）下記式（ｓ－１０）で表される化合物の製造
【0043】
【化28】
式（ｓ－３）で表される化合物を一般式（ｓ－６）で表される化合物と反応させることにより一般式（ｓ－７）で表される化合物を得ることができる。反応方法としては例えば金属触媒及び塩基存在下、クロスカップリングさせる方法が挙げられる。金属触媒の具体例としては［１，１’－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、酢酸パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス［ジ－ｔｅｒｔ－ブチル（ｐ－ジメチルアミノフェニル）ホスフィノ］パラジウム（ＩＩ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）等が挙げられる。金属触媒として酢酸パラジウム（ＩＩ）を使用する場合、トリフェニルホスフィン、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，４’，６’－トリイソプロピルビフェニル等の配位子を添加してもよい。塩基の具体例としては炭酸カリウム、リン酸カリウム、炭酸セシウム等が挙げられる。
一般式（ｓ－７）で表される化合物を例えばヒドロキシルアミンと反応させることにより一般式（ｓ－８）で表される化合物を得ることができる。
一般式（ｓ－８）で表される化合物を例えばＮ－クロロスクシンイミドと反応させることにより一般式（ｓ－９）で表される化合物を得ることができる。
一般式（ｓ－９）で表される化合物を例えばチオ尿素と反応させることにより一般式（ｓ－１０）で表される化合物を得ることができる。
なお、上記製法１には前記一般式（Ｉ）においてＡｘが前記式（Ａｘ－１）で表される化合物の製法を記しているが、前記一般式（Ｉ）においてＡｘが前記式（Ａｘ－２）で表される化合物についても、一般式（ｓ－１０）で表される化合物と同様の方法で合成することができる。
（製法３）下記式（ｓ－１４）で表される化合物の製造
【0044】
【化29】
式（ｓ－１１）で表される化合物を例えばＮ－ブロモスクシンイミドと反応させることにより式（ｓ－１２）で表される化合物を得ることができる。
式（ｓ－１２）で表される化合物をトリメチルシリルアセチレンと反応させた後、テトラフルオロアンモニウムフルオライド（ＴＢＡＦ）と反応させることにより一般式（ｓ－１３）で表される化合物を得ることができる。反応方法としては例えばパラジウム触媒、銅触媒及び塩基を用いた薗頭カップリング反応が挙げられる。パラジウム触媒の具体例としてはテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）等が挙げられる。銅触媒の具体例としてはヨウ化銅（Ｉ）が挙げられる。塩基の具体例としてはトリエチルアミン等が挙げられる。
式（ｓ－１３）で表される化合物同士を１，８－ジアザビシクロ[５，５，０]ウンデカ－７－エン（ＤＢＵ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ‘，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、ヨウ化銅と反応させることにより一般式（ｓ－１４）で表される化合物を得ることができる。
【0045】
各工程において記載した以外の反応条件として、例えば実験化学講座（日本化学会編、丸善株式会社発行）、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ（Ａ Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）、Ｂｅｉｌｓｔｅｉｎ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（Ｂｅｉｌｓｔｅｉｎ－Ｉｎｓｔｉｔｕｔ ｆｕｅｒ Ｌｉｔｅｒａｔｕｒ ｄｅｒ Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ Ｂｅｒｌｉｎ ａｎｄ Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．Ｋ）、Ｆｉｅｓｅｒｓ’ Ｒｅａｇｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）等の文献に記載のもの又はＳｃｉＦｉｎｄｅｒ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）、Ｒｅａｘｙｓ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｌｔｄ．）等のデータベースに収載のものが挙げられる。
各工程において必要に応じて官能基を保護することができる。保護基としては、例えば、ＧＲＥＥＮＥ’Ｓ ＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥ ＧＲＯＵＰＳ ＩＮ ＯＲＧＡＮＩＣ ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ（（Ｆｏｕｒｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ）、ＰＥＴＥＲ Ｇ．Ｍ．ＷＵＴＳ、ＴＨＥＯＤＯＲＡ Ｗ．ＧＲＥＥＮＥ共著、Ａ Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）等に記載の保護基が挙げられる。
また、各工程において必要に応じて精製を行うことができる。精製方法としてはクロマトグラフィー、再結晶、蒸留、昇華、再沈殿、吸着、分液処理等が挙げられる。精製剤の具体例としてはシリカゲル、アルミナ、活性炭等が挙げられる。
各工程において必要に応じて官能基を保護することができる。保護基としては、例えば、ＧＲＥＥＮＥ’Ｓ ＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥ ＧＲＯＵＰＳ ＩＮ ＯＲＧＡＮＩＣ ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ（（Ｆｏｕｒｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ）、ＰＥＴＥＲ Ｇ．Ｍ．ＷＵＴＳ、ＴＨＥＯＤＯＲＡ Ｗ．ＧＲＥＥＮＥ共著、Ａ Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）等に記載の保護基が挙げられる。
また、各工程において必要に応じて精製を行うことができる。精製方法としてはクロマトグラフィー、再結晶、蒸留、昇華、再沈殿、吸着、分液処理等が挙げられる。精製剤の具体例としてはシリカゲル、アルミナ、活性炭等が挙げられる。
【0046】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、液晶組成物へ添加し使用されることが好ましい。液晶組成物が一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する場合、一般式（Ｉ）で表される１つの化合物を含有しても良く、一般式（Ｉ）で表される複数の化合物を含有しても良い。本発明の液晶組成物が一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する場合、液晶組成物における一般式（Ｉ）で表される化合物の含有量の合計が、５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であり９５質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以上であり９０質量％以下であることがさらに好ましく、２０質量％以上であり８５質量％以下であることが特に好ましい。ここで、「一般式（Ｉ）で表される化合物の含有量の合計」とは、液晶組成物が一般式（Ｉ）で表される１つの化合物を含有する場合、一般式（Ｉ）で表される化合物の含有量を意味し、液晶組成物が一般式（Ｉ）で表される複数の化合物を含有する場合、一般式（Ｉ）で表される複数の化合物の含有量の合計を意味する。
【0047】
一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物は、屈折率異方性（Δｎ、測定波長５８９ｎｍ）が０．１５以上であり１．００以下であることが好ましい。液晶組成物の液晶相温度範囲、駆動電圧、回転粘度及び弾性率の観点から、屈折率異方性（Δｎ）は０．２０以上であり０．９５以下であることが好ましく、０．２５以上であり０．９０以下であることがより好ましく、０．３０以上であり０．８５以下であることがさらに好ましく、０．３５以上であり０．８０以下であることが特に好ましい。
【0048】
一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物を、高周波移相器、フェーズドアレイアンテナ、画像認識装置、測距装置、液晶表示素子、液晶レンズ又は立体画像表示用複屈折レンズに使用する場合、一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物は、１ｋＨｚにおける誘電率異方性（Δε（１ｋＨｚ））が２以上であり６０以下であることが好ましい。液晶組成物の液晶相温度範囲、保存安定性、耐候性、駆動電圧、回転粘度及び弾性率の観点から、１ｋＨｚにおける誘電率異方性（Δε（１ｋＨｚ））は２．５以上であり５０以下であることが好ましく、３以上であり４０以下であることがより好ましく、３．５以上であり３０以下であることが特に好ましい。
【0049】
一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物は、高周波数素子に使用することが好ましい。周波数範囲としては、１ＭＨｚ以上であり１ＴＨｚ以下であることが好ましく、１ＧＨｚ以上であり５００ＧＨｚ以下であることがより好ましく、２ＧＨｚ以上であり３００ＧＨｚ以下であることがさらに好ましく、５ＧＨｚ以上であり１５０ＧＨｚ以下であることが特に好ましい。
【0050】
一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物は、下記の一般式（ＶＩ）
【0051】
【化30】
Ａ３は下記の式（Ａ６－１）から式（Ａ６－８）
【0052】
【化31】
Ｚ４は－Ｏ－、－Ｓ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＯＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯＯ－、－ＮＨ－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－Ｏ－、－Ｏ－ＮＨ－、－ＳＣＨ２－、－ＣＨ２Ｓ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｓ－、－ＳＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、Ｚ４が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ３は１から４の整数を表し、
Ａｙは下記の式（Ａｙ－１）及び式（Ａｙ－２）
【0053】
【化32】
【0054】
液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、一般式（ＶＩ）で表される化合物は下記の一般式（ＶＩ－ｉ）
【0055】
【化33】
Ａ３１は上記の式（Ａ６－１）から式（Ａ６－６）から選ばれる基を表すが、Ａ３１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ４１は－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｎ＝Ｎ－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、Ｚ４１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ３１は１から３の整数を表し、
Ａｙ１は下記の式（Ａｙ－１－ｉ）及び式（Ａｙ－２－ｉ）
【0056】
【化34】
【0057】
【化35】
Ａ３２は上記の式（Ａ６－１）から式（Ａ６－５）から選ばれる基を表すが、Ａ３２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ４２は－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｎ＝Ｎ－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、Ｚ４２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ３２は１、２又は３を表し、
Ｙ７２及びＹ９２は各々独立して水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表し、Ｙ８２はフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオイソシアノ基、ニトロ基、ペンタフルオロスルファニル基、任意の水素原子がフッ素原子に置換されていてもよい炭素原子数１から８のアルキル基、任意の水素原子がフッ素原子に置換されていてもよい炭素原子数１から７のアルコキシ基、任意の水素原子がフッ素原子に置換されていてもよい炭素原子数２から８のアルケニル基又は任意の水素原子がフッ素原子に置換されていてもよい炭素原子数２から７のアルケニルオキシ基を表す。）で表される化合物であることがより好ましく、一般式（ＶＩ）で表される化合物は下記の一般式（ＶＩ－ｉｉｉ）
【0058】
【化36】
Ａ３３は上記の式（Ａ６－１）から式（Ａ６－５）から選ばれる基を表すが、Ａ３３が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ４３は－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－Ｎ＝Ｎ－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、Ｚ４３が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ３３は１、２又は３を表し、
Ｙ７３及びＹ９３は各々独立して水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表し、Ｙ８３はフッ素原子、塩素原子、シアノ基又はチオイソシアノ基を表す。）で表される化合物であることがさらに好ましく、一般式（ＶＩ）で表される化合物は下記の一般式（ＶＩ－ｉｖ－１）から一般式（ＶＩ－ｉｖ－２１）
【0059】
【化37】
【0060】
【化38】
【0061】
【化39】
【0062】
【化40】
【0063】
【化41】
【0064】
一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物は、下記の一般式（ＩＩＩ）
【0065】
【化42】
Ａ３１及びＡ３２は各々独立して下記の式（Ａ３－１）から式（Ａ３－８）
【0066】
【化43】
ｍ３１は１から４の整数を表す。）で表される化合物を含有してもよい。
【0067】
液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は下記の一般式（ＩＩＩ－ｉ）
【0068】
【化44】
Ａ３１１及びＡ３２１は各々独立して下記の式（Ａ３１－１）から式（Ａ３１－６）
【0069】
【化45】
ｍ３１１は１から３の整数を表す。）で表される化合物であることが好ましく、一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は下記の一般式（ＩＩＩ－ｉｉ）
【0070】
【化46】
Ａ３１２及びＡ３２２は各々独立して下記の式（Ａ３２－１）から式（Ａ３２－４）
【0071】
【化47】
ｍ３１２は１又は２を表す。）で表される化合物であることがより好ましく、一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は下記の一般式（ＩＩＩ－ｉｉｉ）
【0072】
【化48】
Ａ３１３及びＡ３２３は各々独立して下記の式（Ａ３３－１）及び式（Ａ３３－２）
【0073】
【化49】
ｍ３１３は１又は２を表す。）で表される化合物であることがさらに好ましく、一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は下記の一般式（ＩＩＩ－ｉｖ－１）から一般式（ＩＩＩ－ｉｖ－１０）
【0074】
【化50】
【0075】
【化51】
【0076】
また、一般式（Ｉ）で表される化合物は、誘電率異方性（Δε）が中性又は負である液晶組成物へ添加して使用しても良い。その場合、一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物は、誘電率異方性（Δε）が－２０以上であり２以下であることが好ましい。液晶組成物の液晶相温度範囲、保存安定性、耐候性、駆動電圧、回転粘度及び弾性率の観点から、誘電率異方性（Δε）は－１５以上であり１．５以下であることが好ましく、－１０以上であり１以下であることがより好ましく、－５以上であり０．５以下であることが特に好ましい。
一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物の誘電率異方性（Δε）が中性又は負である場合、液晶組成物は下記の一般式（ＩＶ）
一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物の誘電率異方性（Δε）が中性又は負である場合、液晶組成物は下記の一般式（ＩＶ）
【0077】
【化52】
Ａ４１及びＡ４２は各々独立して下記の式（Ａ４－１）から式（Ａ４－１１）
【0078】
【化53】
Ｚ４１及びＺ４２は各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＯＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯＯ－、－ＮＨ－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－Ｏ－、－Ｏ－ＮＨ－、－ＳＣＨ２－、－ＣＨ２Ｓ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｓ－、－ＳＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、Ｚ４１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ｚ４２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ４１及びｍ４２は各々独立して０から３の整数を表すが、ｍ４１＋ｍ４２は１から３の整数を表す。）で表される化合物を含有しても良い。
【0079】
液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、一般式（ＩＶ）で表される化合物は下記の一般式（ＩＶ－ｉ）
【0080】
【化54】
Ａ４１１及びＡ４２１は各々独立して上記の式（Ａ４－１）から式（Ａ４－９）から選ばれる基を表すが、Ａ４１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ａ４２１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ４１１及びＺ４２１は各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、Ｚ４１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ｚ４２１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ４１１及びｍ４２１は各々独立して０から３の整数を表すが、ｍ４１１＋ｍ４２１は１から３の整数を表す。）で表される化合物であることが好ましく、一般式（ＩＶ）で表される化合物は下記の一般式（ＩＶ－ｉｉ）
【0081】
【化55】
Ａ４１２及びＡ４２２は各々独立して上記の式（Ａ４－１）から式（Ａ４－７）から選ばれる基を表すが、Ａ４１２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ａ４２２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ４１２及びＺ４２２は各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－又は単結合を表すが、Ｚ４１２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ｚ４２２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ４１２及びｍ４２２は各々独立して０、１又は２を表すが、ｍ４１２＋ｍ４２２は１又は２を表す。）で表される化合物であることがより好ましく、一般式（ＩＶ）で表される化合物は下記の一般式（ＩＶ－ｉｉｉ）
【0082】
【化56】
Ａ４１３及びＡ４２３は各々独立して上記の式（Ａ４－１）から式（Ａ４－５）から選ばれる基を表すが、Ａ４１３が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ａ４２３が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ４１３及びＺ４２３は各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＨ２ＣＨ２－又は単結合を表すが、Ｚ４１３が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Ｚ４２３が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ４１３及びｍ４２３は各々独立して０、１又は２を表すが、ｍ４１３＋ｍ４２３は１又は２を表す。）で表される化合物であることがさらに好ましく、一般式（ＩＶ）で表される化合物は下記の一般式（ＩＶ－ｉｖ－１）から一般式（ＩＶ－ｉｖ－８）
【0083】
【化57】
【0084】
【化58】
【0085】
一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物は、その保存安定性を向上させるために、安定剤を添加することもできる。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β－ナフチルアミン類、β－ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。安定剤を使用する場合の添加量は、組成物に対して０．００５質量％から１質量％の範囲が好ましく、０．０２質量％から０．８質量％がより好ましく、０．０３質量％から０．５質量％がさらに好ましい。また、１種類の安定剤を用いても良く、２種類以上の安定剤を併用して用いても良い。安定剤としては下記の一般式（Ｘ１）
【0086】
【化59】
【0087】
【化60】
Ｚｘ１は－Ｏ－、－Ｓ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＯＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯＯ－、－ＮＨ－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－Ｏ－、－Ｏ－ＮＨ－、－ＳＣＨ２－、－ＣＨ２Ｓ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｓ－、－ＳＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ２－、－ＯＣＯ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＯＯ－、－ＣＨ２－ＯＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、Ｚｘ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍｘ１は０又は１を表し、
ｍｘ２は０から４の整数を表す。）で表される化合物が挙げられる。
【0088】
電圧保持率、液晶組成物への相溶性の観点から、一般式（Ｘ１）で表される化合物は下記の一般式（Ｘ１－ｉ）
【0089】
【化61】
【0090】
【化62】
Ｚｘ１１は－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＯ－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－ＣＯＯ－又は単結合を表すが、Ｚｘ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍｘ１１は０又は１を表し、
ｍｘ２１は０又は１を表す。）で表される化合物であることが好ましく、一般式（Ｘ１）で表される化合物は下記の一般式（Ｘ１－ｉｉ－１）から一般式（Ｘ１－ｉｉ－４）
【0091】
【化63】
また、一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する液晶組成物は、下記の一般式（Ｘ２）
【0092】
【化64】
Ｓｐｘ２１、Ｓｐｘ２２、Ｓｐｘ２３及びＳｐｘ２４は各々独立してスペーサー基又は単結合を表し、
ｍｘ２１は０又は１を表し、
ｍｘ２２は０又は１を表し、
ｍｘ２３は０又は１を表す。）で表される化合物が挙げられる。
【0093】
電圧保持率、液晶組成物への相溶性の観点から、一般式（Ｘ２）で表される化合物は下記の一般式（Ｘ２－ｉ）
【0094】
【化65】
Ｓｐｘ２１１、Ｓｐｘ２２１、Ｓｐｘ２３１及びＳｐｘ２２４は各々独立して、基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキレン基又は単結合を表し、
ｍｘ２１１は０又は１を表し、
ｍｘ２２１は０又は１を表し、
ｍｘ２３１は０又は１を表す。）で表される化合物であることが好ましく、一般式（Ｘ２）で表される化合物は下記の一般式（Ｘ２－ｉｉ）
【0095】
【化66】
Ｓｐｘ２１２及びＳｐｘ２２２は各々独立して、１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－に置き換えられても良い炭素原子数１から１０の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、
ｍｘ２１２は０又は１を表す。）で表される化合物であることがより好ましく、一般式（Ｘ２）で表される化合物は下記の一般式（Ｘ２－ｉｉｉ）
【0096】
【化67】
Ｓｐｘ２１３は１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－に置き換えられても良い炭素原子数１から１０の直鎖状アルキレン基を表す。）で表される化合物であることが特に好ましい。
【0097】
本願発明において、１，４－シクロヘキシレン基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基及び１，３－ジオキサン－２，５－ジイル基に含まれる環構造は、各々トランス体及びシス体のいずれであっても良いが、液晶性の観点から、各々トランス体の含有率がシス体の含有率よりも多いことが好ましく、環構造におけるトランス体の含有率が８０％以上であることがより好ましく、環構造におけるトランス体の含有率が９０％以上であることがさらに好ましく、環構造におけるトランス体の含有率が９５％以上であることがさらにより好ましく、環構造におけるトランス体の含有率が９８％以上であることが特に好ましい。また、本願発明において下記の表記（ＣＹ－１）
【0098】
【化68】
また、本願発明において、各元素は同じ元素の同位体に置き換えられていても良い。
【実施例】
【0099】
以下、実施例を挙げて本発明を更に記述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。各工程において酸素及び／又は水分に不安定な物質を取り扱う際は、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス中で作業を行うことが好ましい。各化合物の純度はＵＰＬＣ（Ｗａｔｅｒｓ ＡＣＱＵＩＴＹ ＵＰＬＣ、ＢＥＨ Ｃ１８（１００×２．１ｍｍ×１．７μｍ）、アセトニトリル／水又は０．１％ギ酸含有アセトニトリル／水、ＰＤＡ、カラム温度４０℃）、ＧＰＣ（島津製作所 ＨＰＬＣ Ｐｒｏｍｉｎｅｎｃｅ、Ｓｈｏｄｅｘ ＫＦ－８０１（３００ｍｍ×８ｍｍ×６μｍ）＋ＫＦ－８０２（３００ｍｍ×８ｍｍ×６μｍ）、テトラヒドロフラン、ＲＩ、ＵＶ（２５４ｎｍ）、カラム温度４０℃）、ＧＣ（Ａｇｉｌｅｎｔ ６８９０Ａ、Ｊ＆Ｗ ＤＢ－１、３０ｍ×０．２５ｍｍ×０．２５μｍ、キャリアガス Ｈｅ、ＦＩＤ、１００℃（１分）→昇温１０℃／分→３００℃（１２分））又は１Ｈ ＮＭＲ（ＪＥＯＬ、４００ＭＨｚ）によって決定した。
【0100】
また屈折率異方性（Δｎ、測定波長５８９ｎｍ）の外挿値は下記化合物によって構成される母体液晶Ｎを用いて５％添加して外挿値を求めた。
（母体液晶Ｎ）
２－Ｐｈ３－Ｔ－ＰｈＰｈ－３ ２０．０％
４－Ｐｈ３－Ｔ－ＰｈＰｈ－３ ３６．０％
３－Ｐｈ１Ｐｈ１Ｐｈ－Ｃｌ １０．０％
５－Ｐｈ１Ｐｈ１Ｐｈ－Ｃｌ ２０．０％
５－ＣｙＰｈＰｈ１Ｐｈ－２ ７．０％
５－ＣｙＰｈＰｈ１Ｐｈ－３ ７．０％
（実施例１）式（Ｉ－１）で表される化合物の製造
（母体液晶Ｎ）
２－Ｐｈ３－Ｔ－ＰｈＰｈ－３ ２０．０％
４－Ｐｈ３－Ｔ－ＰｈＰｈ－３ ３６．０％
３－Ｐｈ１Ｐｈ１Ｐｈ－Ｃｌ １０．０％
５－Ｐｈ１Ｐｈ１Ｐｈ－Ｃｌ ２０．０％
５－ＣｙＰｈＰｈ１Ｐｈ－２ ７．０％
５－ＣｙＰｈＰｈ１Ｐｈ－３ ７．０％
（実施例１）式（Ｉ－１）で表される化合物の製造
【0101】
【化69】
反応容器に式（Ｉ－１－２）で表される化合物２０ｇ、ジクロロメタン９９ｍＬを加えた。氷冷しながら、Ｎ－ブロモスクシンイミド１５ｇを少量ずつ加え、室温で５時間撹拌した。反応液を水に注ぎ、分液処理した。有機層を食塩水で洗浄し、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、ジクロロメタン／ヘキサン）により精製を行うことによって、式（Ｉ－１－３）で表される化合物２４ｇを得た。
窒素雰囲気下、反応容器に式（Ｉ－１－３）で表される化合物２４ｇ、ヨウ化銅（Ｉ）０．２ｇ、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム１ｇ、トリエチルアミン１５ｍＬ、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１００ｍＬを加えた。７０℃で加熱しながら、トリメチルシリルアセチレン９．０ｇを滴下し、７０℃で４時間加熱撹拌した。反応液を水に注ぎ、トルエンで抽出した。有機層を水及び食塩水で順次洗浄した後、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、トルエン／ヘキサン）及び活性炭処理により精製を精製した。次いでメタノール１２０ｍＬ、炭酸カリウム４．５ｇを加え、室温で８時間撹拌した。反応液に水を加え、トルエンで抽出した。有機層を水及び食塩水で順次洗浄した後、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、トルエン／ヘキサン）により精製を行うことによって、式（Ｉ－１－４）で表される化合物１３ｇを得た。
窒素雰囲気下、反応容器に式（Ｉ－１－５）で表される化合物９ｇ、ヨウ化銅（Ｉ）０．１５ｇ、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム０．５ｇ、トリエチルアミン１５ｍＬ、ＤＭＦ６０ｍＬを加えた。８０℃で加熱しながら、式（Ｉ－１－４）で表される化合物１３ｇのＤＭＦ３０ｍｌを滴下し、８０℃で４時間加熱撹拌した。反応液を水に注ぎ、トルエンで抽出した。有機層を水及び食塩水で順次洗浄した後、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、トルエン／ヘキサン）及び活性炭処理を行うことによって、式（Ｉ－１－６）で表される化合物１８ｇを得た。
反応容器に式（Ｉ－１－６）で表される化合物１８ｇ、酢酸ナトリウム３．６ｇ、メタノール７４ｍＬを加えた。室温で塩酸ヒドロキシルアミン３ｇを加え、１０時間撹拌した。反応液を水に注ぎ、ジクロロメタンで抽出した。有機層を水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液及び食塩水で順次洗浄した後、溶媒を留去し乾燥させることによって、式（Ｉ－１－７）で表される化合物１５ｇを得た。
反応容器に式（Ｉ－１－７）で表される化合物１５ｇ、ＤＭＦ １００ｍＬを加えた。氷冷しながらＮ－クロロスクシンイミド ６．７ｇを加え、４０℃で２時間加熱撹拌した。反応液を冷却し水に注ぎ、ジクロロメタンで抽出した。有機層を水及び食塩水で順次洗浄した後、溶媒を留去し乾燥させることによって、式（Ｉ－１－８）で表される化合物１５ｇを得た。
反応容器に式（Ｉ－１－８）で表される化合物１５ｇ、チオ尿素６．６ｇ、テトラヒドロフラン１１０ｍＬを加えた。氷冷しながらトリエチルアミン１５ｇを滴下し、４０℃で５時間加熱撹拌した。反応液を冷却し水に注ぎ、トルエンで抽出した。有機層を水及び食塩水で順次洗浄した後、有機層を水及び食塩水で順次洗浄した後、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、トルエン／ヘキサン）、活性炭処理及び再結晶（トルエン／エタノール）により精製を行うことによって、式（Ｉ－１）で表される化合物１２ｇを得た。
ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ＝４３５
融点 １１３℃
相転移温度 Ｃｒ１１３ Ｎ ２２７Ｉｓｏ
（実施例２）式（Ｉ－２）で表される化合物の製造
【0102】
【化70】
性状：油状
ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ＝４２０
（実施例３）式（Ｉ－３）で表される化合物の製造
【0103】
【化71】
ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ＝５１２
融点 ６５℃
相転移温度 Ｃｒ６５ Ｎ １０１ Ｉｓｏ
（実施例４）式（Ｉ－４）で表される化合物の製造
【0104】
【化72】
窒素雰囲気下、反応容器に式（Ｉ－４－４）で表される化合物１９ｇ、酢酸カリウム１４ｇ、ビス（ピナコラト）ジボロン１４ｇ、ジメチルスルホキシド９０ｍＬ、［１，１’－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド ジクロロメタン付加物０．４ｇを加え、８０℃で６時間加熱撹拌した。反応液を水に注ぎ、トルエンで抽出した。有機層を水及び食塩水で順次洗浄した後、カラムクロマトグラフィー（アルミナ、ジクロロメタン）により精製を行うことによって、式（Ｉ－４－５）で表される化合物１７ｇを得た。
窒素雰囲気下、反応容器に式（Ｉ－４－５）で表される化合物１７ｇ、炭酸カリウム８ｇ、１－ブロモ－３，４，５－トリフルオロベンゼン ８．５ｇ、トルエン６０ｍＬ、エタノール２０ｍＬ、水１５ｍＬ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド０．２ｇを加え、６時間加熱還流させた。反応液を水に注ぎ、トルエンで抽出した。有機層を水及び食塩水で順次洗浄した後、カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、トルエン／ヘキサン）及び再結晶（トルエン／エタノール）により精製を行うことによって、式（Ｉ－４）で表される化合物１３ｇを得た。
ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ＝４４０
（実施例５）式（Ｉ－５）で表される化合物の製造
【0105】
【化73】
実施例１において式（Ｉ－１－６）で表される化合物を式（Ｉ－５－３）で表される化合物に置き換えた以外は同様の方法によって、式（Ｉ－５）で表される化合物７ｇを製造した。
ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ＝４２３
（実施例６）式（Ｉ－６）で表される化合物の製造
【0106】
【化74】
融点 ９６℃
ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ＝５３０
【0107】
（実施例７から実施例１５及び比較例１から８）
実施例において液晶化合物の記載について以下の略号を用いる。
（環構造）
実施例において液晶化合物の記載について以下の略号を用いる。
（環構造）
【0108】
【化75】
２－ ＣＨ３ＣＨ２－
３－ ＣＨ３（ＣＨ２）２－
４－ ＣＨ３（ＣＨ２）３－
５－ ＣＨ３（ＣＨ２）４－
－２ －ＣＨ２ＣＨ３
－３ －（ＣＨ２）２ＣＨ３
－４ －（ＣＨ２）３ＣＨ３
－５ －（ＣＨ２）４ＣＨ３
－Ｃｌ －Ｃｌ
（連結基）
－ 単結合
－Ｔ－ －Ｃ≡Ｃ－
【0109】
下記化合物によって構成される母体液晶Ｎを調製した。
（母体液晶Ｎ）
２－Ｐｈ３－Ｔ－ＰｈＰｈ－３ ２０．０％
４－Ｐｈ３－Ｔ－ＰｈＰｈ－３ ３６．０％
３－Ｐｈ１Ｐｈ１Ｐｈ－Ｃｌ １０．０％
５－Ｐｈ１Ｐｈ１Ｐｈ－Ｃｌ ２０．０％
５－ＣｙＰｈＰｈ１Ｐｈ－２ ７．０％
５－ＣｙＰｈＰｈ１Ｐｈ－３ ７．０％
（母体液晶Ｎ）
２－Ｐｈ３－Ｔ－ＰｈＰｈ－３ ２０．０％
４－Ｐｈ３－Ｔ－ＰｈＰｈ－３ ３６．０％
３－Ｐｈ１Ｐｈ１Ｐｈ－Ｃｌ １０．０％
５－Ｐｈ１Ｐｈ１Ｐｈ－Ｃｌ ２０．０％
５－ＣｙＰｈＰｈ１Ｐｈ－２ ７．０％
５－ＣｙＰｈＰｈ１Ｐｈ－３ ７．０％
【0110】
母体液晶Ｎに対し、実施例で合成した（Ｉ－１）から式（Ｉ－６）で表される化合物を添加し、評価対象の液晶組成物（Ｍ－１）から液晶組成物（Ｍ－６）を調製した。また、非特許文献１に記載の式（Ｒ－１）で表される化合物、特許文献１に記載の式（Ｒ－２）で表される化合物、（Ｒ－３）で表される化合物及び特許文献３に記載の式（Ｒ－４）で表される化合物を添加し、比較対象の液晶組成物（ＲＭ－１）から液晶組成物（ＲＭ－４）を調製した。
【0111】
【化76】
【0112】
（液晶組成物（Ｍ－１））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－１）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－２））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－２）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－３））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－３）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－４））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－４）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－５））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－５）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－６））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－６）で表される化合物 １０．０％
評価対象の各化合物について、保存安定性の評価を行った。保存安定性は、調製した各液晶組成物２ｍＬをアルゴン雰囲気下、ガラス製バイアルに密閉し、１０℃で４週間保管した後の状態を目視により評価した。評価結果を下表に示す。
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－１）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－２））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－２）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－３））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－３）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－４））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－４）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－５））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－５）で表される化合物 １０．０％
（液晶組成物（Ｍ－６））
母体液晶Ｎ ９０．０％
式（Ｉ－６）で表される化合物 １０．０％
評価対象の各化合物について、保存安定性の評価を行った。保存安定性は、調製した各液晶組成物２ｍＬをアルゴン雰囲気下、ガラス製バイアルに密閉し、１０℃で４週間保管した後の状態を目視により評価した。評価結果を下表に示す。
【0113】
【表1】
上記の結果から、本発明の化合物は液晶組成物へ添加した場合に析出が起こりにくく、液晶組成物への相溶性が高いことがわかる。
【0114】
次に、評価対象の各化合物の高周波数領域での特性を評価した。測定には、伝送遅延方式Ｃｕｔ ｂａｃｋタイプストリップライン法 比誘電率・誘電正接測定器（ＫＥＹＣＯＭ社製）を使用した。調製した各液晶組成物について、１３．１７ＧＨｚ、２０℃における誘電率異方性を測定し、評価対象の各化合物の誘電率異方性Δε（１３．１７ＧＨｚ）を外挿により算出した。評価結果を下表２に示す。
【0115】
【表2】
上記の結果から、本発明の化合物はいずれも高周波数領域において大きな誘電率異方性を示すことがわかる。本発明の化合物は、環構造及び連結基を介して広い共役系を形成しているため、高周波数領域において大きな誘電率異方性を示すと考えられる。
また、本発明の化合物を含有する液晶組成物（Ｍ－１）から（Ｍ－６）について、材料特性（ηε）がいずれも２０以上を示すことがわかった。材料特性（ηε）は下記のように定義される。
【0116】
ε⊥ ＝（３εａｖｅｒａｇｅ－ε∥）／２
ｔａｎδ⊥ ＝（３εａｖｅｒａｇｅｔａｎδａｖｅｒａｇｅ－ε∥ｔａｎδ∥）／２ε⊥
変調能（τ） ＝（ε∥－ε⊥）／ε∥
材料特性（ηε）＝τ／（ｍａｘ（ｔａｎδ∥，ｔａｎδ⊥））
ｔａｎδ⊥ ＝（３εａｖｅｒａｇｅｔａｎδａｖｅｒａｇｅ－ε∥ｔａｎδ∥）／２ε⊥
変調能（τ） ＝（ε∥－ε⊥）／ε∥
材料特性（ηε）＝τ／（ｍａｘ（ｔａｎδ∥，ｔａｎδ⊥））
【0117】
以上の結果から、本発明の化合物は、大きな屈折率異方性Δｎを有し、液晶組成物への相溶性が高く、高周波数領域において大きな誘電率異方性を示すことから、高周波移相器、フェーズドアレイアンテナ、画像認識装置、測距装置、液晶表示素子、液晶レンズ又は立体画像表示用複屈折レンズ等の素子用の材料として有用である。
【手続補正書】
【提出日】2023-05-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の一般式（Ｉ）【化1】
Ｒ１は水素原子、フッ素原子、塩素原子若しくは炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
当該アルキル基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、
当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、
酸素原子同士が結合することはなく、
Ａ １ 及びＡ ２ は各々独立して、
（ａ）１，４－シクロへキシレン基（この基中に存在する１個の－ＣＨ ２ －又は隣接していない２個以上の－ＣＨ ２ －は－Ｏ－又は－Ｓ－に置き換えられても良い。）
（ｂ）１，４－フェニレン基
（ｃ）１，４－シクロヘキセニレン基、ビシクロ［２．２．２］オクタン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、アントラセン－１，４－ジイル基、アントラセン－９，１０－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基（これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、また、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、アントラセン－１，４－ジイル基、アントラセン－９，１０－ジイル基又はフェナントレン－２，７－ジイル基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）
（ｄ）チオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、ジベンゾチオフェン－３，７－ジイル基、ジベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、チエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基（この基中に存在する１個の－ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝に置き換えられても良い。）
からなる群より選ばれる基を表し、
これらの基は無置換であるか又は１つ以上の置換基Ｌ １ によって置換されていても良く、
Ｌ １ はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルファニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、１個の－ＣＨ ２ －若しくは２個以上の－ＣＨ ２ －が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－若しくは－Ｃ≡Ｃ－によって置換されていても良い炭素原子数１から２０の直鎖状アルキル基若しくは炭素原子数３から２０の分岐状若しくは環状アルキル基を表すが、
酸素原子同士が直接結合することはなく、
当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されていても良く、
Ａ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ａ２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ １ 、Ｚ ２ 及びＺ ３ が各々独立して単結合、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＯＯ－、－ＣＨ ２ Ｏ－、－ＯＣＨ ２ －、－ＣＦ ２ Ｏ－、－ＯＣＦ ２ －、－ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ－、－ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ ３ ）ＣＯＯ－、－ＯＣＯＣ（ＣＨ ３ ）＝ＣＨ－、－ＣＨ ２ －ＣＨ（ＣＨ ３ ）ＣＯＯ－、－ＯＣＯＣＨ（ＣＨ ３ ）―ＣＨ ２ －、－ＯＣＨ ２ ＣＨ ２ Ｏ－、－Ｎ＝Ｎ－、－Ｃ＝Ｎ－Ｎ＝Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は炭素原子数２から２０のアルキレン基を表し、
このアルキレン基中の１個又は２個以上の－ＣＨ ２ －は－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－で置換されてもよいが、
酸素原子同士が直接結合することはなく、
Ｚ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ１及びｍ２は各々独立して０から３の整数を表し、
Ａｘはフッ素原子、塩素原子若しくは炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
当該アルキル基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、
当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、酸素原子同士が結合することはなく、
あるいはＡｘは下記の式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）
【化2】
破線は結合位置を表し、
Ｙ１は各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子又は任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い炭素原子数１から８のアルキル基若しくはアルコキシ基を表し、
Ｙ１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｙ２は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、イソチオシアノ基又は任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い炭素原子数１から８のアルキル基を表し、
当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、酸素原子同士が結合することはない。）
からなる群より選ばれる構造を表すが、
ここでＡｘが式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）からなる群から選ばれる構造である場合ｍ１＋ｍ２は０から３の整数を表し、
Ａｘが式（Ａｘ－１）～（Ａｘ－５）からなる群から選ばれる構造ではない場合はｍ１＋ｍ２は１から４の整数を表す。）
で表される化合物。
【請求項2】
上記一般式（Ｉ）が、下記の一般式（Ｉ－ｉ）【化3】
Ｒ１１は水素原子、基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
Ａ１１及びＡ２１は各々独立して１，４－フェニレン基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、５，６，７，８－テトラヒドロナフタレン－１，４－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，５－ジイル基、ベンゾチオフェン－２，６－ジイル基、ジベンゾチオフェン－３，７－ジイル基、ジベンゾチオフェン－２，６－ジイル基又はチエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル基を表すが、
Ａ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ａ２１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
これらの基は無置換であるか又は１つ以上の置換基Ｌ１１によって置換されていても良く、
Ｌ１１はフッ素原子、塩素原子又は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の１個の－ＣＨ２－又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－若しくは－Ｃ≡Ｃ－によって置換されていても良い炭素原子数１から２０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から２０の分岐状若しくは環状アルキル基を表すが、
Ｌ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ１１、Ｚ２１及びＺ３１は各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＳＣＨ２－、－ＣＨ２Ｓ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、
Ｚ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ２１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ１１及びｍ２１は各々独立して０、１又は２を表し、
Ａｘ１は基中の任意の水素原子がハロゲン原子に置換されていても良く、基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から２０の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
あるいはＡｘ１は下記の式（Ａｘ－１－ｉ）～（Ａｘ－５－ｉ）
【化4】
破線は結合位置を表し、
Ｙ１１は各々独立して水素原子、フッ素原子又は炭素原子数１から８のアルキル基若しくはアルコキシ基を表し、
Ｙ１１が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｙ２1は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、イソチオシアノ基又は任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い炭素原子数１から８のアルキル基を表し、
当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、
酸素原子同士が結合することはない。）
からなる群より選ばれる構造を表すが、
ここでＡｘ１が式（Ａｘ－１－ｉ）～（Ａｘ－５－ｉ）からなる群から選ばれる構造である場合、ｍ１１＋ｍ２１は０から２の整数を表し、
Ａｘが式（Ａｘ－１－ｉ）～（Ａｘ－５－ｉ）からなる群から選ばれる構造ではない場合はｍ１１＋ｍ２１は１から３の整数を表す。）
で表される、請求項１に記載の化合物。
【請求項3】
上記一般式（Ｉ）が、下記の一般式（Ｉ－ｉｉ）【化5】
Ｒ１２は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の１個又は２個以上の－ＣＨ２－が各々独立して－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良い炭素原子数１から１２の直鎖状又は分岐状アルキル基を表し、
Ａ１２及びＡ２２は各々独立して下記の式（Ａ－ｉｉ－１）から式（Ａ－ｉｉ－１７）
【化6】
破線は結合位置を表し、
Ｌ１２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。）
から選ばれる基を表すが、
Ａ１２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ａ２２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｌ１２はフッ素原子又は基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良く、基中の－ＣＨ２－が－Ｏ－によって置換されていても良い炭素原子数１から１０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から１０の分岐状若しくは環状アルキル基を表し、
Ｚ１２、Ｚ２２及びＺ３２は各々独立して－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＳＣＨ２－、－ＣＨ２Ｓ－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表すが、
Ｚ１２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｚ２２が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
ｍ１２及びｍ２２は各々独立して０、１又は２を表し、かつｍ１２＋ｍ２２は０から２の整数を表し、
Ａｘ２は式（Ａｘ－１－ｉ）又は（Ａｘ－２－ｉ）
【化7】
破線は結合位置を表し、
Ｙ １１ は各々独立して水素原子、フッ素原子又は炭素原子数１から８のアルキル基若しくはアルコキシ基を表し、
Ｙ １１ が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
Ｙ ２1 は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、イソチオシアノ基又は任意の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い炭素原子数１から８のアルキル基を表し、
当該アルキル基中の１個又は２個以上の－ＣＨ ２ －が各々独立して－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－Ｓ－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－に置き換えられても良いが、
酸素原子同士が結合することはない。）
のいずれかより選ばれる構造を表す。）
で表される、請求項１に記載の化合物。
【請求項4】
上記一般式（Ｉ）が、下記の一般式（Ｉ－ｉｉｉ）【化8】
Ｒ１３は炭素原子数１から８のアルキル基、炭素原子数１から７のアルコキシ基、炭素原子数２から８のアルケニル基、炭素原子数２から７のアルケニルオキシ基又は炭素原子数２から８のアルキニル基を表し、
Ａ１３及びＡ２３は各々独立して下記の式（Ａ－ｉｉｉ－１）から式（Ａ－ｉｉｉ－７）、式（Ａ－ｉｉｉ－１２）、式（Ａ－ｉｉｉ－１５）及び式（Ａ－ｉｉｉ－１７）
【化9】
破線は結合位置を表し、
Ｌ１３が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。）
から選ばれる基を表し、
Ｌ１３はフッ素原子又は炭素原子数１から１０の直鎖状アルキル基又は炭素原子数３から１０の分岐状若しくは環状アルキル基を表し、
Ｚ１３、Ｚ２３及びＺ３３は各々独立して－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｃ－又は単結合を表し、
ｍ１３及びｍ２３は各々独立して０又は１を表し、
Ｙ１３は各々独立して水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表す。）
で表される、請求項１に記載の化合物。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載の化合物を含有する組成物。
【請求項6】
請求項１から４のいずれか一項に記載の化合物を含有する液晶組成物。
【請求項7】
屈折率異方性が０．１５以上である、請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項8】
誘電率異方性が２以上である、請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項9】
誘電率異方性が２以下である、請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項10】
請求項６から９に記載の液晶組成物を使用した高周波移相器、フェーズドアレイアンテナ、画像認識装置、測距装置、液晶表示素子、液晶レンズ又は立体画像表示用複屈折レンズ。
【国際調査報告】