JP4963863B2

JP4963863B2 - 新規化合物及び該化合物を含有してなる液晶組成物

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Inventors: 正福入沢; 健松本
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Publication date: 2012-06-27
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Description

本願発明は、液晶表示素子に利用されるものとして有用な新規化合物、及び該化合物を含有してなる液晶組成物に関するものである。

液晶は、種々の電気光学素子として応用され、時計や電卓あるいは自動車のパネル等の表示に実用化されてきている。現在最も実用化されている液晶表示素子は、ねじれネマチック液晶の誘電的配列効果を利用したものが大部分である。しかし、最近になり他の方式の表示方法の開発が盛んに行われ、コレステリック・ネマチック相転移型表示方式や高分子分散型表示方式等による液晶表示素子も用いられている。

液晶表示素子は、広い動作温度範囲、低動作電圧、高速応答性、高コンストラスト比、広視角、化学的安定性等の種々の性能が要求されているが、単一の化合物でこれらの性能を満たすものはなく、一又はニ以上の特性に優れた液晶材料及び非液晶材料を複数混合して液晶組成物とし、各材料が互いに性能を補うことで種々の要求性能を満たしている。従って、各材料はお互いによく混和することが好ましい。

そして、液晶表示素子は低温で使用されることもあるので、低温においても液晶相を維持する液晶組成物を用いることが好ましい。液晶相を示す下限温度が低い化合物は、該化合物を配合する組成物において、ネマチック相の温度範囲の広域化に寄与することができる。

特許文献１〜３にて、液晶表示素子において、低粘度で末端に分岐を有すアルコキシ基を有す化合物が開示されているが、満足できるものではなかった。

特開２００４−１１５４１４号公報特許第２５５４１２２号公報特公平６−１０１７０号公報

すなわち、本発明の目的は、相溶性が良くかつ低温でも液晶相を維持する化合物及び該化合物を含有してなる液晶組成物を提供することにある。

本発明者等は、鋭意検討を行った結果、下記一般式（１）で表される新規な化合物が、上記目的を達成する上で極めて好適な化合物であることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、下記一般式（１）で表される化合物を提供することで、上記目的を達成したものである。

｛式中、Ｘは、分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキル基、又は分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルコキシ基を表し、該アルキル基又は該アルコキシ基は不飽和結合を有していてもよく、一部あるいは全部の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。Ｙは、一部の炭素原子が酸素原子で置換されてもよい炭素原子数１〜５のアルキレン基、又は酸素原子を表し、Ｚは、−ＣＨ₂−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ₂Ｏ−、−ＯＣＦ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＦ₂ＣＦ₂−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し、環Ａは置換基を有してもよい炭素原子数４〜２０の環状基を表し、ｎは１〜３の整数を表し、ｎが２以上の整数のときは、環Ａ及びＺは、それぞれ異なるものであってもよく、Ｒ₁は、水素原子、分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキル基（該アルキル基は、不飽和結合を有してもよく一部あるいは全部の水素原子がハロゲン原子で置換されてもよい）、又は、下記一般式（２）で表される置換基を表す。｝

（式中、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は、各々独立して水素原子、シアノ基、ハロゲン原子、分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキル基、又は分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルコキシ基を表し、該アルキル基又は該アルコキシ基は、不飽和結合を有していてもよく、一部あるいは全部の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。）

また、本発明は、下記一般式（３）で表される化合物を提供することで、上記目的を達成したものである。

（式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ₁、環Ａ及びｎは上記一般式（１）と同じものを表す。）

また、本発明は、下記一般式（４）で表される化合物を提供することで、上記目的を達成したものである。

（式中、Ｘ及びＲ₁は上記一般式（１）と同じものを表し、Ｒ₅は水素原子又はメチル基を表し、ｍは１又は２の整数を表す。）

また、本発明は、上記一般式（４）において、Ｘがメチル基、Ｒ₁が３−フルオロ−４−シアノフェニル基、Ｒ₅がメチル基及びｍが２である化合物を提供することで、上記目的を達成したものである。

また、本発明は、上記一般式（４）において、Ｘがメチル基、Ｒ₁が３，４−ジフルオロフェニル基、Ｒ₅がメチル基、及びｍが２である化合物を提供することで、上記目的を達成したものである。

また、本発明は、上記一般式（４）において、Ｘ、Ｒ₁及びＲ₅が、メチル基、並びにｍが２である化合物を提供することで、上記目的を達成したものである。

また、本発明は、上記化合物を含有してなる液晶組成物を提供することで、上記目的を達成したものである。

本発明の化合物によれば、溶解性が優れ、他の化合物と良く混和することができ、液晶相発現温度範囲の広域化といった効果が得られる。

以下、本発明の化合物及び該化合物を含有してなる液晶組成物の好適な実施の形態について詳細に説明する。
前記一般式（１）において、Ｘ、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃又はＲ₄で表される分岐を有してもよい炭素原子数１〜１０のアルキル基は、不飽和結合を有してもよく、全部又は一部の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、１−メチルプロピル、２−メチルプロピル、ペンチル、３−メチルブチル、ヘキシル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ノニル、デシル、ビニル、アリル、プロパ−２−エン−１−イル、ヘキサ−２−エン−１−イル、４−メチル−ヘキサ−２−エン−１−イル、ヘプタ−５−エン−４−イル、オクテニル等の基が挙げられるが、特にメチル、プロピル、２−メチルプロピル、ペンチル、２−メチルペンチルが好ましい。

前記一般式（１）において、Ｘ、Ｒ₂、Ｒ₃又はＲ₄で表される炭素原子数１〜１０の分岐を有してもよいアルコキシ基は、不飽和結合を有していてもよく、全部又は一部の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘプトキシ、オクトキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ等が挙げられるが、特に、メトキシ、プロポキシ、ペントキシが好ましい。

前記一般式（１）において、Ｙで表される炭素原子数１〜５のアルキレン基とは、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレンが挙げられ、該アルキレン基は炭素鎖中の一部の炭素原子が酸素原子で置換されていてもよい。

前記一般式（１）において、環Ａで表される炭素原子数４〜２０の環状基とは、芳香族基からなる、単環、多環、縮合環又は集合環でもよく、飽和脂肪族基からなる単環、多環、縮合環縮合環であってもよく、又は芳香族基と飽和脂肪族基の環状基の組み合わせからなる縮合環であってもよい。炭素原子数４〜２０の環状基としては、例えば、１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、２，６−ナフチレン、４−シクロヘキシルベンゼン、ビフェニル、２，７−アントラセン又は２，７−フェナントレン等が挙げられ、環Ａの任意の水素原子は、弗素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基、アルキル基又はアルコキシ基で置換されてもよい。該アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル等の炭素原子数１〜３のものが好ましく挙げられ、該アルコキシ基としては例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ等の炭素原子数１〜３のものが好ましく挙げられる。
環Ａの具体例としては、下記に例示する如き環状基が挙げられるが、本発明はこれらの環状基に限定されるものではない。

前記一般式（１）のＲ₁として、上記一般式（２）で表される置換基としては、例えば、４−シアノフェニル、３，５−ジフルオロフェニル、３，４−ジフルオロフェニル、３−フルオロ−４−プロポキシフェニル、３−フルオロ−４−シアノフェニル等が好適に使用することができる。

これら上記一般式（１）で表される化合物の中でも、上記一般式（３）で表される化合物及び上記一般式（４）で表される化合物が好ましい。

さらに上記一般式（４）で表される化合物において、Ｘがメチル基、Ｒ₁が３−フルオロ−４−シアノフェニル基、Ｒ₅がメチル基、及びｍが２である化合物、Ｘがメチル基、Ｒ₁が３，４−ジフルオロフェニル基、Ｒ₅がメチル基、及びｍが２である化合物、並びにＸ、Ｒ₁及びＲ₅がメチル基、並びにｍが２である化合物が特に好ましい。

上記一般式（１）で表される本発明の化合物の具体例としては、下記化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５が挙げられる。ただし、本発明は以下の化合物により制限を受けるものではない。

本発明の化合物は、具体的には後述の合成例のようにして得ることができるが、一般的には〔化２１〕に示す反応式のようにして得ることができる。
即ち、分岐のアルコキシ基を有するカルボン酸化合物（４）と、特定の置換基を有するフェノールとを、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）の存在下、必要に応じてジクロロメタン等の溶媒中で反応させることによって容易に製造することができる。この反応は発熱反応のため、室温下又は水冷下で行われる。

本発明の化合物は、液晶化合物として有用であり、従来既知の液晶化合物若しくは液晶類似化合物、またはそれらの混合物（母液晶）を配合させることによって本発明の液晶組成物を構成する。
また、本発明の液晶組成物は、本発明の化合物を好ましくは１〜５０質量％含有し、特に好ましくは、１〜１０質量％含有する。

上記母液晶としては、例えば、下記一般式（５）で表される化合物またはこれらの混合物が挙げられる。

（式中、Ｒ₆は、水素原子、又は炭素原子数１〜８のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルキニル基、アルキニルオキシ基、アルコキシアルキル基、アルカノイルオキシ基若しくはアルコキシカルボニル基を示し、これらはハロゲン原子、シアノ基等で置換されていてもよい。Ｗ₂は、シアノ基若しくはハロゲン原子、又はＲ₆で表される基と同様の基を示す。Ｗ₁、Ｗ₃及びＷ₄は、水素原子、ハロゲン原子又はシアノ基を示す。Ｚ₁及びＺ₂は、各々独立に、直接結合手、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ₂Ｏ−、−ＣＦ₂Ｏ−、−ＯＣＦ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−を示す。ｐは、０、１又は２を示す。環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄは、各々独立に、ベンゼン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ピリミジン環又はジオキサン環を示す。）

上記一般式（５）で表される化合物の具体例としては、下記〔化２３〕に示す化合物が挙げられる。尚、下記の各化合物におけるＲ₆、Ｗ₁、Ｗ₂、Ｗ₃及びＷ₄は、上記一般式（５）におけるものと同じ意味である。

また、本発明の液晶組成物には、公知のカイラル剤を併用することができる。カイラル剤としては、例えば、〔化２４〕及び〔化２５〕に示す化合物等が挙げられる。

（式中、Ｒ₇及びＲ₈は、それぞれ独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルアルコキシ基又はアルコキシカルボニル基を表し、これらはエーテル基によって中断されていてもよく、ハロゲン原子及び／又はシアノ基により置換されていても良く、あるいは不飽和結合を有していても良い。環Ｅ、環Ｆ及び環Ｇは、それぞれ独立して、１，４−フェニレン、ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキシレン、又は２−若しくは３−フルオロ−１，４−フェニレン若しくは１，４−シクロヘキセニレンを表し、これらはハロゲン原子及び／又はシアノ基により置換されていても良い。Ｚ₃及びＺ₄は、それぞれ独立して、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ₂）₄−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₃Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ₂）₃−、ＣＨ＝ＣＨＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ₂Ｏ−、−ＯＣＦ₂−、−ＣＦＨＣＦＨ−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＦ₂−ＣＦ₂−又は単結合を表す。ｑは、０、１又は２を表す。ただし、式中には少なくとも１個以上の不斉炭素原子を有する。）

（式中、Ｒ₉は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニル基、置換基を有することのできるアリール基、アリールオキシ基、アリールカルボニルオキシ基又はアリールオキシカルボニル基等を表し、これらの基中の水素原子はハロゲン原子に置き換えられていても良く、エチレン基はエテニレン基又はエチニレン基により置き換えられても良い。Ｒ₁₀は、アルキル基又はアルケニル基を表す。環Ｈは、唯一つの二重結合を他の環とは共有することなく有する縮合環を表し、アルキル基及び／又はアルコキシ基で置換されていても良い。）

カイラル剤の具体例としては、〔化２６〕に示す化合物が挙げられる。

また、例えば、特開昭６３−１７５０９５号公報、特開平１−２４２５４２号公報、特開平１−２５８６３５号公報、特開平６−２００２５１号公報、特開２００２−３０８８３３号公報等に提案されているカイラル剤も使用できる。

これらのカイラル剤は、単独で使用することもできるが、２種以上を組み合わせて使用することもできる。その場合には、らせんのねじれ方向が異なるものの組み合わせでも、ねじれ方向が同じものの組み合わせでも良い。また、例えば、特開平７−２５８６４１号公報に提案されているように、コレステリック相の旋回能の温度依存性を正とするものとコレステリック相の旋回能の温度依存性を負とするものとを組みあわせることもできる。
使用するカイラル剤の種類及び濃度を変えることにより、液晶組成物のピッチを調整することができる。好ましくはピッチが０．２μ〜３００μmの範囲となるように調整する。

また、本発明の液晶組成物には、長期に渡って光や熱に対して優れた安定性を付与する目的で、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、ベンゾエート系、オキザニリド系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤；ヒンダードアミン系光安定剤；フェノール系、リン系、硫黄系等の酸化防止剤等を添加することもできる。

また、本発明の液晶組成物には、帯電防止効果を得るため界面活性剤等の化合物を添加することもできる。該化合物としては、例えば、特開昭５９−４６７６号公報、特開平４−３６３８４号公報、特開平４−１８０９９３号公報、特開平１１−２１２０７０号公報、特開平８−３３７７７９号公報、特開平９−６７５７７号公報、特開２００３−３４２５８０号公報等に提案された化合物等が挙げられる。

次に本発明の液晶組成物の好ましい配合例を〔表１〕〜〔表６〕に示すが、本発明の液晶組成物はこれらの配合例に限定されるものではない。
＜配合例＞

以下、合成例及び実施例をもって本発明を更に説明する。しかしながら、本発明は以下の合成例及び実施例によって制限を受けるものではない。
尚、下記合成例１は、本発明の化合物の実施例を示し、下記合成例２及び３並びに下記実施例１は、参考例を示す。

〔合成例１〕（化合物Ｎｏ．１の製造）
化合物Ｎｏ．１を〔化２７〕に示す反応式に従い、以下のステップの手順で合成した。

＜ステップ１＞中間体１の合成（メチル化）
４−ヒドロキシ−４’−ビフェニルカルボン酸（１）９２．５ｇ（０．４３ｍｏｌ）、メタノール（ＭｅＯＨ）１５００ｍｌを仕込み、室温で硫酸１８．５ｍｌを滴下した。滴下終了後６５度まで昇温し、撹拌しながら反応させた。反応終了後、氷水冷による冷却で得られた析出物を濾別し、該析出物をメタノールで洗浄、乾燥して白色結晶を得た（収量８９．０ｇ、収率９０．３％）。
得られた白色結晶は赤外吸収スペクトル（ＩＲ）及び１Ｈ−ＮＭＲによる分析の結果４−ヒドロキシ−４’−ビフェニルカルボン酸メチル（２）であることを確認した。

＜ステップ２＞化合物Ｎｏ．１の合成
ステップ１で得た４−ヒドロキシ−４’−ビフェニルカルボン酸メチル（２）１０．０ｇ（０．０４４ｍｏｌ）、４−メチル−２−ペンタノール４．９ｇ（０．０４８ｍｏｌ）、トリフェニルホスファイン１２．９ｇ（０．０４９ｍｏｌ）、酢酸エチル３０ｇを仕込み、撹拌後、ジイソプロピルアゾジカルボキシレート（ＤＩＰＡＤ）９．７ｇ（０．０４８ｍｏｌ）を水冷しながら滴下した。滴下終了後、２時間撹拌した。濾別して脱溶媒後、シリカゲルカラム精製（展開液：トルエン）を行った。さらに該精製液について再結晶（溶媒：エタノール）を行い、白色結晶８．４ｇ（収率６１．４％）を得た。
得られた白色結晶は、赤外吸収スペクトル（ＩＲ）及び１Ｈ−ＮＭＲによる分析の結果、目的物である化合物Ｎｏ．１の化合物と同定した。それらの分析結果、相転移温度及び光学（屈折率）異方性の測定結果を以下に示す。

（分析結果）
（１）ＩＲ（ｃｍ^-1）
２９５５、２８７０、１７１７、１６０５、１５６２、１５２８、１４９７、１４３９、１３８９、１２８８、１２５４、１２００、１１１１、１０４９、９６４、９４１、８３３、７７２、７２１、６９８、６２９、４８６
（２）¹Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ）
０．９−１．０（ｍ；６Ｈ）、１．３（ｄ；３Ｈ）、１．５−１．９（ｍ；３Ｈ）、３．９（ｓ；３Ｈ）、４．３−４．６（ｍ；１Ｈ）、６．９−７．０（ｄ；２Ｈ）、７．５−７．６（ｍ；４Ｈ）、８．０−８．１（ｄ；２Ｈ）
（３）相転移温度
この化合物を二枚のガラス板間にはさみ、偏光顕微鏡観察による相形態観察を行った結果、下記の相転移を確認した。尚、等方性液体相から結晶相への転移温度は特定することができなかった。

（４）光学（屈折率）異方性
得られた化合物Ｎｏ．１について、光学（屈折率）異方性（Δｎ）が０．０９７９であるエステル系ネマチック液晶に対して１０質量％添加した組成物の物性から外挿して、光学（屈折率）異方性（Δｎ）を算出したところ、Δｎ＝０．１５２の値が得られた。
尚、上記エステル系ネマチック液晶は、下記〔化２９〕に示す組成を有する４−ｎ−アルキルシクロヘキサンカルボン酸アルコキシフェニルエステル系の組成物を用いた。

〔合成例２〕（化合物Ｎｏ．２の製造）
化合物Ｎｏ．２を〔化３０〕に示す反応式に従い、以下のステップの手順で合成した。

＜ステップ１＞（加水分解）
４−（２，４−ジメチルブトキシ）−４’−ビフェニルカルボン酸メチル（３）７．０ｇ（０．０２２ｍｏｌ）、エタノール（ＥｔＯＨ）２１ｇを仕込み、更に、水酸化カリウム（ＫＯＨ）２．０ｇ（０．０３４ｍｏｌ）と水１０．５ｇの水溶液を加え、８０度まで加熱して３時間撹拌した。反応終了後室温まで冷却し、３５％濃度塩酸３．９ｇと水１００ｇの混合水を加え、析出物を得た。得られた析出物を濾別し、該析出物を水で洗浄、乾燥して白色結晶（４）を得た（収量６．６ｇ、収率９８．５％）。
白色結晶（４）は分析の結果、４−（２，４−ジメチルブトキシ）−４’−ビフェニルカルボン酸であることを確認した。

＜ステップ２＞化合物Ｎｏ．２の合成
ステップ１で得た４−（２，４−ジメチルブトキシ）−４’−ビフェニルカルボン酸（４）３．０ｇ（０．０１０ｍｏｌ）、３，４−ジフルオロフェノール１．４ｇ（０．０１１ｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）０．０６ｇ（０．０００５ｍｏｌ）、ジクロロメタン３０ｇを仕込み、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）２．２ｇ（０．０１１ｍｏｌ）とジクロロメタン２．５ｇの混合溶液を水冷しながら滴下した。１時間撹拌後、析出物を濾別し脱溶媒を行った。得られた析出物についてシリカゲルカラム精製（展開液：トルエン）を行い得られた該精製液について再結晶（溶媒エタノール／トルエン）を行い、乾燥後白色結晶（５）（収量３．４ｇ、収率８３％）を得た。
得られた白色結晶（５）は、赤外吸収スペクトル（ＩＲ）及び１Ｈ−ＮＭＲによる分析の結果、目的物である化合物Ｎｏ．２の化合物と同定した。これらの分析結果、相転移温度及び光学（屈折率）異方性の測定結果を以下に示す。

（分析結果）
（１）ＩＲ（ｃｍ^-1）
２９５５、２９３２、２８７０、１７３２、１６０５、１５１６、１４９７、１４３９、１４００、１２７７、１２５０、１１８４、１１４６、１１０７、１０６５、１０３０、１０１５、９５３、９３０、８８７、８１０、７６４、７２１、６９４、６４０、６０５、５７９、５１３
（２）¹Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ）
０．９−１．０（ｍ；６Ｈ）、１．３（ｄ；３Ｈ）、１．５−１．９（ｍ；３Ｈ）、４．３−４．６（ｍ；１Ｈ）、６．９−７．４（ｍ；５Ｈ）、７．５−７．７（ｍ；４Ｈ）、８．１−８．２（ｄ；２Ｈ）
（３）相転移温度
この化合物を二枚のガラス板間にはさみ、偏光顕微鏡観察による相形態観察を行った結果、下記の相転移を確認した。

（４）光学（屈折率）異方性
得られた化合物Ｎｏ．２について、光学（屈折率）異方性（Δｎ）が０．０９７９であるエステル系ネマチック液晶に対して１０質量％添加した組成物の物性から外挿して、光学（屈折率）異方性（Δｎ）を算出したところ、Δｎ＝０．１９６の値が得られた。

〔合成例３〕（化合物Ｎｏ．３の製造）
化合物Ｎｏ．３を以下の〔化３１〕に示す反応式にしたがい、合成した。

＜化合物Ｎｏ．３の製造＞
上記合成例２のステップ１で得た４−（２，４−ジメチルブトキシ）−４’−ビフェニルカルボン酸（４）３．０ｇ（０．０１ｍｏｌ）、４−シアノ−３−フルオロフェノール１．４ｇ（０．０１１ｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．０６ｇ（０．０００５ｍｏｌ）、ジクロロメタン３０ｇを仕込み、ジシクロヘキシルカルボジイミド２．２ｇ（０．０１１ｍｏｌ）とジクロロメタン２．５ｇの混合溶液を水冷しながら滴下した。１時間撹拌後、析出物を濾別し脱溶媒を行った。得られた該析出物についてシリカゲルカラム精製（展開液：トルエン）を行い、該精製液について再結晶（溶媒：エタノール／トルエン）を行い、乾燥後白色結晶（６）（収量２．８ｇ、収率６６．７％）を得た。
得られた白色結晶（６）は、赤外吸収スペクトル（ＩＲ）及び１Ｈ−ＮＭＲによる分析の結果、目的物である化合物Ｎｏ．３の化合物と同定した。これらの分析結果、相転移温度及び光学（屈折率）異方性の測定結果を以下に示す。

（分析結果）
（１）ＩＲ（ｃｍ^-1）
２９３６、２８７０、２２３７、１７４０、１６０１、１４９７、１４３１、１３８１、１２５４、１１９２、１１５０、１１０７、１０５７、１０１５、９６１、９３０、８８７、８２９、７６４、６９４、６２１、５０５
（２）¹Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ）
０．９−１．０（ｍ；６Ｈ）、１．３（ｄ；３Ｈ）、１．５−１．９（ｍ；３Ｈ）、４．３−４．６（ｍ；１Ｈ）、６．９−７．４（ｍ；５Ｈ）、７．５−７．７（ｍ；４Ｈ）、８．１−８．２（ｄ；２Ｈ）
（３）相転移温度
この化合物を二枚のガラス板間にはさみ、偏光顕微鏡観察による相形態観察を行った結果、下記の相転移を確認した。尚、スメクティック相から結晶相への転移温度は特定できなかった。

（４）光学（屈折率）異方性
得られた化合物Ｎｏ．３について、光学（屈折率）異方性（Δｎ）が０．０９７９であるエステル系ネマチック液晶に対して１０質量％添加した組成物の物性から外挿して、光学（屈折率）異方性（Δｎ）を算出したところ、Δｎ＝０．２３８の値が得られた。

〔実施例１〕（溶解性）
表７に記載の化合物について、光学（屈折率）異方性（Δｎ）が０．０９７９であるネマチック液晶に対して１０質量％添加した液晶組成物において、０℃、室温（２５℃）のそれぞれの温度で一昼夜置いたときに、液晶組成物が固結した場合は×、液状状態である場合は○として評価した。この結果を表７に示す。

表７より、本発明の化合物は、低温での溶解性が優れており、他の化合物と良く混和することができ、液晶相発現温度範囲の広域化の要望に応えることができる。また、該化合物は光学（屈折率）異方性Δｎの値が高いので、該化合物を用いた液晶組成物は液晶表示素子を薄膜化することが可能であり、液晶の選択波長範囲が広くなると行った効果も奏することができる。

Claims

下記一般式（４）で表される化合物。

（式中、Ｘ、Ｒ₁ 及びＲ₅は、メチル基を表し、ｍは２を表す。）
請求項１に記載の化合物を含有してなる液晶組成物。