JP4617837B2 - フッ化アルキレンを有する重合性を有する液晶性化合物およびその重合体 - Google Patents

Description

本発明はフッ化アルキレンを有する重合性の液晶性化合物、この化合物を含有する組成物、この化合物の重合体、およびこれらの用途に関する。組成物の用途は、液晶表示素子用の液晶組成物などである。

近年、偏光板、位相差板などの光学異方性を有する成形体に重合性の液晶性化合物が利用されている。この化合物が液晶状態において光学異方性を示し、重合によりこの化合物の配列が固定化されるためである。光学異方性を有する成形体に必要な光学的特性は課題によって異なるので、課題にあった特性を有する化合物が必要である。この化合物は、一般的には重合体にしてから成形して利用される。このような課題に使用される化合物は、光学異方性に加えて重合体に関する特性も重要である。この特性は、重合速度、重合体の透明性、機械的強度、塗布性、溶解度、結晶化度、収縮性、透水度、吸水度、融点、ガラス転移点、透明点、耐薬品性などである。

これまで種々の重合性の液晶性化合物が知られている（例えば、特許文献１から３参照。）。しかしこれらの化合物は、液晶性、その他の化合物との相溶性、光学異方性などの特性において、改良の余地がある。また、重合体が好適な透明性、機械的強度、塗布性、溶解度、結晶化度、収縮性、透水度、吸水度、融点、ガラス転移点、透明点、耐薬品性などを有するとは限らない。そこで、液晶相の高い上限温度、液晶相の低い下限温度、液晶相の広い温度範囲、相溶性に優れた化合物、およびこの化合物を用いた機械的強度、塗布性、溶解度、収縮性、透水度、吸水度、融点、ガラス転移点、透明点、耐薬品性において優れた特性を有する重合体の開発が課題である。

特開平７−１７９１０号公報 特開平８−３１１１号公報 特開平９−３１６０３２号公報 ＧＢ２３８３０４０号公報

本発明の第一の課題は、液晶相の下限温度が低く、他の化合物との優れた相溶性を有し、さらに、光学異方性などの必要な特性を有する液晶性化合物およびこの化合物を含有する液晶組成物を提供することである。第二の課題は、透明性、機械的強度、塗布性、溶解度、結晶化度、収縮性、透水度、吸水度、融点、ガラス転移点、透明点、耐薬品性などの特性に優れた重合体、およびこの重合体を用いて得られる光学異方性を有する成形体を提供することである。第三の課題は、重合体の特性を利用した用途である。第四の課題は、この重合体を含有する液晶表示素子を提供することである。

本発明は下記の［１］から［４７］などである。
［１］ 式（１）または式（１’）で表される化合物。

式（１）および式（１’）において、Ｒ¹は炭素数１から２０のアルキル、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、または−Ｎ＝Ｃ＝Ｓであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲン、−ＣＦ_３または−ＣＮで置き換えられてもよく；Ｐ^１は重合性基であり；Ａ¹、Ａ²、Ａ³、およびＡ⁴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、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、ビシクロ［３．１．０］ヘキサン−３，６−ジイル、ビシクロ[４．４．０]デカン−３，８−ジイル、またはＱであり、これらの環において任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲン、−ＣＮ、炭素数１から５のアルキル、炭素数１から５のフルオロアルキル、炭素数１から５のアルコキシ、炭素数２から５のアルケニル、または−Ｚ^４−Ｐ^１の基で置き換えられてもよく、Ｑは下記に示される２価の基のいずれかであり、

これらの２価の基において、Ｍｅはメチルであり、Ｙ^１、Ｙ^２、Ｙ^３、およびＹ^４は独立して、炭素数１から１０のアルキル、炭素数１から１０のアルコキシ、炭素数１から１０のフルオロアルキル、水素、またはフッ素であり；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から２０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、または−ＣＦ＝ＣＦ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４の少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられたアルキレンであり、そしてｕは１から２０の整数であり；そしてｍ、ｎおよびｑは独立して、０、１または２である。

［２］ 項１記載の式（１）で表される化合物。
［３］ 項１記載の式（１’）で表される化合物。

［４］ 式（１）または式（１’）において、Ｐ^１が独立して、式（２）で表される基、式（３）で表される基、または式（４）で表される基である項１から３のいずれか１項に記載の化合物。

式（３）および式（４）において、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は独立して、水素または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキルにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；式（３）において、ｈおよびｊは独立して、０または１であり；式（２）から式（４）において、任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；そしてｋは０から２０の整数である。
［５］ 式（１）または式（１’）において、Ｐ^１が式（５）で表される基である項１から３のいずれか１項に記載の化合物。

式（５）において、Ｒ^５は水素または炭素数１から５のアルキルであり；ｈおよびｖは独立して０または１であり；任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；そしてｋおよびｉは独立して０から２０の整数である。

［６］ 式（１）または式（１’）において、Ｐ^１が独立して、式（２）で表される基、式（４）で表される基、または式（５）で表される基である項１から３のいずれか１項に記載の化合物。

式（４）において、Ｒ^２およびＲ^３は独立して、水素または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキルにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；式（５）において、Ｒ^５は水素または炭素数１から５のアルキルであり；ｈおよびｖは独立して０または１であり；ｉは０から２０の整数であり；式（２）、式（４）および式（５）において、任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；そしてｋは０から２０の整数である。

［７］ 項１記載の式（１）において、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４が独立して、水素、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルコキシカルボニル、または炭素数３から１０のアルコキシカルボニルアルキルである項１、２、４、５または６のいずれか１項に記載の化合物。
［８］ 項１記載の式（１’）において、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４が独立して、水素、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルコキシカルボニル、または炭素数３から１０のアルコキシカルボニルアルキルである項１、３、４、５または６のいずれか１項に記載の化合物。

［９］ 項１記載の式（１）または式（１’）において、ｍ＋ｎ＋ｑ＝１である項１から８のいずれか１項に記載の化合物。
［１０］ 項１記載の式（１）または式（１’）において、ｍ＋ｎ＋ｑ＝２である項１から８のいずれか１項に記載の化合物。
［１１］ 項１記載の式（１）または式（１’）において、ｍ＋ｎ＋ｑ＝３である項１から８のいずれか１項に記載の化合物。

［１２］ 項１記載の式（１）または式（１’）において、ｍ＋ｎ＋ｑ＝４である項１から８のいずれか１項に記載の化合物。
［１３］ 項１記載の式（１）または式（１’）において、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、１，４−シクロヘキセニレン、フルオレン−２，７−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、２，５−ピリジニレン、３，６−ピリダジニレン、任意の水素がハロゲン、−ＣＨ_３または−ＣＦ_３で置き換えられた１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、−ＣＨ_３または−ＣＦ_３で置き換えられたフルオレン−２，７−ジイルである項１から１２のいずれか１項に記載の化合物。

［１４］ 項１記載の式（１）または式（１’）において、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から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４の少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられたアルキレンであり、そしてｕは１から２０の整数である項１から１３のいずれか１項に記載の化合物。

［１５］ 項１記載の式（１）または式（１’）において、Ａ¹、Ａ²、Ａ³、およびＡ⁴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、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビストリフルオロメチル−１，４−フェニレン、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、または９−エチルフルオレン−２，７−ジイルであり、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４が独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４の少なくとも１つが、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられたアルキレンであり、そしてｕは１から２０の整数である項１から１４のいずれか１項に記載の化合物。

［１６］ 項１記載の式（１）または式（１’）において、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、フルオレン−２，７−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、任意の水素がフッ素、−ＣＨ_３または−ＣＦ_３で置き換えられた１，４−フェニレン、または任意の水素がフッ素、−ＣＨ_３または−ＣＦ_３で置き換えられたフルオレン−２，７−ジイルであり、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から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４の少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられたアルキレンであり、そしてｕは２から１０の整数である項１から１５のいずれか１項に記載の化合物。

［１７］ 項１記載の式（１）または式（１’）において、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−ビストリフルオロメチル−１，４−フェニレン、またはフルオレン−２，７−ジイルであり、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から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４の少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられたアルキレンであり、そしてｕは１から１０の整数である項１から１６のいずれか１項に記載の化合物。

［１８］ 項１記載の式（１）において、Ｐ^１は式（３−１）、式（５−１）、式（５−２）または式（５−３）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、または２−フルオロ−１，４−フェニレンであり、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から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、１つもしくは２つの−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられたアルキレンであり、そしてｕは１から１０の整数である項１から１７のいずれか１項に記載の化合物。

［１９］ 項１記載の式（１’）において、Ｐ^１は式（３−１）、式（５−１）、式（５−２）または式（５−３）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、または２−フルオロ−１，４−フェニレンであり、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から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよいが、１つもしくは２つの−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられたアルキレンであり、そしてｕは１から１０の整数である項１から１７のいずれか１項に記載の化合物。

［２０］ 式（１ａ）および式（１'ａ）で表される化合物。

式（１ａ）および式（１’ａ）において、Ｒ¹は水素、ハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＦ_２Ｈ、−ＣＦＨ_２、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＦ_２Ｈ、炭素数１から１０の直鎖のアルキル、炭素数１から１０の直鎖のアルコキシ、炭素数２から１０の直鎖のアルコキシアルキル、または炭素数２から１０の直鎖のアルケニルであり；Ｐ^１は独立して、アクリロイルオキシ、アクリロイルオキシメチル、アクリロイルオキシエチル、アクリロイルオキシプロピル、アクリロイルオキシブチル、アクリロイルオキシペンチル、アクリロイルオキシヘキシル、アクリロイルオキシメトキシ、アクリロイルオキシエトキシ、アクリロイルオキシプロポキシ、アクリロイルオキシブトキシ、アクリロイルオキシペンチルオキシ、アクリロイルオキシヘキシルオキシ、アクリロイル、アクリロイルメチル、アクリロイルエチル、アクリロイルプロピル、アクリロイルブチル、アクリロイルペンチル、アクリロイルヘキシル、アクリロイルメトキシ、アクリロイルエトキシ、アクリロイルプロポキシ、アクリロイルブトキシ、アクリロイルペンチルオキシ、アクリロイルヘキシルオキシ、ビニルオキシ、ビニルオキシメチル、ビニルオキシエチル、ビニルオキシプロピル、ビニルオキシブチル、ビニルオキシペンチル、ビニルオキシヘキシル、ビニルオキシメトキシ、ビニルオキシエトキシ、ビニルオキシプロポキシ、ビニルオキシブトキシ、ビニルオキシペンチルオキシ、ビニルオキシヘキシルオキシ、マレイミド−Ｎ−イル、マレイミド−Ｎ−イルメチル、マレイミド−Ｎ−イルエチル、マレイミド−Ｎ−イルプロピル、マレイミド−Ｎ−イルブチル、マレイミド−Ｎ−イルペンチル、マレイミド−Ｎ−イルヘキシル、マレイミド−Ｎ−イルメトキシ、マレイミド−Ｎ−イルエトキシ、マレイミド−Ｎ−イルプロポキシ、マレイミド−Ｎ−イルブトキシ、マレイミド−Ｎ−イルペンチルオキシ、またはマレイミド−Ｎ−イルヘキシルオキシであり；Ａ^１０、Ａ^２０、Ａ^３０、およびＡ^４０は独立して、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、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビストリフルオロメチル−１，４−フェニレン、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、または９−エチルフルオレン−２，７−ジイルであり；Ｚ^１０、Ｚ^２０、Ｚ^３０、およびＺ^４０は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、または式（Ｚ^ａ−１）から式（Ｚ^ａ−１４）で表される基であり、ｒ、ｓおよびｔは１から６の整数であり、Ｚ^１０、Ｚ^２０、Ｚ^３０、およびＺ^４０の少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられた、式（Ｚ^ａ−１）から式（Ｚ^ａ−１４）で表される基であり、そしてｕは１から１０の整数であり；そしてｍ、ｎおよびｑは独立して、０、１または２であり、そしてこれらの合計は１から５の整数である。

［２１］ 式（１ａ）および式（１'ａ）で表される化合物。

式（１ａ）および式（１’ａ）において、Ｒ¹は水素、フッ素、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３、炭素数１から１０の直鎖のアルキル、炭素数１から１０の直鎖のアルコキシ、炭素数２から１０の直鎖のアルコキシアルキル、または炭素数２から１０の直鎖のアルケニルであり；Ｐ^１は独立して、式（２−１）、式（３−１）、式（３−２）、式（３−３）、式（３−４）、式（５−１）、式（５−２）または式（５−３）であり；Ａ^１０、Ａ^２０、Ａ^３０、およびＡ^４０は独立して、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、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビストリフルオロメチル−１，４−フェニレン、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、または９−エチルフルオレン−２，７−ジイルであり；Ｚ^１０、Ｚ^２０、Ｚ^３０、およびＺ^４０は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、または式（Ｚ^ａ−１）、式（Ｚ^ａ−２）、式（Ｚ^ａ−３）、式（Ｚ^ａ−５）、式（Ｚ^ａ−６）、式（Ｚ^ａ−１０）および式（Ｚ^ａ−１１）で表される基であり、ｒは１から６の整数であり、Ｚ^１０、Ｚ^２０、Ｚ^３０、およびＺ^４０の少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられた、式（Ｚ^ａ−１）、式（Ｚ^ａ−２）、式（Ｚ^ａ−３）、式（Ｚ^ａ−５）、式（Ｚ^ａ−６）、式（Ｚ^ａ−１０）および式（Ｚ^ａ−１１）で表される基であり、そしてｕは２から１０の整数であり；そしてｍ、ｎおよびｑは独立して、０、１または２であり、そしてこれらの合計は１または２である。

［２２］ 式（１’ａ）で表される化合物。

式（１’ａ）において、Ｐ^１は式（３−１）、式（５−１）、式（５−２）または式（５−３）であり；Ａ^１０、Ａ^２０、Ａ^３０、およびＡ^４０は独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンまたは２−フルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^１０、Ｚ^２０、Ｚ^３０、およびＺ^４０は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または式（Ｚ^ａ−２）、式（Ｚ^ａ−３）および式（Ｚ^ａ−８）で表される基であり、ｒは１から６の整数であり、Ｚ^１０、Ｚ^２０、Ｚ^３０、およびＺ^４０の少なくとも１つは、１つの−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられた、式（Ｚ^ａ−２）、式（Ｚ^ａ−３）および式（Ｚ^ａ−８）で表される基であり、そしてｕは２から１０の整数であり；そしてｍ、ｎおよびｑは独立して、０、１または２であり、そしてこれらの合計は１、２または３である。

［２３］ 式（１’ｂ）で表される化合物。

式（１’ｂ）において、Ｐ^１は式（３−１）、式（５−１）、式（５−２）または式（５−３）であり；Ａ^１０、Ａ^２０、Ａ^３０、およびＡ^４０は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；Ｚ^２０およびＺ^４０は独立して、式（Ｚ^ａ−２）、式（Ｚ^ａ−３）および式（Ｚ^ａ−８）で表される基であり、ｒは１から６の整数であり、Ｚ^２０およびＺ^４０の少なくとも１つは、１つの−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられた、式（Ｚ^ａ−２）、式（Ｚ^ａ−３）および式（Ｚ^ａ−８）で表される基であり、そしてｕは２から１０の整数である。

［２４］ 項１から１９のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有する液晶組成物。
［２５］ 項２０から２３のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有する液晶組成物。

［２６］ 少なくとも１つの光学活性化合物を含有する項２４または２５に記載の液晶組成物。
［２７］ 光学活性化合物が項１に記載の式（１）または式（１’）で表される化合物と、式（１）または式（１’）で表される化合物ではない重合性を有する光学活性化合物との群から選択される少なくとも１つである項２６に記載の液晶組成物。

［２８］ 項１に記載の式（１）または式（１’）において、Ｐ^１が式（Ｐ−２）、式（Ｐ−３）または式（Ｐ−４）である式（１）または式（１’）で表される、少なくとも１つの構成単位を有し、項１から４または６から２３のいずれか１項に記載の化合物を重合させることによって得られる重合体。

式（Ｐ−２）から式（Ｐ−４）において、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は独立して、水素または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、このアルキルにおいて任意の水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく、ｈおよびｊは独立して、０または１であり、−（ＣＨ₂）_ｋ−において任意の−ＣＨ₂−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、そしてｋは０から２０の整数である。

［２９］ 項１に記載の式（１）または式（１’）において、Ｐ^１が式（Ｐ−５）である式（１）または式（１’）で表される、少なくとも１つの構成単位を有し、項１から３、５から１９または２１から２３のいずれか１項に記載の化合物を重合させることによって得られる重合体。

式（５）において、Ｒ^５は水素または炭素数１から５のアルキルであり；ｈおよびｖは独立して０または１であり；任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；そしてｋおよびｉは独立して０から２０の整数である。
［３０］ 項１に記載の式（１）または式（１’）において、Ｐ^１が式（Ｐ−２）、式（Ｐ−４）または式（Ｐ−５）である式（１）または式（１’）で表される、少なくとも１つの構成単位を有し、項１から２３のいずれか１項に記載の化合物を重合させることによって得られる重合体。

式（Ｐ−４）において、Ｒ^２およびＲ^３は独立して、水素または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そしてこのアルキルにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；式（Ｐ−５）において、Ｒ^５は水素または炭素数１から５のアルキルであり；ｈおよびｖは独立して０または１であり；ｉは０から２０の整数であり；式（Ｐ−２）、式（Ｐ−４）および式（Ｐ−５）において、任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−で置き換えられてもよく；そしてｋは０から２０の整数である。

［３１］ 項２８または３０のいずれか１項に記載の重合体の二重結合を水素添加することによって得られる重合体。
［３２］ 項２０から２３のいずれか１項に記載の化合物を重合させることによって得られる重合体。
［３３］ 項３２に記載の重合体の二重結合を水素添加することによって得られる重合体。

［３４］ 項２４から２７のいずれか１項に記載の液晶組成物を重合させることによって得られる重合体。
［３５］ 項３４に記載の重合体の二重結合を水素添加することによって得られる重合体。
［３６］ 項２０から２３のいずれか１項に記載の化合物を少なくとも１つ含有する液晶組成物を重合させることによって得られる重合体。

［３７］ 項３６に記載の重合体の二重結合を水素添加することによって得られる重合体。
［３８］ 重合体が光学活性である項２８から３７のいずれか１項に記載の重合体。
［３９］ 項２８から３８のいずれか１項に記載の重合体を含有する学異方性を有する成形体。

［４０］ 項２８から３８のいずれか１項に記載の重合体を含有する位相差フィルム。
［４１］ 項２８から３８のいずれか１項に記載の重合体を含有する液晶配向膜。
［４２］ 項２８から３８のいずれか１項に記載の重合体を含有する反射防止フィルム。

［４３］ 項２８から３８のいずれか１項に記載の重合体を含有する視野角補償フィルム。
［４４］ 項２８から３８のいずれか１項に記載の重合体を含有する偏光素子。
［４５］ 項３９から４４のいずれか１項に記載の光学異方性を有する成形体、位相差フィルム、液晶配向膜、反射防止フィルム、視野角補償フィルム、および偏光素子の少なくとも１つを含有する液晶表示素子。

［４６］ 項２４から２７のいずれか１項に記載の組成物を含有する液晶表示素子。
［４７］ 光学活性化合物を含有する液晶組成物を含有する液晶表示素子であって、光学活性化合物が項１に記載の化合物、項１に記載の化合物ではない重合性を有する光学活性化合物、および項１に記載の化合物ではない重合性を有しない光学活性化合物との群から選択される少なくとも１つである、項４６に記載の液晶表示素子。

本発明の化合物は広い温度範囲に液晶相を有し、他の化合物との優れた相溶性を有する。本発明の化合物は光学異方性などの必要な特性を有する液晶性化合物であり、液晶組成物に使用できる。本発明の重合体は機械的強度、塗布性、溶解度、融点、ガラス転移点、透明点などの特性に優れている。この重合体は、位相差膜、偏光素子、円偏光素子、楕円偏光素子、反射防止膜、選択反射膜、色補償膜、視野角補償膜、液晶配向膜などに適している。

本明細書および請求の範囲で用いる用語について説明する。用語「液晶性」の意味は、液晶相を有することだけに限定されない。それ自体は液晶相を持たなくても、他の液晶性化合物と混合したときに、液晶組成物の成分として使用できる特性も、液晶性の意味に含まれる。「任意の」語は、「区別なく選択された少なくとも１つの」を意味する。液晶性化合物および液晶組成物は、それぞれ化合物および組成物で表記することがある。式（１）で表わされる化合物を化合物（１）と表記することがある。他の式で表される化合物についても同様にして示すことがある。化合物中の記号＊は不斉中心を示す。式（２）で表わされる基を基（２）と表記することがある。他の式で表される基についても同様にして示すことがある。

１つの化合物が複数のＡ^１を有するとき、任意の２つのＡ^１は同一であってもよいし、または異なってもよい。複数の化合物がＡ^１を有するとき、任意の２つのＡ^１は同一であってもよいし、または異なってもよい。この規則は、Ｒ^１、Ｐ^１、Ｚ^１などの記号、および基（２）などの表記にも適用される。
フルオロアルキルとは、任意の水素がフッ素で置き換えられたアルキルであり、モノフルオロアルキルとポリフルオロアルキルである。

化合物（１）および化合物（１’）は、重合性を有する。化合物（１）および化合物（１’）の一部は、液晶性を有する。化合物（１）および化合物（１’）の一部は光学異方性を有する。化合物（１）および化合物（１’）の一部は液晶性および光学異方性の両者を有する。化合物（１）および化合物（１’）の末端基、環および結合基を適当に選択することによって、光学異方性などの物性を任意に調製することが可能である。

本発明のフッ化アルキレンを有する化合物は、式（１）または式（１’）で表される。

式中、Ｒ¹は炭素数１から２０のアルキル、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、または−Ｎ＝Ｃ＝Ｓであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲン、−ＣＦ_３、または−ＣＮで置き換えられてもよい。

好ましいＲ^１は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＦ_２Ｈ、−ＣＦＨ_２、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＦ_２Ｈ、炭素数１から１０の直鎖のアルキル、炭素数１から１０の直鎖のアルコキシ、炭素数２から１０の直鎖のアルコキシアルキル、または炭素数２から１０の直鎖のアルケニルなどである。

より好ましいＲ^１は、水素、フッ素、塩素、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＦ_２Ｈ、−ＣＦＨ_２、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＦ_２Ｈ、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、オクチルオキシ、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、プロポキシエチル、メトキシプロピル、エトキシプロピル、プロポキシプロピル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、アリル、３−ブテニル、および３−ペンテニルである。

Ｒ^１が不斉炭素を有するアルキルである場合には、化合物（１）および化合物（１’）は光学活性を有してもよいし、ラセミ体であってもよい。不斉炭素を有するアルキルは、２−メチルブチル、２−メチルペンチル、２−メチルヘキシル、２−メチルヘプチル、２−メチルオクチル、２−メチル−１−ブテニル、２−メチル−１−ペンテニル、２−メチル−１−ヘキセニル、２−メチル−１−ヘプテニル、２−メチル−１−オクテニル、２−メチルブトキシ、２−メチルペンチルオキシ、２−メチルヘキシルオキシ、２−メチルヘプチルオキシ、２−メチルオクチルオキシ、２−メチルブトキシカルボニル、２−メチルペンチルオキシカルボニル、２−メチルヘキシルオキシカルボニル、２−メチルヘプチルオキシカルボニル、２−メチルオクチルオキシカルボニルなどである。

式（１）および式（１’）において、Ｐ^１は重合性基である。この重合性基は、付加重合が可能な炭素−炭素不飽和結合を有する一価基である。この基は二重結合、共役二重結合、三重結合などを有する。この重合性基の重合によって得られる重合体は、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリジエン、ポリアセチレン、ポリビニルエステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリビニルアルコールなどの誘導体である。好ましい重合性基は、基（２）、基（３）、基（４）または基（５）である。

これらの式中のＲ^２、Ｒ^３およびＲ^４は独立して、水素または炭素数１から２０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ₂−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、このアルキルにおいて任意の水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。Ｒ^５は水素または炭素数１から５のアルキルである。−（ＣＨ₂）_ｋ−中の任意の−ＣＨ₂−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、ｋは０から２０の整数である。ｈ、ｊおよびｖは独立して、０または１であり、ｉは０から２０の整数である。好ましいＲ^２、Ｒ^３またはＲ^４は、水素、炭素数１から１０のアルキル、炭素数２から１０のアルコキシカルボニル、炭素数３から１０のアルコキシカルボニルアルキルなどである。さらに好ましいＲ^２、Ｒ^３またはＲ^４は、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、イソプロピルオキシカルボニル、ブトキシカルボニル、イソブチルオキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、イソプロピルオキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、イソブチルオキシカルボニルメチルなどである。好ましいＲ^５は水素、メチルまたはエチルである。

より好ましいＰ^１は、基（３）および基（５）である。

式（１）および式（１’）において、Ａ¹、Ａ²、Ａ³、およびＡ⁴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、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイルビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、ビシクロ［３．１．０］ヘキサン−３，６−ジイル、ビシクロ［４．４．０］デカン−３，８−ジイル、またはＱである。これらの環において任意の−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよい。しかしながら、隣接する２つの−ＣＨ₂−は−Ｏ−Ｏ−のように置き換えられない方が好ましい。１，４−シクロヘキシレンにおいて−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられた例は、ヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、および１，４−ジオキサン−２，５−ジイルである。１，４−フェニレンにおいて−ＣＨ＝が−Ｎ＝で置き換えられた例は、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルおよびピリダジン−３，６−ジイルである。そしてこれらの環において、任意の水素は、ハロゲン、−ＣＮ、−ＣＦ_３、または炭素１から５のアルキルで置き換えられてもよい。好ましいハロゲンはフッ素である。Ｑは下記に示される２価の基のいずれかである。

これらの基において、Ｍｅはメチルであり、Ｙ^１、Ｙ^２、Ｙ^３、およびＹ^４は炭素数１から１０のアルキル、炭素１から１０のアルコキシ、炭素１から１０のフルオロアルキル、水素、またはフッ素である。

好ましいＡ¹、Ａ²、Ａ³、またはＡ⁴は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素が炭素数１から５のアルキルで置き換えられた１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素が炭素数１から５のフルオロアルキルで置き換えられた１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、６−フルオロピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリダジン−３，６−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、テトロヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイルなどである。１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルはシスよりもトランスの方が好ましい。

大きな光学異方性を有する化合物（１）および化合物（１’）において、好ましいＡ¹、Ａ²、Ａ³、またはＡ⁴は、水素がハロゲン、炭素数１から５のアルキル、または炭素数１から５のフルオロアルキルで置き換えられてもよい１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリダジン−３，６−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、およびフルオレン−２，７−ジイルである。小さな光学異方性を有する化合物（１）および化合物（１’）において、好ましいＡ¹、Ａ²、Ａ³、またはＡ⁴は、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロへキセニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルなどである。

より好ましいＡ¹、Ａ²、Ａ³、またはＡ⁴は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキセニレン、フルオレン−２，７−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、２，５−ピリジニレン、３，６−ピリダジニレン、任意の水素がハロゲン、−ＣＨ_３または−ＣＦ_３で置き換えられた１，４−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、−ＣＨ_３または−ＣＦ_３で置き換えられたフルオレン−２，７−ジイルである

特に好ましいＡ¹、Ａ²、Ａ³、またはＡ⁴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、２，３−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、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２，３−ビストリフルオロメチル−１，４−フェニレン、フルオレン−２，７−ジイルなどである。

化合物（１）または化合物（１’）が光学活性を有するためには、Ａ¹、Ａ²、Ａ³、またはＡ⁴が、下記に示す２価の基のいずれかであってもよい。

式（１）および式（１’）における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から２０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、または−ＣＦ＝ＣＦ−で置き換えられてもよい。このアルキレンにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。好ましいＺ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、またはＺ^４は、炭素数が１から１０のアルキレンである。より好ましくは、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４の少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられたアルキレンである。好ましいＺ¹、Ｚ²、Ｚ^３またはＺ^４は、単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ₂）₂−、−（ＣＨ₂）₂−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＨＣ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、炭素数１から２０のアルキレンなどである。このアルキレンにおいて好ましい炭素数は１から１０であり、特に好ましくは３から１０である。Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４の少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられたアルキレンである。

より好ましいＺ¹、Ｚ²、Ｚ^３、またはＺ^４は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、または式（Ｚ^ａ−１）から式（Ｚ^ａ−１４）である。Ｚ¹、Ｚ²、Ｚ^３、およびＺ^４のうち少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられた式（Ｚ^ａ−１）から式（Ｚ^ａ−１４）である。より小さな粘性を有する化合物は、Ｚ¹、Ｚ²、Ｚ^３、およびＺ^４が独立して単結合、−（ＣＨ₂）₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＯＣＦ_２−、または−ＣＦ_２Ｏ−であることが好ましい。これらの結合基において、二重結合はシスよりもトランスの方が好ましい。

式（Ｚ^ａ−１）から式（Ｚ^ａ−１４）で表される基において、ｒ、ｓおよびｔは１から６の整数であり、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられ、ｕは１から１０の整数である。

式（１）および式（１’）において、ｍ、ｎおよびｑは独立して、０、１または２である。

本明細書ではＱを１つの環として数える。ｍ、ｎおよびｑの合計が０の時、化合物（１）および化合物（１’）は１つの環を有する化合物であるが、液晶相の温度範囲の点から、この環は２つ以上の五員環または六員環からなる縮合環であることが望ましい。ｍ、ｎおよびｑの合計が１の時、化合物（１）および化合物（１’）は２つの環を有する化合物である。この合計が２および３の時は、化合物（１）および化合物（１’）はそれぞれ３つの環を有する化合物および４つの環を有する化合物である。液晶相の温度範囲を低温側に設定したいときは２つの環を有する化合物を選択すればよい。液晶相の温度範囲を比較的高温側に設定したいときには、３つの環を有する化合物または４つの環を有する化合物を選択すればよい。液晶相温の温度範囲をより高温側に設定したいときは、ｍ、ｎおよびｑの合計が４、５または６である化合物を選択すればよい。

化合物（１）および化合物（１’）は１つから７つのＡ^１〜Ａ^４を有するが、好ましくは２つから５つの環構造を有し、（１−Ａ）から（１’−Ｄ）の式に示される。

式（１−Ａ）から（１’−Ｄ）において、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４の少なくとも１つは、−（ＣＦ_２）_ｕ−を有し、ｕは１から２０であるが、好ましくは１から１０である。

化合物（１）および化合物（１’）は、物理的および化学的な高い安定性、重合の高い反応性、液晶相の広い温度範囲、適切な誘電異方性、適切な光学異方性、大きならせんねじれ力、良好な混和性などを有する。化合物（１）および化合物（１’）を構成する環、結合基または側鎖を適切に選択することによって、高い誘電率異方性、低い誘電率異方性、高い光学異方性、低い光学異方性、低い粘性などの物性値を調整することができる。また、化合物（１）の構造を適切に選択することによって、透明性、機械的強度、塗布性、溶解度、結晶化度、収縮性、透水度、吸水度、融点、ガラス転移点、透明点、耐薬品性などに関する最適な物性を有する重合体を製造することができる。

化合物（１）は重合性基を分子の片末端に有する単官能性である。化合物（１’）は重合性基を分子の両末端に有する二官能性である。これらの二官能性化合物は単官能性化合物に比べて、より高い重合性を示す。すなわち、二官能性化合物は重合速度がより速く、より短時間で重合が完了し、重合度のより大きな重合体を得ることができる。得られた重合体は、より高い耐熱性、より低い透水性、より低い吸水性、より低いガス透過性、より高い硬度、より高い機械的強度などの特徴を有する。

本発明の重合体の用途は、位相差膜（phase-contrast film）、偏光素子（polarizing element）、円偏光素子（circularly polarized light element）、楕円偏光素子（elliptically polarized light element）、反射防止膜（coating film）、選択反射膜（selective reflection film）、色補償膜（color conpensator）、視野角補償膜（viewing angle compensator）、液晶配向膜（liquid crystalline alignment film）などである。

本発明における重合体の応用用途には以下のようなものがある。
重合体は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂である。接着剤、合成高分子、化粧品、装飾品、非線形光学材料、情報記憶材料などには熱可塑性樹脂を用いる。この熱可塑性樹脂は重合度を低く抑えた線状の高分子であり、単官能性化合物を主体とする本件の液晶組成物を重合することにより、重合度を低く抑えた重合体として得られる。これらの重量平均分子量は５００から１００００００であり、好ましくは１０００から５０００００、より好ましくは５０００から１０００００である。

液晶表示素子の構成要素である位相差板、偏光素子、液晶配向膜、反射防止膜、選択反射膜、視野角補償膜などには熱硬化性樹脂を用いる。この熱硬化性樹脂は三次元の網目構造の高分子であり、二官能性化合物を主体とする本件の液晶組成物を重合することにより、重合度の高い重合体として得られる。これらの重合体は重合が進むと溶媒に溶けにくくなり、硬度が高くなる。これらの重合体の分子量は測定が困難で、規定するのが難しいが、無限大に近く大きいことが好ましい。

式（１）または式（１’）において、分子両末端の基Ｒ^１またはＺ^４−Ｐ^１を除いた部分構造、すなわち下記に示される部分構造は、化合物（１）における液晶相の温度範囲、誘電率異方性、光学異方性、粘性などの液晶としての物性値に大きく寄与する。

この部分構造は、式（１−１）〜（１−７３）で示す好ましい式に具体化することができる。式（１−１）〜（１−７３）において、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、１，４−シクロヘキセニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、およびフルオレン−２，７−ジイルであるが、それぞれ任意の水素が置き換えられた下記の右式で表される基などでもよい。

式（１−１）から式（１−７３）のうちで、液晶としての物性値に大きく寄与する部分構造としては、式（１−１）から式（１−７０）がより好ましく、式（１−１）から式（１−３３）がさらに好ましい。

式（１）または式（１’）において、特に好ましい化合物の例として、式（１−７４）から式（１−９０）を示す。

上記の式（１−７４）から式（１−９０）において、Ｒ^１１は水素、フッ素、塩素、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＣＦ_２Ｈ、−ＯＣＦ_３、−ＯＣＦ_２Ｈ、炭素数１から１０の直鎖アルキル、炭素数１から１０の直鎖アルコキシ、炭素数２から１０の直鎖アルコキシアルキル、または炭素数２から１０の直鎖アルケニルであり；Ａ^１１、Ａ^２１、Ａ^３１、およびＡ^４１は独立して、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、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられた１，４−シクロへキシレン、または少なくとも１つの水素がフッ素、ＣＨ_３、ＣＦ_３で置き換えられた１，４−フェニレンであり；Ｚ^１１、Ｚ^２１、Ｚ^３１、およびＺ^４１は独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−または式（Ｚ^ａ−１）から式（Ｚ^ａ−１４）であり、ｒ、ｓおよびｔは１から６の整数であり、Ｚ^１１、Ｚ^２１、Ｚ^３１またはＺ^４１の少なくとも１つは式（Ｚ^ａ−１）から式（Ｚ^ａ−１４）であり、さらにＺ^１１、Ｚ^２１、Ｚ^３１またはＺ^４１の少なくとも１つは、任意の−ＣＨ_２−が−（ＣＦ_２）_ｕ−で置き換えられ、そしてｕは１から１０の整数であり；ｍ、ｎおよびｑは独立して、０、１または２であり、これらの合計は１から５であり；そしてｇは１から６の整数である。

式（１−７４）から式（１−９０）において、好ましいＡ¹、Ａ²、Ａ³、またはＡ⁴は、前述のように１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、任意の水素がハロゲンで置き換えられた１，４−シクロヘキシレン、および任意の水素がハロゲンで置き換えられた１，４−フェニレンである。

化合物（１）および化合物（１’）の物性は次のとおりである。２つの環構造と３つの環構造を有する化合物は低い粘性を有する。３つ以上の環構造を有する化合物は高い透明点（液晶相−等方性液体の相転移温度）を有する。化合物（１）および化合物（１’）は３環以上の化合物であっても、溶媒に溶解した場合、濡れ性が良好なので、組成物の調製、基板上への塗布および薄膜化において有利である。３つ以上の環構造を有する化合物（１）および化合物（１’）は液晶相の非常に広い温度範囲を示す。特に、高温の温度範囲に液晶相を有するので、２つの環構造を有する化合物と混合することで低温まで温度範囲が拡がり、液晶相のより広い温度範囲を有する液晶組成物を調製できる。

少なくとも２つのシクロヘキサン環を有する化合物は、高い透明点、小さな光学異方性および低い粘性を有する。少なくとも１つのベンゼン環を有する化合物は、比較的大きな光学異方性と大きな液晶配向秩序度（オーダー・パラメーター）を有する。少なくとも２つのベンゼン環を有する化合物は、特に大きな光学異方性、液晶相の広い温度範囲および高い化学的安定性を有する。

１，４−フェニレンに結合したＲ^１が−Ｆ、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_３、または−ＯＣＦ_２Ｈであり、Ｒ^１の一方のオルト位、または両方のオルト位がフッ素である化合物は、化学的に安定であり、誘電率異方性が特に大きい。Ｒ^１がアルキルまたはアルコキシであり、Ａ¹、Ａ²、Ａ³、およびＡ⁴の少なくとも１つが、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンである化合物は化学的に安定であり、誘電率異方性は負である。

Ｚ^１、Ｚ^２およびＺ^３の全てが単結合である化合物は比較的高い透明点を有する。二重結合を有する化合物は液晶相の広い温度範囲を有する。三重結合を有する化合物は特に大きな光学異方性を有する。
これらのことから環、側鎖および結合基を適当に選択することにより、課題の物性を有する化合物を得ることができる。化合物（１）または化合物（１’）を構成する原子がその同位体であっても同様の特性を示すので好ましく用いることができる。化合物（１）および化合物（１’）は、Houben Wyle Methoden der Organischen Chemie、Organic Reactions、Organic Synthesesなどに記載された有機化学における合成方法を駆使することにより製造できる。

アクリロイル基を有する化合物は例えば次の方法で構築できる。触媒量のｐ−トルエンスルホン酸などの鉱酸、ヒドロキノンなどの重合禁止剤の存在下（３）に、アクリル酸を作用することで化合物（１−ａ）を製造できる。ヒドロキノンなどの重合禁止剤およびリパーゼなどの酵素の存在下（３）に、アクリル酸ビニルを作用することにより化合物（１）を製造することができる。

ヒドロキノンなどの重合禁止剤およびリパーゼなどの酵素の存在下（３）に、アクリル酸ビニルを作用することにより化合物（１）を製造することもできる。

ビニルケトン化合物は例えば次の方法で構築できる。（４）にグリニャール試薬などの有機金属試薬を作用してアルコールを合成した後、ジョーンズ酸化などでアルコールを酸化することで化合物（１−ｂ）を製造できる。

ビニルエーテル化合物は例えば次の方法で構築できる。触媒量のパラジウム存在下、（３）にｎ−ブチルビニルエーテルを作用させることで化合物（１−ｃ）を製造できる。

マレイミド化合物は例えば次の方法で構築できる。マレイミドの二重結合部をディールス−アルダー反応などにより保護した化合物、アゾジカルボン酸ジエチル、トリフェニルホスフィンを（３）に作用させ、逆ディールス−アルダー反応により脱保護をすることで化合物（１−ｄ）を製造できる。

エポキシ化合物は例えば次の方法で構築できる。（５）をメタクロロ過安息香酸などの過酸化物により酸化することで化合物（１−ｅ）を製造できる。

オキセタン化合物は例えば次の方法で構築できる。（６）を３−アルキル−３−オキセタンメタノールとのエーテル化により化合物（１−ｆ）を製造できる。

以 上

化合物（１）および化合物（１’）の主骨格（液晶残基）は次に示す方法で、またはそれらを適切に組み合わせることで構築できる。即ち、結合基Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、またはＺ^４を生成する方法の一例に関して、最初にスキームを示し、次にスキームの製造方法を説明する。このスキームにおいて、ＭＳＧ^１またはＭＳＧ^２は任意の環を有する１価および２価の有機基である。スキームで用いた複数のＭＳＧ^１（またはＭＳＧ^２）は、同一であってもよいし、異なってもよい。化合物（１Ａ）から（１Ｌ）は化合物（１）に相当する。

（Ｉ）単結合の生成
ホウ酸誘導体（５）と公知の方法で合成されるハライド（６）とを、炭酸塩水溶液とテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で反応させて化合物（１Ａ）を合成する。この化合物（１Ａ）は、公知の方法で合成される化合物（７）にｎ−ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムのような触媒の存在下で化合物（６）を反応させることによっても合成される。ホウ酸誘導体（５）は化合物（７）をグリニヤール試薬またはリチウム試薬に誘導し、トリアルキルホウ酸エステルを作用することで製造できる。

（II）−ＣＯＯ−と−ＯＣＯ−の生成
化合物（７）にｎ−ブチルリチウムを、続いて二酸化炭素を反応させてカルボン酸（８）を得る。化合物（８）と、公知の方法で合成されるフェノール（９）とをＤＤＣ（１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）の存在下で脱水させて−ＣＯＯ−を有する化合物（１Ｂ）を合成する。この方法によって−ＯＣＯ−を有する化合物も合成できる。

（III）−ＣＦ_２Ｏ−と−ＯＣＦ_２−の生成
化合物（１Ｂ）をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物（１０）を得る。化合物（１０）をフッ化水素ピリジン錯体とＮＢＳ（Ｎ−ブロモスクシンイミド）でフッ素化し、−ＣＦ_２Ｏ−を有する化合物（１Ｃ）を合成する。
M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992，827.を参照。化合物（１Ｃ）は化合物（１０）を（ジエチルアミノ）サルファ トリフルオリドでフッ素化しても合成される。William H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって−ＯＣＦ_２−を有する化合物も合成できる。

（IV）−ＣＨ＝ＣＨ−の生成
化合物（６）をｎ−ブチルリチウムで処理した後、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）などのホルムアミドと反応させてアルデヒド（１１）を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩（１２）をカリウムｔ−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド（１１）に反応させて化合物（１Ｄ）を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、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。

（V）−（ＣＨ_２）_２−の生成
化合物（１Ｄ）をパラジウム炭素のような触媒の存在下で水素化することにより、化合物（１Ｅ）を合成する。

（VI）−（ＣＨ_２）_４−の生成
ホスホニウム塩（１２）の代わりにホスホニウム塩（１３）を用い、項（IV）の方法に従って−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ−を有する化合物を得る。これを接触水素化して化合物（１Ｆ）を合成する。

（VII）−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（７）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（１４）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（１４）を化合物（６）と反応させて、化合物（１Ｇ）を合成する。

（VIII）−ＣＦ＝ＣＦ−の生成
化合物（７）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物（１５）を得る。化合物（１５）をｎ−ブチルリチウムで処理したあと化合物（６）と反応させて化合物（１Ｈ）を合成する。

（IX）−ＣＨ_２Ｏ−または−ＯＣＨ_２−の生成
化合物（１１）を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元して化合物（１６）を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物（１７）を得る。炭酸カリウムなどの塩基存在下で、化合物（１７）を化合物（９）と反応させて化合物（１Ｊ）を合成する。

（X）−（ＣＨ₂）₃Ｏ−または−Ｏ（ＣＨ₂）₃−の生成
化合物（１１）の代わりに化合物（１８）を用いて、項（IX）の方法に従って化合物（１Ｋ）を合成する。

（XI）−（ＣＦ₂）₂−の生成
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414.に記載された方法に従い、ジケトン（２１）をフッ化水素触媒の存在下、四フッ化硫黄でフッ素化して−（ＣＦ₂）₂−を有する化合物（１Ｌ）を得る。

次に本発明の液晶組成物について説明する。この組成物は化合物（１）または化合物（１’）を少なくとも１つ含有する。化合物（１）または化合物（１’）は、Ｐ^１が基（２）から基（５）であり、組成物は化合物（１）および化合物（１’）とからなる群から選択することができる。即ち、複数の化合物（１）を含む液晶組成物の場合には、片方の末端に重合性官能基を有する化合物のみを用いることができる。そして、両端に重合性官能基を有する化合物のみを用いることもできる。さらに、片方の末端に重合性官能基を有する化合物と、両端に重合性官能基を有する化合物とを組み合わせて用いることもできる。その他の成分の例は、液晶化合物データベース、LiqCryst（登録商標）（LCI・Publisher・GmbH（Hamburg，Germany））などに記載された液晶性化合物、特開平８−３１１１号公報などに記載された重合性を有する化合物である。その他の成分の含有量は、組成物がその液晶性を損なわない程度が好ましい。組成物の成分を構成する原子がその同位体を天然存在比より多く含んでいても、同様の特性を示すので好ましい。

液晶組成物は光学活性化合物や二色性色素などを含有してもよい。光学活性化合物を含有する組成物は螺旋構造を示すので、これを重合することで螺旋構造を有する位相差板を製造できる。螺旋のピッチが光の波長の１／２程度〜同程度であれば、その波長を持つ光をブラッグの法則に従い選択的に反射することができる。これは、例えば、円偏光分離機能素子として使用できる。光学活性化合物は螺旋構造を誘起できれば重合性であっても非重合性であっても構わない。螺旋の向きは光学活性化合物の立体配置に依存する。光学活性化合物の立体配置を適時選択することで所望の螺旋方向を誘起できる。そして、光学活性である化合物（１）を用いることによっても、この課題を達成することができる。液晶組成物の成分である化合物（１）のすべてが光学活性化合物であってもよいし、その一部が光学活性化合物であってもよい。本発明の液晶組成物は光学活性である化合物として、光学活性である化合物（１）と化合物（１）とは異なるその他の光学活性化合物とを含有してもよいし、化合物（１）とは異なるその他の光学活性化合物のみを含有してもよい。光学活性である化合物（１）の具体例については後述する。化合物（１）とは異なるその他の光学活性化合物のうち、非重合性を有する光学活性化合物としては（ＯＰ−１）〜（ＯＰ−１２）が、重合性を有する光学活性化合物としては（ＯＰ−１３）〜（ＯＰ−１９）が好適である。

本発明の重合体は、化合物（１）および化合物（１’）の１つを重合させて得られる単独重合体、化合物（１）および化合物（１’）の少なくとも２つを重合させて得られる共重合体、および重合性組成物を重合させて得られる共重合体である。これらのどの重合体も、化合物（１）および化合物（１’）が有する重合性官能基に由来する構造単位を有する。すなわち、式（２）から式（５）の少なくとも１つに由来する構成単位を有する。そして、化合物（１）および化合物（１’）の重合性官能基が共役二重結合である場合には、主鎖中に二重結合を有する重合体が得られる。この主鎖中の二重結合は、水素添加反応によって飽和結合に変換させることができる。本発明の重合体には、この水素添加された重合体も好ましく含まれる。下記は、本発明の重合体に含まれる好ましい構成単位である。

これらの構成単位中のＲ^２およびＲ^３の意味は、式（Ｐ−２）〜式（Ｐ−５）におけるそれらと同じである。ここで式（Ｐ−４−２）の構成単位は式（Ｐ−４−１）の構成単位を水素添加することにより得られる。同様に、式（Ｐ−４−４）の構成単位は式（Ｐ−４−３）の構成単位を水素添加することにより得られる。

本発明の重合体は、化合物（１）および化合物（１’）の１つ、化合物（１）および化合物（１’）の少なくとも２つ、または重合性の液晶組成物に、必要に応じて触媒や溶媒を加えて重合させることによって得られる。利用できる重合法は、ラジカル重合法、アニオン重合法、カチオン重合法、配位重合法などである。共重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等のいずれであってもよい。

化合物（１）および化合物（１’）同士を共重合してもいい。化合物（１）または化合物（１’）以外の重合性化合物との共重合もよい。化合物（１）または化合物（１’）以外の重合性化合物は、重合性であることを必須条件として選択される。重合性化合物は、皮膜形成性および機械的強度等を低下させなければ液晶性であっても、液晶性でなくてもよい。例えば、（メタ）アクリレート誘導体、ビニル誘導体、スチレン誘導体、ソルビン酸誘導体、フマル酸誘導体、イタコン酸誘導体などの重合性化合物が好ましい。

好ましい非液晶性の化合物は、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、ピバリン酸ビニル、２，２−ジメチルブタン酸ビニル、２，２−ジメチルペンタン酸ビニル、２−メチル−２−ブタン酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、２−エチル−２−メチルブタン酸ビニル、Ｎ−ビニルアセトアミド、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸ビニル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸ビニル、安息香酸ビニル、スチレン、ｏ−、ｍ−またはｐ−クロロメチルスチレン、α−メチルスチレン、エチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルモノビニルエーテル、ｔ−アミルビニルエーテル、およびシクロヘキサンジメタノールメチルビニルエーテル、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペンである。

好ましい多官能アクリレートは、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエチレンオキサイド付加トリアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、トリスアクリロキシエチルフォスフェート、ビスフェノールＡ エチレンオキサイド付加ジアクリレート、ビスフェノールＡグリシジルジアクリレート（大阪有機化学株式会社製、商品名：ビスコート７００）、ポリエチレングリコールジアクリレートなどである。

液晶相の温度範囲を制御する課題で液晶性の化合物を用いてもよい。より好ましい重合性の液晶性化合物を示す。

これらの式において、Ｗは水素、フッ素、塩素、または−ＣＨ_３であり、Ｙは１から２０の整数である。

重合体を製造するには、用途によって重合法を選択することが好ましい。例えば、位相差フィルムや偏光素子などの光学異方性膜を製造するには、液晶状態を保持したまま重合させるので、紫外線または電子線等のエネルギーを照射する方法が好ましい。重合体が液晶性を示す場合には、重合体を薄膜に成形しても同様な用途に活用できる。このような光学異方性重合体は例えば特開平７−２９４７３５号公報、特開２０００−１３１６８４公報、特開２００１−５５５７３公報、特開２００１−２２２００９公報、特開２００２−６９１０７公報、ＷＯ０１／２０３９２Ａ１公報等に記載の方法で製造できる。

熱重合や光重合によって得られた重合体は、各種の保護膜、液晶配向膜、視野角補償膜などに利用できる。偏光させた紫外線は重合性分子を偏光の方向に揃えて重合させるので、ラビングを必要としない配向膜などへの応用も可能である。配向薄膜はスピンコート法、ラングミュアー・ブロージェット法、印刷法などを用いて形成できる。得られる薄膜の膜厚は、液晶の配向制御などの点で１〜１００ｎｍが好ましい。

化合物（１）および化合物（１’）は光での重合性が極めて高く、そのままの状態で光重合により重合体を製造できるが、反応時間を短縮するために開始剤を使用できる。光によるラジカル重合の好ましい開始剤の例は、具体的な商品名で、チバ・スペシャリティー・ケミカル（株）のダロキュアーシリーズから１１７３および４２６５、イルガキュアーシリーズから１８４、３６９、５００、６５１、７８４、８１９、９０７、１３００、１７００、１８００、１８５０および２９５９などがあるが、公知のいずれのものも使用できる。

光ラジカル重合開始剤のその他の例は、４−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）トリアジン、２−（４−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール混合物、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２，４−ジエチルキサントン／ｐ−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン／メチルトリエタノールアミン混合物などであるが、公知のいずれのものも使用できる。

光カチオン重合開始剤の例は、具体的な商品名で、ＵＣＣ（株）のサイラキューアーＵＶＩ−６９９０および６９７４、旭電化（株）のアデカオプトマーＳＰ−１５０、１５２、１７０および１７２、ローディア（株）のPhotoinitiator ２０７４、チバ・スペシャリティー（株）のイルガキュアー２５０、みどり化学（株）のＤＴＳ−１０２などであるが、公知のいずれのものも使用できる。

熱によるラジカル重合の好ましい開始剤は、過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、２，２´−アゾビスイソ酪酸ジメチル、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリルなどである。重合は一般的に０〜１５０℃の反応温度で、１〜１００時間で行う。

本発明の成形体は、本発明の組成物を基板上に塗布して塗膜を形成させ、その組成物が液晶状態で形成するネマチック配向を光の照射により固定化することで製造できる。基板は、例えば、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエステル、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートなどである。具体的な商品名ではＪＳＲ（株）の「アートン」、日本ゼオン（株）の「ゼオネックス」および「ゼオノア」、三井化学（株）の「アペル」などである。基板は一軸延伸フィルムでも、二軸延伸フィルムであってもよい。基板は、事前に鹸化処理、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理をしてもよい。

本発明の組成物を溶媒に溶かして塗布することもできる。溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ｔ−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、ブチルセルソルブなどを単独溶媒あるいは複数の混合溶媒として用いることができる。
配向膜、反射防止膜、視野角補償膜などの製造を光重合によって行う場合には、前述の組成物の溶液を基板上にスピンコート法で塗布し、溶媒を除去したのち光を照射して重合させてもよい。

使用中の取り扱いを容易にするため、あるいは保存中の重合を防止するために、本発明の組成物に安定剤を添加してもよい。公知の安定剤のいずれも使用できるが、例えば、４−エトキシフェノール、ハイドロキノン、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）などである。

単離した重合体を成形するには、溶媒に溶解してから用いるとよい。好ましい溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドジメチルアセタール、テトラヒドロフラン、クロロホルム、１，４−ジオキサン、ビス（メトキシエチル）エーテル、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、トリフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸エチル、およびヘキサフルオロ−２−プロパノール、１−メトキシ−２−プロパノールアセテートである。しかし、溶媒はこれらに制限されることはなく、アセトン、ベンゼン、トルエン、ヘプタン、塩化メチレンなど一般的な有機溶媒との混合物であってもよい。塗布に際し均一な膜厚を得る方法としては、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコード法、デップコート法、スプレーコート法またはメニスカスコート法等を挙げることができる。光学異方性体の厚さは、所望する位相差値や光学異方性体の複屈折率により一様でないが、好ましくは０．０５〜５０μｍ、より好ましくは０．１〜２０μｍ、さらに好ましくは０．５〜１０μｍ程度である。光学異方性体はヘイズ値が１．５％以下、透過率で８０％以上であることが好ましく、より好ましくはヘイズ値が１．０％以下、透過率で８５％以上である。該透過率は可視光領域でこれらの条件を満たすことが好ましい。

本発明の重合体は、前記のような構造単位を有する重合体であるため、光学的異方性を有するので、単独で位相差フィルムに使用できる。この重合体を他の位相差フィルムと組み合わせることにより、偏光板、円偏光板、楕円偏光板、反射防止膜、色補償板、視野角補償板などに利用できる。

化合物（１）および化合物（１’）は、強誘電性液晶及び反強誘電性液晶と混合して使用することにより、化合物（１）または化合物（１’）の重合体によって安定化された強誘電性液晶表示素子または反強誘電性液晶表示素子を形成することができる。表示素子自体の具体的な構築方法は文献等で公知である（J. of Photopoly. Sci. Technol., 2000, 13(2), 295-300、Jpn. J. Appl. Phys.,1997, 36, 1517-1519）。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されない。化合物の構造は核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル、質量（ＭＳ）スペクトル、赤外吸収（ＩＲ）スペクトルなどで確認した。相転移温度の単位は℃であり、Ｃは結晶を、Ｎはネマチック相を、Ｉは等方性液体相を示す。括弧内はモノトロピックの液晶相を示す。相転移温度はＤＳＣおよび偏光顕微鏡を用いて観察した。

重量平均分子量と数平均分子量の測定には、島津製作所製の島津ＬＣ−９Ａ型ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）、昭和電工製のカラムＳｈｏｄｅｘ ＧＦ−７Ｍ ＨＱ（展開溶媒はＤＭＦまたはＴＨＦ、標準物質は分子量既知のポリスチレン）を用いた。鉛筆硬度はＪＩＳ規格「ＪＩＳ−Ｋ−５４００ ８．４ 鉛筆引掻試験」の方法に従って求めた。
なお以下では、容量の単位であるリットルは、記号Ｌで表記する。

化合物（１−９−１）の製造

下記の経路により化合物（１−９−１）を製造した。

化合物（ｂ）の製造

窒素雰囲気下ジクロロメタン（２５０ｍＬ）に化合物（ａ）（２５．０ｇ；５４．１ｍｍｏｌ）とＰＰＴＳ（ピリジニウム−ｐ−トルエンスルホネート）（１．３９ ｇ；５．５３ｍｍｏｌ）を溶解し、氷冷下ＤＨＰ（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン）（４．５５ｇ；５４．１ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（１０ｍＬ）溶液を滴下し、室温にて１５時間撹拌した。反応溶液の溶媒を減圧下蒸留後、残渣にジエチルエーテルを加え、不溶物をろ別した。有機層を水洗後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下蒸留後、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／酢酸エチル＝７／３）し化合物（ｂ）（１０．１ｇ）を得た。

化合物（ｄ）の製造

窒素雰囲気下、ジクロロメタン（４００ ｍＬ）に化合物化合物（ｂ）（１０．１ｇ；１８．５ ｍｍｏｌ）、化合物（ｃ）（７．１５ｇ；２０．４ｍｍｏｌ）、ＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）（４．６２ｇ；２２．４ｍｍｏｌ）、ＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）（２．８０ｇ；２２．９ｍｍｏｌ）を加え、室温で１５時間撹拌した。不溶物をろ別し、ろ液を順次希塩酸、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下留去し、残渣を分取薄層クロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／酢酸エチル＝８／２）で精製したところ、化合物（ｄ）（１３．９ｇ）を得た。

化合物（ｅ）の製造

窒素雰囲気下、エタノール（５００ｍＬ）に化合物（ｄ）（１３．９ｇ；１５．８ｍｍｏｌ）とＰＰＴＳ（０．３９ｇ；１．５５ｍｍｏｌ）を加え、５０℃で１２時間撹拌した。反応溶液を酢酸エチルで抽出し、有機層を水洗後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し、残渣をエタノールより再結晶し化合物（ｅ）（１０．３ ｇ）を得た。

化合物（１−９−１）の製造

窒素雰囲気下、化合物（ｅ）（５．２４ｇ；６．６０ｍｍｏｌ）をｎ−ブチルビニルエーテル／クロロホルム＝５／１の混合溶媒２００ｍＬに加え、パラジウムを０．２１ｇ添加し６０ ℃で１６時間撹拌した。反応溶液に水を加えクロロホルムで抽出し、水洗後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下留去し、残渣をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／酢酸エチル＝９／１）で精製した後、エタノールより再結晶したところ、化合物（１−９−１）（３．８１ｇ）を得た。

化合物（１−２８−７）の製造

下記の経路により化合物（１−２８−７）を製造した。

化合物（ｂ）の製造

窒素雰囲気下ジクロロメタン（３００ｍＬ）に化合物（ａ）（２０．０ｇ；１４６ ｍｍｏｌ）とＰＰＴＳ（ピリジニウム−ｐ−トルエンスルホネート）（３．６８ｇ；１５ｍｍｏｌ）を溶解し、氷冷下ＤＨＰ（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン）（２０．２ｇ；２４０ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（２０ｍＬ）溶液を滴下し、室温にて１５時間撹拌した。反応溶液をジクロロメタンで抽出し、有機層を水洗後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下蒸留後、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘプタン／酢酸エチル＝７／３）し化合物（ｂ）（３１．０ｇ）を得た。

化合物（ｃ）の製造

窒素雰囲気下、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（２００ｍＬ）に５５％水素化ナトリウム（２．０８ｇ；４７．０ｍｍｏｌ）を添加し撹拌した。４−（４−ヒドロキシフェニル）安息香酸エチル（１０．５ｇ；４３．３ｍｍｏｌ）のＤＭＦ（２０ｍＬ）溶液を滴下し、次いで化合物（ｂ）（８．２５ｇ；３７．４ｍｍｏｌ）を加え６０℃で１５時間撹拌した。反応溶液に水、希塩酸を加え、トルエンで抽出し、有機層を飽和食塩水、水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下留去し得られた残渣をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／酢酸エチル＝８／２）で精製して、化合物（ｃ）（１４．５ｇ）を得た。

化合物（ｄ）の製造

窒素雰囲気下、エタノール（５００ｍＬ）に化合物（ｃ）（１４．５ｇ；３４．０ｍｍｏｌ）と水酸化ナトリウム（２．２３ｇ）飽和水溶液を加え、３時間加熱還流した。室温に戻し反応溶液に水を加え、希塩酸で酸性にした（ｐＨ５）。酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下留去して化合物（ｄ）（１３．２ｇ）を得た。

化合物（ｅ）の製造

窒素雰囲気下、ジクロロメタン（２００ｍＬ）に化合物（ｄ）（４．９７ｇ；１２．５ｍｍｏｌ）、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１，６−ヘキサンジオール（１．４７ ｇ；５．６１ｍｍｏｌ）、ＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）（２．５６ ｇ；１２．４ｍｍｏｌ）、ＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）（１．５５ｇ；１２．７ｍｍｏｌ）を加え、室温で１５時間撹拌した。不溶物をろ別し、ろ液を順次希塩酸、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下留去し、残渣を分取薄層クロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／酢酸エチル＝８／２）で精製したところ、化合物（ｅ）（５．５６ ｇ）を得た。

化合物（ｆ）の製造

窒素雰囲気下、エタノール（１５０ｍＬ）に化合物（ｅ）（５．５６ｇ；５．４３ｍｍｏｌ）とＰＰＴＳ（０．１４ｇ；０．５６ｍｍｏｌ）を加え、５０ ℃で１５時間撹拌した。反応溶液を酢酸エチルで抽出し、有機層を水洗後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し、残渣をエタノールより再結晶し化合物（ｆ）（２．４７ｇ）を得た。

化合物（１−２８−７）の製造

窒素雰囲気下、化合物（ｆ）（２．４７ｇ；２．８９ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン（５０ｍＬ）溶液にアクリル酸ビニル（２．０８ｇ；２１．２ｍｍｏｌ）とリパーゼＰＳ（登録商標）（４ｇ）を加え、５０ ℃で３０時間撹拌した。リパーゼをろ別し、溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をエタノールより再結晶し化合物（１−２８−７）（２．２３ｇ）を得た。相転移温度：Ｃ １０２ Ｉ。

実施例１、２の方法に準じて、以下の化合物の例は以下の化合物である。

実施例１、２の方法に準じて合成される光学活性化合物の例は以下の化合物である。

化合物（１−３−３）１２重量部、化合物（１−２８−７）１０重量部、ジ−（４−（６−アクリロイルオキシヘキシルオキシ）ベンゾイルオキシ）−２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロヘキサン５重量部、化合物（ＯＰ−１５）３５重量部、１，４−ビス（４−（６−アクリロイルオキシヘキシルオキシ）ベンゾイルオキシ）ベンゼン３５重量部からなる重合性組成物に光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティー・ケミカルズ製）３重量部を添加した。この光重合開始剤を含む重合性組成物をシクロペンタノン２００重量部中に溶解し、約３３重量％濃度の溶液を調製した。この溶液をウエット膜厚として約１２μｍが得られるバーコーターを用いてラビング配向処理を施したポリイミド配向膜付きガラス基板に塗布した。これを７０ ℃に加熱したホットプレート上に１２０秒間置き、溶媒乾燥と液晶配向を行った。さらに、ホットプレートで７０ ℃に加熱した状態で、２５０Ｗの超高圧水銀灯を用いて、３０ｍＷ／ｃｍ^２（中心波長３６５ｎｍ）の強度の光を２０秒間照射して窒素雰囲気中にて硬化させた。その結果、緑色の選択反射を呈する光学薄膜を得た。

実施例１で製造した化合物（１−９−１）１７重量部、４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シアノベンゼン重量２０重量部、４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）シアノベンゼン２０重量部、４−（トランス−４−ヘプチルシクロヘキシル）シアノベンゼン２０重量部、および４'−（トランス−４−ヘプチルシクロヘキシル）シアノビフェニル２０重量部からなる重合性組成物に光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティー・ケミカルズ製）３重量部を添加した。この光重合開始剤を含む重合性組成物をシクロペンタノン２００重量部中に溶解し、約３３重量％濃度の溶液を調製した。この溶液をウエット膜厚として約１２μｍが得られるバーコーターを用いてラビング配向処理を施したポリイミド配向膜付きガラス基板に塗布した。これを７０ ℃に加熱したホットプレート上に１２０秒間置き、溶媒乾燥と液晶配向を行った。さらに、室温にて２５０Ｗ／ｃｍ^２の超高圧水銀灯を用いて、３０ ｍＷ／ｃｍ^２（中心波長３６５ｎｍ）の強度の光を２０秒間照射して窒素雰囲気中にて硬化させた。こうして得られた光学薄膜を偏光顕微鏡にて観察したところ配向欠陥のない均一な液晶配向が得られていることを確認した。ベレックコンペンセーターを用いてレタデーションを求めたところ、６０ｎｍの値を得た。さらにこの光学薄膜をクロスニコルの偏光子に、ラビング方向と偏光子の吸収軸のなす角度が４５°となるように挟んでバックライト上にて光の透過の様子を観察した。ラビング方向に傾斜しながら光の透過の様子を観察したところ正面を中心に左右で非対称の変化であることが確認された。これはこの光学薄膜における液晶骨格の配向ベクトルがガラス基板に対して傾いていることを示唆するものである。

実施例２で製造した化合物（１−２８−７）（１０ｍｇ）、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル（０．１ｍｇ）、およびベンゼン（１００μＬ）をガラスのアンプル入れた。これを−６０ ℃に冷却して、真空ポンプで十分脱気した後に封管した。このアンプルを１１０℃で２４時間加熱した。得られた反応混合物を、メタノール（１５ｍＬ）から３回再沈殿して重合体（７．５ｍｇ）を得た。ＧＰＣで測定した重量平均分子量（Ｍ_Ｗ）は３１，０００であった。多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．１１であった。重合体（１．２６１ｍｇ）を純水（１ｍＬ）に浸し１０日間５０℃で放置した。重合体を取り出しよく乾燥し重量を測定したところ１．２６５ｍｇであった。本重合体の吸水率が低いことがわかる。

実施例５で製造した重合体５重量部をＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）１００重量部に溶解した。この溶液を予め十分に洗浄した２枚のガラス基板にスピンコーターを用いてそれぞれ塗布した。これらのガラス基板を２００℃で３時間加熱し、溶媒を除去することでガラス基板上に重合体の薄膜を作成した。これらのガラス基板上に形成された重合体の薄膜の表面をラビング布の装着されたローラーで一方向に擦りラビング処理を施した。この２枚のガラス基板を重合体の薄膜が対面する向きで、厚み１０μｍスペーサーを挟んでラビング方向が同一になるように貼り合せ、セルを作成した。このセルにメルク社製の液晶組成物ＺＬＩ−１１３２を室温で注入した。液晶セル中の液晶組成物は均一なホモジニアス配向を示した。

Claims (14)

1. 式（１）で表される化合物。
   
   

   

   
   式（１）において、Ｒ¹は炭素数１から７のアルキルまたは−ＣＮであり、；Ｐ^１は式（３）で表される基
   
   

   

   
   であり、式（３）において、Ｒ ^２ 、Ｒ ^３ およびＲ ^４ は水素であり、ｈおよびｊは独立して、０または１であり、ｋは０であり；Ａ^１、Ａ^２ およびＡ^４は独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；Ｚ^１ およびＺ^２ は単結合であり、Ｚ ^４ は任意の１つの−ＣＨ _２ −が−（ＣＦ _２ ） _ｕ −で置き換えられた炭素数３から４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ ₂ −は−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、そしてｕは２から１０の整数であり；そしてｍおよびｎは独立して、０または１であり、ｑは０である。
2. 請求項１に記載の化合物を少なくとも１つ含有する液晶組成物。
3. 少なくとも１つの光学活性化合物を含有する請求項２に記載の液晶組成物。
4. 請求項１に記載の式（１）において、Ｐ^１ が式（Ｐ−３）である式（１）で表される、少なくとも１つの構成単位を有し、請求項１に記載の化合物を重合させることによって得られる重合体。
   
   

   

   
   式（Ｐ−３）において、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４ は水素であり、ｈおよびｊは独立して、０または１であり、そしてｋは０である。
5. 請求項２または３のいずれか１項に記載の液晶組成物を重合させることによって得られる重合体。
6. 重合体が光学活性である請求項４または５のいずれか１項に記載の重合体。
7. 請求項４から６のいずれか１項に記載の重合体を含有する光学異方性を有する成形体。
8. 請求項４から６のいずれか１項に記載の重合体を含有する位相差フィルム。
9. 請求項４から６のいずれか１項に記載の重合体を含有する液晶配向膜。
10. 請求項４から６のいずれか１項に記載の重合体を含有する反射防止フィルム。
11. 請求項４から６のいずれか１項に記載の重合体を含有する視野角補償フィルム。
12. 請求項４から６のいずれか１項に記載の重合体を含有する偏光素子。
13. 請求項７から１２のいずれか１項に記載の光学異方性を有する成形体、位相差フィルム、液晶配向膜、反射防止フィルム、視野角補償フィルム、および偏光素子の少なくとも１つを含有する液晶表示素子。
14. 請求項２または３のいずれか１項に記載の組成物を含有する液晶表示素子。