专利名称：螺旋扭曲率的增大方法、光学活性化合物、含有其的液晶组合物及液晶显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于液晶显示元件的光学活性化合物中，增大其HTP的方法、光学活性化合物、含有该化合物的液晶组合物及使用它的液晶显示元件。
背景技术：
TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、相变型(胆甾醇型)等装置中使用的液晶材料中为了诱发扭曲配向，添加具有液晶骨架的光学活性化合物。已知光学活性化合物的添加量C(质量％)若增大，自然螺距(pitch)p(μm)变小，c在1～几质量％左右的低浓度时，p和c的积一定的关系成立，取其倒数的螺旋扭曲率(helical twisting power)HTP(1/μm)作为评价诱发光学活性化合物固有的扭曲配向的力的参数使用。
HTP＝1/(P×0.01C)作为过去的光学活性化合物经常使用的是式(VI-a) 所示的化合物(产品名S-811)、式(VI-b) 所示的化合物(产品名CB-15)或者式(VI-C)
所示化合物(产品名壬酸胆甾酯CN)等，它们的HTP值分别为10.5、8.4、5.2。(所说的HTP值为在下述液晶组合物(XII-a)中添加1质量％的光学活性化合物，在25℃测定的数值。) 使用这样的HTP值小的光学活性化合物，为了获得所需的自然螺距添加量必须多，存在液晶材料的粘度增大、液晶温度范围狭窄的缺点，必须具有更大HTP值的光学活性化合物。
特别是在胆甾醇型液晶组合物的情况下，因为必须调节间隙在0.1～2μm的范围得到红外～可见光范围的选择反射波长，所以光学活性化合物的添加浓度多在10～20质量％以上。若光学活性化合物的添加浓度变多，因为液晶的上限温度范围大大下降，所以HTP值大的光学活性化合物是必需的。
作为解决这些问题的手段，公开了式(VI-d) (参照大岩，《2001年日本液晶学会讨论会讲演预稿集》，2001年，p.421-422)，式(VI-e) (参照特公平7-33354号公报(权利要求3))，式(VI-f) (参照特公平5-52298号公报(权利要求3))表示的光学活性化合物。
这些化合物具有邻接手性碳的苯基结构，与式(VI-a)、式(VI-b)和式(VI-c)等过去的光学活性化合物相比具有大的HTP值。然而，上述化合物的HTP值不足以解决上述问题，需要具有更大HTP值的化合物或者增大HTP值的方法。
另外，对在这些化合物的末端苯基对位有取代基的结构和没有的结构的HTP进行比较(参照小池，《1999年日本液晶学会讨论会讲演预稿集》，1999年，p.220-221))。如该文献所公开的那样，在对位导入取代基HTP值变小。从HTP值方面考虑末端的苯基上有取代基的结构不好。
发明内容
本发明的课题是提供用于液晶材料的光学活性化合物的增大HTP值的方法，进而提供具有大的HTP值的光学活性化合物，添加光学活性化合物后的液晶上限温度高的液晶组合物，以及使用它的液晶显示元件。
本发明为解决上述问题，着眼于光学活性化合物的化学结构进行研究，结构发现在光学活性化合物的特定部位导入取代基可以增大HTP，从而完成了本发明。
本发明提供以下记载的增大的HTP的方法。
即，在具有含手性碳原子的式(A)所示部分结构的化合物中， (式中*表示手性碳原子的位置)上述式(A)表示的部分结构取代成式(B) (式中*表示手性碳原子的位置，Y1表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基或者异硫氰酸酯基，该烷基或者链烯基为非取代或者可以具有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代。)表示的部分结构来增大螺旋扭曲率HTP(1/μm)的方法。
HTP＝1/(P×0.01C)(式中，C表示光学活性化合物的添加量(质量％)，p表示自然螺距(μm)。)而且，提供下述的光学活性化合物、含有该化合物的液晶组合物及液晶显示元件。
即，通式(I)
(式中，*表示手性碳的位置，R1和R2各自独立，表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基、氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基或者异硫氰酸酯基，该烷基或者链烯基为非取代或者可以具有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，A1、A2和A3各自独立，表示1，4-亚苯基、1，4-环己亚基、1，4-环己烯基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、四氢硫代吡喃-2，5-二基、1，4-二环(2，2，2)辛烯基、十氢萘-2，6-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡嗪-2，5-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、茚满-2，5-二基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基或者芴-2，7-二基，该1，4-亚苯基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基和芴-2，7-二基为未取代或者可以含有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基或者甲基，Z1和Z2各自独立，表示单键、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝N-N＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-、-CH2CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2-或-CH2CH＝CHCH2-Y1表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基或者异硫氰酸酯基，该烷基或者链烯基为非取代或者可以具有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，E1和E2各自独立，表示单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-、-OCOCH2-、-CH2COO-或-CH2OCO-、m、n、p和q各自独立表示0、1或者2，n或者m表示2时，复数存在的z1、z2、A1和A3各自表示相同的基团或者不同的基团，但是抛除E2和Z2构成各自的氧原子邻接的组合。)表示的光学活性化合物及含有0.01质量％～50质量％该化合物的液晶组合物，而且提供使用该组合物的液晶显示元件。
根据本发明，取代光学活性化合物的部分结构，可以增大HTP值，可以制得具有大的HTP值的光学活性化合物。通过使用本发明的光学活性化合物，可以得到液晶上限温度高的液晶组合物。使用这些液晶组合物的液晶显示元件在以TN、STN或者主动(active)驱动液晶显示元件、胆甾醇型液晶显示元件为代表的液晶显示器中非常实用。
具体实施例方式
以下对本发明的一例进行说明。
本发明的HTP增大方法，其特征在于部分结构式(A)取代成部分结构式(B)。式(B)中，Y1优选表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的链烯基(该烷基或者链烯基为非取代或者可以含有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中存在的1个或者2个以上的亚甲基，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子取代)、氟原子、氯原子、溴原子或者氰基，更优选表示碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数2～3的链烯基、碳原子数2～3的链烯氧基(该烷基、链烯基、烷氧基、链烯氧基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子或者氯原子)、氟原子、氯原子或者溴原子，最优选表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基。
本发明的化合物，其特征在于在取代成手性碳的苯基的间位有取代基。通式(I)中，间位的取代基Y1优选表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的链烯基(该烷基或者链烯基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中存在的1个或者2个以上的亚甲基作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子取代)、氟原子、氯原子、溴原子或者氰基，更优选表示碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数2～3的链烯基、碳原子数2～3的链烯氧基(该烷基、链烯基、烷氧基、链烯氧基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子或者氯原子)、氟原子、氯原子或者溴原子，最优选表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基。
通式(I)的R1、R2、A1、A2、A3、Z1、Z2、E1、E2、n、m、p和q可以根据光学活性化合物的用途来进行适当的选择。
当重视化合物的相溶性、低粘性、稳定性的情况下，优选通式(VI-g)表示的化合物。
(式中，*表示手性碳的位置，Y2表示碳原子数1～3的烷基、碳原子数为1～3的烷氧基、碳原子数为2～3的链烯基、碳原子数为2～3的链烯氧基(该烷基、链烯基、烷氧基、链烯氧基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子或者氯原子)、氟原子、氯原子、溴原子，R6表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基，该烷基或者链烯基为非取代或者可以含有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或三氟甲基，该烷基或者链烯基中的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，R7表示碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为2～3的链烯基，该烷基或者链烯基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中存在的1个或者2个以上的亚甲基也可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，A8和A9各自独立，表示1，4-亚苯基、1，4-环己亚基、十氢萘-2，6-二基、嘧啶-2，5-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基或者2，6-亚萘基，该1，4-亚苯基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基和2，6-亚萘基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基或者甲基，E3表示单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-、-OCOCH2-、-CH2COO-或-CH2OCO-Z7表示单键、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝N-N＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-r表示0、1或者2。)通式(VI-g)中，Y2优选表示氟原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，R6优选表示碳原子数1～5的烷基或者碳原子数2～6的链烯基(该烷基或者链烯基中存在的1个或者2个以上的亚甲基，作为与氧原子不相互直接结合的结构，可以被氧原子取代)，R7优选表示甲基或者三氟甲基，更优选表示甲基，A8和A9优选表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，E3优选表示-CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-或-OCOCH2-更优选表示-CH2-、或者-COO-，Z7优选表示单键、-COO-或者-OCO-，更优选表示单键。
r优选表示0。
而且，在通式(VI-g)中，优选Y2表示氟原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，R6表示碳原子数1～5的烷基或者碳原子数2～6的链烯基，R7表示甲基，A8和A9各自独立，表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，E3表示-CH2-或者-COO-，z7表示单键，r表示0的化合物。
另外，不但需要相溶性、低粘性、稳定性而且需要高的折射率各向异性的情况下，优选Z7表示-C≡C-。在这种情况下，通式(VI-g)中，优选Y2表示氟原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，R6表示碳原子数1～5的烷基或者碳原子数2～6的链烯基，R7表示甲基，A8和A9各自独立表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，E3表示-CH2-或者-COO-，Z7表示-C≡C-，r表示0的化合物。
具体的化合物特别优选下述通式(VII-1)～(VII-32)表示的化合物。
(式中，*表示手性碳的位置，Y3表示甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基或者氟原子，R8表示碳数1～5的烷基、碳数1～5的烷氧基、碳数2～5的链烯基、碳数2～5的链烯氧基或者通式(VII-m) (结构式在右端连有环。)，
(*表示手性碳，R9甲基或者三氟甲基。)通式(VII-1)～(VII～32)中，R8表示链烯基或者链烯氧基的情况下，优选用以下的结构式组(VII-n)表示。
(结构式在右端连有环。)而且，在通式(VII-21)、(VII-22)和(VII-23)中，特别优选R8表示甲基的化合物，通式(VII-22)中特别优选R8表示甲基的化合物。
必需Δε大的化合物的情况下，优选通式(VI-h)表示的化合物。
(式中，*表示手性碳的位置，Y4表示碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数2～3的链烯基、碳原子数2～3的链烯氧基(该烷基、链烯基、烷氧基、链烯氧基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子或者氯原子)、氟原子、氯原子或者溴原子，X16表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、氰基、氟原子、氯原子、三氟甲氧基、二氟甲氧基或者异硫氰酸酯基，R10表示碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的链烯基，该烷基或者链烯基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中存在的1个或者2个以上的亚甲基也可以被-CO-取代，作为与氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，
A10和A11各自独立，表示1，4-亚苯基、1，4-环己亚基、十氢萘-2，6-二基、嘧啶-2，5-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基或者2，6-亚萘基，该1，4-亚苯基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基和2，6-亚萘基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基或者甲基，E4表示单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-、-OCOCH2-、-CH2COO-或-CH2OCO-Z9表示单键、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝N-N＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-s表示0、1或者2。)在必需介电常数各向异性的绝对值大的化合物、且用于适于不用能动元件驱动的显示元件的组合物的情况下，通式(VI-h)中，优选Y4表示氟原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，优选R10表示甲基或者三氟甲基，更优选表示甲基，A10和A11的至少1个优选表示从通式(VI-i)表示的部分结构式组中选出的结构， (式中的X17～X19各自独立表示氢原子、氟原子或者氯原子。)
更优选表示从通式(VI-j)的结构式组中选出的结构， 优选E4表示-CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-或-OCOCH2-更优选表示-CH2-或者-COO-，优选Z9表示单键、-COO-或者-OCO-，优选X16表示氰基，优选s表示0。
而且，更优选Y4表示氟原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，R10表示甲基，A10和A11的至少1个表示从通式(VI-j)的结构式组中选出的结构，Z9表示单键、-COO-或者-OCO-，E4表示-CH2-或者-COO-，X16表示氰基，s表示0的化合物。
另外，在必需介电常数的各向异性绝对值和折射率各向异性大的化合物、且用于适于不使用能动元件驱动的显示元件的组合物的情况下，更优选Y4表示氟原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，R10表示甲基，A10和A11的至少1个表示从通式(VI-j)的结构式组中选出的结构，Z9表示-C≡C-，E4表示-CH2-或者-COO-，X16表示氰基、s表示0的化合物。
具体的化合物特别优选下述通式(VII-33)～(VII-68)表示的化合物
(式中，*表示手性碳的位置，R11表示甲基或者三氟甲基，Y5表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基。) (式中，*表示手性碳的位置，R11表示甲基或者三氟甲基，Y5表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基。)
在必须正的介电常数各向异性、绝对值大的化合物、并且用于适合于用能动元件驱动的显示元件的组合物的情况下，优选通式(VI-h)中Y4表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，优选R10表示甲基或者三氟甲基，优选A10和A11各自独立，表示从用通式(VI-i)表示的部分结构式组中选出的结构，更优选至少1个是从通式(VI-j)的结构式组中选出，优选E4表示-CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-或-OCOCH2-优选Z9表示单键，优选X16表示氟原子、氯原子或者三氟甲氧基，优选s表示0。
进而优选Y4表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，R10表示甲基或者三氟甲基，A10和A11的至少1个表示从通式(VI-j)的结构式组中选出的结构，Z9表示单键，E4表示-CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-或-OCOCH2-X16表示氟原子、氯原子或者三氟甲氧基，s表示0的化合物。
在必须正的介电常数、其绝对值和折射率的各向异性大的化合物、并且用于适合于用能动元件驱动的显示元件的组合物的情况下，优选Y4表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，R10表示甲基或者三氟甲基，A10和A11的至少1个表示从通式(VI-j)的结构式组中选出的结构，Z9表示-C≡C-，E4表示-CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-或-OCOCH2-X16表示氟原子、氯原子或者三氟甲氧基，s表示0的化合物。
具体的化合物特别优选下述通式(VII-69)～(VII-86)表示的化合物。
(式中，*表示手性碳的位置，A12和A13各自独立，表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，X20表示氟原子或者三氟甲氧基，R12表示甲基或者三氟甲基，Y6表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基。)在必须负的介电常数各向异性、绝对值大的化合物、并且用于适合于用能动元件驱动的显示元件的组合物的情况下，优选通式(VI-h)中Y4表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，优选R10表示甲基或者三氟甲基，优选A10和A11各自独立，表示从用通式(VI-K) (式中X17～X19各自独立，表示氢原子、氟原子或者氯原子。)
表示的部分结构式组中选出的结构，更优选至少1个是从通式(VI-l) 的结构式组中选出，优选E4表示-CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-或-OCOCH2-优选Z9表示单键，优选X16表示碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为1～5的烷氧基，优选s表示0。
进而优选Y4表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，R10表示甲基或者三氟甲基，A10和A11至少1个是从通式(VI-l)的结构式组中选出的结构，E4表示-CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COCH2-、-CH2CO-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COOCH2-或-OCOCH2-，Z9表示单键，X16表示碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为1～5的烷氧基，s表示0的化合物。
在必须负的介电常数各向异性、且其绝对值和折射率各向异性大的化合物，并且用于适合于用能动元件驱动的显示元件的组合物的情况下，优选Y4表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，R10表示甲基或者三氟甲基，A10和A11至少1个是从通式(VI-l)的结构式组中选出的结构，E4表示 -CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-或-OCOCH2-，Z9表示-C≡C-，X16表示碳原子数为1～5的烷基或者碳原子数为1～5的烷氧基，s表示0的化合物。
具体的化合物特别优选下述通式(VII-87)～(VII-98)表示的化合物。
(式中，*表示手性碳的位置，A14表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，R13表示碳原子数为1～3的烷基或者碳原子数为1～3的烷氧基，R14表示甲基或者三氟甲基，Y7表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基。)在必须HTP值特别大的化合物的情况下，优选通式(VI-m)表示的化合物。
(式中，*表示手性碳的位置，R15和R16各自独立表示碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基、碳原子数为2～7的链烯基或者碳原子数为2～7的链烯氧基，Y9表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基，Y8表示碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的烷氧基、碳原子数为2～3的链烯基、碳原子数为2～3的链烯氧基(该烷基、链烯基、烷氧基和链烯氧基为非取代或者作为取代基可以具有1个或者2个以上的氟原子或者卤原子)、氟原子、氯原子或者溴原子，A15、A16和A18各自独立，表示1，4-亚苯基、1，4-环己亚基、十氢萘-2，6-二基、嘧啶-2，5-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基或者2，6-亚萘基，该1，4-亚苯基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基和2，6-亚萘基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基或者甲基，E5和E6各自独立，表示单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-、-OCOCH2-、-CH2COO-或-CH2OCO-t和u各自独立表示0、1或者2。)在通式(VI-m)中，R15和R16、A15和A18、A16和A17、E5和E6分别相等，t+u＝1的化合物因为容易制备而优选，具体的化合物特别优选下述通式(VII-99)或(VII-100)表示的化合物。
(式中，*表示手性碳的位置，R17表示碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基，碳原子数为2～7的链烯基或者碳原子数为2～7的链烯氧基，Y9表示甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基。)通常，光学活性化合物的HTP值具有温度依赖性，S-811、CB-15和CN等过去大多数的手性剂的温度依赖性为正，即随温度升高HTP值有变小的倾向。
另一方面，扭曲向列型装置(TN型装置)的阈值电压(Vth)用数学式(1)(F.J.Kahn and R.A.Burmeister Jr.239.Nonemissive ElectroopticDisplays)Vth=π×KΔϵ]]>…数学式(1)K=K11+14(K33-2K22)+2K22(LP)]]>(式中，K11、K22和K33表示フランク的弹性常数，Δε表示介电常数各向异性，L表示液晶层的厚度，p表示自然螺距。)另外，超扭曲向列型装置(STN型装置)的Vth用数学式(2)(松本正一、角田市良著，液晶的基础和应用)Vth=[4π(d/p)K22-{K33-2(K33-K22)cos2θ}φ]θΔϵ]]>…数学式(2)(式中，K11、K22和K33表示フランク的弹性常数，Δε表示介电常数各向异性，d表示液晶层的厚度，p表示自然螺距，φ表示液晶分子配列的扭曲角θ表示预倾角。)因为随着温度上升弹性常数(K)有变小的倾向，所以根据这些公式TN型和STN型装置的任何一个的阈值电压降低。含有随温度上升、HTP值变小的上述一般的光学活性化合物的液晶组合物，因为自然缝隙p变小，所以存在的问题是由数学式(1)和(2)，随着温度升高阈值电压的降低增大。
含有随着温度升高HTP值变大的光学活性化合物的液晶组合物中，随着温度的升高抑制阈值电压的降低。
通式(I)的化合物中，p、g和m均表示0、E2表示单键、R2表示甲基、E1表示-COO-的化合物，因为随着温度的升高，HTP值增大，所以具有随着温度的上升阈值电压的升高受到抑制的效果。其中，优选Y1表示碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的烷氧基、氟原子、氯原子、溴原子或者氰基，优选R1表示氰基、氟原子、氯原子、二氟甲氧基、三氟甲氧基、氟原子、氯原子或者溴原子，更优选Y1表示碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的烷氧基、氟原子、氯原子、溴原子或者氰基，R1表示氰基、氟原子、氯原子、二氟甲氧基、三氟甲氧基、氟原子、氯原子或者溴原子，A1和A2各自独立表示1，4-亚苯基、2-氟代-1，4-亚苯基、3-氟代-1，4-亚苯基、2，6-二氟代-1，4-亚苯基或者3，5-二氟代-1，4-亚苯基、Z2表示单键或者-C≡C-的化合物。
以上的化合物例如可以用以下的方法制备。
制备方法1通式(VIII-c)和通式(VIII-d)的制备在通式(I)中，A2表示1，4-亚苯基，E2表示单键，E1表示CO或者CH2，m和q表示0的情况。
(式中，*、R1、R2、Z1、Y1、A1、p和n表示与通式(I)中的意义相同的意义。)可以用通式(VIII-a)表示的化合物与用通式(VIII-b)表示的羧酰氯衍生物反应来制备通式(VIII-c)表示的化合物。通过将所得通式(VIII-c)的羰基还原，可以制得通式(VIII-d)表示的化合物。
制备方法2通式(VIII-d2)的制备在通式(I)中，A2表示1，4-亚苯基，E2表示单键，E1表示CO或者CH2，m+q表示1、2、3或者4的情况。
在制备方法1中记载的反应式中，通过用通式(VIII-e)代替通式(VIII-b) (式中，*、R2、E2、Z2、Y1、A3、p、q和m表示的意义与通式(I)中的意义相同。)可以制得通式(VIII-d2) (式中，*、R1、R2、E2、Z1、Z2、Y1、A1、A3、p、q、m和n表示的意义与通式(I)中的意义相同。)表示的化合物。
制备方法3通式(VIII-h)的制备在通式(I)中，A2表示1，4-亚苯基，E2表示单键，m和q表示0，E1表示氧原子的情况。
(式中，*、R1、R2、Z1、Y1、A1、p和n表示的意义与通式(I)中的意义相同。)将通式(VIII-f)表示的酚衍生物和通式(VIII-g)表示的化合物用固定的方法通过醚化可以制得通式(VIII-h)表示的化合物。
制备方法4通式(VIII-h2)的制备在通式(I)中，A2表示1，4-亚苯基，E2表示单键，m+q表示1、2、3或者4，E1表示氧原子的情况。
在制备方法3中记载的反应式中，通过用通式(VIII-i)代替通式(VIII-g) (式中，*、R2、E2、Z2、Y1、A3、p、q和m表示的意义与通式(I)中的意义相同。)可以制得通式(VIII-h2) (式中，*、R1、R2、E2、Z1、Z2、Y1、A1、A3、p、q、m和n表示的意义与通式(I)中的意义相同。)表示的化合物。
制备方法5通式(VIII-p)的制备在通式(I)中，E1表示-COO-，E2表示-OCO-，A2表示1，4-亚苯基的情况，
(式中，*、R1、R2、E1、E2、Z1、Z2、Y1、A1、A3、p、q、m和n表示的意义与通式(I)中的意义相同。)通式(VIII-j)表示的二醇衍生物的一个羟基被保护后，与通式(VIII-l)表示的安息香酸衍生物反应可以制得通式(VIII-m)表示的酯衍生物。将通式(VIII-m)的保护基脱保护后，通过与通式(VIII-o)表示的羧酸衍生物反应可以制备通式(VIII-p)表示的化合物。
制备方法6通式(VIII-t)的制备在通式(I)中，A2表示1，4-亚苯基，m和q表示0，E1和E2表示单键的情况。
(式中，*、R1、R2、Z1、Z2、Y1、A1、A3、p和n表示的意义与通式(I)中的意义相同。)通式(VIII-q)表示的醇衍生物的羟基溴化后，与镁反应制备通式(VIII-s)表示的格利雅试剂。在钯等过渡金属存在下，通过与硼酸衍生物反应可以制得通式(VIII-t)表示的化合物。
制备方法7通式(VIII-w)的制备在通式(I)中，A2表示1，4-环己亚基，m和q表示0，E1和E2表示单键的情况。
(式中，*、R1、R2、Z1、Y1、A1、p和n表示的意义与通式(I)中的意义相同。)通过将制备方法6制备的通式(VIII-s)表示的格利雅试剂与环己酮衍生物反应，可以制备通式(VIII-u)表示的化合物。用脱水反应脱去羟基制得通式(VIII-v)表示的环己烯衍生物后，在金属催化剂存在下，通过加氢可以制得通式(VIII-w)表示的化合物。
制备方法8通式(VIII-w)的制备在通式(I)中，A2表示1，4-亚苯基，E2表示单键，m和q表示0，E1表示-COO-的情况。
(式中，*、R1、R2、A1、Z1、Y1、p和n表示的意义与通式(I)中的意义相同。)将通式(VIII-x)表示的化合物与氯化亚硫酰等的卤化剂反应制备通式(VIII-y)表示的酰卤衍生物。通过将所得通式(VIII-y)与通式(VIII-z)表示的醇衍生物反应可以制得通式(VIII-aa)表示的化合物。
反应所用的通式(VIII-z)表示的光学活性醇衍生物可以通过以下的方法制备。
p表示0的情况下，对应的二苯甲酮衍生物通过面包酵母等进行手性还原可以制得光学活性醇衍生物。
(式中，*、R2和Y1表示的意义与通式(I)中的意义相同。)p表示0以外的情况下，制备外消旋体的醇衍生物后，如下所示，通过氧化反应，对映体一方优先酯化，通过柱色谱、重结晶等制得光学活性酯。然后，将酯水解，可以制得通式(VIII-z)表示的光学活性醇衍生物。
(式中，*、p、R2和Y1表示的意义与通式(I)中的意义相同。)制备外消旋体的醇衍生物后，用光学活性的羧酸衍生物等将对映体变换成非对映异构体后，用普通的分离方法将二者分离后通过水解可以制得通式(VIII-z)表示的光学活性醇衍生物。
另外，制备对应的消旋体的酯衍生物，通过氧化反应即使对映体一方优先进行水解反应，也可以制得通式(VIII-z)表示的光学活性醇衍生物。
(式中，*、p、R2和Y1表示的意义与通式(I)中的意义相同。)
该反应尤其是p表示0的情况下有用。
可以通过上述以外的化合物、上述方法的组合以及与已知方法的组合来制备本发明的通式(I)表示的光学活性化合物。
根据需要，可以通过柱色谱、蒸馏、重结晶等对反应产物进行精制处理来精制本发明的化合物。
对本发明的液晶组合物进行说明。
本发明的液晶组合物，其特征在于含有一个以上的本发明的光学活性化合物。光学活性化合物的含量优选在0.01质量％～50质量％，更优选0.1质量％～30质量％，根据自然螺距的要求值来调整。
本发明的液晶组合物在25℃的自然螺距优选0.1～1000μm，最适值根据使用用途而不同，作为TN型液晶元件用液晶组合物使用的情况下，优选20～1000μm，更优选30～200μm。作为STN型液晶元件用液晶组合物使用的情况下，优选2～50μm，更优选4～20μm。作为胆甾醇型液晶组合物使用的情况下，优选0.1～2μm，更优选0.15～1μm。
为了调整HTP值的温度依赖性，除了本发明的光学化合物添加其它的光学活性化合物也有用，其它的光学活性化合物优选含有1种～5种。作为这样的光学活性化合物，为胆甾醇型衍生物或者通式(IX-a)表示的光学活性化合物。
(式中，R’和R”各自独立，表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基、氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基或者异硫氰酸酯基，该烷基或者链烯基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中存在的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，P1、P2和P3各自独立，表示1，4-亚苯基、1，4-环己亚基、1，4-环己烯基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、四氢硫代吡喃-2，5-二基、1，4-二环(2，2，2)辛烯基、十氢萘-2，6-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡嗪-2，5-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、茚满-2，5-二基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基或者芴-2，7-二基，该1，4-亚苯基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基和芴-2，7-二基为未取代或者可以有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基或者甲基，L1和L2表示单键、-COO-、-OCO-、-C≡C-、或者基团中存在的1个或者2个以上的亚甲基也可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构表示也可以被氧原子或者-COO-取代的碳原子数为2～5的亚烷基，该亚烷基为非取代或者作为取代基也可以有1个或者2个以上的氟原子、碳原子数1～5的烷基、三氟甲基、三氟甲氧基或者苯基，w为0、1或者2，w为2的情况下p1和各L1可以表示相同的基团，也可以表示不同的基团。但是，R’、R”、L1和L2中的至少1个为光学活性基团。)具体优选与下述通式(X-a)～(X-1)表示的光学活性化合物合用。
(式中，*表示手性碳的位置，R20表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为2～10的链烯氧基，R21表示碳原子数1～10的烷基，R22*表示具有1个或者2个以上手性碳原子的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基。)本发明的液晶组合物优选含有1种或者2种以上由通式(II-a)、通式(II-b)和通式(II-c)所示化合物的组成中选出的化合物。
R2-A4-Z3-(A5-Z4)p-(A6-Z5)q-A7-Z6-CN(II-a)R2-A4-Z3-(A5-Z4)p-(A6-Z5)q-A7-Z6-X1(II-b)R2-A4-Z3-(A5-Z4)p-(A6-Z5)q-A7-Z6-R3(II-c)(式中，R2和R3各自独立，表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基，该烷基或者链烯基为非取代或者可以具有1个或者2个以上的作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，A4、A5、A6和A7各自独立，表示1，4-亚苯基、1，4-环己亚基、1，4-环己烯基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、四氢硫代吡喃-2，5-二基、1，4-二环(2，2，2)辛烯基、十氢萘-2，6-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡嗪-2，5-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、茚满-2，5-二基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基或者芴-2，7-二基，该1，4-亚苯基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基和芴-2，7-二基为未取代或者可以含有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基或者甲基，Z3、Z4、Z5和Z6各自独立，表示单键、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝N-N＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-、-CH2CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2-、-CH2CH＝CHCH2-X1表示氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲氧基或者异硫氰酸酯基，p和q各自独立表示0或者1。)本发明的液晶组合物用作为STN、TN型液晶元件用液晶组合物或者胆甾醇型液晶组合物的情况下，作为液晶组合物的成分，为了介电常数各向异性大，优选含有1种以上通式(II-a)表示的液晶化合物，更优选含有2种以上。作为通式(II-a)的具体例优选含有通式(III-a)～(III-i)表示的化合物， (式中，R4表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基或者碳原子数为2～10的链烯氧基，X2～X5各自独立表示氢原子、氟原子或者氯原子。)其中更优选含有从通式(III-b)、(III-c)、(III-d)、(III-e)和(III-f)表示的化合物组中选出的化合物，特别优选含有2种以上的这些化合物。
进而为了调整折射率各向异性、粘性等物性值，可以含有式(II-c)表示的化合物，具体优选从通式(V-a)～(V-n)表示的化合物组中选出的化合物 (式中，R4和R5各自独立表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基或者碳原子数为2～10的链烯氧基，A表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，Z8表示单键、-CH2-CH2-或者-COO-，X12～X15各自独立表示氢原子、氟原子或者甲基。)。进而为了折射率各向异性大，优选含有从通式(V-e)、(V-f)、(V-g)、(V-h)、(V-i)、(V-k)和(V-l)表示的化合物组中选出的化合物，为了使粘性低，优选含有从通式(V-a)、(V-b)、(V-c)、(V-d)和(V-e)表示的化合物组中选出的化合物，为了使液晶的温度范围宽，优选含有从通式(V-j)、(V-k)、(V-l)、(V-m)和(V-n)表示的化合物组中选出的化合物。
本发明的液晶组合物用作为活性(active)驱动型液晶元件用的液晶组合物使用的情况下，作为液晶组合物的成分，为了使介电常数各向异性大，优选含有1种以上的通式(II-b)表示的液晶化合物，更优选含有2种以上。作为通式(II-b)的具体例优选含有从通式(IV-a)～(IV-k)表示的化合物组中选出的化合物 (式中，R4表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基或者碳原子数为2～10的链烯氧基，A20表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，Z7表示单键或者-CH2-CH2-，X6表示氟原子、氯原子、二氟甲氧基或者三氟甲氧基，X7～X11各自独立表示氢原子、氟原子或者甲基。)。其中优选含有从通式(IV-a)、(IV-f)、(IV-g)和(IV-i)表示的化合物组中选出的化合物，更优选含有它们中的2种以上。
进而，为了调整折射率各向异性、粘性等物性值，可以含有通式(II-c)表示的化合物，具体可以含有从通式(V-a)～(V-n)表示的化合物组中选出的化合物。为了折射率各向异性大，优选含有从通式(V-e)、(V-f)、(V-g)、(V-h)、(V-i)、(V-k)和(V-l)表示的化合物组中选出的化合物，另外也优选从通式(IV-b)、(IV-c)和(IV-e)中选出的化合物。为了粘性低，优选使用从通式(V-a)、(V-b)、(V-c)、(V-d)和(V-e)表示的化合物组中选出的化合物。为了液晶的温度范围宽，优选含有从通式(V-j)、(V-k)、(V-l)、(V-m)和(V-n)表示的化合物组中选出的化合物，也优选含有从通式(IV-d)、(IV-e)、(IV-f)、(IV-g)、(IV-h)、(IV-i)和(IV-j)表示的化合物组中选出的化合物。
这些本发明的液晶组合物，因为光学活性化合物的HTP值大、添加少量可以获得所需的自然螺距，所以液晶上限温度高。进而，因为粘性可以低所以应答速度快，还可以制得驱动电压降低的液晶组合物。对本发明的液晶显示元件进行说明。
本发明的液晶显示元件，其特征在于使用本发明的液晶组合物。适用于使用TN型的静态驱动、TN、STN型的单纯矩阵驱动、主动矩阵驱动和胆甾醇型液晶的相变型驱动。另外，液晶组合物可以用于高分子网络中或者高分子中形成的元件。
实施例以下列举实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明不限于这些实施例。
以下的实施例和比较例中的组合物的“％”表示“质量％”，*表示手性碳的位置。
螺旋的手性将与右轴相同的螺旋结构右卷，将与左轴相同的螺旋结构左卷。用与螺旋结构已知的标准试剂接触的方法来决定手性。
螺旋的自然螺距用Cano法在25℃测定。为了测定自然螺距的温度特性不但在25℃而且在0℃和50℃也进行相同的测定，用下式计算作为单位温度的变化量。
ΔP/ΔT＝(Pmax-Pmin)/(Tpmax-Tpmin)
ΔP/ΔT自然螺距的每℃的变化量(μm/℃)Pmax自然螺距的最大值(μm)Pmin自然螺距的最小值(μm)Tpmax自然螺距显示最大值的温度(℃)Tpmin自然螺距显示最小值的温度(℃)在式(XII-a)表示的液晶组合物中， 添加测定的光学活性化合物，在一定的温度测定自然螺距，由下式算出螺旋扭曲率。
HTP＝1/(P×0.01C)螺旋扭曲率HTP(1/μm)自然螺距p(μm)光学活性化合物的添加量C(质量％)阈值电压(Vth)是构成盒(cell)厚d(μm)的STN液晶显示元件(STN-LCD)时在25℃的阈值电压(V)。施加驱动波形为100Hz矩形波。盒厚d(μm)取决于Δn·d＝0.90的关系式。(Vth为透过率为90％时的驱动电压)，阈值电压每度的变化量由下式算出。
ΔE/ΔT=(Emax-Emin)(TEmax-TEmin)×1000]]>ΔE/ΔT阈值电压的每℃的变化量(mV/℃)Emax阈值电压的最大值(V)Emin阈值电压的最小值(V)TEmax阈值电压显示最大值的温度(℃)TEmin阈值电压显示最小值的温度(℃)(实施例1)用以下的方法制得式(XI-a)表示的化合物。
在冰冷却下，将(R)-2-(3-甲氧基苯基)丙酰氯的二氯甲烷溶液滴加到氯化铝的二氯甲烷混悬液中。在相同温度下搅拌15分钟后，滴加反式-4-丙基环己基苯的二氯甲烷溶液。反应结束后，将反应系加入到冰水中后，加入二氯甲烷分离有机层。有机层用水洗2次后，用饱和食盐水洗。水层用二氯甲烷洗与有机层合并，浓缩溶剂制得(R)-1-(4-环己基苯基)-2-(3-甲氧基苯基)-丙烷-1酮的粗产物。将所得粗产物的乙二醇溶液中加入肼-水合物，边除去副产的水边在110℃搅拌。水的流出基本停止后，在120℃搅拌，蒸馏除去过剩的肼。降低反应系的温度，加入氢氧化钾加热到160℃。反应结束后降低反应系的温度，加入水和甲苯进行搅拌。分离有机层后，水层用甲苯洗与有机层合并，用水洗3次，用饱和食盐水洗后，浓缩制得式(XI-a)表示的化合物的粗产物。所得粗产物用柱色谱精制后，用乙醇重结晶制得了(S)-1-{2-(3-甲氧基苯基)丙基}-4-(反式-4-丙基环己基)苯(式(XI-a)表示化合物的S体)。
(实施例2)用与实施例1同样的方法制得式(XI-b)。
(S)-1-{3，3，3，-三氟代-2-(3-甲氧基苯基)丙基}-4-(反式-4-丙基环己基)苯(实施例3)用以下方法制得式(XI-c)表示的化合物。
在冰冷却下，将(R)-3-(3-甲氧基苯基)丁酰氯的二氯甲烷溶液滴加到氯化铝的二氯甲烷混悬液中。在相同温度下搅拌15分钟后，滴加反式-4-丙基环己基苯的二氯甲烷溶液。反应结束后，将反应系加入到冰水中后，加入二氯甲烷分离有机层。有机层用水洗2次后，用饱和食盐水洗。水层用二氯甲烷洗与有机层合并，浓缩溶剂制得(R)-1-(4-环己基苯基)-3-(3-甲氧基苯基)-丁烷-1-酮的粗产物。所得粗产物用柱色谱精制后，用乙醇重结晶制得了(R)-1-(4-环己基苯基)-3-(甲氧基苯基)-丁烷-1-酮(式(XI-c)表示化合物的R体)。
(实施例4)用以下方法制得式(XI-d)表示的化合物。
在冰冷却下，将反式-4-丁基环己基苯酚THF溶液滴加到氢氧化钠(50％矿油分散)的四氢呋喃(THF)混悬液中。发泡停止后，在相同温度下滴加(R)-2-(3-甲氧基苯基)溴代丙烷的THF溶液。在室温搅拌4小时后，将反应系加入到水中，加入甲苯分离有机层。水层用甲苯洗与有机层合并，浓缩后，制得式(XI-d)表示化合物的粗产物。所得粗产物用柱色谱精制后，用乙醇重结晶制得了(R)-1-{4-(反式4-丁基环己基)苯氧基}-2-(3-甲氧基苯基)丙烷(式(XI-d)表示化合物的R体)。
(实施例5)用以下方法制得式(XI-e)表示的化合物。
在0℃搅拌(R)-1-苯基乙二醇、4-(反式-4-丁基环己基)安息香酸和4-二甲基氨基吡啶的二氯甲烷溶液。在相同的温度下用10分钟加入1，3-二环己基碳化二亚胺后，升温到室温，在室温搅拌5小时。过滤分离不溶的二环己基尿素后，滤液依次用10％稀盐酸、饱和碳酸氢钠水溶液、水、饱和食盐水洗。浓缩溶剂后，制得式(XI-e)表示化合物的粗产物。所得粗产物用柱色谱精制后，用乙醇重结晶制得了(R)-1-(3-甲氧基苯基)琥珀酸双{4-(反式-4-丁基环己基)苯基}酯(式(XI-e)表示化合物的R体)。
(实施例6)用以下方法制得式(XI-m)表示的化合物。
将4’-羟基-4-二苯基羧酸8.6g加入到溶解了氢氧化钾5.3g的含水乙醇中，在室温搅拌30分钟。然后在加热回流下滴加巴豆酰氯5.5g，加热回流2小时。反应后，减压蒸馏除去乙醇，向残渣中加入18％盐酸50ml。滤取析出的结晶，水洗后减压干燥，制得4’-(2-丁烯氧基)-4-二苯基羧酸(XI-k)5.3g。然后加入过剩的氯化亚硫酰，加热回流2小时。反应结束后，减压蒸馏除去过剩的氯化亚硫酰，将嘧啶30ml和(R)-1-(3-甲氧基苯基)乙醇(XI-l)2.6g加入到所得粗产物中，在50℃反应1小时。反应结束后，在盐酸酸性下用甲苯萃取反应产物，然后水洗，干燥，减压蒸馏除去溶剂后，用甲醇重结晶，制得5.1g(R)-4’-(2-丁烯氧基)-4-二苯基羧酸1-(3-甲氧基苯基)乙酯(式(XI-m)表示化合物的R体)。熔点108℃1H-NMR(400MHz，CDCl3)1.62(d，3H)，1.72(d，3H)，3.77(s，3H)，5.6-6.1(m，3H)，6.7-8.1(m，12H)IR(KBr)1720cm-1(C＝O)、12 65cm-1(C-O)MS m/z 402(M+)除用(S)-1-(3-甲氧基苯基)乙醇代替(R)-1-(3-甲氧基苯基乙醇)以外，用同样的方法制得(S)-4’-(2-丁烯氧基)-4-二苯基羧酸·1-(3-甲氧基苯基)乙基(式(XI-m)表示化合物的S体)。
该反应中，(XI-l)表示的光学活性体用以下的方法制备。
制备作为原料的消旋体的醇的酯，用磷酯酶等催化剂使对映体一方优先水解，光学活性醇衍生物通过柱色谱、蒸馏等分离制得该化合物。
(实施例7)除用4-{2-(4-丁基苯基)乙炔基}安息香酸代替4’-(2-丁烯氧基)-4-二苯基羧酸(XI-k)以外，与实施例6同样制得了(S)-4-{2-(4-丁基苯基)乙炔基}安息香酸1-(3-甲氧基苯基)乙酯(式(XI-n)表示的化合物的(S)体)。
熔点52℃1H-NMR(400MHz，CDCl3)0.80(t，3H)，1.23(m，4H)，1.52(m，2H)，1.58(d，3H)，2.52(t，2H)，3.72(s，3H)，6.01(q，1H)，6.7-8.0(m，12H)IR(KBr)17l0cm-1(C＝O)、1274cm-1(C-O)、1257cm-1MS m/z 412(M+)(实施例8)除用4-{2-(4-丁基苯基)乙炔基}安息香酸代替4’-(2-丁烯氧基)-4-二苯基羧酸(XI-k)，用(S)-1-(3-溴代苯基)乙醇(XI-l)代替(R)-1-(3-甲氧基苯基)乙醇(XI-l)以外，与实施例6同样制得(S)-4-{2-(4-丁基苯基)乙炔基}安息香酸1-(3-溴代苯基)乙酯(式(XI-o)表示的化合物的(S)体)。
熔点45℃
1H-NMR(400MHz，CDCl3)0.81(t，3H)，1.25(m，4H)，1.51(m，2H)，1.59(d，3H)，2.53(t，2H)，5.99(q，1H)，7.0-8.0(m，12H)IR(KBr)1710cm-1(C＝O)、1274cm-1(C-O)MS m/z 460、462(M+)(实施例9)测定液晶组合物(A)的自然螺距，它是由实施例1制得的式(XI-a)表示的化合物1％和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，通过上述计算式，求式(XI-a)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为21.9。
(实施例10)测定液晶组合物(B)的自然螺距，它是由实施例2制得的式(XI-b)表示的化合物1％和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-b)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为24.1。
(比较例1)测定液晶组合物(C)的自然螺距，它是由邻接手性碳原子的苯基的间位没有取代基的式(XI-f)表示的化合物1％ 和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-f)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为16.2。
(实施例11)测定液晶组合物(D)的自然螺距，它是由实施例3制得的式(XI-c)表示的化合物1％和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-c)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为27.1。
(比较例2)测定液晶组合物(E)的自然螺距，它是由邻接手性碳原子的苯基的间位没有取代基的式(XI-g)表示的化合物1％
和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-g)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为19.8。
(实施例12)测定液晶组合物(F)的自然螺距，它是由实施例4制得的式(XI-d)表示的化合物1％和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-d)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为25.3。
(比较例3)测定液晶组合物(G)的自然螺距，它是由邻接手性碳原子的苯基的间位没有取代基的式(XI-h)表示的化合物1％ 和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-h)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为18.5。
(实施例13)测定液晶组合物(H)的自然螺距，它是由实施例5制得的式(XI-e)表示的化合物1％和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-e)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为41.6。
(比较例4)测定液晶组合物(I)的自然螺距，它是由邻接手性碳原子的苯基的间位没有取代基的式(XI-i)表示的化合物1％
和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-i)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为34.7。
(比较例5)测定液晶组合物(J)的自然螺距，它是由液晶组合物中常用的式(VI-a)表示的化合物(S体产品名S-811)1％ 和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(VI-a)表示的化合物的HTP值，结果在0℃为10.6、在25℃为10.5、在50℃为10.1。
另外已知式(VI-a)表示的化合物诱发左向螺旋。
(实施例14)测定液晶组合物(K)的自然螺距，它是由实施例6制得的式(XI-m)表示的化合物1％和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-m)表示的化合物的HTP值，结果在0℃为27.5、在25℃为27.6、在50℃为28.8。
用接触法确认螺旋的手性，结果R体的式(XI-m)表示的化合物诱发右向螺旋，S体的式(XI-m)表示的化合物诱发左向螺旋。
(比较例6)测定液晶组合物(M)的自然螺距，它是由邻接手性碳原子的苯基的间位没有取代基的式(VI-e)表示的化合物1％ 和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(VI-e)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为20.4。
(比较例7)测定液晶组合物(N)的自然螺距，它是由邻接手性碳原子的苯基的对位存在取代基的式(XI-p)表示的化合物1％ 和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-p)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为2.7。
(实施例15)测定液晶组合物(o)的自然螺距，它是由实施例7制得的式(XI-n)表示的化合物1％和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-n)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为21.8。
式(XI-n)表示的化合物的S体诱发左向螺旋结构。
(实施例16)测定液晶组合物(p)的自然螺距，它是由实施例8制得的式(XI-o)表示的化合物1％和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(XI-o)表示的化合物的HTP值，结果在0℃为23.9、25℃为24.2、50℃为24.9。
式(XI-o)表示的化合物的S体诱发左向螺旋结构。
(比较例8)测定液晶组合物(Q)的自然螺距，它是由邻接手性碳原子的苯基的间位没有取代基的式(VI-f)表示的化合物1％ 和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(VI-f)表示的化合物的HTP值，结果在25℃为17.2。
(比较例9)测定液晶组合物(R)的自然螺距，它是由邻接手性碳原子的苯基的间位没有取代基的式(VI-d)表示的化合物1％ 和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(VI-d)表示的化合物的HTP值，结果在0℃为16.1、25℃为16.4、50℃为16.4。
(比较例10)测定液晶组合物(S)的自然螺距，它是由液晶组合物中常用的式(VI-b)表示的化合物(产品名CB-15)1％ 和式(XII-a)表示的液晶组合物99％构成的，与实施例9同样，求式(VI-b)表示的化合物的HTP值，结果在0℃为8.6、25℃为8.4、50℃为7.8。
由以上实施例和比较例在25℃的HTP值，总结HTP增大效果示于表1。
表1 HTP增大方法的效果
增大率{(HTP2/HTP1)-1}×100HTP1实施本发明方法前的HTPHTP2实施本发明方法前的HTP由表1可以看出本发明的HTP增大方法的效果。即，实施例9(XI-a)和比较例1(XI-f)、实施例11(XI-c)和比较例2(XI-g)、实施例12(XI-d)和比较例3(XI-h)、实施例13(XI-e)和比较例4(XI-i)、实施例14(XI-m)和比较例6(XI-e)、实施例15(XI-n)和16(XI-o)与比较例8(VI-f)中记载的化合物，除实施例中记载的化合物在邻接手性碳的苯基的间位具有取代基以外，具有相同的骨架。各自进行比较可以看出由本发明的方法HTP可以增大20％～41％。
比较例7中记载的化合物(XI-p)除对位具有取代基以外与实施例14记载的化合物具有相同的骨架。该情况下，HTP大幅减小，可以看出相比于对位取代化合物(XI-p)，间位取代化合物(XI-n)的增大率极大。
为了显示本发明的光学活性化合物的效果，将与常用光学活性化合物在25℃的HTP比较示于表2。
表2 与常用光学活性化合物的比较
由表2可以看出，过去常用的光学活性化合物的HTP小，比本发明的化合物差，由上述表1可以看出间位取代化合物的效果。
HTP值的温度特性示于表3。
表3
比较例的化合物中，随着温度升高HTP值降低，但实施例14和16的化合物随着温度的升高HTP值变大。
(实施例17)
测定液晶组合物(T)的自然螺距，它是由式(XI-a)表示的化合物1％和式(XII-b)表示的液晶组合物99％构成的，结果在0℃为5.44μm、25℃为5.46μm、50℃为5.49μm。该组合物(T)每度(1℃)的自然螺距变化量为0.001μm/℃。
(比较例11)测定液晶组合物(U)的自然螺距，它是由式(XI-f)表示的化合物1％和式(XII-b)表示的液晶组合物99％构成的，结果在0℃为7.32μm、25℃为7.37μm、50℃为7.51μm。该组合物(U)每度(1℃)的自然螺距变化量为0.0038μm/℃。
(实施例18)将式(XI-e)表示的化合物加入到液晶组合物(XII-b)中，占％，测定所得液晶组合物(V)的自然螺距，结果在0℃为3.16μm、25℃为2.96μm、50℃为2.92μm。该组合物(V)每度(1℃)的自然螺距变化量为0.0048μm/℃。
(比较例12)测定液晶组合物(W)的自然螺距，它是由式(XI-i)表示的化合物1％和式(XII-b)表示的液晶组合物99％构成的，结果在0℃为3.81μm、25℃为3.56μm、50℃为3.51μm。该组合物(W)每度(1℃)的自然螺距变化量为0.006μm/℃。
(比较例13)测定液晶组合物(X)的自然螺距，它是由式(VI-a)表示的化合物1％和式(XII-b)表示的液晶组合物99％构成的，结果在0℃为9.66μm、25℃为9.86μm、50℃为10.33μm。该组合物(X)每度(1℃)的自然螺距变化量为0.013μm/℃。
由实施例17和比较例11、实施例18和比较例12的比较可以看出，实施例17和实施例18的液晶组合物，自然螺距的温度依赖性小。
(实施例19)将式(XI-a)表示的化合物加入到式(XII-b)表示的液晶组合物中，使自然螺距达到0.35μm，调整胆甾醇型液晶组合物(Y)。测定该组合物(Y)的胆甾醇-各向同性转变温度，结果为83.1℃。
(比较例14)将式(XI-f)表示的化合物加入到式(XII-b)表示的液晶组合物中，使自然螺距达到0.35μm，调整胆甾醇型液晶组合物(Z)。测定该液晶组合物(Z)的胆甾醇-各向同性转变温度，结果为74.6℃。
(实施例20)将式(XI-e)表示的化合物加入到式(XII-b)表示的液晶组合物中，使自然螺距达到0.35μm，调整胆甾醇型液晶组合物(AA)。测定该液晶组合物(AA)的胆甾醇-各向同性转变温度，结果为99.8℃。
(比较例15)将式(XI-i)表示的化合物加入到式(XII-b)表示的液晶组合物中，使自然螺距达到0.35μm，调整胆甾醇型液晶组合物(AB)。测定该组合物(AB)的胆甾醇-各向同性转变温度，结果为95.3℃。
(比较例16)将式(VI-a)表示的化合物加入到式(XII-b)表示的液晶组合物中，使自然螺距达到0.35μm，调整胆甾醇型液晶组合物(AC)。测定该组合物(AC)的胆甾醇-各向同性转移温度，结果为63.8℃。
由实施例19和比较例14、实施例20和比较例15的比较可以看出，因为本发明的化合物HTP大，所以为得到同一自然螺距的添加量少。因此，实施例的液晶组合物可以抑制胆甾醇-各向同性转变温度的下降，结果可以得到液晶上限温度高的液晶组合物。
(实施例21)调整由式(XII-c)表示的液晶组合物
89.2％和式(XI-m)表示的手性化合物10.8％构成的在自然螺距0.35μm选择反射波长为550nm的胆甾醇型液晶组合物(AD)。该胆甾醇型液晶组合物(AD)的胆甾醇-各向同性转变温度为95℃。
(比较例17)调整由式(XII-c)表示的液晶组合物83％和式(VI-e)表示的手性化合物17％构成的在自然螺距0.35μm选择反射波长为553nm的胆甾醇型液晶组合物(AE)。该胆甾醇型液晶组合物(AE)的胆甾醇-各向同性转变温度为83.4℃。
(比较例18)调整由式(XII-c)表示的液晶组合物60.5％和式(VI-b)表示的手性化合物39.5％构成的在自然螺距0.35μm选择反射波长为552nm的胆甾醇型液晶组合物(AF)。该胆甾醇型液晶组合物(AF)的胆甾醇-各向同性转变温度为61.0℃。
由实施例21和比较例17、18的比较可以看出，因为本发明的式(XI-m)表示的手性化合物的HTP大，所以为得到同一自然螺距的添加量少。因此，可以抑制胆甾醇-各向同性转变温度的下降，结果可以得到液晶上限温度高的液晶组合物。
另外，这些注入了胆甾醇型液晶组合物的胆甾醇型液晶显示元件中，使用实施例21的胆甾醇型液晶组合物的显示元件具有更广的胆甾醇型温度范围。
(实施例22)调整由式(XII-d)表示的液晶组合物
99.7％和式(XI-m)表示的手性化合物0.3％构成的液晶组合物(AG)。将该液晶组合物(AG)注入到盒间隙(cell gap)6.7μm、扭曲角270°的STN盒中，改变测定温度测定阈值，结果在0℃为2.123V、10℃为2.086V、在25℃为2.026V、在40℃为1.941V。由此得知阈值电压的单位温度的变化量为4.55mV/℃。
(比较例19)调整由式(XII-d)表示的液晶组合物99.3％和式(XI-a)表示的手性化合物0.7％构成的液晶组合物(AH)。将该液晶组合物(AH)注入到盒间隙6.7μm、扭曲角270°的STN盒中，改变测定温度测定阈值，结果在0℃为2.199V、10℃为2.140V、在25℃为2.057V、在40℃为1.941V。由此得知阈值电压单位温度的变化量为6.45mV/℃。
由实施例22和比较例19表示的液晶组合物的阈值电压单位温度的变化量比较可以看出，实施例6的液晶组合物的阈值的温度依赖性变小。
权利要求
1.螺旋扭曲率的增大方法，在具有含手性碳原子的式(A)所示部分结构的化合物中， 式中，*表示手性碳原子的位置，上述式(A)表示的部分结构取代成式(B)表示的部分结构来增大 式中，*表示手性碳原子的位置，Y1表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基或者异硫氰酸酯基，该烷基或者链烯基为非取代或者可以具有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，螺旋扭曲率HTP(1/μm)HTP＝1/(P×0.01C)式中，C表示光学活性化合物的添加量(质量％)，p表示自然螺距(μm)。
2.通式(I)表示的光学活性化合物， 式中，*表示手性碳的位置，R1和R2各自独立，表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基、氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基或者异硫氰酸酯基，该烷基或者链烯基为非取代或者可以具有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，A1、A2和A3各自独立，表示1，4-亚苯基、1，4-环己亚基、1，4-环己烯基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、四氢硫代吡喃-2，5-二基、1，4-二环(2，2，2)辛烯基、十氢萘-2，6-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡嗪-2，5-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、茚满-2，5-二基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基或者芴-2，7-二基，该1，4-亚苯基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基和芴-2，7-二基为未取代或者可以含有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基或者甲基，Z1和Z2各自独立，表示单键、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝N-N＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-、-CH2CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2-或-CH2CH＝CHCH2-Y1表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基或者异硫氰酸酯基，该烷基或者链烯基为非取代或者可以具有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，E1和E2各自独立，表示单键、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-、-CH2CO-、-COOCH2-、-OCOCH2-、-CH2COO-或-CH2OCO-、m、n、p和q各自独立表示0、1或者2，n或者m表示2时，复数存在的z1、z2、A1和A3各自可以表示相同的基团也可以表示不同的基团，但是E2和Z2抛除各自构成的氧原子邻接的组合。
3.根据权利要求2所述的光学活性化合物，其中，m和q表示0，E2表示单键，R2表示甲基或者三氟甲基。
4.根据权利要求2所述的光学活性化合物，其中，Y1表示碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的烷氧基、碳原子数为2～3的链烯基、碳原子数为2～3的链烯氧基、氟原子、氯原子或者溴原子，该烷基、链烯基、烷氧基及链烯氧基为非取代或者可以含有1个或者2个以上作为取代基的氟原子或者氯原子。
5.根据权利要求4所述的光学活性化合物，其中，m和q表示0，E2表示单键，R2表示甲基或者三氟甲基。
6.根据权利要求5所述的光学活性化合物，其中，p表示0，E1表示-CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COCH2-或者-CH2CO-。
7.根据权利要求5所述的光学活性化合物，其中，p表示0，E1表示-COO-，R2表示甲基。
8.根据权利要求6所述的光学活性化合物，其中，A1和A2各自独立，表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，E1表示-CH2-或者-COO-。
9.根据权利要求4所述的光学活性化合物，其中，n表示1，m表示2，Z1和Z2表示单键。
10.根据权利要求9所述的光学活性化合物，其中，p表示0，q表示1，E1和E2各自独立，表示-CH2-、-COO-或者-OCO-。
11.根据权利要求10所述的光学活性化合物，其中，A1、A2和A3各自独立，表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基。
12.根据权利要求2所述的光学活性化合物，其中，Y1表示氟原子、甲基、甲氧基、三氟甲基或者三氟甲氧基。
13.向列(nematic)型或者胆甾醇型液晶组合物，其含有权利要求2所述的光学活性化合物0.01质量％～50质量％。
14.根据权利要求13记载的向列型或者胆甾醇型液晶组合物，其中，含有胆甾醇衍生物或者通式(IX-a)表示的光学活性化合物1～5种，在25℃的自然螺距为0.1～1000μm， 式中，R’和R”各自独立，表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基、氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基或者异硫氰酸酯基，该烷基或者链烯基为非取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中存在的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，P1、P2和P3各自独立，表示1，4-亚苯基、1，4-环己亚基、1，4-环己烯基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、四氢硫代吡喃-2，5-二基、1，4-二环(2，2，2)辛烯基、十氢萘-2，6-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡嗪-2，5-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、茚满-2，5-二基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基或者芴-2，7-二基，该1，4-亚苯基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基和芴-2，7-二基为未取代或者可以有1个或者2个以上作为取代基的氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基或者甲基，L1和L2表示单键、-COO-、-OCO-、-C≡C-、或者基团中存在的1个或者2个以上的亚甲基也可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代的碳原子数为2～5的亚烷基，该亚烷基为非取代或者作为取代基也可以有1个或者2个以上的氟原子、碳原子数1～5的烷基、三氟甲基、三氟甲氧基或者苯基，w为0、1或者2，w为2的情况下p1和各L1可以表示相同的基团，也可以表示不同的基团。但是，R’、R”、L1和L2中的至少1个为光学活性基团。
15.根据权利要求13记载的向列型或者胆甾醇型液晶组合物，其中含有选自通式(II-a)、式(II-b)和式(II-c)所示的化合物组的化合物1种或者2种以上，R2-A4-Z3-(A5-Z4)p-(A6-Z5)q-A7-Z6-CN(II-a)R2-A4-Z3-(A5-Z4)p-(A6-Z5)q-A7-Z6-X1(II-b)R2-A4-Z3-(A5-Z4)p-(A6-Z5)q-A7-Z6-R3(II-c)式中，R2和R3各自独立，表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数为2～10的链烯基，该烷基或者链烯基为非取代或者可以具有1个或者2个以上的作为取代基的氟原子、氯原子、氰基、甲基或者三氟甲基，该烷基或者链烯基中的1个或者2个以上的亚甲基可以被-CO-取代，作为氧原子相互不直接结合的结构，也可以被氧原子或者-COO-取代，A4、A5、A6和A7各自独立，表示1，4-亚苯基、1，4-环己亚基、1，4-环己烯基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、四氢硫代吡喃-2，5-二基、1，4-二环(2，2，2)辛烯基、十氢萘-2，6-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡嗪-2，5-二基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、茚满-2，5-二基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基或者芴-2，7-二基，该1，4-亚苯基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、2，6-亚萘基、菲-2，7-二基、9，10-二氢菲-2，7-二基、1，2，3，4，4a，9，10a-八氢菲-2，7-二基和芴-2，7-二基为未取代或者作为取代基可以含有1个或者2个以上的氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基或者甲基，Z3、Z4、Z5和Z6各自独立，表示单键、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝N-N＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-、-CH2CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2-、-CH2CH＝CHCH2-X1表示氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲氧基或者异硫氰酸酯基，p和q各自独立，表示0或者1。
16.根据权利要求15记载的向列型或者胆甾醇型液晶组合物，其中含有选自通式(III-a)～(III-j)所示化合物组的化合物， 式中，R4表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为2～10的链烯氧基，X2、X3、X4和X5各自独立，表示氢原子、氟原子或者氯原子。
17.根据权利要求15记载的向列型或者胆甾醇型液晶组合物，其中含有选自通式(IV-a)～(IV-k)所示化合物组的化合物， 式中，R4表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基或者碳原子数为2～10的链烯氧基，A20表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，Z20表示单键或者-CH2-CH2-，X6表示氟原子、氯原子、二氟甲氧基或者三氟甲氧基，X7～X11各自独立，表示氢原子、氟原子或者甲基。
18.根据权利要求15记载的向列型或者胆甾醇型液晶组合物，其中含有选自通式(V-a)～(V-n)所示化合物组的化合物， 式中，R4和R5各自独立，表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基或者碳原子数为2～10的链烯氧基，A20表示1，4-亚苯基或者1，4-环己亚基，Z8表示单键、-CH2-CH2-或者-COO-，X12～X15各自独立，表示氢原子、氟原子或者甲基。
19.液晶显示元件，其中，使用权利要求13所述的液晶组合物。
20.TN或者STN液晶显示元件，其中，使用权利要求16或者18任一项所述的液晶组合物。
21.主动驱动液晶显示元件，其中，使用权利要求17或者18任一项所述的液晶组合物。
22.胆甾醇型液晶显示元件，其中，使用权利要求16或者18任一项所述的液晶组合物。
全文摘要
提供增大用于液晶材料的光学活性化合物的HTP的方法。另外提供具有大的HTP值的光学活性化合物。还提供添加光学活性化合物后的液晶上限温度高的液晶组合物和使用它的液晶显示元件。提供在具有含手性碳原子的式(A)所示部分结构的化合物中，通过将该式(A)所示部分结构取代为式(B)所示部分结构来增大螺旋扭曲率的方法。如上式(式中，*表示手性碳原子的位置，Y
文档编号C09K19/58GK1495246SQ03149318
公开日2004年5月12日 申请日期2003年6月26日 优先权日2002年6月28日
发明者中田秀俊, 佐佐木诚, 竹内清文, 高津晴义, 义, 文, 诚 申请人:大日本油墨化学工业株式会社