TWI393766B - 對稱引達省(S-INDACENE)及茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物及彼等作為液晶混合物之組分的用途 - Google Patents

對稱引達省(S-INDACENE)及茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物及彼等作為液晶混合物之組分的用途 Download PDF

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對稱引達省(S-INDACENE)及茚并[5,6-d]-1,3-二 唑衍生物及彼等作為液晶混合物之組分的用途
本發明關於1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省(indacene)衍生物及6,7-二氫-5H-茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物，及關於彼等作為液晶介質之組分之用途。此外，本發明關於含有本發明液晶介質之液晶以及電光學顯示元件。
本發明之化合物可使用作為液晶介質之組分，尤其是以扭轉晶胞、賓體-主體效應、對準相DAP或ECB(電控制之雙折射)之變形效應、IPS(平面內切換)效應或動力學散射效應理論為主之顯示器。
說明書DE 10135499 A1揭示在位置1、7及8具有取代基之1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省(indacene)骨架。該等物質毫無例外地皆具有負值介電各向異性(anisotropy)△ε。
說明書DE 3908269 A1揭示在位置2及6各帶有精確一個取代基之1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省。此外，專利申請案EP 1350780 A1揭示具有數個視情況取代基之1,7-二氫-s-引達省，該等取代基取代位置為使得該案亦僅涉及具有負值介電各向異性(anisotropy)△ε之化合物。
本發明係基於發現適合作為液晶介質組分之新穎及穩定化合物之目的。尤其，該等化合物應同時具有相當低的黏度及在正區域內之介電各向異性。對許多現有液晶領域之混合物理論中，使用具有特別高介電各向異性△ε之化合物較有利。
關於極廣泛種類之高各向異性△ε化合物應用領域，期望可提供其他化合物，較好為高向列產生性(nematogeneity)之化合物，其具有精確調適化至特定用途的性質。
因此本發明之一目的係發現新穎而穩定之化合物，其適合作為液晶介質之組分，尤其是TN、STN、IPS及進一步之TFT顯示器中之液晶介質組分。
本發明又一目的係提供具有高介電各向異性△ε、高透明點及低旋轉黏度γ1 之化合物。此外，本發明之化合物應為熱及光化學穩定者。再者，本發明化合物應可用於液晶混合物，其可溶於習知混合物且不損及或甚至改善其液晶相範圍。
意外地，已發現本發明之1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省衍生物及6,7-二氫-5H-茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物在作為液晶介質組分時極穩定。其可用於獲得穩定之液晶介質，尤其是適用於TN-TFT、STN及IPS顯示器。本發明化合物在化學上、熱學上及對(UV)光穩定。其在純態時無色。該等化合物亦具有強正介電各向異性△ε之特色，因此在光學切換元件之應用中僅需較低之閥值電壓。此外，該等化合物具有有利的(亦即較低的)旋轉黏度值。
具有極低光學各向異值之液晶介質具重要性，尤其是對反射及半透式應用而言(亦即其中個別LCD不經歷或僅經歷支撐背光之應用)。其接著亦可能獲得本發明之液晶及包括本發明衍生物之混合物，其具有極低的光學各向異性值或具有自稍微正值至強正值之介電各向異性。
自各種應用點觀之，提供本發明之1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省及6,7-二氫-5H-茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物後，非常廣泛地大為擴大液晶化合物適用於製備液晶混合物之範圍。
當與適宜輔組分混合時，本發明化合物在有利於電光學用途之溫度範圍內形成液晶介相(mesophases)。具有寬廣向列相範圍之液晶介質可自本發明之化合物以及進而其他物質製備。
該1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省及6,7-二氫-5H-茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物具有廣範圍應用。視取代基選擇而定，該等化合物可作為主要構成液晶介質之基礎材料。然而，亦可能添加其他類化合物之液晶基礎材料至本發明化合物中，以例如改良此類介電質之介電及/或光學各向異性及/或使其閥值電壓及/或其黏度最適化。
本發明因此有關1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省及通式I之6,7-二氫-5H-茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物： 其中：R1 代表氫、具有1至15個碳之直鏈或分支且視情況為對掌性之烷基，其未經取代、經CN或CF3 單取代或至少經鹵素單取代，且其中一或多個CH2 基可各彼此獨立經－O－、－S－、－CO－、－(CO)O－、－CH＝CH－、－CH＝CF－、－CF＝CF－、－C≡C－、－CH2 O－或－CF2 O－置換，其置換方式為雜原子不彼此鍵連且在兩方向上可存在不對稱基；A1 在各例中彼此獨立代表下列之相同或不同基：a)反式－1,4－伸環己基，此外其中一或多個非相鄰CH2 基可經－S－、四氫吡喃－2,5－二基或1,3－二氧雜環己烷－2,5－二基置換；b)1,4－伸苯基，其中一或兩個CH基可經N置換且其中一或多個H原子可經鹵素(較好經F)置換；c)選自1,4－雙環[2.2.2]伸辛基、螺－[3.3]庚烷－2,6－二基、環丁烷－1,3－二基、哌啶－1,4－二基、萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基及1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基之基，此外其中CH可經N置換或一或多個H原子亦可經鹵素(較好經F)置換；或d)1,4－環伸己基，其視情況經F取代；X代表－CH2 －、－CF2 －或－O－；Y代表F、Cl、CF3 、CN、NCS、SCN、SF5 或2－至6－C全氟烷基；Z1 在各例中，於兩方向任一方向中之不對稱橋接單元Z1 之例中，各彼此獨立代表：單鍵、－CH2 O－、－(CO)O－、－CF2 O－、－CF＝CF－、－CH2 CH2 CF2 O－、－CF2 CF2 －、－CH2 CF2 －、－CH2 CH2 －、－CH＝CH－、－CH＝CF－或－C≡C－；且n代表0、1、2或3。
本發明又有關式(I)化合物作為液晶介質之組份的用途。
本發明同樣地有關具有至少兩種液晶組份之液晶介質，該等組份包括至少一種1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省或通式I之6,7-二氫-5H-茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物。
本發明又有關液晶顯示元件，尤其是電光學顯示元件，其含有本發明之液晶介質作為介電質。
式I之意義包含式I化合物中所鍵結之化學元素的所有同位素。於對映異構上純的或富含對映異構體之形式中，式I化合物理論上亦適合作為對掌摻雜物且通常用以達成對掌性介相。
上述及後文中，R1 、A1 、Z1 、X、Y及n具有所示意義，除非有相反陳述表示。若A1 及Z1 基出現一次以上，其可彼此獨立代表相同或不同意義。
為簡便起見，下文中Cyc代表1,4-環己-1,4-二基；Che代表(視情況單氟化)之環己烯-1,4-二基；Dio代表1,3-二氧雜環己烷-2,5-二基；Thp代表四氫吡喃-2,5-二基；Dit代表1,3-二硫雜環戊烷-2,5-二基；Phe代表1,4-伸苯基；Pyd代表吡啶-2,5-二基；Pyr代表嘧啶-2,5-二基；Bco代表雙環[2.2.2]辛二基；Cbl代表1,3-環伸丁基；Spi代表螺[3.3]庚烷-2,6-二基且Dec代表十氫伸萘基；其中Cyc及/或Phe可未經取代或經F、Cl、CF3 、OCF3 及/或CN單或多取代。
較佳之式I化合物為其中R1代表H、含1至12個碳原子之直鏈烷基或烷氧基或含2至12個碳原子之直鏈烯基或烯氧基。
若R1 為鹵素，其較好代表F或Cl，特佳為F。
A1 代表Phe、Cyc、Che、Pyd、Pyr、Dio或Thp且特佳為Phe或Cyc。又更佳之式I化合物為含有不超過一個Dio、Thp、Dit、Pyd、Pyr、Cbl、Spi或Bco基者。
若環A1 存在兩次，則該兩環可具有相同或不同意義。對橋接基Z1 亦相同。
Phe較好為：
Phe特佳為：
名詞1,3－二氧雜環己烷－2,5－二基及Dio各包含兩種位置異構物：
名詞四氫吡喃－2,5－二基及Thp各包含兩種位置異構物：
環己烯－1,4－二基(Che)較好具有下列結構：
Y較好為F、CN、CF3 或OCF3 ；特佳為F或CF3 。
Z1 較好代表－CH2 CH2 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－CF2 CF2 －、－CF＝CF－、－(CO)O－、－O(CO)－、－CF2 O－或單鍵，特佳為－CF2 O－、－CH2 CH2 －或單鍵。當n>1時，較好至少一個Z1 代表單鍵。
n較好為0、1或2，特佳為0或1。若Z1 之一個等於－CF2 O－基，則n特佳為2且基團－[A1 －Z1 ]n －基較好代表－A1 －CF2 －O－Phe，其中Phe如上述定義。
本發明之式I化合物及其子式亦可寫成R1 －[A1 －Z1 ]n －W形式，其中W代表由該等式基團所構成之稠合環系統：
結構元素W之較佳意義係來自較佳X及Y值。X及Y之特佳組合尤其導致子式(1)至(5)之基團W的特佳完成：
此外，當n等於0之情況下，式I化合物亦包含在介相基R1 －[A1 －Z1 ]n －中具有一或多個環之化合物。
在子式Ia及Ib之介相基R1 －[A1 －Z1 ]n －中精確具有一個環之化合物：R1 －A1 －W Ia R1 －A1 －Z1 －W Ib在介相基R1 －[A1 －Z1 ]n －中具有兩個環之化合物：R1 －A1 －A1 －W Ic R1 －A1 －A1 －Z1 －W Id R1 －A1 －Z1 －A1 －W Ie R1 －A1 －Z1 －A1 －Z1 －W If及在子式Ig至Io之介相基R1 －[A1 －Z1 ]n －中具有三個環之化合物：R1 －A1 －A1 －A1 －W Ig R1 －A1 －Z1 －A1 －A1 －W Ih R1 －A1 －A1 －Z1 －A1 －W Ii R1 －A1 －A1 －A1 －Z1 －W Ij R1 －A1 －Z1 －A1 －Z1 －A1 －W Ik R1 －A1 －Z1 －A1 －A1 －Z1 －W Im R1 －A1 －A1 －Z1 －A1 －Z1 －W In R1 －A1 －Z1 －A1 －Z1 －A1 －Z1 －W Io
該等中，尤佳者為子式Ia、Ib、Ic、Id、Ie、Ig、Ih、Ii及Ij，極特別是子式Ia、Ib、Ic、Id及Ii。因此較佳之化合物為為其中Z1 皆為單鍵者或僅一個Z'不為單鍵者。同時，特佳為其中n等於0，亦即式R1 -W之化合物。
子式Ia之較佳化合物包含子式Iaa至Iaf之化合物：R1 -Phe-W Iaa
R1 -Cyc-W Iab
R1 -Thp-W Iac
R1 -Dio-W Iad
R1 -Cbl-W Iae
R1 -Spi-W Iaf
此等中，特佳者為下列子式：
子式Ib之較佳化合物涵蓋子式Iba及Ibb之化合物：R1 －Phe－Z1 －W Iba R1 －Cyc－Z1 －W Ibb
就式Iba及Ibb之化合物而言，Z1 較好為－CH2 CH2 －且Phe代表1,4－伸苯基。
子式Ic之較佳化合物涵蓋子式Ica至Ico之化合物：R1 －Cyc－Cyc－W Ica R1 －Cyc－Thp－W Icb R1 －Cyc－Dio－W Icc R1 －Cyc－Phe－W Icd R1 －Thp－Cyc－W Ice R1 －Dio－Cyc－W Icf R1 －Phe－Cyc－W Icg R1 －Thp－Phe－W Ich R1 －Dio－Phe－W Ici R1 －Phe－Phe－W Icj R1 －Pyr－Phe－W Ick R1 －Thp－Dio－W Icm R1 －Cb1 －Cyc－W Icn R1 －Spi－Cyc－W Ico
此等中，特佳者為下列子式之化合物：
子式Id之較佳化合物涵蓋子式Ida至Idp之化合物：R1 －Cyc－Cyc－Z1 －W Ida R1 －Cyc－Thp－Z1 －W Idb R1 －Cyc－Dio－Z1 －W Idc R1 －Cyc－Phe－Z1 －W Idd R1 －Thp－Cyc－Z1 －W Ide R1 －Dio－Cyc－Z1 －W Idf R1 －Thp－Phe－Z1 －W Idg R1 －Dio－Phe－Z1 －W Idh R1 －Phe－Phe－Z1 －W Idi R1 －Pyr－Phe－Z1 －W Idj R1 －Pyd－Phe－Z1 －W Idk R1 －Cyc－Phe－CH2 CH2 －W Idm R1 －A1 －Phe－CH2 CH2 －W Idn R1 －Cbl－Cyc－Z1 －W Ido R1 －Spi－Cyc－Z1 －W Idp
子式Ie之較佳化合物涵蓋子式Iea至Iem之化合物：R1 －Cyc－Z1 －Cyc－W Iea R1 －Thp－Z1 －Cyc－W Ieb R1 －A1 －CH2 CH2 －A1 －W Iec R1 －Cyc－Z1 －Phe－W Ied R1 －Thp－Z1 －Phe－W Iee R1 －A1 －OCO－Phe－W Ief R1 －Phe－Z1 －Phe－W Ieg R1 －Pyr－Z1 －A1 －W Ieh R1 －Pyd－Z1 －A1 －W Iei R1 －Dio－Z1 －A1 －W Iej R1 －Cbl－Z1 －A1 －W Iek R1 －Spi－Z1 －A1 －W Iem
此等中，特佳者為下列子式之化合物：
子式If之較佳化合物涵蓋子式Ifa至Ife之化合物：R1 －Phe－CH2 CH2 －A1 －Z1 －W Ifa R1 －A1 －COO－Phe－Z1 －W Ifb R1 －Cyc－Z1 －Cyc－Z1 －W Ifc R1 －Phe－Z1 －Phe－Z1 －W Ifd R1 －Cyc－CH2 CH2 －Phe－Z1 －W Ife
子式Ig至In之較佳化合物涵蓋子式Iga至Ima之化合物：R1 －A1 －Cyc－Cyc－W Iga R1 －A1 －Cyc－Phe－W Igb R1 －Phe－Phe－Phe－W Igc R1 －Thp－Dio－Phe－W Igd R1 －Dio－Thp－Phe－W Ige R1 －A1 －CH2 CH2 －A1 －Phe－W Iha R1 －Phe－Z1 －A1 －Phe－W Ihb R1 －A1 －Phe－Z1 －Phe－W Iia R1 －Cyc－Cyc－Phe－Z1 －W Ija R1 －Cyc－Z1 －A1 －Z1 －Phe－W Ika R1 －A1 －Z1 －Cyc－Phe－Z1 －W Ima
依上述較佳之式Ia至Ih及其子式，R1 、A1 、Z1 及W通常具有上述意義。
依上述較佳之式Ia至Ih及其子式，R1 較好代表具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，或具有2至7個C原子之直鏈烯基或烯基氧基，且最好為具有1至7個C原子之直鏈烷基或具有2至7個原子之直鏈烯基。
依上述較佳之式Ia至Ih及其子式，各情況下之Z1 彼此獨立為相同或不同且較好代表－CH2 －CH2 －、－C＝C－、－C≡C－、－CF2 CF2 －、－C(O)O－、－O(CO)－或－CF2 O－，最好為－CF2 O－或－CH2 CH2 －。
若上述及以下之式中之R1 代表烷基，則可為直鏈或支鏈。最好為具有1、2、3、4、5、6或7個C原子之直鏈，且因此代表甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或庚基，更甚者為辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基或十五烷基。
若R1 代表其中一個CH2 基經－O－置換，則其可為直鏈或支鏈。其較好為直鏈且具有1至10個C原子。該烷基中之第一個CH2 基最好已經－O－置換，因此R1 基之意為烷氧基且代表甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基或壬氧基。
另外，他處之CH2 基亦可經－O－置換，因此R1 基較好代表直鏈2－氧雜－丙基(＝甲氧基甲基)、2－(＝乙氧基甲基)或3－氧雜丁基(＝2－甲氧基乙基)、2－、3－或4－氧雜戊基、2－、3－、4－或5－氧雜己基、2－、3－、4－、5－或6－氧雜庚基、2－、3－、4－、5－、6－或7－氧雜辛基、2－、3－、4－、5－、6－、7－或8－氧雜壬基、或2－、3－、4－、5－、6－、7－、8－或9－氧雜癸基。
若R1 代表其中一個CH2 基已經－CH＝CH－置換之烷基，則此可為直鏈或支鏈。其較好為直鏈且具有2至10個C原子。據此，其代表乙烯基、丙－1－或－2－烯基、丁－1－、－2－或－3－烯基、戊－1－、－2－、－3－或－4－烯基、己－1－、－2－、－3－、－4－或－5－烯基、庚－1－、－2－、－3－、－4－、－5－或－6－烯基、辛－1－、－2－、－3－、－4－、－5－、－6－或－7－烯基、壬－1－、－2－、－3－、－4－、－5－、－6－、－7－或－8－烯基或癸－1－、－2－、－3－、－4－、－5－、－6－、－7－、－8－或－9－烯基。
較佳之烯基為C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基、C5 －C7 －4－烯基、C6 －C7 －5－烯基及C7 －6－烯基，最好為C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基及C5 －C7 －4－烯基。
最佳之烯基實例為乙烯基、1E－丙烯基、1E－丁烯基、1E－戊烯基、1E－己烯基、1E－庚烯基、3－丁烯基、3E－戊烯基、3E－己烯基、3E－庚烯基、4－戊烯基、4Z－己烯基、4E－己烯基、4Z－庚烯基、5－己烯基及6－庚烯基。最佳者為具有至多5個碳原子之群組。
若R1 代表其中一個CH2 基已經－O－置換且一個已經－CO－置換，則此等較好相鄰。此等因此含有醯基氧基－CO－O－基或氧基羰基－O－CO－。此等最好為直鏈且具有2至6個原子。
據此，此等尤其代表乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基、乙醯氧基甲基、丙醯氧基甲基、丁醯氧基甲基、戊醯氧基甲基、2－乙醯氧基乙基、2－丙醯氧基丙基、2－丁醯氧基乙基、3－乙醯氧基丙基、3－丙醯氧基丙基、4－乙醯氧基丁基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基、甲氧基羰基甲基、乙氧基羰基甲基、丙氧基羰基甲基、丁氧基羰基甲基、2－(甲氧基羰基)乙基、2－(乙氧基羰基)乙基、2－(丙氧基羰基)乙基、3－(甲氧基羰基)丙基、3－(乙氧基羰基)丙基或4－(甲氧基羰基)丁基。
若R1 代表其中一個CH2 基已經以未經取代或經取代之－CH＝CH－基置換且相鄰之CH2 基已經以－CO－、－CO－O－或－O－CO－置換，則其可為直鏈或分支。其較好為直鏈且具有4至13個C原子。據此，其最好代表丙烯醯基氧基甲基、2－丙烯醯基氧基乙基、3－丙烯醯基氧基丙基、4－丙烯醯基氧基丁基、5－丙烯醯基氧基戊基、6－丙烯醯基氧基己基、7－丙烯醯基氧基庚基、8－丙烯醯基氧基辛基、9－丙烯醯基氧基壬基、10－丙烯醯基氧基癸基、甲基丙烯醯基氧基甲基、2－甲基丙烯醯基氧基乙基、3－甲基丙烯醯基氧基丙基、4－甲基丙烯醯基氧基丁基、5－甲基丙烯醯基氧基戊基、6－甲基丙烯醯基氧基己基、7－甲基丙烯醯基氧基庚基、8－甲基丙烯醯基氧基辛基或9－甲基丙烯醯基氧基壬基。
若R1 代表以CN或CF3 單取代之烷基或烯基，則該基較好為直鏈且以CN或CF3 取代係在ω－位上。
若R1 代表至少以鹵素單取代之烷基或烯基，則該基較好為直鏈。鹵素較好為F或Cl。若為多取代，則鹵素較好為F。所得殘基亦包含全氟化殘基。若為單取代，則氟或氯取代基可在任何所需位置，但較好在ω－位。
具有分支側翼基R1 之式I化合物有時會因為在習知液晶基質材料中之較佳溶解度而變得重要，特別是若其為光學活性而作為對掌性摻雜物時。此類層列化合物適合作為鐵電材料之組分。
該類分支基團較好含不超過一個鏈分支。較佳之分支殘基R1 為其丙基、2－丁基(＝1－甲基丙基)、異丁基(＝2－甲基丙基)、2－甲基丁基、異戊基(＝3－甲基丁基)、2－甲基戊基、3－甲基戊基、2－乙基己基、2－丙基戊基、異丙氧基、2－甲基丙氧基、2－甲基丁氧基、3－甲基丁氧基、2－甲基戊氧基、3－甲基戊氧基、2－乙基己氧基、1－甲基己氧基及1－甲基庚氧基。
若其為對掌性化合物，則式I及子式通常涵蓋此等化合物之消旋體，特別是光學上純的成分本及富含此等成分之混合物兩者。
式I及子式之化合物中，較佳為其中存在於其中之元素R1 、n、A1 及Z1 之至少一個具有所示較佳意義之一者。最佳之式I化合物係源自對應或許多較佳之元素。
式I化合物中，較佳之立體異構物為其中該等環Cyc及哌啶為反式-1,4-二取代者。上式在各狀況下含一或多個Pyd、Pyr及/或Dio基之化合物涵蓋二種2,5-位置異構物，其中該雜原子通常較好位於較靠近W基。
式I化合物係經由如文獻(例如依標準操作，如Houben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie[有機化學方法(Methods of Organic Chemistry)],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart)中所述之先前已知之方法，在已知且適用於該反應之反應條件下精確的製備。先前已知之各種方法均可用於此處，但並不在此詳述。
本發明另一目的包括製備式I化合物之方法，該方法之特徵為包括一或多個製程步驟，藉由該等步驟可使環戊烷環與茚滿或苯并-1,3-二唑之5,6-二溴或5,6-二羥基衍生物於5,6-位置相連接。新形成之環戊烷環係以直接產生或進一步衍生之後產生與式I之個別化合物有關之取代之方式進行取代。由下列合成反應圖及說明之一或多個可獲得更多細節。所示未直接反應之特定取代基當然可如通式I般改變，只要其不含有以熟悉本技藝者瞭解之方式被所示反應之一影響之任何化學基即可。
其中X在各情況下代表－CH2 －基且Y代表CF3 基之本發明化合物之不同合成方法如下：
本發明之相對應化合物係如實驗例1般自式5之化合物製備。結果，使5依據反應圖2反應。
此處或實例中所示製程之起始物質或為已知或可如已知之化合物般製備。
二烯二氧雜環戊烯係如實驗例般，依據反應圖3自例如茚滿二醇製備。
反應圖3
製備茚滿二醇之不同合成方法係由DE 4303634中揭示之氟化茚滿，經由與甲氧化鈉反應(反應圖4)額外的獲得。
反應圖4
若需要，亦可經由不使之自反應混合物分離就地形成起始物質，但立即使之進一步轉化成式I化合物。
所示之反應應只為說明用。熟悉本技藝者可對所示之合成進行相關之改變，亦可遵循其他適合之合成路徑，以獲得本發明之式I化合物。
本發明之各1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省及通式I之6,7-二氫-5H-茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物之合成亦於實例中詳述。合成方法可經由選用適用之起始物質合成本發明之各種化合物。例如，存在之烷基鏈可以式I之各種鏈及環置煥。同樣地，未涉及反應之環可經由式I之其他環及鏈與環之結合置換。
本發明之液晶介質，除一或多個本發明之化合物以外，較好包括2至40，最好4至30個組分作為其他構成分。特別的是，此等介質包括7至25個除一或多個本發明化合物以外之組分。此等其他構成分較好選自向列型或向列態(單變性或等變性)物質，尤其是下列類型之物質：唑氧苯類、亞苄基苯胺類、聯苯類、聯三苯類、苯基或環己基苯甲酸酯、環己烷－羧酸之苯酯或環己酯、環己基苯甲酸之苯酯或環己酯、環己基環己烷羧酸之苯酯或環己酯、苯甲酸之環己基苯酯、環己烷羧酸之環己基苯酯或環己基環己烷羧酸之環己基苯酯、苯基環己烷類、環己基聯苯類、苯基環己基環己烷類、環己基環己烷類、環己基環己基環己烷類、1,4－雙環己基苯類、4,4'－雙環己基聯苯類、苯基－或環己基嘧啶類、苯基－或環己基吡啶類、苯基－或環己基二噁烷類、1,2－二苯基乙烷類、1,2－二環己基乙烷類、1－苯基－2－環己基乙烷類、1－環己基－2－(4－苯基環己基)乙烷類、1－環己基－2－聯苯乙烷類、1－苯基－2－環己基苯基乙烷類、視情況鹵化之二苯乙烯類、苄基苯基醚類、二苯乙炔類及經取代之桂皮酸類。此等化合物中之1,4－伸苯基亦可經氟化。
適用做本發明介質之其他構成分之最重要化合物可以下式1、2、3、4及5特性描述：R'－L－E－R" 1 R'－L－(CO)O－E－R" 2 R'－L－O(CO)－E－R" 3 R'－L－CH2 CH2 －E－R" 4 R'－L－C≡C－E－R" 5
式1、2、3、4及5中，L及E(可相同或不同)各彼此獨立代表由下列形成之群組之二價殘基：－Phe－、－Cyc－、－Phe－Phe－、－Phe－Cyc－、－Cyc－Cyc－、－Pyr－、－Dio－、－G－Phe－及－G－Cyc－及其鏡面呈相，其中Phe代表未經取代或經氟取代之1,4－伸苯基，Cyc代表反式－1,4－伸環己基或1,4－伸環己烯基，Pyr代表嘧啶－2,5－二基或吡啶－2,5－二基，Dio代表1,3－二氧雜環己烷－2,5－二基，且G代表2－(反式－1,4－環己基)乙基。
殘基L及E之一較好為Cyc、Phe或Pyr。E較好為Cyc、Phe或Phe－Cyc。本發明之介質較好包括一或多種選自式1、2、3、4及5之化合物之組分(其中L及E係選自由Cyc、Phe及Pyr組成之群組)且同時一或多個選自式1、2、3、4及5之化合物之組分(其中殘基L及E之一係選自由Cyc、Phe及Pyr組成之群組且其他殘基係選自由下列組成之群組：－Phe－Phe－、－Phe－Cyc－、－Cyc－CyC－、－G－Phe－及－G－Cyc－)之成分，及視情況之一或多種選自由式1、2、3、4及5之化合物之組分(其中殘基L及E係選自由－Phe－Cyc－、－Cyc－Cyc－、－G－Phe－及－G－Cyc－組成之群組)。
R'及/或R"各彼此獨立代表具有至多8個C原子之烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基氧基或烷醯基氧基、F、Cl、CN、NCS、－(O)i CH3 － k Fk ，其中i為0或1且k為1、2或3。
式1、2、3、4及5之化合物之較小次群組中，R'及R"彼此各獨立代表具有至多8個C原子之烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基氧基或烷醯基氧基。該較小次群組以下稱之為群組A，且該等化合物稱之為子式1a、2a、3a、4a及5a。大部分之此等化合物中，R'及R"彼此不同，此等殘基之一通常為烷基、烯基、烷氧基或烷氧基烷基。
式1、2、3、4及5化合物之另一較小次群組(稱之為群組B)中，R"代表－F、－Cl、－NCS或－(O)i CH3 － k Fk ，其中i為0或1，且k為1、2或3。其中R"之意義如上述之該等化合物係指子式1b、2b、3b、4b及5b。最佳為子式1b、2b、3b、4b及5b之化合物，其中R"之意義為F、Cl、NCS、CF3 、OCHF2 或OCF3 。
子式1b、、2b、3b、4b及5b之化合物中，R'之意義如子式1a至5a之化合物中所示，且較好為烷基、烯基、烷氧基或烷氧基烷基。
式1、2、3、4及5化合物之另一較小次群組中，R"代表CN。該次群組以下稱之為群組C，且該次群組之化合物係以子式1c、2c、3c、4c及5c相對應的敘述。子式1c、2c、3c、4c及5c之化合物中，R'之意義如子式1a至5a之化合物所示，且較好為烷基、烷氧基或烯基。
除群組A、B及C之較佳化合物外，亦常用者為具有提及之取代基之其他變體之式1、2、3、4及5之化合物。所有此等物質均經由文獻已知之方法或其類似方法製備。
除本發明之式I化合物外，本發明之介質較好包括一或多種選自群組A、B或C之化合物。本發明介質中此等基團之化合物之重量比較好如下：群組A：0至90%，較好20至90%，最好30至90%；群組B：0至80%，較好10至80%，最好10至65%；群組C：0至80%。較好5至80%，最好5至50%；其中本發明個別介質中存在之群組A、B及/或C化合物重量比之總和較好為5至90%，且最好為10至90%。
本發明之介質較好包括1至40%，最好5至30%之本發明化合物。更好該介質包括超過40%，最好45至90%之本發明化合物。該介質較好包括三、四或五種本發明之化合物。
本發明之液晶混合物係以習知方式製備。大體而言，較好在升溫下將以較小之量使用之所需量之成分溶於構成主要構成分之組分中。亦可能為含該等組分之有機溶劑例如丙酮、氯仿或甲醇之混合物溶液，且經由例如混合後之蒸餾再度移除溶劑。另可以其他習知方式製備混合物，例如使用預混合，例如均質混合物，或使用所謂的"多瓶"系統。
該電介質亦包括熟悉本技藝者已知且敘述於文獻中之其他添加劑。例如，可添加0至15%，較好0至10%之多色性染料及/或對掌性摻雜物。添加之個別化合物所用之濃度為0.01至6%，較好為0.1至3%。然而液晶混合物，亦即液晶或介相化合物之其他組分之濃度數據為並未考量此等添加劑濃度所示之濃度。
依本申請案及下列實例，液晶化合物之結構係以各字首表示顯示，轉化成化學式係依下表A及B進行。所有殘基Cn H2 n ＋ 1 及Cm H2 m ＋ 1 為分別具有n及m個C原子之直鏈烷基，n及m為整數，且較好代表0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。表B中之代碼為自然可了解者。表A中，僅顯示母體結構之字首。各情況中，母體結構之字首係以短線區隔後面所接之取代基R1 、R2 、L1 及L2 ：
本發明之液晶介質較好包括：－七或更多種，較好八或更多種較好具有不同基礎結構之選自表A及B中之化合物群組之化合物；－一或更多種，較好二或更多種，最好三或更多種較好具有不同基礎結構之選自表A中之化合物群組之化合物；－三或更多種，較好四或更多種，最好五或更多種較好具有不同基礎結構之選自表B中之化合物群組之化合物。
表C 表C顯示通常添加於本發明混合物中之可能摻雜物。該混合物較好包括0－10 wt%，尤其是0.01－5 wt%且最好0.01－3 wt%之摻雜物。
表D 可例如添加於本發明混合物中之安定劑如下所示。
下列實例說明本發明，但並不企圖限制本發明。
上述及下列之說明中使用下列簡寫：RT 室溫THF 四氫呋喃MTB ether 甲基第三丁基醚Py 吡啶BuLi 正丁基鋰TLC 薄層層析In vac. 減壓DMF 二甲基甲醯胺NIS N－碘琥珀醯亞胺DMPU N,N'－二甲基－N,N'－伸丙基脲
實例 實例1
合成建構之嵌段2可經由M.Kuroboshi,T.Hiyama Synlett(1994),251－252及E.L.Stogryn J.Org.Chem.(1972),37,673之程序製備。起始物質3可如F.Huet,M.Pellet,A.Lechevalier,J.－M.Conia,J.Chem.Res.Miniprint(1982),9,2528－2578所述般製備。
反應步驟1.1
在氮氣中將50.0克(158毫莫耳)之二溴苯基化合物2溶於200毫升二乙醚中，且在－70℃下添加100毫升含15% BuLi之正己烷溶液，且使混合物維持在該溫度下1 h。接著於該批次中添加29.0克(161毫莫耳)之不飽和醛3。在RT下攪拌隔夜後，使該批次水解。水相以MTB醚萃取，有機相以硫酸鈉脫水，經蒸發且在矽膠上純化。
反應步驟1.2
將25.0克(60.0毫莫耳)之烯丙基醇4、4.3克之雙(三－o－甲苯基膦)鈀二氯及25毫升之三乙胺溶於180毫升乙腈中，且使混合物回流4 h，直到烯丙基醇完全反應為止。將該經冷卻之批次添加於水中，以MTB醚萃取，以硫酸鈉脫水、經蒸發且在矽膠上純化。
反應步驟1.3
將25.0克(74.3毫莫耳)茚滿酮5溶於150毫升乙醇中，且逐次添加5.7克(155毫莫耳)之硼氫化鈉。反應完全後(TLC)，使該批次水解，減壓移除乙醇且將殘留物置於水中，且以MTB醚萃取。蒸發後，在未經進一步純化下將產物6用於下一步驟中。
反應步驟1.4
將15.0克(44.3毫莫耳)茚滿醇6與500毫克對－甲苯磺酸單水合物溶於150毫升甲苯中，且使混合物在水分離器上回流。接著以飽和碳酸氫鈉溶液洗滌該批次，以硫酸鈉脫水，經蒸發且在矽膠上純化。
反應步驟1.5
將10.0克(31.2毫莫耳)之茚7溶於50毫升THF中，且在10巴之氫氣壓及RT下，於鈀觸媒(5% Pd/C)上氫化9 h。接著分離觸媒，使氫化溶液蒸發且使殘留物在矽膠上純化。
實例2
由相對應之溴苄基溴9製備茚滿衍生物10係如WO 94/18285般進行。
反應步驟2.1
在氮氣中將50.0克(125毫莫耳)之茚滿10溶於200毫升二乙醚中，且在－70℃下添加78.5毫升含15% BuLi之正己烷溶液，且使混合物維持在該溫度下1 h。接著於該批次中添加16.5毫升(130毫莫耳)之三甲基矽烷基氯。在RT下攪拌隔夜後，使該批次水解。水相以MTB醚萃取，有機相以硫酸鈉脫水，經蒸發且在矽膠上純化。
反應步驟2.2
在氮氣中先導入含8.0克(75.1毫莫耳)2－氧代丙醯氯之40毫升環己烷，且在2－3℃下添加含30.0克(76.2毫莫耳)矽烷基化合物11之20毫升環己烷溶液。接著在－2至＋2℃下於該批次中逐次導入10.7克(80.0毫莫耳)氯化鋁。移開冷卻浴後，使反應混合物升溫至50℃，且維持在該溫度下直到反應終止為止。將該批次添加於冰－水浴中且以MTB醚萃取。有機相以硫酸鈉脫水，經蒸發且在矽膠上純化。
反應步驟2.3
在氮氣中將35.0克(89.5毫莫耳)之茚滿12溶於150毫升THF中且在－70℃下添加46.4毫升含26%二異丙基醯胺鋰(LDA)之環己烷/乙基苯/THF溶液，且使混合物維持在該溫度下1 h。接著將12.0毫升(95.0毫莫耳)三甲基矽烷基氯(TMSCI)添加於該批次中。在RT下攪拌隔夜後，使該批次水解。水相以MTB醚萃取，有機相以硫酸鈉脫水，經蒸發且在矽膠上純化。
反應步驟2.4
將25.0克(54.0毫莫耳)之酮13溶於250毫升乙醇中，且逐次添加4.2克(113毫莫耳)之硼氫化鈉。反應完全(TLC)後，使該批次水解，減壓移除乙醇，且將殘留物置於水中且以MTB醚萃取。蒸發後，產物未經進一步純化用於下一步驟中。
反應步驟2.5
在氮氣中將10.8克(36.5毫莫耳)氯化四丁基銨單水合物、9.4克(67.6毫莫耳)K2 CO3 及379毫克(1.7毫莫耳)乙酸鈀(II)添加於含17.0克(36.5毫莫耳)矽烷烯醇醚14之150毫升DMF溶液中，且使混合物升溫至80℃。反應完全後，將該經冷卻之批次添加於1000毫升飽和氯化鈉溶液中且以MTB醚萃取。有機相以硫酸鈉脫水且蒸發後，使所得殘留物在矽膠上純化。
反應步驟2.6
將22.0克(57.2毫莫耳)之茚滿酮15溶於150毫升乙醇中，且逐次添加4.2克(113毫莫耳)之硼氫化鈉。反應完全後(TLC)，使該批次水解，減壓移除乙醇且將殘留物置於水中並以MTB醚萃取。蒸發後，未經進一步純化下將產物16用於下一步驟。
反應步驟2.7
在氮氣中使10.0克(25.9毫莫耳)茚滿醇、16.8毫升三乙胺及60毫克4－(二甲胺基)吡啶(DMAP)溶解，且在10－15℃下添加2.2毫升(28.4毫莫耳)甲烷磺醯氯，接著使混合物回流5 h。冷卻之批次以水及飽和氯化鈉溶液洗滌且蒸發。將所得殘留物置於THF中且添加1毫升濃鹽酸。3 h後，將反應混合物添加於飽和氯化鈉溶液中，且以MTB醚萃取。蒸發有機相且在矽膠上純化。
反應步驟2.8
在－15至－10℃下及氮氣中將19毫升三氟化硼/乙醚錯合物添加於含8.0克(27.0毫莫耳)茚滿酮17及5.5毫升(65.6毫莫耳)乙烷二硫醇之65毫升二氯甲烷溶液中。使該批次解凍隔夜，添加於飽和碳酸氫鈉溶液中並攪拌直到氣體停止釋出為止。水相以DCM萃取且蒸發。使殘留物在矽膠上純化。
反應步驟2.9
在－75℃下將含8.0克(21.5毫莫耳)之二硫戊環18之30毫升二氯甲烷溶液添加於含25.1克(86.9毫莫耳)之1,3－二溴－5,5－二甲基乙內醯脲(DBH)之65毫升二氯甲烷懸浮液及25毫升含65%氟化氫之吡啶溶液中。3 h後，使該批次緩慢升溫至0℃，且添加於其中已經添加60毫升39%亞硫酸氫鈉溶液之750毫升冰冷2 N氫氧化鈉溶液中。將pH值調整為8，且以二氯甲烷萃取水相。有機相以硫酸鈉脫水，經蒸發且在矽膠上純化。
實例3
反應步驟3.1
在氮氣中將9.6克(32.4毫莫耳)四丁基銨氯單水合物、8.3克(60.0毫莫耳)K2 CO3 及336毫克(1.5毫莫耳)乙酸鈀(II)添加於含15.0克(32.4毫莫耳)矽烷烯醇醚20之150毫升DMF溶液中，且使混合物升溫至80℃。反應完全後，將該經冷卻之批次添加於1000毫升之飽和氯化鈉溶液中，且以MTB醚萃取。使有機相蒸發，將所得殘留物置於THF中，且添加1毫升濃鹽酸。2 h後，將該批次添加於飽和氯化鈉溶液中，且以MTB醚萃取。有機相以硫酸鈉脫水且蒸發後，使所得殘留物在矽膠上純化。
反應步驟3.2
配合升溫將10.0克(90.2毫莫耳)二氧化硒溶於250毫升二噁烷/水混合物(240：10)中。將13.0克(41.9毫莫耳)之含二酮21之二噁烷添加於冷卻之溶液中，且使混合物沸騰加熱隔夜。分離沉積之硒，且將溶液添加於冰－水中。以MTB醚萃取後，有機相以硫酸鈉脫水且蒸發。使殘留物在矽膠上純化。
反應步驟3.3
使10.0克(29.2毫莫耳)之水合物22在120℃下與19.5克(180毫莫耳)之四氟化硫反應。將粗反應產物置於二氯甲烷中，以水洗滌，經蒸發且在矽膠上純化。
實例4
以R.Miet－chen,D.Rentsch,Tetrahedron(1992),48(39),8393－8400之方法製備六氟丙酮之縮酮24，且類似實例1般用於合成化合物25。
實例5
反應步驟5.1
在氮氣中及－70℃下將129毫升(250毫莫耳)含26%二異丙基醯胺鋰之環己烷/乙基苯/THF溶液添加於含30.0克(122毫莫耳)羧酸26及46.0克(140毫莫耳)苄基溴9(參考實例2)之300毫升THF溶液中，且使混合物維持在低溫下3 h。解凍隔夜後，將該批次添加於水中且使用半濃HCl酸化。水相以MTB醚萃取。有機相以飽和氯化鈉溶液洗滌，以硫酸鈉脫水且在矽膠上純化。
反應步驟5.2
將10毫升(138毫莫耳)亞硫醯氯及一滴DMF添加於25.0克羧酸27中。當氣體停止釋出時，使該批次升溫至90℃歷時1 h。接著蒸發掉過量之亞硫醯氯，且將未經進一步純化之所得殘留物用於下一步驟中。
反應步驟5.3
在－20℃下及氮氣中，將含醯氯(23.0克粗產物)之25毫升二氯甲烷溶液緩慢添加於含6.1克(45.6毫莫耳)氯化鋁之50毫升二氯甲烷懸浮液，且使混合物在該溫度下攪拌4 h。使用冰使該批次水解。接著加水直到形成溶液為止。水相以二氯甲烷萃取，且使有機相脫水、蒸發且在矽膠上純化。
反應步驟5.4
將15.0克(31.5毫莫耳)茚滿酮29溶於50毫升乙醇中，且逐次添加2.3克(60.0毫莫耳)之硼氫化鈉。反應完全後(TLC)，使該批次水解，減壓移除乙醇且將殘留物置於水中，且以MTB醚萃取。蒸發後，將產物溶於100毫升甲苯中，添加對－甲苯磺酸，且使混合物在水分離器上沸騰加熱。冷卻之批次以飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌且蒸發。所得殘留物經矽膠薄層(甲苯)過濾。將分離出之粗物質溶於THF中且在鈀觸媒上氫化。使氫化溶液蒸發且使殘留物在矽膠上純化。
反應步驟5.5
將60毫升甲醇性氫氧化鉀溶液添加於9.00克(19.5毫莫耳)之四溴化物30中，且使混合物沸騰加熱。反應完全後(TLC)，移除甲醇，殘留物以水稀釋且酸化。水相以MTB醚萃取。有機相以硫酸鈉脫水且蒸發。使所得殘留物在矽膠上純化。
反應步驟5.6
將5.00克(14.9毫莫耳)之二醇31溶於25毫升丙酮中且在低於30℃之溫度下添加Jones試劑。低加濃硫酸使該批次於添加期間出現之棕色重複逆轉。添加完成後，移開冷卻裝置，且使該批次在室溫下攪拌隔夜。將該批次添加於150毫升水中且以MTB醚萃取。有機相以飽和氯化鈉溶液洗滌，以硫酸鈉脫水且蒸發。使殘留物自異丙醇再結晶。
反應步驟5.7
使36.4克(100毫莫耳)二羧酸32在40℃下與20.0克(1.0莫耳)氟化氫及70.0克(650毫莫耳)四氟化硫反應24 h。將氫氧化鉀溶液添加於該批次中，以正戊烷萃取。使有機相蒸發且使所得殘留物在矽膠上純化。
如實例1般自茚滿33製備化合物34。
實例6
反應步驟6.1
在0℃下以各100毫升之THF及DMPU稀釋45毫升(90毫莫耳)含2 M二異丙基醯胺鋰之THF/乙基苯溶液，接著在－70℃下逐次添加含17.5克(90毫莫耳)茚滿酮34之THF懸浮液。1 h後，添加11.5毫升(90毫莫耳)之碘戊烷。使該批次在RT下攪拌18 h，接著添加於水中且酸化。水相以正庚烷萃取。有機相以飽和碳酸氫鹽溶液洗滌且蒸發。使殘留物在未經進一步純化下用於下一步驟中。
反應步驟6.2
將15.4克(59毫莫耳)茚滿酮35溶於150毫升THF中且在鈀觸媒上及RT氫化。使氫化溶液蒸發且減壓蒸餾殘留物。
反應步驟6.3
在氮氣中將10克(40毫莫耳)之茚滿36溶於260毫升之二氯甲烷中且在RT下添加4.5毫升(47毫莫耳)三溴化硼。在RT下16 h後，將該批次添加於600毫升1 M氫氧化鈉溶液中。接著使用鹽酸使反應混合物酸化。分離有機相且蒸發。殘留物為所需之茚滿衍生物37。
反應步驟6.4
自37合成38係如M.Kuroboshi,T.Hiyama Synlett(1994),251－252所述般進行。

Claims (14)

  1. 一種1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省及6,7-二氫-5H-茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物，如通式I所示： 其中：R1 代表氫、具有1至15個碳之直鏈或分支、視情況對掌性烷基，其未經取代、經CN或CF3 單取代或至少經鹵素單取代，且其中一或多個CH2 基可各彼此獨立經-O-、-S-、-CO-、-(CO)O-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH2 O-或-CF2 O-置換，其置換方式為雜原子不彼此鍵連且在兩方向上可存在不對稱基；A1 在各例中彼此獨立代表下列之相同或不同基：a)反式-1,4-伸環己基，此外其中一或多個非相鄰CH2 基可經-S-、四氫吡喃-2,5-二基或1,3-二氧雜環己烷-2,5-二基置換；b)1,4-伸苯基，其中一或兩個CH基可經N置換且其中一或多個H原子可經鹵素置換；c)選自1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、螺-[3.3]庚烷-2,6-二基、環丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基之基，此外其中CH可經N置換或一或多個H原子亦可經鹵素置換；或d)1,4-環伸己基； X 代表-CH2 -、-CF2 -或-O-；Y 代表F、Cl、CF3 、CN、NCS、SCN、SF5 或2-至6-C全氟烷基；Z1 在各例中，於兩方向任一方向中之不對稱橋接單元Z1 之例中，各彼此獨立代表單鍵、-CH2 O-、-(CO)O-、-CF2 O-、-CF=CF-、-CH2 CH2 CF2 O-、-CF2 CF2 -、-CH2 CF2 -、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CH=CF-或-C≡C-；且n 代表0、1、2或3。
  2. 如請求項1之化合物，其特徵為Y代表F或CF3 。
  3. 如請求項1或2之化合物，其特徵為n等於0。
  4. 如請求項1或2之化合物，其特徵為n等於1且式I化合物為下式化合物： 其中W代表下式之基團： 其中X及Y如請求項1之定義。
  5. 如請求項1或2之化合物，其特徵為式I化合物為在介相基R1 -[A1 -Z1 ]n -中有二個環之化合物，其係選自式Ic至If之化合物所組成之組群：R1 -A1 -A1 -W Ic R1 -A1 -A1 -A1 -W Id R1 -A1 -Z1 -A1 -W Ie R1 -A1 -Z1 -A1 -Z1 -W If其中W如請求項4之定義。
  6. 如請求項5之化合物，其特徵為子式Ic化合物係選自下列各式：
  7. 如請求項5之化合物，其特徵為子式Ie化合物係選自下列各式：
  8. 如請求項1或2之化合物，其特徵為如請求項4中定義之該W基團相當於下列子式(1)至(5)之一：
  9. 如請求項1或2之化合物，其特徵為R1 代表H、含有1至12個C原子之直鏈烷基或烷氧基或含有2至12個C原子之直鏈烯基或烯氧基。
  10. 一種如請求項1至9中任一項之式I化合物作為液晶介質之組分之用途。
  11. 一種具有至少兩種液晶組分之液晶介質，其特徵為其包括如請求項1至9中任一項之至少一種1,2,3,5,6,7-六氫-s-引達省或6,7-二氫-5H-茚并[5,6-d]-1,3-二唑衍生物。
  12. 一種液晶顯示元件，其特徵為其含有如請求項11之液晶介質。
  13. 一種電光學顯示元件，其特徵為其含有如請求項11之液晶介質作為電介質。
  14. 一種製造如請求項1至9中任一項之式I化合物之方法，其特徵為一或多個製程步驟，藉由該等步驟使環戊烷環與茚滿或苯并-1,3-二唑之5,6-二溴衍生物於5,6-位置相連接。
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