TWI460259B - 具有側向氟的４、５環液晶性化合物、液晶組成物以及液晶顯示元件 - Google Patents

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Description

具有側向氟的4、5環液晶性化合物、液晶組成物以及液晶顯示元件
本發明是關於一種液晶性化合物、液晶組成物及液晶顯示元件。更詳細而言是關於一種液晶性化合物即於側向(lateral)位具有氟的氟苯(fluorobenzene)衍生物、含有此化合物且具有向列相(nematic phase)的液晶組成物、及含有此組成物的液晶顯示元件。
液晶顯示面板(panel)、液晶顯示模組(module)等所代表的液晶顯示元件是利用液晶性化合物(本發明中是指具有向列相、層列相(smectic phase)等液晶相的化合物，及雖不具有液晶相但可用作液晶組成物之成分的化合物的總稱)所具有的光學異向性、介電常數異向性等的元件，上述液晶顯示元件的運作模式(operation mode)已知有：相轉變(phase change，PC)模式、扭轉向列(twisted nematic，TN)模式、超扭轉向列(super twisted nematic，STN)模式、雙穩態扭轉向列(bistable twisted nematic，BTN)模式、電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)模式、光學補償彎曲(optically compensated bend，OCB)模式、橫向電場切換(in－plane switching，IPS)模式、垂直配向(vertical alignment，VA)模式等各種模式。
已知在上述運作模式中，ECB模式、IPS模式、VA模式等是利用液晶分子的垂直配向性的運作模式，尤其是 IPS模式及VA模式可改善TN模式、STN模式等習知顯示模式的缺點即視角狹小。
並且，先前可用於上述運作模式的液晶顯示元件中的具有負介電常數異向性之液晶組成物的成分，自先前以來研究了大量苯環上的氫經氟取代的液晶性化合物(例如參照日本專利特表平02－503441號公報、國際公開第89/02425號小冊子、日本專利特開平11－116512號公報、日本專利特開2003－286208號公報、日本專利特開2007－002132號公報)。
例如對苯環上的氫經氟取代的化合物(A)及(B)進行研究(參照日本專利特表平02－503441號公報及國際公開第89/02425號小冊子)。然而，這樣的化合物並未顯示出高透明點。
又，對在側向位具有氟的聯三苯(terphenyl)化合物(C)進行研究(參照日本專利特開平11－116512號公報)。然而，此化合物的熔點高，透明點低。
又，對在側向位具有氟的聯四苯(quaterphenyl)化合物(D)進行研究(參照日本專利特開2003－286208號公報)。然而，化合物(D)的相容性不足，向列相轉變溫度高。
又，對具有配位基與側向位氟的化合物(E)進行研究(參照日本專利特開2007－002132號公報)。然而，化合物(E)因具有配位基，故透明點低。
因此，即使是IPS模式及VA模式等運作模式的液晶顯示元件，若與陰極射線管(Cathode ray tube，CRT)相比，則用作顯示元件時仍存在問題，例如期望提高響應速率、提高對比度(contrast)、降低驅動電壓。
上述利用IPS模式或VA模式來運作的顯示元件主要由具有負介電常數異向性的液晶組成物構成，為了進一步提高這些顯示元件的特性等，上述液晶組成物所包含的液晶性化合物必須具有以下(1)~(8)中所示的特性。即，(1)化學性穩定及物理性穩定；(2)具有高透明點(液晶相－等向性相的轉變溫度)；(3)液晶相(向列相、層列相等)的下限溫度，尤其是向列相的下限溫度低；(4)黏度小； (5)具有適當的光學異向性；(6)具有適當的負介電常數異向性；(7)具有適當的彈性常數K33 (K33 ：彎曲(bend)彈性常數)；及(8)與其他液晶性化合物的相容性優異。
若將包含如(1)般化學性、物理性穩定的液晶性化合物的組成物用於顯示元件中，則可提高電壓保持率。
又，利用包含如(2)及(3)般具有高透明點、或液晶相之低下限溫度的液晶性化合物的組成物，可擴大向列相的溫度範圍，從而可在較廣之溫度區域內用作顯示元件。
此外，若將包含如(4)般黏度小的化合物、及如(7)般具有大彈性常數K33 之化合物的組成物用作顯示元件，則可提高響應速率，當顯示元件使用有包含如(5)般具有適當光學異向性之化合物的組成物時，可提高顯示元件的對比度。由於元件設計，光學異向性必須由小至大。最近，對藉由使單元(cell)厚度變薄來改善響應速率的方法進行研究，伴隨此，具有大光學異向性的液晶組成物亦成為必需。
並且，液晶性化合物具有大的負介電常數異向性時，可降低包含此化合物的液晶組成物的臨界電壓，故於顯示元件使用有包含如(6)般具有適當的負介電常數異向性之化合物的組成物時，可降低顯示元件的驅動電壓，亦可降低電力消耗。此外，藉由將包含如(7)般具有小彈性常數K33 的化合物的組成物用作顯示元件，可降低顯示元件的 驅動電壓，亦可降低電力消耗。
為了表現出單一化合物所難以發揮的特性，一般而言將液晶性化合物與其他較多的液晶性化合物混合而製備組成物來加以使用。因此，用於顯示元件中的液晶性化合物較好的是如(8)般與其他液晶性化合物等的相容性良好。又，顯示元件亦有於包含冰點以下的較廣之溫度區域內使用的情況，故較好的是自低溫度區域亦顯示出良好相容性的化合物。
本發明的第一目的在於提供一種液晶性化合物，其具有對熱、光等的穩定性，於較廣之溫度範圍內為向列相，黏度小，具有適當的光學異向性及適當的彈性常數K33 ，此外，具有適當的負介電常數異向性及與其他液晶性化合物的優異相容性。
本發明的第二目的在於提供一種液晶組成物，其滿足以下諸特性中的至少一種特性：具有對熱、光等的穩定性，黏度低，具有適當的光學異向性及適當的負介電常數異向性，具有適當的彈性常數K33 ，臨界電壓低，此外，含有上述化合物，向列相的上限溫度(向列相－等向性相的相轉變溫度)高，向列相的下限溫度低。此外，本發明的第二目的還在於提供一種至少有兩種特性具有適當平衡(balance)的液晶組成物。
本發明的第三目的在於提供一種液晶顯示元件，其響應時間短，電力消耗及驅動電壓小，具有大對比度，可於 較廣之溫度範圍內使用，且此液晶顯示元件具有上述組成物。
本發明者等人鑒於這些課題而進行專心研究，結果發現：在具有苯環上的氫經氟取代之亞苯基的特定結構中，於側向位具有氟的4.5環液晶性化合物具有對熱、光等的穩定性，於較廣之溫度範圍內為向列相，黏度小，具有適當的光學異向性及適當的彈性常數K33 ，此外，具有適當的負介電常數異向性及與其他液晶性化合物的優異相容性；又，含有上述化合物的液晶組成物具有對熱、光等的穩定性，黏度小，具有適當的光學異向性、適當的彈性常數K33 及適當的負介電常數異向性，臨界電壓低，此外，向列相的上限溫度高，向列相的下限溫度低；此外，含有上述組成物的液晶顯示元件的響應時間短，電力消耗及驅動電壓小，對比度大，且可於較廣之溫度範圍內使用；從而完成本發明。
即，本發明具有以下[1]~[16]所記載的事項等。
[1]：一種由式(a)所表示的化合物。
式(a)中，R1 及R2 獨立為氫、碳數為1~10的烷基或碳數為2~10的烯基，這些基團中，不相鄰的－CH2 －可經－O－或－S－取代，氫可經氟取代；環A1 及環A2 獨立為反－1,4－亞環己基(trans－1,4－cyclohexylene)、環己烯－1,4－二基 (cyclohexene－1,4－diyl)、1,3－二噁烷－2,5－二基(1,3－dioxane－2,5－diyl)、四氫吡喃－2,5－二基(tetrahydropyran－2,5－diyl)、嘧啶－2,5－二基(pyrimidine－2,5－diyl)、吡啶－2,5－二基(pyridine－2,5－diyl)、萘－2,6－二基(naphthalene－2,6－diyl)、十氫萘－2,6－二基(decahydronaphthalene－2,6－diyl)或1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基，這些環中，氫可經氟取代；環A3 為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、四氫吡喃－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、1,4－亞苯基、萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基，這些環中，氫可經氟取代；L1 及L2 獨立為氫或氟，且L1 及L2 中至少一者為氟；Z1 、Z2 及Z3 獨立為單鍵、－(CH2 )2 －、－(CH2 )4 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－CH2 O－、－OCH2 －、－COO－、－OCO－、－CF2 O－或－OCF2 －；l及m獨立為0、1或2，n為1或2，l＋m＋n為2或3。
[2]：如項[1]所述之化合物，其中式(a)中，R1 為氫、碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基；R2 是碳數為1~10的烷基、碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
[3]：一種由式(a－1)所表示的化合物。
式(a－1)中，R3 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基；R4 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基；環A4 及環A5 獨立為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、四氫吡喃－2,5－二基、或嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基；L3 及L4 獨立為氫或氟，且L3 及L4 中至少一者為氟；Z4 及Z5 獨立為單鍵、－(CH2 )2 －、－(CH2 )4 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－CH2 O－、－OCH2 －、－COO－或－OCO－；o及p獨立為0或1，o＋p為1或2。
[4]：一種由式(a－2)所表示的化合物。
式(a－2)中，R5 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基；R6 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基；環A6 為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基或四氫吡喃－2,5－二基；L5 及L6 獨立為氫或氟，且L5 及L6 中至少一者為氟； Z6 為單鍵、－(CH2 )2 －、－CH2 O－、－OCH2 －、－COO－或－OCO－。
[5]：一種由式(a－3)所表示的化合物。
式(a－3)中，R7 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基；R8 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基；環A7 及環A8 獨立為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基或四氫吡喃－2,5－二基；L7 及L8 均為氟，或其中一者為氫且另一者為氟。
[6]：一種由式(a－4)至(a－6)所表示的化合物。
式(a－4)至(a－6)中，R9 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基； R10 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基；環A9 為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、或四氫吡喃－2,5－二基。
[7]：一種由式(a－7)至(a－9)所表示的化合物。
式(a－7)至(a－9)中，R11 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R12 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
[8]：一種由式(a－10)至(a－12)所表示的化合物。
式(a－10)至(a－12)中，R13 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R14 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
[9]：一種由式(a－13)至(a－18)所表示的化合物。
式(a－13)至(a－18)中，R15 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R16 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
[10]：一種由式(a－19)至(a－24)所表示的化合物。
式(a－19)至(a－24)中，R17 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R18 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
[11]：一種液晶組成物，其含有第一成分與第二成分，此第一成分是選自如項[1]至項[10]中任一項所述之化合物中的至少一種化合物，此第二成分是選自由式(e－1)、式(e－2)及式(e－3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，且上述液晶組成物的介電常數異向性為負。
式中，Ra11 及Rb11 獨立為碳數為1~10的烷基，此烷基中，不相鄰的－CH2 －可經－O－取代，不相鄰的－(CH2 )2 －可經－CH＝CH－取代，氫可經氟取代；環A11 、環A12 、環A13 及環A14 獨立為反－1,4－亞環己基、1,4－亞苯基、2－氟－1,4－亞苯基、3－氟－1,4－亞苯基、嘧啶 －2,5－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基或四氫吡喃－2,5－二基；Z11 、Z12 及Z13 獨立為單鍵、－CH2 －CH2 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－COO－或－CH2 O－。
[12]：一種液晶組成物，其含有第一成分與第二成分，此第一成分是選自如項[6]所述之化合物族群中的至少一種化合物，此第二成分是選自如項[11]所述之由式(e－1)、式(e－2)及式(e－3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，且上述液晶組成物的介電常數異向性為負。
[13]：如項[12]所述之液晶組成物，其中相對於液晶組成物的總重量，第一成分的含有比例為5重量百分率(wt%)~60 wt%的範圍，第二成分的含有比例為40 wt%~95 wt%的範圍。
[14]：如項[11]或項[12]所述之液晶組成物，其除了含有第一成分及第二成分以外，亦含有第三成分，此第三成分是選自由式(g－1)至(g－6)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。
式(g－1)至(g－6)中，Ra21 及Rb21 獨立為氫或碳數為1~10的烷基，此烷基中，不相鄰的－CH2 －可經－O－取代，不相鄰的－(CH2 )2 －可經－CH＝CH－取代，氫可經氟取代；環A21 、環A22 及A23 獨立為反－1,4－亞環己基、1,4－亞苯基、2－氟－1,4－亞苯基、3－氟－1,4－亞苯基、2,3－二氟－1,4－亞苯基、嘧啶－2,5－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、或四氫吡喃－2,5－二基；Z21 、Z22 及Z23 獨立為單鍵、－CH2 －CH2 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－OCF2 －、－CF2 O－、－OCF2 CH2 CH2 －、－CH2 CH2 CF2 O－、 －COO－、－OCO－、－OCH2 －或－CH2 O－；Y1 、Y2 、Y3 及Y4 獨立為氟或氯；q、r及s獨立為0、1或2，q＋r為1或2，q＋r＋s為1、2或3；t為0、1或2。
[15]：如項[11]或項[12]所述之液晶組成物，其除了含有第一成分及第二成分以外，亦含有第三成分，此第三成分是選自由式(h－1)至(h－7)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。
式(h－1)至(h－7)中，Ra22 及Rb22 獨立為碳數為1 ~8的直鏈烷基、碳數為2~8的直鏈烯基或碳數為1~7的烷氧基；Z24 、Z25 及Z26 為單鍵、－CH2 CH2 －、－CH2 O－或－OCH2 －；Y1 及Y2 均為氟，或其中一者為氟且另一者為氯。
[16]：一種液晶組成物，其含有第一成分、第二成分與第三成分，此第一成分是選自如項[6]所述之化合物中的至少一種化合物，此第二成分是選自如項[11]所述之由式(e－1)、式(e－2)及式(e－3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，此第三成分是選自如項[15]所述之由式(h－1)至(h－7)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，且上述液晶組成物的介電常數異向性為負。
[17]：如項[14]至項[16]中任一項所述之液晶組成物，其中相對於液晶組成物的總重量，第一成分的含有比例為5 wt%~60 wt%的範圍，第二成分的含有比例為20 wt%~75 wt%的範圍，第三成分的含有比例為20 wt%~75 wt%的範圍。
[18]：一種液晶顯示元件，其含有如項[11]所述之液晶組成物。
[19]：一種液晶顯示元件，其含有如項[12]所述之液晶組成物。
[20]：一種液晶顯示元件，其含有如項[13]所述之液晶組成物。
[21]：一種液晶顯示元件，其含有如項[16]所述之液晶組成物。
[22]：如項[18]所述之液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為VA模式或IPS模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣(active matrix)方式。
[23]：如項[19]所述之液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為VA模式或IPS模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
[24]：如項[20]所述之液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為VA模式或IPS模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
[25]：如項[21]所述之液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為VA模式或IPS模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
本發明的液晶性化合物具有對熱、光等的穩定性，於較廣之溫度範圍內為向列相，黏度小，具有適當的光學異向性及適當的彈性常數K33 (K33 ：彎曲彈性常數)，此外，具有適當的負介電常數異向性及與其他液晶性化合物的優異相容性。又，本發明的液晶性化合物於向列相的上限溫度不會降低、並且黏度不會增大、光學異向性會增大等方面尤其優異。
又，本發明的液晶組成物的黏度小，具有適當的光學異向性、適當的彈性常數K33 及適當的負介電常數異向性，臨界電壓低，此外，向列相的上限溫度高，向列相的下限溫度低。尤其本發明的液晶組成物由於具有適當的光 學異向性，故可有效用於必須具有適當光學異向性的元件中。
此外，本發明的液晶顯示元件以含有上述液晶組成物為特徵，且響應時間短，電力消耗及驅動電壓小，對比度大，可於較廣之溫度範圍內使用，從而可適宜用於PC模式、TN模式、STN模式、ECB模式、OCB模式、IPS模式、VA模式等顯示模式的液晶顯示元件中，尤其可適宜用於IPS模式、VA模式的液晶顯示元件中。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
以下進一步具體說明本發明。
再者，以下說明中只要無特別說明，則以百分率所表示的化合物之量表示基於組成物之總重量的重量百分率(wt%)。
[液晶性化合物(a)]
本發明的液晶性化合物具有由式(a)所表示的結構(以下亦將這些化合物稱作「化合物(a)」)。
式(a)中，R1 及R2 獨立為氫、碳數為1~10的烷基或碳數為2~10的烯基，這些基團中，－CH2 －可經－O－或－S－取代，－O－、－S－並不連續，氫可經氟取代。
環A1 及環A2 為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、四氫吡喃－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基，這些環中，氫可經氟取代。
環A3 為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、四氫吡喃－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、1,4－亞苯基、萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基，這些環中，氫可經氟取代。
L1 及L2 分別獨立地表示氫原子或氟原子，且L1 及L2 中至少一者為氟原子；Z1 、Z2 及Z3 獨立為單鍵、－(CH2 )2 －、－(CH2 )4 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－CH2 O－、－OCH2 －、－COO－、－OCO－、－CF2 O－或－OCF2 －；l及m獨立為0、1或2，n為1或2，l＋m＋n為2或3。
如上述所示，化合物(a)具有1,4－亞苯基以外的環、2位或3位的氫經氟取代的1,4－亞苯基、2位及3位的氫經氟取代的1,4－亞苯基。化合物(a)藉由具有上述結構，而於較廣之溫度範圍內為向列相，且顯示出小黏度、適當的光學異向性、適當的彈性常數K33 、適當的負介電常數異向性及與其他液晶性化合物的優異相容性。上述化合物(a)尤其於向列相的上限溫度不會降低、並且黏度不會增大、光學異向性大方面特別優異。
式中，R1 及R2 為氫、碳數為1~10的烷基或碳數為2~10的烯基，例如當烷基為CH3 (CH2 )3 －時，亦可為將－CH2 － 以－O－取代、或者將－(CH2 )2 －以－CH＝CH－取代而成的CH3 (CH2 )2 O－、CH3 －O－(CH2 )2 －、CH3 －O－CH2 －O－；H2 C＝CH－(CH2 )2 －、CH3 －CH＝CH－CH2 －或CH3 －CH＝CH－O－。
然而，若考慮到化合物的穩定性，則CH3 －O－O－CH2 －等氧與氧鄰接的基團或CH3 －CH＝CH－CH＝CH－等雙鍵部位鄰接的基團欠佳。
R1 及R2 更具體而言可列舉：氫、烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烷氧基、烯基、烯氧基、烯氧基烷基、及烷氧基烯基。
又，這些基團中的一個或一個以上的氫可經氟取代。
這些基團中的碳－碳鍵的鏈較好的是直鏈。若碳－碳鍵的鏈為直鏈，則可擴大液晶相的溫度範圍，可降低黏度。又，當R1 及R2 中的任一者為光學活性基團時，此化合物可用作手性摻雜劑(chiral dopant)，藉由於液晶組成物中添加此化合物，可防止液晶顯示元件中所產生的反向扭轉域(Reverse twisted domain)。
這些R1 及R2 較好的是烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基、氟烷基、及氟烷氧基，更好的是烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基、－CH2 F、－OCH2 F，更好的是烷基、烷氧基、及烯基。
R1 及R2 為烷基、烷氧基及烯基時，可擴大液晶性化合物的液晶相的溫度範圍。
烯基中依賴於烯基中的雙鍵位置而有－CH＝CH－的較好立體構型。
如－CH＝CHCH3 、－CH＝CHC2 H5 、－CH＝CHC3 H7 、－CH＝CHC4 H9 、－C2 H4 CH＝CHCH3 、－C2 H4 CH＝CHC2 H5 等般於奇數位具有雙鍵的烯基中，立體構型較好的是反式(trans)構型。
另一方面，如－CH2 CH＝CHCH3 、－CH2 CH＝CHC2 H5 、－CH2 CH＝CHC3 H7 等般於偶數位具有雙鍵的烯基中，立體構型較好的是順式(cis)構型。具有如上所述之較好立體構型的烯基化合物，其液晶相的溫度範圍廣，具有大彈性常數比K33 /K11 (K33 ：彎曲彈性常數，K11 ：展曲(splay)彈性常數)，可降低化合物的黏度，此外，若將此液晶性化合物添加至液晶組成物中，則可提高向列相的上限溫度(TNI )。
烷基的具體例可列舉：－CH3 、－C2 H5 、－C3 H7 、－C4 H9 、－C5 H11 、－C6 H13 、－C7 H15 、－C8 H17 、－C9 H19 、及－C10 H21 ；烷氧基的具體例可列舉：－OCH3 、－OC2 H5 、－OC3 H7 、－OC4 H9 、－OC5 H11 、－OC6 H13 、－OC7 H15 、－OC8 H17 及－OC9 H19 ；烷氧基烷基的具體例可列舉：－CH2 OCH3 、－CH2 OC2 H5 、－CH2 OC3 H7 、－(CH2 )2 OCH3 、－(CH2 )2 OC2 H5 、－(CH2 )2 OC3 H7 、－(CH2 )3 OCH3 、－(CH2 )4 OCH3 及－(CH2 )5 OCH3 ；烯基的具體例可列舉：－CH＝CH2 、－CH＝CHCH3 、－CH2 CH＝CH2 、－CH＝CHC2 H5 、－CH2 CH＝CHCH3 、－(CH2 )2 CH＝CH2 、－CH＝CHC3 H7 、－CH2 CH＝CHC3 H5 、－(CH2 )2 CH＝CHCH3 及－(CH2 )3 CH＝CH2 ；烯氧基的具體例可列舉：－OCH2 CH＝CH2 、 －OCH2 CH＝CHCH3 及－OCH2 CH＝CHC2 H5 。
又，氫經鹵素取代的烷基的具體例可列舉：－CH2 F、－CHF2 、－CF3 、－(CH2 )2 F、－CF2 CH2 F、－CF2 CHF2 、－CH2 CF3 、－CF2 CF3 、－(CH2 )3 F、－(CF2 )2 CF3 、－CF2 CHFCF3 及－CHFCF2 CF3 ；氫經鹵素取代的烷氧基的具體例可列舉：－OCF3 、－OCHF2 、－OCH2 F、－OCF2 CF3 、－OCF2 CHF2 、－OCF2 CH2 F、－OCF2 CF2 CF3 、－OCF2 CHFCF3 、及－OCHFCF2 CF3 ；氫經鹵素取代的烯基的具體例可列舉：－CH＝CHF、－CH＝CF2 、－CF＝CHF、－CH＝CHCH2 F、－CH＝CHCF3 及－(CH2 )2 CH＝CF2 。
因此，R1 及R2 的具體例中，較好的是－CH3 、－C2 H5 、－C3 H7 、－C4 H9 、－C5 H11 、－OCH3 、－OC2 H5 、－OC3 H7 、－OC4 H9 、－OC5 H11 、－CH2 OCH3 、－(CH2 )2 OCH3 、－(CH2 )3 OCH3 、－CH2 CH＝CH2 、－CH2 CH＝CHCH3 、－(CH2 )2 CH＝CH2 、－CH2 CH＝CHC2 H5 、－(CH2 )2 CH＝CHCH3 、－(CH2 )3 CH＝CH2 、－(CH2 )3 CH＝CHCH3 、－(CH2 )3 CH＝CHC2 H5 、－(CH2 )3 CH＝CHC3 H7 、－OCH2 CH＝CH2 、－OCH2 CH＝CHCH3 、－OCH2 CH＝CHC2 H5 、－CF3 、－CHF2 、－CH2 F、－OCF3 、－OCHF2 、－OCH2 F、－OCF2 CF3 、－OCF2 CHF2 、－OCF2 CH2 F、－OCF2 CF2 CF3 、－OCF2 CHFCF3 及－OCHFCF2 CF3 ，更好的是－CH3 、－C2 H5 、－C3 H7 、－OCH3 、－OC2 H5 、－OC3 H7 、－OC4 H9 、－(CH2 )2 CH＝CH2 、－(CH2 )2 CH＝CHCH3 及－(CH2 )2 CH＝CHC3 H7 。
環A1 及環A2 為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、反－1,3－二噁烷－2,5－二基、反－四氫吡喃－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基，這些環中，氫可經氟取代。
環A1 及環A2 較好的是反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、反－1,3－二噁烷－2,5－二基、反－四氫吡喃－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、6－氟吡啶－2,5－二基。
這些環中，更好的是反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、反－1,3－二噁烷－2,5－二基、反－四氫吡喃－2,5－二基，最好的是反－1,4－亞環己基、及環己烯－1,4－二基。
其中，當這些環中的至少一個環為反－1,4－亞環己基時，可降低黏度，此外，若將此液晶性化合物添加至液晶組成物中，則可提高向列相的上限溫度(TNI )。
環A3 為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、四氫吡喃－2,5－二基、1,4－亞苯基、嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基，這些環中，氫可經氟取代。
環A3 較好的是反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,4－亞苯基、嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、萘－2,6－二基、1,4－亞苯基、吡啶－2,5－二基、6－氟吡啶－2,5－二基。
這些環中，更好的是1,4－亞苯基、嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、萘－2,6－二基，最好的是1,4－亞苯基。
又，當環A3 為1,4－亞苯基時，有可降低黏度，可進一步增大光學異向性(△n)的傾向，且可增大配向秩序參數 (orientational order parameter)。
L1 及L2 分別獨立地表示氫原子或氟原子，且L1 及L2 中至少一者為氟原子。
L1 及L2 中，一者為氫且另一者為氟時可降低化合物的熔點，故較好。
Z1 、Z2 及Z3 獨立為單鍵、－(CH2 )2 －、－(CH2 )4 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－CH2 O－、－OCH2 －、－COO－、－OCO－、－CF2 O－或－OCF2 －。
Z1 、Z2 及Z3 為單鍵、－(CH2 )2 －或－CH＝CH－時，可降低化合物的黏度，故較好。
若考慮到化合物的穩定性，則較好的是單鍵、－(CH2 )2 －及－CH＝CH－，更好的是單鍵及－(CH2 )2 －。
Z1 、Z2 及Z3 為－CH＝CH－時，其他基團相對於雙鍵的立體構型較好的是反式構型。藉由這樣的立體構型，可擴大上述液晶性化合物的液晶相的溫度範圍，此外，若將上述液晶性化合物添加至液晶組成物中，則可提高向列相的上限溫度(TNI )。
又，Z1 、Z2 、及Z3 中包含－CH＝CH－時，可擴大液晶相的溫度範圍，可擴大彈性常數比K33 /K11 (K33 ：彎曲彈性常數，K11 ：展曲彈性常數)，且可降低化合物的黏度，此外，將此液晶性化合物添加至液晶組成物中時，可提高向列相的上限溫度(TNI )。
再者，化合物的物性並無大差異，故液晶性化合物(a)亦可以多於同位素相對豐度(relative isotopic abundance)的量包含2 H(氘)、13 C等同位素。
這些液晶性化合物(a)中，可藉由適當選擇R1 、R2 、環A1 、環A2 、環A3 、Z1 、Z2 及Z3 ，而將介電常數異向性等物性調整為所需的物性。
化合物(a)所表示的化合物中，較好的化合物之例可列舉化合物(a－1)。
式(a－1)中，R3 是碳數為1~10的烷基、或碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基；R4 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基；環A4 及環A5 獨立為反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、四氫吡喃－2,5－二基、或嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基；L3 及L4 獨立為氫或氟，且L3 及L4 中至少一者為氟；Z4 及Z5 獨立為單鍵、－(CH2 )2 －、－(CH2 )4 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－CH2 O－、－OCH2 －、－COO－或－OCO－；o及p獨立為0或1，o＋p為1或2。
化合物(a－1)所表示的液晶性化合物具有大的負介電常數異向性，具有對熱或光的穩定性，於較廣之溫度範圍內為向列相，且具有適當的光學異向性及適當的彈性常數K33 。其中，就可進一步降低液晶相的下限溫度、進一步提高向列相的上限溫度、進一步降低黏度的觀點而言，更好的是Z4 及Z5 為單鍵、且o＋p為1的化合物。此外，o＋p 為2的化合物於非常廣之溫度範圍內具有向列相，且具有適當的光學異向性及適當的彈性常數K33 。尤其就可進一步提高向列相的上限溫度的觀點而言更好。
化合物(a－1)所表示的化合物中，更好的化合物之例可列舉化合物(a－7)至(a－24)。
式(a－7)至(a－9)中，R11 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R12 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
化合物(a－7)至(a－9)所表示的液晶性化合物由於具有反－1,4－亞環己基，故就具有對熱或光的穩定性，可進一步降低液晶相的下限溫度，可進一步提高向列相的上限溫度，具有適當的光學異向性及適當的彈性常數K33 ，且可降低黏度的觀點而言，更好。
式(a－10)至(a－12)中，R13 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R14 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
化合物(a－10)至(a－12)所表示的液晶性化合物由於具有環己烯－1,4－二基，故就幾乎不會降低向列相的上限溫度，且具有低黏度的觀點而言，更好。
式(a－13)至(a－18)中，R15 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R16 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
化合物(a－13)至(a－18)所表示的液晶性化合物由於具有四氧吡喃－2,5－二基，故就可抑制層列相的表現，幾乎不會降低向列相的上限溫度，可進一步降低液晶相的下限溫度，且可獲得更高之相容性的觀點而言，更好。
式(a－19)至(a－24)中，R17 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R18 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
化合物(a－19)至(a－24)所表示的液晶性化合物由於具有1,3－二噁烷－2,5－二基，故就具有卓越的介電常數異 向性的觀點而言，更好。
液晶性化合物具有這些液晶性化合物(a－7)至(a－24)所表示的結構時，具有適當的負介電常數異向性，且與其他液晶性化合物的相容性極其優異。此外，上述液晶性化合物具有對熱、光等的穩定性，於較廣之溫度範圍內為向列相，黏度小，具有適當的光學異向性及適當的彈性常數K33 。又，含有此液晶性化合物(a)的液晶組成物於通常使用液晶顯示元件的條件下穩定，且即使於低溫度下保管，此化合物亦不會析出為結晶(或層列相)。
因此，液晶性化合物(a)可適宜應用於PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA等顯示模式的液晶顯示元件中所使用的液晶組成物中，尤其可適宜應用於IPS、VA等顯示模式的液晶顯示元件中所使用的液晶組成物中。
[液晶性化合物(a)的合成]
液晶性化合物(a)可藉由將有機合成化學的合成方法加以適當組合來合成。於起始原料中導入目標的末端基、環及配位基的方法，例如記載於Organic Syntheses(John Wiley & Sons,Inc)、Organic Reactions(John Wiley & Sons,Inc)、Comprehensive Organic Synthesis(Pergamon Press)、新實驗化學講座(丸善)等書刊中。
<配位基Z1 、Z2 或Z3 的形成>
列舉形成配位基Z1 、Z2 或Z3 的方法之一例。以下表示形成配位基的流程(scheme)。此流程中，MSG1 或MSG2 為一價的有機基。流程中所使用的多個MSG1 (或MSG2 ) 可相同，或者亦可不同。化合物(1A)至(1H)相當於液晶性化合物(a)。
<雙鍵的生成>
使具有一價有機基MSG2 的有機鹵化物(a1)與鎂(magnesium)反應來製備格任亞試劑(Grignard reagent)。使這些所製備的格任亞試劑或鋰鹽與醛(aldehyde)衍生物(a2)或(a3)反應，藉此合成對應的醇(alcohol)衍生物。接著，使用對甲苯磺酸(p－toluene sulfonic acid)等酸觸媒來進行所獲得的醇衍生物的脫水反應，籍此可合成所對應的化合物(1A)或(a4)。
使利用丁基鋰、或鎂對有機鹵化物(a1)實施處理而獲得的化合物，與N,N－二甲基甲醯胺(N,N－dimethyl formamide，DMF)等甲醯胺反應，獲得醛衍生物(a5)。接著，使所獲得的醛(a6)，與利用第三丁氧化鉀等鹼對鏻鹽(phosphonium salt)(a7)實施處理而獲得的磷葉立德(phosphorus ylide)反應，由此可合成所對應的具有雙鍵的化合物(1A)。再者，此反應中，亦有根據反應條件而生成順式體的情況，故當必須獲得反式體時，可視需要而利用公知方法將順式體異構化為反式體。
<－(CH2 )2 －的生成>
於存在如承載碳之鈀(Pd/C)般之觸媒的條件下將化合物(1A)氫化，籍此可合成化合物(1B)。
<－(CH2 )4 －的生成>
使醛衍生物(a5)、鏻鹽(a7)及利用第三丁氧化鉀等鹼實施處理而獲得的磷葉立德反應，合成所對應的具有雙鍵的化合物(a4)。接著，於存在如Pd/C般之觸媒的條件下將化合物(a4)氫化，藉此可合成化合物(1C)。
<單鍵的生成>
使有機鹵化物(a1)與鎂、或丁基鋰反應而製備格任亞試劑或鋰鹽。然後使上述所製備的格任亞試劑或鋰鹽與硼酸三甲酯(trimethyl borate)等硼酸酯反應，再利用鹽酸等酸進行水解，藉此來合成二羥基硼烷(dihydroxy borane)衍生物(a8)。例如，於存在包含碳酸鹽水溶液與四(三苯膦)鈀(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(Pd(PPh3 )4 )之觸媒的條件下使此二羥基硼烷衍生物(a8)與有機鹵化物(a9)反應，藉此可合成化合物(1D)。
又，使丁基鋰與具有一價有機基MSG1 的有機鹵化物(a9)反應，進而與氯化鋅反應後，使所獲得的化合物例如於存在雙三苯膦二氯鈀(Pd(PPh3 )2 Cl2 )觸媒的條件下與化合物(a1)反應，藉此可合成化合物(1D)。
<－CH2 O－、－OCH2 －的生成>
利用過氧化氫等氧化劑將二羥基硼烷衍生物(a8)氧化，而獲得醇衍生物(a10)。另外，亦可利用硼氫化鈉(sodium borohydride)等還原劑將醛衍生物(a5)還原而獲得醇衍生物(a10)。再利用氫溴酸等將所獲得的醇衍生物(a10)鹵化，而獲得有機鹵化物(a12)。然後於存在碳酸鉀等的條件下，使由上述所獲得的醇衍生物(a10)與有機鹵化物(a12)反應，藉此可合成化合物(1E)。
<－COO－或－OCO－的生成>
使正丁基鋰與化合物(a9)反應，繼而與二氧化碳反應，由此獲得羧酸(carboxylic acid)衍生物(a13)。於存在1,3－二環己基碳二亞胺(1,3－dicyclohexylcarbodiimide，DDC)與4－二甲胺吡啶(4－dimethylamino pyridine，DMAP)的條件下，使羧酸衍生物(a13)與苯酚(phenol)衍生物(a14)脫水，由此可合成具有－COO－的化合物(1F)。利用此方法亦可合成具有－OCO－的化合物。
<－CF2 O－與－OCF2 －的生成>
利用如勞森試劑(Lawesson's Reagent)般之硫化劑對化合物(1F)實施處理而獲得化合物(a15)。然後利用氟化氫吡啶錯合物與N－溴代丁二醯亞胺 (N－bromosuccinimide，NBS)將化合物(a15)氟化，合成具有－CF2 O－的化合物(1G)。參照M.Kuroboshi et al.,Chem.Lett.,1992,827.。化合物(1G)亦可利用(二乙胺基)三氟化硫((diethylamino)sulfur trifluoride，DAST)將化合物(a15)氟化來合成。參照W.H.Bunnelle et al.,J.Org.Chem.1990,55,768.。利用此方法亦可合成具有－OCF2 －的化合物。利用Peer.Kirsch et al.,Anbew.Chem.Int.Ed.2001,40,1480.中所記載的方法亦可生成上述這些配位基。
<－C≡C－的生成>
於存在二氯鈀與鹵化銅的觸媒的條件下，使2－甲基－3－丁炔－2－醇與化合物(a9)反應，然後於鹼性條件下實施脫保護，從而獲得化合物(a16)。於存在二氯鈀與鹵化銅的觸媒的條件下，使化合物(a16)與化合物(a1)反應，從而合成化合物(1H)。
<環A1 、A2 或A3 的形成>
關於反－1,4－亞環己基、環己烯－1,4－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、四氫吡喃－2,5－二基、1,4－亞苯基、嘧啶－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、萘－2,6－二基等環，可利用市售的起始原料，或者已熟知合成法。
[液晶性化合物(a)的製造方法]
以下列舉液晶性化合物(a)即以通式(a)所表示的液晶性化合物的製造例。
(這些式中，R1 、R2 及1是與上述相同的含義。)
於存在碳酸鉀、Pd(PPh3 )2 Cl2 等觸媒的條件下使化合物(b1)與二羥基硼烷衍生物(b2)反應，藉此獲得化合物(b3)。進而，使化合物(b3)與正丁基鋰反應而製備鋰鹽。然後使此鋰鹽與三甲氧基硼烷反應而獲得二羥基硼烷衍生物(b4)。另外，亦可使化合物(b5)與正丁基鋰反應而製備鋰鹽。然後使此鋰鹽與羧基衍生物(b6)反應而獲得醇衍生物(b7)。接著於存在對甲苯磺酸等酸觸媒的條件下，進行所得醇衍生物(b7)的脫水反應，獲得環己烯衍生物(b8)。再於存在Pd/C等觸媒的條件下，對此化合物(b8)進行氫化反應，而獲得化合物(b9)。然後使所獲得的化合物(b9)與第二丁基鋰反應來製備鋰鹽。再使此鋰鹽與碘反應而獲得碘衍生物(b10)。接著於存在碳酸鉀等鹼、 Pd(PPh3 )2 Cl2 等觸媒的條件下使所獲得的碘衍生物(b10)與二羥基硼烷衍生物(b4)反應，藉此可製造本發明的液晶性化合物(a)的一例即(b11)。
利用氫化鋁鋰(lithium aluminum hydride)等將化合物(b12)還原而獲得化合物(b13)。接著，藉由利用氫溴酸等實施溴化而獲得(b14)。另外，於存在碳酸鉀等鹼、Pd(PPh3 )2 Cl2 等觸媒的條件下使二羥基硼烷衍生物(b4)與化合物(b15)反應，藉此獲得化合物(b16)。進而，使此化合物(b16)與正丁基鋰反應而製備鋰鹽。再使此鋰鹽與硼酸酯反應，於酸性氣體環境進行水解，藉此獲得二羥基硼烷衍生物(b17)。然後藉由利用過氧化氫等氧化劑對此二羥基硼烷衍生物(b17)進行氧化反應，而獲得苯酚衍生物(b18)。於存在碳酸鉀等鹼的條件下使由上述操作所獲得的化合物(b14)與苯酚衍生物(b18)進行醚化反應，藉此可製造本發明的液晶性化合物(a)的一例即(b19)。
[液晶組成物]
以下，就本發明的液晶組成物加以說明。此液晶組成物的成分是以至少包含一種液晶性化合物(a)為特徵，但亦可包含兩種或兩種以上的液晶性化合物(a)，亦可僅由 液晶性化合物(a)構成。又，製備本發明的液晶組成物時，例如亦可考慮到液晶性化合物(a)的介電常數異向性來選擇成分。經選擇成分的液晶組成物的黏度低，具有適當的負介電常數異向性，具有適當的彈性常數K33 ，臨界電壓低，此外，向列相的上限溫度(向列相－等向性相的相轉變溫度)高，向列相的下限溫度低。
[液晶組成物(1)]
本發明的液晶組成物較好的是下述組成物(以下亦稱作液晶組成物(1))：其除了包含液晶性化合物(a)以外，更含有選自由式(e－1)至(e－3)所表示的液晶性化合物(以下亦分別稱作化合物(e－1)至(e－3))的族群中的至少一種化合物作為第二成分。
式(e－1)至(e－3)中，Ra11 及Rb11 獨立為碳數為1~10的烷基，此烷基中，不相鄰的－CH2 －可經－O－取代，不相鄰的－(CH2 )2 －可經－CH＝CH－取代，氫可經氟取代。
式(e－1)至(e－3)中，環A11 、環A12 、環A13 及環A14 獨立為反－1,4－亞環己基、1,4－亞苯基、2－氟－1,4－亞苯基、3－氟－1,4－亞苯基、嘧啶－2,5－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基或四氫吡喃－2,5－二基。
式(e－1)至(e－3)中，Z11 、Z12 及Z13 獨立為單鍵、－CH2 －CH2 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－COO－或－CH2 O－。
籍由使液晶性化合物(a)中含有第二成分，可降低此液晶組成物的黏度，且可降低向列相的下限溫度。又，化合物(e－1)至(e－3)的介電常數異向性幾乎為0，故可將包含上述化合物的液晶組成物的介電常數異向性調整為接近0。
化合物(e－1)或(e－2)是對降低含有這些化合物的液晶組成物的黏度，提高電壓保持率而言有效的化合物。此外，化合物(e－3)是對提高含有此化合物(e－3)的液晶組成物的向列相之上限溫度，提高電壓保持率而言有效的化合物。
環A11 、環A12 、環A13 及環A14 中，兩個或兩個以上的環為反－1,4－亞環己基時，可提高含有這些化合物的液晶組成物的向列相之上限溫度，兩個或兩個以上的環為1,4－亞苯基時，可提高含有這些化合物的組成物的光學異向性。
第二成分中，更好的化合物是由式(2－1)~(2－74)所表示的化合物(以下亦分別稱作化合物(2－1)~(2－74))。這些化合物中，Ra11 及Rb11 是與化合物(e－1)至(e－3)時相同的含義。
第二成分為化合物(2－1)~(2－74)時，可製備耐熱性及耐光性優異，具有更高的電阻率值，且向列相廣的液晶組成物。
尤其是含有第一成分與第二成分的液晶組成物(1)， 其耐熱性及耐光性更優異，具有更廣之的向列相，電壓保持率更大，黏度更小，並且顯示出適當的彈性常數K33 ，其中上述第一成分是選自由式(a－1－1)至(a－1－6)及式(a－2－1)至式(a－2－6)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，上述第二成分是選自由化合物(e－1)至(e－3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。
本發明的液晶組成物(1)中的第二成分的含量並無特別限制，就可降低黏度的觀點而言，較好的是含量多。其中，若第二成分的含量多，則有液晶組成物的臨界電壓提高的傾向，故例如將本發明的液晶組成物用於VA模式的液晶元件中時，第二成分的含量相對於液晶組成物(1)中所包含的液晶性化合物的總重量而言為45 wt%~95 wt%的範圍，第一成分的含量相對於液晶組成物(1)中所包含的液晶性化合物的總重量而言，更好的是5 wt%~60 wt%的範圍。
[液晶組成物(2)]
本發明的液晶組成物亦較好的是下述液晶組成物(以下亦稱作液晶組成物(2))：其除了包含第一成分及第二成分以外，更含有選自由式(g－1)至(g－4)所表示的液晶性化合物(以下亦分別稱作化合物(g－1)至(g－4))的族群中的至少一種化合物作為第三成分。
式(g－1)至(g－6)中，Ra21 及Rb21 獨立為氫或碳數為1~10的烷基，此烷基中，不相鄰的－CH2 －可經－O－取代，不相鄰的－(CH2 )2 －可經－CH＝CH－取代，氫可經氟取代。
式(g－1)至(g－6)中，環A21 、A22 及A23 獨立為反－1,4－亞環己基、1,4－亞苯基、2－氟－1,4－亞苯基、3－氟－1,4－亞苯基、2,3－二氟－1,4－亞苯基、嘧啶－2,5－二基、1,3－二噁烷－2,5－二基、或四氫吡喃－2,5－二基。
式(g－1)至(g－6)中，Z21 、Z22 及Z23 獨立為單鍵、－CH2 －CH2 －、－CH＝CH－、－C≡C－、－OCF2 －、－CF2 O－、 －OCF2 CH2 CH2 －、－CH2 CH2 CF2 O－、－COO－、－OCO－、－OCH2 －或－CH2 O－，Y1 、Y2 、Y3 及Y4 獨立為氟或氯。
式(g－1)至(g－6)中，q、r及s獨立為0、1或2，q＋r為1或2，q＋r＋s為1、2或3；t為0、1或2。
更含有第三成分的液晶組成物(2)的負介電常數異向性大。
又，可獲得液晶組成物的向列相的溫度範圍廣，黏度小，負介電常數異向性大，且電阻率值大的液晶組成物，進而可獲得這些物性適當平衡的液晶組成物。
又，第三成分中，就低黏性、耐熱性及耐光性的觀點而言，較好的是選自由式(h－1)至(h－7)所表示的化合物(以下亦分別稱作化合物(h－1)至(h－7))的族群中的至少一種化合物。
式(h－1)至(h－7)中，Ra22 及Rb22 獨立為碳數為1~8的直鏈烷基、或碳數為2~8的直鏈烯基或碳數為1~7的烷氧基，Z24 、Z25 及Z26 獨立為單鍵、－CH2 CH2 －、－CH2 O－、－OCH2 －、－COO－或－OCO－，Y1 及Y2 均為氟，或其中一者為氟且另一者為氯。
例如，化合物(h－1)及(h－2)可降低含有這些化合物的液晶組成物的黏度，可進一步降低臨界電壓值，且可降低向列相的下限溫度。化合物(h－2)、(h－3)及(h－4)可在不降低含有這些化合物的液晶組成物的向列相之上限溫度的情況下降低臨界電壓值。
化合物(h－3)及(h－6)可增大光學異向性，化合物(h－4)及(h－7)可進一步增大光學異向性。
化合物(h－5)、(h－6)及(h－7)可降低含有這些化合物的液晶組成物的向列相之下限溫度。
尤其液晶組成物(2)中，含有第一成分、第二成分、及第三成分的液晶組成物，其耐熱性及耐光性優異，向列相的溫度範圍廣，黏度小，電壓保持率高，顯示出適當的光學異向性、適當的介電常數異向性、適當的彈性常數K33 ，其中上述第一成分是選自由式(a－1－1)至(a－1－6)及式(a－2－1)至式(a－2－6)的化合物族群中的至少一種化合物，第二成分是選自由式(e－1)至(e－3)所構成的化合物族群中的至少一種化合物，上述第三成分是選自由式(h－1)至(h－7)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。進而就獲得這些物性適當平衡的液晶組成物方面而言較好。
第三成分中，更好的化合物是化合物(3－1)至(3－118)。這些化合物中，Ra22 及Rb22 是與化合物(h－1)至(h－7)的情況相同的含義。
例如，如化合物(g－3)至(g－6)般具有縮合環的化合物可降低臨界電壓值，就耐熱性或耐光性的觀點而言， 較好的是化合物(3－119)至(3－143)。這些化合物中，Ra22 及Rb22 是與化合物(g－3)至(g－6)的情況相同的含義。
本發明的液晶組成物中的第三成分的含量並無特別限制，就不會降低負介電常數異向性的絕對值的觀點而言， 較好的是含量多。
本發明的液晶組成物(2)的第一成分、第二成分及第三成分的含有比例並無特別限制，較好的是相對於液晶組成物(2)的總重量，液晶性化合物(a)的含有比例是5 wt%~60 wt%的範圍，第二成分的含有比例是20 wt%~75 wt%的範圍，第三成分的含有比例是20 wt%~75 wt%的範圍。
液晶組成物(2)的第一成分、第二成分及第三成分的含有比例在上述範圍內時，耐熱性、耐光性優異，向列相的溫度範圍廣，黏度小，電壓保持率高，顯示出適當的光學異向性、適當的介電常數異向性、適當的彈性常數K33 。進而，可獲得這些物性更加適當平衡的液晶組成物。
[液晶組成物的態樣等]
本發明的液晶組成物中，有除了構成第一成分、第二成分及視需要添加的第三成分的液晶性化合物以外，例如以進一步調整液晶組成物的特性為目的，而進一步添加其他液晶性化合物來使用的情況。又，例如，就成本觀點而言，本發明的液晶組成物亦有並不添加除構成第一成分、第二成分及視需要添加的第三成分的液晶性化合物以外的液晶性化合物而使用的情況。
又，本發明的液晶組成物中亦可進一步添加光學活性化合物、色素、消泡劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等添加物。
將光學活性化合物添加至本發明的液晶組成物中時，可於液晶中引起螺旋結構，賦予扭轉角等。
可添加公知的手性摻雜劑來作為光學活性化合物。此手性摻雜劑具有引起液晶的螺旋結構而調整必需的扭轉角，從而防止逆扭轉的效果。手性摻雜劑的例子可列舉：光學活性化合物(Op－1)至(Op－13)。
將色素添加至本發明的液晶組成物中時，可將液晶組成物應用於具有賓主(Guest Host，GH)模式的液晶顯示元件中等。
將消泡劑添加至本發明的液晶組成物中時，於搬運液晶組成物的過程中、或利用此液晶組成物來製造液晶顯示元件的製造步驟中可抑制發泡等。
將紫外線吸收劑或抗氧化劑添加至本發明的液晶組成物中時，可防止液晶組成物或包含此液晶組成物的液晶顯示元件的劣化等。例如抗氧化劑可於將液晶組成物加熱時防止電阻率值的降低。
紫外線吸收劑可列舉：二苯甲酮(benzophenone)系紫外線吸收劑、苯甲酸酯(benzoate)系紫外線吸收劑、三唑(triazole)系紫外線吸收劑等。
二苯甲酮系紫外線吸收劑的具體例為2－羥基－4－正辛氧基二苯甲酮(2－hydroxy－4－n－octoxybenzophenone)。
苯甲酸酯系紫外線吸收劑的具體例為2,4－二第三丁基苯基－3,5－二第三丁基－4－羥基苯甲酸酯。
三唑系紫外線吸收劑的具體例為2－(2－羥基－5－甲基苯基)苯并三唑(2－(2－hydroxy－5－methylphenyl)benzotriazole)、2－[2－羥基－3－(3,4,5,6－四羥基鄰苯二甲醯亞胺－甲基)－5－甲基苯基]苯并三唑、及2－(3－第三丁基－2－羥基－5－甲基苯基)－5－氯苯并三唑。
抗氧化劑可列舉：酚系抗氧化劑、有機硫系抗氧化劑 等。
尤其就不會使液晶組成物的物性值變化，抗氧化效果高的觀點而言，較好的是由式(I)所表示的抗氧化劑。
式(I)中，w表示1至15的整數。
酚系抗氧化劑的具體例為：2,6－二第三丁基－4－甲基苯酚、2,6－二第三丁基－4－乙基苯酚、2,6－二第三丁基－4－丙基苯酚、2,6－二第三丁基－4－丁基苯酚、2,6－二第三丁基－4－戊基苯酚、2,6－二第三丁基－4－己基苯酚、2,6－二第三丁基－4－庚基苯酚、2,6－二第三丁基－4－辛基苯酚、2,6－二第三丁基－4－壬基苯酚、2,6－二第三丁基－4－癸基苯酚、2,6－二第三丁基－4－十一烷基苯酚、2,6－二第三丁基－4－十二烷基苯酚、2,6－二第三丁基－4－十三烷基苯酚、2,6－二第三丁基－4－十四烷基苯酚、2,6－二第三丁基－4－十五烷基苯酚、2,2'－亞甲基雙(6－第三丁基－4－甲基苯酚)、4,4'－次丁基雙(6－第三丁基－3－甲基苯酚)、2,6－二第三丁基－4－(2－十八烷氧基羧基)乙基苯酚及季戊四醇四[3－(3,5－二第三丁基－4－羥基苯基)丙酸酯]。
有機硫系抗氧化劑的具體例為：3,3'－硫代丙酸雙十二酯(dilauryl－3,3'－thiopropionate)、3,3'－硫代丙酸雙十四酯、3,3'－硫代丙酸雙十八酯、季戊四醇四(3－十二烷基硫代丙酸酯)及2－巰基苯并咪唑(2－mercapto benzimidazole)。
以紫外線吸收劑、抗氧化劑等為代表的添加物的添加 量，可於不損及本發明的目的、且可達成添加添加物的目的之量的範圍內添加使用。
例如，添加紫外線吸收劑或抗氧化劑時，其添加比例相對於本發明的液晶組成物的總重量，通常為10 ppm~500 ppm的範圍，較好的是30 ppm~300 ppm的範圍，更好的是40 ppm~200 ppm的範圍。
再者，本發明的液晶組成物亦有包含於構成液晶組成物的各化合物的合成步驟、液晶組成物的製備步驟等中所混入的合成原料、副產物、反應溶劑、合成觸媒等雜質之情況。
[液晶組成物的製造方法]
本發明的液晶組成物，例如當構成各成分的化合物為液體時，可籍由將各個化合物混合後進行振盪來製備，又，當構成各成分的化合物包含固體時，可藉由將各個化合物混合，然後實施加熱溶解而使彼此成為液體後，再使其振盪來製備。又，本發明的液晶組成物亦可利用其他公知方法來製備。
[液晶組成物的特性]
本發明的液晶組成物可將向列相的上限溫度調整為大於等於70℃，且可將向列相的下限溫度調整為小於等於－20℃，向列相的溫度範圍廣。因此，包含此液晶組成物的液晶顯示元件可於較廣之溫度區域內使用。
本發明的液晶組成物中，亦可藉由適當調整組成等，而將光學異向性通常調整為0.05~0.18的範圍，較好的是 調整為0.10~0.13的範圍。
又，本發明的液晶組成物中，可獲得通常具有－5.0~－2.0範圍的介電常數異向性、較好的是具有－4.5~－2.5範圍的介電常數異向性的液晶組成物。具有－4.5~－2.5範圍的介電常數異向性的液晶組成物可適宜用作利用IPS模式及VA模式來運作的液晶顯示元件。
[液晶顯示元件]
本發明的液晶性組成物不僅可用於具有PC模式、TN模式、STN模式、OCB模式等運作模式且利用主動矩陣(active matrix，AM)方式來驅動的液晶顯示元件中，亦可用於具有PC模式、TN模式、STN模式、OCB模式、VA模式、IPS模式等運作模式且利用被動矩陣(passive matrix，PM)方式來驅動的液晶顯示元件中。
這些AM方式及PM方式的液晶顯示元件亦可應用於反射型、穿透型、半穿透型中的任一種液晶顯示器等中。
又，本發明的液晶組成物亦可用於下述元件中：使用添加有導電劑之液晶組成物的動態散射(dynamic scattering，DS)模式元件；將液晶組成物加以微膠囊(microcapsule)化而製成的向列曲線狀整列相位(nematic curvilinear aligned phase，NCAP)元件；於液晶組成物中形成立體網狀高分子的高分子分散(polymer dispersed PD)元件，例如聚合物網絡(polymer network，PN)元件。
其中，本發明的液晶組成物由於具有上述特性，故可適宜用於以VA模式、IPS模式等利用具有負介電常數異向 性之液晶組成物的運作模式來驅動的AM方式液晶顯示元件中，尤其可適宜用於利用VA模式來驅動的AM方式液晶顯示元件中。
再者，利用TN模式、VA模式等來驅動的液晶顯示元件中，電場方向是垂直於液晶層。另一方面，利用IPS模式等來驅動的液晶顯示元件中，電場方向是平行於液晶層。再者，利用VA模式來驅動的液晶顯示元件的結構報告於K.Ohmuro,S.Kataoka,T.Sasaki and Y.Koike,SID'97 Digest of Technical Papers,28,845(1997)中，利用IPS模式來驅動的液晶顯示元件的結構報告於國際公開第91/10936號小冊子(FAMILY：US5576867)中。
[實施例] [液晶性化合物(a)的實施例]
以下，利用實施例來進一步詳細說明本發明，但本發明並不限於這些實施例。再者，若無特別說明，則「%」表示「wt%」。
所獲得的化合物是利用由1 H－NMR分析所獲得的核磁共振光譜(nuclear magnetic resonance spectrometry)、由氣相層析法(Gas Chromatography，GC)分析所獲得的氣相層析圖(gas chromatogram)等來鑑定，故首先就分析方法進行說明。
1 H－NMR分析
測定裝置是使用DRX－500(BRUKER BIOSPIN(股)公司製造)。測定是將實施例等中所製造的樣品(sample) 溶解於CDCl3 等可溶解樣品的氘溶劑中，於室溫、500 MHz、累計次數為32次的條件下進行。再者，所獲得的核磁共振光譜的說明中，s表示單峰(singlet)，d表示雙峰(doublet)，t表示三重峰(triplet)，q表示四重峰(quartet)，m表示多重峰(multiplet)、br表示寬度(broad)。又，使用四甲基矽烷(tetramethylsilane，TMS)作為化學位移(shift)δ值的零點基準物質。
GC分析
測定裝置是使用島津製作所製造的GC－14B型氣相層析儀。管柱是使用島津製作所製造的毛細管柱(capillary column)CBP1－M25－025(長度為25 m，內徑為0.22 mm，膜厚為0.25 μm)；固定液相為二甲基聚矽氧烷(非極性)。載體氣體(carrier gas)是使用氦氣(helium)，流量調整為1 ml/min。將試樣氣化室的溫度設定為280℃，且將檢測器(火焰游離檢測器，flame ionization detector，FID)部分的溫度設定為300℃。
將試樣溶解於甲苯中以製備為1 wt%的溶液，將1 μl的所得溶液注入試樣氣化室中。
記錄器是使用島津製作所製造的C－R6A型層析資料處理機(Chromatopac)或其同等品。於所獲得的氣相層析圖中顯示出與成分化合物相對應之波峰的保持時間及波峰面積值。
再者，試樣的稀釋溶劑例如亦可使用氯仿(chloroform)、己烷(hexane)。又，管柱亦可使用Agilent Technologies Inc.製造的毛細管柱DB－1(長度為30 m，內徑為0.32 mm，膜厚為0.25 μm)、Agilent Technologies Inc.製造的HP－1(長度為30 m，內徑為0.32 mm，膜厚為0.25 μm)、Restek Corporation製造的Rtx－1(長度為30 m，內徑為0.32 mm，膜厚為0.25 μm)、SGE International Pty.Ltd製造的BP－1(長度為30 m，內徑為0.32 mm，膜厚為0.25 μm)等。
氣相層析圖中的波峰面積比相當於成分化合物的比例。一般而言，分析樣品的成分化合物的重量百分率並非與分析樣品的各波峰的面積百分率完全相同，但本發明中使用上述管柱時，實質上校正係數(correction coefficient)為1，故分析樣品中的成分化合物的重量百分率與分析樣品中的各波峰面積百分率大致相對應。其原因在於成分的液晶性化合物的校正係數並無大的差異。為了更加準確地利用氣相層析圖來求得液晶組成物中的液晶性化合物的組成比，而利用氣相層析圖的內標準法(internal standard method)。對準確地秤量固定量的各液晶性化合物成分(被檢測成分)與成為基準之液晶性化合物(基準物質)同時進行氣相層析測定，事先算出所得被檢測成分的波峰與基準物質的波峰之面積比的相對強度。若使用各成分相對於基準物質的波峰面積的相對強度來進行校正，則可根據氣相層析分析來更加準確地求得液晶組成物中的液晶性化合物的組成比。
[液晶性化合物等的物性值的測定試樣]
測定液晶性化合物的物性值的試樣有：將化合物其本身作為試樣的情況，及將化合物與母液晶混合來作為試樣的情況這兩種。
使用將化合物與母液晶混合而成的試樣的後者情況時，利用以下方法進行測定。首先，將15 wt%的所得液晶性化合物與85 wt%的母液晶混合來製作試樣。然後，根據所得試樣的測定值，按照下述式中所表示的外推法來計算外推值。將此外推值作為此化合物的物性值。
<外推值>＝(100×<試樣的測定值>一<母液晶的重量百分率>×<母液晶的測定值>)/<液晶性化合物的重量百分率>
即使液晶性化合物與母液晶的比例為上述比例，亦於25℃下析出層列相或結晶時，以10 wt%：90 wt%、5 wt%：95 wt%、1 wt%：99 wt%的順序變更液晶性化合物與母液晶的比例，以於25℃下不會析出層列相或結晶的組成來測定試樣的物性值，再按照上述式而求得外推值，將此外推值作為液晶性化合物的物性值。
用於本測定中的母液晶有各種種類，例如母液晶i的組成(wt%)如下所示。
母液晶i：
再者，測定液晶組成物的物性值的試樣可使用液晶組成物其本身。
[液晶性化合物等的物性值的測定方法]
物性值的測定是利用後述方法來進行。這些測定方法大多為日本電子機械工業會規格(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ．ED－2521A中所記載的方法、或對上述方法加以修飾而成的方法。又，測定中所使用的TN元件或VA元件中並未安裝薄膜電晶體(thin－film transistor，TFT)。
測定值中，將液晶性化合物單體其本身作為試樣而獲得的值與將液晶組成物其本身作為試樣而獲得的值直接記載為實驗資料(data)。將化合物混合於母液晶中而獲得為試樣時，將利用外推法所獲得的值作為外推值。
相結構及轉變溫度(℃)
利用以下(1)及(2)的方法進行測定。
(1)於具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板(hot plate)(METTLER公司FP－52型熱台(hot stage))上放置化合物，一邊以3℃/min的速度進行加熱，一邊利用偏光顯微鏡來觀察相狀態及其變化，從而確定液晶相的種類。
(2)使用Perkin Elmer公司製造的掃描熱析儀DSC－7系統、或Diamond DSC系統，以3℃/min的速度進行升溫降溫，利用外推來求得伴隨試樣相變化的吸熱波峰、或發熱波峰的起始點(on set)，從而確定轉變溫度。
以下，將結晶表示為C。區分結晶時，分別表示為C1 或C2 。又，層列相表示為S，向列相表示為N。液體(等向性(isotropic))表示為I。層列相中區分層列B相、或層列A相時，分別表示為SB 或SA 。轉變溫度的表示方法，例如「C 50.0 N 100.0 I」是表示自結晶轉變為向列相的轉變溫度(CN)為50.0℃，且自向列相轉變為液體的轉變溫度(NI)為100.0℃。其他表示方法亦相同。
向列相的上限溫度(TNI ，℃)
於具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板(METTLER公司FP－52型熱台)上放置試樣(液晶性組成物、或液晶性化合物與母液晶的混合物)，一邊以1℃/min的速度進行加熱，一邊利用偏光顯微鏡進行觀察。將試樣的一部分自向列相變化為等向性液體時的溫度作為向列相的上限溫度。以下，有時將向列相的上限溫度僅簡稱為「上限溫度」。
低溫相容性
以液晶性化合物成為20 wt%、15 wt%、10 wt%、5 wt%、3 wt%及1 wt%的量之方式將母液晶與液晶性化合物混合來製成試樣，將試樣放入玻璃瓶中。然後將此玻璃瓶於－10℃或－20℃的冷凍器(freezer)中保管一定時期後，觀察是否析出結晶或層列相。
黏度(η，於20℃下測定，mPa．s)
使用E型旋轉黏度計進行測定。
旋轉黏度(γ 1，於25℃下測定，mPa．s)
測定是按照M.Imai et al.,Molecular Crystals and Liquid Crystals,Vol.259,37(1995)中所記載的方法進行。於兩張玻璃基板的間隔(單元間隙(cell gap))為20 μm的VA元件中投入試樣(液晶性組成物、或液晶性化合物與母液晶的混合物)。在30伏特(volt)至50伏特範圍內，每隔1伏特對此元件階段性地施加電壓。在不施加電壓0.2秒後，於僅為一個矩形波(矩形脈波(pulse)，0.2秒)與不施加電壓(2秒)的條件下反覆施加電壓。對由於此施加電壓而產生的暫態電流(transient current)的峰值電流(peakcurrent)與峰值時間(peak time)進行測定。根據這些測定值與M.Imai等人的論文、第40頁的計算式(8)來求得旋轉黏度的值。再者，此計算所必需的介電常數異向性是使用下述介電常數異向性中所測定的值。
光學異向性(折射率異向性，於25℃下測定，△n)
測定是於25℃的溫度下，使用波長589 nm的光，利用於接目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計(abbe refractometer)來進行。於一個方向對主稜鏡(prism)的 表面進行摩擦(rubbing)後，將試樣(液晶性組成物、或液晶性化合物與母液晶的混合物)滴加至主稜鏡上。折射率(n∥)是在偏光方向與摩擦方向平行時進行測定。折射率(n⊥)是在偏光方向與摩擦方向垂直時進行測定。光學異向性(△n)的值可利用△n＝n∥－n⊥的式子來計算。
介電常數異向性(△ε，於25℃下測定)
介電常數異向性是利用以下方法來測定。
於經充分清洗的玻璃基板上塗佈十八烷基三乙氧基矽烷(0.16 mL)的乙醇(20 mL)溶液。利用旋轉器(spinner)使玻璃基板旋轉後，於150℃下加熱1小時。由兩張玻璃基板來組裝間隔(單元間隙)為20 μm的VA元件。
利用同樣的方法，於玻璃基板上製備聚醯亞胺(polyimide)的配向膜。對所獲得的玻璃基板的配向膜進行摩擦處理後，組裝成兩張玻璃基板的間隔為9 μm，且扭轉角(angle of twist)為80度的TN元件。
然後於所獲得的VA元件中投入試樣(液晶性組成物、或液晶性化合物與母液晶的混合物)，再施加0.5 V(1 kHz，正弦波(sine wave))的電壓，測定液晶分子的長軸方向的介電常數(ε ∥)。
又，於所獲得的TN元件中投入試樣(液晶性組成物、或液晶性化合物與母液晶的混合物)，再施加0.5 V(1 kHz，正弦波)的電壓，測定液晶分子的短軸方向的介電常數(ε ⊥)。
介電常數異向性的值可利用△ε＝ε ∥－ε ⊥的式子 來計算。
電壓保持率(VHR，於25℃下測定，%)
測定中所使用的TN元件具有聚醯亞胺配向膜，並且兩張玻璃基板的間隔(單元間隙)為6 μm。此元件是在投入試樣(液晶性組成物、或液晶性化合物與母液晶的混合物)後，利用藉由紫外線而聚合的黏著劑進行密封。然後對此TN元件施加脈波電壓(5 V，60微秒)來進行充電。利用高速電壓計，以16.7毫秒的間隔來測定衰減電壓，再求得單位週期內的電壓曲線與橫軸之間的面積A。面積B為並未衰減時的面積。電壓保持率是利用面積A相對於面積B的百分率(%)來表示。
彈性常數(K11 、K33 ，於25℃下測定)
測定時使用東陽技術股份有限公司製造的EC－1型彈性常數測定器。於兩張玻璃基板的間隔(單元間隙)為20 μm的垂直配向單元中投入試樣。然後對此單元施加20伏特至0伏特電荷，測定靜電容量及施加電壓。使用『液晶裝置手冊』(日刊工業新聞社)、第75頁的式(2.98)、式(2.101)來擬合(fitting)所測定的靜電容量(C)與施加電壓(V)的值，且根據式(2.100)來獲得彈性常數的值。
[實施例1]
4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－丙基環己基)－1,1'－聯三苯(No.12)的合成
第1步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加20.0 g的4－溴碘苯(1)、14.4 g的4－乙氧基－2,3－二氟苯基硼酸(2)、29.3 g的碳酸鉀、1.49 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠(silica gel)用作填充劑的管柱層析法(column chromatography)的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自Solmix A－11中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得20.8 g的4－乙氧基－4'－溴－2,3－二氟－1,1'－聯苯(3)。來自化合物(1)的產率為94.0%。
第2步驟
向氮氣環境下的反應器中添加10.0 g的4－丙基－1－(3－氟苯基)－環己烷(4)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加49.9 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－74℃至－65℃的溫度範圍內向5.2 g硼酸三甲酯的50 ml之THF溶液中滴加，一邊恢復至25℃，一邊進一步攪拌8小時。其後，將反應混合物注入至投入有100 ml的1 N鹽酸與500 ml冰水的容器中，並加以混合。然後添加300 ml的乙酸乙酯，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，利用水、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水依序進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得11.9 g的2－氟－4－(4－丙基環己基)－硼酸(5)。來自化合物(4)的產率為99.0%。
第3步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加7.2 g的化合物(3)、6.0 g的硼酸衍生物(5)、7.8 g的碳酸鉀、0.4 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積 比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得5.5 g的4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－丙基環己基)－1,1'－聯三苯(No.12)。來自化合物(3)的產率為53.1%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－丙基環己基)－1,1'－聯三苯。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.58(dd,4H),7.38(t,1H),7.13(td,1H),7.06(dd,1H),7.01(dd,1H),6.80(t,1H),4.17(q,2H),2.51(dd,1H),1.90(dd,4H),1.52－1.42(m,5H),1.41－1.27(m,3H),1.27－1.20(m,2H),1.13－1.02(m,2H),0.91(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.12)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 118.1 N 304.9 I TNI ＝238.6℃，△ε＝－7.22，△n＝0.271。
[實施例2]
4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－戊基環己基)－1,1'－聯三苯(No.32)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加10.0 g的化合物(3)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加22.4 ml的1.57 M正丁基鋰的正己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－74℃至－65℃的溫度範圍內向4.0 g硼酸三甲酯的50 ml之THF溶液中滴加，一邊恢復至25℃，一邊進一步攪拌8小時。其後，將反應混合物注入至投入有100 ml的1 N鹽酸與500 ml冰水的容器中，並加以混合。然後添加300 ml的乙酸乙酯，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，利用水、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水依序進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得11.7 g的4－乙氧基－2,3－二氟－1,1'－聯苯基－4'－硼酸(6)。來自化合物(3)的產率為81.1%。
第2步驟
向氮氣環境下的反應器中添加3.0 g的4－戊基－1－(3－氟－4－碘苯基)－環己烷(7)、2.7 g的二羥基硼烷衍生物(6)、3.3 g的碳酸鉀、0.03 g的鈀碳觸媒(5% Pd/C的NX型(50%濕潤品)，N.E.CHEMCAT製造，以下稱作Pd/C(NX型))、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使 其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至300 ml的水及300 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製；再使其乾燥，從而獲得3.5 g的4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－戊基環己基)－1,1'－聯三苯(No.32)。來自化合物(7)的產率為90.9%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－戊基環己基)－1,1'－聯三苯。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.39(t,1H),7.14(td 1H),7.07(dd,1H),7.02(dd,1H),6.81(t,1H),4.17(q,2H),2.51(dd,1H),1.92(dd,4H),1.53－1.42(m,5H),1.37－1.20(m 9H),1.10－1.01(m,2H),0.90(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.32)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 107.8 N 299.3 I TNI ＝238.6℃，△ε＝－5.54，△n＝0.257。
[實施例3]
4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－庚基環己基)－1,1'－聯三苯(No.52)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加8.3 g的經充分乾燥的鎂與20 ml的THF，加熱至50℃。然後於40℃至60℃的溫度範圍內向其中緩慢滴加溶解於300 ml之THF中的3－氟溴苯(8)60.0 g，進一步攪拌60分鐘。其後，於50℃至60℃的溫度範圍內緩慢滴加溶解於150 ml之THF中的4－庚基環己酮(9)50.0 g，進一步攪拌60分鐘。將所獲得的反應混合物冷卻至30℃後，添加至投入有900 ml的1N之HCl水溶液與500 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，再使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得80.0 g的4－庚基－1－(3－氟苯基)－環 己醇(10)。所獲得的化合物(10)為黃色液狀物。
第2步驟
將80.0 g的化合物(10)、2.4 g的對甲苯磺酸及250 ml的甲苯進行混合，一邊去除所蒸餾出的水，一邊使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，於所獲得的溶液中添加500 ml的水與900 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。然後籍由利用將庚烷用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的溶液進行精製，再使其乾燥，從而獲得70.3 g的4－庚基－1－(3－氟苯基)－3－環己烯(11)。來自化合物(11)的產率為94.0%。
第3步驟
使化合物(11)溶解於150 ml的甲苯、與150 ml的Solmix A－11的混合溶劑中，進一步添加0.86 g的Pd/C(NX型)，於氫氣環境下且於室溫下進行攪拌直至不再吸收氫。反應結束後，將Pd/C去除，進而將溶劑餾去，然後藉由利用將庚烷用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製，進而，藉由自Solmix A－11中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得44.7 g的4－庚基－1－(3－氟苯基)－環己烷(12)。來自化合物(12)的產率為75.8%。
第4步驟
向氮氣環境下的反應器中添加5.0 g的化合物(12)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加20.0 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－75℃至－70℃的溫度範圍內滴加5.1 g碘的20 ml之THF溶液，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物注入至500 ml的硫代硫酸鈉水溶液中，並加以混合。然後添加300 ml的甲苯，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作，分取所獲得的有機層，繼而利用食鹽水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將庚烷用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。接著將溶劑餾去而使其乾燥，從而獲得5.7 g的4－庚基－1－(4－碘－3－氟苯基)－環己烷(13)。來自化合物(12)的產率為78.3%。
第5步驟
向氮氣環境下的反應器中添加5.7 g的化合物(13)、4.7 g的二羥基硼烷衍生物(6)、5.9 g的碳酸鉀、0.05 g的Pd/C(NX型)、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至300 ml的水及300 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減 壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得4.6 g的4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－庚基環己基)－1,1'－聯三苯(No.52)。來自化合物(13)的產率為63.6%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－庚基環己基)－1,1'－聯三苯。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.39(t,1H),7.15(td,1H),7.07(dd,1H),7.02(dd,1H),6.82(t,1H),4.17(q,2H),2.51(dd,1H),1.91(dd,4H),1.52－1.42(m,5H),1.37－1.20(m,13H),1.10－1.01(m,2H),0.89(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.52)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 116.6 SA 175.0 N 281.2 I TNI ＝236.6℃，△ε＝－4.88，△n＝0.227。
[實施例4]
4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己基 －3－烯(No.652)的合成
第1步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加10.0 g的4－乙氧基－4'－溴－2,3－二氟－1,1'－聯苯(3)、4.5 g的3－氟苯基硼酸(14)、13.2 g的碳酸鉀、0.7 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得9.3 g的4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯(15)。來自化合物(3)的產率為88.7%。
第2步驟
向氮氣環境下的反應器中添加5.0 g的化合物(15)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫 度範圍內向其中滴加16.8 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。繼而於－75℃至－70℃的溫度範圍內滴加包含2.4 g的4－丙基環己酮(16)的20 ml之THF溶液，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物添加至投入有200 ml的1N之HCl水溶液與300 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得7.0 g的4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己醇(17)。所獲得的化合物(17)為白色固形物。
第3步驟
將7.0 g的化合物(17)、0.2 g的對甲苯磺酸及250 ml的甲苯混合，一邊去除所蒸餾出的水，一邊使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，於所獲得的溶液中添加300 ml的水與500 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯 /Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得6.0 g的4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己基－3－烯(No.652)。來自化合物(17)的產率為89.1%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己基－3－烯。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.62(dd,4H),7.38－7.28(m,3H),7.14(td,1H),6.82(t,1H),6.01(m,1H),4.17(q,2H),2.56－2.47(m,1H),2.47－2.38(m,1H),2.34(dt,1H),1.93－1.80(m,2H),1.70－1.61(m,1H),1.50(t,3H),1.45－1.35(m,3H),1.35－1.28(m,2H),0.94(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)、及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.652)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 102.1 SA 136.8 N 299.0 I TNI ＝247.6℃，△ε＝－5.12，△n＝0.298。
[實施例5]
4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己烷(No.172)的合成
第1步驟
使3.3 g的化合物(No.652)溶解於150 ml的甲苯、150 ml的Solmix A－11的混合溶劑中，進一步添加0.02 g的Pd/C(NX型)，於氫氣環境下且於室溫下進行攪拌直至不再吸收氫。反應結束後，將Pd/C去除，進而將溶劑餾去，然後藉由利用將庚烷用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製，進而，藉由自Solmix A－11中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得0.6 g的4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己烷(No.172)。來自化合物(No.652)的產率為19.0%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己烷。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.38－7.27(m,3H),7.13(td,1H),6.81(t,1H),4.17(q,2H),2.85(dd,1H),1.90(dd,4H),1.58－1.45(m,5H),1.42－1.28(m,3H),1.28－1.20(m,2H),1.16－1.05(m,2H),0.91(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.172)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 129.1 N 311.7 I TNI ＝246.6℃，△ε＝－6.62，△n＝0.271。
[實施例6]
4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己基－3－烯(No.492)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加10.0 g的3－氟溴苯(8)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加40.0 ml的1.57 M正丁基鋰的正己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－74℃至－65℃的溫度範圍內向12.0 g之4－丙基環己酮(16)的50 ml之THF溶液中滴加，一邊恢復至25℃，一邊進一步攪拌8小時。將所獲得的反應混合物添加至投入有500 ml的1N之HCl水溶液與300 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得13.5 g的4－丙基－1－(3－氟苯基)－環己醇(18)。所 獲得的化合物(18)為黃色液狀物。
第2步驟
將13.5 g的化合物(18)、0.4 g的對甲苯磺酸及250 ml的甲苯混合，一邊去除所蒸餾出的水，一邊使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，向所獲得的溶液中添加300 ml的水與500 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。然後藉由利用將庚烷用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的溶液進行精製，再使其乾燥，從而獲得7.7 g的4－丙基－1－(3－氟苯基)－3－環己烯(19)。來自化合物(18)的產率為61.7%。
第3步驟
向氮氣環境下的反應器中添加7.7 g的4－丙基－1－(3－氟苯基)－3－環己烯(19)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加42.3 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－74℃至－65℃的溫度範圍內向5.5 g硼酸三甲酯的50 ml之THF溶液中滴加，一邊恢復至25℃，一邊進一步攪拌8小時。其後，將反應混合物注入至投入有100 ml的1 N鹽酸與500 ml冰水的容器中，並加以混合。然後添加300 ml的乙酸乙酯，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，利用水、飽和碳酸氫鈉 水溶液、食鹽水依序進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得6.4 g的2－氟－4－(4－丙基－3－環己烯基)－硼酸(20)。來自化合物(19)的產率為69.2%。
第4步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加2.0 g的4－乙氧基－4'－溴－2,3－二氟－1,1'－聯苯(3)、2.5 g的硼酸衍生物(20)、2.7 g的碳酸鉀、0.1 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得2.5 g的4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己基－3－烯(No.492)。來自化合物(3)的產率為85.1%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－丙基環己基－3－烯。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.60(dd,4H),7.40(t,1H),7.26(dd,1H),7.19(dd,1H),7.14(td,1H),6.81(t,1H),6.22(br,1H),4.16(q,2H),2.46(br,2H),2.35(dt,1H),1.94(m,1H),1.85(m,1H),1.67－1.57(m,1H),1.49(t,3H),1.44－1.25(m,5H),0.93(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.92)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 117.6 N 294.9 I TNI ＝252.6℃，△ε＝－6.29，△n＝0.307。
[實施例7]
4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－戊基環己基－3－烯(No.512)的合成
第1步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加5.0 g的4－溴－2－氟碘苯(21)、4.7 g的4－乙氧基－2,3－二氟－1,1'－聯苯基－4'－硼酸(6)、6.9 g的碳酸鉀、0.4 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及 500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得5.6 g的4'－溴－4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯(22)。來自化合物(21)的產率為82.8%。
第2步驟
向氮氣環境下的反應器中添加10.0 g的化合物(22)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加17.2 ml的1.57 M正丁基鋰的正己烷溶液，進一步攪拌2小時。繼而於－75℃至－70℃的溫度範圍內滴加包含6.2 g的4－戊基環己酮(23)的50 ml之THF溶液，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物注入至投入有200 ml的1N之HCl水溶液與300 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得12.0 g的4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－戊基 環己醇(23)。所獲得的化合物(23)為白色固形物。
第3步驟
將12.0 g的化合物(23)、0.4 g的對甲苯磺酸及250 ml的甲苯混合，一邊去除所蒸餾出的水，一邊使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，向所獲得的溶液中添加300 ml的水與500 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得7.2 g的4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－戊基環己基－3－烯(No.512)。來自化合物(23)的產率為62.2%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－戊基環己基－3－烯。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.60(dd,4H),7.42(t,1H),7.26(dd,1H),7.19(dd,1H),7.14(td,1H),6.81(t,1H),6.22(br,1H),4.16(q,2H),2.46(br,2H),2.35(dt,1H),1.94(m,1H),1.86(m,1H),1.65－1.54(m,1H),1.49(t,3H),1.43－1.24(m, 9H),0.91(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.512)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 94.7 N 289.8 I TNI ＝250.6℃，△ε＝－6.43，△n＝0.287。
[實施例8]
4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－庚基環己基－3－烯(No.532)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加10.0 g的4－庚基－1－(3－氟苯基)－3－環己烯(11)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加40.1 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。繼而於－75℃至－70℃的溫度範圍內滴加9.3 g碘的100 ml之THF溶液，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物注入至500 ml的硫代硫酸鈉水溶液中，並加以混合。然後添加500 ml的甲苯，使其分離為 有機層與水層，以進行萃取操作，分取所獲得的有機層，繼而利用食鹽水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將庚烷用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。接著將溶劑餾去而使其乾燥，從而獲得13.8 g的4－庚基－1－(4－碘－3－氟苯基)－環己基－3－烯(24)。來自化合物(11)的產率為85.9%。
第2步驟
向氮氣環境下的反應器中添加5.0 g的化合物(24)、4.2 g的二羥基硼烷衍生物(6)、5.2 g的碳酸鉀、0.05 g的Pd/C(NX型)、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至300 ml的水及300 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：SolmixA－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得2.8 g的4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－庚基環己基－3－烯(No.532)。來自化合物(11)的產率為43.5%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－庚基環己基－3－烯。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.60(dd,4H),7.42(t,1H),7.26(dd,1H),7.19(dd,1H),7.14(td,1H),6.81(t,1H),6.21(m,1H),4.17(q,2H),2.51－2.42(m,2H),2.35(dt,1H),1.98－1.90(m,1H),1.89－1.80(m,1H),1.64－1.54(m,1H),1.49(t,3H),1.43－1.23(m,13H),0.90(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.532)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 95.0 SA 208.6 N 275.2 I TNI ＝244.6℃，△ε＝－5.81，△n＝0.294。
[實施例9]
4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－戊基環己基－3－烯(No.672)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加10.0 g的化合物(15) 與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加36.6 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。繼而於－75℃至－70℃的溫度範圍內滴加包含5.1 g的4－戊基環己酮(16)的50 ml之THF溶液，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物注入至投入有200 ml的1N之HCl水溶液與300 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得13.4 g的4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－戊基環己醇(25)。所獲得的化合物(25)為白色固形物。
第2步驟
將13.4 g的化合物(17)、0.4 g的對甲苯磺酸及250 ml的甲苯進行混合，一邊去除所蒸餾出的水，一邊使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，於所獲得的溶液中添加300 ml的水與500 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取 操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，籍由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得10.8 g的4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－戊基環己基－3－烯(No.672)。來自化合物(25)的產率為83.6%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－1－戊基環己基－3－烯。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.61(dd,4H),7.38－7.28(m,3H),7.14(td,1H),6.80(td,1H),6.00(m,1H),4.18(q,2H),2.54－2.38(m,2H),2.33(dt,1H),1.94－1.80(m,2H),1.70－1.58(m,1H),1.49(t,3H),1.43－1.25(m,9H),0.91(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.672)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 88.3 SA 196.9 N 287.3 I TNI ＝245.3℃，△ε＝－5.23，△n＝0.294。
[實施例10]
反－2－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－5－戊基四氫吡喃(No.992)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加3.0 g的化合物(22)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加5.2 ml的1.57 M正丁基鋰的正己烷溶液，進一步攪拌2小時。其後，於－74℃至－70℃的溫度範圍內緩慢滴加溶解於20 ml的THF中的4－戊基－四氫－2－吡喃酮(4－pentyl－tetrahydro－2－pyrone)(26)1.4 g，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物注入至投入有200 ml的冰水與100 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得3.6 g的2－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－2－羥基－5－戊基四氫吡喃(27)。所獲得的化合物(27)為白色固形物。
第2步驟
向氮氣環境下的反應器中添加3.6 g的化合物(27)、1.8 ml的三氟化硼二乙醚錯合物與100 ml的二氯甲烷，冷卻至－60℃。然後於－60℃至－58℃的溫度範圍內向其中滴加 2.3 ml的三乙基矽烷，於此溫度下攪拌2小時。進而一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物注入至投入有200 ml的冰水與100 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得0.81 g的反－2－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－5－戊基四氫吡喃(No.992)。來自化合物(27)的產率為23.2%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為反－2－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－5－戊基四氫吡喃。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.60(dd,4H),7.44(t,1H),7.21(m,1H),7.19(dd,1H),7.14(td,1H),6.82(td,1H),4.30(d,1H),4.17(q,2H),4.10(dd,1H),3.23(t,1H),2.01(m,1H),1.92(m,1H),1.72－1.57(m,2H),1.49(t,3H),1.40－1.24(m,7H),1.24－1.09(m,2H),0.90(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測 定值進行換算所得的外推值。化合物(No.992)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 97.3 N 282.0 I TNI ＝232.6℃，△ε＝－4.62，△n＝0.247。
[實施例11]
反－2－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－5－戊基四氫吡喃(No.1152)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加3.0 g的化合物(15)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加11.0 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。其後，於－74℃至－70℃的溫度範圍內緩慢滴加溶解於20 ml的THF中的4－戊基－四氫－2－吡喃酮(14)1.7 g，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物添加至投入有200 ml的冰水與100 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑， 從而獲得4.5 g的2－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－2－羥基－5－戊基四氫吡喃(28)。所獲得的化合物(28)為白色固形物。
第3步驟
向氮氣環境下的反應器中添加4.5 g的化合物(28)、1.7 ml的三氟化硼二乙醚錯合物與100 ml的二氯甲烷，冷卻至－60℃。於－60℃至－58℃的溫度範圍內向其中滴加2.1 ml的三乙基矽烷，於此溫度下攪拌2小時。進而一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物添加至投入有200 ml的冰水與100 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得0.45 g的反－2－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－5－戊基四氫吡喃(No.1152)。來自化合物(28)的產率為10.3%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為反－2－(4－乙氧基－2,3,3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－5－戊基四氫吡喃。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.61(dd,4H),7.56(t,1H),7.42 (dd,1H),7.28(dd,1H),7.14(td,1H),6.82(td,1H),4.63(d,1H),4.17(q,2H),4.11(dd,1H),3.26(t,1H),2.00(td,1H),1.95(td,1H),1.75－1.64(m,1H),1.64－1.58(m,1H),1.49(t,3H),1.40－1.24(m,7H),1.24－1.09(m,2H),0.90(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.1152)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 89.1 N 278.3 I TNI ＝224.6℃，△ε＝－4.28，△n＝0.257。
[實施例12]
4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－乙烯基環己基)－1,1'－聯三苯(No.72)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加9.3 g經充分乾燥的鎂與20 ml的THF，加熱至50℃。然後於40℃至60℃的溫 度範圍內向其中緩慢滴加溶解於300 ml的THF中的3－氟溴苯(8)67.2 g，進一步攪拌60分鐘。其後，於50℃至60℃的溫度範圍內緩慢滴加溶解於150 ml的THF中的1,4－二氧雜螺[4.5]癸烷－8－酮(1,4－dioxaspiro[4.5]decan－8－one)(31)50.0 g，進一步攪拌60分鐘。將所獲得的反應混合物冷卻至30℃後，添加至投入有900 ml的NH4 Cl水溶液與500 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，利用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得73.5 g的8－(3－氟苯基)－1,4－二氧雜螺[4.5]癸烷－8－醇(32)。所獲得的化合物(32)為黃色液狀物。
第2步驟
將73.5 g的化合物(32)、2.2 g的對甲苯磺酸、3.7 g的乙二醇及250 ml的甲苯進行混合，一邊去除所蒸餾出的水，一邊使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，向所獲得的溶液中添加200 ml的水與500 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。然後藉由利用將庚烷用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的溶液進行精製，再使其乾燥，從而獲得60.2 g的8－(3－氟苯基)－1,4－二氧雜螺[4.5]癸烯(33)。來自化合物(8)的 產率為80.0%。
第3步驟
使60.2 g的化合物(33)溶解於150 ml的甲苯、150 ml的Solmix A－11的混合溶劑中，進而添加0.7 g的Pd/C(NX型)，於氫氣環境下且於室溫下進行攪拌直至不再吸收氫。反應結束後，將Pd/C去除，進而將溶劑餾去，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘液進行精製，再使其乾燥，從而獲得52.3 g的8－(3－氟苯基)－1,4－二氧雜螺[4.5]癸烷(34)。來自化合物(33)的產率為86.1%。
第4步驟
將52.3 g的化合物(34)、58.6 ml的87%甲酸及200 ml的甲苯混合，使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，於所獲得的溶液中添加200 ml的水與300 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，藉由自庚烷中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得41.9 g的1－(3－氟苯基)－環己烷－4－酮(35)。來自化合物(34)的產率為98.5%。
第5步驟
於氮氣環境下，將112.1 g的經充分乾燥的甲氧基甲基三苯基氯化鏻與1000 ml的THF混合，冷卻至－30℃。其後，於－30℃至－20℃的溫度範圍內將36.7 g的第三丁氧化 鉀(t－BuOK)分兩次投入。於－20℃下攪拌30分鐘後，於－30℃至－20℃的溫度範圍內滴加溶解於200 ml的THF中的化合物(35)41.9 g。於－10℃下攪拌30分鐘後，將反應液注入至500 ml的水與500 ml的甲苯的混合液中，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。將所獲得的溶離液於減壓條件下進行濃縮，獲得45.0 g的1－(3－氟苯基)－4－甲氧基亞甲基環己烷(36)。來自化合物(35)的產率為93.7%。
第6步驟
將45.0 g的化合物(36)、54.0 g的87%甲酸及250 ml的甲苯混合，使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，於所獲得的溶液中添加200 ml的水與200 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得淡黃色固體。將此殘渣溶解於50 ml的甲苯中，再添加至5.0 g的冷卻至7℃的95%氫氧化鈉與200 ml的Solmix A－11的混合液中，於10℃下攪拌2小時。其後，添加100 ml的2 N氫氧化鈉水溶液，於5℃下攪拌2小時。 將所獲得的反應液注入至200 ml的水與200 ml的甲苯的混合液中，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，再將所獲得的殘渣濃縮，然後籍由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來進行精製，再使其乾燥，從而獲得39.8 g的1－(3－氟苯基)－反－4－環己烷甲醛(37)。來自化合物(36)的產率為94.5%。
第7步驟
於氮氣環境下，將26.0 g的經充分乾燥的甲氧基三苯基溴化鏻與200 ml的THF混合，冷卻至－30℃。其後，於－30℃至－20℃的溫度範圍內將8.2 g的第三丁氧化鉀(t－BuOK)分兩次投入。於－20℃下攪拌30分鐘後，於－30℃至－20℃的溫度範圍內滴加溶解於50 ml的THF中的化合物(37)10.0 g。於－10℃下攪拌30分鐘後，將反應液注入至200 ml的水與200 ml的甲苯的混合液中，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。將所獲得的溶離液於減壓條件下進行濃縮，獲得9.0 g的1－(3－氟苯基)－反－4－乙烯基環己烷(38)。來自 化合物(37)的產率為90.9%。
第8步驟
向氮氣環境下的反應器中添加9.0 g的化合物(38)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加20.0 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－75℃至－70℃的溫度範圍內滴加5.5 g三甲氧基硼烷的20 ml之THF溶液，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物注入至200 ml的1N之HCl水溶液中，並加以混合。然後添加200 ml的甲苯而使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作，分取所獲得的有機層，繼而利用食鹽水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液以庚烷清洗，再使其乾燥，從而獲得4.9 g的反－4－(4－乙烯基環己基)－3－氟苯基硼酸(39)。來自化合物(38)的產率為44.8%。
第9步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加2.8 g的4－乙氧基－4'－溴－2,3－二氟－1,1'－聯苯(3)、2.0 g的硼酸衍生物(39)、3.4 g的碳酸鉀、0.15 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所 獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得1.4 g的4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－乙烯基環己基)－1,1'－聯三苯(No.72)。來自化合物(39)的產率為40.6%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－乙烯基環己基)－1,1'－聯三苯(No.72)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.40(t,1H),7.14(td,1H),7.07(dd,1H),7.02(dd,1H),6.81(td,1H),5.83(ddd,1H),5.02(d,1H),4.94(d,1H),4.17(q,2H),2.53(td,1H),2.10－1.89(m,5H),1.58－1.44(m,6H),1.29(qd,1H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.72)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 127.6 N 302.8 I TNI ＝238.6℃，△ε＝－5.60，△n＝0.227。
[實施例13】
4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－{反－4－(1－戊烯基環己基)}－1,1'－聯三苯(No.112)的合成
第1步驟
於氮氣環境下，將58.1 g的經充分乾燥的丁氧基三苯基溴化鏻與200 ml的THF混合，冷卻至－30℃。其後，於－30℃至－20℃的溫度範圍內將16.3 g的第三丁氧化鉀(t－BuOK)分兩次投入。於－20℃下攪拌30分鐘後，於－30℃至－20℃的溫度範圍內滴加溶解於100 ml的THF中的化合物(37)20.0 g。於－10℃下攪拌30分鐘後，將反應液注入至400 ml的水與400 ml的甲苯的混合液中，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。將所獲得的溶離液於減壓條件下進行濃縮。向其中混合入31.0 g的苯磺酸鈉二水合物、100 ml的Solmix A－11。然後使此混合物加熱回流8小時。將反應混合物冷卻至30℃後，於所獲得的溶液中添加200 ml的水與200 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分 取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後籍由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，籍由自Solmix A－11中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得15.8 g的1－(3－氟苯基)－反－4－(1－戊烯基)環己烷(40)。來自化合物(37)的產率為66.2%。
第2步驟
向氮氣環境下的反應器中添加15.8 g的化合物(40)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加70.5 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。繼而於－75℃至－70℃的溫度範圍內滴加7.3 g三甲氧基硼烷的40 ml之THF溶液，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物注入至200 ml的1N之HCl水溶液中，並加以混合。然後添加200 ml的甲苯而使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作，分取所獲得的有機層，繼而利用食鹽水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液以庚烷清洗，再使其乾燥，從而獲得5.5 g的反－4－(1－戊烯基環己基)－3－氟苯基硼酸(41)。來自化合物(40)的產率為29.6%。
第3步驟 於氮氣環境下，向反應器中添加3.0 g的4－乙氧基－4'－溴－2,3－二氟－1,1'－聯苯(3)、3.1 g的硼酸衍生物(41)、4.0 g碳酸鉀、0.20 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得2.9 g的4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－{反－4－(1－戊烯基環己基)}－1,1'－聯三苯(No.112)。來自化合物(3)的產率為62.8%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－{反－4－(1－乙烯基環己基)}－1,1'－聯三苯(No.112)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.39(t,1H),7.14(td,1H),7.07(dd,1H),7.02(dd,1H),6.81(td,1H),5.42(m,2H),4.17(q,2H),2.51(td,1H),2.04－1.93(m,5H),1.93－1.84(m,2H),1.56－1.44(m,5H),1.38(sixtet,2H),1.29(qd,2H),0.90 (t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.112)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 110.6 SA 162.5 N 328.2 I TNI ＝253.3℃，△ε＝－5.07，△n＝0.260。
[實施例14]
反－4'－[4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－1,1'－聯三苯基]－反－4－丙基聯環己基(No.2892)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加10.0 g的反－4'－(3－氟苯基)－反－4－丙基聯環己基(29)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加33.1 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－74℃至－65℃的溫度範圍內向5.2 g硼酸三甲酯的50 ml之THF溶液中滴加，一邊恢復至25℃，一邊進一步攪拌8小時。其後，將反應混合物注入至投入有100 ml的1 N鹽酸與500 ml冰水的容器中，並加以混合。 然後添加300 ml的乙酸乙酯而使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，利用水、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水依序進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得8.5 g的2－氟－反－4'－(反－4－丙基聯環己基)－苯基硼酸(30)。來自化合物(29)的產率為74.2%。
第2步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加5.0 g的4－乙氧基－4'－溴－2,3－二氟－1,1'－聯苯(3)、6.7 g的硼酸衍生物(30)、6.6 g的碳酸鉀、0.3 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得6.8 g的反－4'－[4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－1,1'－聯三苯基]－反－4－丙基聯環己基(No.2892)。來自化合物(3)的產率為79.1%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑 定出所獲得的化合物為反－4'－[4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－1,1'－聯三苯基]－反－4－丙基聯環己基。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.39(t,1H),7.15(td,1H),7.07(dd,1H),7.02(dd,1H),6.82(t,1H),4.17(q,2H),2.50(td,1H),1.97(d,2H),1.87(m,2H),1.76(t,4H),1.49(t,3H),1.47－1.42(m,2H),1.36－1.27(m,2H),1.22－1.12(m,6H),1.10－0.96(m,3H),0.92－0.82(m,2H),0.88(t,3H).
所獲得的化合物(No.2892)的轉變溫度如下所述。 轉變溫度：C 246.3 SA 194.9 N>400 I
[實施例15]
1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－戊基環己基－3－烯(No.832)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加100.0 g的1,2－二氟苯(8)與1000 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加876.5 ml的1.57 M正丁基鋰的 正己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－74℃至－65℃的溫度範圍內向177.0 g的4－戊基環己酮(43)的300 ml之THF溶液中滴加，一邊恢復至25℃，一邊進一步攪拌8小時。然後將所獲得的反應混合物添加至投入有500 ml的1N之HCl水溶液與800 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得215.1 g的4－戊基－1－(2,3－二氟苯基)－環己醇(44)。所獲得的化合物(44)為黃色液狀物。
第2步驟
將215.1 g的化合物(44)、6.5 g的對甲苯磺酸及300 ml的甲苯混合，一邊去除所蒸餾出的水，一邊使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，向所獲得的溶液中添加500 ml的水與800 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。然後藉由利用將庚烷用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的溶液進行精製，再使其乾燥，從而獲得186.6 g的4－戊基－1－(2,3－二氟苯基)－環己基－3－烯(45)。來自化合物(18)的產率為81.0%。
第3步驟
向氮氣環境下的反應器中添加10.0 g的化合物(45)與100 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加43.3 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－75℃至－70℃的溫度範圍內滴加12.0 g碘的100 ml之THF溶液，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物注入至500 ml的硫代硫酸鈉水溶液中，並加以混合。然後添加500 ml的甲苯而使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作，分取所獲得的有機層，繼而利用食鹽水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後籍由利用將庚烷用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。接著將溶劑餾去而使其乾燥，從而獲得13.6 g的4－戊基－1－(2,3－二氟苯基－4－碘)－環己基－3－烯(46)。來自化合物(45)的產率為92.1%。
第4步驟
向氮氣環境下的反應器中添加6.0 g的化合物(46)、5.2 g的二羥基硼烷衍生物(6)、10.6 g的碳酸鉀、0.06 g的Pd/C(NX型)、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至300 ml的水及300 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用 水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得6.0 g的1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－戊基環己基－3－烯(No.832)。來自化合物(46)的產率為78.1%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－戊基環己基－3－烯(No.832)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.15(td,1H),7.14(td,1H),7.06(td,1H),6.82(td,1H),6.03(br,1H),4.17(q,2H),2.44－2.30(m,3H),1.94－1.90(m,2H),1.68－1.58(m,1H),1.48(t,3H),1.44－1.25(m,9H),0.91(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.832)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 110.2 N 279.5 I TNI ＝192.6℃，△ε＝－5.24，△n＝0.227。
[實施例16]
1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－戊基環己烷(No.352)的合成
第1步驟
使3.0 g的化合物(No.832)溶解於150 ml的甲苯、150 ml的Solmix A－11的混合溶劑中，進一步添加0.30 g的雷氏鎳(Raney nickel)，於氫氣環境下且於室溫下進行攪拌直至不再吸收氫。反應結束後，將雷氏鎳去除，進而將溶劑餾去，然後藉由利用將庚烷與甲苯的混合溶劑(體積比，庚烷：甲苯＝2：3)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製，進而，藉由自乙酸乙酯與Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝1：2)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得2.0 g的1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－戊基環己烷(No.352)。來自化合物(No.832)的產率為66.4%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－戊基環己烷(No.352)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.16(td,1H),7.14(td,1H),7.04(td,1H),6.82(td,1H),4.17(q,2H),2.88(td, 1H),1.90(m,4H),1.58－1.45(m,5H),1.48－1.21(m,9H),1.17－1.06(m,2H),0.90(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.352)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 118.9 N 292.9 I TNI ＝228.6℃，△ε＝－6.14，△n＝0.207。
[實施例17]
1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－丁氧基環己基－3－烯(No.912)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加57.0 g的1,2－二氟苯(42)與1000 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加500.0 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。繼而於－75℃至－70℃的溫度範圍內滴加包含85.1 g的4－丁氧基環己酮(22)的200 ml之THF溶液，一邊恢復至25℃，一邊攪拌8小時。將所獲得的反應混合物添加至投入有500 ml的1N之HCl水溶液與500 ml的乙酸乙酯的容器中，並加 以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得130.1 g的4－丁氧基－(2,3－二氟苯基)環己醇(47)。所獲得的化合物(47)為黃色油狀物。
第2步驟
將130.1 g的化合物(47)、1.3 g的對甲苯磺酸及500 ml的甲苯混合，一邊去除所蒸餾出的水，一邊使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，向所獲得的溶液中添加500 ml的水與500 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的溶液進行精製，再使其乾燥，從而獲得71.6 g的4－丁氧基－(2,3－二氟苯基)環己烯(48)。所獲得的化合物(48)為無色液體，沸點為131~132℃/3 mmHg，來自化合物(6)的產率為66.5%。
第3步驟
向氮氣環境下的反應器中添加11.0 g的4－丁氧基－(2,3－二氟苯基)環己烯(48)與200 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加50.0 ml的 1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－74℃至－65℃的溫度範圍內向5.2 g硼酸三甲酯的50 ml之THF溶液中滴加，一邊恢復至25℃，一邊進一步攪拌8小時。其後，將反應混合物注入至投入有100 ml的1 N鹽酸與500 ml冰水的容器中，並加以混合。然後添加300 ml的乙酸乙酯而使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，利用水、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水依序進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得10.7 g的4－(4－丁氧基環己烯基)－2,3－二氟苯基硼酸(49)。來自化合物(48)的產率為83.6%。
第4步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加3.0 g的4－乙氧基－4'－溴－2,3－二氟－1,1'－聯苯(3)、2.2 g的硼酸衍生物(49)、2.65 g的碳酸鉀、0.13 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯與庚烷的混合溶劑(體積比，甲苯：庚烷＝1：1)用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，籍由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得0.91 g的1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－丁氧基環己基－3－烯(No.912)。來自化合物(3)的產率為28.7%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－丁氧基環己基－3－烯(No.912)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.16(td,1H),7.15(td,1H),7.04(td,1H),6.81(td,1H),5.97(m,1H),4.17(q,2H),3.66(m,1H),3.52(m,2H),2.64－2.46(m,3H),2.28－2.20(m,1H),2.11－2.04(m,1H),1.84－1.74(m,1H),1.64－1.56(m,2H),1.49(t,3H),1.41(sixtet,2H),0.95(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.912)的物性值如下所述。轉變溫度：C 121.2 N 250.5 I TNI ＝189.6℃，△ε＝－6.38，△n＝0.267。
[實施例18]
1－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－丙基－2,6－二噁烷(No.1952)的合成
第1步驟
向氮氣環境下的反應器中添加20.0 g的4"－溴－4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯(22)與200 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加54.0 ml的1.55 M正丁基鋰的正己烷溶液，進一步攪拌2小時。其後，於50℃至60℃的溫度範圍內緩慢滴加溶解於20 ml的THF中的N,N－二甲基甲醯胺5.4 ml，進一步攪拌60分鐘。將所獲得的反應混合物冷卻至30℃後，添加至投入有200 ml的1N之HCl水溶液與200 ml的乙酸乙酯的容器中，並加以混合後進行靜置，使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，利用水、飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，進而，藉由自庚烷中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得11.3 g的4"－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)甲醛(50)。來自化合物(22)的產率為64.6%。
第2步驟
向氮氣環境下的反應器中混合入6.3 g的化合物(50)、3.7 g的2－戊基丙二醇、0.34 g的對甲苯磺酸及300 ml的甲苯，使此混合物加熱回流2小時。將反應混合物冷卻至30℃後，向所獲得的溶液中添加300 ml的水與500 ml的甲苯，並加以混合後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用飽和碳酸氫鈉水溶液及水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的溶液進行精製。其後，於減壓條件下餾去溶劑，進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得2.1 g的1－(4－乙氧基－2,3,2"－三氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－戊基－2,6－二噁烷(No.1952)。來自化合物(50)的產率為24.9%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為1－(4－乙氧基－2,3,2",3"－三氟－1,1'－聯三苯基)－反－4－戊基－2,6－二噁烷(No.1952)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.48(td,1H),7.35(td,1H),7.34(td,1H),7.14(td,1H),6.82(td,1H),5.44(s,1H),4.27(d,1H),4.24(d,1H),4.17(q,2H),2.14(m,1H),1.56(d,1H),1.49(t,3H),1.37－1.24(m,7H),1.15－1.07(m,2H),0.90(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述 外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.1952)的物性值如下所述。
轉變溫度：C1 86.1 C2 119.8 N 260.2 I TNI ＝233.6℃，△ε＝－3.96，△n＝0.257。
[實施例19]
1－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－戊基環己基甲氧基)－1,1'－聯三苯(No.3921)的合成
第1步驟
於氮氣環境下，向100 ml的DMF中添加5.7 g的4－溴－3－氟苯酚(53)及26.2 g的磷酸三鉀(K3 PO4 )，於70℃下攪拌。然後向其中添加5.0 g的反－4－氯甲基戊基環己烷(52)，於70℃下攪拌7小時。接著將所獲得的反應混合物冷卻至30℃，藉由過濾而與固形物分離後，再添加100 ml的甲苯及100 ml的水，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用食鹽水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進 而，藉由自Solmix A－11中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得8.0 g的4－溴－3－氟－(反－4－戊基環己基甲氧基)苯(54)。來自化合物(52)的產率為90.8%。
第2步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加5.0 g的4－溴－3－氟－(反－4－戊基環己基甲氧基)苯(54)、4.3 g的4－乙氧基－2,3－二氟－1,1'－聯苯基－4'－硼酸(6)、5.8 g的碳酸鉀、0.3 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得5.6 g的1－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－戊基環己基甲氧基)－1,1'－聯三苯(No.3921)。來自化合物(54)的產率為85.4%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為1－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－戊基環己基甲氧基)－1,1'－聯三苯(No.3921)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.56(dd,4H),7.37(t,1H),7.13(td,1H),6.81(td,1H),6.77(dd,1H),6.70(dd,1H),4.17(q,2H),3.78(d,2H),1.90(d,2H),1.82(d,2H),1.76(m,1H),1.48(t,3H),1.35－1.16(m,9H),1.12－1.02(m,2H),1.01－0.93(m,2H),0.89(t,3H).
轉變溫度為化合物自身的測定值，上限溫度(TNI )、介電常數異向性(△ε)及光學異向性(△n)是按照上述外推法，對將化合物混合於母液晶(i)中而成的試樣的測定值進行換算所得的外推值。化合物(No.1952)的物性值如下所述。
轉變溫度：C 126.2 N 252.9 I TNI ＝217.9℃，△ε＝－3.43，△n＝0.287。
[實施例20]
1－乙氧基－2,3,3"－三氟－4"－(反－4－戊基環己基甲氧基)－1,1'－聯三苯(No.3922)的合成
第1步驟
於氮氣環境下，向200 ml的DMF中添加14.1 g的4－溴－2－氟苯酚(55)及52.3 g的磷酸三鉀(K3 PO4 )，於70℃下攪拌。然後向其中添加10.0 g的反－4－氯甲基戊基環己烷(52)，於70℃下攪拌7小時。接著將所獲得的反應混 合物冷卻至30℃，藉由過濾而與固形物分離後，再添加200 ml的甲苯及200 ml的水，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用食鹽水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，然後籍由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自Solmix A－11中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得16.5 g的4－溴－2－氟－(反－4－戊基環己基甲氧基)苯(56)。來自化合物(55)的產率為93.6%。
第2步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加3.0 g的4－溴－2－氟－(反－4－戊基環己基甲氧基)苯(56)、3.4 g的4－乙氧基－2,3－二氟－1,1'－聯苯基－4'－硼酸(6)、4.0 g的碳酸鉀、0.2 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，利用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結 晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得2.8 g的1－乙氧基－2,3,3"－三氟－4"－(反－4－戊基環己基甲氧基)－1,1'聯三苯(No.3922)。來自化合物(56)的產率為57.6%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為1－乙氧基－2,3,3"－三氟－4"－(反－4－戊基環己基甲氧基)－1,1'－聯三苯(No.3922)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.59(dd,4H),7.35(dd,1H),7.31(dd,1H),7.12(td,1H),7.02(t,1H),6.81(td,1H),4.17(q,2H),3.87(d,2H),1.97－1.90(m,2H),1.86－1.77(m,3H),1.48(t,3H),1.35－1.16(m,9H),1.08(qd,2H),1.01－0.92(m,2H),0.89(t,3H).
所獲得的化合物(No.3922)的轉變溫度如下所述。 轉變溫度：C 143.4 N 259.9 I
[實施例21]
1－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－4"－(反－4－戊基環己基甲氧基)－1,1'－聯三苯(No.3923)的合成
第1步驟
於氮氣環境下，向200 ml的DMF中添加9.6 g的2,3－二氟苯酚(57)及52.3 g的磷酸三鉀(K3 PO4 )，於70℃下攪拌。然後向其中添加10.0 g的反－4－氯甲基戊基環己烷 (52)，於70℃下攪拌7小時。接著將所獲得的反應混合物冷卻至30℃，藉由過濾而與固形物分離後，再添加200 ml的甲苯及200 ml的水，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用食鹽水進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自Solmix A－11中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得13.9 g的2,3－二氟－4－(反－4－戊基環己基甲氧基)苯(58)。來自化合物(52)的產率為95.1%。
第2步驟
向氮氣環境下的反應器中添加13.9 g的化合物(58)與200 ml的THF，冷卻至－74℃。然後於－74℃至－70℃的溫度範圍內向其中滴加51.6 ml的1.00 M第二丁基鋰的正己烷、環己烷溶液，進一步攪拌2小時。接著，於－74℃至－65℃的溫度範圍內向5.6 g硼酸三甲酯的50 ml之THF溶液中滴加，一邊恢復至25℃，一邊進一步攪拌8小時。其後，將反應混合物注入至投入有100 ml的1 N鹽酸與500 ml冰水的容器中，並加以混合。然後添加300 ml的乙酸乙酯而使其分離為有機層與水層，以進行萃取操作。分取所獲得的有機層，利用水、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水依序進行清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。其後，於減壓條件下餾去溶劑，從而獲得14.2 g的2,3－二氟－4－(反－4－戊基環 己基甲氧基)苯基硼酸(59)。來自化合物(58)的產率為89.0%。
第3步驟
於氮氣環境下，向反應器中添加3.0 g的4－乙氧基－4'－溴－2,3－二氟－1,1'－聯苯(3)、3.6 g的2,3－二氟－4－(反－4－戊基環己基甲氧基)苯基硼酸(59)、4.0 g的碳酸鉀、0.2 g的Pd(Ph3 P)2 Cl2 、100 ml的甲苯、100 ml的Solmix A－11及100 ml的水，使其加熱回流2小時。將反應液冷卻至25℃後，注入至500 ml的水及500 ml的甲苯中，並加以混合。其後，進行靜置而使其分離為有機層與水層的兩層，以進行萃取至有機層中的操作。分取所獲得的有機層，用水清洗，再用無水硫酸鎂進行乾燥。將所獲得的溶液於減壓條件下進行濃縮，然後藉由利用將甲苯用作展開溶劑，且將矽膠用作填充劑的管柱層析法的分取操作來對所獲得的殘渣進行精製。進而，藉由自乙酸乙酯/Solmix A－11的混合溶劑(體積比，乙酸乙酯：Solmix A－11＝2：1)中的再結晶而進行精製，再使其乾燥，從而獲得0.5 g的1－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－4"－(反－4－戊基環己基甲氧基)－1,1'－聯三苯(No.3923)。來自化合物(59)的產率為9.9%。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為1－乙氧基－2,3,2",3"－四氟－4"－(反－4－戊基環己基甲氧基)－1,1'－聯三苯(No.3923)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.57(s,4H),7.13(qd,2H),6.81 (qd,2H),4.17(q,2H),3.88(d,2H),1.96－1.90(m,2H),1.86－1.77(m,3H),1.48(t,3H),1.35－1.17(m,9H),1.08(qd,2H),1.01－0.92(m,2H),0.89(t,3H).
所獲得的化合物(No.3923)的轉變溫度如下所述。
轉變溫度：C 186.3 N 251.3 I
[實施例22]
可利用與實施例1至21中所記載的合成方法相同的方法，來合成以下所示的化合物(No.1)至(No.4040)。附記的資料為按照上述方法所測定的值。
[比較例1]
比較例為合成4－(2,3－二氟－4－乙氧基－1,1'－聯苯基乙基)－反－4－丙基－(2－氟苯基)環己烷(E)。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑 定出所獲得的化合物為4－(2,3－二氟－4－乙氧基－1,1'－聯苯基乙基)－反－4－丙基－(2－氟苯基)環己烷(E)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.43(d,2H),7.26(t,3H),7.14(t,1H),7.09(td,1H),6.93(d,1H),6.86(d,1H),6.79(t,1H),4.15(q,2H),2.93(m,4H),2.79(tt,1H),1.85(m,4H),1.53－1.41(m,5H),1.39－1.18(m,5H),1.12－1.02(m,2H),0.90(t,3H).
化合物(E)的轉變溫度如下所述。
轉變溫度：C 81.5 N 209.5 I
將上述記載為母液晶i的5種化合物混合而製備具有向列相的母液晶i。此母液晶i的物性如下所述。
上限溫度(TNI )＝74.6℃；黏度(η20 )＝18.9 mPa．s；光學異向性(△n)＝0.087；介電常數異向性(△ε)＝－1.3。
製備包含85 wt%的上述母液晶i與15 wt%的所合成的4－(2,3－二氟－4－乙氧基－1,1'－聯苯基乙基)－反－4－丙基－(2－氟苯基)環己烷(E)的液晶組成物ii。對所獲得的液晶組成物ii的物性值進行測定，藉由對測定值進行外推來算出比較例化合物(E)的物性的外推值。其值如下所述。
上限溫度(TNI )＝195.3℃；光學異向性(△n)＝0.207；介電常數異向性(△ε)＝－4.76；
[實施例23]
液晶性化合物(No.672)的物性
製備包含85 wt%的母液晶i與15 wt%的實施例9中所獲得的4－乙氧基－2,3－二氟－1,1'－聯苯基苯甲酸－反－4－戊基環己基－2,3－二氟苯酯(No.672)的液晶組成物iii。對所獲得的液晶組成物iii的物性值進行測定，藉由對測定值進行外推來算出液晶性化合物(No.672)的物性的外推值。其值如下所述。
上限溫度(TNI )＝245.3℃；光學異向性(△n)＝0.294；介電常數異向性(△ε)＝－5.23；
由此可知：液晶性化合物(No.672)是熔點低，上限溫度(TNI )高，可增大光學異向性(△n)，且可增大負介電常數異向性(△ε)的化合物。
又可知，與比較例化合物(E)相比，液晶性化合物(No.672)是上限溫度(TNI )高，光學異向性(△n)大，且負介電常數異向性(△ε)大的化合物。
[比較例2]
比較例為合成環結構全部為苯環的4－乙氧基－4'"－丙基－2",2,3－三氟－1,1',4',1'",4',1'"－聯四苯(F)。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－乙氧基－4'"－丙基－2",2,3－三氟 －1,1',4',1",4",1'"－聯四苯(F)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.67(d,2H),7.61(d,2H),7.54(m,3H),7.46(dd,1H),7.40(dd,1H),7.28(d,2H),7.16(td,1H),6.82(td,1H),4.17(q,2H),2.65(t,2H),1.69(sext,2H),1.49(t,3H),0.98(t,3H).
化合物(F)的轉變溫度如下所述。
轉變溫度：C 148.6 N 325.5 I
製備包含95 wt%的上述母液晶i與5 wt%的所合成的4－乙氧基－4'"－丙基－2",2,3－三氟－1,1',4',1",4",1'"－聯四苯(F)的液晶組成物iv。對所獲得的液晶組成物iv的物性值進行測定，藉由對測定值進行外推來算出比較例化合物(F)的物性的外推值。其值如下所述。
上限溫度(TNI )＝248.6℃；介電常數異向性(△ε)＝－4.86；黏度(η)＝82.6 mPa．s
又，液晶組成物iv的彈性常數K33 為15.18 pN。
[實施例24]
液晶性化合物(No.12)的物性
製備包含95 wt%的母液晶i與5 wt%的實施例1中所獲得的4－乙氧基－2,3－二氟－2"－氟－4"－(反－4－丙基－環己基)－1,1'－聯三苯(No.12)的液晶組成物v。對所獲得的液晶組成物v的物性值進行測定，藉由對測定值進行外推來算出液晶性化合物(No.12)的物性的外推值。其值如下所述。
上限溫度(TNI )＝238.6℃；介電常數異向性(△ε)＝－7.22；黏度(η)＝73.5 mPa．s
又，液晶組成物v的彈性常數K33 為17.07 pN。
由此可知：液晶性化合物(No.12)是熔點低，上限溫度(TNI )高，可增大光學異向性(△n)，且可增大負介電常數異向性(△ε)的化合物。
又可知：與比較例化合物(F)相比，液晶性化合物(No.12)是上限溫度(TNI )相等，但負介電常數異向性(△ε)大，熔點低，黏度(η)低且彈性常數K33 大的化合物。
[比較例3]
比較例為合成4－乙氧基－2,3－二氟－4"－(反－4－戊基－環己基)－1,1'－聯三苯(G)。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－乙氧基－2,3－二氟－4"－(反－4－戊基－環己基)－1,1'－聯三苯(G)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.65(d,2H),7.56(m,4H),7.30(d,2H),7.14(td,1H),6.81(t,1H),4.17(q,2H),2.52(tt,1H),1.97－1.85(m,4H),1.54－1.44(m,5H),1.38－1.20(m,9H),1.12－1.02(m,2H),0.90(t,3H).
化合物(G)的轉變溫度如下所述。
轉變溫度：C1 83.9 C2 95.4 SB 158.5 SA 255.6 N 324.9 I
製備包含90 wt%的母液晶i與10 wt%的4－乙氧基－2,3－二氟－4"－(反－4－戊基－環己基)－1,1'－聯三苯(G)的液晶組成物vi。對所獲得的液晶組成物vi的物性值進行測定，藉由對測定值進行外推來算出比較例化合物(G)的物性的外推值。其值如下所述。
上限溫度(TNI )＝263.6℃；介電常數異向性(△ε)＝－5.18；
又，液晶組成物vi的彈性常數K33 為17.88 pN。
[比較例4]
比較例為合成環結構全部為苯環的4－乙氧基－4'"－戊基－2",2,3－三氟－1,1',4',1",4",1'"－聯四苯(H)。
1 H－NMR分析的化學位移δ(ppm)如下所述，可鑑定出所獲得的化合物為4－乙氧基－4'"－戊基－2",2,3－三氟－1,1',4',1",4",1'"－聯四苯(H)。再者，測定溶劑為CDCl3 。
化學位移δ(ppm)：7.67(d,2H),7.60(d,2H),7.54(m,3H),7.46(dd,1H),7.40(dd,1H),7.28(d,2H),7.15(td,1H),6.82(t,1H),4.17(q,2H),2.66(t,2H),1.68(m,2H),1.49(t,3H),1.40－1.32(m,4H),0.91(t,3H).
化合物(H)的轉變溫度如下所述。
轉變溫度：C 129.0 SA 163.7 N 303.9 I
製備包含90 wt%的母液晶i與10 wt%的所合成的4－乙氧基－4'"－戊基－2",2,3－三氟－1,1',4',1",4",1'"－聯四苯(H)的液晶組成物vii。對所獲得的液晶組成物vii的物性值進行 測定，藉由對測定值進行外推來算出比較例化合物(H)的物性的外推值。其值如下所述。
上限溫度(TNI )＝242.4℃；介電常數異向性(△ε)＝－5.35；
又，液晶組成物vii的彈性常數K33 為17.20 pN。
[實施例25]
液晶性化合物(No.32)的物性
製備包含90 wt%的母液晶i與10 wt%的實施例4中所獲得的4－乙氧基－2,3,2"－三氟－4"－(反－4－戊基－環己基)－1,1'－聯三苯(No.32)的液晶組成物viii。對所獲得的液晶組成物viii的物性值進行測定，藉由對測定值進行外推來算出液晶性化合物(No.32)的物性的外推值。其值如下所述。
上限溫度(TNI )＝238.6℃；介電常數異向性(△ε)＝－5.54；
又，液晶組成物viii的彈性常數K33 為18.07 pN。
由此可知：液晶性化合物(No.32)是上限溫度(TNI )高，負介電常數異向性(△ε)大且彈性常數K33 大的化合物。
又可知：與比較例化合物(G)相比，液晶性化合物(No.32)是上限溫度(TNI )大致相同，但負介電常數異向性(△ε)大且彈性常數K33 大的化合物。
並且可知：與比較例化合物(H)相比，液晶性化合物(No.32)是上限溫度(TNI )大致相同，但熔點低，負介電常數異向性(△ε)大且彈性常數K33 大的化合物。
[液晶組成物的實施例]
以下利用實施例來詳細說明本發明中所獲得的液晶組成物。再者，實施例中所使用的液晶性化合物是依照下述表1的定義而利用符號來表示。再者，表1中，1,4－亞環己基的立體構型為反式構型。若無特別限制，則各化合物的比例(百分率)是基於液晶組成物的總重量的重量百分率(wt%)。表示各實施例最後所獲得的液晶組成物的特性值。
再者，於用於各實施例中的液晶性化合物部分中所記載的編號與表示上述本發明第一成分至第三成分中所使用的液晶性化合物的式子編號相對應，當未記載式子編號而僅記載為「－」時，表示此化含物是並不與上述這些成分相對應的其他化合物。
以下表示利用化合物之符號的表示方法。
表1.使用符號的化合物的標記方法R－(A1 )－Z1 －……－Zn －(An )－R'
特性值的測定是按照以下方法進行。這些測定方法大多是記載於日本電子機械工業會規格(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ．ED－2521A中的方法或者對上述方法加以修飾而成的方法。
(1)向列相的上限溫度(NI，℃)
於具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板上放置試樣，以1℃/min的速度加熱。對試樣的一部分自向列相變化為等向性液體時的溫度進行測定。以下，有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。
(2)向列相的下限溫度(TC，℃)
將具有向列相的試樣於0℃、－10℃、－20℃、－30℃及－40℃的冷凍器中保管10天後，觀察液晶相。例如，當試樣於－20℃下仍為向列相而於－30℃下變化為結晶或層列相時，將TC記載為≦－20℃。以下，有時將向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。
(3)光學異向性(△n，於25℃下測定)
使用波長為589 nm的光，利用於接目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計進行測定。首先，於一個方向對主稜鏡的表面進行摩擦後，將試樣滴加至主稜鏡上。然後，對偏光方向與摩擦方向平行時的折射率(n∥)及偏光方向與摩擦方向垂直時的折射率(n⊥)進行測定。光學異向性的值(△n)是利用(△n)＝(n∥)－(n⊥)的式子算出。
(4)黏度(η，於20℃下測定，mPa．s)
測定時利用E型黏度計。
(5)介電常數異向性(△ε，於25℃下測定)
於經充分清洗的玻璃基板上塗佈十八烷基三乙氧基矽烷(0.16 mL)的乙醇(20 mL)溶液。利用旋轉器使玻璃基板旋轉後，於150℃下加熱1小時。由兩張玻璃基板來 組裝間隔(單元間隙)為20 μm的VA元件。
利用同樣的方法，於玻璃基板上製備聚醯亞胺的配向膜。對所獲得的玻璃基板的配向膜實施摩擦處理後，組裝成兩張玻璃基板的間隔為9 μm，且扭轉角為80度的TN元件。
於所獲得的VA元件中投入試樣(液晶性組成物、或液晶性化合物與母液晶的混合物)，施加0.5 V(1 kHz，正弦波)的電壓，測定液晶分子的長軸方向的介電常數(ε ∥)。
又，於所獲得的TN元件中投入試樣(液晶性組成物、或液晶性化合物與母液晶的混合物)，施加0.5 V(1 kHz，正弦波)的電壓，測定液晶分子的短軸方向的介電常數(ε ⊥)。
介電常數異向性的值是利用△ε＝ε ∥－ε ⊥的式子來計算。
此值為負的組成物是具有負介電常數異向性的組成物。
(6)電壓保持率(VHR，於25℃與100℃下測定，%)
於具有聚醯亞胺配向膜，並且兩張玻璃基板的間隔(單元間隙)為6 μm的液晶單元中投入試樣來製作TN元件。於25℃下對此TN元件施加脈波電壓(5 V，60微秒)來充電。利用陰極射線示波器(cathode ray oscilloscope)來觀測對TN元件施加的電壓波形，求得單位週期(16.7毫秒)的電壓曲線與橫軸間的面積。利用去除了TN元件 後所施加的電壓波形來同樣地求出面積。電壓保持率(%)的值是利用(電壓保持率)＝(有TN元件時的面積值)/(無TN元件時的面積值)×100的式子算出。
將由此所獲得的電壓保持率表示為「VHR－1」。接著，將此TN元件於100℃下加熱250小時。然後將此TN元件恢復至25℃後，利用與上述方法相同的方法來測定電壓保持率。將實施上述加熱試驗後所獲得的電壓保持率表示為「VHR－2」。再者，此加熱測試(test)為促進試驗，用作與TN元件的長時間耐久試驗相對應的試驗。
[實施例26]
NI＝112.0℃；TC≦－20℃；△n＝0.129；η＝26.4 mPa． s；△ε＝－3.2。
[實施例27]
NI＝113.1℃；TC≦－20℃；△n＝0.121；η＝25.4 mPa．s；△ε＝－3.1。
[實施例28]
[實施例29]
[實施例30]
[實施例31]
於100份的上述組成物中添加0.25份的光學活性化合物(Op－05)時的間距(pitch)為60.9 μm。
[實施例32]
[實施例33]
[實施例34]
[實施例35]
[實施例36]
[實施例37]
[產業上之可利用性]
由於本發明的液晶性化合物具有對熱、光等的穩定 性，於較廣之溫度範圍內為向列相，黏度小，具有適當的光學異向性及適當的彈性常數K33 ，進而具有適當的負介電常數異向性及與其他液晶性化合物的優異相容性，故含有此液晶性化合物的組成物例如可用於具有提高響應速率、提高對比度、降低驅動電壓等性能的液晶面板中。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (24)

  1. 一種由式(a-1)所表示的化合物， 式(a-1)中，R3 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基；R4 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基；環A4 及環A5 獨立為反-1,4-亞環己基、環己烯-1,4-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫吡喃-2,5-二基、或嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基；L3 及L4 獨立為氫或氟，且L3 及L4 中至少一者為氟；Z4 及Z5 獨立為單鍵、-(CH2 )2 -、-(CH2 )4 -、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-或-OCO-；o及p獨立為0或1，o+p為1或2。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之由式(a-1)所表示的化合物，其是由式(a-2)表示， 式(a-2)中，R5 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基；R6 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基；環A6 為反-1,4-亞環己基、環己烯-1,4-二基、1,3-二噁 烷-2,5-二基或四氫吡喃-2,5-二基；L5 及L6 獨立為氫或氟，且L5 及L6 中至少一者為氟；Z6 為單鍵、-(CH2 )2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-或-OCO-。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之由式(a-1)所表示的化合物，其是由式(a-3)表示， 式(a-3)中，R7 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基；R8 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基；環A7 及環A8 獨立為反-1,4-亞環己基、環己烯-1,4-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或四氫吡喃-2,5-二基；L7 及L8 均為氟，或其中一者為氫且另一者為氟。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之由式(a-1)所表示的化合物，其是由式(a-4)至(a-6)表示， 式(a-4)至(a-6)中，R9 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基、碳數為1~9的烷氧基、碳數為2~9的烷氧基烷基或碳數為2~9的烯氧基；R10 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基；環A9 為反-1,4-亞環己基、環己烯-1,4-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氫吡喃-2,5-二基。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之由式(a-1)所表示的化合物，其是由式(a-7)至(a-9)表示， 式(a-7)至(a-9)中，R11 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R12 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之由式(a-1)所表示的化合物，其是由式(a-10)至(a-12)表示， 式(a-10)至(a-12)中，R13 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R14 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之由式(a-1)所表示的化合物，其是由式(a-13)至(a-18)表示， 式(a-13)至(a-18)中，R15 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R16 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之由式(a-1)所表示的化合物，其是由式(a-19)至(a-24)表示， 式(a-19)至(a-24)中，R17 是碳數為1~10的烷基、碳數為2~10的烯基或碳數為1~9的烷氧基；R18 是碳數為1~9的烷氧基或碳數為2~9的烯氧基。
  9. 一種液晶組成物，其含有一第一成分與一第二成分，其中該第一成分是選自如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之化合物中的至少一種化合物，該第二成 分是選自由式(e-1)、式(e-2)及式(e-3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，且該液晶組成物的介電常數異向性為負， 式中，Ra11 及Rb11 獨立為碳數為1~10的烷基，此烷基中，不相鄰的-CH2 -可經-O-取代，不相鄰的-(CH2 )2 -可經-CH=CH-取代，氫可經氟取代；環A11 、環A12 、環A13 及環A14 獨立為反-1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、3-氟-1,4-亞苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或四氫吡喃-2,5-二基；Z11 、Z12 及Z13 獨立為單鍵、-CH2 -CH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或-CH2 O-。
  10. 一種液晶組成物，其含有一第一成分與一第二成分，其中該第一成分是選自如申請專利範圍第4項所述之化合物族群中的至少一種化合物，該第二成分是選自如申請專利範圍第9項所述之由式(e-1)、式(e-2)及式(e-3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，且該液晶組成物的介電常數異向性為負。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之液晶組成物，其中相對於液晶組成物的總重量，該第一成分的含有比例為5 wt%~60wt%的範圍，第二成分的含有比例為40wt%~95wt%的範圍。
  12. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之液晶組成物，更含有一第三成分，其中該第三成分是選自由式(g-1)至(g-6)所表示的化合物族群中的至少一種化合物， 式(g-1)至(g-6)中，Ra21 及Rb21 獨立為氫或碳數為1~10的烷基，此烷基中，不相鄰的-CH2 -可經-O-取代，不相鄰的-(CH2 )2 -可經-CH=CH-取代，氫可經氟取代；環A21 、環A22 及A23 獨立為反-1,4-亞環己基、1,4-亞 苯基、2-氟-1,4-亞苯基、3-氟-1,4-亞苯基、2,3-二氟-1,4-亞苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氫吡喃-2,5-二基；Z21 、Z22 及Z23 獨立為單鍵、-CH2 -CH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-OCF2 -、-CF2 O-、-OCF2 CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CF2 O-、-COO-、-OCO-、-OCH2 -或-CH2 O-；Y1 、Y2 、Y3 及Y4 獨立為氟或氯；q、r及s獨立為0、1或2，q+r為1或2，q+r+s為1、2或3；t為0、1或2。
  13. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之液晶組成物，更含有一第三成分，其中該第三成分是選自由式(h-1)至(h-7)所表示的化合物族群中的至少一種化合物， 式(h-1)至(h-7)中，Ra22 及Rb22 獨立為碳數為1~8的直鏈烷基、碳數為2~8的直鏈烯基或碳數為1~7的烷氧基；Z24 、Z25 及Z26 獨立為單鍵、-CH2 CH2 -、-CH2 O-或-OCH2 -；Y1 及Y2 均為氟，或其中一者為氟且另一者為氯。
  14. 一種液晶組成物，其含有一第一成分、一第二成分與一第三成分，其中該第一成分是選自如申請專利範圍第4項所述之化合物中的至少一種化合物，該第二成分是選自如申請專利範圍第9項所述之由式(e-1)、式(e-2)及式(e-3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，該第 三成分是選自如申請專利範圍第13項所述之由式(h-1)至(h-7)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，且該液晶組成物的介電常數異向性為負。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之液晶組成物，其中相對於液晶組成物的總重量，該第一成分的含有比例為5wt%~60wt%的範圍，該第二成分的含有比例為20wt%~75wt%的範圍，該第三成分的含有比例為20wt%~75wt%的範圍。
  16. 如申請專利範圍第13項或第14項所述之液晶組成物，其中相對於液晶組成物的總重量，該第一成分的含有比例為5wt%~60wt%的範圍，該第二成分的含有比例為20wt%~75wt%的範圍，該第三成分的含有比例為20wt%~75wt%的範圍。
  17. 一種液晶顯示元件，其含有如申請專利範圍第9項所述之液晶組成物。
  18. 一種液晶顯示元件，其含有如申請專利範圍第10項所述之液晶組成物。
  19. 一種液晶顯示元件，其含有如申請專利範圍第11項所述之液晶組成物。
  20. 一種液晶顯示元件，其含有如申請專利範圍第14項所述之液晶組成物。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為VA模式或IPS模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
  22. 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為VA模式或IPS模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
  23. 如申請專利範圍第19項所述之液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為VA模式或IPS模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
  24. 如申請專利範圍第20項所述之液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為VA模式或IPS模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
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