Page 66 - 精细化工2019年第10期

·2032· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

DC-1 和 DC-2 在不同温度下的液晶相织构 POM 在化合 物 DC-2 加热过 程中， 温度 升高至
图见图 3、4。 228.9 ℃，大部分固体已经熔化，并逐渐出现如图
4a 所示的马耳他十字织构；继续加热至 259.1 ℃，
开始大面积出现具有马耳他十字织构的液晶相，如
图 4b 所示；图 4c 为冷却过程中温度降低至 247.6 ℃
的液晶相，此时还存在大量的各向同性液体，液晶织
构也呈油滴状存在；继续降温至 122.0 ℃（图 4d），
可以发现液晶相已经由开始的油滴状转变成大面积的
蓝色纹理，属于近晶相织构。可见化合物 DC-2 在冷
却过程中液晶相的温度范围较宽，为 99.3~270.4 ℃。
化合物 DC-1 和 DC-2 的相转变温度和焓值变化
见表 2。
结合表 2 数据可分析出，化合物 DC-1 不仅含
有双苯乙炔基刚性结构，还引入了胆甾醇多元柔性

图 3 DC-1 在不同温度下的液晶相织构 环结构，从而促进了液晶相的产生，但是由于胆甾
Fig. 3 Liquid crystal textures of compound DC-1 at 醇的空间位阻过大，因此，在其转变为液晶态的过
different temperatures
程中，分子排列有序度低，导致液晶相的温度区间
仅为 21℃。化合物 DC-2 分子中所含有的双环己基
柔性环结构也有利于液晶相的形成，并且相比于胆
甾醇结构更能调节液晶相的温度范围，因此，DC-2
在加热和冷却过程中均出现了液晶织构。

表 2 化合物 DC 的相转变温度和焓变化
Table 2 Transition temperature and enthalpy changes of
compounds DC-1 and DC-2
加热过程相变 冷却过程相变
化合物 相变过程
温度/℃〔H/(J/g)〕 温度/℃〔(H/(J/g)〕
②
①
④
DC-1 Cr -Sm 251.0（0.51） —
Sm-Iso 272.0（1.43） —
③
DC-2 Cr-Sm 217.8（4.13） 99.3（0.53）

Sm-Iso 274.3（4.07） 270.4（0.22）
图 4 DC-2 在不同温度下的液晶相织构
Fig. 4 Liquid crystal textures of compound DC-2 at ①表示化合物 DC 以固态存在；②表示化合物 DC 的液晶
different temperatures 相，Cr-Sm 则表示由固态转变为液晶相的过程；③表示化合物
DC 以各向同性液体存在；④表示化合物 DC 在某温度范围内不
由图 2a 和 b 可看出，二者在变温过程中存在多 存在液晶相。
个相变温度。再结合 POM 图（图 3、4），可观察到
2.3 紫外-可见偏振光谱和荧光偏振光谱测定
化合物 DC-1 仅在加热过程中出现了液晶相织构，
宾体荧光二向性染料 DC-1 和 DC-2 的偏振光谱
而化合物 DC-2 在加热和冷却过程中均存在液晶相。 图见图 5。宾体染料 DC-1 和 DC-2 在主体 LC E7
由 POM 图验证得出：在加热过程中，温度达
中的偏振光谱数据，见表 3。
到 251.0 ℃时固体开始熔化，从图 3a 可以观察到已
经有小部分熔化的化合物 DC-1 出现了液晶相；当
加热至 260.0 ℃时，出现了马耳他十字织构，属于
典型的向列相纹理，如图 3b 所示；继续升温至
270.0 ℃，液晶相织构变化并不明显，如图 3c 所示；
当用 POM 偏光显微镜将此部分放大至 50 倍时，可
以更加清晰地观察到大理石纹理的典型向列相织
构，如图 3d 所示。继续加热，液晶相逐渐消失并变
成各向同性液体，正如图 2a 所示，272.0 ℃为该化
合物的清亮点，DC-1 在升温过程中的液晶相温度范

围为 251.0~ 272.0℃，而在降温过程不存在液晶相。