Page 29 - 《精细化工》2022年第9期

第 39 卷第 9 期 精 细 化 工 Vol.39, No.9
2022 年 9 月 FINE CHEMICALS Sept. 2022

综论
含氟盘状液晶研究进展

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王桂霞，罗兆鹏，殷宇通，张林峰，孔翔飞
（桂林理工大学 化学与生物工程学院，广西 桂林 541004）

摘要：近年来，在分子中引入氟原子进行改性成为材料研究的热点之一。氟原子的引入可以影响分子的热性能、
电荷输运性能以及液晶的相行为等，最终改善材料的热、光、电和磁等性质。含氟盘状液晶由于具有较高的载
流子迁移率，其合成方法和性质得到了广泛的关注。在含氟盘状液晶分子的平面核上、外围侧链或桥体上取代
的氟原子均能显著改变液晶的相变性质，如提升液晶相的热稳定性和柱状相的有序度等。该文综述了近十年来
具有代表性的利用氟原子改性盘状液晶的研究进展，进一步证实氟化有利于改善液晶性质；归纳了含氟盘状分
子在其他领域的应用；最后，提出了含氟盘状液晶存在的问题，并展望了其未来发展方向。
关键词：氟；盘状液晶；中间相；苯并菲
中图分类号：O622.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 09-1747-11

Research progress of fluorine-containing discotic liquid crystals

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WANG Guixia, LUO Zhaopeng, YIN Yutong, ZHANG Linfeng, KONG Xiangfei
（College of Chemistry and Biological Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, Guangxi, China）

Abstract: In recent years, introduction of fluorine atoms for material modification has become one of the
hot research topics. The influence of introduction of fluorine atoms on the thermal properties, charge
transport performance and liquid crystal phase behavior could improve the thermal, optical, electrical and
magnetic properties of materials. The synthesis methods and properties of discoid liquid crystals containing
fluorine have attracted extensive attention due to their high carrier mobility. Substitution by fluorine atoms
in the core, chain and bridge positions can significantly improve the phase transformation properties, like
thermal stability and columnar phase order degree of liquid crystals. In this review, research progress in
recent ten years on modification of discotic liquid crystals by introduction of fluorine atoms was summarized,
which proved that fluoridation was beneficial for property enhancement of liquid crystals, followed by
discussions on applications of fluorine-containing liquid crystals in other fields. Finally, the existing
problems and future development direction of fluorine-containing discotic liquid crystals were presented.
Key words: fluorine; discotic liquid crystals; mesophase; triphenylene

[3]
含氟原子的化合物在医药、碳材料和电化学等 长其在人体内的半衰期，提升药效并降低毒性 。
化学工业的多个领域都取得了良好的应用成果。在 无机碳材料领域，氟原子可以通过各种方式与碳纤
药物化学中，经常使用氟原子来取代氢原子，当 C 维结合，碳纤维经过氟化处理后可以明显改变碳纤
[1]
[4]
—H 键变化为 C—F 键后，空间效应几乎不受影响 ， 维的表面能，赋予纤维疏水性能 ；相比于原始材
但是 C—F 键产生的电子效应能显著改变分子的性 料，氟化纤维的极限抗拉强度显著提升，可以改善
[5]
质。如相比于无氟取代的化合物，在苯并噻唑中进 碳纤维机械性能 。在电化学领域中，引入氟化物
行氟取代具有更强的抗肿瘤活性，作为抗癌药物有 修饰钙钛矿太阳能电池的界面，能同时提高太阳能
[6]
[2]
极大的应用潜力 ；维生素 D 引入氟原子后可以延 电池的光伏效率和防水性能 ；在锂离子电池中，

收稿日期：2021-12-14; 定用日期：2022-05-17; DOI: 10.13550/j.jxhg.20211285
基金项目：广西自然科学基金面上项目（2018GXNSFAA281115、2020GXNSFAA297046），国家自然科学基金地区科学基金项目
（2216080004）
作者简介：王桂霞（1976—），女，博士，副教授。联系人：孔翔飞（1975—），男，博士，教授，E-mail：xiangfei.kong@glut.edu.cn。