Page 31 - 《精细化工》2022年第9期

第 9 期 王桂霞，等: 含氟盘状液晶研究进展 ·1749·

互作用使柱状相稳定性显著提升。两类化合物的清

亮点均随氟原子取代数量的增多而升高。其中，C 2
化合物具有最高的清亮点（140 ℃）。

2019 年，YARDLEY 等 [32] 通过 Cava 反应与

ZHAO 等 [28] 通过 Scholl 反应，进一步合成了一 Suzuki 偶联反应，合成了一类苯并菲与含氟芳烃连
接的并环化合物，结构如下所示。通过 POM、XRD
系列含极性基团盘状液晶，其中含氟取代的化合物
和 DSC 测试证明，该分子可以形成液晶柱状相，相
结构如下所示。用 DSC、POM 测试了化合物的液晶
比于不含氟化合物，含氟衍生物具有更宽的液晶相
性质，其中仅三氟取代化合物具有液晶性质，用其
范围（E 1 ：148~177 ℃，E 2 ：121~336 ℃），清亮点
他极性基团取代的苯并菲大多数不具有液晶性质，
显著提升了 159 ℃。引起液晶性质显著提升的原因
相比于 D 5 ，D 6 清亮点提升至 154 ℃，但 D 6 相比于
可能是，氟化芳烃和芳烃的相互作用有利于 π-π 堆
D 5 ，熔点降低了 9 ℃。因为极性极强的氟原子显著
积，改善了相邻芳烃之间的排斥作用 [13] 。研究表明，
增强了分子间静电相互作用，提升了柱状相的有序
多环芳烃部分引入氟原子是改善液晶相行为的一种
度，所以化合物 D 5 、D 6 均具有良好的电荷输运性能
–3
2
〔载流子迁移率 D 5 ：1.6×10 cm /(V·s)，D 6 ：1.5× 可行方法。

2
–3
10 cm /(V·s)〕。研究证明，在苯并菲分子刚性位置
引入两个以上的氟原子可使柱状相具有更紧密的堆
积，分子内亲氟、疏氟效应共同作用，有利于液晶
相的形成 [26,28] 。

酞菁（Pc）相比于苯并菲具有更大的刚性核和
π-π 堆积力，使其成为盘状液晶的理想刚性核之一。
酞菁及其衍生物不仅具有其他盘状液晶共有的自组
装特性以及良好的电子传输性能，而且具有空腔可

以配位金属原子，在有机半导体领域受到了广泛的
2018 年，郭剑等 [29] 使用微波合成法，发明了一 关注 [33-36] 。但是大部分酞菁类盘状液晶溶解性较差
种扭曲向列相（TN）型盘状液晶光学补偿膜，结构 与熔点较高的性质限制了其更广阔的应用。
如下所示。相比于现有杂环结构的光学补偿膜，这 2010 年，AHMIDA 等 [37] 合成了多种含卤原子
种新型光学补偿膜合成较简单。通过紫外-可见光谱 的硫烷基取代酞菁，其中含氟原子的酞菁结构如下
测试，波长大于 400 nm 时透过率可达 90%，高于现 所示，并通过循环伏安法（CV）研究了其电荷输运
有光学薄膜的透过率（83%~87%） [30-31] ，达到目前 性能。通过 DSC 和 XRD 测试发现，该含氟化合物
商业应用的标准。 可以形成柱状液晶相。CV 测试发现，氟原子的取代