Page 33 - 《精细化工》2022年第9期
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第 9 期 王桂霞，等: 含氟盘状液晶研究进展 ·1751·
2011 年，CHEN 等 [41] 通过 Scholl 反应、钯催化 2014 年，UMESH 等 [44] 报道了多种侧链含氟原
偶联反应和醚化反应合成了一系列含氟酯链的苯并 子的苯并菲类盘状液晶，结构如下所示。POM 测试
菲盘状液晶及不含氟分子，结构如下所示。DSC 和 发现，L 1 -n 和 L 3 -n 系列所有产物均为柱状相液晶。
POM 测试发现，相比于不含氟化合物，含氟酯链化 当氟原子被引入苯并菲时，在 L 1 -n 类化合物中，发
合物清亮点显著提升，且 I-n 与 J-n 清亮点远高于 现了最高的清亮点 L 1 -3、L 1 -4：185 ℃，但是 L 1 -3
H-n，J-7 的清亮点最高可达 311 ℃。对于 I-n 与 J-n， 的熔点要比 L 1 -4 高 9 ℃，对于 L 3 -n 类化合物，清
物质的清亮点随碳链的增长而降低。该研究同时比 亮点最高为 173 ℃。进一步研究发现，随着烷基链
较了分子对称性对于液晶相行为的影响，两类分子 长度的增加清亮点逐渐降低，L 3 -8 最低可至 124 ℃。
均为六方柱状液晶，但不对称结构具有更好的柱内 结合 XRD 分析可知，相比于 L 1 -n 和 L 4 ，L 3 -n 可以
堆积，从而具有更高的清亮点。 获得最佳的液晶有序性。该项研究发现，苯并菲分
子中过多的氟取代侧链并不一定有利于拓展液晶相
范围。
2015 年，UMESH 等 [45] 报道了一种以三嗪作为
2012 年，CHAVEZ 等 [42] 从分子动力学的角度研
基体，用三唑基连接三个含有氟取代侧链的苯并菲
究了氟原子对于液晶性能的影响，分子结构如下所
的多核液晶，结构如下所示。分子中拥有多个盘状
示，为氟取代在盘状液晶中的作用提供了理论基础。
核，可以形成多个柱状相，它们显示出一种有趣的
研究结果表明，氟在分子侧链中可以使分子的热运
液晶相行为。其中，三嗪和苯并菲核分别独立堆积
动需要更高的活化能，增强了柱状中间相的稳定性，
成柱。对于 M 1 -n 类化合物，可以观察到一个混合三
K 1 相比于 K 2 清亮点提升了 28 ℃，与己烷衍生物相 嗪和苯并菲的六方柱相。通过 DSC 分析发现，M 2 -3、
变焓随氟取代数目的增加而增加的研究结果一致 [43] 。 M 2 -4 的清亮点分别为 164 和 160 ℃，均高于 M 1 -3
的清亮点（148 ℃）。所有含氟烷氧基化合物的清亮
点都高于文献 [46] 中仅含己氧基链的化合物（清亮点
最高为 110 ℃）。再次证实氟烷氧基可稳定液晶相。
但是当柔性侧链均为含氟烷氧基时，由于氟取代基
的体积较大影响了分子的紧密堆积甚至完全丧失液
晶性质，与之前的研究结果类似 [44] 。
