Page 34 - 《精细化工》2022年第9期
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·1752· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
对于苯并菲类盘状分子，外围侧链长度一般至 2012 年，HOUTEM 等 [49] 报道了一种星型盘状
少为 5 个碳原子才能具备形成液晶相的能力。相比 化合物，结构如下所示。POM 测试观察到明显的液
于在分子中心氟取代的盘状液晶，在外围侧链进行 晶相。XRD 测试证明，该化合物低温（50 ℃）形
氟取代具有完全不同的性质，如大量的氟取代并不 成螺旋矩形柱状相，高温（250 ℃）形成六方柱状
一定提升柱状相的稳定性，氟原子较大的体积可能 相。该化合物在–6 ℃熔化，在 350 ℃内均未发生
会影响分子的堆积，甚至导致丧失液晶性质。 相变，证明该含氟物质具有很高的清亮点，在–6~350
2015 年，SOSA-VARGAS 等 [47] 合成了一类侧链 ℃（DSC 测试量程）极宽的温度范围内可形成稳定
氟取代酞菁，结构如下所示。DSC 测试发现，当外 有序的柱状相。
围含氟碳链从 4 个（N 1 清亮点：183 ℃）减少到 3
个（N 2 清亮点：199 ℃）时，清亮点提升约 16 ℃，
但相比于无氟取代的化合物 N 3 （清亮点 163 ℃），
氟取代化合物的清亮点均显著提升。XRD 测试发
现，化合物 N 2 在较高的温度范围内形成六方柱状相
（181~199 ℃），然而在较低的温度范围内，形成矩
形柱状相（149~181 ℃）。研究证明，通过在酞菁外
围使用氟取代可以使其柱状相稳定，从而抑制侧向
分子堆积，提高柱状相有序度，提高电荷输运效率。
相比于无氟酞菁，氟原子的引入使其获得了更好的
热稳定性与液晶相范围，解决了限制酞菁实际应用
的一类难题。
2020 年，QIAN 等 [50] 报道了在聚偏氟乙烯中加
入半导体盘状液晶聚合物提高材料介电性能的方
法，盘状液晶聚合物（PHT）结构如下所示。PHT
具有自组装有序、溶解性与热稳定性良好等优异的
性质，并且 PHT 的化学结构和相对分子质量易于控
制和调节。进一步地，合成了另外两种液晶聚合物，
分别为共聚物 PHT-co-P9F 和嵌段聚合物 PHT-b-P9F。
用 DSC、POM 测试了聚合物的热性能和液晶性能，
2015 年，BELVISO 等 [48] 报道了一种侧链含氟 与均聚物 PHT（115 ℃）相比，嵌段聚合物 PHT-b-
硫醚卟啉，结构如下所示，并研究了该分子的液晶 P9F 具有更高的清亮点（117 ℃）。一方面原因是
性质。通过 DSC 比较该衍生物和不含氟母体的液晶 PHT-b-P9F 中 PHT 的液晶相与 P9F{聚[2-(全氟丁基)
性质。结果显示，化合物的熔点为 132.4 ℃，清亮 乙基甲基丙烯酸酯]}的各向同性相之间的微相分
点为 244.5 ℃，而不含氟化合物通常不具有液晶性。 离，另一方面是 P9F 的高玻璃化转变温度，两个方
XRD 测试表明，氟取代分子呈现出有序的柱状相， 面均有利于液晶相的稳定和清亮点的提高。
无氟取代的硫醚卟啉从未出现过相似性质。一方面
是因为部分氟化侧链比相应的无氟取代侧链刚性更
强、体积略大，从而减少柱间相互作用；另一方面，
疏氟效应可稳定柱内分子间作用力 [45,47] ，两者共同
作用导致液晶性质显著提升。
