Page 35 - 《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 ·1753·
氟柔性链可以稳定盘状向列相，提升清亮点（Q 2 ：
176 ℃，Q 3 ：192 ℃），对于二元化合物，Q 4 相比
于不含氟分子 Q 5 清亮点提升了 13 ℃。
2021 年，ANDRÉ 等 [51] 研究了含三嗪核的盘状
液晶中引入氟原子后对于其液晶相行为的影响，合
成的盘状液晶分子结构如下所示。POM 与 DSC 测
试发现，仅在侧链或刚性核氟化可分别提升清亮点
至 187 ℃（O 1 -3）、262 ℃（P 1 -1），均高于无氟取
代分子的最高清亮点（95 ℃），显著提升了液晶性
能，并可以形成相比于无氟分子向列相更为稳定的
柱状相，同时液晶相范围显著增加，P 1 -3 温度范围
最宽可以达到 110~218 ℃。但侧链和刚性核均氟化
反而抵消了这种作用。原因是，侧链和刚性核均氟 2018 年，CIASTEK-ISKRZYCKA 等 [53] 合成了
化导致仅在二者其中一个位置氟化所产生的有利于 含有两条氟取代侧链的液晶，结构如下所示，并研
柱状相形成的纳米分离效应降低，而分子刚性和晶 究了氟原子对液晶性质的影响。烷基链的部分氟化
体特性作用更为明显，导致物质熔点显著提升，无 引起的纳米层面的变化，促进了互变型近晶相（SmA
法形成柱状液晶相。这个结论与过多的侧链氟原子数 相）的形成。通过 POM 和 XRD 比较两组含氟衍生
目对非氮杂环盘状液晶性质的影响一致 [44] 。 物液晶相的稳定性可知，4 种化合物均具有液晶性
质，但是 n=8 的产物相比于 n=6 的同系物具有更宽
的液晶相范围，显著提升了清亮点（R 1-6：183 ℃、
R 1 -8：219 ℃、R 2 -6：130 ℃、R 2 -8：184 ℃），与
文献 [54] 结论一致。
总之，含氟液晶分子的研究多集中在苯并菲分
子中，其合成方法较为简单且有成熟的方法实现氟
原子在不同位置的定位，可能更易于工业化。氟原
在盘状分子侧链进行氟取代有一定的规律，相
子的引入可以显著增强分子间柱内堆积的作用力，
比于全氟取代侧链，侧链保留一定数量的亚甲基更
从而改变液晶相的形态或提升柱状相的稳定性，有
易使物质获得液晶性质。同时，侧链中氟原子的含
望解决盘状液晶实际应用中难以控制柱状相取向和
量一定时，物质的清亮点一般会随着侧链整体的增
有序度不足的难题，但是对于氟原子取代的数目及
长而降低。
位置需要进行控制，否则可能会有相反的效果，比
1.3 氟原子在桥位置取代的盘状液晶
2007 年，KOUWER 等 [52] 设计合成了多种含氟 如仅具有一条氟取代侧链的苯并菲分子因其链相容
性较差而不具备液晶性质。
柔性链的盘状液晶化合物，结构如下所示。DSC 与
XRD 测试证明，盘状单体（Q 2 、Q 3 ）和盘状二元化 2 新型含氟盘状分子
合物（Q 4 、Q 5 ）均具有液晶性能，可以形成稳定的
盘状向列相。对于含氟单体化合物 Q 2 、Q 3 ，较长的 由于盘状分子具有独特的平面并环结构和 π-π
