Page 35 - 《精细化工》2023年第8期

第 8 期 王桂霞，等: 酞菁类盘状液晶材料研究进展 ·1649·

表 1 C 1 （n=6 和 8）的 DSC 数据 [30] 的柱状堆叠层可以使电导率显著提高，达到 4.0×
Table 1 DSC data of C 1 (n=6 and 8) [30] 10 S/cm。因此，该酞菁聚合物液晶材料可以应用
–6
C 1 的相变峰值/℃ 在锂离子电池中。
−Q +Q Colh I
2.2 酞菁核锌金属配位修饰的盘状液晶
n=6 57 72 — —
锌配位酞菁衍生物相对于铜配位报道较少，但
n=8 43 32 — —
由于其在光电响应性能方面表现突出，可作为活性
注：“—”文献未给出相关数值；+Q 为吸热峰值；−Q 为 材料应用于气体传感器和有机光伏器件。
放热峰值；Colh 为液晶相峰值；I 为各向同性峰值。 [32]
2014 年，SHI 等 报道了一种 β 位均被苯甲
2020 年，ZHOU 等 [31] 根据异山梨醇（1:4;3:6- 酸正戊酯基团取代的锌配位酞菁衍生物，结构如下
二脱水-D-山梨醇）和叔胺氮原子铜配位酞菁核含量 所示。利用 POM 和 DSC 分析测试了该衍生物的
的不同（如表 2 所示），与聚苯磺酸通过磺化反应合 液晶性，DSC 曲线上出现两个吸热峰，分别为 79 ℃
成了一系列结构相同的离子型铜配位酞菁聚合物分 （熔点）和 158 ℃（清亮点），在 110 ℃左右观
子（S 1 、S 2 、S 3 ），结构如下所示。 察到了双折射现象的织构图，证实该衍生物具有热
致液晶相行为。将这种锌配位酞菁衍生物制备成薄
膜作为气体传感器的活性材料，其电子传输能力明
显提升，从而使气体传感器的响应和恢复时间更加
优异。

表 2 一系列离子型酞菁衍生物分子（S 1 、S 2 、S 3 ）中异
山梨醇和铜配位酞菁核投料量 [31] [33]
Table 2 Dosage of isosorbitol and copper coordination 2020 年，LEHMANN 报道了 β 位被柔性间隔
phthalocyanine in a series of ionic phthalocyanine 基（亚苯基亚乙烯基）侧链基团取代和间隔基链上
derivatives (S 1 , S 2 , S 3 ) [31]
含有富勒烯受体的两类锌配位酞菁衍生物（D 1 、D 2 、
产物 异山梨醇/g 铜配位酞菁核/g D 3 和 D 4 ），结构如下所示。通过 POM 测试发现，
2.36 0.29
S 1 D 1 和 D 2 均没有表现出液晶相相变，而 D 3 和 D 4 在加
S 2 2.28 0.34 热到 300 ℃（熔点）左右开始分解。随着间隔基链
2.00 0.79
S 3 长度的增加，其熵变和焓变也没有发生太大变化。
对 D 1 、D 2 、D 3 和 D 4 进行光电流测试，发现含有富
通过 POM 和 XRD 测试发现，在一定温度下， 勒烯受体 D 3 和 D 4 锌配位酞菁衍生物分子排序是有
该系列聚合物分子均具有液晶相行为，且液晶相表 序的，表明该类衍生物有望用于有机光伏器件来提
现出六方柱状中间相。通过测试结果证实，该离子 高电子的迁移率。2021 年，LEHMANN 等 [34] 又报道
型铜配位酞菁聚合物的熔点和清亮点随着前驱体叔 了 β 位被柔性间隔基（低聚噻吩）侧链基团取代和
胺氮原子铜配位酞菁核含量的增大而增大。利用锂 间隔基链上含有富勒烯受体的两类锌配位酞菁衍生
离子溶液来测试聚合物分子的导电率，发现液晶相 物（E 1 、E 2 、E 3 、E 4 、E 5 ），结构如下所示。利用