近日，本课题组2020级硕士研究生"潘慧敏"同学题为“2-Aryl-1,3,4-trifluoro-6,7,10,11- tetrakis(alkoxy)triphenylene: a remarkable and highly inclusive mesomorphic platform”的科研论文成功发表于国际高水平SCI期刊《Journal of Materials Chemistry C》(IF = 6.4)：（DOI：10.1039/d3tc02569a）。
该文报道了通过联苯二锂试剂与含氟芳烃经亲核取代反应简单高效的制备得到了苯并菲盘状液晶单元，再用同样的方法制备得到不同刚性核修饰的含氟苯并菲衍生物。这一合成路线避免了过渡金属催化过程大大降低了液晶单元的制备成本。单晶结构表明了亲核取代反应发生的位点是与预期一致的。这些分子堆积时采取滑移方式并能观察到大量的F…H相互作用，这些作用力与其液晶相态与热行为密切相关。事实上这些强分子间作用力还可以经密度泛函理论计算下的轨道电子云分布说明，这些分子的HOMO与LUMO轨道展现出明显的电荷转移现象，它们因为F原子的引入导致电子分布不均从而构建典型的D-A-D型分子。这些化合物随着温度的变化能够观察到典型的线性缺陷或扇形织构，且无论烷基链长度或芳基取代都表现出广泛温度范围的六方柱状中间相且大多数在室温下均为液晶，具有高热稳定性，这得益于烷基链与芳香核之间建立长期非共价全氟芳烃、π-π堆积作用和有效的自分离。除了传统的柔性链长短调控液晶行为的手段外不难发现，当芳基取代其中一个F原子后，由于共轭体系的增大中间相范围都得到了显著提升。此外芳基的排列方式似乎也影响着液晶行为（例如：不同位置的萘取代化合物等），而四苯乙烯虽然有较大的共轭体系但由于扭曲结构的扰动不利于分子间的堆积导致清亮点温度较低。为了考察这类分子的半导体性质，我们测试了带隙最小的芘取代衍生物PY8的空穴迁移率为10-3 cm2·V-1·s-1，这一数值是大于典型的烷氧基取代的苯并菲衍生物的。
芳香核的氟取代导致潜在的强偶极盘状液晶，这种策略正在越来越多地用于许多应用。本文提出了这种高功能、低对称的三苯衍生物以及光学和电子的性质工作并不局限于这些简单的分子骨架，可以扩展到广泛的新型多功能分子材料，在有机电子和显示领域具有更复杂的分子结构。因此，本项工作也为后续课题组的实验设计提供了新的思路。
文章信息：
Cite this：J. Mater. Chem. C, 2023, 11, 14695.
原文链接： https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/tc/d3tc02569a#!
编辑：曾崇洋
审核：赵可清
四川师范大学化学与材料科学学院有机光电功能材料赵可清课题组
