Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 11
1.1. Современные понятия о жидкокристаллическом состоянии вещества 11
1.2. Влияние молекулярной структуры каламитных мезогенов на мезоморфные свойства жидкокристаллических систем
1.3 Особенности молекулярного строения АОБК 17
1.4 Современные модели и теории, описывающие фазовое поведение жидких кристаллов 26
1.5 Супрамолекулярные жидкие кристаллы 30
1.6 Самоорганизованные системы на основе карбоновых кислот 33
1.7 Термодинамика систем на основе жидких кристаллов 40
1.8 Преимущества и недостатки методов интерпретации мезофаз 43
1.9 Физико-химические свойства мезогенов 45
1.10 Современные тенденции применения жидких кристаллов 51
Глава 2 Экспериментальная часть .58
2. 1. Объекты исследования 59
2.2. Очистка ЖК и приготовление смесей 59
2.3. Методы исследования 60
Глава 3 Обсуждение результатов .69
3.1. Мезоморфные свойства исследуемых систем 70
3.2 Исследование физико-химических свойств систем 88
Заключение 103
Литература .107
- Влияние молекулярной структуры каламитных мезогенов на мезоморфные свойства жидкокристаллических систем
- Самоорганизованные системы на основе карбоновых кислот
- Очистка ЖК и приготовление смесей
- Исследование физико-химических свойств систем
Введение к работе
Актуальность темы
Изучение жидких кристаллов (ЖК) представляет огромный интерес, так как, благодаря сочетанию уникальных свойств — текучести и анизотропии, они являются важной составляющей в технологии производства электронных устройств и в клетках живых организмов. Научная проблема создания мезогенных систем, обладающих необходимыми для практического применения электрофизическими свойствами, существует достаточно давно. В последние время одним из перспективных направлений для создания ЖК является моделирование супрамолекулярных материалов с помощью специфического межмолекулярного взаимодействия водородной связи (Н–связи). Однако необходима методика, в основе которой лежит проверка возможности образования в рассматриваемой системе новых фаз с помощью нековалентных взаимодействий. Построение фазовых диаграмм состояния, исследование свойств компонентов ЖК материалов, выявление закономерностей в типе взаимодействия является актуальным поскольку, образование Н-связей отражается на характере фазового поведения в системе и позволяет судить о возможности образования новых фаз.
Наиболее подходящими объектами для получения корреляций между диаграммами и перспективностью систем могут служить алкилоксибензойные кислоты (АОБК). Они, благодаря своему строению и способности к образованию прочных водородных связей, являются удобной моделью при создании новых мезогенных материалов.
Цель работы: установление закономерностей влияния длины концевых заместителей и типа мезоморфизма в бинарных системах АОБК на основные физико-химические свойства в этих системах.
Были поставлены задачи:
изучить фазовое состояние, мезоморфизм в бинарных системах гомологов АОБК с различными длинами алифатических заместителей и разным типом мезоморфизма;
с использованием набора методов физико-химического анализа (ФХМА) проанализировать влияние длин алифатических заместителей молекул АОБК в системах на их диэлектрические, оптические и объемные свойства;
- установить корреляции между жидкокристаллическими (ЖК) свойствами изученных систем и их составом, структурой исходных компонентов;
- выявить признаки, позволяющие предсказывать тип взаимодействия в бинарных системах на основе карбоновых кислот.
Научная новизна работы:
-
Впервые получены 4 полные фазовые Т-х диаграммы для систем п-н-гептилоксибензойная кислота (7ОБК) – п-н-ундецилоксибензойная кислота(11ОБК); п-н-гексилоксибензойная кислота (6ОБК) – п-н-пентилоксибензойная кислота(5ОБК); п-н-гексилоксибензойная кислота(6ОБК) – п-н-оксилоксибензойная кислота(8ОБК); п-н-гексилоксибензойная кислота(6ОБК) – п-н-децилоксибензойная кислота(10ОБК).
-
Определены составы и температуры плавления смесей, отвечающих точкам нонвариантных равновесий, энтальпии плавления в четырех системах.
-
Установлено, что при соотношении компонентов 2:1 в системе 7ОБК – 11ОБК образуется промежуточная фаза .
-
Выявлены закономерности в фазовом поведении, позволяющие прогнозировать тип взаимодействия в системах на основе АОБК.
Практическая значимость работы:
Предложена модель, позволяющая предсказывать тип взаимодействия в бинарных системах АОБК. Полученные в работе экспериментальные и вычисленные физико-химические величины могут быть использованы при конструировании ЖК материалов с прогнозируемым комплексом мезоморфных и физических свойств.
Положения, выносимые на защиту:
1. Вид фазовых диаграмм 7ОБК–11ОБК, 6ОБК–5ОБК, 6ОБК–8ОБК, 6ОБК–10ОБК.
Результаты исследования физико-химическими методами данных систем.
-
В твердокристаллической фазе при соотношении 7ОБК к 11ОБК 2:1 образуется новая промежуточная фаза – сокристалл с уникальными электрофизическими свойствами.
-
Влияние длины алкильного заместителя на тип фазовых переходов в системах.
-
Предложена методика для определения типа взаимодействия в бинарных системах на основе АОБК.
Методы исследования: При выполнении работы использованы: поляризационная политермическая микроскопия (ППМ), дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК), диэлькометрия, дилатометрия, рентгенофазовый анализ (РФА), малоугловое рассеяние (SAXS).
Личный вклад автора. Диссертантом поставлены задачи, выполнен весь объем экспериментальной работы по всем ФХМА, обработке экспериментальных данных и анализ полученных результатов.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены на VI Международной научной конференции «Кинетика механических кристаллов. Самоорганизация при фазообразовании» (Иваново, 2010 г.), III конференции с элементами научной школы для молодежи «Органические и гибридные наноматериалы» (Иваново, 2011 г.), IV Молодежной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии-2011» (Москва, 2011), XIV Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии-2012» (Тула, 2012), Первой Всесоюзной конференции по жидким кристаллам (Иваново, 2012), XIX International conference on chemical thermodynamics in Russia Moscow-2013 (Москва, 2013), IV конференции с элементами научной школы для молодежи «Органические и гибридные наноматериалы» (Иваново, 2013), X Санкт-Петербургской конференции молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург,2013), XV International Scientific Conference «High-Tech In Chemical Engineering-2014», School conference on chemical engineering XI Санкт-Петербургской конференции молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2014), V конференции с элементами научной школы для молодежи «Органические и Гибридные Наноматериалы» (Иваново, 2015 г.), XX Interenational Conference on Chemical Thermodynamics in Russia RCCT-2015 (Nizhni Novgorod,2015), XX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, (Екатеренбург, 2016).
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 3 журналах, рекомендованных перечнем ВАК, главой в монографии и 13 тезисах докладов на международных и Российских конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, приложения. Общий объем диссертации 165 страниц, включая 38 рисунков, 4 таблицы и список литературы из 152 наименований.
Влияние молекулярной структуры каламитных мезогенов на мезоморфные свойства жидкокристаллических систем
Исследование влияния строения вещества на их мезогенное поведение рассмотрено во многих литературных источниках [34-38]. Органическое вещество для проявления мезоморфизма должно обладать геометрической анизотропией и жесткостью молекул, при этом важное значение имеет присутствие в молекуле сопряженных связей и ароматических колец. Эти факторы способствуют поляризации. Высокая анизотропия поляризуемости служит источником различия энергий межмолекулярных взаимодействий, что и определяет термическую стабильность жидкокристаллических фаз [39].
На мезоморфные свойства оказывает влияние количество и строение конъюгированных колец. В молекулах такого типа основным свойством является повышение T плавления соединения с увеличением числа бензольных колец. При этом возможно возрастание и мезогенности соединений. Мостиковые группы между кольцами удлиняют молекулу, повышая её гибкость и тем самым снижая мезогенность. При этом важна четность атомов углерода в мостиковой группе, т.к. нечетное число приводит к изгибу молекул и нематическая фаза исчезает. Наряду с протяженностью группы очень важно её химическое строение: оно влияет на взаимодействие с ароматической группой, на полярность молекулы, на стабильность цис-транс-изомеров. Влияние латеральных заместителей связано с изменением соотношения длина/ширина молекулы. С уменьшением этого показателя в соответствии с теорией Ван дер Вальса происходит снижение температуры просветления.
В нашей работе особый интерес представляет влияние длины концевых алкилоксильных заместителей. Алкильные и алкокси-группы очень похожи по своей природе влияния на молекулярную структуру. Отличие алкоксизаместителей от алкильных терминальных групп заключается в том, что атом кислорода следует рассматривать как часть цепи таким образом, что, в отличие от алкильных заместителей, теперь уже четный атом углерода будет существенно усиливать анизотропные межмолекулярные взаимодействия. Присоединение алкоксигрупп вместо алкильной к алифатическим циклам, в отличие от ароматических, приводит к дестабилизации мезофазы, что можно объяснить наличием изолированной электронной плотности на атоме кислорода, не участвующей в сопряжении и тем самым обуславливающей электростатическое отталкивание и увеличение межчастичных расстояний. Алкильные группы увеличивают количество -связей, а это способствует повышению геометрической анизотропии молекул. Эти группы обладают значительной гибкостью и склонны к образованию различных конформаций [40]. Наличие дальнего ориентационного порядка жестких ядер ограничивает подвижность алкильных цепей и смещает конформационные равновесия [41]. Известно, что длина алкильных заместителей сильно влияет на тип мезофазы, причем цепи с n 8…9 способствуют смектическому упорядочению [42]. Это связывают со снижением «торцевого» межмолекулярного взаимодействия и раздельным «плавлением» алифатических областей и жестких ядер, причем ядра сохраняют координационный порядок в некотором температурном интервале существования смектической фазы.
Одним из хорошо изученных фактов в химии ЖК считается чет-нечетное альтернирование температур нематико-изотропного фазового перехода и других физических характеристик при удлинении алкильного заместителя [43], которое заключается в разном вкладе четного и нечетного атомов углерода цепи в анизотропию поляризуемости. Увеличению анизотропии молекулы способствует присоединение нечетного атома углерода, четного — сопровождается разрыхляющим действием. Амплитуда альтернирования имеет склонность к монотонному понижению по мере удлинения цепи. При альтернировании с удлинением цепи возможно как и общее увеличение температур нематико-изотропного перехода (TNI), так и снижение. Первое явление наблюдается чаще всего при низких TNI у первых членов гомологического ряда, второе — при относительно высоких температурах [44]. Осман объясняет этот эффект относительно высокой энергией конформационных переходов алкильных групп и соответствующем влиянием на конформационное равновесие циклогексанового кольца. Термодинамически выгодные транс-конформации алкильной цепи способствуют более плотной упаковке при взаимодействии с изогнутым циклогексановым фрагментом жесткого ядра по сравнению с плоским ароматическим циклом. Следствием такой упаковки является снижение доли гош — конформеров, дестабилизирующих мезофазу. Терминальные алкилоксигруппы оказывают влияние на мезоморфные свойства подобно алкильным, так как у этих цепей сходны геометрические особенности из-за близости валентных углов С-С-С и С-О-С.
Карбоновые кислоты, благодаря универсальному характеру карбоксильной группы (электроно- и протонодонор) и выгодной геометрической форме образующегося квазиароматического шестичленного цикла с водородной связью в циклическом димере, являются наиболее интересным классом соединений для практического применения. Важную роль играет и сильно анизотропная мезогенная форма образующегося димера в п-замещенных бензойных, коричных и циклогексанкарбоновых кислотах. Димеризация молекул ЖК сильно меняет его свойства и вызывает множество интересных эффектов [45]. Количество димеров, образующихся в молекулярной системе, зависит от окружающих условий, таких как температура и внешнее поле, что может быть использовано для создания сенсорных устройств. Вещества, которые состоят из димеров, могут находиться в различных нематических фазах [45], в разнообразных смектических фазах с фрустрацией [46]. Во многих случаях димеры не следует рассматривать как стабильные частицы, а скорее как молекулярные пары, обладающие повышенной вероятностью находиться в непосредственной близости друг от друга. Эта повышенная вероятность обусловлена специфическими взаимодействиями атомных групп одной молекулы с атомами другой молекулы. Известно, что молекулы, обладающие недостаточной анизотропией формы, могут образовывать вытянутые димеры, благодаря водородным связям, за счет чего образуются ЖК фазы [47, 48]. В органических кислотах, состоящих из димеров и олигомеров, могут наблюдаться текстурные переходы внутри нематической фазы, что объясняется возникновением ближнего смектического порядка в нематической фазе [49, 50]. В работах [51, 52] был обнаружен переход из ахирального жидкокристаллического состояния в хиральное в результате преобразования закрытых димеров в открытые. Для некоторых АОБК наблюдались в кристаллической фазе запоминание хиральной нематической текстуры и волнистые смектические структуры [53].
Самоорганизованные системы на основе карбоновых кислот
Сейчас в мире появляется и растёт спрос на гибкие устройства. Для ЖКД гибкость обеспечивается использованием полимерных подложек с нанесёнными на их поверхность системами ТПТ и прозрачных электродов. Оказалось, что обычные ITO-электроды растрескиваются при изгибе таких дисплеев из-за разных упругих свойств полуметаллической плёнки и пластика. Поэтому возникла задача создания так называемой органической электроники – формирования функциональных плёнок с разной проводимостью, механическими и оптическими свойствами материалов. В целом эта задача решена и сейчас появляются прототипы гибких дисплеев разного функционального назначения [136].
Кроме ППД для массового применения (телевизоры, мониторы, телефоны, планшеты), важной современной задачей является создание и производство панелей для промышленных, медицинских и военных применений. В литературе они называются упрочнёнными (rugged) дисплеями. Они отличаются повышенной стойкостью к климатическим и механическим воздействиям, включая экстремальные. Такие устройства должны работать в условиях глубокого мороза (до -30 или -40 С), повышенной температуры (до +85 или +100 С), повышенной влажности (до 96 % при +40 С). К новым технологиям для специальных применений следует отнести жидкокристаллические устройства для терагерцового диапазона [137]. Применения ТГц-излучения и устройств – спектроскопия, связь и получение изображений, например, видение сквозь стены, наведение оружия, всепогодное формирование изображений в УФ диапазоне, космические изображения и т.п. С использованием ЖК в этом диапазоне изготавливают фазосдвигатели, волновые пластины, фильтры, поляризаторы. Проблемой являются величина двулучепреломления ЖК и материал электрода (обычный ITO-электрод сильно поглощает ТГц-излучение).
В настоящее время многие типы ППД разрабатываются и производятся под требование «погружённости» (immersiveness) [138]. Сами дисплеи должны формировать изображение высочайшего пространственного и временного разрешения, цветового диапазона. С учётом того, что пространство вокруг нас имеет различную форму и кривизну, дисплеи должны воспроизводить эти особенности. Разработчики не должны забывать и о других, невизуальных чувствах – слухе, обонянии, осязании температуре до -60 С, выдерживать высокие ударные нагрузки и вибрацию.
Технология электронной бумаги (e-paper) отличается от других дисплейных технологий тем, что на такой панели формируется сравнительно медленно изменяющееся изображение. Очень часто в таких устройствах используют явление бистабильности, когда сформированное оптическое состояние поддерживается без подвода энергии. Наиболее распространённые ЖК-материалы с эффектом бистабильности – это холестерические или смектические А ЖК. В приборе создаются два устойчивых состояния – прозрачное и мутное. Запись или стирание этих состояний осуществляется электрическим полем, или световым пучком или тепловым сигналом.
Для упомянутых выше возможностей применения ЖК наиважнейшее значение имеет скорость быстродействие. Нематические жидкие кристаллы довольно «медленны», в связи с чем наиболее интересны для практического применения хиральные и смектические жидкие кристаллы с более «быстрыми» электрооптическими эффектами. Термотропные жидкие кристаллы используются как растворители, изменяющие направление или скорость моно- и бимолекулярных термических и фотохимических реакций.
Одним из перспективных недисплейных применений ЖК является органическая электроника. ЖК используются как органические полупроводники для управления токами в тонкоплёночных транзисторах или их генерации в фотовольтаических элементах. Типичные преимущества материалов органической электроники по сравнению с обычной твердотельной электроникой – возможность нанесения плёнок из раствора, что упрощает и удешевляет производство. При этом сохраняется или увеличивается подвижность носителей заряда, появляется возможность получения элементов транзистора существенно меньшего размера, чем в обычной микроэлектронике или органической электронике с другими (немезогенными) молекулами. Благодаря эффектам самоорганизации молекулы упорядочиваются в колонки и слои, у которых электрофизические свойства в разных направлениях различаются. В настоящее время разрабатывается рациональная стратегия молекулярного конструирования для повышения эффективности жидкокристаллических солнечных батарей, исследуются процессы самоорганизации ЖК с дискообразной молекулярной структурой и их влияние на подвижность носителей заряда [139, 140].
На основе ЖК создаются новые механооптические датчики и затворы, работающие при комнатной температуре и других температурных диапазонах. Примером успешного объединения химиков и электронщиков стал термомикроактюатор на основе жидких кристаллов (актюатор – основная, движущаяся часть любого МЭМС – микроэлектромеханической системы) [141].
Очистка ЖК и приготовление смесей
Анализ данных диэлькометрии показал, что в системе для ряда составов с молярным соотношением компонентов от 30 до 70 % мол. 7ОБК наблюдается смена знака, происходящее в мезофазе при определенной температуре, например для образца 2:1 в соответствии с рисунком 32 б. Это явление не может быть объяснено дисперсией составляющих диэлектрической проницаемости II и , так как все измерения проводились на одной частоте. Предполагается, что данное явление может быть связано с тем, что при образовании ассоциатов величина составляющей дипольного момента, направленной вдоль длинной оси ассоциата, становится меньше составляющей его поперечного дипольного момента. Также выявлено, что состав 2:1, показывает отрицательную диэлектрическую анизотропию. Это является аномальным явлением для таких соединений. Подобное явление наблюдалось в [18]. Таким образом, структурные изменения, происходящие в твердофазной области, связанные с образованием сокристалла, накладывают отпечаток на свойства системы в мезофазе.
Малоугловое рассеяние является полезным инструментом для получения информации о характере фазовых переходов и определения смектического упорядочения в ЖК. Измерения проводились для исходных кислот и смесей на их основе 25, 33, 50, 66 мол. % 7 ОБК на неориентированных образцах, помещенных в 1,5 mm стеклянный капилляр. Границы фазовых равновесий для системы 7ОБК-11ОБК были подтверждены SAXS. X-ray образцы смеси 2:1(7ОБК-11ОБК) четко демонстрирует область существования двухфазного равновесия Cr + Sm и Sm + N в соответствии с рисунком 33.
За 10-15 С до перехода Cr-Sm увеличивается межплоскостное расстояние (d), что может быть связано с молекулярной перестройкой. Видно, что небольшое изменение положения пика от 2.74 nm"1 до 2.70 nm"1, приводит к изменению межплоскостного пространства при 30 С d = 22.91 nm, а при 50 С d = 23.25 nm. Это вызвано нарушением в рыхлых алифатических областях, разрывом л-взаимодействия ароматических систем, создающие протяженные архитектуры. При этом слабые направленные взаимодействия между ароматическими частями молекул, а также водородные связи, некоторое время способны «удерживать» от разрушения структуру крупных димерно-стопочных ассоциатов. Эти структуры обусловливают появление смектической фазы. При дальнейшем нагревании стопочная архитектура разрушается и в расплаве из упорядоченных систем остаются только димеры кислот, которые удерживаются водородными связями. Поскольку водородные связи являются существенно более прочными, чем -стэкинг взаимодействия, их разрушение требует большего повышения температуры. Вероятно, переход в мезофазу происходит путем промежуточного состояния.
Анализ изменения слоевого пространства от содержания 7ОБК при приведенной температуре (Тприв=Tизмерплав) показал, что d увеличивается при приближении к температуре перехода в нематическую фазу, в соответствии с рисунком 34. Это связано с растяжением алифатических молекулярных цепей и уменьшением ориентационной упорядоченности длинных молекулярных осей. Зависимость показывает, что в системе образуется стабильная наклонная Sm C фаза во всем интервале температур, поскольку никаких изменений в смектической области не наблюдалось.
Анализ данных системы 7ОБК-11ОБК показал, что в системе образуется сокристалл. Замечено, что в области существования сокристалла значительно расширяется область существования наклонной Sm С фазы. Сокристалл показывает отрицательную диэлектрическую анизотропию в мезофазе в отличие смесей на основе твердых растворов, имеющих положительную анизотропию. По данным диэлькометрии при соотношении компонентов 2:1 значение плотности системы в обеих нематических фазах резко возрастает по сравнению со значениями плотностей индивидуальных компонентов, т.е. плотность упаковки ассоциатов в обеих фазах значительно превосходит плотность упаковки димеров, образованных молекулами каждой из кислот. Смесь 2:1 может представлять интерес с точки зрения практического применения и быть использована в качестве прекурсора, поскольку она имеет довольно большую и стабильную область существования наклонных мезофаз (Sm, N).
Анализ диэлектрических данных системы 6ОБК-8ОБК показал нелинейное увеличение диэлектрической анизотропии в смесях данной системы, что показано на рисунке 36. Это происходит в основном за счет параллельной составляющей () ,в соответствии с рисунком 35а, что говорит об изменении дипольной структуры мезофазы, за счет увеличения эффективной анизотропии молекулярной поляризуемости и ориентационной упорядоченности.
Исследование физико-химических свойств систем
Изменение молекулярной структуры во второй нематической субфазе, при соотношении кислот 1:1 убедительно подтверждается дисперсией в соответствии с рисунком 38 (зависимости 3-6), которая в жидких кристаллах вызывается исключением из диэлектрической поляризации ориентационного вклада, связанного с вращением полярных молекул вокруг коротких молекулярных осей [152]. Обычно в полярных жидкостях и жидких кристаллах дисперсия, наблюдающаяся при низких температурах, исчезает при повышении температуры среды. Напротив, при низких температурах в нематической и смектической фазах в исследованном интервале частот электрического поля дисперсия отсутствовала в соответствии с рисунком 38 (зависимости 1, 2). Следовательно, можно утверждать, что увеличение температуры нематической фазы АОБК приводит к повышению числа полярных структурных элементов или к образованию новых полярных элементов и появлению ориентационной поляризации, приводящей к увеличению диэлектрической поляризации и диэлектрической проницаемости вещества.
Полученные частотные зависимости диэлектрических проницаемостей є 11 могут быть описаны уравнением Коул-Коула с учетом вклада сквозной проводимости образца: , (1) где єо - квазистатическое значение диэлектрической проницаемости; є » -значение высокочастотной диэлектрической проницаемости; т - среднее время диэлектрической релаксации; а - параметр характеризующий распределение по временам релаксации; В и N 1 - численные коэффициенты.
Значения параметров го, є , т, а, В, N подбирались так, чтобы действительная часть выражения (1) наилучшим образом соответствовала экспериментальным точкам. Резкое возрастание диэлектрической проницаемости при частотах меньших 4кГц связано с увеличением электрической емкости измерительной ячейки, вызванной наличием сквозной проводимости в исследованных образцах.
Механизмом образования полярных структурных элементов может быть разрыв водородных связей в димерах АОБК и увеличение в веществе количества молекул АОБК, полярность которых значительно превышает полярность димеров. Не исключено и возникновение тримеров, дипольный момент которых больше дипольного момента димеров.
Волюметрические измерения эквимолярной смеси согласуются с данными диэлькометрии в соответствии с рисунком 36 б. Так при эквимолярном соотношении кислот значение плотности системы в нематической фазе резко возрастает по сравнению со значениями плотностей индивидуальных компонентов, т.е. плотность упаковки «перекрестных» димеров в значительно превосходит плотность упаковки димеров, образованных молекулами каждой из кислот. Аномальное поведение эквимолярной смеси, по-видимому, связано с образованием сокристалла. Следовательно, близкие длины концевых заместителей, схожие кристаллографические характеристики, наличие -стэкинг взаимодействий способствуют образованию супрамолекулярного комплекса-сокристалла при соотношении 1:1, несмотря на различный тип мезоморфизма.
Данная работа показывает, насколько важно изучать фазовое поведение системы в целом, поскольку это позволяет получать комплексы, сокристаллы со стабильной ЖК фазой и показывает, что моделирование ЖК фазы происходит на основание её кристаллической структуры. Правильное соотношение компонентов при создании ЖКД должно учитываться при создании прекурсоров со стабильными фазами без полиморфных превращений, которые усложняют ведения компонентов для практического использования.
В системе 5ОБК и 6ОБК в моноклинной модификации образование супрамолекулярного комплекса маловероятно, поскольку у кислот недостаточное количество структуроформирующих факторов, таких как -стэкинг между ароматическими фрагментами, которые бы способствовали образованию и поддержанию супрамолекулярного ансамбля. Единственным типом взаимодействий, обусловливающим структурированность расплава, являются Н-связи между карбоксильными группами кислот. Они и определяют свойства нематика для кристаллов с более короткими алифатическими цепями. Благодаря полиморфизму 6ОБК и близким кристаллографическим характеристикам, длинам концевых заместителей образуется новая фаза SmG. Можно предположить, что если бы исходные кислоты находились бы в иной кристаллической модификации, то, вероятно, при данном соотношении образовалось бы соединение. Поскольку в триклинной модификации у 5ОБК и 6ОБК существует более одного структурообразующего фактора, это способствует образованию нового супрамолекулярного ансамбля.