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投稿指南分子结构和性质的关系
一般来说，细长棒状或平面结构对分子的平行排列有利，而分子的极性基团或易极化的基团则关系到分子间的相互作用，进而影响相变温度。
液晶分子的中心桥键对液晶性质的影响很大。液晶的化学稳定性，首先取决于中心桥键的性质，如苄*（亚苄基）类液晶的中心桥键是—CH==N—，它易 于水解或氧化，对水极为敏感。又如，偶氯化合物容易被氧化，特别是在光的作用下。其他如含有双键、三键的二苯乙烯二苯乙炔，肉桂酸酯等衍生物也易于被氧 化，并易聚合，化学稳定性相对较差，而且在紫外光下也可能会因聚合或裂解而失去液晶的特性。
Gray等人首次弃去液晶分子的中心桥键，合成了联苯液晶，它比其他液晶稳定，说明中心桥键并不是构成液晶的唯一条件。联苯液晶是目前最常用的一种液晶。
液晶分子的空间构型影响液晶的热稳定性及其他特性。二苯乙烯是平面构型，氧化偶氮分子平面微微扭曲，苄*液晶有较大扭曲，它们的清亮低于二苯乙烯 类。氧化偶氮类的清亮点比较奇特，虽然它的晶体具有平面结构，很可能它在液晶相时，分子排列转变为非平面结构，分子扭曲，导致分子刚性降低，致使清亮点降 低。酯类液晶的微弱共轭作用使它具有最低的清亮点。此外，二苯乙炔类液晶因其分子轨道的共同轭作用，所以热稳定性高于苄*类液晶。
一般来说，如果桥键连接是刚性的，有利于形成液晶相，支链端基则通常较为不利。端基链长的影响要微妙些。如果分子的刚性部分导致强的各向异性相互作用，那么增加键长不利于液晶相的稳定，如果刚性部分不引起强的空间阻碍，增加链长有利各向异性的相互作用。
环数目增加，极大地增加液晶的热稳定性，例如：
当n=1时，清亮点为121℃；当n=2时，清亮点为297℃，类似的情况用多环或稠环取代苯环，亦增加液晶的稳定性。
顺反结构对液晶的热稳定性也有很大影响。由于反式构型分子具有线型的刚性结构，因而呈现液晶相，而顺式结构分子为非线型和柔性结构，因而不呈现液晶 相[78]，它们的分子构型如图18所示。例如，许多偶氮化合物、肉桂酸酯、氯代二苯烯、苯基环已烷、双环已烷类化合物的反式结构都是液晶，顺式则不是。
如 果取代基不是棒状分子的长轴方向上，而是以侧基的形式存在，对液晶的相变温度会带来明显影响。在侧链或环侧面上引入—CH3、-CI、—F、—CN等基团 时，分子本身的共平面被破坏，并且分子宽度增加，使晶体结构不能形成紧密堆砌，因而熔点下降；此外，分子间距离增加，又导致分子间作用力减小，清亮点也下 降。更有甚者，在某些分子中，不管末端烷基或烷氧基的长度如何，侧链上引入甲基、乙基等取代基，使分子间侧向吸引力减小，以致不能形成液晶相。
在羧酸的情况下，氢键可以诱导液晶相行为，一般是经过二聚加长分子。如：
但 是，氢键也可能导出非线型分子缔合体，而打破平行，因此苯酚化合物不是液晶。氢键缔合也可过强，以致于当固体到达熔点时，固体直接变成各向同性的液体，这 就是很好地解释了为什么胆甾醇不存在液晶相，而胆甾醇酯有液晶相。4-氨基-4″-硝基-三联苯（1）在300-301℃熔融。它没有液晶相，这个化合物 氨基上的两个氢都参与了分子间缔合。然而取代的硝基化合物（2）只在218-219℃熔融，而且是液晶相。在这种情况下，分子内氨基的一个氢与—NO2基 团缔合，减小了分子间缔合力。
分子结构——向列相和近晶相液晶
关于热致液晶的分子结构已有详细评述。一般认为，要呈现向列相和近晶相的液晶分子必须满足下列要求：
（1）液晶分子的几何形状呈棒状，其长径比不能太小，一般要大于4。
（2）液晶分子长轴应不易弯曲，要有一定的刚性，因而常在分子的中央部分引进双键或三键，形成共轭体系，以得到刚性的线型结构，或者分子保持反式构型，以得到线状结构。
（3）要使偶极-偶极和诱导偶极-偶极相互作用有效，分子未端必须含有极性基团，或具有很强的可极化度。通过分子间电性力、色散力的作用，使分子保持取向有序。最常见的向列相和近晶相分子是：
式中A、B是环体系，可以是两个环或两个以上的环，中心桥键用官能团X连接，X也代表了某些液晶系列，其名称列于表3。对位的端基R和R’是构成液晶所不可缺少的组成部分，它是柔软易弯曲的基团表4。
环 体系是决定分子有无液晶相的一个重要因素。有芳香环的分子不一定都有液晶相，但有液晶相的分子几乎都有一个以上的芳香环，芳香环在固体熔融成液体时，保持 了分子间的短程吸引力，使分子不致马上变成各向同性的液体。常见的环体系有饱和的六环及不饱和的苯环，或这二者的组合。饱和六元环中的电子是σ电子，彼此 不共轭，而苯环中则是π电子，有共轭作用。电子的共轭作用对液晶的相变及各项物理参数有重要影响，此外还有二哑烷、嘧啶、四氮苯等杂环体系。
为了简化起见，以下叙述中，K（或C）表示晶体，S表示近晶相，N表示向列相，ch表示胆相，I表示各自同性液体。
分子结构——铁电液晶
铁电体是具有自发极化的性质，其极化方向在电场作用下可以反转的材料，1975年Meyer等人首次发现并证明，由手性分子组成的倾斜近晶相具有铁电性。具体地讲，满足下列条件的液晶具有铁电性能：
（1）具有近晶相，分子长轴与近晶相法线之间有倾斜角，并且倾角不等于零。
（2）含有不对称碳原子的分子，并且不是外消旋体。
（3）对分子长轴垂直方向的偶极矩分量不为零。
满足以上条件的最早发现的铁电液晶是DOBAMBC（р-癸氧基亚苄基-рˊ-氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯）。后来合成了许多铁电液晶，这些液晶都有简称，以下是铁电液晶分子结构示例。
铁电液晶分子结构式示例
从示例可看出，其分子结构一般包括：a.一个烷烷基-芳香基-烷基体系；b.强的侧向偶极子；c.至少两个芳香环；d.一个手性中心，它降低了分子的对称性，从而具有铁电性质。
DOBAMBC是由于各向同性液晶相开始降温，经过近晶A相（Sa）转变到近晶C相（Sc）。其转变点Tc是居里点，Sc相以下低温相具有铁电性 能，即表现出很大的介电常数和自发极化的性质，和铁电体一样。几乎所有的铁电液晶，包括DOBAMBC在内，都含有不对称碳原子，这样在保持一定倾角的同 时，其分子长轴方向在每层上转动一定角度就形成了螺旋结构。因此，在这相上加“*”上角标，表示为SC*。
分子结构——胆甾相液晶
这类液晶大都是胆甾醇的衍生物。虽然胆甾醇本身不具有液晶性质，但它的酯化物，羧酸化物，烷氧基化物都是随着相变而显示出特有颜色的胆甾相液晶。例如，胆甾醇苯甲酸酯的熔体经冷却，呈现蓝、蓝绿、黄绿、橙红等彩虹色。
胆甾醇分子由27个碳原子组成，3个6元环和1个5元环相互成键，形成平面椅式构形。它的一端有很长的侧链，另一端有OH基团。
胆甾醇分子式
其中只有当OH基团被置换，形成胆甾醇的酯化物、卤化物及碳酸酯，而且其分子排列为细长分子构型时，才有液晶性质。
此外，在一般液晶分子结构中引入含有不对称手性中心碳原子（常以“*”符号表示）基团，即引入旋光性基团，形成胆甾相的螺旋结构，是一种非甾体的胆甾相液晶。如：
相变温度（ch-I）：-14℃，螺距：0.3μm，螺旋方向：左旋
对于近晶C相的手性酯类液晶化合物，它们除呈现手性近晶C相(S*c)外，也会呈现胆相(ch)。如：
R=C8H17时 C 76℃ Sc 88.6℃ ch 155.4 ℃ I
