The effect of thioester linkages on the stability of the ferroelectric nematic phase
Source abstract
Abstract
The synthesis and characterisation of thirteen sulfur-based liquid crystals are reported, based on the molecular backbone of RM734 and containing thioester linkages. Ten of these materials are new examples of ferroelectric nematogens. Phase transition temperatures are compared for systematic changes to molecular structure including the position and extent of fluorination, and the nature of lateral and terminal substituents. The new materials are compared with their ester-linked counterparts. In line with expected behaviour of the nematic phase, replacement of an ester with a thioester raised TNI, but NF phase stability upon making this change proved more variable. These findings remain in line with the general view that the formation of the NF phase is not solely governed by the magnitude of the molecular dipole moment, but is able to be tuned by the interplay of steric and electronic effects endowed by different molecular fragments.
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Research context
OpenAlex topics: Liquid Crystal Research Advancements · Advanced Materials and Mechanics · Photorefractive and Nonlinear Optics
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Chemistry, University of Aberdeen, Old Aberdeen, AB24 3UE, UK
Faculty of Chemistry, University of Warsaw, Zwirki i Wigury 101, 02-089 Warsaw, Poland
Funding
Engineering and Physical Sciences Research Council
References (87)
Show source-provided references
1. Chen · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2020 · 117 · 1402110.1073/pnas.2002290117 ↗
2. Caimi · Soft Matter · 2021 · 17 · 813010.1039/D1SM00734C ↗
3. Rudquist · Sci. Rep. · 2021 · 11 · 2441110.1038/s41598-021-04028-7 ↗
4. Folcia · Liq. Cryst. · 2022 · 49 · 89910.1080/02678292.2022.2056927 ↗
5. Nishikawa · Commun. Mater. · 2022 · 3 · 8910.1038/s43246-022-00312-9 ↗
6. Parton-Barr · Soft Matter · 2024 · 20 · 67210.1039/D3SM01282D ↗
7. Erkoreka · Phys. Rev. E · 2024 · 110 · L02270110.1103/PhysRevE.110.L022701 ↗
8. Szydlowska · Phys. Rev. Lett. · 2023 · 130 · 21680210.1103/PhysRevLett.130.216802 ↗
9. Máthé · Sci. Rep. · 2023 · 13 · 698110.1038/s41598-023-34067-1 ↗
10. Sebastián · Liq. Cryst. · 2021 · 48 · 205510.1080/02678292.2021.1955417 ↗
11. Mandle · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2017 · 19 · 1142910.1039/C7CP00456G ↗
12. Mandle · Chem. – Eur. J. · 2017 · 23 · 1455410.1002/chem.201702742 ↗
13. Nishikawa · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 170235410.1002/adma.201702354 ↗
14. Manabe · Liq. Cryst. · 2021 · 48 · 107910.1080/02678292.2021.1921867 ↗
15. Cruickshank · ChemPlusChem · 2024 · e20230072610.1002/cplu.202300726 ↗
16. Li · Giant · 2022 · 11 · 10010910.1016/j.giant.2022.100109 ↗
17. Mandle · Soft Matter · 2022 · 18 · 501410.1039/D2SM00543C ↗
18. Song · Giant · 2024 · 19 · 10031810.1016/j.giant.2024.100318 ↗
19. Pociecha · J. Mol. Liq. · 2021 · 361 · 11953210.1016/j.molliq.2022.119532 ↗
20. Zhao · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2021 · 118 · e211110111810.1073/pnas.2111101118 ↗
21. Feng · Adv. Opt. Mater. · 2021 · 9 · 210123010.1002/adom.202101230 ↗
22. Nishikawa · Adv. Mater. · 2021 · 33 · 210130510.1002/adma.202101305 ↗
23. Hobbs · Angew. Chem., Int. Ed. · 2025 · 64 · e20241654510.1002/anie.202416545 ↗
24. Song · J. Phys. Chem. Lett. · 2022 · 13 · 998310.1021/acs.jpclett.2c02846 ↗
25. Chen · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2022 · 119 · e221006211910.1073/pnas.2210062119 ↗
26. Nishikawa · J. Mater. Chem. C · 2023 · 11 · 1252510.1039/D3TC02212A ↗
27. Kikuchi · Adv. Sci. · 2022 · 9 · 220204810.1002/advs.202202048 ↗
28. Kikuchi · Adv. Sci. · 2024 · 11 · 240982710.1002/advs.202409827 ↗
29. Hobbs · Small Sci. · 2024 · 4 · 240018910.1002/smsc.202400189 ↗
30. Strachan · Angew. Chem. · 2025 · e202516302
31. Nishikawa · Adv. Mater. · 2025 · 250194610.1002/adma.202501946 ↗
32. Song · Adv. Sci. · 2025 · 241431710.1002/advs.202414317 ↗
33. Cruickshank · ACS Omega · 2023 · 8 · 3656210.1021/acsomega.3c05884 ↗
34. Nacke · Sci. Rep. · 2024 · 14 · 1
35. Chen · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2022 · 120 · e221715012010.1073/pnas.2217150120 ↗
36. Mrukiewicz · J. Mater. Chem. C · 2024 · 12 · 721410.1039/D4TC01038H ↗
37. Mandle · Liq. Cryst. · 2023 · 50 · 53410.1080/02678292.2023.2208550 ↗
38. Gibb · Nat. Commun. · 2024 · 15 · 584510.1038/s41467-024-50230-2 ↗
39. Pociecha · Adv. Sci. · 2025 · e0840510.1002/advs.202508405 ↗
40. Karcz · Science · 2024 · 384 · 109610.1126/science.adn6812 ↗
41. Nishikawa · Adv. Sci. · 2024 · 11 · 240571810.1002/advs.202405718 ↗
42. Gorecka · Mater. Horiz. · 2025 · 12 · 535210.1039/D5MH00469A ↗
43. Hobbs · Nat. Commun. · 2025 · 16 · 751010.1038/s41467-025-62684-z ↗
44. Raszewski · Adv. Mater. Res. · 2014 · 909 · 1210.4028/www.scientific.net/AMR.909.12 ↗
45. Bennis · Sci. Rep. · 2022 · 12 · 01210710.1038/s41598-022-15931-y ↗
46. Reuter · APL Mater. · 2013 · 1 · 01210710.1063/1.4808244 ↗
47. Hird · J. Mater. Chem. · 1993 · 3 · 85110.1039/jm9930300851 ↗
48. Arakawa · Liq. Cryst. · 2018 · 45 · 82110.1080/02678292.2017.1385103 ↗
49. Cruickshank · J. Mol. Liq. · 2021 · 346 · 11709410.1016/j.molliq.2021.117094 ↗
50. Arakawa · Tetrahedron · 2022 · 122 · 13295810.1016/j.tet.2022.132958 ↗
51. Arakawa · CrystEngComm · 2022 · 24 · 187710.1039/D1CE01470F ↗
52. Cruickshank · J. Mol. Liq. · 2023 · 391 · 12322610.1016/j.molliq.2023.123226 ↗
53. Stepanafas · Mater. Adv. · 2024 · 5 · 52510.1039/D3MA00446E ↗
54. Alaasar · Liq. Cryst. · 2023 · 50 · 239710.1080/02678292.2023.2253199 ↗
55. Saha · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2021 · 23 · 405510.1039/D0CP06633H ↗
56. Cruickshank · J. Mater. Chem. C · 2025 · 13 · 2015610.1039/D5TC02641E ↗
57. Cruickshank · Liq. Cryst. · 2019 · 46 · 159510.1080/02678292.2019.1641638 ↗
58. Arakawa · New J. Chem. · 2019 · 43 · 678610.1039/C8NJ06456C ↗
59. Arakawa · Crystals · 2022 · 12 · 173410.3390/cryst12121734 ↗
60. Arakawa · Tetrahedron · 2021 · 95 · 13235110.1016/j.tet.2021.132351 ↗
61. Arakawa · Materials · 2024 · 17 · 327810.3390/ma17133278 ↗
62. Cruickshank · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2025 · 27 · 611110.1039/D4CP04189E ↗
63. Seed · Chem. Soc. Rev. · 2007 · 36 · 204610.1039/b612666a ↗
64. Cross · J. Mater. Chem. · 2000 · 10 · 155510.1039/b001164i ↗
65. Mandle · Liq. Cryst. · 2015 · 42 · 688
66. Ponomarenko · J. Fluorine Chem. · 2012 · 135 · 6810.1016/j.jfluchem.2011.08.011 ↗
67. Smith · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 1994010.1021/jp047732o ↗
68. Seed · J. Mater. Chem. · 1995 · 5 · 110.1039/JM9950500001 ↗
69. Fang · Liq. Cryst. · 2020 · 47 · 108610.1080/02678292.2019.1706107 ↗
70. Petersen · Aust. J. Chem. · 2018 · 71 · 42210.1071/CH17540 ↗
71. Arakawa · J. Mater. Chem. C · 2024 · 12 · 1620610.1039/D4TC02851A ↗
72. Guragain · Mater. Horiz. · 2025 · 12 · 815310.1039/D5MH00971E ↗
73. Brown · ChemPhysChem · 2021 · 22 · 250610.1002/cphc.202100644 ↗
74. Cruickshank · Liq. Cryst. · 2024 · 51 · 40110.1080/02678292.2024.2304598 ↗
75. Tufaha · Chem. – Eur. J. · 2023 · 29 · e20230007310.1002/chem.202300073 ↗
76. Cruickshank · RSC Adv. · 2022 · 12 · 2948210.1039/D2RA05628C ↗
77. Cruickshank · ACS Omega · 2025 · 10 · 2360910.1021/acsomega.5c02500 ↗
78. Cruickshank · J. Mater. Chem. C · 2025 · 13 · 390210.1039/D4TC03318C ↗
79. Jarek-Mikulska · Liq. Cryst. · 2009 · 36 · 18710.1080/02678290902759228 ↗
80. Madhusudana · Phys. Rev. E · 2021 · 104 · 01470410.1103/PhysRevE.104.014704 ↗
81. Fearon · Mol. Cryst. Liq. Cryst. · 1985 · 124 · 8910.1080/00268948508079467 ↗
82. Neese · Wiley Interdiscip. Rev.:Comput. Mol. Sci. · 2012 · 2 · 73
83. Neese · J. Chem. Phys. · 2020 · 152 · Art. No. L22410810.1063/5.0004608 ↗
84. Neese · Wiley Interdiscip. Rev.:Comput. Mol. Sci. · 2022 · 12 · e1606
85. Neese · Chem. Phys. Lett. · 2000 · 325 · 9310.1016/S0009-2614(00)00662-X ↗
86. Neese · J. Comput. Chem. · 2022 · 1
87. Neese · J. Comput. Chem. · 2003 · 24 · 174010.1002/jcc.10318 ↗