EXHIBITION OF NEMATIC MESOPHASE IN BINARY MIXTURES OF SCHIFF'S BASES

Résumé
Généralement, les mélanges binaires de produits non mésomorphes mais possédant les caractéristiques structurales des mésogènes, présentent des propriétés mésomorphes dans un certain intervalle de température et de concentration. Quelques bases de Schiff font partie de cette catégorie. On a étudié leurs mélanges binaires dans le but de trouver des mésophases nématiques intermédiaires avec ou sans variété monotropique. Presque tous les systèmes examinés montrent un mésomorphisme énantiotropique intermédiaire dans un intervalle de température et de concentration. Ces propriétés s'expliquent par des facteurs tels que la polarité, la polarisabilité, la forme des molécules et leur capacité à résister thermiquement. Parmi les systèmes envisagés, ceux présentant des propriétés mésomorphes sont : (i) p-nitrobenzylidène, p-éthoxyaniline : p-méthoxybenzylidène, p-éthoxyaniline, (ii) p-méthoxybenzylidène, p-éthoxyaniline : p-diméthylaminobenzylidène, p-éthoxyaniline, (iii) p-méthoxybenzylidène, p-éthoxyaniline : p-acétoxybenzylidène, p-éthoxyaniline. L'intervalle de concentration (en mole/cent) du premier composé, permettant l'obtention d'une mésophase énantiotropique, est respectivement : 21,5 à 67,5 pour (i) ; 59,8 à 67,0 pour (ii) ; 32,4 à 41,0 pour (iii). Normalement, on s'attend à ce qu'un système contenant un mélange de deux bases de Schiff monotropiques dont les températures de transition virtuelles ne sont pas très différentes des points de fusion, présente une mésophase nématique énantiotropique dans un certain domaine. Mais c'est démenti par le diagramme de phase du système : p-propionoxybenzylidène, p-méthylaniline : p-propionoxybenzylidène, p-chloroaniline qui montre un mésomorphisme monotropique dans tout le diagramme de phase. Un tel comportement du système peut signifier l'intervention de certains facteurs comme la présence d'un eutectique dans les mélanges en fusion et la faiblesse de la différence des températures de transition virtuelles et du point de fusion. Finalement, pour obtenir des propriétés mésomorphes énantiotropiques, il faut que la différence entre températures de transition virtuelles et points de fusion soit faible, et cette température sera plus basse si le mélange possède un eutectique. On a aussi étudié les mélanges binaires de ces bases de Schiff avec le paraazoxyanisol. Les températures de transition virtuelles, que nous avons calculées par extrapolation des courbes de transition dans ces systèmes, sont en bon accord avec celles obtenues par les diagrammes de phase des mélanges binaires de ces bases de Schiff. Nous n'avons pas trouvé d'hétérogénéité dans les phases mésomorphes et nous sommes donc sûrs de la nature homogène des mélanges binaires de bases de Schiff et des mélanges bases de Schiff, p-azoxyanisol.

Abstract
Generally such non-mesogenes as endowed with the structural characteristics considered essential for exhibition of mesomorphism may be expected to show mixed mesomorphism in their binary mixtures over a range of temperature and concentration. A large number of Schiff's bases fall in this category of non-mesogenes ; hence their binary mixtures have been investigated which help sorting out conditions favouring exhibition of mixed enantiotropic mesophase with or without monotropic variety being associated. That only some, and not all, of the systems investigated show mixed enantiotropic mesomorphism over a range of temperature and concentration, account for factors such as polarity, polarisability and size of the admixed molecules and their capacity for resisting thermal break down process on heating. Of the systems investigated, those exhibiting mixed liquid crystallinity are (i) p-nitrobenzal-p-phenetidine : p-anisal-p-phenetidine, (ii) p-anisal-p-phenetidine : p-dimethylaminobenzal-p-phenetidine, and (iii) p-anisal-p-phenetidine : p-acetoxybenzal-p-toluidine ; the mole percent concentration ranges of the first component over which mixed enantiotropic mesomorphism is exhibited being 21.5 to 67.5, 59.8 to 67.0 and 32.4 to 41.0 respectively. A normal expectation that a mixed system of two monotropic Schiff's bases whose latent transition temperatures are not far off from their melting points, would exhibit enantiotropic nematic mesophase over a certain minimum area in its phase diagram is belied by the system p-propionoxybenzal-p-toluidine : p-propionoxybenzal-p-chloroaniline which neverthless continues to show monotropic mixed mesomorphism throughout the phase diagram. Such a behaviour would suggest involvement of factors like eutectic of the mixed melts and proximity of the latent transition temperatures to its melting point ; as it would seem, in order to bring up enantiotropic property, the former should sink much lower and the latter must be as close as possible. Binary mixtures of these Schiff's bases with p-azoxyanisole as a liquid crystalline component are also studied ; their latent transition temperatures ascertained by smooth extrapolation of transition curves in these systems are in good agreement with those obtained similarly from the phase diagrams of the binary mixtures of Schiff's bases. Failure to locate any heterogeneity in the formation of mixed mesomorphism during our study only lends support to the homogeneous nature of the mixed nematic melts in binary mixtures of Schiff's bases and of Schiff's bases with p-azoxyanisole.