THE STRUCTURE OF THE CRYSTAL, SMECTIC E AND SMECTIC B FORMS OF IBPBAC

Résumé
Une étude structurale des phases cristallines et smectiques ordonnées de l'isobutyl-4-(4' phénylbenzylidène amino) cinnamate (IBPBAC) a été faite par diffusion des rayons X. Nous avons affiné complètement la structure de phase cristalline : la structure est une bi-couche où les molécules sont inclinées à 40° par rapport à la normale aux couches. A l'intérieur des couches, les molécules sont disposées suivant un réseau hexagonal déformé. A la transition cristal → S_E l'orientation des couches ne change pas. La structure de phase S_E est probablement aussi une bi-couche mais est peut-être monoclinique avec β = 95° : une ambiguïté due au désordre inévitable dans les échantillons apparaît. Dans chacun des cas, la structure est différente de ce que l'on a prévu précédemment. Dans les couches, les molécules sont disposées suivant un réseau hexagonal déformé en accord avec le travail antérieur. Dans la phase S_B, nous confirmons que les molécules dans les couches sont disposées suivant un réseau vraiment hexagonal. Cependant les molécules sont peut-être inclinées de ~ 6° par rapport à la normale aux couches. L'ordre du réseau hexagonal s'étend à grande distance dans une couche, mais dans la direction normale aux couches, l'ordre s'étend jusqu'à 1-2 couches et ce désordre confère à la phase un caractère optique uniaxe. Une seconde possibilité pour l'ordre local est une tendance vers un arrangement du type ABC... des couches hexagonales.

Abstract
Detailed structural work has been carried out by X-ray diffraction techniques on the crystal and ordered smectic phases of isobutyl-4-(4' phenylbenzylideneamino) cinnamate (IBPBAC). - The crystal structure has been fully refined and is a bilayer structure with the molecules tilted at ~ 40° to the layer normal and packed in each half layer in a distorted hexagonal arrangement. The layers maintain their orientation on transforming to the S_E phase while the molecules straighten. The structure of the S_E is probably a bilayer but could be monoclinic with a tilt angle of ~ 5°, the ambiguity arising because of intrinsic disorder in the specimens. In either case the structure is different from previous suggestions. The molecular packing is distorted hexagonal similar to that proposed previously. The packing in the S_B phase is confirmed as truly hexagonal but the molecules may be tilted about 6° relative to the layer normal. The hexagonal net has long range order but the molecular and net displacements reduce the correlation length of planes normal to the layers to 1-2 layers so that the phase is macroscopically uniaxial. An alternative possibility for the local order is a tendency to an ABC... packing of the hexagonal layers.