【摘 要】
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液晶是一类重要的具有自组装结构的软材料。特殊的刺激响应性,使得它在化学传感器,信息储存介质,全彩显示,热光器件等方向具备巨大潜力。在液晶结构中引入手性分子,是对液晶
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液晶是一类重要的具有自组装结构的软材料。特殊的刺激响应性,使得它在化学传感器,信息储存介质,全彩显示,热光器件等方向具备巨大潜力。在液晶结构中引入手性分子,是对液晶材料的有趣修饰,其中胆固醇是一种最为广泛使用的手性实体。本论文进行了多组实验对小分子液晶进行了不同方向的结构设计,如引入了手性端基(胆固醇基),改变了连接单元,改变了内间隔基柔性链段长度,引入了特殊的刚性核心作为发色团(具备荧光效应)和致晶单元等。分子结构通过~1H-NMR,FT-IR和元素分析确认。DSC和POM记录了液晶的介晶行为。详细的相结构信息由X射线衍射(SAXS和WAXD)提供。UV和PL光谱分别用来记录样品的紫外吸收和荧光发射。第二章,酯键连接的三苯环胆固醇基液晶二聚体被合成和表征。C6OAR具有双变的Sm C*和N*相,液晶相范围宽且热稳定良好。变温X射线衍射给出了更加详细的Sm C*和N*相结构信息。另外,C6OAR还表现出独特的光学性质,能够特征性的反射白光,螺距存在对温度的依赖性。第三章,一系列带有硫酯连接基的非对称胆固醇基双液晶被成功合成。该液晶二聚体系列的清亮点和熵变(ΔS/R)显示出显著的奇偶效应。所有的目标产物都表现出具有Sm C*相(焦锥织构)和典型的N*相(焦锥织构和油丝织构)的双变中间相行为。与含羧酸酯键作为连接基的类似物进行对比发现,含COS的二聚体具有更稳定的中间相,更高的相变温度和焓值。值得注意的是,在升温和降温循环中,所需二聚体均能发生布拉格反射,可观察到多彩的颜色。第四章,氰基二苯乙烯是生色团和液晶基元的有力候选者。故此,合成和表征了系列基于氰基二苯乙烯和胆固醇的双基元液晶。内柔性链段的长度和奇偶性引起介晶性质的极大不同。清亮点(/焓值)显示出二聚体液晶常见的odd-even效应。分子构型模拟和变温XRD的协作进一步提供了该系列液晶存在的Sm C*,Sm A和N*相的结构信息。正如预期,Ch M-CN分子具备强烈的AIEE效应。
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