以对氨基苯甲酸为中心的液晶化合物的合成与表征

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与芳酯型液晶相比,以芳酰胺为液晶基元的液晶化合物,由于分子之间易形成氢键,清亮点高,液晶态较稳定,因而越来越受到人们的关注;而含偶氮基团的侧链液晶高分子信息存储材料的研究也是现在关注的热点。本论文以对氨基苯甲酸为中心合成了不同端基的芳酰胺系列液晶化合物和偶氮类液晶化合物,通过POM、FTIR、1HNMR、DSC对液晶化合物单体进行了表征,此外,还对所合成的酰胺类和偶氮类液晶化合物与聚甲基含氢硅氧烷进行了接枝共聚。本论文所展开的对含氮类液晶化合物的合成及新型液晶聚合物的研究工作,不仅丰富了新型液晶化合物的种类,又为设计和合成具有特定性能的侧链液晶聚合物提供了一定的理论依据,同时还对研究新型侧链液晶聚合物的应用奠定了基础。本文在查阅了大量的相关文献的基础上,设计与合成了七种酰胺类化合物,三种偶氮类液晶单体和一种手性液晶单体。七种酰胺类化合物分别是:4-烯丙氧基苯甲酰胺基苯甲酸乙酯(M1)、4-烯丙氧基苯甲酰胺基苯甲酸丁酯(M2)、4-烯丙氧基苯甲酰氧基苯氧甲酰基对己酰胺苯(M3)、4-烯丙氧基苯甲酰氧基苯氧甲酰基对苯甲酰胺苯(M4)、4-烯丙氧基苯甲酰氧基苯氧甲酰基对乙氧基苯甲酰胺苯(M5)、4-烯丙氧基苯甲酰氧基苯氧甲酰基对硝基苯甲酰胺苯(M6)、4-烯丙氧基苯甲酰氧基苯氧甲酰基对乙酰胺苯(M7);三种偶氮类液晶单体分别是:4-烯丙氧基苯甲酰氧基偶氮苯甲酸乙酯(M8)、4-烯丙氧基苯甲酰氧基异丙酰氧基偶氮苯甲酸乙酯(M9)、4-烯丙氧基苯甲酰氧基苯氧甲酰基己酰氧基偶氮苯甲酸乙酯(M1o)和一种手性液晶单体:4-烯丙氧基苯甲酰氧基异丙酰氧基胆甾醇(M11)。此外,将单体M1和M11、M8和M11、M8和M9分别与聚甲基含氢硅氧烷聚合,得到P1、P2和P3三个系列的共聚物。所合成的液晶单体和三个系列侧链液晶聚合物在国内外均未见报道。对所合成的单体和侧链液晶聚合物采用红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振仪(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、及偏光显微镜(POM)等技术进行了结构表征与性能研究。实验结果表明,除单体M1和M2没有液晶性能外,其他均为液晶化合物。其中M3-M7为热致单变向列液晶;M8-M10为热致互变向列液晶;M11为热致互变胆甾液晶。P1~P3系列均为热致互变液晶聚合物。聚合物P1与P2系列的玻璃化温度Tg和清亮点Ti随着胆甾单体M11的增加都有升高的趋势,聚合物P3系列的熔点Tm和清亮点Ti随着单体M9的增加而降低。
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