三嗪类盘状分子的合成与性能研究

设计合成了以三嗪核为中心,3条π-π共轭席夫碱为手臂及九条烷氧基链分布于周边的新型杂核盘状分子.采用偏光显微镜(POM)、差热分析(DSC)、MS(Materials studios)等方法对这类物质的液晶性能进行了研究.考察了周边烷氧基链的长度,手臂的共轭长度及手臂上所含连接基团的极性大小对这类化合物液晶性质的影响.结果表明:所合成的化合物能形成室温柱相液晶,增加周边烷氧基链的长度使液晶相变的范围扩大;去除极性较大的酯基连接基团及适当缩短手臂的共轭长度后使得化合物熔点大大降低;UV,PL,CV测试结果进一步证明了它们是一类潜在的电子传输半导体材料.     

三嗪类盘状分子的合成与性能研究

 \设计合成了以三嗪核为中心,3条π-π共轭席夫碱为手臂及九条烷氧基链分布于周边的新型杂核盘状分子.采用偏光显微镜(POM)、差热分析(DSC)、MS(Materials studios)等方法对这类物质的液晶性能进行了研究.考察了周边烷氧基链的长度,手臂的共轭长度及手臂上所含连接基团的极性大小对这类化合物液晶性质的影响.结果表明:所合成的化合物能形成室温柱相液晶,增加周边烷氧基链的长度使液晶相变的范围扩大;去除极性较大的酯基连接基团及适当缩短手臂的共轭长度后使得化合物熔点大大降低;UV,PL,CV测试结果进一步证明了它们是一类潜在的电子传输半导体材料.     

基于2,4,6-三苯基吡啶星型液晶分子的设计合成及性能研究

以三苯基吡啶为中心核,周边通过酯键键连末端带有柔性烷氧基链的苯甲酰基,合成了一类新的星型液晶分子,采用偏光显微镜(POM)对这类物质的液晶性能进行了研究.结果表明:随着末端柔性烷氧基链的增长,该类化合物能呈现向列液晶相及柱相.分子中不相容部分的微观分离作用及分子间的π-π电子堆积作用被认为是这类化合物进行分子自组装呈现液晶行为的主要推动力.     

弓型Bola两亲化合物的合成及其自组装液晶相研究

以Suzuki和Sonogashira偶联反应为关键步骤合成带内外取向烷氧基侧链的弓型噻吩Bola两亲性化合物14和15,产物结构经1H NMR、13C NMR及元素分析得到证实;化合物的液晶行为采用偏光显微镜(POM)进行了研究,化合物光谱性质采用紫外和荧光光谱进行了测试.研究结果表明,两化合物均为柱相液晶,烷氧基侧链的内外取向对化合物的液晶相态的稳定性有明显的影响,建立了分子组装形成柱相可能的模型.根据化合物的荧光光谱推断它们可以作为潜在的蓝光材料,根据化合物的紫外光谱计算的能隙范围,推断它们可以作为有机半导体材料.     

对烷氧基苯甲酸N-苯基N＇-烷基咪唑盐酯的合成及其液晶行为的研究

以Ullmann偶合反应为关键步骤合成了含烷氧基苯甲酸的苯基咪唑盐酯，用偏光显微镜（POM）对这类物质的液晶性能进行了研究，发现当咪唑环N上所带的烷基链（CnH2n＋1）的长度在n=9～16之间时，这类化合物能呈现近晶层状A相（SmA），它们的液晶行为被分析为分子结构中柔性链与刚硬部分进行微观相分离及咪唑阳离子间的静电吸引相互作用的结果．     

芳香酯类三臂液晶化合物的合成与表征

以间苯三酚为中心,ω [4 (对烷氧基苯甲酰氧基)苯氧甲酰基]戊酸为液晶基元,通过酯化反应合成了芳香酯类三臂液晶化合物·这是一类不同于传统棒状及盘状液晶分子的新型结构液晶化合物·通过红外光谱(IR)、核磁共振谱(1HNMR)对其分子结构进行表征·采用差示扫描量热(DSC)、偏光显微分析(POM)、热重分析(TG)等手段对其液晶性能及热稳定性进行研究·结果表明,此类三臂液晶化合物符合分子设计,热稳定性好,5%热失重温度高于340℃,液晶区间随着分子中末端烷基链的加长而增宽,升、降温过程中均呈现丝状织构,属互变向列相液晶·     

液晶性芳香醌化合物的合成

以1-溴代正烷烃、4-羟基-4′联苯基羧酸和氢醌为原料通过醚化、氧化和酯化反应,合成了一系列新的液晶性2,5-双[4′-(对烷氧基苯基)苯甲酰氧基]对苯二醌(化合物3).化合物3的结构通过元素分析、红外光谱和核磁共振波谱等方法确证,其液晶行为用示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)表征.发现化合物3加热至各自的熔点以上都能形成液晶态.在液晶态可以观察到近晶相和向列相的典型织构.随分子中末端烷氧基碳原子数增加,化合物3的熔点(Tm)和液晶态的清亮点(Ti)呈规律性变化,近晶相范围和近晶相-向列相转变温度渐增,而向列相范围递减.     

含氟极性端基取代的四氟二苯乙炔类液晶的合成与相变性质

设计并合成了3个系列的含氟极性端基取代的四氟二苯乙炔类液晶化合物,其相态和相变温度通过用偏光显微镜观察织构并经DSC确认得到。其中含三氟甲基和三氟甲氧基的液晶化合物系列都显示有1个很宽的近晶A相和1个较窄的向列相。其向列相的温度范围随着末端烷氧基端链的长度增长而迅速减小。由于末端氢原子的存在,含二氟甲氧基的四氟二苯乙炔类液晶化合物增大了分子末端吸引力,而只出现1个温度约为100℃的向列相;同时,二氟甲氧基不仅具有很大的极性,其液晶化合物还有较高的电压保持率,是潜在的向列型液晶显示材料。     

树状分子接枝壳聚糖的合成与热致液晶性

甲壳素/壳聚糖是拥有多个反应性官能团的天然多糖,而树状分子则是一类可以在分子水平上控制和设计大小、形状、结构和功能基团的化合物,将其作为侧链通过接枝反应引入到壳聚糖主链上有望获得新型的天然高分子液晶材料.我们利用经典的收敛法合成了DOBOB酸(3,4,5-三[对-(十二烷氧基)苄氧基]苯甲酸)树枝状分子,并且以对甲苯磺酰氯为催化剂,在吡啶/无水氯化锂的溶剂体系中将其接枝到壳聚糖分子链上,产物的化学结构经红外1、H-NMR1、3C-NMR以及元素分析表征验证.通过DSC和热台偏光显微镜研究表明,这种树枝状分子接枝壳聚糖化合物同时具有热致和溶致液晶性,是一种全新的壳聚糖衍生物液晶.     

醚酯类热致液晶化合物的合成与表征

研究合成了３种含有不饱和健的醚类热致液晶化合物，通过改变柔性间隔链段的长度，初步探讨了软硬段长度对液晶化合物介晶相转变温度的影响。结果表明，分子中柔性链长度的改变不仅对液晶化合物的相转变温有直接影响，而且还能导致液晶化合物介晶相类型的变化。此我上，。分子的结构对称性愈好，相应的介晶相转变温度愈低。     

含氟液晶的研究

合成了2个系列共6个化合物（皆为新的含氟液晶）,测定了他们的相变温度和相态,并讨论比较了结构和性能的关系。     

非线性结构单元及柔性间隔链对共聚酯液晶性能的影响

在含有非线性结构单元4,4′-二羟基二苯基矾(SDP)或4,4′-二羟基二苯基丙烷(BPA)和氯代对苯二酚(HQCL)的芳香聚酯中引入柔性间隔(n=4、6或10,简称G_(4_(?))、C_(6_(?))、C_(10_(?)),研究了它们对此类三元共聚酯液晶性的影响。用对数比浓粘度、DSC和热台偏光显微镜对共聚酯进行研究。结果表明,各个共聚酯液晶均具有向列型的织态结构;引入柔性间隔链后,在保持液晶性条件下,可提高非线性结构单元在共聚酯中的摩尔百分含量,即在C_(4-s)/SDP/HQCL系列中SDP的最大含量可达55%(mol),C_(4-s)/BPA/HQCL和C_(6-s)/BPA/HQCL中BPA的最大含量可达40%(mol),而C_(10-s)/BPA/HQCL中为50%(mol)。     

不同侧链聚肽热致液晶的合成及相变行为

分别合成了两种侧链不同的聚肽热致液晶,PDLG和AzoPDLG.两者的主链均为刚直棒状的介晶基元,但PDLG的侧链为柔软的长烷基链,AzoPDLG的侧链则含有刚性的偶氮苯介晶基元和长链的间隔基.利用1H NMR、示差扫描量热分析和偏光显微镜对这些化合物的性质进行了分析与表征,并探讨了不同化学结构的侧链对热致液晶相变行为...     

BSO液晶光阀的设计与制作

介绍了基于紫外光敏材料硅酸铋(BSO)晶体光寻址液晶光阀(LCLV)的工作原理和设计要求。研究BSO的光电导特性,论述了BSO晶体产生光电导效应的机理,设计了BSO晶体电导特性的测试方案,测量BSO晶体的光电特性,表明BSO具有良好的紫外光电导特性,可作为光寻址LCLV的光敏层。通过实验测量得到了液晶的阻抗特性。最后制作BSO基LCLV,实验证明该光阀的可行性。     

一类新的液晶性芳香羧酸化合物的合成

合成了一系列新的液晶性芳香羧酸化合物，化合物的结构通过元素分析、红外光谱、核磁共振波谱和质谱等方法确证。化合物5的液晶行为用示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)表征。发现化合物5加热至各自的熔点以上都能形成液晶态，在液晶态可以观察到向列相的丝状织构和纹影织构，随分子中末端烷氧基碳原子数增加，化合物5的熔点(Tm)和液晶态的清亮点(Ti)呈规律性变化，液晶态温度范围变宽。     

含氟及手性交联剂的液晶弹性体的合成与性能

合成向列液晶单体:4-((4-烯丙氧基)苯甲酰氧基)苯基-4-氟苯甲酸)酯(M1)和非液晶手性交联剂:双(4-((4-烯丙氧基)苯甲酰氧基)异山梨醇酯)(MC).按不同比例将M1和MC接枝共聚到聚甲基含氢硅氧烷上,得到含氟手性液晶弹性体PI~PVIII.用红外光谱、核磁共振表征单体和聚合物结构,用差示扫描量热仪、热失重仪、偏光显微镜及X射线衍射等手段研究其液晶性能.结果表明,含氟类短而硬的液晶基元更易被手性诱导,出现性能优异的胆甾相.其中,PI为向列型液晶,PII~PVII为出现油丝和Grandjean织构的胆甾型液晶,PVIII没有液晶性.弹性体玻璃化转变温度随着手性交联剂含量的增加先增大后减小,熔点和清亮点均呈下降趋势.所合成的液晶弹性体热稳定性好,质量损失5%时的热失重温度均在300℃以上.     

在铁电液晶中形成的聚合体网络及其对液晶载体分子组合排列的影响

在灌装于未经表面处理的样品盒内处于不同状态的液晶中制备聚合体网络。液晶／单体混合物由铁电液晶和双丙烯酸单体制成。单体的聚合通过维持该混合物处在一定的液晶态的条件下经紫外线固化来完成。不同的液晶态可通过控制铁电液晶的温度来获得。双丙烯酸单体或聚合体网络的存在会导致铁电液晶载体的相变温度降低。通过光学显微镜可观察聚合体网络对铁电液晶分子组合排列的影响。结果发现：在某一液晶态中铁电液晶分子的组合排列可被在该液晶态中聚合而成的聚合体网络所稳定,双丙烯酸基聚合体网络的存在可改良铁电液晶的电光开关特性。     

低聚噻吩衍生物的合成及液晶性能

设计合成了一系列新型低聚噻吩衍生物N,N′-双烷烃基-5,5″-二溴基-2,2′:5′2″-三噻吩4,4″-二酰胺(DNCnDBr3T,n＝5,8,16,18)．示差扫描量热法测定及偏光光学显微镜观察的结果显示,DNCl8DBr3T、DNCl6DBr3T、DNC8DBr3T具有近晶A相液晶性质．研究结果表明,烷基链的长度以及分子间氢键对于液晶的形成起着重要作用．另外,还考察了DNCnDBr3T(n＝8,16,18)的光、电性能以及与有机溶剂的凝胶化性能．     

香蕉形共轭液晶小分子的合成

利用Suzuki偶合反应合成了一系列新的香蕉形共轭液晶小分子,通过元素分析、IR、1H-NMR等测试手段对其结构进行了表征.采用示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜等方法研究了它们的液晶性和相变温度,发现所合成的香蕉形共轭液晶小分子是双向性热致液晶,其熔点和清亮点均随分子中末端烷氧基碳原子数的增加而降低.     

掺杂Cu2O 纳米粒子的近晶相液晶显示器件的电-光特性

驱动电压的大小是液晶显示器件的重要指标,关系到产品的制造成本、能耗和安全性及实用性. 近年来,为了使液晶显示器件达到驱动电压更低、响应更快、色彩更鲜明、画质更好、更节能等要求,研究者将目光转向液晶/纳米复合技术.纳米粒子与液晶复合,在不破坏液晶原有结构的同时,将纳米材料的自身特性融入到液晶中,从而有效改善液晶的特性.研究发现,半导体纳米粒子在外加电场作用下能够产生极化电场,且无极化疲劳现象,可以有效改善液晶电光性能.本课题组选用Cu2O半导体纳米粒子作为掺杂剂掺杂于近晶相液晶8CB中,研究其对液晶电-光性能的影响.研究发现,Cu2O纳米粒子表面的正电荷能够增强其与液晶分子间的偶极作用,产生的局域电场加速了液晶分子的转动,降低了阈值电压,极大地改善了近晶相液晶的电光性能.