边界条件对纤维素胆甾相聚集态结构的影响

乙基氰乙基纤维素／二氯乙酸溶液形成的胆甾相的聚集态结构随着浓度的变化会呈现出多种织构形态。不同的边界(基片面)取向条件，会对其胆甾相溶液的织构会产生影响。总体上，基片面垂直取向有利于螺旋轴平行于基片面(液晶分子层垂直基片面)的焦锥排列基片面平行取向则会抑制螺旋轴平行基片面的焦锥排列，而趋向于螺旋轴垂直基片面的平面排列。界面表面张力和随溶液浓度而增大的胆甾相扭转力能抑制边界取向作用对胆甾相聚集态结构的影响。     

对硝基苯甲酸胆甾醇酯的合成及其分子自组装结构研究

 从对-硝基苯甲酸与胆甾醇出发,采用DCC、DMAP酯化法一步合成了对硝基苯甲酸胆甾醇酯,产物结构经核磁、X射线衍射单晶结构测试得到证实;化合物的液晶行为采用偏光显微镜(POM),差示扫描量热仪(DSC)等手段进行了研究.研究表明,该化合物为具有胆甾相的液晶分子,建立了化合物形成胆甾相的分子组装模型,并分析了化合物从晶体结构到液晶相结构转变过程中分子自组装结构的变化过程.通过对比,讨论了苯环上的取代基对苯甲酸胆甾醇酯衍生物液晶性质的影响.     

新型甲基丙烯酸酯类手性液晶单体及其聚合物的表征

制备了含薄荷基的三种甲基丙烯酯类单体(M1~M3)及聚合物(P1~P3),其化学结构通过了FT-IR和1H-NMR的表征;采用DSC,POM,XRD等研究了这些单体及聚合物的液晶性能,并利用紫外/可见/近红外光谱仪测试了手性单体的选择反射性质.研究表明:M1与P1均无液晶性,而M2与M3在升降温过程中都出现了液晶性和选择反射现象,其中M2呈现手性近晶相C相及胆甾相,M3仅呈现胆甾相;此外,随着液晶核刚性的增加或柔性间隔基长度的缩短,对应单体的熔点和清亮点均升高.除了P1,P2与P3均为互变热致液晶聚合物,呈现胆甾相的彩色织构,且其液晶相温度范围远大于对应单体的液晶相范围.     

关于胆甾相液晶选择反射特性的探讨

本文讨论了胆甾相液晶因分子排列的螺旋结构而具有的选择反射的光学特性,利用布喇格反射条件和电偶极子辐射模型,分别导出胆甾相液晶在反射时对入射光的波长和偏振状态的选择条件。     

线偏振入射光在胆甾相液晶中传播特性的研究

本文以麦克斯韦电磁波方程为基础,通过引入局域坐标系和泡利矩阵等数学处理,得出了沿螺旋轴方向入射的线偏振光在胆甾相液晶中传播的波动方程及电矢量的一般公式,并由此讨论了波长与液晶螺距相差很大的线偏振入射光在胆甾相液晶中传播过程中偏振状态和偏振方向的变化规律。     

新型胆甾型液晶的合成及其侧链取代基对介晶性的影响

本文设计、合成了一种新型胆甾型液晶，３－溴－４－辛氧基苯甲酸胆甾醇酯，通过示差扫描量热法（ＤＣＳ）和偏光显微镜研究，该化合物在１３９－１５３℃呈近晶相，１５３－１８４℃呈胆甾相，并对取代基溴原子对介晶性的影响进行了讨论。     

液晶清亮点对光敏手性偶氮苯分子螺旋扭曲力常数的影响

本文主要研究了光敏手性偶氮苯分子Azo-o-Bi的螺旋扭曲力常数(β)及其变化量(Δβ)与液晶清亮点之间的关系。将光敏手性偶氮苯分子Azo-o-Bi与不同的向列相液晶主体E7,HTG135200-100,HNG715600-100配置成具有光敏性的胆甾相液晶,测量Azo-o-Bi分子在不同胆甾相液晶中的β值及Δβ值。通过分析不同胆甾相液晶的差热扫描量热(DSC)曲线,研究手性剂的β值及Δβ值与液晶清亮点间的关系。发现液晶的清亮点越高,手性剂的β值及Δβ值越大。这是由于液晶清亮点越高,其所对应的有序度参数越大,液晶分子排列的有序程度越高,分子间的相互作用力越强,从而导致光敏手性剂对向列相液晶产生的螺旋扭曲力及其变化量就越大。     

静电场中多畴结构胆甾相液晶的物理变化过程

反射型胆甾相液晶显示具有许多传统液晶显示（LCD）不可比拟的优点，称为第3代LCD，本文分析了构成这类显示的多畴胆甾相液晶在静电场下各状态的物理变化过程。文中以单畴为研究对象，根据胆甾相液晶的Frank弹性连续体理论，建立了静电场中单畴从平面积构态（P态）到焦锥织构态（FC态）以及FC态到场致向列相态（H态）各状态间转化的物理方程。为进一步研究多畴胆甾相液晶相变的动力学变化规律打下了基础。     

液晶冠醚化合物的^1HNMR研究

讨论了液晶冠醚化合物＾１ＨＮＭＲ谱，这些化合物都是Ｘ－ｅｔｈｒ ｒｉｎｇ－Ｙ结构的复杂长链化合物，涉及酯，胆甾，席夫碱，联苯及手性液晶冠醚类等。其化合物＾１ＨＮＭＲ谱因冠醚环不同以及支链各异而各具特征。     

液晶纤维素及其衍生物材料的结构与性能

基于国内外最新研究文献，系统论述了液晶纤维素及其衍生物薄膜、纤维、功能分离膜、交联凝胶等材料的成型、结构与性能。指出这类液晶聚合物具有胆甾相或向列相液晶态。与各向同性态的同种材料相比，各向异性态的液晶纤维素及其衍生物材料具有更优异性能。双轴取向液晶三乙酸纤维素薄膜的拉伸强度和弹性模量分别可310MPa和6．3GPa；由液晶态干湿法纺丝所获得的高分子量纤维素纤维的抗张强度和弹性模量分别可高达2．2GPa和65GPa。液晶纤维素及其衍生物分离膜也表现出高得多的气体选择透过性能。其液晶交联凝胶中，凝胶所占质量分数高达98％，以及具有显著不同于各向同性态凝胶的液胀行为。液晶纤维素及其衍生物可望作为生产高级包装膜、功能纤维、气体分离膜、各向异性功能凝胶等的重要材料。     

Multiple liquid crystal phases of DNA at high concentrations

DNA packaging in vivo is very tight, with volume concentrations approaching 70% w/v in sperm heads, virus capsids and bacterial nucleoids. The packaging mechanisms adopted may be related to the natural tendency of semi-rigid polymers to form liquid crystalline phases in concentrated solutions. We find that DNA forms at least three distinct liquid crystalline phases at concentrations comparable to those in vivo, with phase transitions occurring over relatively narrow ranges of DNA concentration. A weakly birefringent, dynamic, 'precholesteric' mesophase with microscopic textures intermediate between those of a nematic and a true cholesteric phase forms at the lowest concentrations required for phase separation. At slightly higher DNA concentrations, a second mesophase forms which is a strongly birefringent, well-ordered cholesteric phase with a concentration-dependent pitch varying from 2 to 10 micron. At the highest DNA concentrations, a phase forms which is two-dimensionally ordered and resembles smectic phases of thermotropic liquid crystals observed with small molecules.     

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.     

甲壳质及其衍生物溶致液晶的研究进展

介绍了甲壳质及其衍生物形成液晶态的基本结构条件及制备液晶性甲壳质衍生物的一些主要的化学改性途径。讨论了结构因素对甲壳质衍生物液晶临界浓度的影响，甲壳质衍生物形成的主要液晶态织构，以及温度对甲壳质衍生物／二氯乙酸溶液的相变的影响。简述了甲壳质的成纤性和液晶纺丝。     

Optical isotropy and iridescence in a smectic 'blue phase'

When liquid crystal molecules are chiral, the twisted structure competes with spatially uniform liquid crystalline orders, resulting in a variety of modulated liquid crystal phases, such as the cholesteric blue phase, twist grain boundary and smectic blue phases. Here we report a liquid crystal smectic blue phase (SmBP(iso)), formed from a two-component mixture containing a chiral monomer and a 'twin' containing two repeat units of the first molecule connected by a linear hydrocarbon spacer. The phase exhibits the simultaneous presence of finite local-order parameters of helices and smectic layers, without any discontinuity on a mesoscopic length scale. The anomalous softening of elasticity due to a strong reduction in entropy caused by mixing the monomer and the twin permits the seamless coexistence of these two competing liquid crystal orders. The new phase spontaneously exhibits an optically isotropic but uniformly iridescent colour and automatically acquires spherical symmetry, so that the associated photonic band gap maintains the same symmetry despite the local liquid crystalline order. We expect a range of unusual optical transmission properties based on this three-dimensional isotropic structure, and complete tunability due to the intrinsic softness and responsiveness of the liquid crystalline order against external fields.     

胆甾相液晶材料相变与分子构造相关性的机械旋转模型研究

首次报告利用液晶分子的机械旋转模型研究胆甾相液晶材料相变与分子构造相关性的研究结果.通过对不同质量的系列胆甾相液晶材料的研究,发现材料的相变温度随着分子的变长而降低.我们利用液晶分子的机械旋转模型给予了很好的解释.该研究拓宽了液晶分子机械旋转模型的应用范围.     

含两种介晶基元的侧链聚硅氧烷的液晶性能

用两种液晶单体 4 丙烯酰氧基 1 丁酸胆甾醇酯和 4 烯丙氧基苯甲酸对氰基苯酯通过接枝共聚 ,引入到聚甲基含氢硅氧烷中制得了一系列侧链液晶聚合物·通过采用傅立叶转换红外光谱 (FTIR)对其结构进行了表征·用差示扫描量热方法 (DSC)及偏光显微分析方法 (POM )等研究了该系列液晶聚合物和单体的液晶性能·随着聚合物结构中胆甾醇酯类单体组分质量分数的增加 ,系列液晶聚合物的玻璃化温度呈现上升趋势·所有聚合物都具有较宽的介晶相范围·     

几种胆甾醇酯的合成与表征

 从相应的羧酸衍生物出发,采用DCC,DMAP酯化的方法合成了4种胆甾醇酯:多取代苯甲酸胆甾醇酯5,6,7及联苯丁酮酸胆甾醇酯9.偏光显微镜(POM)及示差扫描量热法(DSC)研究表明,多取代苯甲酸胆甾醇酯5,6,7为具有胆甾相的液晶分子.9为1种新型的胆甾醇酯化合物,其结构均未见文献报道.