溶致液晶及其显微织构

溶致液晶是液晶的重要组成部分，通过实验，详细地研究和讨论了目前溶致液 晶体系中存在的主要的液晶相（ＳＬ， Ｍ， ＮＬ， Ｎｂｘ， Ｎｃ，ＣｈＬ．及 Ｃｈｃ）及其特征的显微 结构。     

手性热变色液晶的合成及配方Ⅰ．光活性对烷基和对烷氧基苯甲酸的烷基酚酯类

以新的路线合成了两类文题化合物共七个液晶单体，合成了催化剂（１，３－双－（二苯基膦基）丙烷－二氯化镍）和光活性中间体（Ｓ）－２－甲基丁基苯酚，获得了较高的产率及纯度。经元素分析、质谱和红外光谱分析确证了化合物的分子结构，测定了其液晶相态。进行了配方尝试，得到了对温度变化敏锐的热变色液晶材料，具有较好的应用前景。     

离子型与非离子型混合表面活性剂体系溶致液晶相图及结构的研究

对离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵与非离子表面活性剂聚氧乙烯油醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚混合体系溶致液晶的相图及层状液晶的结构进行了研究。结果表明,当非离子表面活性剂中极性基较小时,其相行为类似于脂肪醇,易和离子型表面活性剂共同形成层状液晶。当非离子型表面活性剂极性基较大时,与离子型表面活性剂易形成六角液晶。在混合体系中阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂与聚氧乙烯型非离子表面活性剂的相互作用更强一些,表现为相图中形成的液晶区域较大。当离子型表面活性剂确定时,与脂肪醇聚氧乙烯醚复配比与烷基酚聚氧乙烯醚复配可形成液晶的范围更宽。     

Light-induced liquid crystallinity

Liquid crystals are traditionally classified as thermotropic, lyotropic or polymeric, based on the stimulus that governs the organization and order of the molecular system. The most widely known and applied class of liquid crystals are a subset of thermotropic liquid crystals known as calamitic, in which adding heat can result in phase transitions from or into the nematic, cholesteric and smectic mesophases. Photoresponsive liquid-crystal materials and mixtures can undergo isothermal phase transitions if light affects the order parameter of the system within a mesophase sufficiently. In nearly all previous examinations, light exposure of photoresponsive liquid-crystal materials and mixtures resulted in order-decreasing photo-induced isothermal phase transitions. Under specialized conditions, an increase in order with light exposure has been reported, despite the tendency of the photoresponsive liquid-crystal system to reduce order in the exposed state. A direct, photo-induced transition from the isotropic to the nematic phase has been observed in a mixture of spiropyran molecules and a nematic liquid crystal. Here we report a class of naphthopyran-based materials that exhibit photo-induced conformational changes in molecular structure capable of yielding order-increasing phase transitions. Appropriate functionalization of the naphthopyran molecules leads to an exceedingly large order parameter in the open form, which results in a clear to strongly absorbing dichroic state. The increase in order with light exposure has profound implications in optics, photonics, lasing and displays and will merit further consideration for applications in solar energy harvesting. The large, photo-induced dichroism exhibited by the material system has been long sought in ophthalmic applications such as photochromic and polarized variable transmission sunglasses.     

手性热变色液晶的合成及配方Ⅱ．光活性对烷基联苯甲酸的烷基酚酯类及烷氧基酚酯类

采用新的路线合成了两类共８个文题液晶化合物。其中，中间体对烷氧基苯酚产率由３０％提高到５０％以上，并对关键中间体对氯联苯的合成方法作了较大改进，产率提高到了２０％，批料合成量提高了１０倍。元素分析、红外光谱及质谱分析确证了文题化合物的分子结构，测定了其液晶相态的相变温度。并通过混合配方，得到温度显示范围较宽的热变色液晶材料。     

用电子显微镜表征一种动物卵黄溶致液晶的结构特征及形成过程

作者简略总结了用电子显微镜(包括超薄切片术和冰冻蚀刻术)研究莫桑鼻给非鲫滤泡闭锁中卵黄溶致液晶的形成过程和结构特征;阐明电镜技术的使用能有效地揭示许多有价值的信息,如卵黄溶致液晶形成的过程、机制、作用以及缺陷等。     

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.     

水热条件下反应介质对Mg(OH)2晶体晶形的影响

以氯化镁和氨水为原料,在室温下制得Mg(OH)2,在不同的反应介质中对Mg(OH)2进行水热处理,制备出了超细、高纯的Mg(OH)2颗粒,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制得Mg(OH)2颗粒的晶相、形貌和颗粒尺寸进行了表征.研究结果表明,水热条件下反应介质对Mg(OH)2晶体的形成有十分显著的影响,NaOH溶液、乙二胺和乙醇溶液能够显著改善Mg(OH)2晶体的晶形和分散性.初步探讨了水热条件下反应介质对Mg(OH)2晶形的影响机制.     

贮热材料PG-PE二元体系相图的构筑

多元醇在固—固相变时能够可逆地吸收大量的热,因此可与建筑材料复合用作贮热介质,特别是三羟甲基乙烷(PG)和季戊四醇(PE)构成的二元体系,有很宽的适宜于太阳能贮存的温度范围,现利用差示扫描量热及变温红外光谱技术测定了PG—PE二元体系相图,确定该相图为完全互溶型,并讨论了结构对多元醇互溶度的影响,相图的构筑为贮热材料的应用提供了理论基础。     

NaCl（OH）：（F2^＋）H色心激光晶体

本文报道了浓度大,稳定性好的色心激光晶体材料NaCl(OH~-):(F_2~+)u的制备过程。探讨了(F_2~+)_H色心形成过程中的缺陷化学反应、OH~-的状态和作用、以及掺杂离子扰动效应等。     

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.     

高分子液晶膜的形成及其氧氮渗透性

应用偏光显微镜、扫描电子显微镜、ＤＳＣ以及测定氧氮渗透性，对乙基纤维素液晶溶液和低分子液晶共混膜在电场下取向膜和非取膜的结构和性能进行研究，结果表明：高分子液晶和低分子液晶在电场下的均发生排列取向，渗透系数提高，渗透比稍微降低；各向同性溶液在电场下不发生取向；撤离电场后，发生部分分解取向，解取向程度与ＭＢＨｐＡ的含量和实验温度有磋。     

含氟吡咯联苯类液晶的合成及其光学性能研究

本文设计了一系列基于含氟吡咯衍生物为末端结构的新型联苯类液晶分子,其关键中间体3,4-二氟-1-(4-碘苯基)吡咯通过环化、脱氟化氢芳构化两步反应获得. 进一步甲酰化、成肟、脱水氰化得到侧位衍生的2-氰基-3,4-二氟-1-(4-碘苯基)吡咯. 将它们与联苯类液晶砌块芳基硼酸偶联,得到目标产物. 采用核磁共振氢谱（1H NMR）、核磁共振氟谱（19F NMR）、质谱（MS）、高分辨质谱（HRMS）或元素分析（EA）对新分子进行了结构表征,通过热差扫描量热仪（DSC）、偏光显微镜（POM）、热重分析仪（TGA）、紫外和荧光检测其物理性质和液晶性能,结果表明,这些新分子具有典型的液晶相,以及良好的热稳定性. 含氰基的液晶分子具有较高的荧光强度. 计算结果表明,含氟液晶分子的偶极距大于相应无氟液晶分子的偶极距,偶极距的增大有利于提高液晶分子的的介电常数.这些氟和氰基取代的吡咯作为一类新的砌块,为将来合成偶极距大的液晶新分子提供了实验依据.     

Ph3SnO2C4H3S的合成、性质和晶体结构

用Ph3SnCl与NaO2C4H3S反应，合成了Ph3SnO2C4H3S，并进行了红外光谱、核磁共振氢谱及质谱表征．X-射线单晶衍射表明，该化合物的晶体是由孤立的分子所组成，四配位的锡原子呈畸变的四面体构型，配体噻吩环上的硫原子和锡原子之间存在弱的配位作用．     

Free-standing mesoporous silica films with tunable chiral nematic structures

Chirality at the molecular level is found in diverse biological structures, such as polysaccharides, proteins and DNA, and is responsible for many of their unique properties. Introducing chirality into porous inorganic solids may produce new types of materials that could be useful for chiral separation, stereospecific catalysis, chiral recognition (sensing) and photonic materials. Template synthesis of inorganic solids using the self-assembly of lyotropic liquid crystals offers access to materials with well-defined porous structures, but only recently has chirality been introduced into hexagonal mesostructures through the use of a chiral surfactant. Efforts to impart chirality at a larger length scale using self-assembly are almost unknown. Here we describe the development of a photonic mesoporous inorganic solid that is a cast of a chiral nematic liquid crystal formed from nanocrystalline cellulose. These materials may be obtained as free-standing films with high surface area. The peak reflected wavelength of the films can be varied across the entire visible spectrum and into the near-infrared through simple changes in the synthetic conditions. To the best of our knowledge these are the first materials to combine mesoporosity with long-range chiral ordering that produces photonic properties. Our findings could lead to the development of new materials for applications in, for example, tuneable reflective filters and sensors. In addition, this type of material could be used as a hard template to generate other new materials with chiral nematic structures.     

通过炔烃的环三聚合作用进行侧链液晶分子的合成及其表征和液晶性的研究

通过炔烃的环三聚合作用首次合成了一系列以苯环作为刚性中心的带有不同长度烷氧基链的液晶化合物 ,用IR ,1 HNMR ,1 3 CNMR ,以及MS谱对其结构进行了表征 ,确证了其结构 .同时研究了该系列化合物的液晶性能 ,并初步探讨了烷氧基链长度对液晶性能的影响 .     

P123/H2O/SDS新型溶致液晶的制备及表征

制备非离子表面活性剂P123(聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO))、十二烷基硫酸钠(SDS)和水形成的3组分体系液晶并研究其性质.采用偏光显微镜(POM)及小角X射线散射技术(SAXS),观测体系内各组分不同质量分数时的双折射现象和液晶织构,并确定样品相态.结果表明:当wP123=w(H2O)=45...     

手性液晶的研究 Ⅳ.光活性(+)-对-(对"-烷氧基苯甲酰氧基)-苯甲酸-对′-(2-甲基丁氧基)-苯酚酯液晶的合成和性能

合成了文题所述苯酚酯系列的十个化合物。代号(d)AmPABOB:分子式: R=CH_3、C_2H_5、n-C_3H_7—n-C_(10)H_(21)测定了它们的相变温度,确定了液晶相类型。其中R为C_1—C_3时,具有较宽的胆甾相;C_4—C_7有近晶A相;C_3—C_(10)存在手性近晶C相,且显示电滞回线,说明其具有铁电性。     

在空间微重力条件下斑头雁血红蛋白晶体生长

为获得高质量的斑头雁血红蛋白晶体,在我国返回式卫星FSW-2上进行了两次蛋白质晶体生长实验。首次在1992年实验中生长出了小晶体;在进一步改进样品准备和精化结晶条件基础上,在1994年第2次实验中获得了适合于X射线分析的晶体。经收集X射线衍射数据和统计分析表明,空间微重力条件有利长出优于地面对照组的晶体,其衍射分辨率比地面高约0.06nm。在相同的晶体生长条件下,空间易生长出正交晶系的、c轴方向周期较长的血红蛋白晶体。     

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。