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含手性碳联苯二酚类液晶化合物的合成及其性能研究

作　者: 赵伟国
导　师: 谢孔良
学　校: 东华大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: L-乳酸乙酯异山梨醇联苯二酚手性液晶
分类号: O753.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 62次
引　用: 1次
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内容摘要

液晶材料在高新技术领域显示出越来越广阔的应用前景,因而倍受研究者的青睐。手性是自然界和生命体中普遍存在的现象。手性问题对生命科学、药物化学、(高分子)材料科学等相关学科的发展具有重要意义。将手性掺杂剂引入液晶中,大大促进了新型液晶材料及非线性光学材料的发展和应用。使液晶具有优良的热色效应,而且性能稳定,已在热谱图像中得到越来越多的应用。手性液晶材料已越来越受到人们的重视,这是由于它们具有独特的光电性能(如光的选择反射、热致变色、铁电、压电等),故在非线性光学、快速光开关、微电子等领域具有广阔的应用前景。本文分别以L-乳酸乙酯和异山梨醇为原料设计合成了两种手性掺杂剂,并分别以这两种掺杂剂为原料,再与液晶基元联苯二酚反应设计合成了两种新型小分子热致液晶,讨论了实验的影响因素,优化了合成路线和合成条件。通过IR、1HNMR表征化合物的结构。通过341型旋光仪、J-810型圆二色谱仪、热台偏光显微镜(POM)初步探讨了液晶分子结构与性能的关系。研究表明：合成的四种化合物均具有良好的旋光性能,手性基团与联苯二酚反应后生成的手性液晶,其旋光性能会发生变化；手性掺杂剂以1%的比例掺杂时可以获得良好的掺杂效果,并且基本不会影响液晶本身的性能,而且掺杂剂加入到联苯类液晶中后,液晶在达到清亮点后并没有明显的黑十字消光现象出现,降温过程中,液晶织构变化更多样。两种手性液晶化合物与液晶基元相比,熔点、清亮点都得到一定程度的提高,而且升温过程中更易出现明显的织构变化,降温过程中无明显的变化。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章文献综述  11-31
  1.1 液晶的概述  11-16
    1.1.1 液晶的概念  11-13
    1.1.2 液晶的分类  13-14
    1.1.3 液晶的结构  14-16
  1.2 手性液晶  16-22
    1.2.1 胆甾相液晶  16-17
    1.2.2 铁电性液晶  17-22
  1.3 手性掺杂剂  22-28
    1.3.1 TN、STN、TFT用手性掺杂剂  22-24
    1.3.2 胆甾相液晶用手性掺杂剂  24-25
    1.3.3 铁电液晶用手性掺杂剂  25-28
  1.4 液晶的表征  28-30
    1.4.1 偏光显微镜法  28-29
    1.4.2 差示扫描量热法  29
    1.4.3 X-射线衍射法  29
    1.4.4 其它方法  29-30
  1.5 本论文的特色和意义  30-31
第二章实验部分  31-35
  2.1 实验仪器及药品  31-32
  2.2 目标分子设计  32
  2.3 实验步骤  32-33
  2.4 化合物的表征及其光化学性能  33-35
第三章结果与讨论  35-55
  3.1 化合物的合成与表征  35-42
    3.1.1 化合物C_1的合成及表征  35-36
    3.1.2 化合物C_2的合成与表征  36-38
    3.1.3 化合物C_3的合成与表征  38-40
    3.1.4 化合物C_4的合成与表征  40-42
  3.2 化合物的手性表征  42-44
    3.2.1 旋光性表征  42-43
    3.2.2 圆二色性表征  43-44
  3.3 掺杂剂对液晶偏光织构的影响  44-55
    3.3.1 掺杂剂溶度的影响  45
    3.3.2 偏光显微镜下液晶织构的形态变化  45-51
    3.3.3 手性液晶化合物POM下的形态变化  51-55
第四章结论  55-56
参考文献  56-60
攻读硕士学位期间发表论文情况  60-61
致谢  61

含手性碳联苯二酚类液晶化合物的合成及其性能研究

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