学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

含β-环糊精液晶高分子的合成与表征

作　者: 吕双
导　师: 姚丹姝
学　校: 东北大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: β-环糊精液晶聚合物合成表征
分类号: O753.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 97次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

环糊精有着中空的圆筒结构,环外亲水,环内疏水,以其特有的结构在模拟酶、分子识别,以及食品、日用品、医药、化学工业和农药等众多领域得到广泛的研究和应用。而液晶聚合物在显示材料领域中有着广阔的发展空间,结合两者各自独特的功能,用作光电显示器件、有机光导体及一维电导光导能量传输等领域将会有着潜在的应用前景。随着液晶化学的发展,设计合成新型结构的液晶化合物已成为液晶分子设计的根本任务。本文通过查阅大量文献,总结前人的研究工作,设计并合成出了不同结构和类型的新型环糊精液晶聚合物,并对其结构与性能的关系进行了较深入的探讨。反应性环糊精单体是合成环糊精高分子的重要中间体,本文合成了两大类反应性环糊精单体：一类是环糊精分子中具有可与高分子接枝的活性基团的单取代单-6-丙烯酸乙二胺-二十乙酰环糊精(M1),另一类是具有双键的全取代环糊精单体二十一丙烯酰氧基环糊精酯(M2)和二十一十一烯酰氧基环糊精酯(M3)。同时,本文还设计合成了四种棒状液晶单体和四个系列的环糊精液晶聚合物,四种液晶单体分别是：丙烯酰氧基苯甲酰氧基-4-乙氧基苯甲酰氧基对苯二酚双酯(N1)、4-十一烯酰氧基苯甲酰氧基-4-乙氧基苯甲酰氧基对苯二酚双酯(N2)、4-丙烯酰氧基苯甲酰氧基-4-乙氧基苯甲酰氧基对联苯酚双酯(N3)、4-十一酰氧基苯甲酰氧基-4-乙氧基苯甲酰氧基对联苯酚双酯(N4)。以聚硅氧烷链为主链通过接枝共聚,合成了P1和P2两个系列的含有环糊精侧链液晶聚合物；采用自由基聚合的方法,在过氧化苯甲酰催化剂作用下,控制不同的投料比,合成七臂、十四臂和二十一臂星形液晶聚合物P3系列和P4系列。除M1外,其他环糊精衍生物、液晶单体以及四个系列液晶聚合物在国内外未见报道,研究成果具有创新性。对所合成的反应性环糊精衍生物、液晶单体和侧链液晶聚合物采用红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)及旋光仪等技术进行了结构与性能研究和分析。结果表明：液晶单体N1是热致互变液晶化合物,在升温过程中出现完善的向列相丝状织构、纹影织构,降温过程中出现球粒织构,所以液晶单体N1是相列型液晶。液晶单体N2是热致互变液晶化合物,在升温过程中无明显织构,降温过程中呈现球粒织构和纹影织构,并在整个液晶区间伴随选择反射特性,所以液晶单体N2是相列型液晶。液晶单体N3是热致互变液晶化合物,在升降温过程中呈现向列相的球粒织构和纹影织构,所以液晶单体N3是相列型液晶。液晶单体N4是热致互变液晶化合物,在升降温过程中呈现近晶相的破碎扇形织构和扇形织构,所以液晶单体N4是近晶型液晶。首次合成的新型环糊精液晶聚合物P1～P4系列均为热致互变热晶聚合物。其中,P1和P2系列具有相同的聚硅氧烷主链,它们的液晶性能主要决定于液晶基元。P3和P4系列是以环糊精为核的星形液晶高分子,P3系列在升降温时都呈现出典型的向列相液晶的纹影织构,P4系列在升降温时都呈现出典型的向列相液晶的纹影织构和小球织构。所合成的液晶聚合物P1-P4系列都受到手性p-环糊精单体的影响,具有旋光性能。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第1章绪论  12-34
  1.1 环糊精概述  12-20
    1.1.1 环糊精的发展简史  12-13
    1.1.2 环糊精分子的结构特点和性质  13-15
    1.1.3 环糊精衍生物  15-16
    1.1.4 环糊精聚合物  16-20
    1.1.5 环糊精的应用前景  20
  1.2 液晶概述  20-32
    1.2.1 液晶简介  20-22
    1.2.2 液晶及液晶高分子的研究简史  22-23
    1.2.3 液晶的分类  23-26
    1.2.4 液晶的化学结构  26-27
    1.2.5 液晶的织构  27-29
    1.2.6 侧链型液晶高分子  29-32
  1.3 本论文的特色及意义  32-34
第2章反应性环糊精单体的合成与表征  34-54
  2.1 引言  34-35
  2.2 实验试剂与仪器  35-41
    2.2.1 主要实验试剂  35-40
    2.2.2 测试仪器  40-41
  2.3 单取代环糊精单体的合成与表征  41-48
    2.3.1 单取代环糊精的分子设计  41-42
    2.3.2 实验步骤  42
    2.3.3 中间体及单取代环糊精的结构表征  42-47
    2.3.4 中间体及单取代环糊精的比旋光度  47-48
  2.4 全取代环糊精单体的合成与表征  48-52
    2.4.1 全取代环糊精的分子设计  48-49
    2.4.2 实验步骤  49
    2.4.3 全取代环糊精的结构表征  49-51
    2.4.4 全取代环糊精的比旋光度  51-52
  2.5 本章小结  52-54
第3章棒状液晶单体的合成与表征  54-78
  3.1 引言  54
  3.2 实验试剂与仪器  54-56
    3.2.1 主要实验试剂  54-56
    3.2.2 测试仪器  56
  3.3 实验部分  56-60
    3.3.1 分子设计  56-57
    3.3.2 实验步骤  57-60
  3.4 结果与讨论  60-76
    3.4.1 结构表征  60-68
    3.4.2 液晶性能分析  68-76
  3.5 本章小结  76-78
第4章含有β-环糊精液晶聚合物的合成与表征  78-104
  4.1 引言  78
  4.2 实验试剂与仪器  78-80
    4.2.1 主要化学试剂  78-80
    4.2.2 测试仪器  80
  4.3 实验部分  80-84
    4.3.1 分子设计  80-82
    4.3.2 液晶聚合物的合成  82-84
  4.4 结果与讨论  84-102
    4.4.1 结构分析  84-90
    4.4.2 液晶聚合物的性能分析  90-100
    4.4.3 聚合物比旋光度分析  100-102
  4.5 本章小结  102-104
第5章结论  104-108
参考文献  108-114
致谢  114

含β-环糊精液晶高分子的合成与表征

内容摘要

全文目录

相似论文