液晶将晶体的有序性及液体的流动性在分子水平上统一起来,从而使体系能采取最低能量的构型来响应外界(磁场、电场、化学及机械力)的刺激,因此液晶在许多方面都有着重要的应用。离子液晶是液晶化合物中的一种,综合了液晶和离子液体的性质,它们由阴离子和阳离子两部分组成。离子液晶的特性是离子导电性,其作为离子导电材料、有机反应媒介、功能性纳米材料得以广泛应用。咪唑离子液晶结合了液晶的自组装性能与咪唑离子液体独特的溶剂性能及导电性能,这类液晶材料具有许多新奇的性能,例如可作为取向性离子导电材料,提高光敏太阳能电池光电能量转换效率。因此,为进一步开展基于咪唑离子液晶的应用,深入研究咪唑离子液晶的自组装行为和分子结构与性能间的关系,极其重要。本文以Ullmann偶合反应为关键步骤合成了带端氧基链的苯基咪唑苯酯系列离子化合物,采用偏光显微镜(POM),差示扫描量热仪(DSC)及X-射线衍射等手段研究了其液晶行为。首次系统研究了烷基链长度和数目对液晶性质的影响,研究表明,通过改变末端C-烷氧基链和咪唑N-端烷基链的长度及数目,这类分子可组装形成向列相(N),层列相(SmA),六方柱相(Colhex),胶束三维立方相(CubI)等液晶相态。这是首次在具有较长棒状芳香核的咪唑类离子液晶中发现胶束立方相。初步找出了这类化合物结构与液晶性能间的关系,并从分子自组装的角度分析了这些化合物形成各种液晶相态的原因,从而实现对这类离子液晶自组装行为的有效控制,为这类物质在材料方面的应用打下了基础。同时还对合成的化合物进行了抗肿瘤活性筛选及结构研究,发现部分化合物显示出很强的细胞毒活性。此外在研究分子结构与液晶性质的关系时,还设计合成了一系列新的带端氧基链的苯基多醚系列楔形化合物,通过改变末端烷氧基链的长度,化合物呈现层列相的液晶性质。