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手性液晶是目前液晶领域的研究热点之一。手性分子的引入对液晶的宏观物理性质有着极为显著的影响。液晶的许多物理特性依赖于手性而产生,如:线性和非线性的光学性质,铁电性、反铁电性和压电行为的产生,以及新织构的出现。此外,应用于光学元件的液晶大多数含有手性结构,比如,胆甾相液晶的热致变色,扭曲向列型液晶显示器,和近晶相的铁电和反铁电开关等。本论文主要是合成了一系列含薄荷基的手性液晶化合物,并对其结构与性能进行测试表征。
本论文分为三个部分。第一部分设计并合成了一系列以薄荷醇为手性基元,以丙氧基为末端基、苯酯联苯为液晶核、不同二元酸间隔基的液晶化合物PBnMB(n=4,5,6,7,8,9,10),讨论不同二元酸间隔基对液晶化合物的影响。升温过程中,化合物PBnMB(n=4,5,6)相变为Cr-N*-Iso;化合物PBnMB(n=7,8,9,10)相变为Cr-Sc*-N*-Iso;降温过程中,化合物PB4MB相变为Iso-N*-Cr;化合物PB5MB相变为Iso-N*-Sc*-Sx*-Cr;化合物PBnMB(n=6,7,8,9,10)的相变为Iso-N*-Sc*-Cr。液晶化合物PBnMB系列随着二元酸间隔基的增长,当n为5~8时,清亮点表现出交替变化的规律性,呈现奇偶效应,偶数间隔基的液晶化合物具有较高的清亮点,表明偶数间隔基的比奇数间隔基的具有更有序的液晶排列。当n>8时,清亮点降低,主要是由于间隔基增长稀释作用所致。
第二部分设计并合成了一系列以薄荷醇为手性基元,以丙氧基为末端基、苯酯苯酯苯为液晶核、不同二元酸间隔基的液晶化合物ABnMB(n=4,5,6,7,8,9,10)讨论不同二元酸间隔基对液晶化合物的影响。升温过程中,化合物ABnMB(n=4,5,6,7,8,9)相变为Cr-N*-Iso;化合物AB10MB相变为Cr-Sc*-N*-Iso;降温过程中,化合物ABnMB(n=4,5,6,7,8,9)相变为Cr-N*-Iso;化合物AB10MB相变为Cr-Sc*-N*-Iso。液晶化合物ABnMB系列随着二元酸间隔基的增长,当n为5~8时,清亮点表现出交替变化的规律性,呈现奇偶效应,偶数间隔基的液晶化合物具有较高的清亮点,表明偶数间隔基的比奇数间隔基的具有更有序的液晶排列。当n>8时,清亮点降低,主要是由于间隔基增长稀释作用所致。
第三部分设计并合成了一系列以薄荷醇为手性基元,以丙氧基为末端基、苯酯联苯为液晶核、不同二元酸间隔基的液晶化合物AnNB(n=4,5,6,7,8,9,10)讨论不同二元酸间隔基对液晶化合物的影响。升温过程中,化合物AnNB(n=4,5,6)相变为Cr-N*-Iso;化合物AnNB(n=7,8,9)相变为Cr-Sc*-N*-Iso;化合物A10NB相变为Cr-Sx*-Sc*-N*-Iso;降温过程中,化合物A4NB、A5NB相变为Iso-N*-Cr;化合物AnNB(n=6,7,8,9,10)相变均为Iso-N*-Sc*-Sx*-Cr。随着二元酸问隔基的增长,熔点先升高后降低,清亮点逐渐降低,手性向列N*相的液晶区间变窄,手性近晶Sc*相的液晶区间逐渐变宽,说明间隔基长度增加有助于近晶相的形成。
本论文分为三个部分。第一部分设计并合成了一系列以薄荷醇为手性基元,以丙氧基为末端基、苯酯联苯为液晶核、不同二元酸间隔基的液晶化合物PBnMB(n=4,5,6,7,8,9,10),讨论不同二元酸间隔基对液晶化合物的影响。升温过程中,化合物PBnMB(n=4,5,6)相变为Cr-N*-Iso;化合物PBnMB(n=7,8,9,10)相变为Cr-Sc*-N*-Iso;降温过程中,化合物PB4MB相变为Iso-N*-Cr;化合物PB5MB相变为Iso-N*-Sc*-Sx*-Cr;化合物PBnMB(n=6,7,8,9,10)的相变为Iso-N*-Sc*-Cr。液晶化合物PBnMB系列随着二元酸间隔基的增长,当n为5~8时,清亮点表现出交替变化的规律性,呈现奇偶效应,偶数间隔基的液晶化合物具有较高的清亮点,表明偶数间隔基的比奇数间隔基的具有更有序的液晶排列。当n>8时,清亮点降低,主要是由于间隔基增长稀释作用所致。
第二部分设计并合成了一系列以薄荷醇为手性基元,以丙氧基为末端基、苯酯苯酯苯为液晶核、不同二元酸间隔基的液晶化合物ABnMB(n=4,5,6,7,8,9,10)讨论不同二元酸间隔基对液晶化合物的影响。升温过程中,化合物ABnMB(n=4,5,6,7,8,9)相变为Cr-N*-Iso;化合物AB10MB相变为Cr-Sc*-N*-Iso;降温过程中,化合物ABnMB(n=4,5,6,7,8,9)相变为Cr-N*-Iso;化合物AB10MB相变为Cr-Sc*-N*-Iso。液晶化合物ABnMB系列随着二元酸间隔基的增长,当n为5~8时,清亮点表现出交替变化的规律性,呈现奇偶效应,偶数间隔基的液晶化合物具有较高的清亮点,表明偶数间隔基的比奇数间隔基的具有更有序的液晶排列。当n>8时,清亮点降低,主要是由于间隔基增长稀释作用所致。
第三部分设计并合成了一系列以薄荷醇为手性基元,以丙氧基为末端基、苯酯联苯为液晶核、不同二元酸间隔基的液晶化合物AnNB(n=4,5,6,7,8,9,10)讨论不同二元酸间隔基对液晶化合物的影响。升温过程中,化合物AnNB(n=4,5,6)相变为Cr-N*-Iso;化合物AnNB(n=7,8,9)相变为Cr-Sc*-N*-Iso;化合物A10NB相变为Cr-Sx*-Sc*-N*-Iso;降温过程中,化合物A4NB、A5NB相变为Iso-N*-Cr;化合物AnNB(n=6,7,8,9,10)相变均为Iso-N*-Sc*-Sx*-Cr。随着二元酸问隔基的增长,熔点先升高后降低,清亮点逐渐降低,手性向列N*相的液晶区间变窄,手性近晶Sc*相的液晶区间逐渐变宽,说明间隔基长度增加有助于近晶相的形成。