含双亲性基团的联苯手性液晶材料的合成与性质研究

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在液晶显示器件的发展中,液晶材料发挥着重要的作用。联苯类小分子液晶材料是其中非常重要的一种,近些年来,液晶显示技术水平显著提高,对液晶材料的研究和开发也越来越广泛。  手性是自然界的基本属性,自然界的基本生命现象和定律都由手性产生。手性化合物在制药、农用化学、化妆品、香水与香料、营养品以及光电子手性液晶行业具有广泛的应用价值。手性液晶因其具有独特的光电学性质而备受关注,是目前液晶领域的研究热点之一。手性液晶的分子中存在一个或多个不对称的碳原子,使得液晶分子具有螺旋结构。  双亲性化合物中同时具有亲水性单元和亲油性单元,这种体系在后期比较容易改性,具有特殊的表面性能。因为双亲性化合物在一定的溶剂中或表面上能够形成微乳胶、胶束以及吸收性聚合物层等,所以备受学术界的关注。  本文合成了一系列具有双亲性含联苯基元的手性液晶材料。  1、通过氢谱核磁共振(1HNMR)、傅里叶红外变换光谱(FT-IR)和质谱(MS)测试对合成的分子进行结构确认,结果符合分子设计要求,合成了目标产物。通过高效液相色谱(HPLC)测定了合成产物的纯度,测试结果显示纯度均在96%以上,可以做下一步表征。  2、通过熔点测试和示差量热扫描仪(DSC)测试研究了分子的热力学性能。随着分子中亲水链段长度和个数的增加,合成的产物玻璃化转变温度、熔化温度、清亮点温度都有所下降。  3、通过偏光显微镜(POM)观察和X-射线衍射法(XRD)测试,得知合成的目标产物在液晶区间内具有液晶织构,且都具有热致液晶性。合成的产物分子间排列有序,没有形成层状结构,是典型的向列相液晶。  4、通过旋光度测试和圆二色谱(CD)测试,并且与紫外-可见光谱(Uv-vis)测试结果进行对比,证明了所合成的分子具有旋光性,产生了负的康顿效应。
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