含胆甾烯基的二茂铁棒状液晶和苯并菲盘状液晶的合成及介晶性

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1、四川师范大学硕士学位论文含胆甾烯基的二茂铁棒状液晶和苯并菲盘状液晶的合成及介晶性材料学专业研究生宋质琼指导教师赵可清胆甾烯基具有多个手性中心，是良好的手性向列相液晶基元。其衍生物通常呈现手性向列相，亦即胆甾相，液晶分子排列成螺旋状。当螺距与光的波长满足一定的关系时，胆甾相液晶可选择地反射光。螺距易受温度、电场、磁场、机械力、有机蒸汽等因素影响而发生敏锐的变化，导致反射光的颜色发生改变，从而液晶呈现鲜艳丰富的色彩。根据这一性质，胆甾相液晶在许多领域显示其巨大的应用潜能。迄今含胆甾烯基的棒状液晶已有许多文献报道。这

2、些化合物具有丰富的相态，不但呈现胆甾相，而且有Sc幸，SA书，TGB，BP相等。二茂铁具有较高的热稳定性，苯并菲是良好的盘状液晶基元。将胆甾烯基与此二者结合，必将使化合物具有全新的性质。本文合成了含胆甾烯基的二茂铁棒状液晶和苯并菲盘状液晶，同时研究了苯并菲化合物的凝胶性质。化合物结构和纯度通过1HNMR，EA测试和表征。热致液晶性通过偏光显微镜(POM)和差示扫描量热法(DSC)研究。本文所获得的液晶分子结构与介晶性关系的相关信息，将为液晶材料的分子设计和实际应用打下基础。本文分为五章：1．第一章首先简要介绍了

3、液晶的基础知识，包括其定义和分类情况；然后重点介绍了含胆甾烯基的棒状液晶的研究情况。2．第二章合成了含胆甾烯基的二茂铁棒状液晶Fc．(Cd-h)i．COO．(C6H4)j．OGH2，lCOOCh(f=0，1，J『=1，2，n=5，10)，及相应的苯甲酸酯衍生物C6H5．COO．(Cd-h)：．OGlH2，lCOOCh(『=1，2，，l=5，10)共五个系列化合物。差示含胆甾烯基的二茂铁棒状液晶和苯并菲盘状液晶的合成及介晶性扫描量热法(DSC)检测和偏光显微镜(roM)观察显示，所有化合物都为胆甾相热致液晶。随着

4、间隔基增长，同系列化合物的熔点和清亮点下降。3．第三章合成了一系列含三个胆甾烯基的苯并菲化合物：Ct8H6(OR)3(oc厅H2。COOCh)3(R=CsHu，C7H15，CgHt9，CllH23，，l=1，5，10)(6a一6f)。l司时合成了C18H6(OC5H11)5(OC5H10COOCh)(2)，C18H6(OC5H11)4(OC5H10COOCh)2(4)，C18H6(0C5H10COOCh)6(8)。结果表明，化合物2没有液晶性；4和6呈现ND木相；8为SB相。除化合物2和asym．6f外，所有化

5、合物具有玻璃态，并在室温下长期稳定。4．第四章研究了苯并菲化合物的凝胶性能。中间体化合物C18H6(OC6H13)5(OCH2CONHC．H2，lNH2)m=2，4)呈现柱状相，清亮点较高，而且能使烷烃、芳烃、醇、酮等多种有机溶剂凝胶化；而其衍生物C18H6(OC6H13)5(OCH2CONHC。H2肛NHCOOCh)不但液晶性消失，而且凝胶能力下降，只能在非极性烷烃溶剂中形成凝胶。5．第五章总结了全文，并给出结论。关键词：金属有机液晶；二茂铁；胆甾烯基；手性向列相；苯并菲：盘状液晶；手性盘状向列相：凝胶因子；

6、柱状相；有机凝胶IISvnthesisandMesomorphismofFerrocenylCalamiticand’TriphenyleneDiscoticLiquidCrystalsContainingCholesterylMoietyMaterialScienceMajorPostgraduateZhi-qiongSongSupervisorKe—qingZhaoCh01esterylisagoodchiralnematicphasemesogenbecauseofitschlralitY·Itsderi

7、vativesusuallyshowchiralnematicphase，namelycholestencPhase，themoleculesiIlch01estericliquidcrystalself—organizetoahelicalorderedstructure．Ifthelengthofthepitchcorrespondstothewavelengthoflight，thenthelightlsrenectedwithdi虢rentefficiency．ThepitchisextremelySe

8、llsitivet0physlcalstimulisuchasternperature、theelectricfield、themagneticfield、pressure强dorganicvapour'thereforethecolorofreflectedlightischanged·Thlsmakescholestericliquidcrystalsusefulinmanyfie