半经验量子化学AM1和PM3方法模拟计算5CB的光学/介电特性

摘要

实用向列相液晶通常由10种以上的化合物混合而成,其性能主要依赖于混合时的各种化合物的特性.合成具有更优特性的新型向列相化合物,对于液晶材料的开发至关重要.而在合成之前,能够对其宏观物理特性,尤其是光学和介电各向异性进行准确地预测,将会大大降低合成的难度,节省大量的人力和减少材料的浪费,同时还能加快合成开发的速度.本文根据Vuks方程和Maier-Meier理论.并利用半经验量子化学中的AM1和PM3算法,对常用的向列相液品5CB(4'-n-penty1-4-cyano-biphenyl)分别进行了模拟.AM1和PM3(MOPAC2007)的计算结果给出了两方程中所需的极化率(polarizability)及其各向异性,偶极矩(dipole moment)及其与转动惯量主轴的夹角.在密度为1g/cm3,温度为298K(25oC)和有序度S=0.56的近似条件下,计算得出的5CB的光学和介电各向异性值与文献中的实验数据符合的很好.