基于β-环糊精的液晶大分子的合成及其相行为的研究

摘要

当前,研究软物质自组装过程的热点是考察怎样用相对简单的结构单元构造复杂且高度有序的超分子体系,以及关于这个过程的具体原理。同时也看到液晶的分子结构,以及这些分子上带有的功能基团对液晶的相结构和相变过程起着决定性的作用,以致对液晶材料的物理化学性能也有至关重要的影响。本论文利用环糊精多官能化的结构,接枝不同类型的液晶基元,合成了分子结构明确的联苯和偶氮型液晶大分子。
　　1.通过“click”反应将炔基修饰联苯液晶基元接枝到叠氮化β-环糊精(N3)7-β-CD上,合成了一系列不同柔性间隔基长度且结构明确的联苯型液晶大分子(HnB-β-CD,n=2,4,6,8,10)。用1H NMR、FTIR和MALDI-TOF对液晶大分子的结构进行了表征,并用DSC、POM和WAXD对其热力学相转变行为及其超分子结构进行了研究。研究表明,在低温区域,液晶大分子的超分子结构随着柔性间隔基长度的增加而变化。柔性间隔基最短的样品H2B-β-CD形成柱状向列相,而其他样品的则形成了高度有序的近晶E相(H4B-β-CD和H6B-β-CD)和近晶B相(H8B-β-CD和H10B-β-CD)。
　　2.通过“click”反应将炔基修饰偶氮苯液晶基元接枝到叠氮化β-环糊精(N3)7-β-CD上,合成了一系列不同介晶基元密度且结构明确的偶氮型液晶大分子(nAzo-β-CD,n=7,14,21)。用1H NMR、FTIR和MALDI-TOF对液晶大分子的结构进行了表征,并用DSC、POM和WAXD对其热力学相转变行为及其超分子结构进行了研究。液晶大分子7Azo-β-CD形成了SmA相。随着介晶基元密度的增加,14Azo-β-CD和21Azo-β-CD形成更加复杂的超分子结构。

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第1章 绪论

1.1 液晶

1.1.1 液晶概述

1.1.2 液晶的分类

1.1.3 液晶相的确定

1.2 树枝状和超支化液晶

1.2.1 树枝状和超支化液晶的特点

1.2.2 树枝状和超支化液晶的发展现状

1.2.3 Janus型树枝状和超支化液晶的发展现状

1.3 环糊精

1.3.1 环糊精的化学结构

1.3.2 环糊精和液晶

1.4 本课题的内容

第2章 基于β-环糊精的联苯型液晶大分子的合成及柔性间隔基长度对其液晶行为影响的研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 试剂与仪器

2.2.2 七(6-叠氮-6-脱氧)-β-环糊精[(N3)7-β-CD]的合成

2.2.3 炔基修饰的联苯液晶基元的合成

2.2.4 液晶大分子HnB-β-CD(n=2, 4, 6, 8, 10)的合成

2.3 结果与讨论

2.3.1 液晶大分子HnB-β-CD(n=2, 4, 6, 8, 10)的合成与表征

2.3.1 液晶大分子HnB-β-CD(n=2, 4, 6, 8, 10)的热性能研究

2.4 本章小结

第3章 基于β-环糊精的偶氮苯液晶大分子的合成及介晶基元密度对其液晶行为影响的研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂与仪器

3.2.2 七(6-叠氮-6脱氧)-β-环糊精[(N3)7-β-CD]的合成

3.2.3 炔基修饰的偶氮笨液晶基元的合成

3.2.4 液晶大分子nAzo-β-CD (n=7, 14, 21)的合成

3.3 结果与讨论

3.3.1 液晶大分子nAzo-β-CD(n=7, 14, 21)的合成与表征

3.3.2 液晶大分子nAzo-β-CD (n=7, 14, 21)的热性能研究

3.3 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果