基于偶氮吡啶衍生物的光响应性低温碘键液晶的研究

摘要

近年来，促进液晶相形成的有效途径之一是利用卤键相互作用，这已经被广大科学工作者所熟知。卤键与氢键类似，是一种弱的分子间非共价键的相互作用，它比氢键更具有方向性，并且可以通过选择不同的卤键供体来调节卤键强度。 偶氮吡啶衍生物既含有光活性的偶氮基团，偶氮分子中的-N=N-双键在光和热的作用下可以发生顺反异构体的转变，即光致异构，同时又含有能够自组装形成氢键、卤键、离子键等非共价键作用的吡啶基团，是各种复合体中优良的电子供体，更是一类重要的中间材料。 本文以偶氮吡啶衍生物为研究基础，合成了一系列不同结构的卤键复合物。其中，与1,2-二碘四氟苯（1,2-DITFB）能够自组装形成一系列具有光响应性行为的近晶A相碘键液晶复合物，通过差式扫描量热法（DSC）、偏光显微镜（POM）和小角X-射线散射（SAXS）研究了其液晶性；利用 X-射线光电子能谱（XPS）和拉曼光谱（Raman）证明了复合物中形成了碘键相互作用；更重要的是，碘键复合物的液晶相温度范围位于30-50?C之间，是已报道的光响应性卤键液晶中（大于80?C）最低的；随后，还利用一维广角X-射线衍射（1D-WAXD）方法证明了偶氮吡啶衍生物与1,2-二碘四氟苯之间形成的是1:1的线性棒状分子；此外，研究发现偶氮吡啶衍生物与1,2-二溴四氟苯形成的溴键复合物没有液晶性。最后，研究了偶氮吡啶衍生物与其他卤键供体如五氟碘苯（PFIB），1,4-二碘四氟苯（1,4-DITFB）和1,3,5-三碘苯（TBMB）形成的卤键复合物并研究其微观形貌。

目录

声明

1. 绪论

1.1 超分子化学

1.2 液晶

1.3 超分子液晶

1.4 卤键小分子液晶的研究现状

1.5 偶氮吡啶衍生物简介

1.6 本文研究目的

2. 卤键液晶的制备及表征

2.1 实验部分

2.2 测试方法

2.3 液晶盒的制备

3. 结果与讨论

3.1 偶氮吡啶衍生物（A12AzPy）的表征

3.2 碘键复合物的表征

3.3 化学计量比的研究

3.4 碘键复合物的热性质和液晶性研究

3.5 碘键复合物的光响应性研究

3.6 溴键复合物的研究

3.7 碘键复合物的微观形貌研究

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢