含手性碳联苯二酚类液晶化合物的合成及其性能研究

摘要

液晶材料在高新技术领域显示出越来越广阔的应用前景，因而倍受研究者的青睐。手性是自然界和生命体中普遍存在的现象。手性问题对生命科学、药物化学、（高分子）材料科学等相关学科的发展具有重要意义。将手性掺杂剂引入液晶中，大大促进了新型液晶材料及非线性光学材料的发展和应用。使液晶具有优良的热色效应，而且性能稳定，已在热谱图像中得到越来越多的应用。手性液晶材料已越来越受到人们的重视，这是由于它们具有独特的光电性能（如光的选择反射、热致变色、铁电、压电等），故在非线性光学、快速光开关、微电子等领域具有广阔的应用前景。
　　 本文分别以L-乳酸乙酯和异山梨醇为原料设计合成了两种手性掺杂剂，并分别以这两种掺杂剂为原料，再与液晶基元联苯二酚反应设计合成了两种新型小分子热致液晶，讨论了实验的影响因素，优化了合成路线和合成条件。通过IR、1HNMR表征化合物的结构。
　　 通过341型旋光仪、J-810型圆二色谱仪、热台偏光显微镜(POM)初步探讨了液晶分子结构与性能的关系。研究表明:合成的四种化合物均具有良好的旋光性能，手性基团与联苯二酚反应后生成的手性液晶，其旋光性能会发生变化;手性掺杂剂以1％的比例掺杂时可以获得良好的掺杂效果，并且基本不会影响液晶本身的性能，而且掺杂剂加入到联苯类液晶中后，液晶在达到清亮点后并没有明显的黑十字消光现象出现，降温过程中，液晶织构变化更多样。两种手性液晶化合物与液晶基元相比，熔点、清亮点都得到一定程度的提高，而且升温过程中更易出现明显的织构变化，降温过程中无明显的变化。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 液晶的概述

1．1．1 液晶的概念

1．1．2 液晶的分

1．1．3 液晶的结构

1．2 手性液晶

1．2．1 胆甾相液晶

1．2．2 铁电性液晶

1．3 手性掺杂剂

1．3．1 TN、STN、TFT用手性掺杂剂

1．3．2 胆甾相液晶用手性掺杂剂

1．3．3 铁电液晶用手性掺杂剂

1．4 液晶的表征

1．4．1 偏光显微镜法

1．4．2 差示扫描量热法

1．4．3 X-射线衍射法

1．4．4 其它方法

1．5 本论文的特色和意义

第二章 实验部分

2．1 实验仪器及药品

2．2 目标分子设计

2．3 实验步骤

2．4 化合物的表征及其光化学性能

第三章 结果与讨论

3．1 化合物的合成与表征

3．1．1 化合物C1的合成及表征

3．1．2 化合物C2的合成与表征

3．1．3 化合物C3的合成与表征

3．1．4 化合物C4的合成与表征

3．2 化合物的手性表征

3．2．1 旋光性表征

3．2．2 圆二色性表征

3．3 掺杂剂对液晶偏光织构的影响

3．3．1 掺杂剂溶度的影响

3．3．2 偏光显微镜下液晶织构的形态变化

3．3．3 手性液晶化合物POM下的形态变化

第四章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢