半氟烴鏈苯并菲盤狀液晶的合成及其介晶性.pdf

1、含氟烴鏈液晶分子由于碳氟部分與碳?xì)洳糠衷诮Y(jié)構(gòu)和化學(xué)特性上不同，易產(chǎn)生微相分離。碳氟部分同碳?xì)浜头枷愫瞬糠窒嗳菪圆畎l(fā)生憎氟效應(yīng)，而碳氟鏈之間相容性好發(fā)生親氟效應(yīng)，這就分別形成了碳?xì)洳糠种g和氟鏈之間的層狀聚集。由于含氟烴鏈液晶具有清亮點(diǎn)高，液晶相范圍寬，熱穩(wěn)定性強(qiáng)，易于形成近晶相，有時(shí)甚至出現(xiàn)新相態(tài)等特性，具有潛在應(yīng)用價(jià)值，受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。 盤狀液晶分子由于其能自組裝形成柱狀相以及較好的流動(dòng)性被認(rèn)為是一種新型有機(jī)半導(dǎo)體材料

2、。其作為有機(jī)半導(dǎo)體材料用于實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵，在于提高柱狀相中電荷遷移率，而柱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的增強(qiáng)有利于提高電荷遷移率。 利用氟鏈與氟鏈之間的親氟效應(yīng)，氟鏈同碳?xì)洳糠珠g的憎氟效應(yīng)來穩(wěn)定盤狀液晶的柱狀相是一種很有意義的方法。而目前對(duì)這方面的研究較少，有待深入研究。 本文報(bào)道了三類含不同條數(shù)的半氟烴鏈的苯并菲盤狀液晶化合物的合成及介晶性?；衔锛兌群徒Y(jié)構(gòu)通過<'1>H NMR，EA測(cè)試和表征?；衔餆岱€(wěn)定性通過熱重分析(TGA)測(cè)定

3、，熱致液晶性通過偏光顯微鏡(POM)和差示掃描量熱法(DSC)研究。本文所獲得的液晶分子結(jié)構(gòu)與介晶性關(guān)系的相關(guān)信息，將為液晶材料的分子設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 第一章首先簡要介紹了液晶的基礎(chǔ)知識(shí)，包括其定義和分類情況；然后重點(diǎn)介紹了對(duì)含氟烷鏈液晶的研究狀況，可以看出對(duì)傳統(tǒng)棒狀和其他類型分子的含氟液晶的研究比較多，但有關(guān)傳統(tǒng)的盤狀類含氟液晶的研究卻很少。 第二章中合成了一系列半氟酯鏈的苯并菲化合物F-a-n C<,18>H

4、<,6>(OC<,n>H<,2n+1>)<,5>(OCOC<,2>H<,4>C<,6>F<,13>)，以及相對(duì)應(yīng)的不含氟化合物H-a-n，C<,18>H<,6>(OC<,n>H<,2n+1><,5>(OCO C<,8>H<,17>)，n=4～9。通過差示掃描量熱法(DSC)檢測(cè)和偏光顯微鏡(POM)觀察，表明兩類化合物都為柱狀相熱致型液晶。化合物F-a-n與相對(duì)應(yīng)的化合物H-a-1比較，其熔點(diǎn)和清亮點(diǎn)上升，柱狀相的熱穩(wěn)定性增強(qiáng)。

5、 第三章繼續(xù)深入研究，合成了有兩條半含氟酯鏈的苯并菲化合物2,7-C<,18>H<,6>(OC<,5>H<,11>)<,4>(OCOC<,2>H<,4>C<,6>F<,13>)<,2>(F-b-5)及其對(duì)應(yīng)不含氟化合物2,7-C<,18>H<,6>(OC<,5>H<,11>)<,4>(OCOC<,8>H<,17>)2(H-b-5)，還有含三條半氟烴鏈的苯并菲化合物C<,18>H<,6>(OC<,n>H<,2n+1>H<,2n+1>)<,

6、3>(OCOC<,2>H<,4>C<,6>F<,13>)3(F-c-n系列)以及具有代表性的不含氟化合物C<,18>H<,6>(OC<,9>H<,19>)<,3>(OCOC<,8>H<,17>)<,3>(H-c-sym-9和、H-c-asym-9)。通過差示掃描量熱法(DSC)檢測(cè)和偏光顯微鏡(POM)觀察，表明化合物都為柱狀相熱致型液晶。熱重分析(TGA)表明，化合物F-c-n系列有較高的熱穩(wěn)定性。研究顯示：F-c-n系列化合物中，對(duì)