盤狀噁二唑類液晶二聚體及聚合物的合成與性質(zhì)研究.pdf

1、盤狀液晶分子具有平面結(jié)構(gòu)，易于相互堆積形成柱狀結(jié)構(gòu)，且由于分子在液晶態(tài)時(shí)具有流動(dòng)性和超分子結(jié)構(gòu)缺陷的自修復(fù)功能，盤狀液晶分子可呈現(xiàn)較高的導(dǎo)電特性，是潛在理想的載流子傳輸材料;另一方面，盤狀液晶分子一般由共軛結(jié)構(gòu)的剛性核以及圍繞剛性核的多條（一般為3-12條）柔性鏈組成，柔性長(zhǎng)鏈增加了分子的擾動(dòng)，從而影響分子的堆積方式，使化合物在較低溫度甚至室溫范圍內(nèi)呈現(xiàn)液晶態(tài)。1，3，4-噁二唑類化合物具有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性以及較高的熒光量子產(chǎn)

2、率等優(yōu)點(diǎn)，且噁二唑結(jié)構(gòu)基元具有缺電子性，可作為電子傳輸功能材料廣泛應(yīng)用于制備有機(jī)發(fā)光器件。本研究分為四個(gè)部分：
　　 第一章首先對(duì)盤狀液晶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了概述，重點(diǎn)綜述了盤狀1，3，4-噁二唑類液晶化合物的研究進(jìn)展。過(guò)去研究中合成盤狀液晶化合物路線較為復(fù)雜，本文將設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的路線合成盤狀1，3，4-噁二唑類室溫液晶二聚體及其聚合物，詳細(xì)研究該類化合物合成分離方法、分子結(jié)構(gòu)與液晶及熒光性質(zhì)關(guān)系，重點(diǎn)考察目標(biāo)化合物存在狀態(tài)（固體及液晶

3、態(tài)）對(duì)熒光性質(zhì)的影響規(guī)律。
　　 第二章合成了一系列具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的1，3，4-噁二唑類盤狀液晶二聚體(Da，Db，Dc，Dd，De)，其結(jié)構(gòu)通過(guò)1H NMR，13C NMR，HRMS進(jìn)行了表征。在此部分工作中，我們發(fā)現(xiàn)了一種選擇性醚化3，4，5-三羥基苯甲酸甲酯的簡(jiǎn)便方法，為液晶及其它有機(jī)功能化合物的合成提供了重要中間體。通過(guò)偏光顯微鏡(POM)和差示掃描量熱儀(DSC)對(duì)其液晶性質(zhì)進(jìn)行了考察。結(jié)果表明這系列二聚體，除Da外，均

4、具有互變的液晶相，其中Db和Dc具有互變的盤狀向列相;Dd和De具有互變的六方柱狀相。且這些液晶二聚體均為室溫液晶，清亮點(diǎn)較低。我們還對(duì)這系列二聚體進(jìn)行了熒光性質(zhì)的測(cè)試，首次發(fā)現(xiàn)在液晶態(tài)時(shí)，液晶二聚體的熒光最大發(fā)射波長(zhǎng)之間存在有趣的“奇偶效應(yīng)”，即與二聚體的烷基鏈長(zhǎng)度的奇偶性存在關(guān)聯(lián);不同溫度狀態(tài)下的熒光測(cè)試表明，溫度越高，熒光強(qiáng)度越低，液晶態(tài)時(shí)的熒光強(qiáng)度比固態(tài)時(shí)低。
　　 第三章合成了含有1，3，4-噁二唑基元的盤狀液晶單體M

5、OXD和聚合物POXD，并通過(guò)1H NMR，13C NMR，HRMS進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。MOXD和POXD的液晶性能通過(guò)POM和DSC進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，MOXD具有互變的盤狀向列相，POXD具有互變的六方柱狀相，且都為室溫或近室溫液晶，但POXD具有較高的熔點(diǎn)和清亮點(diǎn)，液晶溫度范圍更寬，說(shuō)明液晶聚合物更具有潛在的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。另外，我們對(duì)其熒光性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)試研究，結(jié)果表明，在相同溫度下同為液晶態(tài)時(shí)，POXD的熒光強(qiáng)度是MOXD熒光強(qiáng)度的