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含供—吸电子手性液晶单体及聚合物的合成与表征

作　者: 张琳
导　师: 姚丹姝
学　校: 东北大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 手性液晶单体聚合物向列相胆甾相
分类号: O753.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

超分子液晶化学是研究分子亚单元通过氢键、离子相互作用、电荷转移相互作用、疏水作用及范德华力等次价键形成的复合液晶体系。电子供体一受体(EDA)相互作用就是多电子的电子供体和少电子的电子受体间,由于发生电荷转移和重叠而引起的相互作用。当引入手性时,此液晶高分子除具有液晶高分子的一般特性外,还具有许多独特的光学性质,以及广阔的应用前景,可望作为电子材料、显示材料、非线性光学材料、特种有机涂料等在航空航天、军事、电子、交通等高科技领域中发挥重要的作用,是目前液晶高分子研究领域的热点之一本研究合成了四种胆甾相液晶单体(M1,M2,M3,M4)、三种向列相液晶单体(M6,M7,M8)和一种近晶-向列相液晶单体(M5)。他们分别是：4-烯丙氧基苯丙酸胆甾醇酯(M1)、2-(4-烯丙氧基苯甲酸)-5-{[4-(4-乙氧基)苯甲酰氧基]联苯氧羰基}戊酸异山梨醇酯(M2)、2-(4-烯丙氧基苯丙酸)-5-{[4-(4-乙氧基)苯甲酰氧基]联苯氧羰基}戊酸异山梨醇酯(M3)、4-十一烯酰氧基苯甲酸胆甾醇酯(M4)、4-{5-{[4-(4-烯丙氧基)苯基]苯氧羰基}癸酸｝联苯氰酯(M5)、4-十一烯酰氧基联苯氰酯(M6)、4-烯丙氧基苯丙酸-4’-戊氧基联苯酯(M7)、4-烯丙氧基苯丙酸联苯氰酯的合成(M8),用M1与M6,M4、M7与M8接枝共聚到聚甲基含氢硅氧烷(PMHS)上合成出两个系列的手性侧链液晶聚合物P1,P2。采用红外光谱(FT-IR)对所合成的液晶单体与液晶聚合物的结构进行了表征,采用差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微分析(POM)和旋光度分析对它们的液晶性能进行表征。实验和分析结果表明：P1系列和P2系列均为胆甾型液晶聚合物,其中P1系列和P2系列聚合物的液晶相温度区间均较宽。P1系列聚合物随着M1含量的增加,聚合物的玻璃化转变温度Tg呈升高趋势,清亮点Ti呈上升趋势。P2系列聚合物随着M8含量的增加,聚合物的玻璃化转变温度Tg呈升高趋势,清亮点Ti几乎不变。同时由于手性单体M1和M4的适量加入,使P1和P2系列聚合物均具有胆甾相液晶性能。而且与单体相比,都具有良好的热稳定性能,所以具有一定的应用价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-38
  1.1 液晶高分子简介  10-22
    1.1.1 液晶与液晶高分子  10-11
    1.1.2 液晶高分子的发展简史  11-14
    1.1.3 液晶高分子的分类  14-16
    1.1.4 液晶高分子的织构  16-18
    1.1.5 液晶高分子的特性  18-19
    1.1.6 液晶高分子的应用  19-22
  1.2 侧链液晶高分子概述  22-31
    1.2.1 侧链液晶高分子简介  22-23
    1.2.2 侧链液晶高分子的分子设计与合成  23-29
    1.2.3 侧链液晶高分子的应用  29-31
    1.2.4 侧链液晶高分子材料的前景  31
  1.3 手性侧链液晶高分子  31-34
    1.3.1 手性侧链液晶高分子简介  31-32
    1.3.2 手性侧链液晶高分子的结构与性能  32-34
  1.4 超分子液晶化学  34-35
  1.5 氰基化合物简介  35-36
  1.6 本论文的特色及意义  36-38
第2章实验部分  38-58
  2.1 主要试剂及理化性质  38-44
  2.2 测试方法及仪器  44
  2.3 合成路线  44-51
    2.3.1 中间体及单体的合成路线  44-49
    2.3.2 液晶聚合物的合成路线  49-51
  2.4 实验步骤  51-58
    2.4.1 液晶中间体及单体的制备  51-56
    2.4.2 液晶聚合物的制备  56-58
第3章结果与讨论  58-102
  3.1 结构分析  58-80
    3.1.1 中间体及单体的红外分析  58-76
    3.1.2 液晶聚合物的红外分析  76-80
  3.2 旋光性能分析  80-81
  3.3 偏光显微织构分析  81-92
    3.3.1 液晶单体的织构分析  81-88
    3.3.2 液晶聚合物的偏光分析  88-92
  3.4 热性能分析  92-102
    3.4.1 单体的热分析  92-95
    3.4.2 液晶聚合物的热分析  95-102
第4章结论  102-104
参考文献  104-110
致谢  110

含供—吸电子手性液晶单体及聚合物的合成与表征

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