论文部分内容阅读
液晶是软物质的一种,具有晶体的有序性及液体的流动性,能以最低能量的构型来响应外界(磁场、电场、化学及机械力)的刺激,因而在现代材料科学中被广泛的研究和应用[1].三嵌段液晶化合物由不相容的三嵌段组成:刚硬棒状的芳香核(Rod部分)、两末端柔性链(Coil部分)相互间通过化学键连接而成,可以自组装形成复杂的微纳米结构[2].本文设计合成了如图所示的楔形三嵌段化合物,考察了亲脂链(烷基链)的长度及数目,连接基团的极性(醚键、酯键及酰胺键),以及亲水链长度及极性大小等结构因素对这类化合物液晶组装结构的影响.当烷基链为一条且C链较长时,几类化合物均呈现SmA相,这种相结构的形成与中心连接基团的类型无关,具有普遍性;液晶相的稳定性次序与中心连接基团极性增加的次序一致,即醚:类(E)<酯类(C)<酰胺类(A).当烷基链为两条且16≥C≥8时,在E系列化合物中,亲水部分为PEO羟基时,我们能观察到该类化合物由Sm、Col到CubI的液晶相态转变;而当亲水部分为PEO二醇时,我们没有观察到CubI的液晶相态.当烷基链为三条且16≥C≥10时,在E、C系列中,亲水部分无论是PEO羟基还是PEO二醇我们都能观察到化合物由Col到CubI的液晶相态转变;然而在A系列中,我们只观察到Col相,始终没有观察到CubI相的出现,这可能是由于酰胺键采取不同于酯类、醚键化合物的组装方式造成的.这类化合物中出现的Sm及Col相都具有特殊的结构,本文将对分子结构与液晶自组装结构间的关系进行了详细的研究.合成的目标化合物如下:对中间产物和目标化合物的结构我们通过1H NMR、13C NMR进行了鉴定,对化合物的液晶性能通过POM、DSC以及XRD进行了表征.