通常情况下,自然界物质分为三态:固态、液态、气态。除此之外,液晶通过特殊的方式将有序性和流动性结合在一起,也被认为是物质的一种新状态。由于液晶能够对外界的刺激(比如温度,电,磁,光等)作出响应,因此它在今天许多科学领域起着非常重要的作用。由于物质的结构决定其性质和用途,因此对液晶分子的结构与其性质之间关系的研究已经发展成为当今科学研究的重要课题之一。三嵌段两亲性化合物一般由刚性芳香核,亲水基团和疏水柔性链三部分组成,通过微观分离作用、π-π堆积作用和氢键作用等非共价键分子间作用,该类化合物可以形成多种不同的微观纳米结构,不同的刚性核单元会赋予该类化合物不同的光物理特性,因此含特殊刚性核单元的三嵌段两亲化合物的自组装行为研究近年来备受人们关注。另外,波拉两亲性液晶化合物能够形成很多种复杂新颖的超分子纳米结构也备受人们关注。本文共分为三章,第一章和第二章分别介绍了基于α氰基二苯乙烯类衍生物以及四联噻吩波拉两亲性化合物的合成与液晶行为研究,第三章为实验部分。第一章设计合成了一系列含氰基二苯乙烯的三嵌段两亲性液晶分子,通过改变末端烷氧链的长度、数目和类型,系统的研究了分子结构与液晶自组装结构之间的关系。研究发现,含一条烷氧链的化合物I1/12呈现双分子层层列相(SmA2);增加烷氧链的数目,含两条烷氧链的化合物I2/16呈现Colhex/p6mm液晶相;在含三条烷氧链化合物I3/n中,只发现了 Colhex/p6mm相,将线性烷氧链变为分支烷氧链后,化合物呈现出CubI/Pm3n相。此外,化合物I3/12在有机溶剂中能够形成凝胶,SEM结果显示该凝胶具有纤维管束结构。紫外吸收光谱和荧光发射光谱表明化合物I3/12在凝胶、溶液以及液晶态时,在紫外光和可见光照射下均会出现顺反异构转变。此外我们还研究了化合物I3/14的聚集发光性能,以及其对于外界压力刺激的响应。研究表明这类化合物在聚集发光材料和可逆压敏材料方面具有潜在的应用价值。第二章设计合成了一系列四条烷基侧链集中在中间两个噻吩的四联噻吩波拉两亲化合物。之前的研究表明含两条烷基侧链的四联噻吩波拉两亲化合物在三方柱相和四方柱相之间容易出现复杂的自组装结构,比如Colsqu/p4gm,Ncyb,Isocyb液晶相。本章设计的四联噻吩波拉分子就是基于以前的研究基础,在三方柱相和四方柱相之间继续寻找新颖的液晶相结构。研究发现,在4T/n(n = 6、8、18)系列中,只有当烷基侧链最短时,化合物4T/6呈现Colhex/p6mm相;同时本章讨论了研究烷基链的位置以及烷基链的体积分数对于化合物液晶行为的影响;光谱数据及高斯模拟计算表明,该类四联噻吩波拉两亲化合物具有较低的光谱能隙(Egopt= eV)和良好的分子内电荷转移。第三章为相关化合物的合成路线以及谱图数据。