【摘 要】
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随着液晶材料的广泛应用,设计与合成新型液晶化合物成为现在的热点。燕尾型液晶和星型液晶属于是新型液晶的其中两种。燕尾型液晶是在棒状分子的两端与含多个柔性末端取代基组成的多臂液晶;星型液晶是由中心原子或基团与若干个液晶基元组成的多臂液晶分子。本文选用了胆酸做为中心分子,合成了燕尾型和星型两种席夫碱类手性液晶,丰富了液晶化合物的种类,为设计和合成具有特定性能的新型液晶提供了一定的理论依据。本文在查阅了相
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随着液晶材料的广泛应用,设计与合成新型液晶化合物成为现在的热点。燕尾型液晶和星型液晶属于是新型液晶的其中两种。燕尾型液晶是在棒状分子的两端与含多个柔性末端取代基组成的多臂液晶;星型液晶是由中心原子或基团与若干个液晶基元组成的多臂液晶分子。本文选用了胆酸做为中心分子,合成了燕尾型和星型两种席夫碱类手性液晶,丰富了液晶化合物的种类,为设计和合成具有特定性能的新型液晶提供了一定的理论依据。本文在查阅了相关文献的基础上,设计与合成了5种席夫碱类液晶臂,5种燕尾型席夫碱类手性液晶化合物,5种星型席夫碱类手性液晶化合物。论文分为两部分,第一部分设计与合成了燕尾型席夫碱类手性液晶大分子。5种燕尾型大分子是以具有手性的胆酸为核心通过酯化反应引入席夫碱液晶基元得到的,分别是:三（4-甲基苯甲酸）-（4-对甲基苯席夫碱苯酚）胆酸酯（C1）、三（4-氯苯甲酸）-（4-对氯苯席夫碱苯酚）胆酸酯（C2）、三（4-甲氧基苯甲酸）-（4-对甲氧基苯席夫碱苯酚）胆酸酯（C3）、三（4-甲氧基苯甲酸）-（4-对甲基苯席夫碱苯酚）胆酸酯（C4）、三（4-甲氧基苯甲酸）-（4-对氯苯席夫碱苯酚）胆酸酯（C5）。FT-IR、1H-NMR的相关测试结果表明结构符合分子设计,通过DSC、POM测试表明C1-C5具有液晶性,为热致互变向列相液晶,呈现纹影和丝状织构,液晶范围较为宽泛,C1、C2和C5的液晶范围为10-70℃,C3和C4的液晶范围为110-130℃,端基取代基均为供电基团（-OCH3）时,液晶区间最为宽泛,降温液晶区间为124.4℃,降温液晶区间为129.0℃。第二部分设计与合成了 5种席夫碱类液晶臂和5种星型席夫碱类手性液晶大分子。5种席夫碱类液晶臂分别为:4-对甲基苯席夫碱氧甲酰基戊酸（B1）、4-对甲氧基苯席夫碱氧甲酰基戊酸（B2）、4-对氯苯席夫碱氧甲酰基戊酸（B3）、4-对甲基苯席夫碱氧甲酰基庚酸（B4）、4-对甲基苯席夫碱氧甲酰基壬酸（B5）。星型液晶大分子是将以上5种席夫碱液晶臂通过酯化反应连接胆酸上,然后在再引入席夫碱酚类化合物A。得到的星型液晶大分子中间体为:三（4-对甲基苯席夫碱氧甲酰基戊酸）胆酸酯（Q1）、三（4-对甲氧基苯席夫碱氧甲酰基戊酸）胆酸酯（Q2）、三（4-对氯苯席夫碱氧甲酰基戊酸）胆酸酯（Q3）、三（4-对甲基苯席夫碱氧甲酰基庚酸）胆酸酯（Q4）、三（4-对甲基苯席夫碱氧甲酰基壬酸）胆酸酯（Q5）;得到的星型大分子是:三（4-对甲基苯席夫碱氧甲酰基戊酸）-（4-对甲基苯席夫碱苯酚）胆酸酯（D1）、三（4-对甲氧基苯席夫碱氧甲酰基戊酸）-（4-对甲氧基苯席夫碱苯酚）胆酸酯（D2）、三（4-对氯苯席夫碱氧甲酰基戊酸）-（4-对氯苯席夫碱苯酚）胆酸酯（D3）、三（4-对甲基苯席夫碱氧甲酰基庚酸）-（4-对甲基苯席夫碱苯酚）胆酸酯（D4）、三（4-对甲基苯席夫碱氧甲酰基壬酸）-（4-对甲基苯席夫碱苯酚）胆酸酯（D5）。FT-IR、1H-NMR的相关测试结果表明结构符合分子设计,通过DSC、POM、XRD进行测试表明D1-D5具有液晶性。D2为热致互变胆甾相液晶,呈现油丝和指纹织构;D1、D3、D4和D5为热致互变向列相液晶,呈现纹影和丝状织构。D1-D3的液晶范围为50-70℃,D4和D5的液晶范围为20-30℃。随着液晶臂柔性链增长,刚性降低,星型液晶大分子液晶区间变短,熔点降低。通过旋光测试,D1、D2和D3具有旋光性。端基极性强的大分子在紫外吸收红移明显。
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