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液晶是在非共价键力的推动下,分子中各个不相容的部分进行微观相分离与微观自组所形成的一种超分子相态。这种相态在分子水平上将有序性及流动性结合起来。这类物质通常具有优良的光电性能,在纳米器件、细胞膜隧模拟等方面有广泛的应用前景。通常呈现液晶性的分子分为各向异性分子和两亲性分子。表面两亲性分子是一类新型的两亲性分子,结合了经典两亲性分子及各向异性分子的特征。这类分子由刚硬棒状的芳香核、极性的亲水侧链和柔软的疏水端基三部分组成,通过分子的自组装能呈现多种复杂的超分子结构。而具有弯曲刚性核的弓形分子能形成众多的液晶相,尤其引入注目的是它们的极性排列能导致超分子手性行为,所呈现的铁电性、反铁电性及铁磁性在光电领域有广泛的应用前景。
本文结合以上液晶分子的特点,设计合成了三类两亲性分子,经六步反应,合成一个新型的两亲性氨基苯并噻唑类化合物,经POM分析,化合物没有液晶性质。以Sonogashira等交叉偶联反应为关键步骤,经七步反应合成了三个含多醚链类表面两亲性化合物。经分析,化合物2/16具有液晶性质,3/16,4/16本身没有液晶性质,但是它们与水混合形成的二元体系中均观察到了液晶相,用UV,PL光谱对化合物2/16,3/16的光电性能进行了预测。经八步反应合成了三个弓型咪唑盐类表面两亲化合物,化合物5/8,是呈柱相的液晶化合物,其他两个在加水时也是柱相液晶化合物。通过本论文的研究,我们初步找出了这类化合物结构与其液晶性能间的关系,并从分子自组装的角度分析了这些化合物形成各种液晶相态的原因,为这类物质在材料方面的应用打下了基础。