苯并菲类液晶高分子合成及应用

苯并菲液晶材料能够自组装成柱状相,被广泛应用在光电材料方面、功能分子膜、信息储存等方面。苯并菲衍生物合成方法简单,并且具有非常良好的光电性质,引起了研究者的广泛关注。苯并菲液晶高分子可以分为不同的类型,其合成方法也不相同。本文在简单介绍苯并菲液晶高分子合成方法的同时,对苯并菲液晶高分子的应用也做简要的概括。     

氮杂苯并菲类n-型有机半导体材料研究进展

苯并菲盘状液晶是一类新型的有机电子学材料.该类材料多数以空穴传输功能为主,能传输电子的n-型材料较少.氮杂苯并菲是与苯并菲衍生物非常相似的一种杂环化合物,材料结构中引入了氮原子,吸电子能力得到增强,是潜在的n-型有机半导体材料,具有重要的应用价值.本文系统回顾了氮杂苯并菲类盘状液晶材料的研究进展,分类讨论了材料的分子结构,其中包括二、四、六氮杂苯并菲,以及它们的合成方法和物理化学性能,论述了材料在光电子领域的最新使用进展,并在此基础上,对该类液晶材料作为n-型有机半导体在光电子器件领域的应用前景进行了展望.     

苯并菲盘状侧链液晶聚合物的大分子工程

盘状液晶聚合物兼具盘状液晶的光电性能和聚合物的柔韧性以及优异的成膜加工性能,有望发展成为新一代先进有机聚合物柔性光电功能材料.本文介绍苯并菲盘状侧链液晶聚合物的研究进展,主要结合我们研究组的工作,重点评述采用受控/活性自由基聚合方法可控合成这类侧链液晶聚合物以及对分子量效应和间隔基长度影响等基本问题的阐明.我们采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合第一次成功实现了分子量窄分布的苯并菲聚丙烯酸酯侧链盘状液晶聚合物的可控制备.首先提出盘单元局部簇集的分立短柱堆积(DCS)模型,合理解释了聚合度20左右出现的显著分子量效应,尤其揭示并提出了盘状侧链液晶聚合物的正耦合效应(PCE)理论,即短间隔基的较强耦合作用更有利于其有序柱状相的形成,与棒状侧链液晶聚合物经典的柔性长间隔基去耦合理论形成鲜明对照,补充了缺失的理论短板.基于这些原则,我们设计合成的丁氧基苯并菲聚丙烯酸酯侧链盘状液晶聚合物,经飞行时间谱(TOF)测试,表现出比文献报道值高1~2个数量级的载流子迁移率.进一步在手性客体分子掺杂诱导组装形成单手性螺旋结构聚合物复合物,以及拓扑受限环状聚合物和嵌段共聚物的受控制备等方面开展了比较系统的大分子工程实践.盘状侧链液晶聚合物的可控制备及其显著不同于棒状液晶聚合物体系的一些基本特征的阐明,为这类重要有机聚合物半导体材料的理性设计与可控合成提供理论指导,也为加速推进其光电器件化应用奠定基础.     

侧基含纳米构筑单元的甲壳型液晶高分子的多层次自组装

甲壳型液晶高分子可以呈现超分子柱或片层的链构象,因此可以作为超分子液晶基元形成多种液晶相态,如六方柱状相、柱状向列相、六方柱状向列相、近晶相等.将纳米构筑单元,如一维的二联苯、二维的苯并菲、三维的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)等,引入到甲壳型液晶高分子中,所得聚合物可以自组装形成在亚十纳米和近纳米尺度的多级有序结构.这些结构具有尺寸可控及单分散的优点,可望在有机光电、纳米多孔膜以及纳米光刻等领域有着广阔的应用前景.本文主要介绍了将二联苯、偶氮苯、棒状多苯结构、苯并菲和POSS基元引入到甲壳型液晶高分子中制备多级组装结构的相关工作.     

《液晶高分子材料》专辑序言——老学科的新活力

正19世纪80年代后期,奥地利植物学家Reinitzer和德国物理学家Lehmann共同发现了液晶,创立了液晶科学。20世纪70年代,液晶显示技术实现了革命性突破,风靡全球。液晶高分子的研究始于1937年的生物高分子液晶,随即受到广泛关注,尤其是杜邦公司基于溶致液晶芳香族聚酰胺的液晶纺丝技术在1972年推出的Kevlar系列高性能纤维产品,极大地推动了液晶高分子的飞速发展。近几十年来,基于热致液晶芳香族聚酯的高性能工程塑料如雨后春笋般不断涌现,高性能液晶高分子结构材料也成为全球研究热点。同时,侧链高分子液晶、聚合物分散液晶、聚合物稳定液晶、全息聚合物分散液晶以及新型结构的高分子液晶、超分子液晶在显示、传感、防伪、数据存储和电子封装等领域的应用也成为高性能液晶高分子功能材料的研究亮点。其中让我们倍感骄傲的是,我国科学家周其凤院士于1987年设计、合成了甲壳型液晶高分子,为液晶高分子科学与材料的发展做出了原创性贡献。当前,液晶材料的高分子化、高分子材料的液晶化已成为化学、材料、光学工程和信息工程等相关学科的重要研究方向,尤其近期在光存储、5G通讯领域中的应用备受关注。     

盘状液晶材料的研究进展

盘状液晶分子容易形成柱状堆积的超分子组装体, 由于分子在液晶态具有一定的流动性, 使得组装体具有良好的结构缺陷自修复功能. 因此具有特定芳香共轭结构的盘状液晶分子可以呈现较高的导电特性, 能够有效传输电荷, 具有制备光电器件的潜在应用价值. 本文主要介绍以苯环、苯并菲、六苯并蔻、苝和肽菁为中心核的盘状液晶材料, 其分子结构的化学修饰对液晶性能的影响, 液晶材料在有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和太阳能电池器件中的应用, 以及盘状液晶材料相关的动力学研究进展.     

高分子液晶态弹性体的研究进展

较系统地论述了高分子液晶态弹性体的合成、结构、液晶性质、热弹性质、光弹性质、粘弹性质和液体扩散性能,指出高分子液晶态弹性体是显示多种特异性能的高性能高分子材料。     

聚甲基丙烯酸4［（4＇－硝基－1＇硫酰基苯）－1－羟烷氧基本基］酯的合成

聚甲基丙烯酸４［（４＇－硝基－１＇硫酰基苯）－１－羟烷氧基本基］酯的合成张维邦，蒋，许家瑞，曾汉民（中山大学材料科学研究所广州５１０２７５）关键词含硫液晶单元，侧链液晶高分子，液晶合成与表征侧链高分子液晶是高分子液晶的重要组成部分，是当前高分子科学中...     

偶氮型液晶高分子的研究及应用

偶氮液晶高分子由于其具有特殊的光致异构和光致变色等光学性质,在光信息贮存材料、光开关材料和非线性光学设备材料等领域具有巨大的应用潜力,近年来得到了国内外研究者的广泛关注。本文概述了偶氮型液晶高分子的结构特征,详细介绍了主链型偶氮液晶高分子、侧链型偶氮液晶高分子、树枝状偶氮液晶高分子以及星型偶氮液晶高分子的研究现状及在光储存、光开关及光调制偏振片等方面的应用进展,指出了存在的问题和研究方向。     

具有不同柱状结构的苯并菲盘状液晶化合物的合成及自组装

合成了3种含有不同长度烷基链的苯并菲盘状液晶化合物; 通过1H NMR 和 MALDI-TOF MS对其结构进行了表征; 利用差示扫描量热法(DSC)、热台偏光显微镜(POM)和小角X射线散射实验(SAXS)对3种液晶化合物的自组装行为进行了研究. 结果表明, 烷基链的长度对苯并菲盘状液晶化合物自组装结构的影响显著. 柔性链为辛基的苯并菲盘状液晶化合物自组装成六方柱状液晶相; 柔性链为十二烷基的化合物自组装成倾斜柱状液晶相; 而柔性链为十六烷基的化合物则未形成液晶相.     

功能高分子

本文简述了功能高分子的发展,合成途径以及所谓的高分子效应。对该领域内所涉及的各类功能高分子的性质、合成、应用及发展前景等作了概要介绍。内容包括具有分离功能的高分子、高分子试剂、高分子催化剂、光活性高分子、磁性高分子、能量转换及储能材料、生物医用材料、高分子药物、高分子液晶及一些其他功能高分子材料。     

以液晶高分子为结构导向设计与合成新型分子筛

利用液晶的有序结构为模板可以制备出性能优异的新型分子筛。综述了双亲分子液晶模板合成分子筛的优缺点,展望了以高分子液晶为模板在分子筛合成与修饰方面的潜力,并预见了以高分子液晶为模板仿生合成具有新型结构分子筛的广阔前景。     

液晶／高分子复合显示材料研究进展

综述了近年来液晶／高分子复合电光显示材料的研究进展。概括了液晶高分子复合膜显示材料的最新研究成果，就材料的制备方法、性能和应用前景等方面进行了探讨。     

发光液晶高分子:分子构筑、结构与性能及其应用

发光液晶高分子结合了液晶高分子的有序性、稳定性、力学性能和发光分子的发光特性,有着广阔的应用前景。为了获得高效的发光液晶高分子,不同结构的发光液晶高分子被成功地设计与合成,包括主链型、侧链型、“甲壳”型发光液晶高分子、发光液晶高分子网络等。同时,分子结构、液晶相结构与光物理性质的关系也得到了相应的深入研究。本文总结了发光液晶高分子的最新研究进展,详细介绍了不同类型发光液晶高分子的分子结构设计合成、结构与性能、相关应用,并对其发展前景进行了展望。     

木质素先进材料的研究进展

综述了木质素改善合成高分子材料的性能和制备光电材料、阻燃材料、电磁屏蔽材料等方面的研究进展。加强木质素结构和性能的基础研究,解决木质素反应活性偏低以及与基体相容性差的问题,将木质素的耐辐射、可生物降解、阻燃、电磁屏蔽等特异性能引入到传统合成高分子材料中,制备性能优异、功能多样的先进高分子材料,是木质素高值化利用的一个重要方向。     

甲壳型液晶高分子的构筑、自组装及其功能化

甲壳型液晶高分子的发展很大程度上依赖于聚合物自组装的发展,而各种可设计、可预测、可调控的自组装策略的涌现,将甲壳型液晶高分子研究推向前所未有的高度,同时也极大地丰富了高分子化学与物理的内容,提升了研究水准.研究表明,侧链"甲壳效应"在调控甲壳型液晶高分子有序结构等方面有着重要作用.本综述从甲壳型液晶高分子设计合成、液晶相态调控、嵌段共聚物自组装和功能化应用等方面,总结和评述了近年来该领域国内的最新研究进展.最后,本综述总结了甲壳型液晶高分子在发展中所面临的主要问题,并对其发展趋势进行了展望.     

盘状液晶中间体单羟基苯并菲简便合成

羟基苯并菲[TP(OH)(OR)5]是一类重要的盘状液晶中间体. 根据苯并菲衍生物间极性差异, 设计了一条简便的合成与分离羟基苯并菲的方法: 在70%硫酸中用FeCl3氧化邻苯二醚与2-甲氧基苯酚三聚成环, 分离获得2,3,6,7,10,11-六烷氧基苯并菲[TP(OR)6]和2-羟基-3-甲氧基-6,7,10,11-四烷氧基苯并菲[TP(OH)(OMe)(OR)4]. 后者再经醚化, Ph2PLi脱甲基得2-羟基-3,6,7,10,11-五烷氧基苯并菲[TP(OH)(OR)5]. 三步反应总收率14%～19%.     

聚甲基丙烯酸4［（4’－烷氧酰基—1’—疏酰基苯）－1－羟乙氧基苯基］酯的合成

聚甲基丙烯酸４［（４’－烷氧酰基—１’—疏酰基苯）－１－羟乙氧基苯基］酯的合成张维邦，蒋，许家瑞，曾汉民（中山大学材料科学研究所广州５１０２７５）关键词侧链液晶高分子，含硫液晶单元液晶的合成侧链高分子液晶是高分子学科中非常活跃的研究领域“’，其特点是...     

手性丙烯酸酯液晶原位光聚合反应

手性丙烯酸酯液晶原位光聚合反应何流，张树范，金顺子，漆宗能，王佛松（中国科学院化学研究所北京１０００８０）关键词手性丙烯酸酯，原位光聚合，双折射，近晶相手性侧链液晶高分子显示近晶Ｓ！相，具有铁电性，在光电功能材料和非线性光学材料方面有潜在的应用前景’...     

手性丙烯酸酯侧链液晶共聚物的研究

手性丙烯酸酯侧链液晶共聚物的研究何流，张树范，漆宗能，王佛松（中国科学院化学研究所北京１０００８０）关键词手性液晶，近晶相，丙烯酸酯共聚物侧链液晶聚合物既具有小分子液晶的光电敏感性，又具有高分子聚集态结构性质，在光学记录、贮存和显示材料领域有潜在的实...