二乙炔桥连苯并菲盘状液晶二聚体的合成及其介晶性

通过桥链将2个盘状介晶基元相连,不仅可以稳定盘状液晶柱状相,还有利于玻璃态柱状相的形成,提高盘状液晶作为有机半导体材料的实用性．为此,通过铜盐催化的Eglinton偶联反应合成了8个二乙炔桥连的苯并菲盘状液晶二聚体化合物[C18H6（OCnH2n＋1）4（OMe）O2C—C8H16-C--C-]2,3（n）,（n=4-8）,[C18H6（OC6H13）5O2C—C8H16-C-C-]2,（6）和[C18H6（oc6H13）5O-（CH2）m-C-=C-]2,8（m）,（m=1,3）．差示扫描量热法（DSC）和热台偏光显微镜（POM）对其介晶性进行研究发现：（1）苯并菲周边柔链长度对液晶二聚体化合物的介品性有影响;（2）二聚体化合物3（n）和6具有玻璃态柱状相,并且所有苯并菲二聚体化合物在降温至-50℃均未出现结晶现象;（3）与二聚体3（6）相比,分子对称性较高的化合物6具有较稳定的柱状相,及较宽的介晶温度范围;（4）连接基、中心桥链的长度和刚性对苯并菲盘状液晶二聚体介晶性有重要影响．     

官能化苯并菲盘状液晶的合成及不饱柔链对介晶性的影响

合成了12个含不饱和软链的苯并菲盘状液晶化合物,C18H6（OC5H11）6-x（OR）x（x=1,2,3）,R=-C3H6CH=CH2（a）,-C3H6C≡CH（b）,-C2H4OCH=CH2（c）.化合物结构通过核磁共振氢谱和高分辨质谱表征.化合物热致液晶性通过偏光显微镜（POM）,差视扫描热量法（DSC）,和X射线衍射（XRD）进行了研究.结果显示目标化合物呈现有序的六方柱状介晶相.端炔基链化合物b系列熔点最高.乙烯氧基柔链化合物c系列有最高的清亮点和最宽的介晶性温度范围,且随着不饱和醚链数的增多,清亮点明显升高.对称苯并菲化合物sym-C18H6（OC5H11）3（OR）3比不对称化合物asym-C18H6（OC5H11）3（OR）3具有更高的熔点和清亮点.乙烯氧基柔链可极化的偶极相互作用对液晶稳定性有较大贡献.     

半氟烃链苯并菲盘状液晶的合成及其介晶性

全氟烃链的憎氟效应(fluorophobic effect)可有效地促使棒状分子形成近晶相, 并稳定液晶相. 为进一步探讨氟效应对盘状分子介晶性的影响, 合成了一系列全氟酯链的苯并菲化合物C₁₈H₆(OC_nH_2n＋1)₅(OCOC₂H₄C₆F₁₃) (a), 以及另一系列相对应的不含氟化合物C₁₈H₆(OC_nH_2n＋1)₅(OCOC₈H₁₇) (b), n＝4～9. DSC检测和偏光显微镜观察显示两类化合物都为柱状相热致型液晶. 化合物a与相对应的化合物b比较, 其熔点和清亮点上升, 柱状相的热稳定性增强.     

丙基联苯酯型液晶的合成:不饱和端基及氧原子对介晶性的影响

本文以对溴苯甲醚为原料制备成格氏试剂,与4-丙基环己酮亲核加成,脱水,Pd/C催化脱氢芳基化,L iPPh2脱甲基得到了4-正丙基-4’-羟基联苯。该联苯与酰氯酯化反应合成了系列丙基联苯酯类液晶化合物C3H7-C6H4-C6H4-OC(O)R。通过差示扫描量热法和热台偏光显微镜对其介晶性研究发现,当R=CnH2n 1(n=3,4)时,化合物无液晶性;但n=5-7、10,C8H16CH=CH2,C8H16C≡CH时,化合物具有SA相;当R=CH2OCmH2m 1(m=2-5),CH2OCH2CH2OCH3时,化合物呈有序度较较高的SB相。这类化合物的液晶相较窄,多在25℃-100℃范围内。TGA测试的化合物热分解温度都高于200℃。     

氢键稳定的苯并菲盘状液晶的合成及介晶性

盘状液晶分子能自组装成高度有序的六方柱状介晶相. 其各向异性的载流子高速迁移率使其成为较理想的有机光电子材料. 采用分子间氢键锚定柱状相, 获得介晶相温度范围宽、有序度高的苯并菲盘状液晶是本研究的目的. 本文通过分子设计, 合成了3个系列, 共18个有两种不同软链的苯并菲盘状液晶化合物C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂COOEt), C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂COOBu)和C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂CONHBu), 其中R＝C_nH_2n＋1, n＝4～9. 化合物的纯度和结构通过¹H NMR和元素分析确证. 化合物热稳定性通过热重分析(TGA)测定, 并显示出较高的热稳定性. 通过偏光显微镜(POM)和差示扫描量热法(DSC)对这些化合物的热致液晶性进行了研究. 结果显示对于分子中含有酰胺基的苯并菲液晶化合物C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂CONHBu), 与具有同样软链长度的分子中不含酰胺键的化合物系列C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂COOBu)相比较, 前者由于柱内分子间氢键的形成, 具有更高的熔点和清亮点.     

2,3-二氟代联苯类液晶化合物的合成与性能

以4-烷基环己基甲酸和4-溴-2,3-二氟苯酚为原料,经格氏、黄鸣龙还原、碘代、芳基硼酸化、Suzuki偶联、威廉姆逊和酯化等反应,合成24种侧向二氟取代联苯类液晶化合物,总收率4.2%～8.7%,产物的分子结构经核磁（1H NMR,13C NMR）、红外和质谱确认。 利用差示扫描量热仪（DSC）和偏光显微镜（POM）对目标化合物进行了液晶性能测试。 结果表明,烷基链的长度不仅影响化合物的熔点和清亮点,还影响液晶相态变化;端烯可以降低化合物的熔点（降低了3.7 ℃）,提高清亮点（提高了24.8 ℃）,拓宽向列相区间（由54.1 ℃拓宽到82.6 ℃）;酯基的引入可以提高清亮点,有助于消除近晶相。 该系列化合物在垂直取向(VA)和平面转换(IPS)显示模式中具有潜在的应用前景。     

含全氟烃基的联苯酯类液晶的合成及其介晶性

全氟烃或半氟烃链无手性液晶化合物可能呈现铁电液晶性, 具有较大的学术及应用价值而受到研究人员的重视. 合成了全氟己基苯甲酸联苯酯类液晶化合物: ROC₆H₄C₆H₄O₂CC₆H₄C₆F₁₃ (3a～3e), C₃H₇C₆H₄C₆H₄O₂CC₆H₄C₆F₁₃ (6a)及其烃衍生物. 用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)对其介晶性研究发现: 烃衍生物呈有序度较低的向列相, 熔点较高, 清亮点较低, 液晶相较窄. 全氟烃基取代的化合物出现多个有序度较高的近晶相, 熔点较低, 清亮点高, 介晶相温度范围宽.     

含有长烷氧链混合醚一酯类苯并菲盘状液晶的合成及其介晶性研究

本文合成了含有不同柔链的对称和非对称苯并菲盘状液晶：sym-C18H6（OC11H23），（02CR）3和nsym-C18H6（OCIIH23）3（02CR）3，R=（CH20C2H5），CH20C3H7，CH20C4H9，CH20C5H11,C3H7，C4H9，C5Hll,C6H13，C7H15。通过偏光显微镜（POM）和差视扫描量热法（DSC）对它们的热致液晶性性进行了研究，结果显示：非对称性化合物比它们相应的对称性化合物有更高的熔点和清亮点。对于同一系列的化合物G18H6（OC11H23），（OOCR）3随取代基R的增长，其熔点下降，清高点反而升高。无论对称和非对称苯并菲衍生物G18H6（OC18H23）3（02CR）3，（R=CH20C2H5，CH20C3H7，CH20C4H9，CH20C5H11），与有同样软链长度的苯并菲衍生物G18H5（OC11H23）3（O2CR）3，（R=C4H9，CK5H11,C6H13C，H15）相比较，大都有更高的熔点和清亮点。另外，有足够长度软链的苯并菲衍生物在室温下就显示介晶相。     

具有氟烷基边链和手性中心液晶化合物的合成及液晶性研究

本文设计合成了十个含氟烷基边链和手性中心的液晶化合物，并通过DSC和偏光显微镜对它们的液晶性进行了研究。其中二环系液晶化合物不显示液晶相或仅显示单边近晶A相。三环系液晶化合物中较长的氟烷基边链有利于近晶相的形成，且当液晶核另一端的烷氧基链的长度适中时，在氟烷基边链和液晶核之间具有手性中心的液晶分子显示了手性近晶C相和其它液晶相。     

新型含氧亚甲基和亚胺桥键的液晶化合物的合成及介晶性

报道一类新的、结构通式为MeO₂CC₆H₄CH₂OC₆H₄CH＝NC₆H₄Y, Y＝OC_nH_2n＋1, Me, Cl, Br, NO₂, H 的棒状液晶化合物的合成. 通过DSC和偏光显微镜对其介晶性研究发现, 除Y＝H外, 这些化合物均具有介晶性. 当Y为非烷氧基时, 呈向列相液晶; 当Y为较短的烷氧基时(n＝1～3), 液晶化合物具有向列相(N); Y为较长烷氧基时(n＝4～16 ), 液晶化合物只有近晶B相(S_B)和近晶A相(S_A); S_A-I相变的熵变随烷氧链原子数而奇-偶变化, 但与N-I相变的“奇-偶效应”相反.     

Synthesis of unsymmetric triphenylene discotic liquid crystals with a semi-fluorinated chain and the influence of fluorophobic effect on mesogenic behavior

The fluorophobic effect of the semi-fluorinated chain of discotic molecules efficiently improves the stability of columnar mesophase.Low symmetric discogens exhibit decreased melting points and wide mesophase ranges.A series of triphenylene derivatives 1,C18H6(OCnH2n+1)4(OMe)(O2CC2H4C6F13),and their hydrocarbon analogues 2,C18H6(OCnH2n+1)4(OMe)(O2CC8H17),n = 4―8,were synthesized for the investigation of the influence of semi-fluorinated peripheral chain and molecular symmetry on mesomorphism.The structures ...     

Synthesis and investigation of triphenylene discotic derivatives with donor and acceptor groups and with predictable type of mesomorphism

Prognosis of columnar mesomorphism is performed, five new hexa-and hepta-substituted triphenylene derivatives with donor and acceptor groups are synthesized and their mesomorphoc properties are stusied. Good agreement is achieved between predictions and experiments. The synthesized triphenylene derivatives are found to display enantiotropic columnar mesomorphism. 1-Amino-2,3,6,7,10,11-hexaheptyl-xytriphenylene anilides of 2,3,5-triiodo-, 3,4,5-trihydroxy-and 4-nitro-benzoic acids reveal enantiotropic dimesomorphism. Also found decrease in thermal stability and extension of the interval of existence of mesophase at introduction to triphenylene frame of substituents with acceptor groups at the amino group.     

不对称苯并菲盘状液晶的合成及取代基对介晶性的影响

合成了一系列新型含间位二硝基苯甲酸酯不对称苯并菲盘状液晶化合物2-(3,5-二硝基苯甲酰氧基)-3,6,7,10,11-五烷氧基苯并菲(3a～3f). 通过偏光显微镜(POM)和差示扫描量热计(DSC)对其介晶性进行了研究. 结果显示: 此类化合物有高的清亮点, 稳定的六方柱状相以及较宽的介晶相范围, 且随着软链碳原子数的增加, 化合物的熔点和清亮点均出现下降趋势, 但六方柱状相的有序性却没有发生很明显的变化. 同时通过与其它三类苯并菲盘状液晶2-苯甲酰氧基-3,6,7,10,11-五烷氧基苯并菲(4a～4f), 2-二茂铁甲酰氧基-3,6,7,10,11-五烷氧基苯并菲(5a～5f), 2,3,6,7,10,11-六烷氧基苯并菲(6a～6f)的对比研究, 探讨了酯基, 强吸电子基团, 以及取代官能团体积对介晶性的影响. 证实了苯并菲化合物中分子结构小的变化将引起介晶性大的改变.     

苯丙炔酸和苯丙烯酸酯苯并菲盘状液晶的合成及介晶性

合成了7个含苯丙炔酸和苯丙烯酸酯链的苯并菲盘状液晶化合物C₁₈H₆(OC_nH_2n＋1)₅O₂CR' [R'＝C≡CC₆H₅, n＝4～9 (1a～1f); R'＝CH＝CHC₆H₅, n＝6 (1g)]. 该系列化合物结构通过¹H NMR, IR和元素分析表征. 液晶性通过差示扫描量热法和偏光显微镜进行了研究, 结果显示: 化合物均为六方柱状相热致型液晶; 含苯丙炔酸酯链苯并菲盘状液晶化合物1a～1f, 随着烷氧链的增长, 清亮点呈现逐渐下降的趋势; 对于含苯丙烯酸酯链苯并菲化合物1g与具有同样软链长度的炔基酯链苯并菲化合物1c比较, 具有更低的熔点和结晶点, 而它们的清亮点几乎一致, 因而化合物1g有更宽的介晶性温度范围.     

Synthesis and Investigation of Polysubstituted Triphenylenes with a Predictable Type of Mesomorphism

This paper reports on synthesis and investigation of columnar mesophases of the new members of the homologous series of nitro and amino derivatives of hexaalkoxytriphenylenes, whose mesomorphism was predicted earlier. The forecast is in good agreement with the experimental data. The effect of the introduction of the donor and acceptor groups into the central fragment of triphenylene on the phase transition temperature, texture, and range of existence of columnar mesophases is examined. The predicting ability of the molecular parameters suggested previously for the series under analysis is discussed. It is found that introduction of a nitro group, which is a strong electron acceptor, into the central fragment of triphenylene lowers the melting temperature of the compound versus its analog and does not promote columnar mesomorphism in the lower nonmesomorphous homologs. At the same time, this slightly expands the range of existence of the mesophase in higher homologs.     

Synthesis and study of heptasubstituted triphenylenes with chiral fragments and predictable type of mesomorphism

The forecasting of columnar and chiral mesomorphism was done for the new series of triphenylene derivatives. The mesomorphic properties of the two heptasubstituted triphenylenes containing chiral fragments were studied. The prediction results agreed well with the experimental data. Anilides of 1-amino-2,3,6,7,10,11-hexa(heptyloxy)triphenylene with abietic and dihydrocholic acids were found to exhibit the enantiotropic columnar dimesomorphism and to display the chiral columnar mesophases in the low-temperature range. The anilides obtained possess a lower thermal stability and extended interval of the mesophase existence than the initial amine.     

Mesomorphic phase transition behavior of novel triphenylene compounds possessing fluoroalkylated side chains

This report discusses the effect of fluoroalkyl chain on the mesomorphism. Several homologues of novel triphenylene compounds possessing fluoroalkylated side chains were synthesized. Studies of X-ray diffraction, DSC and texture observations by polarized microscope revealed that these homologues show hexagonal columnar (Col_h) mesophase. These homologues made columnar mesophase stabilize and the melting point increase, as compared with corresponding alkyloxytriphenylenes. In the case of fluoroalkyloxytriphenylenes possessing fluoromethylene side chains, the increase of the fluoromethylene chain length stabilized columnar mesophase, made the phase transition enthalpy (Col_h-Iso) and entropy (Col_h-Iso) increase. It is considered that these results are due to the fluorophilic interaction, and that the fluorophilic interaction is important for stabilizing columnar mesophase.