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题目:端基苯并噁唑类液晶化合物的制备及性能研究

关键词:液晶,苯并噁唑,杂环

  摘要


苯并噁唑类衍生物在分子荧光探针,有机配合物,生物医药,液晶领域有重要的应用价值,近年来备受学者的研究关注。苯并噁唑类液晶分子几何构型的变化,致晶单元刚性的增加,极性的改变等都被认为是液晶改性的有效方法,本文深入研究了苯并噁唑类液晶结构与性能的关系。
(1) 合成了3类(nPB-x, nB-x, nB-Fx) 12个系列93个苯并噁唑类液晶化合物,其中80个化合物具有液晶性的,18个中间产物具有液晶性。通过核磁1H-NMR、IR、MS、EA等分析手段对化合物进行结构确定。
(2) 通过差示扫描量热和冷热台偏光显微镜对烷基链长为2-18的nPB-x系列化合物测试发现:在升温和降温过程中nPB-N、nPB-M、nPB-C三个系列化合物都具有液晶相,相区宽度为3-32 oC和3-82 oC,nPB-H系列化合物不具有液晶相。吸电子基团比给电子基团的液晶相区宽,紫外吸收强,荧光最大吸收波长在350-355 nm,依次红移。
(3) 通过对烷基链长为2-10的nB-x系列化合物热性能研究发现:nB-N、nB-H、nB-M、nB-C四个系列化合物在升温和降温的相转变温度分别为101-175 oC和159-182 oC,5-63 oC和19-63 oC,81-90 oC和78-96 oC,131-132 oC和131-132 oC。带有强的吸电子基团比给电子基团液晶相区要宽,热稳定性要强,即:NO2 > Cl > CH3 >H。此外,nB-x系列化合物随着烷基链的增长,熔点和清亮点降低。
(4) 通过差示扫描量热和冷热台偏光显微镜对烷基链长为2-10的nB-Fx系列化合物测试发现:nB-FN、nB-FH、nB-FM、nB-FC四个系列化合物在升温和降温的相转变温度分别为46-76 ?C和87-95 oC,15-58 oC和30-71 oC,41-95 oC和86-140 oC,44-132 oC和86-144 oC。带有强的吸电子基团比给电子基团液晶相区要宽,热稳定性要强,即:Cl > CH3 > H。
(5) 通过对相同端基取代基,不同致晶单元的化合物比较发现:nB-x和nB-Fx系列化合物的相区宽度比nPB-x系列化合物宽,热稳定性强