Взаимосвязь молекулярного строения и мезоморфных свойств у полизамещенных производных бензола, триазина, бифенила и трифенилена

• Автор: Фролова, Татьяна Владиславовна
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 197 с. : ил.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Общие представления о дискотических мезогенах

1.1.1 Влияние особенностей молекулярной структуры на мезоморфизм

дискотических мезогенов

1.2. Дискотические нематогены

1.2.1. Влияние особенностей молекулярного строения на проявление нематического мезоморфизма
1.3. Прогнозирование мезоморфизма по данным количественной взаимосвязи “молекулярное строение-яшдкокриегаштаческие свойства”

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

.^1' 2.1. Исследуемые вещества и растворители

2.2. Методы исследования

Глава III. ВЗАИМОСВЯЗЬ МОЛЕКУЛЯРНОГО СТРОЕНИЯ И МЕЗОМОРФНЫХ СВОЙСТВ У ПОЛИЗАМЕЩЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛА И ТРИАЗИНА
3.1. Производные бензола
3.1.1. Построение моделей молекул и расчёт молекулярных параметров производных бензола известного строения
3.1.2. Прогнозирование мезоморфизма у новой серии дископодобных соединений неизвестного строения. Производные бензола с
^ малым числом заместителей
3.1.3. Синтез и исследование фазового состояния производных бензола строения I
3.1.3.1. Синтез и идентификация
3.1.3.2. Исследование фазового состояния производных 1,3,5-триокси-бензола, тримезиновой кислоты и 1,2,3-триоксибензола
3.2. Производные триазина
3.2.1. Производные триазина известного строения
3.2.2. Прогнозирование мезоморфизма новой серии производных триазина неизвестного строения
3.2.3. Синтез и исследование фазового состояния производных триазина
. строения Пб и Пг

3.2.3.1. Синтез и идентификация
у) З.2.З.2. Исследование фазового состояния производных триазина
ГЛАВА IV. ВЗАИМОСВЯЗЬ МОЛЕКУЛЯРНОГО СТРОЕНИЯ И МЕЗОМОРФНЫХ СВОЙСТВ У ПРОИЗВОДНЫХ 1,3,3 5,5’-ПЕНТАГИДРОКСИБИФЕНИЛА: РАСЧЁТ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПАРАМЕТРОВ, СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕЗОМОРФИЗМА
4.1. Построение моделей молекул и расчёт молекулярных параметров производных 1,3,3’,5,5’-пентагидроксибифенила
4.2. Синтез и исследование мезоморфных свойств производных
1,3,3’,5,5’-пентагидроксибифенила
4.2.1. Синтез и идентификация
4.2.2. Термотропный мезоморфизм производных 1,3,3’,5,5’-пентагид-роксибифенила
4.2.3. Особенности фазового поведения 1,3,3',5,5'-алкоксибензоатбифенилов
в смесях с хиральными и дискотическими мезогенами
ГЛАВА V. ВАРИАЦИЯ МЕЗОМОРФНОГО СОСТОЯНИЯ У ПОЛИЗА-МЕЩЕННЫХ ТРИФЕНИЛЕНОВ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ КОМПЛЕКСОВ С
ПЕРЕНОСОМ ЗАРЯДА
ГЛАВА VI. РАСЧЕТ НОВЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ
ОТБОРА ДИСКОТИЧЕСКИХ НЕМАТОГЕНОВ
ГЛАВА VII. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЛИЯНИЮ СТРОЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ-ДИСКОГЕНОВ - ПОЛИЗАМЕ-^ ЩЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛА, ТРИАЗИНА, БИФЕНИЛА И ТРИФЕНИЛЕНА НА МЕЗОМОРФНЫЕ СВОЙСТВА
ГЛАВА VIII. ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСКОТИЧЕСКИХ МЕЗОГЕНОВ - ПРОСТЫХ И СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ПРОИЗВОДНЫХ
ТРИАЗИНА, БИФЕНИЛА И ТРИФЕНИЛЕНА
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Препаративная часть
ПРИЛОЖЕНИЕ II. Данные физико-химических исследований синтезированных соединений

За последние десятилетия жидкие кристаллы (ЖК) стали не только объектом исследования в различных областях знания от физики и химии до биологии и медицины, или практического использования от микро- и оптоэлектроники до бытовой техники и мира моды, но и необходимым элементом представлений образованного человека об окружающей природе. Век минувший принёс осознание важности пятого - жидкокристаллического -агрегатного состояния вещества как первоосновы всего живого, наряду с твердым, жидким и газообразным [1].
В настоящее время насчитывается уже около 100000 мезоморфных соединений, каждое десятое из них является дискотическим мезогеном, но всего лишь около 250 соединений проявляют дисконематический мезоморфизм [2].
Дискотические ЖК (ДЖК) — сравнительно новый тип мезоморфных веществ, пока ещё не нашедший такого широкого применения, как классические планкообразные мезогены, но представляющий значительный интерес не только для развития теории мезоморфизма, но и для прикладных исследований. Особенность надмолекулярной структуры дискообразных соединений открывает новые возможности в использовании их в опто- и микроэлектронике, лазерной технике, в качестве одномерных проводников, неподвижных фаз в газовой хроматографии, новых типов присадок к смазочным маслам, высокотемпературных сверхпроводников.
Всё это требует более интенсивного развития теоретических и экспериментальных исследований жидкокристаллического состояния вещества. Одним из основных направлений таких исследований является изучение взаимосвязи строения молекул химических веществ с их надмолекулярной структурой, необходимое для направленного синтеза мезогенных соединений и создания композиций с заданными физико-химическими свойствами. Актуальность работы. Дискотические мезогены интенсивно изучаются только последние 25 - 30 лет. Многие направления их исследования, такие как область создания теоретических основ целенаправленного синтеза дискотических молекул с определёнными свойствами, остаются недостаточно развитыми. До сих пор актуален вопрос о взаимосвязи молекулярного строения органических
❖ Построение фазовых диаграмм бинарных систем
С целью идентификации типа надмолекулярной структуры в мезофазе для отдельных соединений проводились опыты по смешиваемости с последующим построением фазовых диаграмм [119].
Трибологические испытания проводились на машине трения СМТ-1. Схема трения - вращающийся ролик шириной 9.8 и диаметром 38.9 мм из стали ШХ-15 - неподвижный шарик диаметром 9.8 мм из той же стали. Постоянная нагрузка на образец 200 Н, выбиралась таким образом, чтобы напряжения в зоне контакта не превосходили предел текучести материалов пары трения. Скорость скольжения 0.7 м/с, число оборотов вала нижнего образца - 300 об/мин. Перед началом испытаний ролик шлифовался и полировался, затем промывался последовательно ацетоном, бензином, спиртом, эфиром и тщательно просушивался. Аналогично (исключая процессы шлифовки и полировки) готовилась поверхность шара. Время каждого эксперимента составляло 24 мин, что составляет 1000 м пробега контртела. Для анализа полученных данных использовали среднее значение из трёх измерений. Характеристикой противоизносных свойств смазочного материала служил диаметр пятна износа, который измеряли с помощь микроскопа МБС-9. Характеристикой антифрикционных свойств являлось значение коэффициента трения в начале, середине и конце каждого испытания. В качестве базовой смазки использовалось медицинское вазелиновое масло (ВМ). Предварительно были приготовлены смеси следующим образом: к навеске 4.0000 ± 0.1500 г ВМ добавляли 0.2500 ± 0.0100 г присадки, взвешенной на аналитических весах с точностью 1*1 О*4 г. Смеси гомогенизировали при температуре 100-175°С в течение 30 - 60 минут.