Мезоморфные, селективные и термодинамические свойства систем супрамолекулярный жидкий кристалл - немезоген

• Автор: Фокин, Денис Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 1

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Общие свойства жидких кристаллов

1.2. Влияние молекулярной структуры- органических соединений на

их мезоморфные свойства______________'

1.2.1. Мезоморфизм жидких кристаллов с полярными

заместителями

1.2.2. Супрамолекулярные жидкие кристаллы

1.3. Применение жидких кристаллов как стационарных фаз в газовой хроматографии

1.4. Термодинамика растворения * немезогенов в
жидкокристаллических фазах при бесконечном разбавлении
1.5. Фазовые равновесия в системах мезоген — немезоген
II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
, II. 1 Объекты исследования •
11.2. Методы исследования
П.2.1. Измерение температур фазовых переходов
11.2.2. Квантово-химические расчеты
11.2.3. Методика проведения газохроматографического
эксперимента_________________;
11.2.4. Расчет физико-химических величин
11.2.5. Оценка погрешностей определения термодинамических параметров растворения немезогенов
III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ____________________________________*
III. 1. Идентификация мезофаз и мезоморфные свойства исследуемых соединений
111.2. Мезоморфные формилазобензолы как селективные сорбенты дляГЖХ
III.3. Структурная селективность и термодинамические свойства
высокотемпературных ЖК как стационарных фаз в ГХ
Ш.4. Селективность и термодинамика растворения структурных изомеров в стационарных фазах на основе нематических 4-этилокси-
4'-(ю-гидроксиалкилокси)азо- и азоксибензолов
Ш.5. Термодинамика растворения н-спиртов в супрамолекулярных нематических 4-этил6кси-4'-(о>-гидроксиалкилокси)азо- и
азоксибензолах
Ш.6. Селективность и термодинамические параметры растворения
производных пиридина в жидкокристаллических азоксибензолах
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Жидкокристаллическое состояние вещества представляет собой одно из интереснейших явлений природы. Жидкие кристаллы (ЖК) обладают ориентационной упорядоченностью и высокой подвижностью, что привело к широкому использованию их в различных областях.
Интерес к жидким кристаллам в газовой хроматографии определяется возможностью их широкого применения для решения разнообразных аналитических задач и, прежде всего, разделения пространственных изомеров с помощью жидкокристаллических сорбентов. Их уникальные свойства обусловлены наличием дальнего ориентационного порядка геометрически анизотропных молекул. Пик интереса к жидким кристаллам в хроматографии пришелся на 70-90 гг. прошлого столетия, когда были получены и исследованы многочисленные ЖК и установлены особенности влияния молекулярного строения на их селективность в хроматографическом разделении анализируемых сорбатов. При этом оказалось, что к настоящему моменту возможности молекулярного конструирования стационарных фаз на основе ЖК практически исчерпаны. Это связано с тем, что круг молекулярных фрагментов (циклы, мостиковые группы, латеральные и терминальные заместители) весьма ограничен. Кроме того, такой универсальный прием молекулярной модификации в химии ЖК, как варьирование длины терминальных заместителей, в данном случае неприемлем. Это связано с тем, что использование достаточно протяженных алифатических заместителей приводит к появлению в структуре жидкокристаллической стационарной фазы (ЖКСФ) локальных зон малой ориентационной упорядоченности и резкому снижению структурной селективности.
Один из возможных выходов из сложившейся ситуации заключается в создании супрамолекулярных жидкокристаллических стационарных фаз, в которых могут быть реализованы принципиально иные инструменты

растворенных веществ при бесконечном разбавлении, полученных при этой экстраполяции, которое уменьшается с увеличением длины алкильной цепи [193].
Рис. 2. Коэффициенты активности сорбатов в ’ нематических фазах 4— цианофенил-4'-алкилбензоатов: 1, - циклогексан; 2 - 3-метилпентан; 3 -гептан; 4 - 2,4-диметилгексан [202].
Также эффект четно-нечетного альтернирования наблюдается при растворении гомологических рядов сорбатов. Этот эффект авторами объясняется изменением анизотропии поляризуемости молекул растворителей и растворенных веществ. Было обнаружено, что этот эффект исчезает при увеличении длины алкильной цепи одного из компонентов бинарной смеси до некоторой величины, что вероятно связано с увеличением подвижности гибких алкильных цепей.
Для более полного понимания механизма удерживания сорбатов необходим анализ зависимостей термодинамических параметров. Так, авторами работ [203,204] было показано, что при наличии линейной зависимости между энергией Гиббса и энтальпией можно судить об идентичном механизме удерживания сорбатов.