Синтез, фазовое поведение, магнитные и оптические свойства нематических аддуктов трис(β-дикетонатов)лантаноидов с основаниями Льюиса

• Автор: Джабаров, Вагиф Иншаллахович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 144 с. : ил.

1.1. Основные понятия о жидкокристаллическом состоянии

вещества

1.2. Классификация термотропных жидких кристаллов

1.3. Металломезогены

1.4. Лантаноидсодержащие жидкие кристаллы

1.4.1. Комплексы с основаниями Шиффа

1.4.2. Комплексы с Рдикетонами

1.4.3. Алканоаты лантаноидов

1.4.4. Комплексы с краунэфирами

1.4.5. Смешанные комплексы

1.4.6. Комплексы с фталоцианинами и порфиринами

1.4.7. Прочие структуры лантанидомезогенов
1.5. Эффект магнитного двулучепреломлсния в растворе
1.6. Люминесценция координационных соединений лантаноидов
1.6.1. Физикохимические основы люминесценции
1.6.2. Диаграмма Яблонского
1.6.3. Люминесценция комплексов лантаноидов
1.6.4. Поляризованная люминесценция координационных
соединений лантаноидов
1.6.5. Люминесцентные свойства лантанидомезогенов
1.7. Светоизлучающие диоды на основе координационных соединений лантаноидов
ГЛАВА И. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Методики получения лигандов и аддуктов лантаноидов
2.2. Методы исследования
2.2.1. Спектральные методы анализа
2.2.2. Оптические исследования
2.2.3. Термодинамические исследования
2.2.4. Измерение магнитной восприимчивости
2.2.5. Квантовохимические расчеты
2.2.6. Магнитное двулучепреломление в растворе ,
2.2.7. Расчет анизотропии поляризуемости
2.2.8. Расчет анизотропии магнитной восприимчивости
2.2.9. Люминесцентный анализ
ГЛАВА III. СИНТЕЗ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АДЦУКТОВ ТРИСрДИКЕТОНАТОВ ЛАНТАНОИДОВ С ОСНОВАНИЯМИ ЛЬЮИСА, ПРОЯВЛЯЮЩИХ НЕМАТИЧЕСКИЙ МЕЗОМОРФИЗМ
3.1. Синтез лигандов и аддуктов трисрдикетонатов лантаноидов с 5,5дигептадецил2,2бипиридином
3.2. Расчет строения молекулы аддукта квантовохимическими методами
3.3. Исследование жидкокристаллических свойств лигандов
3.4. Исследование жидкокристаллических свойств аддуктов трисРдикетонатовлантаноидов с iбипиридином
3.4.1. Термооптические исследования
3.4.2. Калориметрические исследования
3.4.3. Рентгенофазовый анализ
ГЛАВА IV. МАГНИТНЫЕ И ОРИЕНТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА НЕМАТИЧЕСКИХ АДДУКТОВ ТРИСрДИКЕТОНАТОВ ЛАНТАНОИДОВ С 5,5ДИГЕПТАДЕЦИЛ2,2БИПИРИДИНОМ
4.1. Исследование магнитных свойства аддуктов трисрдикетонатов лантаноидов с 5,5,дигептадецил2,2бипиридином в растворе
4.2. Исследование магнитных свойств аддуктов трисР дикетонатов лантаноидов с 5,5дигептадецил2,2бипиридином в мезофазе
4.3. Исследование ориентационных свойств аддуктов трисрдикетонатов лантаноидов с 5,5дигептадецил2,2бипиридином
ГЛАВА V. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА АДДУКТОВ ТРИСРДИКЕТОНАТОВ ЛАНТАНОИДОВ С ОСНОВАНИЯМИ ЛЬЮИСА
5.1. Поляризованная люминесценция комплекса 3.i
5.2. Фотолюминесценция композитов сопряженный полимер комплекс 3.i
5.3. Органический светодиод на основе композита сопряженный полимер комплекс i2i6
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
9 3 5
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
5СВ 4пснтил4,цианобифенил асас ацетилацетон
А1сз гидроксихинолинат алюминия
ВСР 2,9диметил4,7дифснил1,фенантролин
Вру 2,2бипирдин
Вру ю 4,4дигексадсцилимино2,2бипиридин
Вру7 5,5 дигептадспил2,2бипиридин 4,4,4трифтор1фенилбутан1,3Дион
поли,циано6,метилгептилокси1,4феиилен дибензоилметан
3.5 1 4транс4пропилциклогексилфенилоктан1,3дион
2. 1 4додсцилоксифснилгексадешлоксифснилпропан1,3дион
динафтоилметан
пиразино2,3Л1 ЛОфенантролин
1этил2ниридил2,7ди идро1Нбснзимидазол
слой органического вешестпа с электронной проводимостью гексафтордейтероацстилацетон
1 3,5бисгсксилоксифенилэтил9Нкорбазол3ил1,3бутандион слой органического вещества с дырочной проводимостью
I оксид индияолова
лиганд
1 фенил 1,3бутандион
4,4,4трис3метилфенилфениламинотрифсниламин
органический светоизлучающий диод
бифенилтретбугилфенил1,3,4оксадиазол
полиэтилендиокситиофен
4фторфенилдифенилфосфиноксид
1Д0фенантролин
i 4пропил3метил1фенил1НпиразолНон
полиметилфенилсилан
V полиМфениленвинилен
V полиЫвинилкарбазол
3бифенил4ил4фснилтрет бутилфенил1,2,4триазол
птретбутилдибензоилмстан
i 4трстбутил3метил1фенил1НпиразолНон
i трифторацетилацетон
,1Г6ис3мстилфенилНГГдифенилбензидин
ТРРО трифенилфофсфиноксид теноилтрифторацетон
ТГФ тетрагидрофуран
ДСК дифференциальная сканирующая калориметрия
ЖК жидкий кристалл, жидкокристаллический
ЯМР ядерный магнитный резонанс.
ВВЕДЕНИЕ


Вторая глава посвящена описанию методик синтеза и подтверждению строения объектов исследования, описанию методов исследования и обработке данных физикохимических экспериментов. Третья глава посвящена изучению мезогенных свойств серий синтезированных соединений. Описаны типы и структура получаемых жк фаз, характер упаковки молекул в них. Рассмотрена связь молекулярного строения и жк свойств полученных соединений. В четвертой главе приводятся данные исследования ориентационного поведения лантанидомезогенов в магнитном поле и иод действием оринтантов. Пятая глава посвящена исследованию поляризованной люминесценции жк координационных соединений европия, а также изучению возможности использования полученных аддуктов в люминесцентных композитных материалах и органических светодиодах. Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии ГОУ ВПО Казанский государственный технологический университет в рамках Программы фундаментальных исследований ОФН РАН Новые материалы и структуры . Казанского физикотехнического института КазНЦ РАН. Работа поддержана грантом президента РФ Ведущие научные школы НШ 2, грантами РФФИ 8МФа, 3офи, 0а, грантом Министерства РТ По подготовке, переподготовке и стажировке кадров Республики Татарстан в российских и зарубежных образовательных и научных центрах. Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю профессору Галяметдинову Юрию Генадьевичу за предоставленную тему и полезные советы. Автор особо благодарит Иванову Галину Ивановну, Лобкова Владимира Сергеевича и Князева Андрея Александровича за консультации и ценные советы при обсуждении результатов. Автор выражает благодарность Николаеву Вячеславу Федоровичу, Вольфгашу Хаазе и Гнездилову Олегу Ивановичу за помощь в проведении магнитных измерений и помощь в расшифровке спектров ЯМР. Виктора, Зарипова Руслана, Черняева Ивана и всех сотрудников лаборатории КФТИ КНЦ РАН и аспирантов кафедры физической и коллоидной химии КГТУ, оказавших практическую помощь и давших ценные советы по исследуемым проблемам. ГЛАВА I. Жидкий кристалл промежуточное между кристаллическим твердым телом и аморфной жидкостью агрегатное состояние вещества. Как правило, вещество в этом состоянии обладает существенной анизотропией некоторых свойств и все же обнаруживает известную степень текучести, которая иногда может быть сравнима с текучестью обычной жидкости. Для обозначения этого состояния наряду с термином жидкий кристалл применяются термины мезофаза, и реже, анизотропная жидкость. Само явление образования таких промежуточных фаз называют мезоморфизмом 1,2. Отдельные молекулы еще не обладают жидкокристаллическими свойствами, но им присуща способность, агрегируясь с другими молекулами, создавать частично упорядоченные структуры 3. Необходимым условием проявления мезоморфизма является существенная геометрическая анизотропия молекул анизометрия, которые обычно должны быть длинными и сравнительно узкими в случае каламитных палочкообразных лек. В зависимости от тонкостей геометрии и мсжмолскулярного взаимодействия, молекул система может проходить через одну или более мезофаз до перехода в изотропную жидкость. Переходы в эти промежуточные состояния могут быть вызваны чисто термическими процессами термотропный мезоморфизм рис. Мезоморфное состояние вещества является термодинамически устойчивым и имеет четко выраженный температурный интервал существования, ограниченный фазовыми переходами первого рода. Тпр температура перехода из мезофазы в изотропную жидкость и ширина мезофазы температурный интервал мезофазы 4. Первые наблюдения жидкокристаллических свойств были проведены в конце позапрошлого века Рейнитцером 5. Начиная со второй половины века количество информации о жидких кристаллах растет лавинообразно. Так, в году число известных жидкокристаллических соединений было около , в более , а в уже около 0. На сегодняшний день число записей в электронной базе жидких кристаллов I 4. Рисунок 1. Схема перехода из кристалла в изотропную жидкость через жидкокристаллическое состояние в термотронных жидких кристаллах.