Влияние положения и химической природы объемных заместителей на мезогенность производных бензола и порфина

• Автор: Жарова, Марина Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Каламитные мезогены

1.1.1. Мезофазы каламитных мезогенов

1.1.2. Мезогены с нетрадиционной молекулярной моделью

1.2. Бананоподобные мезогены

1.2.1. Типы банановых мезофаз

1.2.2. Влияние особенностей строения молекул бананоподобных соединений на их мезоморфизм

1.3. Дискотические мезогены

1.3.1. Структура дискотических мезофаз

1.3.2. Влияние структуры дискотических мезогенов на их ме
зоморфное поведение ГЛАВА И. МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ
ГЛАВА ПЬ СИНТЕЗ И МЕЗОМОРФИЗМ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛА
С ОБЪЕМНЫМИ ЗАМЕСТИТЕЛЯМИ
3.1. Синтез производных бензола с объемными заместителями
3.1.1. Синтез производных бензола I IV
3.1.2. Синтез производных бензола V IX
3.1.3. Синтез производных бензола X XIII
3.2. Термотропный мезоморфизм производных бензола с объем ными заместителями
3.3. Установление взаимосвязи молекулярное строение мезо морфные свойства производных бензола с объемными заместителями
ГЛАВА IV. СИНТЕЗ И МЕЗОМОРФИЗМ ПРОИЗВОДНЫХ ПОРФИ НА С ОБЪЕМНЫМИ ЗАМЕСТИТЕЛЯМИ
4.1. Синтез замещенных производных порфина
4.1.1. Синтез замещенных производных порфина XXIII XXVII
4.2. Мезоморфные свойства замещенных производных порфина XIVXXVII
4.3. Установление взаимосвязи молекулярное строение мезоморфные свойства исследуемых производных порфина
ГЛАВА V. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛА С ОБЪЕМНЫМИ ЗАМЕСТИТЕЛЯМИ
ГЛАВА VI. ИССЛЕДОВАНИЕ ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕЗОГЕННОГО БАНАНОПОДОБНОГО СОЕДИНЕНИЯ VI С ЦИКЛИЧЕСКИМИ ЛАТЕРАЛЬНЫМИ ЗАМЕСТИТЕЛЯМИ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Форлендер сделал вывод о том, что это прозрачное жидкое состояние вызвано наиболее удлиненной структурой молекулы . Основные типы мезогенов, т. ЖКсостояние, подразделяются в соответствии с формой молекул на следующие классы каламитные, дискотические, бананоподобные . Большой период в истории развития науки о жидких кристаллах связан с изучением каламитных палочкообразных соединений, обладающих жесткой линейной структурой. На рис. ЖК . П 1
Рис. Схема модели молекулы каламитного жидкого кристалла. Сп циклические, Вп мостиковые, Ьп латеральные иТп концевые фрагменты 3. Циклические кольца Сп, изображенные на рис. Вп формируют ядро соединения. Тп, которые в большинстве случаев представляют собой гибкие алкильные и алкоксицепочки. Латеральные фрагменты Ьп являются заместителями атомов водорода, входящих в циклические или мостиковые фрагменты. В большинстве случаев это галогены, метильные группы и СИ группы. Различные сочетания связанных между собой простых мостиковых фрагментов Вп могут образовывать сложные мостиковые фрагменты. Таблица 1. В табл. ЖК. Значительный вклад в анизотропию молекул каламитных соединений, которая является необходимым условием их мезогенности, вносит химическая структура ядра. В ходе работ Д. Форлендера и его школы было экспериментально обосновано положение о геометрической предпосылке мезогенности органических соединений их жесткой линейной структуре . Он подчеркивал, что модель молекулы, полученная связыванием нескольких бензольных колец в пара положении будет линейной, не смотря на то обстоятельство, что кольца совершают свободное вращение вокруг связывающих их осей. Эксперимент показал, что соединения, включающие в себя три и четыре фенильных фрагмента, нуждались в заместителях для приобретения мезогенных свойств, а соединения, имеющие в своем составе пять, шесть и семь фенильных фрагментов, являлись мезоморфными и без заместителей. В табл. Таблица 1. А ПЛ. Тт 4 С Т. Ш 3. СШСЩ 0. Рассматривая данный ряд можно сказать, что температура плавления и мезогенность резко возрастают с увеличением количества линейно связанных фенильных колец. Это объясняется тем, что происходит изменение длины молекулы в сторону увеличения. При вращении палочкообразных молекул вокруг длинной оси они образуют цилиндрическую фигуру с большим отношением высоты к диаметру. Ь В является важным показателем в предсказании мезогенности соединения. Пентафенил обладает ярко выраженной нематогенностью, а олигомеры с шестью и семью фенильными фрагментами проявляют кроме того еще и смектические фазы, вероятнее всего БтАфазы . Высокие температуры плавления данных нолигофенилов объясняются большой сопряженностью ароматических систем и очень сильным межмолекулярным взаимодействием. Такие высокие температуры плавления и просветления вызывали конечно определенные неудобства в плане исследования мезогенных свойств. В данной ситуации актуальность приобретал вопрос о влиянии химической структуры каламитных соединений на мезоморфные свойства. Классификация жидких кристаллов применительно к каламитным мезогенам была разработана в начале XIX века французским физиком Г. Фриделем 3. Он разделил термотропные жидкие кристаллы по признаку симметрии на два типа нематические К от греческого слова уцра нить и смектические Бш от греческого слова арщра мыло. В свою очередь нематические жидкие кристаллы разделяются на собственно нематические и холестерические СЬ или хиральные V жидкие кристаллы. В дополнение к этим фазам существуют еще серии так называемых кристаллических смектических фаз, которые также относят к жидкокристаллическим фазам, но они несколько отличаются от истинно жидкокристаллических смектических фаз. Нематическая фаза имеет простейшую структуру из всех мезофаз, она очень подвижна и имеет наименьшую степень упорядочения. Схематическое расположение молекул в нематической фазе ЖК представлено на рис. Рис. Схематическая модель выравнивания молекул в нематической ЖКфазе. Нематические жидкие кристаллы обладают осью симметрии бесконечного порядка и поэтому являются одноосными. Молекулы в таком кристалле ориентированы не полностью.