Моделирование структуры жидкокристаллических комплексов меди (II) и лантаноидов (III) с основаниями Шиффа

• Автор: Гайнуллина, Фарида Камильевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Жидкие кристаллы и их классификация

1.2. Металлсодержащие жидкие кристаллы

1.3. Теоретические методы исследования структуры молекул

1.4. Применение молекулярного моделирования для исследования жидких кристаллов

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Методики получения образцов

2.2. Методы исследования

2.3. Квантовохимические исследования ГЛАВА III. КВАНТОВОХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1. Объекты исследования получение, исследование жидкокристаллических свойств
3.2. Структура жидкокристаллических оснований Шиффа и их комплексов с медью по данным молекулярного моделирования
3.2.1. Оценка реакционной способности комплексов меди с основаниями Шиффа при их взаимодействии с
каликерезорцинаренами
3.3. Строение и мезоморфное поведение жидкокристаллических комплексов некоторых сЬэлементов
3.3.1. Влияние геометрии координационного узла на мезоморфные свойства комплексов
3.3.2. Анизотропия геометрии и мезоморфные свойства в салицилапьдиминатах меди
ГЛАВА IV. СТРОЕНИЕ И МЕЗОМОРФНОЕ ПОВЕДЕНИЕ КОМПЛЕКСОВ ЛАНТАНОИДОВ С ОСНОВАНИЯМИ ШИФФА
4.1. Строение жидкокристаллических комплексов лантаноидов с основаниями Шнффа по данным молекулярного моделирования
4.2. Исследование зависимости мезоморфного поведения в ряду комплексов лантаноидов от их геометрической анизотропии ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Вторая глава посвящена описанию методик получения объектов исследования, условий проведения физикохимических и квантовохимических исследований. В третьей главе описывается получение и жидкокристаллические свойства объектов исследования. Приводятся полученные данные теоретического исследования геометрической структуры оснований Шиффа и их комплексов с некоторыми элементами, их анализ и сравнение с экспериментальными данными. Рассматривается влияние геометрических параметров на жидкокристаллические свойства. В четвертой главе представлены данные по расчетам геометрической структуры салицилальдиминатных комплексов лантаноидов с различными противоионами, их анализ и сравнение с результатами экспериментальных исследований. Рассмотрено влияние геометрических параметров на жидкокристаллическое поведение и определен способ надмолекулярной организации. Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии Казанского государственного технологического университета при финансовой поддержке совместной программы и Министерства образования РФ Фундаментальные исследования и высшее образование 7 программ Министерства Образования 3. Министерства Образования РФ Е5. Вычислительные ресурсы предоставлены Центром высокопроизводительной обработки информации ЦВОИ КНЦ РАН и Центром новых информационных технологий ЦНИТ Казанского государственного технологического университета при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований грант 2. Автор выражает искрениую благодарность своему научному руководителю, профессору Галямстдинову Юрию Геннадьевичу за предоставленную тему, постоянное внимание и полезные советы. Автор выражает признательность директору ЦНИТ КГТУ Шамову А. Г., сотрудникам ЦНИТ КГТУ Чачкову Д. В., Николаевой Н. В. за полезные советы и помощь в освоении квантовохимических методов расчета. Автор особо благодарит Тинчурину Л. М. и Евлампиеву Н. П. за возможность использовать данные по экспериментальным дипольным моментам. Автор благодарит Иванову Г. И. за консультации и ценные советы при обсуждении результатов, Малыхнну Л. В., Просвирина . КФТИ КНЦ РАН и кафедры ФКХ КГТУ, оказавших практическую помощь и давших ценные советы по исследуемым проблемам. ГЛАВА I. Агрегатное состояние, по степени упорядоченности занимающее промежуточное положение между кристаллическим твердым телом и жидкостью, называется жидкокристаллической фазой. Этой фазе присущи свойства, характерные как обычной жидкости текучесть, неспособность сохранять форму, поверхностное натяжение, способность к образованию капель, так и твердого кристалла оптическая, электрическая и магнитная анизотропия, огромная оптическая активность, двулучепреломление, фотоупругие и пьезоэлектрические свойства. Именно такое сочетание свойств привело к понятию жидкий кристалл, наряду с которым применяются термины анизотропная жидкость и мезофаза от греческого слова цеоо промежуточный. Явление образования таких промежуточных фаз называютмезоморфизмом 15. Для понимания природы жидкого кристалла необходимо рассмотреть, что происходит с обычным кристаллом в точке плавления. В кристалле центры масс молекул образуют трехмерную периодическую решетку. В жидкости подобная трехмерная трансляционная симметрия дальний порядок пропадает и остается только ближний порядок в расположении центров масс молекул рис. Рис. Молекулярная организация в твердом и жидком изотропном состояниях В кристаллическом состоянии наряду с дальним порядком в расположении центров масс существует и дальний порядок в ориентации молекул. Обычно оба типа упорядочения исчезают в точке плавления. Однако в случае жидких кристаллов это не так хотя упорядоченность в расположении исчезает или сильно уменьшается, но некоторая степень ориентационного упорядочения сохраняется, а молекулярные центры масс разу порядочен ы и подвижны рис. В результате жидкие кристаллы текут подобно жидкостям, и обладают эластичностью подобно твердым кристаллам 3. Рис. Особенность жидких кристаллов заключается в анизотропии молекулярной формы, то есть они могут обладать палочкообразной, пластинчатой или дискообразной формой. Как показано на рис. Рис.