Жидкокристаллические и ориентационные свойства мезогенных комплексов лантаноидов

• Автор: Малыхина, Лариса Витальевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 158 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ЖЮР IО

1.1.1. Основные понятия о жидкокристаллическом состоянии вещества

1.1.2. Классификация жидкокристаллических веществ

1.2. Мсталлосодержащие жидкие кристаллы

1.2.1. Мегалломезогены что это

1.2.2. Мегалломезогены ионной природы

1.2.3. Металлоорганические и элсмсчгторганические жидкокристаллические соединения

1.2.4. Жидкокристаллические координационные соединения

1.3. Лантаноиды

1.3.1. Общие сведения
1.3.2. Мезоморфные комплексные соединения редкоземельных элементов
1.4. Физикохимические свойства жидких кристаллов
1.4.1. Оптические свойства
1.4.2. Фазовые переходы в жидких кристаллах
1.4.3. Ориентационная упорядоченность в жидких кристаллах
1.4.4. Природа молекулярной магнитной восприимчивости
ГЛАВА И. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Методики синтеза полупродуктов, жидкокристаллических лигандов и координационных соединений объектов исследования
2.2. Методики проведения физикохимических исследований
2.2.1. Спектральные методы анализа
2.2.2. Оптические исследования
2.2.3. Термодинамические калориметрические исследования
2.2.4. Измерение магнитной восприимчивости
2.2.5. Люминесцентный анализ
ГЛАВА III. СИНТЕЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ЛАНТАНОИДОВ С ОСНОВАНИЯМИ ШИФФА
3.1. Получение комплексов лантаноидов с алкилсульфатными противоионами
3.2. Получение комплексов фторзамещенных алкилсульфатов
ГЛАВА IV. ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПЛЕКСОВ ЛАНТАНОИДОВ С АЗОМЕТИНАМИ
4.1. Термооптические исследования
4.1.1. Исследование комплексов лантаноидов с алкилсульфатными противоионами
4.1.2. Исследование фторзамещенных комплексов лантаноидов с азометинами
4.2. Калориметрические исследования
4.3. Рситгенофазовый анализ
ГЛАВА V. ОРИЕНТАЦИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ КОМПЛЕКСОВ ЛАНТАНОИДОВ В МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
5.1. Исследование магнитных свойств комплексов лантаноидов с основаниями Шиффа
5.2. Сравнительная оценка экспериментальных и теоретических величин магнитной анизотропии комплексов лантаноидов
РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В пятой главе представлены результаты исследования магнитной восприимчивости мезогенных комплексов лантаноидов с азометинами, а также обсуждено их ориентационное поведение в магнитных полях. Работа выполнена в лаборатории на кафедре физической и коллоидной химии КГТУ. Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю профессору Галямстдннову Юрию Геннадьевичу за предоставленную тему, постоянное внимание и полезные советы. Тинчурину Ларису Махмутовну и Иванову Галину Ивановну за консультации и ценные советы при обсуждении результатов. Автор выражает благодарность Просвирину Андрею Владимировичу и Бикчантаеву Ильдару Гумеровичу за проведенные магнитные измерения и помощь в расшифровке данных. Автор благодарит аспирантку Гайнуллину Фариду Камилевну и всех сотрудников лаборатории КФТИ КНЦ РАН и аспирастов кафедры физической и коллоидной химии КГТУ, оказавших практическую помощь и давших ценные советы по исследуемым проблемам. ГЛАВА I. Термином жидкий кристалл обозначают агрегатное состояние вещества, по степени упорядоченности занимающее промежуточное положение между кристаллическим твердым телом и жидкостью. Вещество в жидкокристаллическом состоянии обладает многими свойствами, характерными для классических жидкостей текучестью, неспособностью сохранять форму, поверхностным натяжением, способностью образовывать капли. В то же время в этом состоянии проявляются свойства твердых тел оптическая, электрическая и магнитная анизотропия, огромная оптическая активность, двулучепреломление, пьезоэлектрические свойства. Для обозначения этого состояния наряду с термином жидкий кристалл применяются термины мезофаза, и реже, анизотропная жидкость. Само явление образования таких промежуточных фаз называют мезоморфизмом 13. Чтобы понять природу жидкого кристалла, напомним, что происходите 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. 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 рис. Рис. Схема перехода из кристалла в изотропную жидкость через жидкокристаллическое состояние. Мезоморфное состояние вещества является термодинамически устойчивым и имеет четко выраженный температурный интервал существования, ограниченный фазовыми переходами первого рода. Жидкость
Тпр температура перехода из мезофазы в изотропную жидкость и ширина мезофазы температурный интервал мезофазы. Температура просветления характеризует жидкокристаллического состояния 4. Классификация жидкокристаллических веществ Жидкие кристаллы можно разделить на две группы термотропные, образующиеся в результате нагревания твердого вещества и существующие в определенном интервале температур и давлений, и лиотропные, которые представляют собой двух или более компонентные системы, образующиеся в смесях воды или других полярных растворителях 5,6. Классификация жидких кристаллов была разработана в начале нашего столетия французским физиком Фрндслем. Как Ф. Рейни щер и О. Леман, он исследовал с помощью поляризационного микроскопа тонкие слои жидких кристаллов, образующиеся при их плавлении на предметном стекле. При этом он обнаружил, что независимо от химической природы соединения, жидкие кристаллы образуют ограниченное число типов оптических картин. Фриделю удалось связать тин наблюдаемых оптических картин с расположением молекул в препаратах и на основе этого разработать классификацию жидких кристаллов. Современную классификацию жидких кристаллов можно представить в виде следующей схемы рис. Рис. Для характеристики расположения молекул в мезофазах введем единичный вектор п, указывающий направление преимущественной ориентации длинных осей молекул. Его принято называть директор.