Синтез, структура и свойства гребнеобразных жидкокристаллических полимеров с 4,4-оксицианоазобензольными мезогенными группами

• Автор: Стаханов, Андрей Игоревич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ГЛАВА I. Фотохромныс жидкокристаллические полимеры с мезогенными группами в боковых цепях.

1.1 Общие принципы строения жидкокристаллических соединений.

1 2. Основные методы получения гребнеобразных ЖК полимеров, содержащих фрагменты красителя

1.2.1 Радикальная полимеризация.

1.2.2. Поликонденсация.

1.2.3. Полнмсраналогнчныс реакции

ГЛАВА 2. Особенности фотооптических свойств фотохромных полимеров.

2 I. Общие принципы использования фотохромных полимеров.

2.2. Оптическая запись информации на жидкокристаллических полимерных системах.
2.2.1. Тсрмооигичсская запись информации.
2.2.2. Фотооптическая запись информации.
2.2.3. Голографическая запись на ЖК полимерах
2.2.4. Командные поверхности.
И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 1. Синтез гребнеобразных ЖК полимеров акрилового и метакрилоього ряда с 4цианоазобензольными мезогенными группами.
1.1. Синтез мономеров.
1.1.1 Исходные вещества.
.2. Методики получения промежуточных веществ и мономеров.
1.1.2.1. Схема синтеза азобензолсодержащих мономеров.
1.1.2.2 Синтез 4п1дрокси4цианоазо6снзола.
1.1.2.3 Синтез акрилата и метакрилата калия.
1.1.2.4. Получение хлорангидридов акриловой и метакриловой кислот.
1.1.2.5 Синтез огалогеналкнлакрилатов и югалогеналкилметакрилатов.
1.1.2 6. Получение 6бромгексилакрнлата.
1.1.2.7. Получение 4бромбугнлметакрилата.
1.1.2.8. Синтез мономеров ЦЛБОпА и ЦАБОпМ.
1.2. Идентификация мономеров
1.3. Получение и идентификация фотохромных гомо и соолигомеров.
1.4. Синтез хнрально фотохромных сополимеров СКх.
1.5. Получение полимеров методом полимераналогичных превращений.
1.5.1. Синтез и очистка галогеналхилакрилатов и галогеналкилметакрилатов.
1.5.2. Синтез полимеров акрилового ЦАБОпМА и метакрилового рядов ЦАБОпПМ
1.6. Физико химические методы исследования
1.6.1. ПКспектроскопия.
1.6.2. Термооптический анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия.
1.6.3 Рентгенографические исследования.
1.6.4. Определение молекулярных масс полимеров методом гельпроннкающей хроматографии.
1.6.5. Метод диэлектрической релаксации.
1.6.6. Фотооптические исследования.
III РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 1. Фазовое поведение мономеров акрилового ЦАБОпА и метакрилового ЦАБОпМ гомологических рядов.
Г лава 2. Свойства олигомеров акрилового ЦАБОпОА и метакрилового ЦАБОпОМ гомологических рядов.
Глава 3. Свойства полимеров акрилового ЦАБОпПА и мстакрилового ЦАБОпПМ рядов, полученных методом полимераналопгчных превращений.
Глава 4 Молекулярная подвижность в олигомерах акрилового ряда ЦАБОпОА.
Глава 5. Жидкокристаллические соолигомеры.
5.1. Свойства фотохромных соолигомеров с цианобифенильными мезогенными группами.
5.2. Хиральные фотохромные сополимеры.
Глава 6. Запись оптической информации на фотоактивных полимерах.
6.1. Фотохромные олигомеры и соолигомеры.
6.2 Хирально фотохромные сополимеры.
ВЫВОда
ЛИТЕРАТУРА


ЖК сополимеры метакрилового ряда СКх содержащие 5, 8, и мольн. Выбор вышеперечисленных типов сополимеров преследовал цель, направленную на изучение их фазового поведения и фотооптических свойств в зависимости от концентрации фотохромных фрагментов, а также выявление роли фазового состояния в процессах фотохимических превращений Особый интерес в этом отношении представлял второй ряд сополимеров типа б, образующих т. ТСВА Тит1ОгатВоипс1агу фазу. Образование этой мезофазы в данной системе позволило обеспечить легкую ориентацию фотохромных фрагментов под действием светового излучения. ЦАБОпОА методом диэлектрической релаксации. Исследовано фазовое поведение и структура полученных соединений в зависимости от их молекулярного строения и молекулярной массы показано, что все олигомеры и полимеры образуют ЖК фазы, структура которых зависит от длины метиленовой развязки, большинство из них образуют смектический тип мезофазы Ба. Исследованы возможности использования некоторых из полученных соединений и, в частности, акриловых соолигомеров, для записи оптической информации, основанной на транс цис изомеризации цианоазобензольных фотохромных групп под действием облучения. Впервые показана возможность записи оптической информации в пленках хирального фотохромного сополимера СК8, основанная на подавлении фазового перехода между двумя смектическими фазами ТСВаБД за счет транс цне фотоизомеризации мезогенных азофрагмектов в процессе облучения. Практическая значимость работы. Полученные в работе результаты могут быть использованы для целенаправленного синтеза гребнеобразных ЖК олигомеров и соолигомеров с заданными молекулярными характеристиками и требуемым типом мезофаз, обладающими необходимыми мезогенными свойствами. ГЛАВА 1. Общнс принципы строения жидкокристаллических соединений. Пол жидкокристаллическим состоянием ЖК вещества понимают термодинамически устойчивое фазовое состояние, промежуточное между кристаллом и аморфной жидкостью, в котором вещество сохраняет анизотропию физических свойств при отсутствии дальнего трехмерного порядка в расположении молекул и обладает текучестью, характерной для жидкостей. Вещества, которые могут существовать в ЖК состоянии, называются жидкими кристаллами Для жидких кристаллов характерно наличие лабильной структуры, легко изменяющейся под воздействием внешних факторов температуры, механических напряжений, магнитных или электрических полей Именно благодаря этим свойствам низко молекулярные ЖК нашли широкое применение в различных областях науки и техники, таких как электроника, электрооптика, голография и т. Жидкокристаллическое состояние характеризуется наличием ориентационного порядка, в зависимости от характера расположения молекул в ЖК фазе выделяют три основных типа упорядочения нематическое Л, смектическое Э, или холестерическое СИ . Такое разделение характерно как для низкомолекулярных жидких кристаллов, так и для полимерных ЖК систем Необходимым условием проявления жидкокристаллических свойств является существенная анизотропия молекул, когда длина молекул значительно превышает их поперечные размеры. Наиболее распространенные типы упорядочения молекул в ЖК фазе мезофазе представлены на рис 1 а г. Рис. Для нематических жидких кристаллов характерно наличие дальнего одномерного ориентационного порядка в размещении главных осей молекул вдоль гх директора при хаотичном расположении центров масс молекул рис. Смектические жидкие кристаллы смектики имеют слоистую структуру с разнообразным типом упаковки молекул в слоях Центры масс составляющюс их молекул находятся на равно отстоящих друг от друга расстояниях и подвижны в двух измерениях на смектической плоскости. В зависимости от расположения длинных осей молекул в слое выделяют несколько типов смектических фаз А, В, С, В, Д Б, Р, 4. Наиболее распространенными являются смектики А, В и С. В смектической А Бд фазе длинные оси молекул расположены перпендикулярно плоскоста слоя Трансляционный порядок в расположении центров тяжести молекул внутри ЖК слоя отсутствует рис.