手性C60富勒烯液晶的合成及表征.pdf

1、C60富勒烯液晶材料能將 C60優(yōu)異的光物理和電化學(xué)性質(zhì)與液晶的各向異性和自組織性質(zhì)結(jié)合起來，因此得到了廣泛的研究，但現(xiàn)有已報(bào)道的富勒烯液晶材料普遍存在富勒烯含量低的問題，且有關(guān)手性富勒烯液晶的研究較少。本論文提出利用分子自組裝形成超分子液晶的原理結(jié)合液晶高分子設(shè)計(jì)中的去偶合原理，并引入手性基團(tuán)，通過π-π相互作用、氫鍵相互作用、相分離等自組裝作用力，自組裝形成超分子聚集體的方法，設(shè)計(jì)合成高C60富勒烯含量的手性液晶分子。系統(tǒng)的研究超分

2、子作用力、中間柔性間隔基長度、手性等對富勒烯液晶的相態(tài)、超分子結(jié)構(gòu)等性能的影響。具體研究內(nèi)容包括：
　　(1)以常用的手性原料 S-2-甲基-1-丁醇為起始反應(yīng)物，并通過在苯環(huán)和 C60之間引入柔性間隔基的方法，合成了烷基尾鏈為手性的高富勒烯含量(58％左右)的超分子液晶。并以相同的合成方法合成了與之相對應(yīng)的消旋的次甲基富勒烯衍生物。對上述手性和對應(yīng)的消旋化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和性能的表征。通過核磁(NMR)、大分子質(zhì)譜(MALDI-T

3、OF)、紫外-可見吸收光譜(UV-vis)、旋光度、熱失重(TG)、差示掃描量熱儀(DSC)、偏光顯微鏡(POM)、小角X射線散射(SAXS)等測試手段證明了已成功合成了含C60的手性和消旋化合物，這些富勒烯衍生物通過π-π相互作用、相分離等自組裝作用力形成層狀排列，顯示近晶 A相。其中柔性間隔基的長度對相行為如轉(zhuǎn)變溫度等有較明顯影響，而手性和消旋富勒烯衍生物分子表現(xiàn)出基本一致的液晶性能。
　　(2)以常用的α-氨基酸—L-丙氨酸

4、為手性原料，并通過在苯環(huán)和 C60之間引入柔性間隔基的方法，合成了室溫手性超分子液晶。并以相同的方法合成了與之相對應(yīng)的消旋的富勒烯衍生物。對上述手性和對應(yīng)的消旋化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和性能的表征。通過核磁(NMR)、大分子質(zhì)譜(MALDI-TOF)、紫外-可見吸收光譜(UV-vis)、旋光度、熱失重(TG)、差式掃描量熱儀(DSC)、偏光顯微鏡(POM)、小角X射線散射(SAXS)等測試手段證明已成功合成了含C60的手性和消旋化合物，這些富勒