盤狀噁二唑類液晶二聚體及聚合物的合成與性質研究.pdf

1、盤狀液晶分子具有平面結構，易于相互堆積形成柱狀結構，且由于分子在液晶態(tài)時具有流動性和超分子結構缺陷的自修復功能，盤狀液晶分子可呈現(xiàn)較高的導電特性，是潛在理想的載流子傳輸材料;另一方面，盤狀液晶分子一般由共軛結構的剛性核以及圍繞剛性核的多條（一般為3-12條）柔性鏈組成，柔性長鏈增加了分子的擾動，從而影響分子的堆積方式，使化合物在較低溫度甚至室溫范圍內呈現(xiàn)液晶態(tài)。1，3，4-噁二唑類化合物具有良好的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性以及較高的熒光量子產

2、率等優(yōu)點，且噁二唑結構基元具有缺電子性，可作為電子傳輸功能材料廣泛應用于制備有機發(fā)光器件。本研究分為四個部分：
　　 第一章首先對盤狀液晶的結構特點進行了概述，重點綜述了盤狀1，3，4-噁二唑類液晶化合物的研究進展。過去研究中合成盤狀液晶化合物路線較為復雜，本文將設計簡便的路線合成盤狀1，3，4-噁二唑類室溫液晶二聚體及其聚合物，詳細研究該類化合物合成分離方法、分子結構與液晶及熒光性質關系，重點考察目標化合物存在狀態(tài)（固體及液晶

3、態(tài)）對熒光性質的影響規(guī)律。
　　 第二章合成了一系列具有對稱結構的1，3，4-噁二唑類盤狀液晶二聚體(Da，Db，Dc，Dd，De)，其結構通過1H NMR，13C NMR，HRMS進行了表征。在此部分工作中，我們發(fā)現(xiàn)了一種選擇性醚化3，4，5-三羥基苯甲酸甲酯的簡便方法，為液晶及其它有機功能化合物的合成提供了重要中間體。通過偏光顯微鏡(POM)和差示掃描量熱儀(DSC)對其液晶性質進行了考察。結果表明這系列二聚體，除Da外，均

4、具有互變的液晶相，其中Db和Dc具有互變的盤狀向列相;Dd和De具有互變的六方柱狀相。且這些液晶二聚體均為室溫液晶，清亮點較低。我們還對這系列二聚體進行了熒光性質的測試，首次發(fā)現(xiàn)在液晶態(tài)時，液晶二聚體的熒光最大發(fā)射波長之間存在有趣的“奇偶效應”，即與二聚體的烷基鏈長度的奇偶性存在關聯(lián);不同溫度狀態(tài)下的熒光測試表明，溫度越高，熒光強度越低，液晶態(tài)時的熒光強度比固態(tài)時低。
　　 第三章合成了含有1，3，4-噁二唑基元的盤狀液晶單體M

5、OXD和聚合物POXD，并通過1H NMR，13C NMR，HRMS進行了結構表征。MOXD和POXD的液晶性能通過POM和DSC進行了表征。結果表明，MOXD具有互變的盤狀向列相，POXD具有互變的六方柱狀相，且都為室溫或近室溫液晶，但POXD具有較高的熔點和清亮點，液晶溫度范圍更寬，說明液晶聚合物更具有潛在的實際應用價值。另外，我們對其熒光性質進行了測試研究，結果表明，在相同溫度下同為液晶態(tài)時，POXD的熒光強度是MOXD熒光強度的