爪型液晶及含雙雜環有機液晶材料之合成與研究

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林彥君(Yen-Chun Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學學系

論文名稱

爪型液晶及含雙雜環有機液晶材料之合成與研究

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摘要(中)

本篇論文主要分成兩系列。所有化合物經由1H-NMR、13C-NMR與元素分析鑑定其結構及純度；液晶相性質則分別利用光學顯微鏡POM觀察其相的種類、使用熱微差掃描分析儀DSC測量其相變化時的溫度與熱焓值，最後使用變溫X-ray粉末繞射儀，再次確認液晶相種類，並推測其分子排列與推疊情形。
系列一的實驗主要為合成與研究polycatenar液晶材料1a-1d，其結構為：四個芳香環組成的硬端中心，外圍連接兩條、四條或六條軟端烷氧鏈。烷氧鏈的數目與(或)位置影響此類化合物的液晶相變化。除此之外，固定外圍烷氧鏈數目與位置，合成化合物2a-2d，觀察延長中心硬端長度時的相變化，嘗試歸納分子結構與液晶性質之間的關聯性。
系列二合成具有雙雜環Isoxazole及Pyrazole結構之有機液晶分子。探討當烷氧鏈為不同碳數時(n = 8、10、12、14、16)對液晶相的影響。成功養出同樣碳鏈長度n = 6三種化合物4b、5b及6b的單晶(含雙雜環Isoxazole、Pyrazole及合環反應之前驅物)，藉用X-ray單晶繞射分析的數據，探討分子間的作用力與平面性。

摘要(英)

In this work, two series of mesogenic compounds were prepared and studied. All compounds were characterized and identified via 1H-NMR, 13C-NMR, mass analysis and elemental analysis. The mesophases were studied and investigated by POM and DSC, and the structures of the mesophases were also confirmed by variable temperature X-ray diffraction experiments.
In the first series, mesogenic compounds 1ad were synthesized and their mesomorphic behavior investigated. These fourrings aromatic compounds, considered their molecular shapes as polycatenar mesogens attached with two, four or six terminal flexible aliphatic chains exhibited interesting mesomorphic behavior. Compounds 2ad with an extended aromatic ring as central core were also prepared and studied. The formation of mesophases was found to be sensitive to the number and/or positions of alkoxy chains. The correlation between the molecular structures and the mesomorphic properties will be discussed.
In the second series, a new type of mesogenic heterocyclic compounds derived from bisisoxazoles and bispyrazoles 46b were prepared and studied. Both heterocycles were considered as electron-deficient. Their mesomorphic behavior was dependent on the carbon lengths attached. A single crystal Xray determination was resolved and molecular interactions on the effect and/or formation of mesophases in these compounds were studied in details

關鍵字(中)

★ 爪型液晶
★ 雙雜環液晶

關鍵字(英)

論文目次

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章緒論 1
1-1液晶簡介 2
1-2液晶組成的條件 4
1-3 液晶分類 8
1-4 液晶之應用 11
1-5 Polycatenar簡介 12
1-6研究動機 15
1-6-1 系列一： 15
1-6-2 系列二： 16
第二章實驗部分 18
2-1 實驗藥品 19
2-2 儀器設備 20
2-3 實驗流程 22
2-3-1 系列一之實驗流程 22
2-3-2 系列二之實驗流程 23
2-4 實驗步驟 24
2-4-1 系列一1a-1d之合成 24
2-4-2 系列一2a-2d之合成 33
2-4-3 系列二6b之合成 37
2-4-4 系列二4b之合成 40
2-4-5 系列二5b之合成 42
第三章結果與討論 44
3-1結構與代號 45
系列一 45
系列二 46
3-2 系列一1a、1b、1c及1d之探討 47
3-2-1 系列一1a、1b、1c及1d之質譜與元素分析 47
3-2-2 系列一1a、1b、1c及1d之偏光紋理圖 49
3-2-3 系列一1a 及 1b 之熱重分析 (TGA) 53
3-2-4系列一1a、1b、1c及1d之熱微差掃描分析 (DSC) 55
3-2-5 系列一1a、1c及1d之變溫X-ray繞射討論 61
3-3 系列一2a、2b、2c及2d之探討 66
3-3-1 系列一2a、2b、2c及2d之質譜與元素分析 66
3-3-2 系列一2a、2b、2c及2d之偏光紋理圖 67
3-3-3系列一2a、2b、2c及2d之熱微差掃描分析 (DSC) 69
3-3-4 系列一2a、2c及2d之變溫X-ray繞射討論 72
3-4系列一1a(n = 10)、1c(n = 8)、
2a(n = 8)及2c(n = 8)之排列討論 74
3-5 系列二6a、6b及6c之探討 79
3-5-1 系列二6a、6b及6c之質譜與元素分析 79
3-5-2 系列二6a、6b及6c之偏光紋理圖 81
3-5-3 系列一化合物 6a、6b及 6c 之熱重分析 (TGA) 84
3-5-4系列二化合物6a、6b 及6c之熱微差掃描分析 (DSC) 85
3-5-5 系列二化合物6b之變溫X-ray繞射討論 89
3-5-6 系列二化合物6b之單晶與排列討論 90
3-6 系列二4a及4b之探討 95
3-6-1 系列二4a及4b之質譜與元素分析 95
3-6-2 系列二4a及4b之之偏光紋理圖 97
3-6-3 系列二化合物 4a及4b 之熱重分析 (TGA) 99
3-6-4系列二化合物4a及4b之熱微差掃描分析 (DSC) 100
3-6-5 系列二化合物4b之變溫X-ray繞射討論 102
3-6-6 系列二化合物4b之單晶與排列討論 103
3-7 系列二5a及5b之探討 109
3-7-1 系列二5a及5b之質譜與元素分析 109
3-7-2 系列二5b之之偏光紋理圖 111
3-7-3 系列二化合物 5b 之熱重分析 (TGA) 114
3-7-4系列二化合物5b之熱微差掃描分析 (DSC) 115
3-7-5 系列二化合物5b之變溫X-ray繞射討論 117
3-7-6 系列二化合物5b之單晶與排列討論 119
3-8 結論 124
3-8-1 系列一之結論 124
3-8-2 系列二之結論 125
參考文獻 126
附圖 128

參考文獻

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27. 吳宜姿, 碩士論文, 國立中央大學化學研究所, 民國一百年

指導教授

賴重光

審核日期

2013-7-23

推文