以Benzimidazole與α,β-Diketone為中心架構之無機液晶材料

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：48

、訪客IP：3.15.34.122

姓名

黃柏榮(Pu-Jung Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學學系

論文名稱

以Benzimidazole與α,β-Diketone為中心架構之無機液晶材料
(Metallomesogens Derived from Benzimidazoles and α,β-Diketone)

相關論文

★ 具有benzoxazole結構之無機液晶材料	★ 以1,3,4-thiadiazole為架構之不對稱無機液晶材料
★ 新穎香蕉形液晶及對稱含萘環之液晶分子	★ 香蕉形無機液晶
★ 具有benzoxazole結構之有機及無機液晶材料	★ 以1,3,4-thiadiazole為架構之無機盤狀液晶材料
★ 以benzoxazole為架構之無機桿狀液晶	★ 具有Quinoxaline結構之雙金屬無機液晶材料
★ 星型液晶材料及磷光發光材料之合成與研究	★ 含pyrazole及isoxazole之有機桿狀液晶
★ 矽咔哚與矽螺旋雙笏物質之放光性質研究	★ 具有Benzobisthiazoles和Benzobisoxazoles結構之盤狀液晶材料
★ 含 Benzoxazole 之對稱二聚物其奇偶效應的探討	★ 以電腦模擬研究香蕉型液晶元的分子交互作用力
★ 極性取代基對於彎曲型液晶分子的影響	★ 由彎曲型分子形成盤狀液晶之探討

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

至系統瀏覽論文 ( 永不開放)

摘要(中)

本論文系列一合成設計出含有benzimidazole衍生物的配位基和金屬錯合物(銅、鈀、鎳)，藉由改變側鏈基的長短，而討論其液晶之行為，並透過DSC、POM、XRD等儀器來觀察其液晶在不同溫度下的性質。研究發現，所有含有benzimidazole衍生物的配位基雖不具有液晶相，但具有發光性質，而所有銅和鈀的金屬錯合物均具有SmA液晶相，然而當側鏈基長碳鏈數量為10和12時，鎳金屬錯合物具有Colh液晶相。
系列二與系列三合成出具有α,β-diketone結構之配位基和金屬錯合物(銅、鎳、釩氧)，系列二主要改變側鏈基支數與長短，討論其液晶相之變化，而系列三則改變不同取代基，來研究其液晶相之影響。同樣利用DSC、POM、XRD等儀器來觀測其液晶相行為。結果發現系列二之配位基4a當支數為六支時，n = 6, 8, 10, 12皆具有Colh液晶相，當與金屬(銅、鎳)配位時則會增加液晶相範圍，有助於形成液晶相。而系列三之配位基皆不具液晶相，而金屬錯合物(銅、鎳、釩氧)為Col液晶相，且取代基的導入會使得液晶相範圍變廣，有易於液晶相形成。

摘要(英)

In series I the synthesis, characterization and mesomorphic behavior of a series of benzimidazole derivatives 2 and their complexes 1 (M = Cu, Pd, Ni) are described. These compounds have various alkoxy chains attached, and the mesophase exhibited depended on the numbers of alkoxy chains. The mesomorphic properties were investigated using polarized optical microscopy (POM), differential scanning calorimetry (DSC), powder X-ray diffraction (XRD). The results indicated that all ligands based on benzimidazole were not mesogenic. All copper (II) and palladium (II) complexes showed smectic A (SmA) mesophase. However, nickel (II) comlexes with carbon length of n = 10, 12 showed hexagonal columnar mesophase (Colh). The difference in observed mesomorphic behavior might result from the geometry of central core; Cu(II) and Pd(II) ions prefer the square planar geometry, whereas the nikel(II) ion prefer the tetrahedral geometry.
In series II and series III, we succeed to synthesize the α,β-diketone derivatives and their complexes (M = Cu, Ni, VO). The results indicated that ligand 4a with carbon length of n = 6, 8, 10, 12 exhibited columnar mesophase.All Copper(II), nickel(II), oxovanadium(II) complexes also exhibited columnar mesophase. In addition, the mesomorphic properties would increase through coordinating with different metals. In series III, the mesomorphic properties observed by these compounds were found to be strongly dependent on the substituent group. The results indicated the the ploarity would be helpful for mesomorphic properties.

關鍵字(中)

★ 液晶
★ 材料

關鍵字(英)

★ mesogen
★ liquid crystal

論文目次

中文摘要 I
Abstract II
謝誌 III
目錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 XV
第一章緒論 1
1-1液晶簡介 2
1-1-1 液晶起源 2
1-1-2 液晶分類 2
1-1-3 液晶結構 7
1-1-3 液晶之分子作用力 9
1-1 液晶之物理性質 12
1-3 研究動機 19
1-3-1 系列一之研究動機 19
1-3-2 系列二之研究動機 20
1-3-3 系列三之研究動機 21
第二章實驗部分 22
2-1 實驗藥品 23
2-2儀器設備 25
2-3 實驗流程 30
2-3-1 系列一之實驗流程 30
2-3-2系列二之實驗流程 31
2-3-3系列三之實驗流程 32
2-4 實驗步驟 33
2-4-1 系列一之合成 33
2-4-2 系列二之合成 42
2-4-3 系列三之合成 55
第三章結果與討論 63
3-1配位基與錯合物結構與代號 64
3-2 系列一之配位基和錯合物討論 65
3-2-1 元素分析(EA)鑑定 65
3-2-2 偏光紋理圖 66
3-2-3 DSC熱分析探討 70
3-2-4 變溫X-ray繞射 76
3-2-5 單晶結構與排列 80
3-2-5-1 配位基之單晶與排列討論 80
3-2-5-2 銅金屬錯合物之單晶與排列討論 84
3-2-5-3 鎳金屬錯合物之排列討論 87
3-2-5-3-1 盤狀液晶體積量測公式(23) 87
3-2-5-3-2 鎳金屬錯合物之盤狀液晶體積量測公式 90
3-2-6鈀金屬錯合物與鎳金屬錯合物之NMR與EPR討論 93
3-2-7 系列一之配位基發光性質討論 96
3-3 系列二之配位基和錯合物討論 98
3-3-1 元素分析(EA)鑑定 98
3-3-2 偏光紋理圖 100
3-3-3 DSC熱分析探討 103
3-3-4 TGA熱重分析探討 108
3-3-5 變溫X-ray繞射 109
3-3-6 單晶結構與排列 111
3-3-6-1 配位基之單晶與排列討論 111
3-3-6-2 錯合物之排列討論 119
3-3-7 IR光譜數據討論 121
3-3-8 EPR光譜數據討論 123
3-4 系列三之配位基和錯合物討論 124
3-4-1 元素分析(EA)鑑定 124
3-4-2 偏光紋理圖 125
3-4-3 DSC熱分析探討 127
3-4-3-1 類似結構之DSC熱分析比較 131
3-4-4 TGA熱重分析探討 136
3-4-5 單晶結構與排列 137
3-4-6 IR光譜數據討論 141
3-4-7 EPR光譜數據討論 143
3-5結論 145
3-5-1 系列一之結論 145
3-5-2 系列二之結論 146
3-5-3 系列三之結論 147
參考文獻 148
附圖 150

參考文獻

1. X.-H. Liu, I. Manners, D. W. Bruce, J. Mater. Chem., 1998, 8, 1555.
2. J. Palomar, A. N. Klymachyov, D. Panizian, N. S. Dalal, J. Phys. Chem., 2001, 105, 8926.
3. A. Chakravorty, Inorg. Chem., 1981, 20, 660.
4. N. Tamaoki, Y. Aoki, M. Moriyama, M. Kidowaki, Chem. Mater., 2003, 15, 719.
5. C. V. Yelamaggad, U. S. Hiremath, S. A. Nagamani, D. S. S. Rao, S. K. Prasad, Chem. Commun., 2000, 1, 57.
6. N. Tamaoki, G. Kruk, H. Matsuda, J. Mater. Chem., 1999, 9, 2381.
7. A. Grafe, D, Janietz, Chem. Mater., 2005, 17, 4979.
8. C. R. Wen, Y. J. Wang, C. K. Lai, Chem. Mater., 2005, 17, 1646.
9. E. J. Foster, C. Lavigueur, J. Mater. Chem., 2005, 15, 4062.
10. F. Morale, R. W. Date, Chem. Eur. J., 2003, 9, 2484.
11. H. T. Nguyen, C. Destrade, J. Malthete, Adv. Mater., 1997, 9, 375.
12. (a) C. Janiak, J. Chem. Soc, Dalton Trans., 2000, 21, 3885. (b) J. Liu, E. M. Murray, V. G. Young, Chem. Commu., 2003, 15, 1904.
13. W. Peter, K. Wilhelm, Angew. Chem. Int. Ed., 2000, 39, 3772.
14. (a) P. A. Kollman, L. C. Allen, Chem. Rev., 1972, 72, 3. (b) M. Fukumasa, K. Takeuchi, Liq. Cryst., 1998, 2, 325.
15. Y. Manuel, Chem. Eur. J., 2008, 14, 4225.
16. K. Pantalone, Alexander J. Seed, Liq. Cryst., 2002, 29, 945.
17. M.M. Henary, C.J. Farhrni, J. Phys. Chem. A., 2002, 106, 5210.
18. R. Cristiano, Liq. Cryst., 2005, 32, 7.
19. D. Acierno, Liq. Cryst., 2002, 29, 1383.
20. K. C. Jack, G. Karsten, J. H. Michael, K. Olga, F. L. Leonard, Dalton Trans., 2006, 3977.
21. T. Mochida, F. Shimizu, H. Shimizu, K. Okazawa, F. Sato, D. Kuwahara, J. Org. Chem., 2007, 692, 1834.
22. L. Sabine, B. Angelika, S. Nelli, G. Frank, Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 4832.
23. Z. Raymond, P. Guillaume, C. Franck, G. Daniel, C. Miche, P. Thierry, J. Am Chem. Soc., 2004, 126, 12403.
24. S. Jadwiga, K. Adam, B. Renata, P. Damian, G. Lukasz, J. Mater. Chem., 2008, 18, 1108.
25. Z. Baomin, L. Bo, P. Q. Rui, Z. Kai, L. A. Kheng, L. Jing, S. Jinjun, C.Chunyan, W. Jishan, Chem. Mater., 2010, 22, 435.
26. C. Hansch, A. Leo, R. W. Taft, Chem. Rev., 1991, 91, 165.
27. N. Kamellia, R. Zolfaghar, New J. Chem., 2003, 27, 1665.

指導教授

賴重光(Chung-Kuang Lai)

審核日期

2010-7-20

推文