含Schiff Base盤狀無機分子及以Triketone為中心結構之液晶材料

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陳容萱(Rong-hsuan Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學學系

論文名稱

含Schiff Base盤狀無機分子及以Triketone為中心結構之液晶材料
(Metallomesogenic Materials Derived from Schiff-Bases and Triketonates)

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摘要(中)

本篇論文主要分成兩個部分：以3-hydroxy-3-(naphthalen-2-yl) acrylaldehyde作主體，延伸出化合物2及4a-4c，分別為系列一、二之配位基，再和金屬反應生成錯合物1及3a-3c為第一個部分；第二個部分探討的是含triketone的有機液晶分子的特性。
系列一為對稱的萘環結構，配位基2 (n= 6, 8, 12, 16)及銅錯合物1 (n= 8, 12, 16) 均具有Colh液晶相；系列二為不對稱的萘環和苯環結構，減少中心硬端的比例，並改變側鏈基支數和推拉電子的能力，使液晶行為更加穩定，呈現的液晶相種類亦為Colh液晶相。並透過理論計算推測盤狀堆疊的情形，再配合MASS及IR，證實錯合物為雙金屬配位。
系列三在設計分子時，除側鏈基碳數(n= 8, 10, 12, 14, 16)的不同，並藉由增加-OH官能基改變amine的結構，進而和文獻結構比較探討氫鍵作用力對分子排列的影響。其中化合物5a (n= 14, 16)為SmC液晶相；而系列5b 則有廣泛的SmA液晶相。
以上系列皆利用NMR、EA等儀器分析鑑定結構及純度；而液晶性質則使用POM、DSC及變溫XRD進行探討。

摘要(英)

This report is divided into two parts: the first, series I, II respectively the ligands 2, 4a-4c, and their complexes 1, 3a-3c. Synthesis, characterization and mesomorphic properties of new mesogenic derivatives based on 3-hydroxy-3-(naphthalen-2-yl) acrylaldehyde. The second part is the organic liquid crystal based on triketone.
All organic derivatives were characterized by 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopy and elemental analysis.Their physical properties were characterized by optical microscopy, differential scanning calorimetry, and temperature-dependent powder X-ray diffraction measurements.
In series I, ligands 2 (n = 1, 4, 8, 12, 16) and complexes 1 (n = 8, 12, 16) were exhibited Colh phase, and series II has more stable mesomorphic properties, is also exhibited Colh phase. Arrange through theoretical evaluation, with the MASS and IR, to proved Cu2+ ion formed binuclear complexes.
Finally, in series III, we changes of alkoxy chain and increase the-OH functional group of amine, to contrast with literature. Ligands 5a (n = 14, 16) exhibited SmC phase and 5b (n = 8, 10, 12, 14, 16) exhibited SmA phase.

關鍵字(中)

★ 液晶
★ 無機液晶

關鍵字(英)

★ Schiff base
★ Metallomesogenic

論文目次

中文摘要 I
Abstract II
謝誌 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 XI
第一章緒論 1
1-1 液晶簡介 2
1-2 液晶組成條件和物理特性 3
1-3 液晶的分類 6
1-3-1 向列型液晶(Nematic phase)： 8
1-3-2 層列型液晶 (Smectic)： 9
1-3-3 盤狀液晶(Columnar)： 11
1-4 無機液晶分子的設計： 12
1-5 無機液晶之特性(17) 14
1-6 研究動機： 18
1-6-1 系列一： 19
1-6-2 系列二： 20
1-6-3 系列三： 21
第二章實驗部分 23
2-1 實驗藥品 24
2-2 儀器設備 26
2-3 實驗合成流程圖 30
2-3-1 系列一 30
2-3-2 系列二： 31
2-3-3 系列三： 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 46
2-4-3 系列三之合成： 58
第三章結果與討論 71
3-1 配位基和錯合物結構與代號 72
3-2 系列一之配位基和錯合物討論 73
3-2-1 元素分析(EA) 鑑定 73
3-2-2 偏光紋理圖 74
3-2-3 DSC熱分析探討 77
3-2-4類似結構之DSC熱分析比較 80
3-2-5 變溫X-ray繞射 82
3-3 系列二之配位基和錯合物討論 85
3-3-1 元素分析(EA)鑑定 85
3-3-2 偏光紋理圖 87
3-3-3 DSC熱分析探討 93
3-3-4 變溫X-ray繞射 100
3-4 系列二之理論計算與結構、排列討論 105
3-4-1 盤狀液晶分子理論計算公式 105
3-4-2 配位基4a (n = 16) 與銅錯合物3a (n = 16) 理論計算 109
3-4-3 系列一及系列二銅錯合物的分子結構 117
3-4-3 配位基4a (n = 16) 與銅錯合物3a (n = 16) 排列討論 122
3-5 系列三之化合物討論 126
3-5-1 元素分析(EA)鑑定 126
3-5-2 偏光紋理圖 127
3-5-3 DSC熱分析探討 130
3-5-4類似結構之DSC熱分析比較 132
3-5-5 變溫X-ray繞射 134
3-5-6 系列三之排列討論 136
3-6 結論 140
3-6-1 系列一 140
3-6-2 系列二 141
3-6-3 系列三 142
參考文獻 143
附圖 145

參考文獻

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指導教授

賴重光(Chung-Kung Lai)

審核日期

2011-7-11

推文