多氟二苯乙炔类负性液晶化合物的合成

以烷基环己基酮、1,2-二氟苯为起始原料(或以2,3-二氟烷基苯为起始原料),采用正丁基锂低温下制得金属锂化试剂,再经过系列反应制得4-烷基环己基-2,3-二氟碘苯(或4-烷基-2,3-二氟碘苯),其与4-乙氧基-2,3-二氟苯乙炔发生Sonogashira偶联反应,合成出了3种2,3,2′,3′-四氟二苯乙炔类液晶化合物.进行了产品的结构标定以及参数测定,确定该类化合物有较大的光学各向异性(Δn)和负值较大的介电各向异性(Δε),并且具有较宽的相变温度范围,可以用于改善液晶材料的响应速度和驱动电压.     

含氟联苯乙炔类液晶的合成

丁基溴苯和间氟苯硼酸经Suzuki偶联生成4′丁基-3-氟联苯,4′丁基-3-氟联苯在低温下碘代生成3-氟-4-碘-4′-丁基联苯,3-氟-4-碘-4′-丁基联苯与5种取代苯乙炔发生Sonogashira反应生成5种含氟联苯炔类单体液晶。进行了产品结构的标定以及参数的测定,确定了化合物具有较大的光学各向异性(Δn)和较宽的向列相范围。     

未端氰基取代含氟二苯乙炔类液晶的合成与相变研究

设计并合成了一类新型末端氰基取代含氟二苯乙炔类液晶。通过偏光显微镜和DSC对其相仿进行了研究。此类化合物仅呈现一个向列相。讨论了积极效应和极性因素对液晶稳定性及相奕温度范围的影响。     

含氟二苯乙炔类液晶材料的合成和性质研究

从烷基苄氯和对氟苯甲醛开始,用Ｗｉｔｉｎｇ－Ｈｏｒｎｅｒ反应合成了１,２－二苯乙烯,再加成一分子溴,然后脱去两分子溴化氢,将双键转变成三键,合成了末端为单氟和碳原子数分别为３,４,５,６正构烷基链的４种三环二苯乙炔类化合物。４种化合物分别具有从８５～１０１℃宽的向列相温度范围。     

含氟二苯乙炔类蓝相液晶的研究进展

蓝相液晶具有高度流动的自聚集的三维立方缺陷结构,在高度手性的液晶中,它们存在于狭窄的温度区间。分子中引入适当的手性中心可以制得蓝相液晶。由于氟原子的特殊性,在液晶核分子中引入含氟二苯乙炔,可以得到黏度低、双折射率及清亮点高的液晶材料。文中介绍了6类含手性端基的含氟液晶化合物(其中有一个化合物不含氟原子)。通过偏光显微镜和DSC对其相变行为进行了研究。结果表明:共有13个化合物显示蓝相;化合物结构中手性中心的细微差别都会导致蓝相的出现或消失。     

含三氟乙氧基的二苯乙炔类液晶的合成和相变研究

设计并合成了4个系列的新型含三氟乙氧基羰基的基芳香环上含氟或不含氟原子取代的二苯乙炔类液晶化合物,其相变行为通过偏光显微镜和差热分析进行了测试和观察,发现目标化合物都呈现很宽的近晶A相,当另一侧的碳氢链较短时,还有较窄的向列相存在,芳香环上引入的氟原子在有利于向列相的同时压缩了近晶相。     

(L)乳酸手性衍生物的含氟二苯乙炔液晶的合成

合成了化合物1-[(1-乙基羰基)-乙基]-4-[4-(2,3,5,6-四氟-4-烷氧基苯基)乙炔基]苯基对苯二甲酸酯(n=5,6,7,8).用热台偏光显微镜及差示量热分析法研究该化合物的液晶性,讨论了氟取代基及桥键对液晶性的影响。所有化合物皆显示互变的胆甾相,黏度低双折射较高,化学稳定,可以用于反射型液晶显示器及自适应光学系统。目的物的最后合成采用Sonogashira交叉偶合法。     

二苯乙炔基异硫氰酸酯的合成与液晶性质研究

通过先偶联后还原的方法合成了3种具有氟取代的二苯乙炔基异硫氰酸酯化合物。液晶性质测试表明,这些材料均具有较高的Δn值,且随着分子中π电子共轭长度增加而变大,最大可达0.576。将这些高Δn液晶化合物溶于商品炔类液晶材料,可提高其响应速度;其中苯基二苯乙炔基异硫氰酸酯对器件响应性能的提升幅度最大。实验结果表明,二苯乙炔基异硫氰酸酯是一种具有高Δn、低旋转黏度的快速液晶材料,在液晶空间光调制器件中具有一定的应用价值。     

含氟反式环己基联苯液晶的合成

分别以PdCl2或Pd2(dba)3(CHCl3)作催化剂,K3PO4作碱,吡啶为溶剂,通过Suzuki交叉偶联反应合成了3个含氟反式环己基联苯液晶。与PdCl2相比,Pd2(dba)3(CHCl3)催化效力高,用量少(摩尔分数为0.25%),能有效催化多氟-反式环己基联苯类液晶的合成,纯产品产率达80%～67%,该反应体系简单、高效,催化剂合成储存方便,经济实用,具有较高的工业应用前景。     

含氟三苯二炔类液晶化合物合成及其性质研究

目前,越来越多的液晶应用要求向列相液晶材料具有高双折射率性能。本文合成了5个高双折射率含氟三苯二炔类液晶化合物(Ⅳ),经过IR,1 H NMR,13 C NMR谱图鉴定,这些化合物的分子结构完全正确;通过DSC和POM对其液晶相态测试的实验结果表明该类液晶化合物具有较低的熔点和相对较宽的向列相温度范围(达到100℃左右);对其折光率测试结果表明这些液晶化合物的双折射率(Δn)值在0.47以上,改善液晶光学性能。     

反式-1,4-二芳基环己烷类液晶的性能研究

研究了反式—l，4—二芳基环己烷类、反式—环己基联苯类、反式，反式—双环己基苯类等三环骨架化合物中环己基排序对混合液晶配方阈值电压的影响，同时考察了阈值电压随温度的变化。实验结果表明，反式-l，4—二芳基环己烷类化合物与带有相同端基的反式—环己基联苯类和反式，反式—双环己基苯类化合物相比，能有效降低混合液晶配方的阈值电压；在一20—0℃的温度区间内，阈值电压随温度变化的幅度较小，能起到改善混合液晶配方低温性能的作用。     

高Δn低粘度液晶的合成及性能研究

利用二苯乙炔为中心基团上的核心结构,合成了多种极性较低的液晶和几种含氟液晶单体化合物,并按10%的质量分数与商用液晶进行了混配,同时制成了平行排列的液晶盒.通过旋转粘度计分别测量了混合后的液晶溶液的粘度.利用光谱型椭偏仪测量了633 nm下的平行液晶盒的Δn,并且外推出了掺入的液晶单体的Δn,其结果与Vuks方程的计算结果吻合得很好.结果显示,二苯乙炔类液晶比传统的联苯类液晶的Δn有了显著提高,同时保持了相对较低的粘度,适合用于要求具有快速响应特性的液晶器件.     

用于液晶盒偶氮染料光致取向层的合成和性质

我们研究了可用于光致取向液晶(LCs)偶氮染料的合成和性质,提出了偶氮染料的结构与合成过程。偶氮染料光致取向完全是因为分子吸收振子垂直于UV光偏振方向的再取向。讨论了在偏振光场中,偶氮染料分子旋转扩散现象的定性模型。测量了波长为372nm时,偏振吸收光谱的有序参数S=-0.4(80%的最大绝对值Sm=-0.5)。对一个偶氮染料膜,利用在正常的正入射偏振光之后,紧跟一个斜入射的非偏振光两步曝光,可以获得温度稳定的5.3°预倾角。光致取向基片的方位角锚定能为Aφ≈10-4Jm-2,这与摩擦聚酰亚胺(PI)层的锚定能相同。我们发现,光致取向液晶盒的电压保持率甚至比摩擦PI层取向的还高,因此,偶氮染料完全可以用作有源矩阵液晶显示器的取向层。光致取向偶氮染料层的热稳定性很高,但UV稳定性需通过诸如聚合等来改良。于是,我们设想了一种新的基于聚合偶氮染料层的LCD取向技术。     

光子晶体液晶光纤的光波导特性

在光子晶体光纤芯区的圆空气柱中填充向列相液晶,用电场控制液晶分子的排列方向,构成了一种光子晶体液晶光纤.用阶跃有效折射率模型研究了电场、工作光波长及光纤结构参数对可调光子晶体液晶光纤的双折射和模式截止特性,并用E7液晶进行了数值计算.结果表明这种光纤的双折射值随电场增大而增大,增大电场和减小光波长可使光纤由单模传输变成多模传输,减小包层中空气孔的相对孔径引起光纤中单模与多模界面向短长波方向移动,包层的相对孔径小于0.14左右时光纤出现无截止单模传输,此值小于没有液晶填充PCF出现无截止单模传输时的包层相对孔径,电场的变化不会对无截止单模传输产生影响.     

负性含氟液晶材料的电子轰击质谱分析

利用气质联用对3类6个系列共15种负性含氟液晶化合物进行了电子轰击源(EI)质谱分析,总结了3类负性含氟液晶化合物的质谱裂解规律,并阐述了某些化合物的质谱裂解途径。其中,烷基双环己烷二氟取代苯甲醚液晶化合物的特征离子主要是为环己烷取代基开环的裂解碎片,其m/z主要为226、183、157等;烷基环己基烷氧基三氟取代联苯液晶化合物的特征碎片为环己烷开环碎片及氟取代苯环掉氟的碎片,其m/z主要为(246 A)、(223 A)、(220 A)和(207 A)等(A为15或17);四氟取代联苯酚酯类液晶化合物的特征离子为酯基断裂的碎片和氟取代苯环掉氟产物,其m/z为272或271、229、200、180等。     

液晶复合材料的电光特性

基于液晶复合材料中液晶微粒的电控光散射原理,对这种新材料的光散射和电光响应进行了初步理论和实验研究,研究表明它们具有适于大面积显示,光阀等应用的新型性能。     

Electro—optical Properties of Liquid Crystal Composite Materials

The liquid crystal composite materials consist of microdroplers of liquid crystals which are spontaneously formed in a matrix of a polymer at the time of its polymerization.The director configuration in liquid crystal droplets.the model of orientation of droplets,and the contrast ratios of a cell are investigated.Droplet size,spacing and distribution are readily controlled in these materials to allow optimization of displays based upon electrically controlled light scattering from the liquid crystal droplets.Preliminary experimental and theoretical studies of the light scattering and electro-optic response of new material show that these materials can offer new features suitable for large area displays and light valves.     

特性炔类液晶的简便合成

4,4′-二烷基-4-乙炔基联环己烷(1)和它的偶联衍生物1,4-双((4,4′-二烷基-联环己)-4-基)丁二炔(2)、1,4-双(2-((4,4′-二烷基-联环己)-4-基)乙炔基)芳烃(3)是具有某种特性的重要液晶化合物。文章介绍了以4,4′-二烷基联环己基-4-甲腈(4)为起始原料的化合物的合成。首先,化合物(4)与甲基锂发生加成反应,水解后制得关键中间体甲基酮化合物(5),接着甲基酮化合物(5)与格氏试剂在特定的条件下反应,高收率地制得炔类化合物(1),关于本反应可能的机理文中也进行了阐述。化合物(1)通过氧化自偶联制得化合物(2)。化合物(1)与二卤代芳烃在Pd(0)催化系统下发生偶联制得化合物3,这些化合物的制备具有短的合成步骤和高的反应收率,是高效的合成方法;其中化合物(1)的制备方法从未见诸于以前的任何文献报道。