氢键诱导超分子液晶化合物的合成及表征

两个超分子液晶化合物--苯乙烯基吡啶氢键型液晶通过以4-羟基-4′-苯乙烯基吡啶及其末端含有双键的衍生物为质子受体,以4-戊氧基苯甲酸为质子供体,四氢呋喃为溶剂而合成.用IR、1HNMR和元素分析对所合成的化合物进行了结构表征,并用DSC和带热台的偏光显微镜分别对质子供体和超分子复合物复合前后的液晶行为进行了研究.结果表明:合成了目标化合物;IR结果证明了羧基和吡啶环间分子间氢键代替了羧基间的分子间氢键,复合物表现出分子的热力学行为;液晶行为研究证明了氢键复合物是典型的热致液晶且呈现明显的向列型液晶态,超分子液晶复合物较质子供体的液晶相范围宽且其相转变温度低于质子供体,说明分子间氢键起到了稳定液晶相态的作用.     

4-羟乙氧基苯甲酸氢键液晶的合成及表征

本文分别用4-硝基苯甲醛、4-羟基苯甲醛和4-甲基吡啶合成了质子受体4-硝基苯乙烯基吡啶、4-羟基苯乙烯基吡啶,无水乙醇重结晶,收率25%左右。用4-羟基苯甲酸和1-溴代乙醇合成了质子供体4-羟乙氧基苯甲酸,水重结晶,收率82%。利用两类中间体制备2种4-羟乙氧基苯甲酸类氢键型液晶。IR和1HNMR证实了各中间体结构。POM、IR、DSC检测了各复合物。POM拍摄的向列相液晶织构表明4-硝基苯乙烯基吡啶与4-羟乙氧基苯甲酸的氢键复合物呈现明显的液晶态,IR图谱3500-2500cm-1处峰的变化以及羰基向高波数位移证明了羧基和吡啶间的分子间氢键代替了羧基间的分子间氢键。复合物在升温时122.2℃出现液晶相,清亮点为158.9℃,液晶相范围36.7℃;降温时150.1℃出现液晶相,116.1℃凝固,液晶相范围34.0℃.     

4-硝基苯乙烯基吡啶类氢键液晶的合成及表征

该文用4-硝基苯甲醛和4-甲基吡啶合成了质子受体4-硝基苯乙烯基吡啶,用无水乙醇重结晶得黄色固体,其熔点126.8～128.9℃,产率27%。用4-羟基苯甲酸和1-溴代正烷合成了质子供体4-烷氧基苯甲酸,用体积分数为95%的乙醇重结晶,所得4种中间体产率都在20%左右。最后,以上述两个中间体为原料,制备了系列4-硝基苯乙烯基吡啶类氢键型液晶。IR和1H NMR证实了各中间体结构。POM、IR、DSC检测了各复合物。POM拍摄的向列相、近晶相液晶织构表明,3种该氢键复合物均呈现明显的液晶态,且n=3时为向列相,n=5、8时为近晶相;IR图谱3500～2500cm-1处峰的变化及羰基向高波数位移,证明了羧基和吡啶间的分子间氢键代替了羧基间的分子间氢键。各复合物的液晶区间范围比各相应单体增大了1倍,表明羧酸吡啶间氢键起到了稳定液晶态的作用。     

基于弱分子间力超分子液晶性能影响因素分析（上）

超分子液晶是利用氢键、离子相互作用;电荷转移相互作用;疏水相互作用及范德华力等弱分子间相互作用构筑的多种超分子液晶复合体系。这种弱分子间力具有动态可逆性,对外部环境（压力、温度、磁场、电场、pH值、光感、化学反应等）具有通过氢键的缔合与解缔合以及电荷转移来改变其结构的独特的响应刺激的功能特性。另外,利用弱分子间力构筑的超分子液晶复合体系具有质量或电荷传输性、传递性、信息储存功能、分子传感等动态功能性、环境友好性及低能耗加工性等特点,故该领域将是未来材料科学体系发展的主方向。对超分子液晶性能影响因素进行了深入分析与研究,并对超分子液晶分类进行了介绍。     

基于弱分子间力超分子液晶性能影响因素分析

超分子液晶是利用氢键、离子相互作用、电荷转移相互作用、疏水相互作用及范德华力等弱分子间相互作用构筑的多种超分子液晶复合体系.这种弱分子间力具有动态可逆性,对外部环境(压力、温度、磁场、电场、pH值、光感、化学反应等)具有通过氢键的缔合与解缔合以及电荷转移来改变其结构的独特的响应刺激的功能特性.另外,利用弱分子间力构筑的超分子液晶复合体系具有质量或电荷传输性、传递性、信息储存功能、分子传感等动态功能性、环境友好性及低能耗加工性等特点,故该领域将是未来材料科学体系发展的主方向.本文对超分子液晶的性能影响因素进行了深入分析与研究,并对超分子液晶分类进行了介绍.     

基于弱分子间力超分子液晶性能影响因素分析（下）

超分子液晶是利用氢键、离子相互作用;电荷转移相互作用;疏水相互作用及范德华力等弱分子间相互作用构筑的多种超分子液晶复合体系。这种弱分子间力具有动态可逆性,对外部环境（压力、温度、磁场、电场、pH值、光感、化学反应等）具有通过氢键的缔合与解缔合以及电荷转移来改变其结构的独特的响应刺激的功能特性。另外,利用弱分子间力构筑的超分子液晶复合体系具有质量或电荷传输性、传递性、信息储存功能、分子传感等动态功能性、环境友好性及低能耗加工性等特点,故该领域将是未来材料科学体系发展的主方向。对超分子液晶性能影响因素进行了深入分析与研究,并对超分子液晶分类作了介绍。     

三嗪类液晶的研究进展

超分子聚集和纳米分离是设计和制备新型液晶功能材料的有效工具。利用氢键相互作用实现分子组装构筑超分子液晶体系已成为近年来最活跃的研究领域。具有较强电子亲和力的三嗪单元作为典型的电子受体可以作为形成氢键的理想基团。本文综述了在氢键作用下三嗪类化合物及其复合物的液晶行为研究进展。     

弱分子间力超分子液晶性能的分析

超分子液晶是利用氢键、离子相互作用、电荷转移相互作用、疏水相互作用及范德华力等弱分子间相互作用构筑的多种超分子液晶复合体系。超分子液晶复合体系具有质量或电荷传输性、传递性、信息储存功能、分子传感等动态功能性、环境友好性及低能耗加工性等特点。对超分子液晶的性能影响因素进行了深入分析与研究,并对超分子液晶分类进行了介绍。     

氢键液晶分子结构与性能研究

结合氢键和液晶的特异性能，对氢键自愈的弹性体液晶、氢键自组装的超分子液晶体系、氢键液晶模型理论进行了对比研究。同时，指出了氢键液晶研究中所面临的挑战，分析了氢键液晶的动态可逆性、响应性、自适应性以及粗粒化模型理论的优点。     

基于氢键作用的超分子聚合物的研究进展

氢键的温度敏感性和可逆性对聚合物热力学性质、微观自组装、结晶及液晶行为有重要影响,因而在超分子聚合物的设计与结构控制方面受到广泛关注。详细介绍了氢键型超分子聚合物的研究现状及其进展。     

基于巴比妥酸衍生物的自组装研究进展

巴比妥酸结构单元作为超分子体系中的重要氢键组件,一直是科学家们关注的焦点。巴比妥酸衍生物在有机纳米材料、太阳能电池、有机光电设备、分子识别等方面都具有广泛的应用前景。综述了具有巴比妥酸结构单元的化合物通过氢键等非共价作用力形成的具有液晶性质的复合物或其他超分子结构。     

含超分子液晶结构的PA液晶与PA共混物的制备方法

一种含超分子液晶结构的PA液晶与PA共混物的制备方法，属于PA共混物液晶化自增强工程塑料领域。由于刚性分子与柔性分子聚合物的结构差异较大，二者很难形成分子级别相容的共混物。本发明首先合成PA液晶，然后利用溶液共混的方法，通过PA液晶和PA之间强烈的分子间氢键作用，将物质的量比为1：1的PA液晶与PA自组装合成了具有超分子液晶的共混物。     

超分子化合物Mn(HPDA)(H2O)4(ClO4)的研究

以吡啶二酸作为配体,合成了分子间形成弱相互作用的锰配合物,即通过氢键连接成了超分子体系并具有新颖的梯状、格子状的三维结构.以元素分析、X-射线单晶衍射、红外光谱、紫外光谱、室温及低温ESR谱对化合物进行了表征.     

基于氢键自组装的侧链聚硅氧烷液晶的研究进展

通过与传统的侧链聚硅氧烷液晶的对比,阐述了氢键自组装侧链聚硅氧烷液晶独特的优点;简要介绍了羧基-羧基体系、羧基-吡啶体系、羧基-咪唑体系氢键自组装侧链聚硅氧烷液晶的研究现状,此外,还根据类似的非聚硅氧烷型液晶体系设想了羧基-氨基吡啶体系氢键自组装侧链聚硅氧烷液晶和酚羟基-吡啶体系氢键自组装侧链聚硅氧烷液晶;并概述了液晶常用的表征方法.     

分子间自组装盘状液晶材料研究进展

综述了近十年来国内外报道的分子间自组装盘状液晶的研究进展;重点阐述了通过分子间氢键或金属离子配位键自组装的盘状液晶小分子和超分子液晶的液晶性能、掺杂了无机纳米粒子的通过氢键形成的液晶材料的光电性能及其在有机光伏器件中的应用;最后总结了不同类分子间自组装盘状液晶的性能优势。综合文献报道可知,引入分子间氢键或配位键可以更好地实现盘状液晶在特定功能材料中的应用,并且自组装的盘状液晶还可与纳米粒子形成复合物,得到具有特定功能的纳米复合材料。     

氢键型超分子聚合物

氢键具有方向性、较强的结合力、动态可逆性以及可预测的识别性能等优点，在超分子聚合物的构筑与性能改善方面有着广泛的应用。本文根据氢键结合位点的数目，系统地综述了主链型、侧链型和结合型氢键超分子聚合物的研究进展；重点阐述了各类氢键结合单元的设计及其在改善聚合物性能中的作用；同时介绍了氢键结合单元在纳米材料、凝胶、液晶等众多领域的应用。在此基础上，展望了未来氢键型超分子聚合物的研究方向，主要包括设计合成能够在生理条件下稳定的多重氢键结合单元以及深化组装机理的研究。     

氢键配合物[Mn(H_2O)_2(HNic)_2]晶体的合成及结构表征

用3d金属离子锰与2-羟基-3-吡啶羧酸配体合成出新的水杨酸式螯合具有三维网络结构的Mn(H_2O)_2(HNic)_2配合物。均三苯甲酸苯环上一、三、五位置上的羧基都有脱质子化进行各种不同的结合,利用这点水溶液合成氢键配合物Mn(H_2O)_2(HNic)。我们采用常规分析方法即元素分析谱等,对配合物进行了表征.利用X-射线衍射晶体结构分析,结果显示该配合物属于单斜晶系,空间群为P2(1)/c,每一各晶胞包含两个Mn(H_2O)_2(HNic)_2分子,一个2-羟基-3-吡啶羧酸分子,通过N原子质子化的H原子与临近2-羟基-3-吡啶羧酸分子上的羟基上O原子又形成了一个八元环的氢键结构,该配合物具有复杂的氢键结构。     

富勒烯基超分子复合材料的合成及应用研究进展

具有独特结构和化学物理性质的富勒烯可以借助于氢键相互作用、配位相互作用等与聚合物、有机小分子化合物相复合而得到超分子复合材料。富勒烯基超分子复合材料作为富勒烯的一个重要应用领域而深受人们的重视。本文综述了富勒烯基超分子复合材料的合成方法,并介绍了富勒烯基超分子复合材料在太阳能电池、药物传输等方面的应用研究进展。     

配位聚合物[Cu(OPT)_2]_n的合成及表征

利用水热法,以3-(3-羟基)-5-(吡啶-2-基)-1,2,4-三唑和硝酸铜为原料,合成一个结构新颖的3D超分子配位聚合物[Cu(OPT)2]n(1)。并对其进行了X-射线单晶衍射、元素分析、红外检测及热稳定性分析等结构测定和表征。结果表明,该配位聚合物属于单斜晶系,P21/n空间群,中心Cu(Ⅱ)离子与四个氮原子配位,形成四配位的平面正方形结构,其中两个氮原子来自两个配体的三唑环,另两个氮原子来自两个配体的吡啶环。配合物中存在分子内三中心氢键,并通过分子间氢键作用形成3D超分子结构。     

自组装合成超分子液晶聚合物研究进展

从电荷转移作用、离子相互作用、氢键作用组装、金属配位组装、光化学组装5个方面综述了通过分子自组装合成超分子液晶聚合物的近年来的最新研究成果,并介绍了超分子液晶聚合物的应用及发展前景。