烷基环己基苯类液晶的质谱裂解规律研究

利用气相色谱质谱联用仪(GCMS)对烷基环己基苯、烷基环己基联苯两类液晶单体共72个化合物在EI离子化模式下进行分析,结果表明此两类化合物具有相同的裂解途径和裂解机理。为烷基环己基苯类衍生物的结构解析与质量监测提供参考。其裂解途径主要为与苯环连接的环己烷发生开环裂解反应,生成特征的:苯乙烯(联苯乙烯)基的奇电子离子、苯丙烯(联苯丙烯)基的偶电子离子以及卓鎓偶电子离子。当苯环部分含有乙氧基以上取代基时,分子离子及其特征离子会发生重排脱去烯烃生成对应的苯(联苯)酚离子。对于环己基联苯类化合物在特征离子生成的基础上会进一步生成质量数减少2的脱氢离子。     

具有含氧亚甲基中心桥键的含氟液晶化合物的质谱裂解规律研究

利用气相色谱质谱联用仪(GCMS)对含有侧向氟取代苯并吡喃结构和侧向氟取代萘酚(苯酚)结构的16个中心桥键为含氧亚甲基的醚类液晶化合物进行分析,结果表明此两类化合物的谱图具有明显的特征,化合物具有相似的裂解途径。主要是与醚键相连取代基团β位的氢通过四元环过渡态重排脱去中性分子,得到对应的侧向氟取代酚碎片离子;萘酚(苯酚)醚类化合物当结构中有两个烷氧基取代时,当另一个烷氧基也存在β氢时会再一次通过氢重排反应脱去烯烃,得到特征的侧向氟取代二酚碎片离子。对于苯并吡喃醚类化合物,当吡喃环α位有烷基取代时将通过σ键的断裂引起烷基碳碳键的裂解,脱去烷基自由基得到相应的离子;特殊的,对于苯并吡喃醚类液晶化合物其可以通过吡喃环上的氢重排引起吡喃环开环从而得到对应的离子。通过对此两类含有醚键结构的液晶化合物的质谱分析可为该类液晶化合物的杂质解析与质量监测提供依据,将有助于同类液晶衍生物的识别,同时可为混晶的有效剖析提供参考。     

一种含氟液晶材料及其掉氟杂质的质谱分析

烷基双环己基三氟苯类液晶是TFT和高档第一极小TN混合液晶中常用的液晶单体,在生产过程中不可避免地会产生掉氟杂质,对这类单体和掉氟杂质的质谱分析有助于生产中对掉氟杂质的控制和液晶单体纯度的提高。通过比较丙基双环己基-3,5-二氟苯和丙基双环己基-3,4-二氟苯的质谱图发现,m/z为127和140的丰度比在两张质谱图上存在明显差别,比较了它们的共振形式,为最终确定掉氟杂质提供了可靠的依据。     

2-(4′-正烷基苯)-4,6-二羟基-5-烷基嘧啶类液晶的EI质谱研究

报道了2-(4′-正烷基苯)-4,6-二羟基-5-烷基嘧啶类衍生物的电子轰击源(EI)的质谱行为,通过对10种不同取代基嘧啶类衍生物的质谱研究,推测了该类化合物的质谱裂解机理。该类化合物离子的主要特征是均有较强的分子离子;其基峰离子是由于嘧啶环烷基的β位处断裂,形成基峰离子[R2C6H4C4N2(OH)2CH2] ;碎裂离子主要是由于嘧啶环断裂所致,从而形成[R2C6H4C2N2OH] 、[R2C6H4CN] ·、[R2C6H4C] 等一系列特征离子。     

含氟液晶的性能、应用与合成进展

有源矩阵液晶显示器(AM-LCD)对液晶性能有严格的要求,这极大地促进了含氟液晶的发展。本文综述了近年来含氟液晶材料的开发、合成与应用进展,重点介绍了氟原子引入母体分子中不同位置对液晶化合物性能的影响以及相应的合成方法。文中结合液晶材料的相变温度、介电各向异性、双折射和黏度等数据,说明氟取代液晶分子中的关键位置,对液晶性能具有明显改善。重点介绍了末端氟取代液晶、苯环侧向氟取代液晶和中心桥键氟取代液晶的合成方法。     

2-(4''''-正烷基苯)- 4,6-二羟基-5-烷基嘧啶类液晶的EI质谱研究

报道了2-（4’-正烷基苯）-4，6二羟基-5-烷基嘧啶类衍生物的电子轰击源（EI）的质谱行为，通过对10种不同取代基嘧啶类衍生物的质谱研究，推测了该类化合物的质谱裂解机理。该类化合物离子的主要特征是：均有较强的分子离子；其基峰离子是由于嘧啶环烷基的β位处断裂，形成基峰离子[R2C6H4C4N2（OH）2CH2]^＋碎裂离子主要是由于嘧啶环断裂所致，从而形成[R2C6H4C2N2OH]^＋、[R2C6H4CN]^＋、[R2C5H4C]^＋等一系列特征离子。     

单氟取代苯基二苯乙炔基异硫氰酸酯的合成与液晶性质研究

为了满足液晶光学器件快速响应的要求,采用有机合成方法获得了6种单氟取代苯基二苯乙炔基异硫氰酸酯类液晶化合物。首先用IR和1HNMR对6种单氟取代液晶化合物的结构进行了表征,其次通过差热分析对其相变温度进行了测试,利用液晶综合参数测试仪对其液晶性能进行了研究。红外和核磁图谱表明合成的化合物即为目标化合物;差热分析获知这些化合物90℃左右进入液晶相,并且氟取代位置在与异硫氰酸酯基相连苯环的2号位置时有相对较低的熔点,最低的熔点可达到83.4℃;液晶综合参数测试结果表明这6种化合物的Δn值为0.432~0.681,同时氟取代位置在与异硫氰酸酯基相连苯环的3号位置时有相对更佳的响应性能。这些化合物在制备快速响应液晶光学器件中可能会有潜在的应用价值。     

乙炔桥键四环异硫氰酸酯液晶化合物的合成及性能

为了研究液晶材料结构与性能的关系,本文以含乙炔桥键的四环异硫氰酸酯化合物为研究对象,芳基硼酸和3-氟-4-溴碘苯为起始原料,经6步反应合成了12种目标化合物,LC纯度大于99%,采用核磁共振、红外光谱对其结构进行了表征。采用DSC和POM对目标化合物的介晶性进行了研究,采用外推法对其双折射率和介电各向异性值进行了测试。结果表明:目标化合物具有300℃以上高清亮点、150℃以上向列相温度区间、0.40~0.51的双折射率以及大于17的介电各向异性值。对于同一系列化合物,随着末端烷基链的增长,化合物熔点降低,但呈现近晶相的趋势增加。在Y、Z位引入侧向氟取代基,熔点和清亮点均降低;X位再引入侧向氟取代基,熔点上升、清亮点下降。用环己烷替代左边第一个苯环,化合物熔点降低、向列相温度区间变宽。引入侧向氟取代基使双折射率下降0.008~0.036。目标化合物有利于提高混合液晶配方的双折射率、清亮点和降低阈值电压。     

侧向氟取代双烷基环己基联苯类液晶化合物的介晶性研究

利用差示扫描量热仪(DSC)、显微热分析仪和偏光显微镜(POM)对系列侧向氟取代双烷基环己基联苯类液晶的介晶性进行了系统研究。结果表明,所有化合物均有介晶性。在液晶态可观察到部分单体的近晶C相(SC)、近晶B相(SB)、近晶A相(SA)和所有单体向列相的典型织构。与相应的4,4′-双-(烷基环己基)联苯类液晶相比,引入侧向氟取代基以后近晶相温度区间明显减小,向列相温度区间增加。     

含亚甲氧基桥键负性单体液晶的制备及性能研究

含亚甲氧基桥键负性单体液晶由于具有较大的负介电各向异性,较低的旋转粘度、良好的相溶性而被广泛应用于VA-TFT配方中,但其合成步骤长,合成及提纯难度大。本文讨论了含亚甲氧基桥键及苯环侧向氟取代的负介电各向异性单体液晶的合成方法,该方法主要采用2,3-二氟-4-乙氧基苯酚与含不同长度烷基链的苯磺酸酯反应引入亚甲氧基桥键,避免了常用醚化方法中卤代物的使用和卤素离子对单体液晶性能的影响。使用1 H NMR对目标单体液晶的结构进行了表征;采用DSC、热台偏光显微镜、LCR测试仪等对目标单体液晶的相变温度、光学各向异性、介电各向异性等一系列液晶性能参数进行了测试。     

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。     

利用六氯乙烷合成含氯类液晶单体

提出了一种利用六氯乙烷给取代芳烃引入氯原子的方法.将取代芳烃在低温下制成锂(钾)试剂,再与六氯乙烷反应,可以得到较高转化率的氯代芳烃.分别对邻位无氟原子取代基、单氟原子取代基、双氟原子取代基三类中间体进行了合成方法研究.通过元素分析、质谱等对产物结构进行了确认和表征.该方法具有反应收率高、产品纯度好、成本较低等特点.     

4-多氟烷氧基苯甲酸 4-多氟烷氧基酰基苯酚酯的合成和相变研究

设计并合成了一个系列4-（17-氯-12，12，13，13，14，14，15，15，16，16，17，17-十二氟十七烷氧基）苯甲酸4-多氟烷氧基酰基苯酚酯液晶，并通过偏光显微镜和DSC对其相变性质进行了观察和测量。发现当另一侧氟碳链短时，呈现互变近晶A相，随着氟碳链的增长，呈现变近晶A相和近晶C相，最后只呈现单变近晶C相。     

侧向氟取代三环双酯氰基液晶的合成与性能研究

以4-烷基苯甲酸、4-羟基苯甲醛及3-氟-4-氰基苯酚为原材料合成了4种侧向氟取代三环双酯氰基液晶化合物,通过核磁共振(NMR)、质谱(MS)、红外光谱(IR)等分析方法确定了其分子结构,并对上述化合物的相变温度、介电各向异性、光学各向异性进行了测试研究。结果表明,该类化合物在升温过程中均呈现向列相,且具有清亮点高、向列相范围宽、介电各向异性大、光学各向异性大的特点。     

新型含氟甾体类液晶的合成与相变研究

设计并合成了3个系列的侧位氟原子取代的甾类液晶，其相变行为通过偏光显微镜观察和DSC进行验证，可以发现氟原子的取代位置不同，对化合物的相变性质影响很大。     

含氟三环液晶材料相变与分子构造相关性的机械旋转模型研究

报道了含氟双环已烷基置换液晶材料的分子结构与其相变关系的最新研究成果。本研究利用液晶分子的机械旋转模型,通过计算液晶分子的有关力学参数,分析了液晶材料的分子结构与相变的关系,发现该相关性也支持作者前期研究中提出的slim和fat分子结构现象,该结果为液晶分子的机械旋转模型提供了新的证据。     

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。     

质子转移反应飞行时间质谱的建立与性能研究

介绍了自主研制的质子转移反应飞行时间质谱的基本结构和性能。首先对数据采集卡甄别离子脉冲的阈值电压进行了优化,结果表明当阈值电压为0.33V时,H316O+(m/z 19)与H318O+(m/z 21)的离子计数比约500:1;然后考察了水团簇离子H3O+(H2O)n的分布与漂移管约化电场的关系,结果表明,当E/N为139 Td时,团簇离子得到很好地抑制,质谱观察到的离子主要是H3O+,其纯度可达99%以上;随后考察了质谱的分辨率,结果表明在m/z124处,分辨率最好,达到2653; 采用不同浓度的乙醇标样对仪器的线性范围和检测限性能进行了测试,结果表明该仪器的线性动态范围可达三个数量级,检测限可达3.8 ppb; 最后用该质谱仪检测了实验室空气,得到了实验室空气的质谱图。自主研制的质子转移反应飞行时间质谱可实现对痕量挥发性有机物的实时在线测量,在环境、食品、医学等领域具有重要应用价值。     

3-硝基-4-多氟烷氧基苯甲酸酯类液晶的合成和相变研究

设计并合成了一类新的3－硝基－4－多氟烷氧基苯甲酸4－[4-n－庚氧基－2，3-氟亚苯基乙炔基]苯酚酯液晶，并通过差示扫描量热法（DSC）和偏光显微镜对其相变行为进行了观察和测试。发现当氟碳链较短时，化合物呈现向列相和近晶A相，氟碳链增长后，化合物只呈现近晶A相。