液晶化学结构.pptx
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1、小分子液晶小分子液晶 大多数液晶物质是长棒状或长条状的大多数液晶物质是长棒状或长条状的Anisotropicmoleculeswhichgiverisetoliquidcrystallinephases小分子液晶分子的长度约为小分子液晶分子的长度约为20-40,宽度约为,宽度约为4-5 4-5。理理论论和和实实践践表表明明,当当分分子子的的长长宽宽比比(或或轴轴比比)大大于于4 4左右的物质才可能呈现液晶态。左右的物质才可能呈现液晶态。圆盘状分子的液晶相圆盘状分子的液晶相1977年发现圆盘分子苯六聚代羧酸酯也可形成液晶相,这种年发现圆盘分子苯六聚代羧酸酯也可形成液晶相,这种分子由一个刚性的核和
2、六条可弯曲的脂肪链组成分子由一个刚性的核和六条可弯曲的脂肪链组成.典型的圆盘状分子结构典型的圆盘状分子结构一般盘状分子的厚度在一般盘状分子的厚度在10A以内,直径为数十埃以内,直径为数十埃小分子液晶在分子结构上大致有以下特点:小分子液晶在分子结构上大致有以下特点:1.其其几几何何形形状状与与球球状状分分子子相相比比具具有有明明显显的的各各向向异异性性,长长度度和和直直径径厚厚度度比比都都要要达达到到定定值值;存存在在极极性或易于极化的原子或原子团;性或易于极化的原子或原子团;2.有有足足够够的的分分子子刚刚性性以以维维持持伸伸长长或或圆圆盘盘形形的的几几何何形状。形状。classicalstr
3、uctureofcalamiticliquidcrystal液晶基元液晶基元/桥键桥键/柔性间隔柔性间隔/取代基取代基液晶分子液晶分子常见的液晶基元核心成分是常见的液晶基元核心成分是-1,4-亚苯基亚苯基若在苯环间引入某些能维持分子的直线形状,同若在苯环间引入某些能维持分子的直线形状,同时也能降低分子刚性的键桥时也能降低分子刚性的键桥COO,CHCH,一,一NN一,一,CHN一,一,N=N(O)有利于液晶相的形成有利于液晶相的形成一一Hg作作为为键键桥桥,由由于于分分子子基基本本保保持持直直线线的的几几何形状,都能生成液晶相。何形状,都能生成液晶相。扭结基团改变分子的线性,降低分子的刚性扭结基
4、团改变分子的线性,降低分子的刚性,分分子的长棒结构被破坏。子的长棒结构被破坏。O,CH2一,一,S柔性间隔柔性间隔在在两两个个液液晶晶基基元元之之间间插插入入线线性性柔柔性性成成分分,若若n不不甚甚大大、且且为为偶偶数数,仍仍有有可可能能维维持持分分子子大大致致的的直直线线形形状状,但但分分子子的的刚刚性性明明显显下下降降对对分分子子生生成成液液晶晶相相的的能能力力和和液液晶晶相相的的热热稳稳定定性性都都有有明明显显的的影影响响。Ti随随间间隔隔链链上上碳碳原原子子数数目目增增加加按按奇奇偶偶方方式式变变化化,并并呈呈总总体体下下降降趋趋势势。而而且且相相变变焓焓、熵熵、取取向向序序参参数也为
5、奇偶变化。数也为奇偶变化。此此外外,柔柔性性间间隔隔在在侧侧链链液液晶晶高高分分子子的的分分子子工工程程中更具有重要地位。中更具有重要地位。取代基取代基 在分子两端引入可极化的原子团,如甲基、甲氧在分子两端引入可极化的原子团,如甲基、甲氧基等可显著提高液晶相热稳定性和液晶态范围,端基等可显著提高液晶相热稳定性和液晶态范围,端基的引入不是在棒状分子的长轴方向而是以侧基形基的引入不是在棒状分子的长轴方向而是以侧基形式存在,分子的长径比降低,而分子间距离增大,式存在,分子的长径比降低,而分子间距离增大,有碍分子间紧密缩积其结果是有碍分子间紧密缩积其结果是Ti和和Tm都下降。都下降。分子间引力与液晶的
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