摘要：通过经典的Knoevenagel和Suzuki偶联反应合成并表征了具有D-A结构的氰基二苯乙烯苯并菲类盘状液晶化合物PBTPA,并通过核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、碳谱(^(13)C NMR)和高分辨质谱(HRMS)对其进行表征.PBTPA在溶液与薄膜态都有良好的荧光发射,表现出明显的聚集诱导发光增强效应,最大荧光强度比初始值提高了4.2倍,有效地克服了聚集诱导盘状分子猝灭的弊端.PBTPA在不同溶剂中表现出由蓝到橙明显的溶致变色,最大荧光量子产率高达74%,密度泛函理论计算发现PBTPA分子内存在明显的电荷转移.PBTPA具有研磨刺激响应,研磨前后荧光由黄色变为橙色,X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)证明该过程归因于晶型的转变.这一性质可以设计数据复写纸,并通过研磨和二氯甲烷蒸气熏蒸的方式实现数据重写纸的重复使用.PBTPA还有良好的液晶性,偏光显微镜(POM)织构呈现明显的扇形焦锥织构.随温度的变化表现出矩形柱状相,相变过程伴随着荧光的变化,这归因于粘度和聚集形式的变化.此外,PBTPA还有良好的电致发光性能,其制备的黄光有机发光二极管(OLED)管色纯度高达99%,光效可达16 lm/W.因此在液晶半导体、数据加工、OLED等领域具有良好的应用潜力.

摘要：盘状液晶分子之间的相互作用决定液晶的性质,为了选择合适的计算方法,以便用量子化学研究液晶大分子,设计了对位取代苯和三酰胺苯作为模型分子,用高水平的ONIOM[MP2/6-31G*(0.25):HF/6-31G(d,p)]计算提供了与晶体结构资料相符合的较准确的二体相互作用结果,然后与各种较低级别的计算进行比较,说明ONIOM(HF/STO-3G:AM1:UFF)水平比较合适,盘重叠部分的相互作用主要是色散作用,用UFF力场处理,氢键主要是静电作用,用HF/STO-3G处理,其余部分用AM1处理,通过对苯取代的1,3,5-三酰胺苯的双分子构型优化,并与晶体结构数据进行比较,进一步说明ONIOM(HF/STO-3G:AM1:UFF)水平计算的适用性,在此基础上,对六烷氧基苯并菲取代的1,3,5-三酰胺苯的双分子构型进行了优化,为解释它所形成的液晶具有较高的电荷传输能力提供了有用的信息。

摘要：用电子转移的半经典模型在量子化学B3LYP/6-31G(d)水平(对单体)和B3LYP/STO-3G水平(对二聚物)对环聚炔苯和环聚炔吡啶组成的盘状液晶体系的电荷转移性质进行了研究.盘状液晶体系的电荷转移速率主要依赖于重组能和电荷转移矩阵元,重组能越小,电荷转移矩阵元越大,则电荷转移速率常数越大.计算结果表明,这些大环化合物比目前广泛研究和应用的苯并菲衍生物组成的液晶有较小的重组能,所以有更好的电荷转移性质.计算结果对有效地设计和合成高效的光导材料和载流子输送材料是有帮助的.

摘要：在盘状液晶分子外围柔性链中引入功能不同的基团,是设计和合成具有良好液晶性能化合物的常用策略.本工作从苯并菲2,3-二甲酸和酸酐出发,通过亲核取代和点击反应,分别合成了两类三唑环修饰的苯并菲二羧酸酯和苯并菲酰亚胺化合物.热重分析仪(TGA)测试表明,新制备的主要中间产物与目标化合物失重为5%时的温度在274~389℃之间,均表现出良好的热稳定性.我们通过差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)和变温X射线衍射(XRD)实验对这些化合物的热力学行为和介晶性进行了研究.除三唑环修饰的酯3a和3b无液晶性外,主要中间产物(2和5)与三唑环修饰的酰亚胺产物(6a和6b)均有一个六方柱状液晶相.此外,制备的以三唑为桥联基团的酰亚胺二聚体10为室温液晶,具有173℃的液晶范围.XRD证实了该二聚体中存在有序度不同的两种柱状液晶相(Colh1和Colh2).另外,由于三唑环的引入,三唑环修饰的酯类和酰亚胺两类化合物在某些有机溶剂中都能形成有机凝胶.其中,二聚体10在1,2-二氯乙烷和1,4-二氧六环中表现出优异的凝胶能力,其临界凝胶浓度(CGC)可低至1mg/m L.相比之下,不含三唑环的中间产物2和5则不能形成凝胶,表明三唑环之间的偶极-偶极作用和液晶刚性核π-π堆积的协同作用对于超分子凝胶的形成起着重要的作用.因此,同时表现出液晶和凝胶性质的三唑环修饰的苯并菲2,3-二酰亚胺分子具有成为一种多功能材料的潜在应用价值.

摘要：根据Marcus半经典模型,计算了支链中含酰胺基和含酯基的苯并菲盘状液晶化合物C18H6(OC2H5)3(OCH2CO-NHCH3)3和C18H6(OC2H5)3(OCH2COOCH3)3的电荷转移反应的速率常数.这两种化合物的支链都可以对称性分布,也可以非对称性分布.计算表明,支链排列的对称性对电荷转移矩阵元和电荷传输速率常数的影响很大,非对称性分子的正电荷传输速率常数和负电荷传输速率常数均大于对称性分子.所以,取代基非对称性排列对增加电荷传输速率常数有利.其原因是支链非对称排列的分子的质量中心与几何中心不重合,当液晶分子绕质量中心旋转的同时形成了分子间的相对平移,从而增大了电荷转移矩阵元.本文为设计、改善液晶分子的电荷传输性能提供了一条新的思路.

摘要：盘状液晶分子能自组装成高度有序的六方柱状介晶相.其各向异性的载流子高速迁移率使其成为较理想的有机光电子材料.采用分子间氢键锚定柱状相,获得介晶相温度范围宽、有序度高的苯并菲盘状液晶是本研究的目的.本文通过分子设计,合成了3个系列,共18个有两种不同软链的苯并菲盘状液晶化合物C18H6(OR)5(OCH2COOEt),C18H6(OR)5(OCH2COOBu)和C18H6(OR)5(OCH2CONHBu),其中R=CnH2n+1,n=4～9.化合物的纯度和结构通过1HNMR和元素分析确证.化合物热稳定性通过热重分析(TGA)测定,并显示出较高的热稳定性.通过偏光显微镜(POM)和差示扫描量热法(DSC)对这些化合物的热致液晶性进行了研究.结果显示对于分子中含有酰胺基的苯并菲液晶化合物C18H6(OR)5(OCH2CONHBu),与具有同样软链长度的分子中不含酰胺键的化合物系列C18H6(OR)5(OCH2COOBu)相比较,前者由于柱内分子间氢键的形成,具有更高的熔点和清亮点.

摘要：设计合成了一种新的植物激活剂先导化合物的衍生物N-苯基-N'-(1,3-噻唑-2-基)-1,2,3-苯并噻二唑-7-甲脒,并进行了元素分析、1HNMR,IR和MS测定.采用密度泛函理论在B3LYP/6-311+G*水平上对该化合物进行了分子几何结构全优化和频率计算.计算表明:该分子结构中存在N—H…N分子内氢键,从而使分子更加稳定.计算结果还得到分子的红外与拉曼光谱,以及不同溶剂相下的电子吸收光谱和不同温度下的热力学性质,为该类化合物构效关系的研究奠定了基础.

摘要：羟基苯并菲[TP(OH)(OR)5]是一类重要的盘状液晶中间体.根据苯并菲衍生物间极性差异,设计了一条简便的合成与分离羟基苯并菲的方法:在70%硫酸中用FeCl3氧化邻苯二醚与2-甲氧基苯酚三聚成环,分离获得2,3,6,7,10,11-六烷氧基苯并菲[TP(OR)6]和2-羟基-3-甲氧基-6,7,10,11-四烷氧基苯并菲[TP(OH)(OMe)(OR)4].后者再经醚化,Ph2PLi脱甲基得2-羟基-3,6,7,10,11-五烷氧基苯并菲[TP(OH)(OR)5].三步反应总收率14%～19%.

摘要：合成了体系中含一个苯环、二个苯环的γ-取代-β二酮二羰基合铑棒状金属有机化合物,并对其介晶性进行了表征.探讨了分子长宽比、刚性实和结构对液晶性质的影响.同时表明了向列相有机液晶分子的模型设计同样能很好地指导金属有机液晶分子的设计、合成及介晶性行为的研究.

摘要：氢键稳定的盘状液晶柱状相拥有高的有序性和电荷传输速率,其作为新型有机半导体材料具有广阔的应用前景.系统地综述了酰胺基形成的氢键在盘状液晶研究中的进展.氢键在液晶分子自组装的作用可分为结构封闭型和结构开放型两大体系.在开放型中的盘状液晶分子中心核可分为四大盘状液晶:以单一苯环为中心核的含酰胺键盘状液晶;以苯并菲为中心核的含酰胺键盘状液晶;六苯并蔻及其它芳核体系.对代表性化合物的分子设计及液晶性进行了介绍.