1、人們對(duì)于液晶的研究已經(jīng)有很多年的歷史了。因液晶具有獨(dú)特的光學(xué)、電磁學(xué)等物理性質(zhì)以及良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,它被廣泛地應(yīng)用于光學(xué)、信息、軍事、印制、復(fù)合材料等諸多領(lǐng)域。近些年隨著液晶化學(xué)的發(fā)展,對(duì)于各類新型液晶的設(shè)計(jì)合成方興未艾,一些具有生物活性的天然化合物被引入到新型液晶的設(shè)計(jì)與合成中,并獲得了成功。本論文所開(kāi)展的含生物活性基團(tuán)的多臂液晶及側(cè)鏈液晶聚合物的制備與性能研究,不僅豐富了新型液晶化合物的種類,又為設(shè)計(jì)和合成具有特定性能的液

2、晶化合物提供了一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　 本論文是在查閱了國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并合成了兩個(gè)系列的多臂液晶化合物,三個(gè)系列的液晶單體以及四個(gè)系列的液晶聚合物。多臂液晶分別是:含谷氨酸基團(tuán)的多臂液晶GGnGC(n=2,4,6),含鵝去氧膽酸基團(tuán)的多臂液晶GCnDB(n=0,4,8)系列。三個(gè)系列的液晶單體分別是:24.{4'-[4-(烯丙氧基)苯甲酰氧基]聯(lián)苯基}-3a,7a-二[4'-(4-乙氧苯甲酰氧基)聯(lián)苯基-4-烷氧

3、酰氧基]-5β-膽烷酸酯M-n(n=0,4,8)系列,L-r-{n-[4-(膽甾醇酯基)苯甲酰氧基]烷氧基}谷氨酸M1-n(n=2,4,6)系列和L-r-{n-[4-(4'-(烯丙氧基)聯(lián)苯酯基)苯甲酰氧基]烷氧基)谷氨酸M2-n(n=2,4,6)系列。以丙烯基的碳碳雙鍵為主鏈通過(guò)自由基聚合,合成了P-n(n=0,4,8)系列側(cè)鏈液晶聚合物;采用N-羧基內(nèi)酸酐(NCA)法制得側(cè)鏈液晶均聚物P1-n(n=2,4,6)、P2-n(n=2,4

4、,6)和共聚物P3三個(gè)系列,三個(gè)系列均為多肽側(cè)鏈液晶聚合物。文中所合成出的液晶化合物、單體和聚合物在國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道,研究成果具有創(chuàng)新性。
　　 對(duì)所合成的多臂液晶化合物、液晶單體和側(cè)鏈液晶聚合物采用FT-IR、NMR、DSC、TGA、POM、SROT、及X-射線等技術(shù)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與性能研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　 1.以葡萄糖為核,通過(guò)酯化反應(yīng)與含有鵝去氧膽酸、谷氨酸基團(tuán)的不同類型的液晶臂有效結(jié)合,制備出兩個(gè)系列的新型多臂化

5、合物,它們均為互變熱致液晶。研究表明液晶臂的相態(tài)、柔性間隔基的長(zhǎng)短直接影響著多臂化合物液晶態(tài)的形成及其液晶性能。
　　 (1)含谷氨酸基團(tuán)的多臂液晶GGnGC(n=2,4,6)系列具有較高的分解溫度和較寬的液晶區(qū)間,升溫時(shí)的DSC熔點(diǎn)峰平緩,熔點(diǎn)、清亮點(diǎn)、液晶區(qū)間隨著柔性間隔基的增多而降低,SROT隨著柔性間隔基的增多而升高,但液晶相和織構(gòu)種類不隨柔性間隔基的增多而變化。液晶態(tài)時(shí)出現(xiàn)典型的膽甾相油絲和焦錐織構(gòu)。
　　 (

6、2)含鵝去氧膽酸基團(tuán)的多臂液晶GCnDB(n=0,4,8)系列具有較高的分解溫度和較寬的液晶區(qū)間,升溫時(shí)的DSC熔點(diǎn)峰平緩,熔點(diǎn)隨著柔性間隔基的增多而降低,液晶區(qū)間隨著柔性間隔基的變長(zhǎng)而增大,SROT隨著柔性間隔基的增多而升高,但液晶相和織構(gòu)種類不隨柔性間隔基的增多而變化。液晶態(tài)時(shí)出現(xiàn)典型的向列相紋影和絲狀織構(gòu)。
　　 2.單體24-{4'-[4-(烯丙氧基)苯甲酰氧基]聯(lián)苯基}-3α,7α-二[4'-(4'乙氧苯甲酰氧基)聯(lián)苯

7、基-4-烷氧酰氧基]-5β-膽烷酸酯M-n(n=0,4,8)系列為Y型液晶化合物,屬互變向列相液晶單體;單體L-r-{n-[4-(膽甾醇酯基)苯甲酰氧基]烷氧基)谷氨酸M1-n(n=2,4,6)系列與L-r-{n-[4-(4'-(烯丙氧基)聯(lián)苯酯基)苯甲酰氧基]烷氧基)谷氨酸M2-n(n=2,4,6)系列為含谷氨酸基團(tuán)的液晶單體。其中L-r-{n-[4-(膽甾醇酯基)苯甲酰氧基]烷氧基)谷氨酸系列單體呈現(xiàn)互變的膽甾相,而L-r-{n-[

8、4-(4'-(烯丙氧基)聯(lián)苯酯基)苯甲酰氧基]烷氧基}谷氨酸系列單體呈現(xiàn)互變的向列相。三個(gè)系列液晶單體的柔性間隔基的長(zhǎng)度變化對(duì)各自的相轉(zhuǎn)變溫度、液晶區(qū)間等性質(zhì)影響很大,但對(duì)三個(gè)系列液晶單體的液晶相和織構(gòu)種類沒(méi)有影響。
　　 3.合成的四個(gè)系列的側(cè)鏈液晶聚合物均為互變熱致液晶聚合物,其中P-n(n=0,4,8)系列,P1-n(n=2,4,6)系列和P2-n(n=2,4,6)系列為均聚物,P3系列為共聚物。它們具有較好的熱穩(wěn)定性能和

9、較寬的液晶區(qū)間。側(cè)鏈液晶聚合物P-n系列為互變向列相液晶聚合物;側(cè)鏈液晶聚合物P1-n系列為互變膽甾相液晶聚合物;側(cè)鏈液晶聚合物P2-n系列為互變向列相液晶聚合物;側(cè)鏈液晶聚合物P3系列為互變向列相液晶聚合物。前三個(gè)系列液晶均聚物柔性間隔基的長(zhǎng)度變化對(duì)各自的相轉(zhuǎn)變溫度、SROT等性質(zhì)影響很大,但對(duì)三個(gè)系列液晶均聚物的液晶相和織構(gòu)種類沒(méi)有影響。單體L-r-{4-[4-(膽甾醇酯基)苯甲酰氧基]丁氧基)谷氨酸(M1-4)含量的變化對(duì)P3系列