分子結構對於聚合物形成旋光性層列液晶相之影響研究

Abstract

本研究主要的目的是探討分子結構對於形成旋光性層列C 型液晶聚合物形成的影響, 研究中分別改變柔軟間距、液晶團基及末端旋光性烷基, 以探討其對於所合成單體及 聚合物液晶相之影響, 所選用的液晶團基有2,5-雙取代-1,3-雙氧六圓、6-烷氧-2-奈 酸酯和4-烷氧-4′- 聯苯酸酯, 末端基引用的有(2s) -2- 甲基丁醇、(2s) -2-氯基- 4-甲基戊醇和(2s,3s) -2- 氯基-4- 甲基戊醇, 以3,6,11 數目之亞甲基(methylene unit) 作為柔軟間距, 三類的液晶團基共合成出12種新的側鏈液晶聚矽氧烷, 利用微 差掃瞄卡計和偏光顯微鏡測試這些單體和聚合物之液晶相。 結果顯示第一類以2,5-雙取代-1,3- 雙氧六圓為液晶團基, 所合成的單體含短的柔軟 間距(n＝3)呈膽石醇型和層列A 型液晶相, 含6 個亞甲基柔軟間距者呈層列A 型, 至 於長的柔軟間距(n ＝11)呈層列A 和旋光性層列C 型。聚合物方面, 含短的柔軟間距 者(n ＝3) 不具液晶相, 含6 個亞甲基之柔軟間距者呈層列A 型, 含長的柔軟間距者 (n ＝11)呈層列A 和旋光性C 型液晶相。第二類以6 - 烷氧-2- 奈酸酯為液晶團基, 末端基分別導入(2s)-2- 氯基-4- 甲基戊醇和(2s,3s) -2- 氯基-3- 甲基戊醇, 所合 成6 種單體, 短的柔軟間距(n ＝3) 形成膽石醇型和層列A 型液晶相, 長的柔軟間距 (n ＝6,11)則皆形成層列A 型液晶相, 此類液晶呈現層列A 型液晶的範圍, 隨柔軟間 距的增加而加大。在聚合物方面所有聚合物皆呈層列液晶相。第三類含4-烷氧-4′- 聯苯酸酯液晶團基的化合物, 末端引用(2s,3s) -2- 氯基-3- 甲基戊醇; 單體皆呈層 列A 型液晶相, 聚合物除短柔軟間距(n ＝3) 不具液晶相外, 其餘皆具層列A 型液晶 相。