從近來的文獻顯示影響TGBA*液晶相生成的兩個主要因素為旋光性與 立體障礙的影響。本研究的目的即有助於大家更加的了解分子結構與 TGBA*液晶相生成的關係。因此,我們製備了三系列的旋光性液晶材料, 以更仔細的探討立體障礙在TGBA*液晶相生成與穩定度上的影響。 第 一部份,我們合成了一系列的旋光性化合物 1-alkylpentyl (S)-2-(6-(4-(4'-de-cyloxyphenyl)benzoyloxy)-2-naphthyl) propionates, nPPBNP(n=0~4),其在旋光末端具有不同的側鏈長變化, 用以進一步證實在旋光末端延長側鏈的長度對TGBA*液晶相的影響。第二 部份,我們合成了一系列的旋光性燕尾形化合物 1-alkylalkyl (S)-2-(6-(4-(4'-de-cyloxyphenyl)benzoyloxy)-2-naphthyl) propionates, nPBNP(n=1~5),用以了解在旋光末端延長燕尾的長度對 TGBA*液晶相生成的影響o第三部份,我們合成了一系列的旋光性化合物 1-butylpentyl (S)-2-(6-(4-(4'-decyloxyphenyl)benzoyloxy)-2- naphthyl)pro-pionates, BPmPBNP(m=6~16) 用以研究燕尾形化合物中不 同的非旋光烷鏈長對TGBA*液晶相生成的影響。 第一系列化合物 nPPBNP(n=0~4)的結果強烈的顯示出逐漸的增加側鏈的長度會導致分子之 間的立體排斥力逐漸的增加,其結果造成分子在層列形A*液晶相中層的排 列整齊度減弱,因此而提高了TGBA*液晶相的穩定度o在第二系列化合物 nPBNP(n=1~5)中,顯示出從 n=1~n=4 逐漸延長燕尾的長度,結果造成 TGBA*液晶相穩定度逐漸的增加o然而當燕尾的長度更進一步延長至 n=5 時,TGBA*液晶相仍然存在,但是與 n=4 的材料相比較下其TGBA*液 晶相 的穩定度有稍微的減小。前者的結果顯示龐大的燕尾體積會導致分子之間 的立體排斥力逐漸的增加,其結果造成分子在層列形A*液晶相中層的排列 整齊度減弱,因此而提高了TGBA*液晶相的穩定度。後者的結果則顯示延 長燕尾的長度到 n=5 時可能會造成其在整個分子結構中產生了遮蔽效應 ,因此妨礙了其旋轉的自由度而減小了分子之間的立體排斥力結果就使得 TGBA*液晶相的溫度範圍變小。在第三系列化合物 BPmPBNP(m=6~16)中, 顯示出具有熱穩定的TGBA*液晶相在 m=10 與 m=11 時出現了較寬的溫度 範圍,且碳數從 m=10 降低或從 m=11 增大的結果都逐漸的減少了TGBA* 液晶相的溫度範圍,顯示出適當的非旋光烷鏈長有利於TGBA*液晶相的生 成。 此外,光電性質的研究顯示出增加側鏈的長度會減低自發極化 值與傾斜角。在燕尾形的材料方面,1PBNP比 2PBNP具有較大的自發極化 值而在傾斜角方面則兩者具有接近的值。 從以上的種種結果顯示出 ,側鏈取代基的體積或長度,燕尾形取代基的龐大體積以及非旋光烷鏈的 長度的確對於TGBA*液晶相的生成與溫度範圍具有很明顯的影響。雖然旋 光性(Chirality)在這幾年以來已被確認為影響TGBA*液晶相的主要原因, 但從我們的研究結果有系統的證明了立體障礙的因素對於TGBA*液晶相的 生成也有明顯的貢獻。
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