臺灣博碩士論文加值系統

摘 要
為了探討苄基4-(4’-烷氧基聯苯-4羰氧基)苯酸酯( )此系列化合物的液晶行為，本論文先以醚化反應合成4-己氧基聯苯甲酸(4-(4’-hexoxyphenyl)benzoic acid)(1)，然後以酯化反應合成目標分子2a、2b和2c，另外為了探討核部構造對液晶行為之影響，以酯化反應合成目標分子3。我們發現： (1) 2a、2b和2c它們的液晶行為確實有明顯的差異：2a：I－SA－K； 2b：I－SA－Sc－K； 2c：I－SA－Sc－S?－K，而且液晶相出現的溫度隨著柔軟端碳數之增加而降低，由此可知柔軟末端基之碳數對液晶相的種類和液晶相的溫寬會有明顯的影響。 (2)苄基4-(4’-烷氧基聯苯-4羰氧基)苯酸酯系列液晶分子在n=4仍出現傾斜的層列C相(Sc)，且Sc相在n＞7呈現相當的安定性(37.8~62℃)，以及在n=2仍然具有層列A相(SA)，由此可知柔軟末端基之碳數對本系列分子的液晶相有其特殊的影響。 (3)目標分子3和苄基4-(4’-烷氧基聯苯-4羰氧基)苯酸酯系列液晶分子之差別只在於核部，但以聯苯環為核部的分子3卻喪失液晶性，由此可知核部構造些微的變化，對分子的液晶性也會產生重大的影響。(4)化合物2b雖只含丁氧基，但仍出現Sc相，這和一般學理上的認知不同。

Abstract
In order to study the liquid crystal behavior of the series of compounds, benzyl 4-(4'-alkyloxybiphenyl-4-carbonyloxy)benzoate ( ) , the compounds with even carbon number of alkoxy chain, 2a(n=2), 2b(n=4) and 2c(n=6), were first synthesized. The compound, benzyl 4-(4'-decoxyphenyl benzoate)(3), was also synthesized for the discussion of the structure effect. Some results are summarized as the following：
(1). Three liquid crystal phase sequences are observed： I－SA－K for 2a , I－SA－Sc－K for 2b and I－SA－Sc－S?－K for 2c . And the transition temperature from crystal to the liquid crystal phase is decreasing with the increasing of carbon number.
(2). While the compound 2a(n=2) exhibits only the SA phase, the compound 2b( n=4) possesses the Sc phase in addition to the SA phase.
(3). The compound 3 does not have any liquid phase. The results show that even a small change in the core structure could have a decisive effect on the formation of liquid crystal phases.
(4).The formation of Sc phase for the compound 2b with a n-butoxy chain is interesting and worth noticing.

目 錄
中文摘要------------------------------------------------------------------------ Ⅰ
英文摘要------------------------------------------------------------------------- Ⅱ
目錄-------------------------------------------------------------------------------- Ⅲ
表目錄----------------------------------------------------------------------------- Ⅴ
圖目錄----------------------------------------------------------------------------- Ⅵ
第一章 緒 論 １
1-1 前言 １
1-2 液晶 --- 物質的第四態 １
1-3 液晶發展史概說 ２
1-4 液晶的分類和液晶相的構造 ４
一、液晶相的分類 ４
二、液晶相的構造 ６
1-5 分子間引力與液晶的構造 １２
1-6 液晶的共性 ----- 雙折射 １３
1-7 液晶物性的特色----各向異性 １４
第二章 液晶分子之設計與結構探討 １６
第三章 研究動機 ２１
第四章 實 驗 ２４
4-1 藥品 ２４
4-2 儀器 ２５
4-3 合成途徑 ２６
4-4 實驗部分 ２８
第五章 結果與討論 ３４
5-1 合成部份 ３４
5-2 結構鑑定 ４２
5-3 液晶相探討 ４４
5-3-1 升溫過程 ４５
5-3-2 降溫過程 ４８
第六章 結 論 ５４
第八章 附 錄 ５９
表目錄
表2-1 各種常見的連接基------------------------------------------------- 19
表3-1 化合物A-C的液晶相種類及相轉移溫度---------------------- 22
表3-2 化合物A、D和E的液晶相種類及相轉移溫度--------------- 23
表5-1 2a~c和3之1H NMR(CDCL3)光譜---------------------------------- 43
表5-2 系列分子升溫時之液晶相及相
轉移溫度----------------------------------------------------------------- 46
表5-3 系列分子降溫時之液晶相及相
轉移溫度---------------------------------------------------------------- 50
表5-4 系列分子之液晶相範圍及SA、
SC的溫度範圍----------------------------------------------------- 52
圖目錄
圖1-1 Cholesteryl benzoate結構------------------------------------------ 3
圖1-2 熱向型液晶的相變化---------------------------------------------- 6
圖1-3 層列型液晶相之排列------------------------------------------- 8
圖1-4 層列A相的結構------------------------------------------------ 9
圖1-5 （a）層列C相 與（b）掌性層列C相的結構------------ 9
圖1-6 向列相的結構--------------------------------------------------- 11
圖1-7 掌性向列相的結構--------------------------------------------- 12
圖1-8 向列相液晶之分子排列與分子間引力--------------------- 13
圖2-1 液晶分子的基本構造------------------------------------------ 16
圖5-1 4-己氧基聯苯甲酸的合成：醚化反應機構----------------36
圖5-2 4-己氧基聯苯甲酸的合成：酯化反應機構----------------37
圖5-3 酸催化酯類水解的反應機構----------------------------------38
圖5-4 以鹼皂化的反應機構如--------------------------------------- 38
圖5-5 DCC/DMAP酯化反應的反應機----------------------------- 41
圖5-6 [表5-2]化合物n＝2~10之升溫過程的相轉移溫度------ 47
圖5-7 [表5-2]化合物n＝2~10之升溫過程中SA相的溫度範
圍 ---------------------------------------------------------------- 47
圖5-8 [表5-3]化合物n＝2~10之降溫過程的相轉移溫度----- 51
圖5-9 [表5-4] 分子之液晶相範圍及SA、SC的溫度範圍------53

第七章 參考文獻
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