臺灣博碩士論文加值系統

近年來，隨著光電產業的蓬勃發展，設計具有特殊光電性質的材料分子亦隨之成為熱門的研究領域。本篇論文探討當盤狀液晶分子上含有不同取代基時，取代基對於液晶性質的影響。
本研究分成兩個部分，一為β-雙酮錯鹽之金屬錯合物盤狀液晶，二為2,4,6-三芳基嘧啶之有機盤狀液晶。實驗結果發現，取代基的存在會減低結晶相的穩定性，造成結晶轉變為液晶相的熔點下降；且當液晶分子上具有拉電子的取代基時，可誘導產生偶極矩，使分子間引力增加，造成由液晶相轉變為等方性液體之澄清點溫度上升。另外，在β-雙酮錯鹽型液晶系列中，我們發現當取代基的立體障礙增大，會使得相鄰兩分子間的排斥力增加，使原本的Colhd液晶相轉變為Colrd液晶相。
利用取代基建構於液晶分子上之方法，可成功地擴大中間相的溫度範圍，甚至可達到罕見的室溫型柱狀液晶相，大大地提升其應用價值。

Tailored molecules that have special optical and electric properties have attracted much attention due to their potential applications. Studies in this thesis focuses on the substituent effect on the mesomorphic properties of discotic liquid crystalline molecules.
Two types of liquid crystalline molecules have been investigated: β-diketone-derived metallo complexes and 2,4,6-triarylpyrimidine-based organic molecules. The results suggest that the presence of substituents destabilizes the crystal phases leading to lower the melting points between crystal and mesophases. Electron-withdrawing substituents increase intermolecular attracting forces due to the induced dipole-dipole interactions. This in turn increases the clear points between the liquid crystalline and isotropic phases. In addition, bulkier substituents in the β-diketonate complexes raise intermolecular repulsions, which results in a change of molecular array from the Colhd phase to the Colrd phase.
Our results suggest that manipulation on the substituents for liquid crystalline molecules might be valuable, because it might increase the temperature range of mesophases, and even result in the unusual room-temperatured columnar phases.

中文摘要Ⅰ
英文摘要Ⅱ
謝誌Ⅲ
第一章 緒論1
1.1前言2
1.2液晶的分類3
1.2.1桿狀液晶相4
1.2.2盤狀液晶相9
1.3液晶之物理性質13
1.3.1介電異向性13
1.3.2光學異向性14
1.3.3磁化異向性16
1.3.4液晶的彈性連續體理論16
1.3.5黏度17
1.3.6分子排列規則參數17
1.3.7鐵電性19
1.4液晶之應用20
1.4.1桿狀液晶的應用20
1.4.2盤狀液晶的應用22
1.5盤狀液晶結構介紹24
1.6研究動機32
1.7參考文獻33
實驗藥品37
儀器設備40
第二章 β-雙酮錯鹽型液晶之取代基效應研究42
2.1實驗步驟43
2.1.1醚類之合成44
2.1.2苯乙酮類之合成45
2.1.3苯甲酸甲酯類之合成52
2.1.4苯甲酸類之合成63
2.1.5β-雙酮之合成64
2.1.6銅錯化合物之合成74
2.1.7鈀錯化合物之合成79
2.2合成過程之討論85
2.2.1醚化反應85
2.2.2 Friedel-Crafts醯化反應85
2.2.3甲基鋰取代反應86
2.2.4鄰位甲醯化反應88
2.2.5■化反應88
2.2.6碘化反應89
2.2.7酯類水解反應90
2.2.8 Claisen縮合反應91
2.2.9金屬錯合物之合成95
2.3液晶相之鑑定96
2.3.1偏光顯微鏡96
2.3.2微差掃描熱卡計96
2.3.3 X-射線粉末繞射儀97
2.4討論99
2.4.1偏光顯微鏡及熱分析之測定結果100
2.4.2 X-射線粉末繞射之測定結果103
2.4.3結果討論109
2.5結論112
2.6參考文獻113
第三章 2,4,6-三芳基嘧啶型液晶之取代基效應研究115
3.1實驗步驟116
3.1.1苯甲醇類之合成117
3.1.2苯甲醛類之合成118
3.1.3苯甲■類之合成120
3.1.4嘧啶衍生物之合成121
3.2合成過程之討論147
3.2.1酯類還原反應147
3.2.2氧化反應147
3.2.3嘧啶衍生物之合成148
3.3討論152
3.3.1偏光顯微鏡及熱分析之測定結果153
3.3.2 X-射線粉末繞射之測定結果157
3.3.3結果討論159
3.4結論164
3.5參考文獻165
附圖166

1.7參考文獻
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