具有二個掌性中心的新穎旋光性末端基：2(S)-[2(S)-甲基丁氧基]丙
醇2，及2(S)-[2(S) -甲基丁氧基]丙酸3，是由天然的(S)-乳酸乙酯與1-
碘基-2 (S)-甲基丁烷反應後，經還原或水解反應衍生而得。由旋光性乳
酸衍生物2及3合成出10個系列旋光性液晶分子中，其中 6個系列經證實為
： 1.新的旋光性末端基：旋光性醇2及旋光性酸3有助於Sc*相的生成。
2.本研究中主要出現之液晶相次序有二，一為 K-Sc*-SA-I，一為K-Sc*-
N*-I。液晶相次序主要受核部結構的改變而不同，較不受旋光性末端基結
構改變而影響，但當核部結構兩旁均接上旋光性末端基時，會抑制Sc*相
的生成。 3.強介電性液晶14a~14f 4-正烷氧基苯基4-{4-{2(S)-[2(S)-甲
基丁氧基]丙氧基}苯基}苯酸酯(4 -n-alkyloxyp-henyl 4-{4-{2(S) -[
2(S)-methylbutoxy]propyloxy} phenyl}benzoate)及17c~17g 4-{ 2(S)-
[2(S)-甲基丁氧基]丙氧基羰基}苯基4-(4-正烷氧基)苯基苯酸酯(4-{2(
S)-[2(S)。 4.當合成液晶核部兩旁均接上旋光性末端基時，實驗數據證
實其對自發極化率值的增進比單一旋光性末端基的液晶分子有效，其中化
合物7a~7d、8c及8d的自發極化率值經外插後可達200 nC/cm2以上；以8d
4- {2(S)-[2(S)-甲基丁氧基]丙氧基 }苯基4-{4-{2(S)-[2(S)-甲基丁氧
基]丙醯?5.第二旋光性末端基的立體組態結構對於強介電性液晶的物性
有相當明顯的影響。以(R)- 2-辛烷氧基取代之旋光性分子 7a~7d之外插
自發極化率值(195 ~220 nC/cm2)，比以 (S)-2-辛烷氧基取代之旋光性分
子 6a~6d之外插自發極化率值 (40~60 nC/ cm2) 提高 3~5 倍；而相同立
體組態?6.當旋光性酸3與旋光性醇2的第二掌性中心立體組態為S時，其
Ps值之增進，比單一掌性中心或立體組態為R的乳酸衍生物為高，可達30%
以上。由 Boulder model及分子軌域計算程式均可定性地解釋，旋光性
酸3末端基第二掌性中心立體組態為S的設計，對於液晶分子整體

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目錄
圖目錄
表目錄
壹、緒論
1.1 強介電性液晶研究歷程
1.1.1 物質的強介電極化性質
1.1.2 液晶及液晶相
1.1.3 強介電性液晶:源於掌性現象
1.1.4 表面安定化強介電性液晶 (SSFLC,Surface-Stabilized Ferroelectric Liquid Crystals) 元件
1.1.5 用於顯示器之強介電性液晶材料性質
1.2 強介電性液晶分子結構與物性
1.2.1 分子結構對液晶相之影響
1.2.2 自發極化率值(Ps值)
1.3 層列C相液晶及強介電性液晶之分子理論模式
1.3.1 McMmanI說法
1.3.2 Durandl說法
1.3.3 Walba說法
1.3.4 Zeks 說法
1.4 強介電性液晶分子設計經驗法則
1.4.1 強介甩性液晶分子設計經驗法則一出生期至1980年
1.4.1 強介甩性液晶分子設計經驗法則一出生期至1980年
1.4.2 設計強介電性液晶分子的經驗一自1980至1985年
1.4.3 較高Ps值的強介電性液晶分子設計:超過100nC/cm2障礙
1.4.4 由摻混技巧評估旋光性添加物之外插Ps值
1.5 強介電性液晶的立體化學構形與自發極化率值
1.5.1 旋光性γ-butyrolactone環
1.5.2 旋光性δ-volerolactone環
1.5.3 旋光性1,3diol的衍生物
1.5.4 旋光性異環基
1.5.5 旋光性α-haloacid的衍生物
1.5.6 旋光性trifluoromethyl未端基
貳、研究構想
2.1 研究目標
2.2 旋光性末端基設計
2.3 實驗設計
2.4 液晶分子理論計算
參、結果與討論
3.1 雙旋光性末端基液晶分子之合成與物性
3.1.1 雙旋光性末端基液晶分子之合成
3.1.2 雙旋光性末端基液晶分子之物性研究
3.1.3 核部結構對雙旋光性液晶分子之效應
3.2 液晶分子結構與物性關係研究
3.2.1 合成部份一以旋光性醇2為旋光性末端基
3.2.2 用於比較的強介電性液晶合成
3.2.3 強介電性液晶單體及側鏈液晶聚合物之合成
3.2.4 化合物13a~I3f,l4a~14f之物性
3.2.5 化合物17a~I7g,l8a~l8g之物性
3.2.6 化合物19a~19b,2Oa~20b之物性
3.2.7 強介電性液晶單體38a~38f及側鏈聚合物39a~39f物性
3.3 綜合討論
3.3.1 核部結構改變對以旋光性醇2為末端基之液晶相行為及物性之影響
3.3.4 旋光性酸3立體組態對液晶性及物性之影響
3.3.5 以分子模式解釋立體組態對液晶性及物性之影響
3.4 理論計算探討--液晶分子物性與結構關係
3.4.1 理論計算探討--以整體FLC分子進行計算
3.4.2 理論計算探討--以旋光性末端基分子進行計算
肆、結論
伍、實驗方法
5.1 一般實驗方法
5.1.1 結構析儀器
5.1.2 分析與分離方法
5.1.3 熱分析嚇及液晶相鑑定
5.1.4 液晶物測試
5.1.5 試藥即溶劑
5.2 實驗步驟
陸、參考資料
柒、附錄