臺灣博碩士論文加值系統

Gray等人合成化合物苄基4-(4’-辛氧基聯苯-4羰氧基)苯酸酯(8b) 時沒有提及該化合物具有液晶相。然而，該化合物經由本實驗室李惠貞證實它有液晶相存在。為了研究烷氧鏈的長度對液晶相的影響，本論文擬改變這一系列分子的柔軟末端基的碳數來探討鏈長對液晶相的變化關係。該系列分子可由4-烷氧基聯苯甲酸與4-羥基苯甲酸苄基酯在DCC、DMAP脫水催化下進行酯化製得。
實驗結果指出該系列分子，碳數n=2~10，在升溫過程均具有K－SA－I之液晶相行為。而降溫時，碳數n在6~10的分子均出現I－SA－SC－S?－K的液晶相。n=4的分子液晶行為為I－SA－SC－K，而n=2、3、5的分子液晶相為I－SA－K。且升溫條件下SA相轉移溫度具有偶奇效應。而將該系列分子的聯苯環改成苯環，得到的化合物(10c)　 ，並沒有出現任何液晶相。

The compound,benzyl 4-(4’-octoxybiphenyl-4-carbonyloxy) benzoate (8b), was first synthesized by Gray and coworkers. The results show that this compound is not a liquid crystal. Lee of our laboratory has synthesized the same compound and proved that it do have mesogenic properties. A series of homologues with different number of alkoxy chain were synthesized in order to study the relationship between the structure and the liquid crystal phase behavior.
This series of compounds were prepared by the esterification of 4-(4’-alkoxyphenyl)benzoic acid and 4-hydroxybenzoic acid benzyl ester in the presence of DCC and DMAP.
The results indicate that all of the compounds (10b to 2b) have the same liquid crystal phase sequence K－SA－I during the heating process. But they show different phase behavior during the cooling process: I－SA－SC－S?－K for 10b、9b、8b、7b and 6b；I－SA－SC－K for 4b；I－SA－K for 5b、3b and 2b. The phase transition temperature of SA phase has an even-odd effect during the heating process. However the compound (10c) does not possess any liquid crystal phase.
n=10→10b、n=9→9b、n=8→8b、n=7→7b、n=6→6b、n=5→5b、
n=4→4b、n=3→3b；n=2→2b
→10c

目錄
中文摘要………………………………………………………………....i
英文摘要………………………………………………………………....ii
目錄……………………………………………………………………...iii
表目錄…………………………………………………………………...vi
圖目錄…………………………………………………………………..vii
第一章 緒論…………………………………………………………...01
1-1 前言………………………………………………………….....01
1-2 液晶發展的歷史………………………………………………02
1-3 液晶的分類…………………………………………………....03
1-4 液晶相的種類…………………………………………………04
1-4-1向列相(Ｎ)型液晶……………………………………….06
1-4-2 層列向(Ｓ)型液晶………………………………………07
1-4-3 膽固醇型（cholesteric）液晶，掌性向列型(chiral nematic)液晶…………………………………………………….10
1-4-4 圓型狀（discotic）液晶…………………………………11
1-4-5 重複型（reentrant）液晶………………………………..12
1-5 液晶相的觀察與識別…………………………………………..12
1-6 液晶分子的結構探討…………………………………………..14
第二章 研究動機……………………………………………………...17
第三章 目標分子之合成原理說明…………………………………..20
3-1化合物7a之合成原理說明……………………………………20
3-2 化合物7b、5b、3b及10c之合成原理說明…………………23
第四章 實驗部分……………………………………………………...31
4-1藥品……………………………………………………………31
4-2儀器…………………………………………………………….32
4-3合成途徑………………………………………………………34
4-4合成方法……………………………………………………….36
第五章 結果與討論…………………………………………………...44
5-1合成……………………………………………………………..44
5-1-1合成技術………………………………………………....44
5-1-2 分子極性………………………………………………...45
5-3液晶相…………………………………………………………..48
5-3-1液晶相行為………………………………………………48
5-3-2 偶奇效應探討…………………………………………...50
5-3-3液晶相溫度範圍…………………………………………56
第六章 結論…………………………………………………………..60
第七章 參考文獻……………………………………………………...62
第八章 附錄…………………………………………………………...64
表目錄
表1-1各種液晶之特殊雙折射光學紋理……………………………...13
表1-2 常見液晶化合物之一般分子構造……………………………..15
表1-3 各種促成傾斜相的常見連接基………………………………..16
表2-1 化合物8b、9b、10b液晶相種類及相轉移溫度……………….18
表3-1 一般常見的溶劑與水之共沸混合物的性質…………………..26
表5-1 展開 分子(n=7、5、3)之TLC流動相………………………………………………………………..45
表5-2 系列之1H NMR(CDCL3)光譜……...47
表5-3 系列分子液晶相和相轉移溫度比較………………………………………………………………..49
表5-4 系列分子液晶相溫寬……………56
圖目錄
圖1-1 Cholesteryl benzoate的化學構造…………………………………..2
圖1-2 熱向型液晶之相變化…………………………………………….4
圖1-3向列型液晶之分子排列與分子間引力…………………………..6
圖1-4 向列相的結構…………………………………………………….6
圖1-5 層列型液晶相之排列…………………………………………….7
圖1-6 層列A相的結構………………………………………………….8
圖1-7 ﹙a﹚層列C相與﹙b﹚掌性層列C相的結構..………………...9
圖1-8 鐵電性液晶的分子呈現的扇狀紋路圖………………………...10
圖1-9 掌性向列相……………………………………………………...11
圖1-10 圓盤狀液晶之構成分子（a）與分子排列（b）……………..12
圖1-11 stilbene化合物具有多重的重複性現象……………………..12
圖1-12 液晶的基本構造………………………………………………14
圖3-1 7a分子的合成反應機構………………………………………22
圖3-2 Fisher Esterfication法酯化反應機構…………………………..23
圖3-3 Dean stark 裝置………………………………………………...25
圖3-4 DCC與DMAP的酯化反應機構……………………………….28
圖3-5 由醯氯化物製酯的反應……..…………………………………30
圖4-1 4-庚氧基聯苯甲酸（7a）之合成………………………………34
圖4-2 苄基4-(4’ -烷氧基聯苯-4羰氧基)苯酸酯(7b、5b、3b) 之合…..35
圖4-3 苄基4-(4’-癸氧基苯-4羰氧基)苯酸酯(10c) 之合成………….35
圖5-1 系列分子在升溫條件下SA相溫度比較圖…………………………………………………………51
圖5-2 系列分子在升溫條件下SA相的偶奇效應比較圖…………………………………………………51
圖5-3 系列分子在升溫條件下I相轉移溫度比較圖………………………………………………………52
圖5-4 系列分子在降溫條件下I相轉移溫度比較圖………………………………………………………52
圖5-5 系列分子在降溫條件下SA相偶奇效應比較圖……………………………………………………53
圖5-6 系列分子在降溫條件下Sc相偶奇效應比較圖……………………………………………………54
圖5-7 系列分子在降溫條件下S？相偶奇效應比較圖……………………………………………………54
圖5-8 系列分子在降溫條件下全部液晶相轉移溫度圖……………………………………………………55
圖5-9 系列分子在升溫條件下SA相溫寬比較圖…………………………………………………………57
圖5-10 系列分子在降溫條件下SA相溫寬比較圖………………………………………………………….57
圖5-11 系列分子在降溫條件下Sc相溫寬比較圖………………………………………………………….58
圖5-12 系列分子在降溫條件下S? 相溫寬比較圖………………………………………………………59
圖5-13 系列分子降溫條件下全部液晶溫寬比較圖………………………………………………………59

第七章 參考文獻
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