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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:邱建復
研究生(外文):Jian-Fu Chiou
論文名稱:1,3,4-噁二唑為核心的彎曲型分子作為摻混劑對於藍相液晶穩定之影響
論文名稱(外文):The effect of bent-shaped molecules based on1,3,4-oxadiazole cores as dopants on the stabilization of blue phase liquid crystal
指導教授:黃俊誠黃俊誠引用關係
指導教授(外文):Chiung-Cheng Huang
口試委員:黃俊誠
口試委員(外文):Chiung-Cheng Huang
口試日期:2019-07-19
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:化學工程學系(所)
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
論文頁數:87
中文關鍵詞:席夫鹼液晶旋光摻混劑彎曲型分子藍相
外文關鍵詞:chiral dopantSchiff base mesogenbent-shaped moleculeblue phase
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在此我們成功地合成出12個的含有單苯、雙苯或萘環之1,3,4-噁二唑為核心的彎曲型分子。這些彎曲型分子具有硝基、胺基或甲氧基以及已氧基或2辛氧烷基之烷鏈的取代基。接著將這些分子,適量地添加至本實驗室所開發出的席夫鹼液晶H-EI6與摻混旋光劑S811或ISO(6OBA)2 所組成的藍相液晶材料中。我們發現當10.0 wt%的彎曲型分子添加在旋光摻混劑ISO(6OBA)2的摻混系統中時,含有拉電子基團硝基,並不利於藍相的穩定,使其溫寬反而縮短。具有推電子基團的胺基的雙苯彎曲型分子OctBiPhOXDNH2,能夠使藍相溫寬從36.0 oC拓寬至47.0 oC之外,也因末端含有2辛氧基之烷鏈的取代基,其藍相結束溫度也能從原先的77.0 oC降低至61.0 oC。有趣的是,當添加側邊取代基同樣為推電子基團的甲氧基的彎曲型分子C6OPhOXDOMe時,能誘導出最大的藍相溫寬57.0 oC之外,還進一步的降低其藍相結束溫度至48.0 oC。值得注意的是,當C6OPhOXDOMe添加的比例升至12.0 wt%時,能夠進一步拓寬其藍相溫寬至62.0 oC,若是再繼續添加至16.0 wt%時,我們可以觀察到藍相結束溫度最低可達至快接近室溫的34.0 oC。我們期望此含有彎曲型分子的藍相液晶材料,可在未來光電材料中能有所應用。
In this work, twelve bent-shaped molecules based on 1,3,4-oxadiazole cores were successfully synthesized. These bent-shaped molecules possessing nitro, amino or methoxy group and hexoxy or 2-octyloxy tail were firstly applied to extend the blue phase range (BP) in the blue phase liquid crystal (BPLC) mixture consisting of host Schiff base mesogen H-EI6 and chiral dopant S811 or ISO(6OBA)2. The results indicate that the bent-shaped molecules with nitro group doped into this BPLC mixture are not beneficial to BP stabilization. When 10.0 wt% ratio of bent-shaped molecule OctBiPhOXDNH2 having amino group and 2-octyloxy tail is doped into this BPLC mixture, the BP range can be extended from 36.0 oC to 47.0 oC and the ending temperature of BP can be decreased from 77.0 oC to 61.0 oC. Interestingly, the broad BP range (57.0 oC) can be extended by doping 10.0 wt% ratio of bent-shaped molecule C6OPhOXDOMe possessing methoxy group and hexoxy tail into this BPLC mixture. When the doping ratio of bent-shaped molecule C6OPhOXDOMe increases up to 12.0 wt%, wide BP range (62.0 oC) can be obtained. The ending temperature of BP with 34.0 oC is almost near room temperature when the doping ratio of bent-shaped molecule C6OPhOXDOMe further increases up to 16.0 wt%. Accordingly, this study offer possible approaches for the use of bent-shaped molecule as dopant diluted with NLCs, which may be used for the future applications of room-temperature eutectic LC mixtures with wide BP ranges.
Abstract II
中文摘要 IV
目錄 V
圖目錄 IX
表目錄 XV
第一章 前言 1
1.1 液晶的簡介 1
1.2 液晶相的種類與排列方式 2
1.2.1藍相液晶的介紹 2
1.3 液晶分子的形狀 3
1.3.1 棒狀型液晶分子 3
1.3.2 彎曲型液晶分子 4
1.3.3 曲棍型液晶分子 5
1.4 文獻回顧 6
1.4.1具有旋光性的彎曲型液晶分子 6
1.4.2 透過添加旋光摻混劑與彎曲型分子在液晶系統中來誘導出藍相 7
1.4.3 在液晶摻混系統中加入彎曲型分子用以填補藍相缺陷 8
1.4.4 透過改變彎曲型分子的濃度來拓寬藍相溫寬 9
1.4.5. 具有不同苯環構形的分子 10
1.5 研究動機 12
第二章 實驗 14
2.1 光譜分析 14
2.2 化合物的液晶與物理性質 14
2.3 實驗材料的製備 15
2.3.1 ethyl 4-nitrobenzoate的合成 18
2.3.2 4-nitrobenzohydrazide的合成 18
2.3.3 4-(hexyloxy)-N'-(4-nitrobenzoyl)benzohydrazide的合成 19
2.3.4 C6OPhOXDNO2的合成 19
2.3.5 C6OPhOXDNH2的合成 20
2.3.6 methyl 4-(1-methylheptyloxy)benzoate的合成 21
2.3.7 4-(1-methylheptyloxy) benzoic acid的合成 21
2.3.8 4-nitro-N'-(4-(1-methylheptyloxy)benzoyl)benzohydrazide的合成 22
2.3.9 OctPhOXDNO2的合成 23
2.3.10 OctPhOXDNH2的合成 23
2.3.11 ethyl 4'-hydroxy-[1,1'-biphenyl]-4-carboxylate的合成 24
2.3.12 ethyl 4'-(1-methylheptyloxy)-[1,1'-biphenyl]-4-carboxylate的合成 25
2.3.13 4'-(1-methylheptyloxy)-[1,1'-biphenyl]-4-carboxylic acid的合成 25
2.3.14 N'-(4-nitrobenzoyl)-4'-(1-methylheptyloxy)-[1,1'-biphenyl]-4-carbohydrazide 的合成 26
2.3.15 OctBiPhOXDNO2的合成 27
2.3.16 OctBiPhOXDNH2的合成 27
2.3.17 ethyl 6-hydroxy-2-naphthoate的合成 28
2.3.18 ethyl 6-(1-methylheptyloxy)-2-naphthoate的合成 29
2.3.19 6-(1-methylheptyloxy)-2-naphthoic acid的合成 29
2.3.20 N'-(4-nitrobenzoyl)-6-(1-methylheptyloxy)-2-naphthohydrazide的合成 30
2.3.21 OctNaphOXDNO2的合成 31
2.3.22 OctNaphOXDNH2的合成 31
2.3.23 4-methoxybenzohydrazide的合成 32
2.3.24 4-(hexyloxy)-N'-(4-methoxybenzoyl)benzohydrazide的合成 33
2.3.25 C6OPhOXDOMe的合成 33
2.3.26 4-methoxy-N'-(4-(1-methylheptyloxy)benzoyl)benzohydrazide的合成 34
2.3.27 OctPhOXDOMe的合成 35
2.3.28 N'-(4-methoxybenzoyl)-4'-(1-methylheptyloxy)-[1,1'-biphenyl]-4-carbohydrazide的合成 36
2.3.29 OctBiPhOXDOMe的合成 36
2.3.30 N'-(4-methoxybenzoyl)-6-(1-methylheptyloxy)-2-naphthohydrazide的合成 37
2.3.31 OctNaphOXDOMe的合成 38
第三章 結果與討論 39
3.1 化學結構的鑑定 39
3.2 彎曲型分子的相變 43
3.3 探討當彎曲型分子添加進席夫鹼液晶H-EI6與旋光摻混劑S811的系統中對藍相液晶範圍的影響 46
3.4探討當彎曲型分子添加進席夫鹼液晶H-EI6與旋光摻混劑ISO(6OBA)2的系統中對藍相液晶範圍的影響 52
3.5 探討添加不同型態的彎曲型分子在席夫鹼液晶H-EI6與旋光摻混劑的系統中對藍相液晶範圍的影響 62
第四章 結論 64
第五章 參考文獻 66
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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