南京大学 化学化工学院 生命化学协同创新中心 高分子科学与工程系及高性能高分子材料与技术教育部重点实验室, 江苏 南京 210023
本文主要报道了一系列不对称取代的苯并菲丙烯酸酯类盘状液晶中间体化合物的合成及其液晶相行为研究。首先, 从单羟基苯并菲类衍生物出发, 针对不同长度烷基间隔基体系的反应活性差异, 采用不同方法引入可聚合丙烯酸酯基官能团, 对亚甲基间隔基数目从0到10的苯并菲丙烯酸酯进行全系列合成, 并通过核磁共振波谱(NMR)和质谱(MS)对合成目标产物进行化学结构确认。通过差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)和小角/广角X射线散射(SAXS/WAXS)表征并分析该系列盘状苯并菲丙烯酸酯中间体的液晶相行为及组装的柱状有序结构。结果表明, 大多数己氧基苯并菲类丙烯酸酯中间体只形成结晶; 而丁氧基苯并菲类中间体则大都能呈现单向或双向互变型热致六方柱状液晶相, 以及一类典型的具有三维(3D)位置有序的六方柱状塑晶相。该类不对称取代的苯并菲丙烯酸酯盘状液晶相态结构与相行为关系的阐明, 将对(甲基)丙烯酸酯类可聚合功能性单体的设计合成以及加深对聚合制得侧链盘状液晶聚合物的多级有序相结构的认识和理解具有重要意义。
盘状液晶 苯并菲 丙烯酸酯 柱状塑晶相 六方柱状相 discotic liquid crystal triphenylene acrylate columnar plastic phase hexagonal columnar mesophase
1 诚志永华显示材料有限公司 北京研发中心, 北京 100084
2 河北省平板显示材料工程技术研究中心, 河北 石家庄 050091
3 清华大学 化学系, 北京 100084
为了改善扭曲向列相(TN)型液晶显示的视角差的现象, 合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体, 并以该盘状液晶单体为材料制备了简易的光学补偿膜片。以4-氯丁醇乙酸酯、对羟基苯甲酸甲酯和邻苯二甲醚为原料, 通过七步反应以较高收率合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体。通过核磁共振(NMR)和元素分析(EA)确认了分子结构的正确性; 利用偏光显微镜(POM)、预倾角测试仪和示差扫描量热仪(DSC)等对其液晶参数进行测定, 并以该苯并菲单体为材料通过基板处理、摩擦配向、涂布等过程制备了光学补偿膜片。实验表明, 该苯并菲盘状液晶单体具有负的光学各向异性值(Δn=-0.060 8)、较宽的向列相温宽(54.6~166.4 ℃), 所制得的简易光学补偿膜片具有一定的补偿效果(Rth=137 nm)。该苯并菲类盘状液晶化合物可以作为光学补偿膜材料使用, 且制备方法简单, 原料易得, 收率较高, 易于实现大规模生产。
苯并菲 盘状液晶 光学补偿膜 负光学各向异性。 triphenylene discotic liquid crystals optical compensation film negative optical anisotropy
