偶氮液晶基元封端聚氨酯的合成与性能研究

以丁二酸酐、苯胺和对硝基苯胺为原料,经两步反应制得一种偶氮液晶基元(2);2与不同分子量的聚氨酯预聚体通过封端反应合成了一系列偶氮液晶聚氨酯(4a～4e),其结构和液晶性能经UV,NMR,FT-IR,TGA,DSC,POM和XRD等表征。结果表明,2从室温到熔点温度均表现出液晶态的强双折射。4a～4e为热致/溶致型液晶聚氨酯,具有较宽的液晶相温度区间。4的DMF溶液的临界浓度[w(4)]为3%～6%。

树枝状偶氮液晶高分子(PAMAM-MMAZO)的合成及表征

采用扩散法合成了1-2代树枝状聚酰胺-胺（PAMAM）。采用Michael加成方法对树枝状PAMAM进行表面修饰，将6-（4′-甲氧基4-氧基偶氮苯）-甲基丙烯酸已酯偶氮液晶基元（MMAZO）引入树枝状PAMAM的末端，在常温常压下合成了树枝状偶氮液晶高分子PAMAM-MMAZO。用液相色谱分析产品的纯度，用红外光谱（IR）和核磁共振谱（1^H NMR）对合成产物结构进行了表征。以差热分析（DSC）和偏光显微镜（POM）研究了其液晶性。结果表明，采用此法可成功合成树枝状高分子液晶PAMAM-MMAZO，纯化后其纯度可达90％以上，产率可达45％以上。液晶性研究显示，PAMAM-MMAZO呈现出典型的向列型液晶织构。

聚酰胺-胺的端基修饰合成偶氮液晶树形高分子

合成了以乙二胺为核的树形聚酰胺-胺(PAMAM),并将4-十二烷氧基偶氮苯-4′-磺酰氯偶氮液晶基元引入到PAMAM的末端,在常温常压下合成了一种新的偶氮液晶树形高分子化合物。用红外光谱(IR)和核磁共振谱(1H-NMR)对产物的结构进行了表征,以差热分析(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了其液晶性。DSC研究表明,该化合物从室温升温到177℃时有丝状织构出现,即典型的向列型液晶织构,在逐渐降温过程中,丝状液晶织构不消失,在203℃出现了液晶相,结合POM的研究表明,合成的该树形液晶高分子呈现出典型的向列型液晶织构。

偶氮液晶材料G254和G256的合成及激发态的计算研究

主要对有机功能材料线性三偶氮染料类化合物G254和G256的全合成方法进行研究.设计了一条新的以对氨基苯磺酰氯为起始原料的六步反应的合成路线,此合成路线短,重要中间体的合成简单,后处理容易,前三步的总收率达86%以上.同时改进了的后三步重氮化反应的实验条件和分离纯化条件,获得了高纯度的目标化合物G254和G256,这两个化合物是性能优良的二色性液晶材料.另外,我们通过分子力学(AMBER立场)和DFT量子化学从头计算方法(B3LYP/6-31G*水平)对此类化合物的进行稳定构象分析及紫外吸收光谱的预测,发现一个新的不同于文献报导的稳定构象.TDDFT计算结果与实验符合较好,计算的结果可为此类化合物的进一步的结构与性能关系研究提供理论依据.

双光轴偶氮液晶分子光致异构的机理研究

双光轴偶氮液晶(biaxialnematicazoliquidcrystal)具有光致异构特性、良好的稳定性和可逆性等优点,可通过结构修饰和外部电场控制进一步提高材料性能,从而降低写入激光波长,提高稳定温度和反应速度,在高密度光学存储材料中具有极大的潜在应用价值。综述了双光轴偶氮液晶分子光致异构机理的近期研究结果,分析了它对偏振光选择吸收时发生顺反循环异构的动力学过程,展示了其实际应用。

光响应型主链偶氮苯液晶聚氨酯的制备及表征

通过硝基热还原法、Williamson醚合成法、Steglich酯化反应合成了3种偶氮苯液晶基元单体(LC),在氮气气氛下通过与1,6-己二异氰酸酯(HDI)反应,并以甲醇封端制备出3种主链型偶氮苯液晶聚氨酯(LCPU),采用核磁共振氢谱仪(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、热台显微镜(POM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对LC及LCPU进行了表征。^(1)H-NMR、FT-IR对LC及LCPU分子结构的表征结果符合预期;TG、DSC、POM分析结果表明LCPU热稳定性良好,LC和LCPU具有良好的液晶性。与4,4′-二氧己醇偶氮苯(记作LC_(1))和4,4′-二对氧己醇苯甲酸酯偶氮苯(记作LC_(3))相比,具有不对称结构的4-氧己醇-4′-对氧己醇苯甲酸酯偶氮苯(记作LC_(2))具有更高的玻璃化转变温度,偶氮苯液晶聚氨酯LCPU_(2)具有较低的玻璃化转变温度和相对较宽的液晶相区间。UV-Vis分析结果表明LC及LCPU在波长365nm紫外光照射下出现了典型的顺反异构转化,具有良好的光响应性。

偶氮功能化液晶高分子的研究进展

结合一些研究结果,综述了近年来偶氮功能化液晶高分子的研究近况和合成技术进展,重点讨论了主链型偶氮液晶高分子,侧链型偶氮液晶高分子,树枝状偶氮液晶高分子以及香蕉型偶氮液晶高分子的分子结构设计,合成工艺方法和主要性能。同时对偶氮功能化液晶高分子的发展趋势及应用前景进行了分析和展望。

偶氮型液晶高分子的研究及应用

偶氮液晶高分子由于其具有特殊的光致异构和光致变色等光学性质,在光信息贮存材料、光开关材料和非线性光学设备材料等领域具有巨大的应用潜力,近年来得到了国内外研究者的广泛关注。本文概述了偶氮型液晶高分子的结构特征,详细介绍了主链型偶氮液晶高分子、侧链型偶氮液晶高分子、树枝状偶氮液晶高分子以及星型偶氮液晶高分子的研究现状及在光储存、光开关及光调制偏振片等方面的应用进展,指出了存在的问题和研究方向。

偶氮液晶聚合物中的非线性光致双折射

介绍了在偶氮液晶聚合物薄膜P CN中发现的非线性光致双折射现象 ,给出了非线性光致双折射实验的具体结果 .采用Z 扫描技术验证了光致双折射的非线性过程本质 ,测量了P CN介质薄膜的非线性吸收系数 .讨论了光致双折射涉及的异构化微观机理 ,并在此基础上提出了非线性光

偶氮液晶在光学材料中的应用进展

偶氮液晶是一类分子中含有偶氮苯结构的液晶,其偶氮基团在光照射下,能发生可逆的顺反异构反应。由于偶氮苯的顺式结构不能形成稳定的液晶相,因此,偶氮液晶在具有向列液晶温敏性质的同时,也具有特有的光敏性质,其相变与分子取向能够通过光照进行控制。这种特性使得偶氮液晶在光学功能材料方面具有广泛的应用。本文介绍了偶氮液晶的基本特性,结合作者自身的研究工作阐述了其在光学材料应用方面的研究进展。

偶氮侧链液晶聚合物薄膜中基于光致双折射效应长久光存储的机理探讨

本文比较了连续矾酸钇倍频激光(输出波长532nm),脉冲Nd:YAG倍频激光(输出波长532nm、脉宽8ns、重复频率10Hz)作用下,偶氮侧链液晶聚合物薄膜的光致双折射效应和光记录特性。根据实验结果和数值模拟情况,引入温度效应,提出分子团积和主链链段取向效应,给出了基于光致双折射效应长久光信息记录的解释。

侧链型偶氮聚合物液晶在不同波长激发条件下的光致取向

合成了聚甲基丙烯酸 (6 [4 (4 氰基偶氮苯 )苯氧基 ]己酯 ) (Poly(6 [4 (4 cyanophenylazo)phenoxy]hexylmethacrylate) (PM6ABCN) ) ,采用溶液挥发法在玻璃载片上成膜 ,研究了薄膜样品在Tg 温度以下的光致取向 .用波长分别为 36 6、40 0和 436nm的偏振光照射 ,发现PM6ABCN薄膜的光致取向过程不仅依赖于光的强度 ,还依赖所使用的偏振光的波长 .在低于Tg 的温度下 ,用波长为 40 0nm ,功率为 2 0mW cm2 的光照射 10 0s可以使样品的取向达到饱和 ,而用 36 6nm的光导致的取向程度要小于 40 0nm和 436nm的光 ,因为 36

基于偶氮液晶的PDLC膜光调制研究

采用聚苯乙烯和光敏混合向列液晶(5CB+BMAB),通过溶剂引发相分离制备了聚合物分散液晶膜(PDLC).利用偶氮液晶的光致相变,实现了聚合物分散液晶薄膜的光控开关.实验结果表明,在PDLC膜内部液晶微球中,液晶分子呈双极形分布.其光控温度区间19～36℃之间.以360nm附近紫外光照射之后,PDLC膜的最大透光率从6%增加到93%.在相同的工作距离下,光调制的时间与PDLC膜内部微孔直径相关.在相同的液晶浓度下,直径越小,调制时间越长.

液晶化合物戊基偶氮苯甲醛光反应动力学及其与金属离子作用

分别以甲醇、四氢呋喃为溶剂,利用紫外光谱,研究了液晶化合物4-[4-(4-戊基苯酰氧)苯偶氮]苯甲醛光异构化正反应(紫外光照)、逆反应(日光照射)的动力学过程,以及该偶氮化合物样品与常见金属离子(不同浓度)之间的相互作用;利用循环伏安法(CV)对化合物在紫外光照(正反应)、日光照射(逆反应)不同时间时的电化学性质变化进行了研究。结果表明,该化合物在365 nm紫外光照/日光照射下,可进行反顺异构化及其逆过程,其正逆反应均为二级速率过程。光稳态顺式结构在四氢呋喃(THF)溶液中,质量分数为15.0%,转化率为16.2%;在甲醇溶液中,质量分数为9.0%,转化率为8.7%,表明极性较强的甲醇溶液中,顺反异构化过程较难进行。不同金属离子对该偶氮样品光异构化过程有影响,其中影响最显著的为氯化铜。循环伏安法研究表明,该化合物在不同溶剂体系中发生氧化或还原反应的程度和强度均有较大差异。

偶氮聚合物液晶薄膜的光致双折射和永久光存储特性

研究了一种含偶氮基侧链聚合物液晶薄膜。实验发现：该液晶薄膜具有显著的光致双折射（△n～1．1×10-2），并表现出永久光储特性；光致双折射的擦除可通过将样品加热到接近其清亮点温度，或用一束圆偏振光照射来实现。

偶氮液晶聚合物薄膜的二维偏振全息记录

利用偏振全息记录的方法在一种含偶氮侧链的液晶聚合物薄膜中写入了二维偏振光栅.实验采用两束正交偏振的532nm线偏光作为写入光,在样品同一点上分别记录了相互垂直的两个一维偏振光栅,继而对所构成的二维偏振光栅的特性进行了研究.实验结果表明:二维光栅的衍射效率比一维光栅低,其偏振特性是两个一维光栅元特性的叠加;二维光栅衍射效率对入射光偏振态的依赖性和光栅的偏振转换性质来源于材料中线双折射和圆双折射的共同作用.

侧链型偶氮聚合物液晶的光致取向

侧链型偶氮聚合物液晶是一种新型光子材料 ,在光信息存储和光开关等领域都有重要的应用前鹉w景。近几年来方面的研究工作发展迅速 ,已成为聚合物液晶领域中新的生长点。文中对偶氮聚合物液晶光致取向各方面的研究成果进行了概要介绍 。

偶氮侧链聚合物液晶薄膜光致双折射及其光存储实验

本文实验研究了偶氮侧链聚合物液晶薄膜（P-CN）的光致双折射和光存储性质。在连续 532nm激光作用下,该液晶薄膜（P-CN）表现出显著的光致双折射（△n～10-2）。基于光致双折射效应,实验中获得了长久的、高对比度的光信息记录。

含偶氮基团的聚丙烯酸酯型功能侧链液晶高分子的性能及其应用前景

综述了基于具光致双折射和光存储性质的偶氮功能基团的新型功能性侧链液晶聚丙烯酸酯的液晶性质、光电性质及应用前景。指出该类聚合物是一类非常重要的非线性光学材料,一般显示热致性向列型或近晶型液晶相,液晶相转变温度和液晶态温度范围随链结构的不同发生显著变化,具有较短的电场及光场响应时间。此类材料在不断开发研究下可望用作长久的高对比度的光学信息储存材料。

甲基苯偶氮芳香醛液晶异构化动力学及光电性能

以偶氮类液晶化合物4-(4-(4-甲基苯酰氧)苯偶氮)苯甲醛为目标化合物,研究了在不同溶剂(甲醇、四氢呋喃)条件下,紫外光(365 nm)照射一定时间,其反-顺光异构化反应的动力学过程.通过电化学方法,在两种溶剂(无水四丁基高氯酸铵或KCl水溶液为电解质)条件下,测定了样品在无水和水体系中反-顺光异构化过程中电化学性质的变化.结果表明,该目标化合物在甲醇、四氢呋喃两种溶剂条件下光异构化反应均为一级速率过程,且在四氢呋喃中的转化率高于甲醇中的转化率;循环伏安曲线表明在不同体系中,该目标化合物反-顺光异构化反应的HOMO和LUMO能级及能级差(能隙)也在不断变化,且反式结构的能隙高于光稳态结构.