对称性分子间氢键诱导液晶

本文以４－［（４－烷氧基苯甲酰氧基）－４’－苯乙烯基］－吡啶（７ＳＺ和１０ＳＺ）为质子受体．以脂肪族二元羧酸（ｍＤＡ）为质子给体，合成了对称性的氢键复和物。其液晶行为经ＤＳＣ和偏光显微镜研究，结果表明复合物的液晶范围较相应的质子受体的液晶范围宽．

氢键诱导超分子液晶化合物的合成及表征

两个超分子液晶化合物——苯乙烯基吡啶氢键型液晶通过以4-羟基-4′-苯乙烯基吡啶及其末端含有双键的衍生物为质子受体,以4-戊氧基苯甲酸为质子供体,四氢呋喃为溶剂而合成。用IR、1HNMR和元素分析对所合成的化合物进行了结构表征,并用DSC和带热台的偏光显微镜分别对质子供体和超分子复合物复合前后的液晶行为进行了研究。结果表明:合成了目标化合物;IR结果证明了羧基和吡啶环间分子间氢键代替了羧基间的分子间氢键,复合物表现出分子的热力学行为;液晶行为研究证明了氢键复合物是典型的热致液晶且呈现明显的向列型液晶态,超分子液晶复合物较质子供体的液晶相范围宽且其相转变温度低于质子供体,说明分子间氢键起到了稳定液晶相态的作用。

含有酯基及酰胺基柔链的苯并菲盘状液晶的合成、分子间氢键对柱状介晶性的影响

合成了三个系列,共二十四个有两种不同软链的对称和非对称苯并菲盘状液晶化合物,C18H6(OR)3-(OCH2COOEt)3,C18H6(OR)3(OCH2COOBu)3,C18H6(OR)3(OCH2CONHBu)3,其中R=C5H11,C6H13,C7H15,C8H17.化合物通过柱层析纯化,结构通过1HNMR,IR,元素分析等确证.化合物热稳定性通过TGA测定,并显示出较高的热稳定性.通过偏光显微镜和差视扫描量热法对这些化合物的热致液晶性进行了研究.结果显示:对于苯并菲液晶化合物C18H6(OR)3(OCH2COOEt)3,非对称性化合物较之对称异构体化合物有更低的熔点和更高的清亮点,因而非对称性化合物有更宽的介晶温度范围.对于分子中含有酰胺基的苯并菲液晶化合物C18H6(OR)3(OCH2CONHBu)3,对称化合物有比非对称异构体更高的清亮点和更有序的六方柱状介晶相,且其与具有同样软链长度的分子中不含酰胺基的化合物系列C18H6(OR)3(OCH2COOBu)3相比较,由于柱内分子间氢键的形成,不仅有更高的熔点和清亮点,而且有更丰富的柱状介晶相.

具有分子间氢键的刚性长侧链液晶高分子的合成

主链液晶高分子材料力学性能的各向异性，限制了其作为结构材料的应用和发展［１］．含马来酸酐共聚物（如与乙烯、异丁烯、十八碳烯、苯乙烯和氯乙烯等交替、无规结构共聚物，其中马来酸酐质量分数为５％～５０％）是一种耐热性和加工性优良的树脂，无规共聚物还具有良好...

拉曼和全反射红外光谱法对四氢呋喃-水体系分子间氢键的研究

利用拉曼和全反射红外光谱法研究了四氢呋喃-水体系分子间氢键随着水含量增加的变化。对于单一四氢呋喃组分,分子间氢键存在于C—H键与C—O键之间;随着水含量的增加,四氢呋喃分子间氢键逐渐被四氢呋喃-水分子间氢键取代,C—O键的红外高频位移证明了这一过程。当水含量达到4.6%(体积分数)左右时,C—C—C—C环呼吸振动峰随水含量变化曲线出现转折点,该点组分中四氢呋喃和水的含量与共沸物基本一致,由此可见少量水对四氢呋喃物理性能的影响主要基于两者之间氢键作用方式的变化。

氢键诱导侧链液晶高分子的分子理论

将自组装概念引入 Flory-Huggins格子理论 ,导出定向混合的氢键诱导侧链液晶高分子体系在各向同性相的混合自由能和各组分的化学势 ;由 Maier-Saupe平均场理论给出在向列相的混合自由能和各组分的化学势 ,建立了氢键诱导侧链液晶高分子的分子理论模型 .计算结果表明 ,由于氢键的方向性和饱和性决定自组装体中主客体的容纳能力 ,在相图上出现一个峰值 ;提高氢键相互作用参数和增加羧基含量 ,不仅自组装体的热稳定性增加 ,而且峰值向小分子含量低的方向移动 ;聚合物分子量对自组装体的热稳定性影响存在一个临界值 ,超过临界值后 ,热稳定性与分子量无关 .

氢键自组装超分子液晶复合物的合成及表征

以4-羟基-4?-苯乙烯基吡啶为质子受体,以4-戊氧基苯甲酸为质子供体,四氢呋喃为溶剂,制备了一种超分子液晶复合物——苯乙烯基吡啶氢键型液晶复合物.用IR1、H NMR和元素分析对所合成的化合物进行了结构表征,并用DSC和带热台的偏光显微镜对所合成液晶化合物进行了相态及液晶行为研究.结果表明:合成了目标化合物;IR结果证明了羧基和吡啶环间分子间氢键代替了羧基间的分子间氢键;相态及液晶行为研究证明了氢键复合物具有典型的热致液晶性能且呈现明显的向列型液晶态,超分子液晶复合物的相转变温度低于质子供体的相转变温度,且其液晶相范围宽于质子供体,说明分子间氢键起到了稳定液晶相态的作用.

基于分子间氢键的棒状手性液晶的研究进展

分子间氢键棒状手性液晶因其兼具手性液晶奇特的光电性能和氢键液晶的便捷制备以及独特的外界刺激响应性,在功能材料、非线性光学、生物医学等领域具有潜在的应用价值,一直是超分子液晶领域的研究热点。文章按照形成氢键互补基团的不同,将其划分为3种类型,即羧酸-羧酸类、羧酸-吡啶类和其他类型氢键,介绍了此三类氢键棒状手性液晶近年来的研究进展。详细归纳了氢键质子给受体的分子结构、氢键稳定性、手性中心位置、取代基、柔性链长度等对液晶性能的影响,并在此基础上,对其未来发展做了展望。

氢键组装侧链超分子液晶聚合物体系研究进展

氢键组装侧链超分子液晶聚合物具有设计灵活、合成简单、组装方便及动态响应等特点。文中按组装氢键的种类对这类侧链超分子液晶聚合物的最新研究进展进行了总结与评述,并展望了今后的发展方向。

苯乙烯/马来酸酐共聚物的氢键诱导液晶化——单氢键方式的SLCP复合物的合成和表征

合成了侧链含苯甲酸的苯乙烯／马来酸单酯共聚物（ＭＥ－ＳＭＡ）和４－苯乙烯基吡啶（４ＳＺ）。以ＴＨＦ为溶剂，制备了以ＭＥ－ＳＭＡ为质子给体，４ＳＺ为质子受体的氢键复合物。用ＤＳＣ和偏光显微镜（ＰＯＭ）研究两者复合前后的液晶行为。结果表明形成的氢键复合物在２０３℃～３３４℃呈现向列相液晶态，并用ＩＲ证实了分子间氢键的存在。

苯乙烯/马来酸酐共聚物的氢键诱导液晶化

制备了以苯乙烯／马来酸４羧基酚酯共聚物（ Ｍ Ｅ Ｓ Ｍ Ａ）为质子供体，苯乙烯基吡啶（４ Ｓ Ｚ）为质子受体的氢键诱导液晶复合物。用 Ｄ Ｓ Ｃ和 Ｐ Ｏ Ｍ 研究二者复合前后的液晶行为。结果表明，４ Ｓ Ｚ含量在３０％ ～７０％ 的复合物表现为向列相液晶态，其中等摩尔比的复合物的热稳定性最高。并从 Ｉ Ｒ 结果讨论了 Ｍ Ｅ Ｓ Ｍ Ａ／４ Ｓ Ｚ二元组分的摩尔比与分子间氢键的关系，等摩尔比时，复合物以羧酸与吡啶环之间的氢键为主；而非等摩尔比时，存在羧酸之间的氢键。

聚异亚甲亚胺分子间氢键的形成及其对导电性能的影响

采用量子化学ＭＮＤＯ、ＣＮＤＯ／２－ＣＯ方法，探讨了聚异亚甲亚胺（ＨＣ＝Ｎ—Ｎ＝ＣＨ）ｘ分子链间Ｎ…Ｈ—Ｃ型氢键形成的可能性和氢键构成，分析了这种氢键影响高聚物导电性能的规律。

乙二醇的分子间氢键结构动力学的飞秒非线性红外光谱

利用稳态线性红外光谱和飞秒泵浦-探测红外光谱技术,研究了在乙腈(Me CN)、丙酮(AC)、四氢呋喃(THF)和二甲基亚砜(DMSO)溶剂中乙二醇(EG)的结构和羟基(―OH)伸缩振动动力学.结果表明,乙二醇的―OH伸缩振动的频率位置、峰宽以及振动弛豫动力学都表现出强烈的溶剂依赖性.乙二醇溶液中至少存在两种形式的分子间氢键,一种是溶质-溶剂团簇的分子间氢键,另一种是溶质-溶质团簇的分子间氢键.量子化学计算预测的―OH伸缩振动频率的溶剂依赖性与我们的红外光谱实验观测结果一致.进一步,我们发现在乙腈中参与形成溶质-溶剂团簇氢键的乙二醇―OH伸缩振动具有最慢的弛豫动力学,丙酮和四氢呋喃次之,而最快的弛豫动力学过程发生在二甲基亚砜中.在每一溶剂条件下,乙二醇/乙二醇溶质团簇中―OH伸缩振动弛豫都更快一些.本文结果有助于认识在溶质-溶质、溶质-溶剂分子团簇共存的体系中不同分子间氢键的结构动力学特性.

一种氢键组装型侧链液晶高分子的合成与表征

以异烟酸、对硝基苯酚为原料先合成了一种液晶基元异烟酸对硝基苯酚酯，然后以聚乙烯醇（PVA）分子的羟基氢为电子受体，异烟酸对硝基苯酚酯分子中的氮原子为电子供体，通过氢键自组装制备了氢键组装PVA侧链液晶高分子。用IR和^1H NMR对介晶基元异烟酸对硝基苯酚酯和氢键组装PVA侧链液晶高分子的结构进行了表征，用DSC和热台偏光显微镜（POM）对它们的液晶行为进行了分析。结果表明，所合成的异烟酸对硝基苯酚酯和氢键组装PVA侧链液晶高分子均显示出热致液晶性能。

分子间氢键对苯并菲柱状介晶性的影响:量子化学ONIOM(MO/MM)研究

我们最近的实验显示:对于分子中含有酰胺基的苯并菲液晶化合物C18H6(OC5H11)3(OCH2CONHC4H9)3,对称化合物有比反对称异构体更高的清亮点和更有序的六方柱状介晶相,且与具有同样软链长度的分子中不含酰胺基的化合物C18H6(OC5H11)3(OCH2COOC4H9)3相比较,有更高的清亮点和更丰富的柱状介晶相.本文通过量子化学ONIOM(B3LYP/6-31G(d,p):UFF)计算,说明对于带酰胺基的分子,对称分子比反对称分子有较大的稳定化能和较高的转动势垒.对于对称性分子,带酰胺基的分子比带酯基的分子有较大的稳定化能和较高的转动势垒.这说明由酰胺基形成的分子间氢键起了稳定液晶相和锚定六方柱状相的作用,可以解释带酰胺基的分子和对称性分子有较高的清亮点和更有序的六方柱状介晶相.如果加长酰胺基的软链,则可使氢键锚定的扭转角减少,这样有利于提高电荷传输速率.

HNO与(HF)_(1≤n≤3)分子间的蓝移与红移氢键

运用量子化学从头算方法研究了HNO与分子簇(HF)1≤n≤3形成的蓝移与红移氢键.在这些体系中,F…H—N都是蓝移氢键,重极化与重杂化和分子内超共轭导致了氢键的蓝移;所有的X…H—F(X=O,N,F)氢键都是红移的,分子间超共轭导致了氢键的红移.在多分子体系形成的氢键链中,分子间超共轭作用呈现规律性递变,它导致了氢键强度与频率位移的规律性变化,电子密度拓扑分析结果反映和支持了这种规律性变化.

基于多重氢键的超分子液晶研究

基于氢键的超分子液晶体系的研究是一个方兴未艾的充满活力的前沿研究领域 ,它在化学和生物体系中占据非常重要的位置。本文主要介绍了目前文献报道的基于二重以上氢键的超分子液晶体系的研究进展。

氢键组装PVA侧链液晶高分子材料的合成

以异烟酸、对硝基苯酚为主要原料首先合成了一种介晶基元异烟酸对硝基苯酚酯,然后以聚乙烯醇(PVA)分子的羟基氢为电子受体,异烟酸对硝基苯酚酯分子中的氮原子为电子供体,通过氢键自组装制备了氢键组装PVA侧链液晶高分子.用IR和1HNMR对介晶基元异烟酸对硝基苯酚酯和氢键组装PVA侧链液晶高分子的结构进行了表征,用DSC和热台偏光显微镜(POM)对它们的液晶行为进行了分析.结果表明,所合成的异烟酸对硝基苯酚酯和氢键组装PVA侧链液晶高分子均显示出热致液晶性能.

氢键型液晶高分子的研究进展

氢键型液晶高分子是由经化学修饰过的高分子通过氢键形成的高分子复合物,具有独特的动力学功能,分子结构调整和修饰简便,可用于显示器、光电元件、信息传导等研究领域,具有极好的应用前景。着重介绍了主链型、侧链型、组合型以及网络状等类型的氢键型液晶高分子的研究现状及其进展。

2-F-环氧丁烷与几种生物小分子间的赝氢键结构

采用密度泛函B3LYP(Becke,three-parameter,Lee-Yang-PaH)/6-311++G**和HF(Hartree Fock)/6-311++G**方法,从理论上探讨了2-F-环氧丁烷分别与几种常见而重要的生物小分子咪唑(Iminazole)、噻唑(Thiazole)和恶唑(Oxazo1e)等分子间的弱相互作用,发现分子间同时存在N…H常规氢键和C-F…H-C赝氢键结构.弱相互作用能计算表明3个复合物的相对稳定性相当.计算结果表明,在C-F…H-C赝氢键结构中,与电子的直接供体F密切相关的共价键C-F键长增大,伸缩振动的频率红移,而作为电子受体的H-C基团,其C-H键伸缩振动光谱蓝移;另外,电子密度拓扑性质表明C-F…H-C赝氢键的共价性及离子性均与常规氢键相当.