通信作者：张智勇 (1962-)，男，教授， E-mail：zzy6211@126.com.

不对称弯曲形液晶的合成与性能研究

毛志鹏，游红军，张智勇，王坤，申烦

(武汉轻工大学 化学与环境工程学院，湖北 武汉 430023)

摘要：以2,5-二取代-1,3,4-噁二唑为中心核，酯基(-COO-)为桥键，直链烷基为末端基团，在单侧苯环侧位上引入氟原子，设计合成了3个新型不对称弯曲形液晶化合物8，9a和9b；并通过IR, 1H NMR, 13C NMR，19F NMR和MS对其结构进行鉴定，经差热扫描仪(DSC)和偏光显微镜(POM)测定其液晶相态。结果表明：所有目标化合物的分子结构正确，都呈现向列相态，向列相态温度范围最宽达78℃；侧位单氟苯环结构化合物(8)的向列相温度范围没有二氟苯环结构(9)的宽。

关键词：噁二唑; 不对称弯曲形液晶; 向列相; 合成

收稿日期：2015-05-21.

作者简介：毛志鹏 (1988-)，男，硕士研究生，E-mail：1048091134@qq.com.

基金项目：国家自然基金资助项目(11374067).

文章编号：2095-7386(2015)03-0041-05

DOI:10.3969/j.issn.2095-7386.2015.03.009

中图分类号：TN 27

Synthesis and property of unsymmetric bent-core liquid crystals

MAOZhipeng,YOUHong-jun,ZHANGZhi-yong,WANGKun,SHENFan

(School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, 430023, China)

Abstract：Three novel bent-core liquid crystal compounds (8, 9a and 9b) were prepared with a central bent core based on 2,5-disubstitueted-1,3,4-oxadiazole,ester group bridge (-coo-), alkyl terminal tails, and one side wing substituted by fluorine atom.The structures of the target compounds were confirmed by IR, 1H NMR, 13C NMR, MS, and their transition temperatures and phase textures were investigated by using differential scanning calorimetric (DSC) and polarizing optical microscopy (POM). The result suggested that all target compounds had right chemical structure .All target compounds exhibited nematic phase and wide temperature range of nematic phase, and the widest range of nematic phase was 78℃.The temperature range of nematic phase of compounds 8 with lateral monofluoro-substituted benzene was more narrow than compounds 9 with lateral difluoro-substituted benzene.

Key words：oxadiazole; unsymmetric bent-core liquid crystal; nematic phase; synthesis

1引言

弯曲形(或叫香蕉形)液晶是近年来发现的一类具有独特光电性能的新型液晶材料，是继棒状液晶、盘状液晶之后液晶领域的一个新分支。1996年Nori等[1]首次报道了一类非手性的香蕉型分子具有铁电性(后经证实是反铁电性)；1997年Link等[2]也证实了这一结果，并且认为这类非手性分子的旋光性是由于分子倾斜层状堆积造成，并发现用电场来调控的铁电性与反铁电性是互变的，也因此掀起了一股弯曲形液晶的研究热潮。2004年Madsen等[3]合成出了第一个真正意义上的热致双轴向列相液晶化合物，向列相温度范围达到49 ℃，但由于其熔点太高，无法进行实际应用。2005年Prasad等[4]报道了一类以1，3-二取代苯为中心环的烯夫碱弯曲形液晶分子，出现了具有显光电示价值的向列相液晶态，但因相变温度