含楔形侧链螺旋聚炔主链的液晶高分子开题报告

1. 研究目的与意义

在一般情况下，我们认为物质的存在形式除了有液态、晶态、和气态，还有以等离子态、液晶态以及无定形态等其他结构形式存在的。我们都知道晶态是三维有序的，同时晶体具有在光学上的各项异性，而液态是无序的，液体又具有着流动特性，液晶态就介于这两者之间，其实就是作为一种中间体。液晶最开始的起源，来自于奥地利的科学家reinitzer所观察到的胆甾醇酯，他发现其有着两个熔点的现象，而且当他改变温度使其从低温升到高温的时候，在这之间熔点会有不一样的特性。

在液晶高分子之中，其实最先开始研究的是一些小分子。所谓的液晶基元，其实也就是一些构筑单元，但其具备液晶的性质，它是通过修饰一些小分子液晶所得的。液晶基元有各种不同的形状，有刚性棒状的，大部分为主链型液晶高分子。我们可以使用各种各样的方式使其加入到高聚物中，以此就可以获得所要的产物即液晶高分子。当然它也会有可能是碟状的。一般来说，高分子链上可以用不同的方法连接上液晶基元，与此同时侧链型液晶高分子、主链型液晶高分子就是以此来区分的。

尾搅器形的和多尾链的液晶基元是另外一类液晶基元，此类液晶基元间是长棒状核，它的两端是楔形尾链，所以我们可以说这类液晶基元性质是既属于棒状液晶基元又属于盘状液晶基元。这种类型的液晶基元比较前面所探讨的而言是复杂的。多点液晶基元就只是指有多余三根链的液晶基元。

2. 国内外研究现状分析

1888年，奥地利的植物学家friedrich reinitzer^[1]在加热胆固醇的衍生物时无意中发现这种物质有两个溶点，当他把样品加热145 ⁰c时变为了浑浊的液体，继续加热到178.5 ⁰c时之前浑浊的样品竟然变成清亮的液体。lehmann利用带有热台的偏光显微镜对样品进行了仔细的研究，在两个熔点之间观察到了双折射和相应的颜色变化。他将这一奇特的状态命名为液晶^[2]。

首次发现盘状液晶是1977年chandrasekhar^[3]，在这之后他又合成了大量的盘状液晶。这类分子具有平面盘状的结构，在一定的条件下能有序排列形成液晶态的分子^[4]。盘状分子之间可以堆积为饼干一样的自组装柱状相。常见的苯并菲盘状液晶分子可以通过π-π电子云的相互作用堆积成柱状相^[5]。

聚炔是典型的共扼聚合物，早在1860年，己经开始研究乙炔的聚合工作，

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本论文拟合成含半尾搅器(hemiphasmidic)型液晶基元的尾接型侧链液晶高分子(sclcps)，并将其接入聚炔的主链进而合成出主链具有光学活性的柱状液晶高分子。通过改变hemiphasmidic液晶基元尾链的长度，设计并合成了2种含半尾搅器型液晶基元的侧链液晶高分子，拟考察侧基大小、尾链的长度对sclcp液晶性质的影响。

研究计划：

4. 研究创新点

（1）本论文拟通过增加侧基的位阻效应，限制主链C-C单键内旋转，稳定螺旋构象。

（2）本论文拟通过调控侧基大小，实现分子形状从片状到柱状的转变，相结构从层状相到柱状相的转变。