双亲性化合物的合成与性质表征

发布时间：2017-07-21 01:05

  本文关键词：双亲性化合物的合成与性质表征

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【摘要】：合成了具有不同数目亲水基团和疏水基团的具有潜在热致液晶性质的双亲性物质,研究了其相关性质。本文以含有1-3个酚羟基及3,5和3,4构型的羟基苯甲酸酯为原料,分别与一缩二乙二醇单甲醚和二缩三乙二醇单甲醚的磺酸酯取代反应接枝亲水基团,产物经过LiAlH_4还原反应后,形成含有2个或3个链节EO链的亲水端基元：MeO(EO)_2PCH_2OH、MeO(EO)_3PCH_2OH、m-[MeO(EO)_2]_2PCH_2OH、 m-[MeO(EO)_3]_2PCH_2OH、o-[MeO(EO)_2]_2PCH_2OH、o-[MeO(EO)_3]2PCH2OH、 [MeO(EO)_2]_3PCH_2OH、[MeO(EO)_3]_3PCH_2OH。将溴代正十二烷(C_(12)H_(25)Br)的正十二烷基通过烷基化反应连接到3,5-二羟基苯甲酸甲酯上,再经过LiAIH4还原,形成疏水端基元：(C_(12)H_(25)O)_2PCH_2OH。通过光延反应,与对羟基苯甲酸甲酯或对羟基联苯甲酸甲酯反应,进一步延长分子链,水解后形成疏水端液晶中间体(C_(12)H_(25)O)_2PCH_2OPCOOH、(C_(12)H_(25)O)_2PCH_2O PPCOOH。中间体(C_(12)H_(25)O)_2PCH_2OPCOOH、(C_(12)H_(25)O)_2PCH_2OPPCOOH分别与亲水端基元通过光延反应酯化,形成两个系列,共16个双亲性液晶化合物。1、利用HPLC检测产物的纯度,然后利用氢谱核磁共振仪确认产品的结构,结果符合分子设计要求,且纯度在96%以上,部分产物达到99%。2、通过熔点测试和示差量热扫描仪(DSC)测试研究了分子的热力学性能。在系列一中,随着产物中EO链链节数的增加,熔化温度、清亮点温度都有所下降,而相同EO链节数的清亮点温度从低到高依次为：间位二取代,三取代,邻位二取代,一取代。而系列二中,大部分产物熔点很低,在低温环境下,亦很难结晶。3、通过偏光显微镜(POM)观察了合成的目标产物。系列一中的大部分产物在液晶区间内具有液晶织构,且都具有热致液晶性。系列二中目标产物,m-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPOCH_2P(OC_(12))_2和o-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPOCH_2P(OC_(12))_2室温下是固体,在液晶区间内具有液晶织构,其余产物则难以结晶,未观察到液晶态。4、将两个系列的目标产物制成乳液,观察其自组装行为。在光学显微镜下观察,两个系列的化合物在乳液中均形成平滑或不平滑的囊泡。通过粒径分布仪分析其粒径大小多在1～60μm。
【关键词】：双亲性 液晶材料 囊泡
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O753.2
【目录】：

• 中文摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 前言14-28
• 1.1 液晶14-18
• 1.1.1 液晶的分类15-16
• 1.1.2 液晶的表征方法16-18
• 1.2 树枝状液晶分子18-22
• 1.2.1 树枝状液晶分子的自组装20-22
• 1.3 双亲性化合物22-26
• 1.3.1 Janus dendrimers双亲化合物22-23
• 1.3.2 囊泡23-24
• 1.3.3 双分子膜结构24-25
• 1.3.4 Janus dendrimers囊泡的制备25-26
• 1.4 本论文的研究内容及意义26-28
• 1.4.1 研究内容26
• 1.4.2 研究意义26-28
• 第二章 实验部分28-34
• 2.1 实验试剂28-30
• 2.1.1 实验试剂与简写28-30
• 2.1.2 实验试剂的预处理30
• 2.2 测试仪器及研究方法30-34
• 2.2.1 ~1H NMR测试30-31
• 2.2.2 傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)31
• 2.2.3 高效液相色谱仪(HPLC)31-32
• 2.2.4 偏光显微镜(POM)32
• 2.2.5 示差扫描量热仪(DSC)32-33
• 2.2.6 激光粒度仪33
• 2.2.7 其它主要仪器设备33-34
• 第三章 双亲性液晶小分子的合成和结构表征34-68
• 3.1 化合物结构与简称34-37
• 3.2 合成线路37-38
• 3.3 合成步骤38-56
• 3.3.1 磺酸酯的合成38
• 3.3.2 亲水端基元的合成38-45
• 3.3.3 疏水端及中间体的合成45-48
• 3.3.4 双亲性化合物的合成(系列一)48-52
• 3.3.5 双亲性化合物的合成(系列二)52-56
• 3.4 结构表征56-67
• 3.4.1 高效液相色谱HPLC56-62
• 3.4.2 氢谱核磁共振~1H NMR62-67
• 3.5 本章总结67-68
• 第四章 性质研究68-95
• 4.1 示差量热扫描仪DSC68-80
• 4.1.1 Me(OE)_2OPCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_268-69
• 4.1.2 Me(OE)_3OPCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_269-70
• 4.1.3 m-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_270-71
• 4.1.4 m-[Me(OE)_3O]_2PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_271-72
• 4.1.5 o-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_272-73
• 4.1.6 o-[Me(OE)_3O]_2PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_273-74
• 4.1.7 [Me(OE)2O]3PCH2OOCPPOCH2P(OC_(12))_274-75
• 4.1.8 [Me(OE)_3O]_3PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_275-76
• 4.1.9 Me(OE)_2OPCH_2OOCPOCH_2P(OC_(12))_276-77
• 4.1.10 Me(OE)_3OPCH_2OOCPOCH_2P(OC_(12))_277-78
• 4.1.11 m-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPOCH_2P(OC_(12))_278-79
• 4.1.12 o-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPOCH_2P(OC_(12))_279-80
• 4.2 热台偏光显微镜POM80-90
• 4.2.1 Me(OE)_2OPCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_280-81
• 4.2.2 Me(OE)_3OPCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_281-82
• 4.2.3 m-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_282-83
• 4.2.4 o-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_283-84
• 4.2.5 o-[Me(OE)_3O]_2PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_284-85
• 4.2.6 [Me(OE)_2O]_3PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_285-86
• 4.2.7 [Me(OE)_3O]_3PCH_2OOCPPOCH_2P(OC_(12))_286-87
• 4.2.8 m-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPOCH_2P(OC_(12))_287-88
• 4.2.9 o-[Me(OE)_2O]_2PCH_2OOCPOCH_2P(OC_(12))_288-90
• 4.3 热力学性质讨论90-91
• 4.4 双亲性研究91-93
• 4.4.1 乳液的制作91
• 4.4.2 光学显微镜观测91-93
• 4.4.3 粒径分布仪93
• 4.5 本章小结93-95
• 第五章 本论文结论及进一步问题探究95-96
• 5.1 本论文结论95
• 5.2 进一步问题探究95-96
• 参考文献96-100
• 致谢100-101
• 学位论文评阅及答辩情况表101

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4 张s，

本文编号：570756