Synthese und Untersuchung neuer unkonventioneller Flüssigkristalle mit kolumnaren Mesophasen

Abstract

Flüssigkristalline Phasen werden gewöhnlich von formanisotropen Molekülen oder amphiphilen Materialien ausgebildet. Obwohl die synthetisierten Verbindungen (Pentaerythritolderivate, acylierte Polyhyydroxyverbindungen und Aminoalkohole, ein Tetraphenylmethan- und ein Tetraphenylstannanderivat) sich weder durch eine formanisotrope Molekülgestalt auszeichnen noch als typische Amphiphile bezeichnet werden können, zeigen einige von ihnen kolumnare Mesophasen. Die flüssigkristallinen Eigenschaften beruhen auf der Microsegregation der unverträglichen Molekülbereiche in getrennte Microdomänen. Es konnte gezeigt werden, daß in Analogie zu Block-Copolymeren die Vergrößerung der Unverträglichkeit der einzelnen Molekülbereiche und die Erhöhung der Anzahl der miteinander verbunden Gruppen einen Anstieg der Mesophasenstabilität zur Folge hat. Die beschriebenen Verbindungen können als die einfachsten sternförmigen Blockmoleküle betrachtet werden, die flüssigkristalline Phasen ausbilden.

Liquid crystalline phases are commonly formed by anisometric molecules or by amphiphilic materials. Despite the fact that the synthesized compounds (pentaerythol derivatives, acylated polyhydroxy compounds and aminoalcohols, a tetraphenylmethan derivative, a tetraphenylstanne) have neither a specific anisometric shape nor a strong amphiphilicity, some of them show columnar liquid crystalline mesophases. The mesogenity is mainly driven by micro segregation of the incompatible molecular parts into well-organized different microdomains. It was shown that, in analogy to block copolymers, the mesophase stability rises on increasing the degree of incompatibility between the different molecular segments and on enlarging the number of repeat units connected with each other. The molecules described herein can be regarded as the most simple star-shaped block molecules forming liquid crystalline phases.