Kubische Mesophasen und spontaner Symmetriebruch polycatenarer Bithiophen- und Benzilderivate

Abstract

Seit der erstmaligen Erwähnung von Flüssigkristallen im Jahr 1888 hat sich das Forschungsgebiet aufgrund der Nachfrage von LC-Displays über das gesteigerte Interesse an 3D-selbstorganisierten komplexeren Systemen für organische Halbleiter bedeutend entwickelt. Die bikontinuierlichen kubischen Phasen mit ihren dreidimensional geordneten Netzwerken könnten dafür ein Schlüsselfaktor sein. Dazu wurden neue polycatenare Thiophen- und Benzil-basierte Mesogene synthetisiert, welche thermotrope flüssigkristalline Phasen bilden. Die stäbchenförmigen Moleküle wurden modifiziert, indem die Länge der Kerneinheiten, die Anzahl der flexiblen Ketten, Elektronendonatoren und -akzeptoren oder eine Vielzahl von aromatischen Ringen variiert wurden. Die Substanzen konnten lamellare, kolumnare und dreidimensionale flüssigkristalline Phasen bilden. Die Charakterisierungen der Mesophasen wurden unter Verwendung von Polarisationsmikroskopie, Differentialkalorimetrie und Röntgenbeugung durchgeführt.

Since the first mention of liquid crystals in 1888, the research field has developed significantly due to the demand of LC display over the increased interest in 3D self-assembled more complex systems for organic semiconductors. The bicontinuous cubic phases with their three-dimensional ordered networks may be a key factor to accomplish these tasks. For this aim new polycatenar thiophene- and benzil-based mesogens which are able to form thermotropic liquid crystalline phases were synthesized. These rod-like molecules were modified by changing the length of their core units, number of flexible chains, introducing electron donors and acceptors or a variety of aromatic rings. These substances were able the form lamellar, columnar and three-dimensional liquid crystalline phases. Characterizations of the mesophases were performed by using polarization microscopy, differential scanning calorimetry and XRD-diffraction.