Selbstorganisation T-förmiger facialer Polyphile

Abstract

Flüssigkristalline Materialien eignen sich hervorragend, um die Selbstorganisation kleiner Moleküle zu komplexen Strukturen zu untersuchen. Insbesondere die verhältnismäßig einfachen Möglichkeiten zur Strukturvariation erlauben eine systematische Untersuchung der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen. Die vorliegende Arbeit umfasst die Synthese neuer T-förmiger facialer Polyphile und eine ausführliche Charakterisierung ihrer flüssigkristallinen Eigenschaften per DSC, Polarisationsmikroskopie und röntgenografischer Untersuchungen. Bei vorwiegend p-Terphenyl-basierten Systemen wurden die flexiblen polaren und unpolaren Volumina verändert, ebenso wurden verschiedene Kopfgruppenarchitekturen, unsymmetrische Alkylkettensubstitution und Verlängerungen des aromatischen Systems näher betrachtet. Im Fokus stand dabei die systematische Untersuchung des Übergangs von Wabenstrukturen mit dreieckigen zu quadratischen Zylinderquerschnitten, in dem neue Mesophasen detektiert werden konnten. Ergänzend wurden binäre Mischungen aus Polyphilen sowie Polyphilen mit Wasser untersucht.

Liquid crystals are excellent objects to investigate the self-organizing-process of small molecules to complex structures. Due to simple options for structural variations, these materials are perfect for investigation of the structure-property-relationship in a systematical manner. The subject of this work is the synthesis of novel T-shaped facial polyphiles and the characterization of their liquid crystal properties by means of DSC, polarization microscopy an X-ray scattering. In focus are p-terphenyl-based systems with diversifications of polar and non-polar volumes. In addition different headgroup-architectures, symmetry of alkyl-chain-substitution and elongated aromatic cores where investigated. It was the aim to detect and examine the transition of honeycomb-structures between triangular to square-shaped cross section of the cylinders, where new mesophases were found. Also binary mixtures between polyphiles or polyphiles and water are discussed.