Dendritic liquid crystals

Abstract

Neue dendritische Strukturen wurden mit der konvergenten Methode synthetisiert, um ihre Flüssigkristallinität zu untersuchen. Das bekannte dendritische Benzylarylether-Gerüst Fréchet-Art wurde angewendet. Die Oberfläche der Dendrimere wurde mit alkoxysubstituierten Biphenyl-Mesogenen versehen. Dendritische Generationen von 0 bis 3 wurden von den drei strukturisomeren mesogenen Gruppen hergestellt. Eher die 2. und 3. Generation Dendrone und Dendrimere waren mesogen. Das Cyanobiphenyl-Mesogen hat zur Bildung von ähnlichen smektischen Phasen geführt. Wenn die Biphenyl-Einheit direkt an dem dendritischen Gerüst lag, es gab keine Mesophasen. Terminale Biphenyl-Einheit führte auch zu smektischen Phasen und bei höheren Generationen gab es zusätzliche Organisierung (kolumnare Phasen). Die am meisten mesogene Stellung der Biphenylgruppe war die, mit beiden p-Stellungen Alkoxyketten, eine führte zum Dendron. Die smektische Phasen hatten hier eine höhere Tendenz kolumnare Phasen zu bilden. Ein unbekannter dendritischer Baustein mit Biphenyl-Gerüst wurde synthetisiert, um die mögliche Auswirkungen auf die Mesogenität zu untersuchen.

Novel dendritic structures have been synthesised on a convergent pathway with the aim of examining their potential liquid crystallinity. The known Fréchet-type arylbenzylether scaffold has been utilised. The surface of the dendrones and dendrimers bore the attached alkoxy-biaryl mesogenic units. Generations 0 through 3 have been synthestised from 3 structural isomeric mesogenic groups. Mostly 2nd and 3rd generational dendritics have shown mesogenic properties. The cyanobiphenyl mesogene led to formation of uniform smectic phases. The substances with the biphenyl-unit touching the dendritic surface were not liquid crystalline. The biphenyl most far from the dendritics have shown also smectic phases and further organisation in the smectic planes (columnar phases). The most smectogenic arrangement was of the biphenyl unit inserted between two alkyloxy-chains, one of them connecting to the dendritic scaffold. Here an even higher tendency was seen to form the columnar variants of the ubiquitous smectic arrangment. A novel biphenyl-based Fréchet-type building block was also synthesised to study the effects on the mesogenic behaviour of the scaffold.