Komplexe Mesophasen bolapolyphiler Moleküle mit Oligo(p-phenylenethinylen)-Gerüsten

Abstract

Auf Grund ihrer einzigartigen Eigenschaften eignen sich flüssigkristalline Verbindungen hervorragend zur Untersuchung der Selbstorganisation kleiner Moleküle zu komplexen Strukturen. Innerhalb der vorliegenden Arbeit wurden daher neuartige bolapolyphile Moleküle mit Oligo(p-phenylenethinylen)-Grundgerüst, polaren Glycerol-Kopfgruppen und lateralen Alkylketten synthetisiert. Die Untersuchung der thermotropen Selbstorganisation dieser Verbindungen wurde anschließend in Abhängigkeit der Alkylkettenlänge, sowie einer Fluorierung des aromatischen Systems vorgenommen. Im Fokus stand dabei besonders die systematische Analyse des Übergangs von Wabenstrukturen mit dreieckigen zu quadratischen Zylinderstrukturen. Die Charakterisierung der Mesophasen erfolgte per DSC, Polarisationsmikroskopie und Röntgenbeugung. Als Resultat konnten unter anderem verschiedene neuartige komplexe Wabenstrukturen und kubische Mesophasen mit dichtester Tetraederpackung (Frank-Kasper-Phasen) erhalten werden.

Because of their unique properties liquid crystalline materials are suitable to investigate the self-assembly of small molecules to complex structures. For this reason the subject of this work was the synthesis and the investigation of mesogens with oligo (p-phenylenethynylen) core, polar glycerole head groups and lateral alkyl chains. The thermotropic self-assembly was investigated according to variations of the alkyl chain length and a fluorination of the aromatic core. The investigation of the transition from honeycomb-structures between triangular- to square-shaped cylinders was the main aim of this thesis. All mesophases were characterized by differential scanning calorimetry, polarising microscopy and X-Ray diffraction. As result different several novel complex honeycomb-like structures and cubic mesophases with tetrahedrally closed-packing (Frank-Kasper-phase) could be obtainded.