LC Něco obecnýho o těch všech látkách co jsou v LC rovný molekuly, dlouhé řetězce
Obecně Kapalné krystaly byly objeveny v roce 1888 na Německé universitě v Praze botanikem Friedrichem Reinitzerem. Většího použití se jim dostalo až v 60. letech 20. století, kdy se ukázalo, že kapalné krystaly jsou slibnými materiály pro konstrukci elektrooptických zobrazovačů (displejů). Dělí se na dvě zákládní skupiny: ●
termotropní – kapalně krystalická fáze se vyskytuje nad teplotou tání
●
lyotropní – kapalně krystalická fáze se vyskytuje v roztoku, obsahují 90 % rozpouštědla (vody)
Budu se zbývat pouze termotropními kapalnými krystaly. Zahříváním většiny pevných látek nad teplotu tání vznikne isotropní kapalina. U některých organických sloučenin se mezi pevnou látkou a izotropní kapalinou objevuje jedna nebo více kapalně krystalických fází (mezofází), které se liší strukturou.Ve všech případech jde o látky s anizotropním tvarem molekul (připomínající tyčinky, misky, disky apod.). Mezofáze mají některé vlastnosti kapalin (tečení s poměrně malou viskositou, těžiště molekul nevykazují 3-dimenzionální uspořádání na dálku, charakteristické pro pevné krystalické látky) a některé vlastnosti připomínající pevné látky (orientační uspořádání, anizotropie makroskopických vlastností).
Termotropní mesogenní materiály Fundamentalní jednotka kapalného krystalu (rigidní část) – neovlivňuje kapalnost, aromatické zbytky, jádro Flexibilní jednotka kapalného krystalu – tvořena dlouhými alkylovými řetězci Tato struktura je nutná pro indukování částečného tání materiálu, ke kterému dochází v mesofázi a) Kalamitické kapalné krystaly (rod-like) b) Diskotické kapalné krystaly (disc-like) c) Lomené kapalné krystaly (bent-shape)
a) Kalamitické kapalné krystaly [5] ○ ○ ○
nejčastější, tyčinkovitý tvar jedna molekulární osa je mnohem delší než zbylé dvě musí mít rigidní část – jádro, kvůli udržení prodlouhlého tvaru
b) Diskotické kapalné krystaly [5] ○
jedna molekulární osa je mnohem kratší než ostatní dvě
○
jádro často odvozeno od symetrických kondenzovaných aromátů, jako je trifenylen, truxen, porfyrin atd.
○
tyto kruhy jsou substituovány 6-8 rameny podobnými kalamitickým sloučeninám
c) Lomené kapalné krystaly [5] ○
vytvářejí zcela nové a odlišné typy smektických mesofázi
○
většina banánovitých kapalných krystalů je odvozena od resorcinolu, tvořícího jádro
○
vazebný úhel obou prodlužujících ramen je zhruba fixován kolem 120°
Podle způsobu uspořádání molekul lze rozdělit kapalně krystalické fáze do čtyř hlavních skupin (fází): a) smektická (smektika) b) nematická (nematika) c) chirální nematická d) sloupcová (diskotika) [1]
smektická fáze (smektika) ●
vyskytují se při nižších teplotách než nematika
●
vyšší viskozita než u nematik
●
vrstvy se po sobě snadno pohybují, dochází k tečení v rovině
●
protáhlé molekuly (tyčinky 20-40Å dlouhé o průměru ~ 5Å)
●
pozičně orientovány jedním směrem viz orb. 1
●
příklad viz obr. 2
[1, 2]
nematická fáze (nematika) ●
nejtypičtější fáze
●
protáhlé molekuly orientovány jedním směrem viz obr. 3
●
nejvíce podobné isotropní kapalině
●
tečou věsemi třemi směry
●
příklad viz obr. 4 ○
chirální (cholesterická) nematická fáze ●
vykazuje chiralitu, obr 5
sloupcová (diskotika) ●
diskový, miskový tvar
●
kubické či hexagonální struktury
Použití cholesterických kapalných krystalů:
Cholesterické kapalné krystaly nacházejí uplatnění jako indikátory teploty a při mapování teplotních polí. Použití je možné v medicíně při odhalování zánětlivých nebo nádorových ložisek, nebo při vyhledávání poruch v materiálech, ze kterých se vyrábějí elektronické čipy, nebo poruch v elektronických obvodech. Feroelektrické kapalné krystaly:
Na rozdíl od nematického displeje je u displejů s feroelektrickými kapalnými krystaly zorný úhel je vysoký, neboť optická osa zůstává při obou stavech v rovině displeje (srovnej Obr. 8 a 9). Na druhé straně požadavek malé tloušťky feroelektrického displeje ( ~1,5 mm), aby došlo k rozvinutí zkroucené struktury vlivem povrchového zakotvení molekul, působí technologické obtíže. V současné době už jsou problémy v zásadě vyřešeny a na trhu jsou vysoce kvalitní barevné monitory (1280 x 1024 bodů) na bázi feroelektrických kapalných krystalů ( FLCD ) o úhlopříčce 38 cm a tloušťce 8 cm.
látky vykazující axiální chiralitu v kapalných krystalech
Axiálně chirální dopant ***ca/1.1/1.1.pdf jádro dopantu: 1,11-dimethyl-5,7-dihydrodibenz[c,e]thiepin cores konkrétní sloučeniny: (S)-3,9-bis[(4-dodecyloxybenzoyl)oxy]-1,11-dimethyl-5,7-dihydrodibenzo[c,e]thiepin
(5a)
(R)-3,9-bis[(4-butoxybenzoyl)oxy]-1,11-dimethyl-5,7-dihydrodibenzo[c,e]thiepin
(5 b)
(R)-3,9-bis[(4-octyloxybenzoyl)oxy]-1,11-dimethyl-5,7-dihydrodibenzo[c,e]thiepin
(5c)
Commercial FLC mixtures are normally formed by mixing a chiral dopant in an achiral liquid crystal host mixture with low viscosity and broad temperature range in the SmC phase. The performance characteristics of FLC devices often depend on the magnitude of PS induced by the chiral dopant and,therefore, a key aspect of FLC materials research is to understand the relationship between the molecular structure of the chiral dopant and the magnitude of the polarization it induces.3,8,17,18 Stegemeyer and co-workers showed that this... A subsequent study focused on the influence of helical topography on dp by comparing the biphenyl dopant 3, in which the two aromatic rings form a dihedral angle of ca. 90U, with the 5,7dihydrodibenz[c,e]thiepin dopant 4, in which the two aromatic rings form a dihedral angle of 64u and describe a helical topography.26 We showed that the polarization power of the helical dopant 4 is more than five times that of dopant 3 in the phenylpyrimidine host PhP after normalizing fora comparison of helical pitch measurements made in N* and SmC* phases induced by 5a–c and by the nitro-substituted analogues 2 and 4 suggests that the nitro substituents play a dominant role in promoting chirality transfer in the SmC* phase, whereas the helical topography of the core appears to be a more important factor in promoting chirality transfer in the N* phase.
Synteza 5a-c
Scheme 1 Reagents and conditions: (a) 0.5 M aq NaOH–EtOH (1 : 1), reflux, 94%; (b) BH3?THF, 0 uC, 74%; (c) CBr4, Ph3P, CH2Cl2, 78%; (d) Na2S?9H2O, EtOH; (e) SnCl2?2H2O, EtOH, 58%; (f) NaNO2, 10% aq H2SO4, 0 uC, then reflux, 79%; (g) preparative chiral phase HPLC resolution, 50 cm 6 5 cm i.d. Chiralpak AS column, 90 : 10 hexanes–EtOH, 50 mL min21.
Conclusion 4-cyano-4'-pentylbiphenyl (5CB)
The results of this study on dopants with axially chiral biaryl cores suggest that a core with helical topography is more effective at chirality transfer in the N* phase than a core in which the two aromatic rings are nearly orthogonal, which is consistent with previous observations made by Gottarelli and others.6,27–29 On the other hand, the introduction of nitro substituents at the C-1 and C-11 positions of the helical 5,7-dihydrodibenz[c,e]thiepin core lowers the helical twisting power by ca. 40% in 5CB, which is inconsistent with a trend previously reported for a series of axially chiral 5,7dihydrodibenz[c,e]oxepins (15).5,32 In the latter case, the nitro substituents are thought to stabilize intermolecular arene–arene interactions that result in chiralitytransfer by reducing repulsive electrostatic forces and enhancing attractive dispersion forces. However, in the case of dopant 4, the nitro substituents are oriented differently with respect to the long axis of the dopant, which may alter how they interact with the host molecules and affect intermolecular interactions leading to chirality transfer in the N* phase.
***ca/1.2/1.2.pdf PODOBNÝ ca/1.4/1.4.pdf (stejnej autor) M=(pxdee)
–1
Gottarelli and Solladié were the first to show a correlation between the helical sense of induced cholesteric phases and the helicity of rigid atropisomeric dopants such as the bridged binaphthyl 1.10 They also showed that M values were highest in nematic hosts with core structures that were similar to the dopant (e.g., 1 in 5CB, (e.g., 1 in MBBA,
M=+56
–1 M=+80 µm ), and µm–1). Conversely,
lowest in nematic hosts that were structurally dissimilar the helical twisting power of a chiral dopant such as the
oxirane 2 was shown to be higher in MBBA(–42 µm–1) than in a mixture of cyanobiphenyls (–11 µm– 1).11
Polarization power of axially chiral 2,29-spirobiindan-1,19-dione dopants
Summary Spontánní polarizace způsobená dopanty s axiálně chirálními jádry ukazuje výraznou závislost na struktuře jádra kapalného krystalu. Experimenty ukázaly, že v případě dopantů s axiálně chirálními bifenylovými jádry, mohou vykazovat silnou axiální perturbaci (odchylku) v kapalném krystalu s komplementarním fenylpyrimidinovým jádrem, a že takováto perturbace může zvýšit indukovanou (přivozenou) polarizaci nazývanou “Chirality Transfer Feedback effect”. Relativně malá změna ve struktuře dopantů s axialně chiralními jadry např. 2,2 -spirobiindan-1,1 dione, posun alkoxy skupiny z 5,5' pozice na 6,6' pozici na jádře, měl vliv na znaménko a velikost polarizace a na náklonost dopantu vykazovat chirální perturbace na kaplaném krystalu. Polarizační síla závisí na rovnováze mezí dvěma konformacemi opačné polarity...??? Chirální dopanty s vysokou polarizační silou mohou být syntetizovány opatrným míchaním a spojováním dopantu a jádra kapalného krystalu založeného na principu molekulárního rozpoznavání???
***ca/1.3/1.3.pdf
Chirální dopanty Současné chirální dopanty jsou často používány v koncentracích okolo 20 % i více v nematických kapalných krystalech. Přídavek velké koncentrace chirálních molekul a azo sloučenin často způsobuje nestabilitu kapalného krystalu a může změnit jeho výhodné fyzikální vlastnosti. Toto nevýhoda se dá obejít syntetizováním chirální azo sloučeniny, která má velkou helical twisting power??? a je dobře rozpustná v kapalném krystalu. Ale takovýchto sloučenin bylo zatím připraveno jen velmi málo. V tomto článku je naznačena syntéza čtyř vratných photoswitchable??? axiálně chirálních dopantů s neobyčenjně velkou helical twisting power???
Sturktura axialně chirálních azo dopantů 3 Pravděpodobně se jedná o první čtyři sloučeniny s obecnou struktorou 3, které byly syntetizovány. Výhoda syntézy těchto nových photoresponsive??? chirálních dopantů obsahujících dobře známé chiralní 1,1'binaftyl skupiny spočívá ve vynikajícím rotačním bránění okolo naftylnaftyl vazby a ve výborných optických vlastnostech azo skupiny.
Vlastnosti těchto chirálních dopantů Tyto chirální dopanty 3ad jsou chemicky i termicky velmi stálé a vykazují předpokládané reversible photoswitchable??? chování jak v organických rozpouštědlech tak v kapalných krystalech.
Pokus Přidání 2,5 a 5 procent dopandu 3b do 5CB (4'pentyl4biphenylcarbonitrile) ...
Conclusion Tyto látky 3ad jsou vhodné pro použití jako dopanty do LC, které se používají v nových optically addressed??? displejích (fotodisplej).
***ca/1.4/1.4.pdf
Feroelektrické kapalné krystaly indukované axiálně chirálními dopanty Byly syntetizovány axiálně chirální dopanty (R)5,5', 5,6', and 6,6'diheptyloxy2,2'spirobiindan 1,1'dione ((R)2, 3, and 4) a byly přidány do achirálních kapalných krystalů a vytvořili chirální smektickou polarizovanou C* fázi.
Vlastnosti + vyjádření polarizace Vlastnosti FLC (feroelektrické kapalné krystaly) zařízení (electrooptical switching time, secondorder NLO susceptibility, photoswitching threshold) často závisí na velikosti polarizace vyvolané chirálními dopanty. A klíčovou úlohou tedy zůstává porozumění vztahu mezi strukturou chirálního dopantu a polarizací jím vyvolanou. Tato závislost může být vyjádřena jako polarizační síla ...
according to eq 1,12 where xd is the mole
p
fraction of chiral dopant and Po is the polarization normalized for variations in tilt angle according to eq 2.13
Discusion Polarizace závisí na struktuře dopantu a na povaze kapalného krystalu.
Conclusion (R)2, 3 a 4 představují novou třídu dopantů s axiálně chirálními jádry pro indukci feroelektrických kapalných krystalů s polarizací, která velmi závisí na struktuře jádra kapalného krystalu. Ukazuje se, že i malá změna ve struktuře dopantu (posunutí alkoxy skupiny z 5,5' na 6,6' pozici v sporobiindandionovéme jadře???) má významný efekt na indukovanou spontánní polarizaci (na znaménko a velikost) na dopantkapalný krystal kompabilitu compatibility and propensity of the dopant to exert chiral perturbations on the host environment. ???
Obrázky jsou na druhé straně
(R)5,5′, 5,6′, and 6,6′diheptyloxy2,2′spirobiindan1,1′dione
***ca/1.5/1.5.htm patent :(
***ca/1.6/1.6.htm DODELEJ OBRAZKY
Abstract Byly připraveny axiálně chirální bicyklické thioketony 11 a 15 a zkoumány pro použití jako chirooptické triggers??? v optical switch ??? kapalných krystalech. Tyto thioketony nejsou vhodnépro phototriggers???
Introduction Existuje velký zájem vyrobit materiály, které by se mohli světlem měnit na nezávislé stabilní stavy a mohli by být opticky detekovány bez destrukce či vzájemné převeditelnosti. Takovéto materiály mají potenciál v nejrůznějších displejích a paměťových aplikacích. Vysvětlení: Chirooptické triggers jsou opticky aktivní látky jejichž enentiomery jsou nevzájem převeditelné pomocí VIS nebo UV světlem. Incorporation of an optically active form of such a trigger in an achiral liquid crystalline material will usually produce a cholesteric texture. In a functioning chiroptical switch, irradiation of the racemic trigger with CPL in a nematic liquid crystal will convert the liquid crystal to its cholesteric texture; irradiation of the trigger with normal light will racemize it and result in the reformation of the nematic texture. The difference between nematic and cholesteric liquid crystals is readily sensed nondestructively by optical methods Je tam popsaná i syntéza + popis
Discusion
***ca/1.7/1.7.pdf 11 let starý!!! nevim nevim ...???
***ca/1.8/1.8.1.pdf a ca/1.8/1.8.2.pdf podobný ca/1.6/1.6.htm ale 13 let starý !!! a taky je to podobný tomu starýmu. Axiálně chirální ketony 8(phenylmethylene)bicyclo[3.2.lloctan3one(1)and 34phenylmethylene) bicyclo[3.2.l]octan8one(2) byly připraveny a zkoumány zdali jsou vhodné jako chirooptické triggers v kapalných krystalechbased optical switch.??? ... v abstraktu ... (1) neni dostatečně rozpustná a (2) je nestabilní. Neuspesná syntéza (2) zklamání, ani jeden z tech ketonů není vhodný ***1.8.2 je už úspěšný axially chiral bicyclo[3.3.0]octan3ones (ketony) – vhodný, může být použit jako optický trigger ***/ca/2.1/2.1.pdf
Abstract Polymerdispersed liquid crystal (PDLC)??? jsou vhodné pro různé elektrooptické aplikace, včetně switchable windows???. flexible largearea displays??? a další zařízení. V tomto článku byly studovány elektrooptické vlastnosti PDLC vrstev. Ukázalo se, že malá přídavek chirálního dopantu trochu zvýšil driving voltage???, ale snížil turnoff time významně. Optimální elektrooptické vlastnosti PDLC byly naměřeny při koncentraci hm. 2 % dopantu. Použitý chirální dopant:
Conclusion Driving voltage (Vdr) = činné napětí, treshold voltage (Vth) = prahové napětí Pro PDLC vrstvy s dopantem CB15, turnoff time se snížil, ale Vth a Vdr a turnon time se zvýšili s rostocí koncentrací CB15 díky helically twisting power of CB15???.
***ca/3.1/3.1.pdf stejny jako ca/1.1/1.1.pdf ***ca/3.2/3.2.pdf stejnej jako ca/1.4/1.4.pdf ***ca/3.3/3.3.pdf zajímavý, ale zabývá se lyotropní fází ... !!! možná ho pak dodělej ***ca/4.1/4.1.htm patent
Abstract Chirální agent pro kapalné krystaly je je složen z phosphoric acid amide (amid kys. Fos.). Bifenylová struktura vykazuje axiální asymetrii bud (R) nebo (S) Substituenty mohou být identické nebo rozdílné a můžou představovat ...??? ***ca/4.2/4.2.pdf starý 9 let Představují chiral axial next nearest neighbour xymodel??? ***ca/4.3/4.3.pdf starý 10 let Popisuje syntézu axiálně chirálních kapalně krystalických látek obsahujících trisubstituované allenové jednotky, které zajišťují chiralitu. Všecky sledované látky měli ferroelectrically switchable chiral smectic Sc*fázi???
***ca/4.4/4.4.pdf starý 11 let, podobný 4.3 Byly syntetizovány substituované allenylacetáty. Tyto axiálně chirální allenové deriváty byly poprvé získány jako racemická směs. Tyto tříkruhé sloučeniny vykazují velkou smektickou Cfázi a právě takovéto sloučeniny nacházejí použití v displejích a light shutter device (clony, filtry)??? A žádný z binaftylových derivátů nevykazuje vlastnosti kapalých krystalů a byl nalezen jen jeden bifenylový derivát, který dává cholesterickou fázi
Jsou to první axialně chirální kapalné krystaly vykazující velkou Sc fázi. Ukazuje příklady dalších látek, díky kterým lze zvýšit polarizovatelnost. ***ca/4.5/4.5.pdf starý 24 let Nová třída kapalných krystalů vykazující axiální chiralitu díky přítomnosti chirální cyclohexylideneethanone. Látky obsahující pouze jedno aromatické jadro nebyly mesomorfní ??? narozdíl od dvoujaderných (obsahující bifenylový systém).
Conclusion Bohužel tyto látky ( cyclohexylideneethanone) vykazují malou fotochemickou stabilitu a proto nemohou být používány v kapalných krystalech. Tato práce demonstruje, že molekuly vykazující axiální chiralitu mohou výrazně zlepšit vlastnosti kaplaných krystalů KONEC CA 1
***1/Good/1_1_biphenyls.pdf je to o syntéze amino kys ... a axial chirality ***1/Good/11_chiral_ionic.pdf
Abstract Chirální iontová rozpouštědla (CILs – chiral ionic liquids), relativně nové sloučeniny. Spekulace o jejich použití v kapalných krystalech ***1/Good/2_2_liquid.pdf o spektroskopii ***1/Good/2_liquid.pdf podobný 1/Good/11_chiral_ionic.pdf
Abstract Jako první příklady axiálně chirálních iontových roztoků byly syntetizovány pyridinium salts having a 1,3dioxan ring in their central core. Některé struktury vykazují nízký bod tání a chování kapalných krystalů. In conclusion, we have designed and synthesized the first series of pyridinium IL2Cs with axial chirality.16 These novel compounds can readily be prepared via enantioselective dehydrohalogenation by means of chiral bases and are currently examined as chiral solvents for asymmetric synthesis.17
***1/Good/3_3_crystals.pdf uplně něco jinýho
***1/Good/4_liquid.pdf starý 24 let dobrý ale star ***1/Good/6_f_jo00221a020.pdf starý podobný 1/Good/4_liquid.pdf starý 24 let dobrý ale starý a podobný ca/4.5/4.5.pdf starý 24 let ***1/Good/7_chiral.pdf uplně něco jinýho ***1/Good/7_7_planar_chiral.pdf GOOD!!! dočti to a najdi látky
Abstract Chirální kapalně krystalické látky jsou jedním z hlavních témat soudobého výzkumu kapalných krystalů. Používají se do thermochromic materials as well as twisted nematic (TN) and supertwisted nematic (STN) displays based on chirality, but so are ferro, ferri, and antiferroelectric, second harmonic generation, polymerstabilized cholesteric texture (PSCT) displays and certain photonic crystals. ***1/Good/7_7_podobny_planar_chiral.pdf GOOD! Dočti ***8_chiral_LC.ps divný ***1/Good/9_axial_chirality.pdf je to jenom o vizualizaci Konec 1 2
***2/1_biphenyl/21_biphenyl.pdf uplně něco jinýho – o bifenylech a axial ***2/2_axial_structures/22_axial_structures.pdf uplně něco jinýho – o bifenylech a axial ***2/3_induced/23_induced.pdf uplně něco jinýho – o bifenylech a axial ***2/3_induced/23_3_induction.pdf uplně něco jinýho – o bifenylech a axial ***2/3_induced/23_3_3_intramolecular_induction.pdf uplně něco jinýho – o bifenylech a axial ***2/4_axial/24_axial.pdf – o bifenylech a axial ***2/5_preparation_optical_active/25_preparation_optical_active.pdf – o bifenylech a axial Konec 2 3 O tech co jsem nepouzil napis ze tady jsou dalsi clanky, ktery jsem procital a prinasej tydle atydle info...
