基于扩展4,4'-联吡啶盐的离子液晶的合成及性质研究

综合离子液体和液晶分子两类有机材料的特点，离子液晶以其优异的物理和化学性质及可控的超分子化学行为而获得了多个领域科研工作者的关注，然而目前可供研究的离子液晶材料数量很少且结构变化有限。为了促进这一新兴有机材料领域的发展和进步，本项目拟以具有优异光电性质的4,4'-联吡啶盐为基本结构单元，通过改变芳香骨架、取代基和阴离子等构成目标分子的三个要素，设计合成不同系列的离子液晶分子，从而建立和发展新型离子液晶分子的合成方法。通过对目标分子的热致液晶行为和光电性质等进行表征，研究和揭示产物分子的分子结构与其性质的关系，最终获得具有可控液晶行为和优异光电性能的离子液晶功能材料，为离子液晶的发展和应用提供良好的实验基础和理论依据。

作为新型的有机功能分子，离子液晶材料因其优异的物理和化学性质及可控的超分子化学行为获得了多个领域科研工作者的关注，然而目前可供研究的离子液晶材料数量很少且结构变化有限。为了促进这一新兴有机材料领域的发展和进步，本项目设计了多种具有不同骨架结构特点的扩展4,4'-联吡啶盐，并计划以其为核心通过离子交换制备含有不同阴离子的系列衍生物，完成对产物分子的性能如自组装行为及光电性质的研究，归纳总结分子结构与其物理和化学性质的关系，为扩展4,4'-联吡啶盐以及其衍生产物的进一步发展和应用打好基础。在项目执行期间，课题组按照研究计划，以各种芳香醛类、酮类及卤代芳香分子为前驱体，通过偶联、缩合和季铵化反应合成含有吡啶、喹啉等不同结构的多种具有双阳离子结构的扩展4,4'-联吡啶盐，并对获得的双阳离子型分子的液晶性能等自组装行为及应用进行了研究，总结了目标分子结构和组装方式之间的关系。除此之外，课题组还进一步考察了使用阳离子型化合物制备多种功能复合材料的可行性，为此类化合物的应用进行了有益的探索。