胆固醇分子结构中含有不对称碳原子,呈现层状螺旋排列,这促使许多研究人员将胆固醇作为液晶基元。此外,胆固醇基液晶的螺旋超分子结构可以赋予它一些独特的光学性质,例如圆偏振光的选择反射性,高旋光度和电光效应。胆甾相液晶在医学诊断、气体检测、电磁场检测和液晶防伪商标方面有广泛的应用。本文合成了四个系列含胆固醇基双液晶基元化合物,并对其液晶性能和发光性能进行研究。其中,含硫醚端基和含肉桂酸衍生物两个系列均显示出强光学性质和彩虹颜色。胆甾相螺距随着温度的升高而降低。含有硫醚端基衍生物与具有烷氧基的类似物相比,显示出较低的转变温度和较窄的胆甾相。含肉桂酸基双液晶基元系列中所有目标产物均显示胆甾相。对于12-TC和14-TC,除胆甾相之外还显示出SmA相。随着末端链长的增加,近晶中间相的热稳定性增加。通过改变含胆固醇双液晶基元化合物的形状,目标产物液晶相温度范围发生变化。通过改变间隔链的长度,目标产物热行为和液晶行为发生变化,Lc-I转变温度出现明显的奇偶效应。实验中使用红外光谱和核磁共振氢谱对所合成的中间体和目标产物的分子结构进行鉴定,采用差示扫描量热法和带热台的偏光显微镜对它们的液晶性能进行表征。所有的目标产物都呈现了胆甾相织构或者近晶相织构,显示了较高的清亮点温度和较宽的液晶相温度范围。