【摘 要】
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液晶材料作为光学调制材料被广泛应用在可见光、红外、毫米波和太赫兹光谱区域,但低粘度、高双折射率、低熔点、宽液晶相温度区间和大介电各向异性依旧是衡量液晶材料能否应用及应用范围的关键指标。伴随着液晶光学器件和新型显示技术的发展,高双折射率混合液晶成为研究热点,为改善目前高双折射率混合液晶在应用上存在的熔点高、介电小等突出问题,本论文以二氟乙烯氧基作为极性末端基设计合成了三类液晶稀释剂:二氟乙烯氧基联苯
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液晶材料作为光学调制材料被广泛应用在可见光、红外、毫米波和太赫兹光谱区域,但低粘度、高双折射率、低熔点、宽液晶相温度区间和大介电各向异性依旧是衡量液晶材料能否应用及应用范围的关键指标。伴随着液晶光学器件和新型显示技术的发展,高双折射率混合液晶成为研究热点,为改善目前高双折射率混合液晶在应用上存在的熔点高、介电小等突出问题,本论文以二氟乙烯氧基作为极性末端基设计合成了三类液晶稀释剂:二氟乙烯氧基联苯型、二氟乙烯氧基二苯乙炔型和二氟乙烯氧基侧氟联苯型,并研究了烷基链、末端取代基和分子骨架对化合物液晶性能的影响,具体内容如下:（1）以三氟甲磺酸乙酯和4-溴苯酚为原料,经醚化、钯催化的Suzuki偶联、Sonogashira偶联和LDA脱氟化氢等反应,共制得8个三氟乙氧基类化合物和8个二氟乙烯氧基类化合物,纯度（GC）均大于99%。结构经核磁共振波谱（NMR）红外光谱（IR）和气相-质谱（GC-MS）等进行了确认。（2）将三氟乙氧基、二氟乙烯氧基类化合物添加在混合液晶100中,测试其性能,并评价了末端基、烷基链和分子骨架对混合液晶性能的影响。结果表明,二氟乙烯氧基类化合物有着显著优势,其能使混合液晶的熔点下降、粘度降低、双折射率和介电各向异性值升高。其中熔点最低可降至-59℃,介电各向异性可达到 4.27。（3）通过密度泛函理论计算,发现不同分子骨架二面角与Δn的大小变化趋势相同。同时对目标化合物的光物理性能进行测试,结果表明以联苯型为基准,二苯乙炔型紫外可见光谱和荧光发射光谱的最大吸收峰发生红移,侧氟联苯型发生蓝移并且具有最大发射强度。（4）初步研究了二氟乙烯氧基类液晶稀释剂对高双折射率混合液晶的光电性能影响。得出目标产物适用于含氟二苯乙炔型高双折射率混合液晶（MW-16）,其中侧氟联苯型二氟乙烯氧基液晶稀释剂3PF（2）POF2可使混合液晶熔点从-15℃降至-33℃,粘度从239 mPa·s降低至93 mPa·s,同时介电各向异性从2.84提高到3.54,这是目前发现的唯一能够同时显著提高多种关键液晶参数的液晶稀释剂。
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