Ulrike Bernasch

Struktur-Eigenschaftsuntersuchungen an gebogenen Mesogenen

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) vorgelegt der Naturwissenschaftlichen Fakultät II der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 17.12.2007

Abstract
In den letzten Jahren haben sich Flüssigkristalle mit gebogener Molekülgestalt zu einem aktuellen Thema auf dem Gebiet der Flüssigkristallforschung entwickelt.
Die Modifizierung dieser Strukturen führt zu einer Vielzahl flüssigkristalliner Phasen von denen insbesondere die antiferroelektrisch und ferroelektrisch schaltbaren smektischen Mesophasen von großem Interesse sind.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das Mesophasenverhalten von Verbindungen mit gebogener Molekülgestalt untersucht. Sowohl die Struktur als auch die physikalischen Eigenschaften der auftretenden Mesophasen wurden charakterisiert.
Bei der Mehrzahl der Mesogene wird die Biegung durch eine zentrale 1,3-Phenylen-Einheit realisiert. Zusätzlich werden homologe Reihen vorgestellt, deren Vertreter als zentrales Fragment ein vom N-Phenylpiperazin abgeleitetes Benzamid aufweisen, wobei die enthaltene Carbonylgruppe für die Biegung des Mesogens verantwortlich ist.
Die gebogenen Mesogene unterscheiden sich sowohl in der Länge terminaler Alkylketten, im Typ und in der Richtung der Verknüpfungsgruppen als auch durch zentrale und terminale Substitution.

The study of liquid crystals formed by achiral bent-shaped molecules has grown rapidly in the last few years.
The modification of this structures leads to various mesophases in which antiferroelectric or ferroelectric switching smectic phases are of special interest.
The investigation of the mesophase behaviour of new bent-core compounds and the characterisation of the structure and the physical properties are the subject of this work.
In the most cases the bending of the molecule is caused by a central 1,3-bisubstituted phenyl ring. Additionally homologue series are presented in which the central fragment is a benzamide derived from N-phenyl piperazine.
In this case the bending of the molecules comes from the carbonyl group.
The bent-core mesogens differ in the length of the terminal alkyl chains, in the type and the direction of the linking groups and in central and terminal substitution.

Keywords:
polare smektische Mesophasen, laterale Substiuenten, terminale Alkylketten, Verknüpfungsgruppen, neue Molekülstruktur-N-Phenylpiperazin, achirale "Bentshape" Mesogene

polar semctic meosphase, lateral substiuent, terminal alkyl chains, linking groups, new molecular structure, achiral bent-shape mesogens

Online-Dokument im PDF-Format (8.819 KB) mit integrierter Gliederung.

Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Publikationen, Abkürzungen und Symbole (1, I-V)
1. Der flüssigkristalline Zustand (1-13)
2. Zielstellung (14-15)
3. Methoden (16-22)
4. Synthese (23-27)
5. Der Einfluss lateraler Substituenten auf das Mesophasenverhalten von gebogenen Fünfkernverbindungen (28-62)
6. Benzoylderivate sekundärer cyclischer Amine - ein neues Zentralfragment für gebogene Mesogene (63-110)
7. Zusammenfassung (111-116)
8. Experimentelles (117-140)
Bibliographie (141-146)
Anhang (i-xxvi)