Bükülmüş molekül geometrili sıvı kristal bileşiklerin tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Sıvı kristallerde gözlemlenen yönelimsel düzen ve hareketliliğin kombinasyonu, makroskopik özelliklerin ortaya çıkışında çok büyük bir öneme sahiptir. Bu benzersiz kombinasyon minimum enerjinin yeni bir konfigürasyonun bulunması ile dış (manyetik, elektrik, kimyasal ve mekanik) uyarılara cevap veren sistemlere olanak verir. Özellikle termotropik sıvı kristaller mobil iletişim ve bilgi işlem sistemlerinin geliştirilmesi için, optoelektronik cihazlarda geniş bir uygulama alanı bulmuştur. Termotropik sıvı kristallerde, yönelimsel düzen molekülün şekli tarafından belirlenmektedir. Çubuk, disk ve "bent-core" biçimindeki çeşitli organik moleküllerin pek çoğunda sıvı kristal mesofazların oluşumu sıcaklığın etkisiyle meydana gelmektedir.Muz şekilli veya "bent-core" moleküller klasik kalamitik sistemlerden farklı olarak termotropik sıvı kristallerin yeni bir alt sınıfıdır. "Bent-core" moleküllerin fazlarının supramoleküler kiralite ve makroskopik polar düzen oluşturması, son zamanlarda bu moleküllere büyük ilgi gösterilmesine neden olmuştur. Bu molekülere özel ilgi sadece yeni mesofazlar oluşturduğu için değil, "bent-core" bileşiklerin bazılarının ferroelektriklik veya antiferroelektriklik gibi alışılmadık fiziksel özelliklere sahip olmasından dolayıdır. "Bent-core" moleküllerin kendileri akiraldir, fakat özel moleküler düzenlenme simektik tabakalar içinde kiraliteye sebep olur. Muz şekilli bileşiklerin ferroelektrik ve kiralite gibi ilginç özelliklere sahip olmaları nedeniyle, sıvı kristal displays (LCD) gibi teknolojik uygulamalara potansiyel oluştururlar.Asimetrik muz şekilli sıvı kristal moleküllerin tasarımı, sentezi, karakterizasyonu ve mesomorfik özelliklerinin incelenmesini amaçlayan bu çalışmada, yeni "bent-core" bileşiklerinde dallanmış yan zincirlerin bulunmasının, akiral terminal zincir uzunluğunun sistematik olarak değişiminin ve merkezi ünitenin çeşitlendirilmesinin mesomorfik davranışların üzerine etkisi araştırılmıştır. Yeni sentezlenen bileşiklerin yapıları klasik spektroskopik yöntemler (1H-NMR, 13C-NMR ve MS) ve elementel analiz (EA) kullanılarak karakterize edilmiştir. Sıvı kristal özellikleri polarizasyon mikroskobu, diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) ve X-ray analizleri ile aydınlatılmıştır.