Piridin esaslı kiral kalamitik sıvı kristaller

Abstract

Sıvı kristaller (LC), özellikle sensör, gösterge (LCD), optik ve biyoaktif malzemeler gibi modern teknolojik uygulamaların özünü oluşturmaktadır. Sıvı kristallerde molekül yapısı, yapıdaki fonksiyonel gruplar ve heliksel süper yapılara neden olan kiralite, teknolojide istenen mesomorfik davranışın ortaya çıkışında önemli rol oynamaktadır. En yaygın kullanılan kalamitik (çubuksu) sıvı kristallerin yapısı, temel olarak sert aromatik çekirdeklerden ve esnek alkil uç zincirlerinden oluşur. Bu tip mesogenlerde bağlantı grupları, sert çekirdek ünitesi ve yan zincirlerde yapılan küçük değişiklikler, moleküler düzenlenmede dikkat çekici değişimlere neden olmaktadır.Kalamitik moleküllerde heteroatomun aromatik halkaya girişi, sayısı ve pozisyonu, polarize edilebilirliği ve bazende molekülün geometrik şeklini etkiler ve bunun sonucu olarak, mesofazın tipi, faz geçiş sıcaklıkları, dielektrik gibi mesogenlerin fiziksel özelliklerini değiştirilebilir. Bu amaçla, çubuksu molekül geometrisini oluşturan sert çekirdekte piridin halkası kullanılarak, ilginç mesomorfik davranışlar hedeflenmiştir. Tez çalışmasında, piridin esaslı kalamitik mesogenlerin tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, esnek kiral ve/veya düz uç zincirlere sahip ester bağlayıcı gruplarla birleştirilen iki, üç ve dört aromatik çekirdekten oluşan piridin türevi yeni mesogenik bileşikler sentezlenmiştir. Yeni kalamitik moleküller, spektroskopik yöntemlerle (FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS, EA) karakterize edilerek mesomorfik özellikleri polarizasyon mikroskobu (PM) ve diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) ile incelenmiştir.

Liquid crystals (LC) especially represent the essence of modern technological applications such as sensors, display (LCD), optic and bioactive materials. In liquid crystals, the molecular structure, the functional groups in structure and chirality which gives rise to the helical super structures play a significant role in the occurrence of the mesomorphic behaviour which is desired in technology. The structure of calamitic liquid crystals which are widely used is basically composed of rigid aromatic cores and flexible terminal alkyl chains. In this type of mesogens, the slight changes in linking groups, rigid aromatic core and side chains give rise to drastic difference on molecular arrangement.In calamitic liquid crystals, the introduction of heteroatom into aromatic ring, the number and position of heteroatoms affect the polarizability and the geometric shape of molecule in some cases and as a result of this, it changes physical properties such as mesophase type, phase transition temperatures and dielectric properties. In this respect, the interesting mesomorphic behaviours are aimed by using pyridine ring in rigid core which composes the rod-like molecule geometry.In the study of thesis, the design, synthesis and characterization of pyridine based calamitic mesogens have been carried out. For this purpose, pyridine derivative new mesogenic compounds which carry flexible chiral and/or straight terminal chains and are composed of two, three and four aromatic cores to were linked with ester linking groups have been synthesized. New calamitic molecules were characterized by spectroscopic methods (IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS, EA) and their mesomorphic properties were investigated by polarized optical microscopy (PM) and differential scanning calorimetry (DSC).