Жидк. крист. и их практич. использ. 2024.Том 24. Номер 4. Страницы 30—42. DOI: 10.18083/LCAppl.2024.4.30
Мезоморфные и анизотропные свойства транс-4-(4-пентилциклогексил)бензонитрила, допированного хиральным (бис)камфоралиден-этилендиамином
УДК 544.25
Алена Андреевна Кузьмина, Игорь Валерьевич Новиков, Виктор Вениаминович Александрийский*, Владимир Александрович Бурмистров
Контактная информация Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия *Адрес для переписки: nmr@isuct.ru
Аннотация Исследованы мезоморфные, оптические, ориентационные и диэлектрические свойства нематического жидкого кристалла (ЖК) 4-пентил-циклогексил-4-бензонитрила (5PCH), допированного оптически актив-ным (бис)камфоралиден-этилендиамином (C2-bisCamN). На основании анализа текстур мезофазы обнаружена индукция хиральной нематики при добавлении допанта. Методом Гранджана–Кано измерен шаг спи-рали индуцированной хиральной нематики в смесях и проведена оцен-ка энергии спирального закручивания. Показано, что эффективность хиральной индукции снижается с ростом концентрации допанта за счет ассоциации. Методом поляризационной термомикроскопии измерены температуры просветления смесей и проведена оценка степени дестабилизации мезофазы при введении допанта. Изучено влияние хирального допанта на анизотропные характеристики мезофазы – диэлектрическую восприимчивость и двулучепреломление. Установлено, что введение C2-bisCamN и образование хиральной мезофазы сопровождается снижением диэлектрической и оптической анизотро-пии и ориентационной упорядоченности. При этом основной вклад в изменение анизотропных характеристик вносят спиральное закручивание и локальная ориентация «квазинематических» слоев. Проведена оценка ассоциативного состояния мезофазы бинарных систем на основе сильнополярных цианпроизводных ЖК с использованием корреляционного параметра Кирквуда. Показано снижение степени антипараллельной диполь-дипольной ассоциации 5PCH при увеличении концентрации добавки. С использованием квантово-химических расчетов получены оптимизированные структуры мономеров и димеров 5PCH, C2-bisCamN и сольватов на их основе. Анализ геометрических пара-метров (анизотропии формы и молярных объемов), полярности, оптической активности и энергий устойчивости мономеров и супермолекул позволил выделить ассоциаты C2-bisCamN как наиболее вероятные структуры, ответственные за свойства индуцированной хиральной мезофазы в системе 5PCH + C2-bisCamN.
Для цитирования:
Кузьмина А. А., Новиков И. В., Александрийский В. В., Бурмистров В. А. Мезо-морфные и анизотропные свойства транс-4-(4-пентилциклогексил) бензонитрила, допированного хиральным (бис)камфоралиден-этилендиамином // Жидк. крист. и их практич. использ. 2024. Т. 24, № 4. С. 30–42.