Dallanmış uç zincirli polar siyano grup sübstitüe muz şekilli sıvı kristaller
Polar cyano group substituted banana shaped liquid crystals with a branched end chain
Yazar: BÜŞRA YILDIZ
Danışman: PROF. DR. HALE OCAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Sıvı kristaller kristal katıların anisotropik özelliğini ve isotropik sıvıların akışkanlık özelliğini bir arada gösteren bir ara haldir. Manyetik ve elektrik alanda yönelimlerinden dolayı, öncelikle sıvı kristal ekranlarda (LCD) kullanılmaya başlanmış ve günümüzde ise sıvı kristaller; güneş pilleri, lazerler, akıllı pencereler, biyosensörler, yumuşak robot elemanları, dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar ve hesap makineleri gibi çok çeşitli uygulamalardaki kullanımlarıyla büyük öneme sahip olmuştur. Kalamitik ve diskotikler gibi diğer geleneksel türlere göre daha yakın zamanda keşfedilen muz şekilli sıvı kristaller, mesofazlarında makroskopik polar düzen ve yapısal kiralite sergiler. Bu sıvı kristaller sınıfı, sergilenen mesofazların çeşitliliği nedeniyle, bilim dünyasında önemli araştırma konularından biri haline gelmiştir. Uygulamalar için istenen mesomorfik özelliklerin oluşması, merkezi ünitede yer alan grupların türüne ve konumuna, çubuksu yan birimlerdeki aromatik halkaların sayısına, bağlantı gruplarının tipine ve yönüne, uçlarda dallanmış zincirlerin varlığına ve uç zincirlerin uzunluğuna büyük ölçüde bağlıdır. Bu çalışmada; bir ucunda rasemik 2-Etilhekziloksi zinciri ve diğer ucunda farklı uzunluklarda alkoksi zincirleri bulunan benzoat türevi çubuk benzeri birimlerden oluşan simetrik olmayan 4-Siyanoresorsinol esaslı yeni muz şeklindeki moleküllerin tasarımı, sentezi, yapısal ve mesomorfik karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen bileşiklerin yapıları 1 H-NMR, 13C-NMR ve elemental analiz ile karakterize edilmiştir. Hedef muz şekilli
bileşiklerin mesomorfik özellikleri, polarizasyon mikroskobu (POM) ve diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Muz şekilli sıvı kristaller, benzoat türevi çubuksu üniteler, 4-Siyanoresorsinol, dallanmış uç zincir

Abstract:
Liquid crystals are an intermediate state that combines the anisotropic property of crystalline solids and the fluidity of isotropic liquids. Due to their orientation in magnetic and electrical fields, they have been used primarily in liquid crystal displays (LCD) and today liquid crystals have a great importance by their usage
in a wide variety of applications such as in solar cells, lasers, smart windows, biosensors, soft robot elements, laptop computers, smartphones and calculators. Banana shaped liquid crystals, which have been discovered more recently as compared with other traditional types such as calamitics and discotics, exhibit macroscopic polar order and structural chirality in their mesophases. This class of liquid crystals have become one of the important research topics in the scientific world due to the diversity of exhibited mesophases. The occurence of desired mesomorphic properties for applications are strongly depended on the type and the position of substituted groups in the central unit, the number of aromatic rings in the rod-like side units, the type and orientation of the linking groups, the presence of branched chains at terminals and the length of terminal chains. In this study; the design, synthesis, structural and mesomorphic characterization of new nonsymmetric 4-Cyanoresorcinol based banana shaped molecules composed of benzoate derived rod-like units with a racemic 2-Ethylhexyloxy chain at one end and alkoxy chains with different lengths at the other end have been carried out. The structures of synthesized compounds were characterized by 1 H-NMR, 13C-NMR and elemental analysis. The mesomorphic properties of the target banana shaped compounds were investigated by polarization microscopy (POM) and differential scanning calorimetry (DSC).

Keywords: Banana shaped liquid crystals, benzoate derived rod-like units, 4-Cyanoresorcinol, branched terminal chain