4-siyanoresorsinol esaslı muz şekilli sıvı kristallerde yapısal segmentlerin mesomorfizmdeki rolünün incelenmesi
The investigation of the role of structural segments on mesomorphism in 4-cyanoresorcinol based banana-shaped liquid crystals
Yazar: AYKUN ÖZKONSTANYAN
Danışman: DOÇ. DR. HALE OCAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Katıların anisotropi ve sıvıların akışkanlık özelliğine sahip olan sıvı kristaller, elektrik ve manyetik alanda yönelimleri nedeniyle LCD (liquid crystal display), güneş pilleri, sensörler gibi birçok teknolojik üründe farklı amaçla kullanılmaktadır. Yeni molekül dizaynları ile ortaya çıkabilecek yeni sıvı kristal faz oluşumları ve özelliklerini incelemek adına çok sayıda yeni molekülün sentezi gereklidir.
Yakın tarihlerde keşfedilen muz şekilli sıvı kristaller, mesofazlarında polar düzen, süper yapısal kiralite sergilemeleri ve mesofaz çeşitliliği göstermesi nedeniyle, oldukça dikkat çekmektedir. Muz şekilli moleküllerin dizaynında; merkezi ünitenin yapısı ve polar grupların sübstitüsyonu, çubuksu ünitelerdeki aromatik halka sayısı, bağlayıcı grupların türü ve yönelimi, uç zincirlerin uzunluğu ve zincir dallanması, mesofaz türlerinde ve geçiş sıcaklıklarında önemli değişikliklere neden olmaktadır.
Bu çalışmada; siyano grup sübstitüeli resorsinol merkezi çekirdek, bir tarafta (S)-3,7-dimetiloktiloksi kiral uç grup taşıyan bifenil esaslı çubuksu ünite ve diğer tarafta farklı uzunlukta alkoksi uç zincir taşıyan benzoat esaslı üniteden oluşan yeni muz şekilli sıvı kristallerin dizaynı ve sentezi gerçekleştirilmiş ve yapı-mesogenite ilişkisi araştırılmıştır. Sentezlenen bileşiklerin yapıları klasik spektroskopik metodlar (1H-NMR, 13C-NMR) ve elementel analiz (EA) ile aydınlatılmıştır. Mesomorfik özellikleri ise polarizasyon mikroskobu (PM) ve diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile araştırılmıştır.

Abstract:
Liquid crystals, which have the anisotropy property of the solids and the fluidity property of liquids, are used for different purposes in many technological products such as LCD (liquid crystal display), solar cells, sensors due to their orientation in electric and magnetic field. The synthesis of large number of new molecules is required to examine the new liquid crystal phase formations and their properties which may arise from new molecule designs.
Banana-shaped liquid crystals that have discovered recently have a great interest due to the fact that they exhibit polar order and superstructural chirality in their mesophases  and show mesophase diversity.  In the design of banana-shaped molecules, the structure of central unit and substitution of polar groups, the number of aromatic rings in the rod-like units, the type and orientation of linking groups, the length of the terminal chains and chain branching, give rise to significant changes in the mesophase types and transition temperatures.
In this study, the design and synthesis of new banana-shaped liquid crystals, which consist of resorcinol central unit with a cyano polar group, biphenyl based rod-like unit which is terminated by a (S)-3,7-dimethyloctyloxy chiral group at one side and a benzoate based rod-like unit carrying alkoxy terminal chains in different length at the other side, have been carried out and investigated structure-property relations. The structures of synthesized compounds were characterized by classical spectroscopic methods (1H-NMR and 13C-NMR) and elemental analysis (EA). Their mesomorphic properties were investigated by using polarised optical microscopy (PM) and differential scanning calorimetry (DSC).