Ориентанты для лантанидомезогенов

Е. Ю. Молостова, Е. Г. Хомяков, В. И. Джабаров, А. А. Князев,

Д. А. Бизяев, А. А. Бухараев, Ю. Г. Галяметдинов

ОРИЕНТАНТЫ ДЛЯ ЛАНТАНИДОМЕЗОГЕНОВ

Ключевые слова: нематические лантанидомезогены, ориентанты, ориентированные пленки.

В работе исследована способность полимерных ориентантов (полиимид и нейлон) к ориентации молекул нематических лантанидомезогенов.

Key Words: nematic lanthanidomesogen, orientation, aligned film.

In this work the ability of polymeric orientations (polyimide and nylon) to align of nematic lanthanidomesogen molecules is investigated.

Основным практическим свойством жидких кристаллов (жк) является возможность получения упорядоченных сред с одноосным расположением молекул. Благодаря этому они находят широкое применение в оптоэлектронике и при создании дисплеев [1]. Ориентация жидких кристаллов может быть осуществлена с помощью электрических или магнитных полей, путем использования полимерных ориентантов или сдвиговой деформацией. Одним из наиболее простых и надежных способов ориентации слоя жидкого кристалла на подложке является использование полимерных ориентантов. Новый класс жидких кристаллов - лантанидомезогены, сочетают в себе уникальные магнитные и оптические свойства лантаноидов и способность к ориентации, позволяющую управлять этими свойствами [2].

В работе исследована способность полимерных ориентантов (полиимид и нейлон) к ориентации молекул нематических лантанидомезогенов. В качестве лантанидомезогена был использован недавно полученный по методике [3] аддукт Eu(III), структура которого представлена на рисунке 1. В качестве лигандов, придающих жидкокристаллические свойства были использованы 1-фенил-3-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)пропан-1,3-дион описанный в работе [4] и 5-гептадеил-5'-метил-2,2'-бипиридин полученный по методике [5]. Жидкокристаллические свойства аддукта Eu(III) были изучены методами поляризационной политермической микроскопии и дифференциальной сканирующей калориметрии. Синтезированный комплекс проявляет нематический мезоморфизм в интервале температур 151-188 °С и при охлаждении стеклуется с сохранением упаковки, заданной в мезофа-зе. Предполагалось, что наличие маловязкой нематической фазы будет способствовать лучшей ориентации молекул жк.

Пленки полимерных ориентантов на стеклянной подложке были получены методом spin-coating. Для получения ориентирующей поверхности они были модифицирована натиранием ворсистой тканью в направлении упаковки молекул жидкого кристалла. Поверхность пленок была исследована методами атомно-силовой микроскопии. Полученные микроборозды в слое нейлона имеют глубину порядка 10 нм и равномерно распределены по всей поверхности пленки (рис. 2). В слое полиимида микроборозды отсутствовали.

Далее на модифицированные пленки ориентантов методом spin-coating из раствора в толуоле был нанесен слой нематического лантанидомезогена. Поверхность жк слоя была исследована методом сканирующей электронной микроскопии и методом фазового контраста. Методом сканирующей электронной микроскопии установлено, что поверхность ориентированной пленки лантанидомезогена является однородной и гладкой, без кристаллических включений. Методом фазового контраста (рис. 3) показано, что наилучшей ориентирующей способностью обладает нейлон. Полиимид практически не влияет на ориентацию слоя нематического лантанидомезогена.

Рис. 2 - Фотография модифициро- Рис. 3 - Фотография ориентированно!

ванной поверхности нейлона. пленки нематического лантанидоме-

зогена

Авторы выражают благодарность гранту компании Carl Zeiss и гранту РФФИ 08-03-00900-а.

Литература

1. Demus, D. Handbook of Liquid Crystals: Fundamentals / D. Demus [et al..] - Wienheim: Wiley-VCH, - Vol.1. 1998. - 914 p.

2. Binnemans, K. Lanthanide-Containing Liquid Crystals and Surfactants / K. Binnemans, C. Gorller-Walrand. // J. Chem. Rev. - 2002, - № 102, P. 2303-2346

3. Galyametdinov, Y.G. Polarized luminescence from aligned samples of nematogenic lanthanide complexes / Y.G. Galyametdinov [et al.] // Advanced Materials. - 2008. - Т. 20. - № 2. - С. 252-257.

4. Князев, А.А. Новые нематогенные Р-дикетоны для синтеза лантанидомезогенов / А. А. Князев [и др.]// Журнал общей химии. - 2010. - 80. - № 4. - с. 594-598.

5. Bernhard, S. Electroluminescence in Ruthenium(II) Complexes / S. Bernhard [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2002. - Vol. 124. - P. 13624-13628.

© Е. Ю. Молостова - асп. каф. физической и коллоидной химии КГТУ, elena_molostova@inbox.ru; Е. Г. Хомяков - магистр той же кафедры; В. И. Джабаров - канд. хим. наук, асс. той же кафедры; А. А. Князев - канд. хим. наук, асс. той же кафедры; Д. А. Бизяев - мл. науч. сотр. лаб. физики и химии поверхности Физико-техн. ин-та им. Е.К. Завойского; А. А. Бухараев - зав. лаб. физики и химии поверхности Физико-техн. ин-та им. Е.К. Завойского; Ю. Г. Галяметдинов - д-р хим. наук, проф., зав. каф. физической и коллоидной химии КГТУ, yugal2002@mail.ru.