离子自组装超分子液晶的研究进展

离子自组装超分子液晶的研究进展

摘要：离子自组装超分子液晶是超分子体系中相对较新颖和引入注意的领域，它在新型功能材料的设计中占据非常重要的位置。本文主要介绍目前文献报道的由含铵离子的液晶分子或非液晶分子与含羧基的聚合物和含磺酸离子的聚合物自组装成超分子液晶及含金属离子(锌、铜、锂、氧钒基)的金属离子配位自组装超分子液晶两大类。

关键词：超分子液晶；白组装；铵离子；金属离子配位

超分子化学是基于分子间的非共价键相互作用而形成分子聚集体的化学。不同于基于原子构建分子的传统分子化学，超分子化学是分子以上层次的化学，它主要研究两个或多个分子通过分子之间的非共价键弱相互作用，如氢键、范德华力、偶极／偶极相互作用、亲水，疏水相互作用以及它们之间的协同作用而生成的分子聚集体的结构与功能。超分子化学的出现使得科学家们的研究领域从单个分子拓宽至分子的组装体¨j。超分子化学涉及的核心问题是各种弱相互作用的方向性和选择性如何决定分子间的识别及分子的组装性质。液晶高分子是在一定条件下能以液晶相态存在的高分子，与其它高分子材料相比，液晶高分子有液晶相所特有的取向序和位置序；与普通低分子液晶化合物相比，液晶高分子又具有高分子化合物的结构和功能特性，如具有高分子量等。高分子化合物的功能特性和液晶相序的有机结合赋予了液晶高分子以鲜明的个性和特色，以高强度、高模量、低热膨胀率、耐辐射和化学药品腐蚀等优异性能开辟了特种高分子材料的新领域幢’。超分子与液晶结合形成了新的研究领域一超分子液晶。超分子液晶是建立在分子间非键相互作用基础上的复合液晶体系，通过分子问氢键、离子作用、电荷转移或其它的给体和受体相互作用形成超分子液晶的组装。这种新的复合液晶体系表现出液晶分子的行为，而且比 自组装前具有更稳定的液晶性和更宽的液晶态范围b’41。关于氢键、电荷转移或其它的给体和受体相互作用形成超分子液晶已经有报道b’61，因此作者从超分子液晶的离子相互作用自组装合成的最新研究进展作一扼要评述。

金属离子配位自组装超分子液晶，

金属液晶聚合物为能够呈现液晶性能的金属配合物，它是由金属离子(如铜、镍、铝、铂、锌、钴、钒等)以配位形式存在于聚合物大分子链中而形成自组装，它们具有离子或非共价键的特性。通过金属和齿状配位体形成金属配位的方法把金属引入液晶材料中。使这种复合材料具有新的特性。另外，这类材料赋予了比单纯的有机材料更大的结构差异性，因此金属液晶将成为一类重要的液晶材料。液晶金属配位聚 合物可以是非交联型的或者是金属交联型的，主链或侧链的紧密堆砌都可使其在一定的条件下产生液晶性¨7‘。液晶金属配位聚合物是近年来液晶聚合物研究中的热点领域之一。

2．1含zn2+金属配位组装超分子液晶

通常聚合物液晶可以通过金属转移或配位化合物方法制备¨引，图 5为十二烷基苯基磺酸锌[zn(DBS)：]和聚4．乙烯基吡啶P4VP形成的 配位络合物，该配位络合物显示了液晶相¨引，90℃可以观察到Zn

第1页下一页