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研究生： 傅馨□
Hsin-Hsien Fu
論文名稱： 含薄荷酮衍生基液晶高分子之合成與性質之研究
Studies of the Synthesis and Characterization of Liquid Crystal Polymers with Menthone Derivatives
指導教授： 李育德
Yu-Der Lee
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年： 2008
畢業學年度： 96
語文別： 中文
論文頁數： 111
中文關鍵詞： 薄荷酮 、膽固醇液晶 、高分子合成
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    • 本研究合成含薄荷酮光反應基之液晶原單體(M1)與含甲氧烷基之單官能性液晶單體(G1HBM)，以自由基聚合之方法合成出不同單體莫耳比例的側鏈型液晶高分子，希望可作為反射式偏光膜之材料。
    所合成出來的化合物與高分子均使用質子核磁共振光譜（1 H-NMR）與紅外線光譜(FT-IR)鑑定其化學結構。利用單體M1於1H-NMR之特殊訊號，決定共聚物實際之莫耳組成，共聚物之莫耳組成誤差在2%~6%。熱重分析儀(TGA)與微差熱掃描卡計分析儀(DSC)可得到其裂解溫度與熱性質之鑑定，進一步使用偏光顯微鏡與X光繞射鑑定其液晶相結構。利用凝膠層析儀(GPC)得到高分子的平均分子量與分子量分佈。本實驗所合成之高分子數量平均分子量皆控制在10,000以下，其分子量之分佈在1.23~1.46，高分子熱裂解溫度皆在365℃以上，為耐熱性良好之材料，均聚物PM1與共聚物co5050、co6733為單變式膽固醇型液晶，共聚物co8515為雙變式膽固醇型液晶，而均聚物PG1HBM為雙變式層列型液晶。
    具有薄荷酮官能基之化合物(2)、單體M1與均聚物PM1在UV光照射下會進行E-Z異構化，使得在波長313nm的吸收下降，可用以調控螺距之範圍。

    摘要 I 謝誌 II 總目錄 III 圖目錄 VII 表目錄 XII 第一章 緒論 1 第二章 文獻回顧 5 2-1 液晶簡介 5 2-1-1 液晶起源與發展 5 2-1-2 液晶的分類16,23 6 2-1-3 液晶的物性 12 2-2 膽固醇液晶特論 17 2-2-1 膽固醇液晶的種類 17 2-2-2 膽固醇液晶的光學組織 18 2-2-3 膽固醇液晶的光學性質16,31 23 2-3 液晶高分子概述 25 2-3-1 液晶高分子的分類16 25 2-3-2 對掌性光變色液晶高分子(chiral photochromic liquid crystalline polymer) 33 28 2-4 對掌性(chiral)基團34 29 2-5 光變色物質簡介 30 2-5-1光變色物質之分類 31 2-5-2 薄荷酮（Menthone）衍生基 33 第三章 研究動機與目的 35 第四章 實驗藥品、設備及實驗步驟 37 4-1 實驗藥品 37 4-2實驗儀器與設備 39 4-3實驗流程 40 4-4實驗方法 41 4-4-1 藥品純化 41 4-4-2 含薄荷酮光反應基單體化合物之合成 42 4-4-2-1 含薄荷酮光反應基之小分子液晶(L1)之合成 42 4-4-2-2 含薄荷酮光反應基之液晶原單體(M1)之合成 44 4-4-3 含甲氧烷基之單官能性液晶單體(G1HBM)之合成 46 4-4-4 側鏈型高分子之合成 47 4-5 化學分析鑑定方法 49 4-5-1 化合物結構鑑定 49 4-5-2 熱性質與相變化之鑑定 50 4-6 光敏性光學活性化合物光變色性測試方法 51 4-6-1 UV光源波長測試 51 4-6-2 光敏性光學活性化合物光變色實驗 51 第五章 結果與討論 52 5-1化合物之結構鑑定 52 5-1-1含薄荷酮光反應基單體化合物之結構鑑定 52 5-1-1-1含薄荷酮光反應基小分子液晶(L1)之結構鑑定 52 5-1-1-2 含薄荷酮光反應基之液晶原單體(M1)之結構鑑定 58 5-1-2 含甲氧烷基之單官能性液晶單體(G1HBM)之結構鑑定 63 5-1-3 側鏈型高分子之結構鑑定 66 5-2 共聚物組成莫耳比率(G1HBM/M1)之計算 69 5-3 高分子數量平均分子量與分子量分佈之探討 72 5-4 熱重損失與熱穩定性之探討 73 5-6 均聚物與共聚物之熱性質與液晶性質之探討 87 5-7 含薄荷酮光敏性基團化合物之光變色性質之探討 98 5-7-1 UV光源波長測試 98 5-7-2 光敏性光學活性化合物光變色實驗 99 第六章 結論與未來展望 105 第七章 參考文獻 108

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