基于正耦合效应的侧链盘状液晶聚合物分子设计与可控合成
自上世纪70年代提出和确立的间隔基去耦合原理(spacer decoupling principle)是侧链液晶聚合物的经典理论,一直以来成功地指导和促进了棒状侧链液晶聚合物的设计、合成和相关研究工作的蓬勃开展.但由于盘状介晶基元合成相对困难,尤其侧链盘状液晶聚合物可控合成面临的挑战,盘状液晶聚合物的研究进展缓慢.尽管Spiess等发现基于柔顺性的聚硅氧烷体系的侧链盘状液晶聚合物表现出一些显著不同的相行为特点，但极低玻璃化温度的聚硅氧烷主链的采用，尤其所考察侧链聚合物样品数量相当有限，且是通过硅氢加成反应得到，由于高分子反应的不完全特点引入的某些不确定性，从该体系未能得出进一步深入的结论，分子量效应及间隔基长度的影响等一些函待回答的根本性基础科学问题都尚没有明确的结论。 最近采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合成功制备了一系列分子量窄分布的结构明确的苯并菲聚丙烯酸醋侧链盘状液晶聚合物，并提出由数个盘单元形成分立短柱结构模型（discrete columnar stacks, DCS，圆满解释了聚合度20左右相行为呈现阶跃突变的显著分子量效应(聚合物效应);特别是对系列样品间隔基长度影响的对比研究发现并首次提出正耦合效应((positive coupling effect, PCE)，认识到液晶侧柱与主链之间的耦合起促进作用甚至是形成有序柱状液晶相的必要条件，与数十年来成功指导侧链棒状液晶聚合物研究的经典间隔基去耦合理论形成鲜明对照。且这种侧链盘状液晶聚合物可以通过轻微的剪切方便地实现TP柱沿膜平面方向的单轴取向，为其在有机场效应晶体管(OFET)等方面的器件化应用创造了条件。分子量效应及间隔基长度影响的阐明为指导侧链盘状液晶聚合物的可控合成以及实现这类先进有机光电材料的低成本溶液加工奠定了基础。
侧链盘状液晶聚合物 分子设计 可控合成 正耦合效应 分子量效应 间隔基长度
谌东中
南京大学化学化工学院,生命化学协同创新中心,高分子科学与工程系及高性能高分子材料与技术教育部重点实验室,南京,210023
国内会议
2016年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会暨第十四届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会
南昌
中文
10-11
2016-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）