메소겐

Mesogen
description of mesophase.
메소포아제.

메소젠은 액정 성질을 나타내는 화합물이다.[1][2]메소균은 액체 결정상태라고 불리는 고체성분과 액체성분 모두를 나타내는 독특한 물질의 상태에서 발생하기 때문에 질서 정연한 고체성분 또는 순서가 정해진 액체로 묘사될 수 있다.[1]이 액체 결정 상태(LC)는 메소파아제라고 불리며, 구별되는 온도 범위에서 결정체 고체(Cr) 상태와 등방성 액체(Iso) 상태 사이에 발생한다.[2]

액정 성질은 중생성 화합물이 견고하고 유연한 부품으로 구성되기 때문에 발생하며, 이는 구조물의 질서와 이동성을 특징 짓는데 도움이 된다.[2]단단한 구성 요소는 한 방향으로 중생성 모이티(mesogen moieties)를 정렬하며, 일반적으로 로드 또는 디스크 모양에서 발견되는 독특한 모양을 가지고 있다.[2]유연한 세그먼트는 보통 알킬 체인으로 구성되어 있어서 어느 정도 결정화를 방해하기 때문에 메소균에게 이동성을 제공한다.[2]견고하고 유연한 체인의 조합은 액정 모이에티 사이의 구조적 정렬과 유동성을 유도한다.[2]

그렇게 함으로써, 메소균 내에서의 순서와 이동성의 차이는 다른 유형의 액정 단계를 초래한다. 그림 1.네메틱 위상(N)은 메소겐 모이에티의 단단한 핵심에 기초하는 가장 순서가 적고 가장 유동적인 액체 결정 상태 또는 중간 효소다.[1][2]네메틱 단계는 긴 범위 방향 질서와 짧은 범위 위치 질서로 이어진다.[1][2]smectic(Sm)과 columnar(CoI) 페이즈는 neic 페이즈보다 순서가 높고 유동성이 적으며 각각 로드형 및 디스크형 강체 코어의 장거리 방향 순서를 나타낸다.[1][2]

예

그림 1 – 메소균의 액정 단계에서 로드와 디스크와 같은 경성 코어의 구성, 여기서 이소는 등방성 액체 상태, N은 액정 상태의 네마틱 단계, SmA는 smectic A 단계, SmC는 smectic C 단계, CoI는 columnar 단계.[2]

열방성 메스균은 온도에[1] 의해 유도되는 액체 결정체로, 고전적인 두 종류가 있는데, 이 두 종류는 디스크 메스균과 재앙성 메스균을 포함한다.[3]

examples of mesogenic structures.
다른 Camilitic과 Discotic Mesorganes.

디스크형 메스균은 원반 모양의 강체 코어를 포함하고 기둥으로 구성하여 원주형 액체 결정 단계(CoI)를 형성하는 경향이 있으며, 그림 2와 같다.[1][2]

그림 2 – 주황색 중합체를 포함한 메스균의 2차원 격자(CoIhex, CoIsqu, CoIrec, CoIob은 각각 6각형, 사각형, 사각형 및 사선 격자형 격자 유형)

디스크형 메소겐 유형의 리지드 코어의 예는 트리페닐렌 기반 디스크 분자로, 66°C(크리스탈린 고체상) 온도 범위와 122°C(등방성 액체상) 온도 범위 그림 3 사이에 육각형 주상형 액정 단계가 존재한다.[2]

그림 3 – 트리페닐렌 기반 디스크 형태의 강체 코어의 예(°C 단위의 온도)[2]

크라우마틱 메소르겐은 막대 모양의 단단한 코어를 포함하고 있으며 독특한 층으로 구성되는 경향이 있어 장거리 위치 순서의 성층 또는 스몰틱 액정 페이즈(Sm)를 형성한다.[1][2]저순차 smectic phase, 그림 4는 smectic A(SmA)와 smectic C(SmC) 페이즈를 포함하고, 고순도 smectic Phase는 smectic B, I, F, G, H(SmB/I/F/G/H) 페이즈를 포함한다.[3]

그림 4 – Smectic A 위상 및 Smectic C 위상(경화)[2]을 포함한 저순위의 재난성 메소균의 Lamellar(층) 조직

재난성 메소겐 유형의 경성 코어의 예로는 벤질 청산가리 기반 로드 분자가 있으며, 여기서 스몰틱 A 액정 페이즈는 60°C(크리스탈린 고체상)와 62°C(등방성 액체상) 온도 범위 그림 5 사이에 존재한다.[2]

그림 5 - 벤질 시안화합물 기반 로드 모양의 강체 코어의 예(°C 단위의 온도)[2]

휨-로드 메스균은 비선형 봉 모양이나 휨-봉 모양의 단단한 코어를 포함하고 '바나나-파스'를 형성하도록 조직된 특수 재난형 메스균이다.[3]이러한 단계의 강성 단위는 최고 밀도와 극질서가 달성되도록 포장되며, 일반적으로 구부러진 막대의 정점이 한 방향을 가리킨다.[2]휨-rods 층이 인접한 층과 동일한 극지 방향을 가리킬 때, 항성 조직은 smectic PF(SmPF) 단계로 알려져 있으며, 여기서 F 첨자는 철전 전환, 그림 6을 나타낸다.[2]Smectic PA(Smectic PA)는 인접한 층으로 반대쪽 극 방향을 가리키는 휨로드 층에 주어지는 용어인데, 여기서 A는 반소립자 전환 그림 6을 의미한다.[2]

그림 6 - smectic PF 및 smectic PA 단계를[2] 포함한 휨-재앙 메소균의 Lamellar(층) 조직

휘어진 로드 액정 단계의 다른 변형으로는 항암페어 전기/페어 전기 스몰텍틱 C(SmCPA/SmCPF) 단계와 항암페어/페어 전기 스몰텍틱 A(SmAPA/SmAPF)[2] 단계가 있다.

아래 그림은 145°C(크리스탈린 고체상)와 162°C(등방성 액체상) 온도 범위 그림 7 사이에 반전기 스몰텍틱 C(Sm CPA) 액정 단계가 존재하는 휨 로드(칼라믹트) 메소겐을 발생시키는 비선형 로드 모양의 강체 코어의 예를 보여준다.[2][3]

그림 7 - 여기에서 Cr 145Sm CPA* 162 Iso(°C 단위의 온도)[3]를 갖는 벤트 로드 메소겐의 비선형 로드 모양의 강체 코어의 예

참조

  1. ^ a b c d e f g h Mingos, D. M. P. Structure and Bonding 1999, 94, Searl-7.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x 치에르케, C. 탑 쿠르드 화학 2012년 318, 1-108번지
  3. ^ a b c d e 디어킹, 나.B. 2001, 304, 51-59