Résultat de la recherche
Ferrocene-containing optically active liquid-crystalline side-chain polysiloxanes with planar chirality
Optically active liq.-cryst. side-chain polysiloxanes have been prepd. by grafting planar chiral ferrocene-based vinyl monomers onto com. available polyhydrosiloxane. Two ferrocene monomers have been synthesized: a linear-type monomer, which displays a monotropic chiral smectic C (SC*) phase and enantiotropic smectic A (SA) and chiral N (N*) phases, and a laterally branched monomer, which shows an enantiotropic N* phase. X-ray diffraction anal. indicates a monomol. organization of the monomeric units within the smectic layers. The polymers retain the liq.-cryst. phases of their corresponding monomers. The UV-vis and CD (CD) spectra are in agreement with the structure of the monomers and polymers. The molar absorption coeff. (?) and molar circular dichroic absorption coeff. (??) values of the polymers are proportional to the no. of monomeric units grafted onto them. The abs. configuration of the ferrocene carboxylic acid intermediate, used to synthesize the monomers, has been detd. on the basis of CD spectra. The helical twisting power (HTP) of the nematogenic monomer and polymer have been detd. in E7, and indicate that such materials could be used as chiral dopants. Finally, this study demonstrates that the nature of chiral phases can be controlled by structural engineering of the org. groups only, with ferrocene acting as the source of chirality. [on SciFinder(R)]
Ferrocene-Containing Optically Active Liquid-Crystalline Side-Chain Polysiloxanes with Planar Chirality
Optically active liquid-crystalline side-chain polysiloxanes have been prepared by grafting planar chiral ferrocene-based vinyl monomers onto commercially available polyhydrosiloxane. Two ferrocene monomers have been synthesized: a linear-type monomer, which displays a monotropic chiral smectic C (SC*) phase and enantiotropic smectic A (SA) and chiral N (N*) phases, and a laterally branched monomer, which shows an enantiotropic N* phase. X-ray diffraction analysis indicates a monomolecular organization of the monomeric units within the smectic layers. The polymers retain the liquid-crystalline phases of their corresponding monomers. The UV-vis and circular dichroism (CD) spectra are in agreement with the structure of the monomers and polymers. The molar absorption coefficient (Δε) and molar circular dichroic absorption coefficient (ε) values of the polymers are proportional to the number of monomeric units grafted onto them. The absolute configuration of the ferrocene carboxylic acid intermediate, used to synthesize the monomers, has been determined on the basis of CD spectra. The helical twisting power (HTP) of the nematogenic monomer and polymer have been determined in E7, and indicate that such materials could be used as chiral dopants. Finally, this study demonstrates that the nature of chiral phases can be controlled by structural engineering of the organic groups only, with ferrocene acting as the source of chirality.
La chiralité planaire du ferrocène: un nouveau concept pour l'élaboration de matériaux mésomorphes optiquement actifs
Dans ce travail, la chiralité planaire a été utilisée pour synthétiser de nouveaux matériaux mésomorphes optiquement actifs. La chiralité planaire est introduite via un ferrocène substitué dans les positions 1 et 3 par deux groupements différents. Les composés optiquement actifs sont obtenus avec un excès énantiomérique supérieur à 96%. Cette valeur est obtenue par RMN et HPLC.Dans un premier temps, nous avons synthétisé des polymères à chaînes latérales de type polymétacrylate et polysiloxane. Ils ont été préparés de manière racémique. Nous avons observé des phases smectiques A et C. Le polysiloxane a ensuite été obtenu optiquement pur. Il a conduit à la formation d'une smectique C chirale.Dans un deuxième temps, nous avons décrit la synthèse de dendrimères mésomorphes. Dans le but d'obtenir des composés présentant des phases nématiques chirales, nous avons attaché les mésogènes contenant les ferrocènes chiraux de manière latérale à la périphérie des dendrimères. Nous avons obtenu des dendrimères racémiques jusqu'à la deuxième génération présentant des phases nématiques et le dendrimère de première génération a été obtenu optiquement actif et il présente une phase nématique chirale.Finalement, en se basant sur la structure du mésogène utilisé pour les dendrimères nématiques, nous avons synthétisé un monomère optiquement actif que nous avons ensuite greffé sur un polysiloxane commercial. Le monomère présente une phase nématique chirale et le polysiloxane optiquement actif présente également une phase nématique chirale. Ceci est en accord avec la structure en altère du polymère.Dans tous les cas, pour les composés optiquement actifs, nous avons observé une augmentation des propriétés chiroptiques avec le nombre d'unités ferrocényles contenues les macromolécules, We described the design, synthesis and properties of racemic and optically-active liquid-crystalline monomers, polymers and dendrimers. The chirality was introduced via ferrocene derivatives unsymmetrically substituted at the 1,3-positions. Such a substitution pattern leads to structures with planar chirality. We obtained optically-active compounds with an enantiomeric excess higher than 96%. This value was determined by NMR and HPLC. Firstly, we synthesized monomers and side-chain polymers based on chiral ferrocene. These materials gave rise to calamitic mesophases (nematic, smectic A and smectic C phases). The optically-actives compounds gave chiral smectic C phases.Secondly, we synthesized optically-active dendrimers with mesogen which were laterally attached at the periphery of the dendrimer. We synthesized racemic dendrimers up to the second generation. These dendrimers exhibit nematic phases. We synthesized the optically-active modification of first dendrimer generation. This dendrimer exhibited a chiral nematic phase.Finally, we synthesized optically-active side-chain polysiloxanes with mesogens laterally attached. I agreement with their structures, both the monomers and polymers display chiral nematic phases.For the optically-active materials, we observed an increase of the chiroptical properties with the number of chiral ferrocene units