Conformation-dependent molecular association and spectral properties of 4-pentyl-4′-cyanobiphenyl liquid crystal in different phases

Анотація

Досліджено конформаційне та структурне упорядкування молекул 4-пентил-4′-ціанобіфенил (5СВ) методами температурнозалежної Фур’є-ІЧ (FTIR) спектроскопії та фотолюмінесценції (PL) в широкому інтервалі температур (від −90 до 50 °С), що містить в собі склоподібну, метастабільну та стабільну кристалічні, нематичну та ізотропну фази 5СВ, які визначено за допомогою диференційної скануючої калориметрії. Проаналізовані смуги FTIR поглинання та PL випромінення відображають сильну диполярну асоціацію, а також утворення як мінімум двох типів димерних структур молекулами 5СВ з антипаралельною або паралельною орієнтацією у планарній конфігурації. Наші дослідження не виявили формування водневих зв’язків між ціано-групою та атомами водню найближчого бензольного кільця молекул 5СВ. Крім того, показано, що невелика кількість молекул у мономерній формі присутня в усіх фазах 5СВ. Спостережені температурно-індуковані зміни спектрів FTIR та PL можуть бути використані як незалежне джерело експериментальної інформації про конформаційну рівновагу та структурне упорядкування 5СВ у різних станах та при фазових переходах.