콜레스테롤 액정 이합체의 계층적 카이랄성 전이

본 연구는 유연한 알킬렌 스페이서로 콜레스테롤 단위와 쉬프 염기 메조젠 코어를 연결한 새로운 비대칭 콜레스테롤 기반 쉬프 염기 액정 이합체를 설계하여 스페이서 구조와 말단 카이랄성이 메조상 진화 및 초분자 조직에 미치는 복합적인 영향을 탐구했습니다. 시트로넬록시(CSBC) 및 옥탄-2-일록시(CSBO) 두 가지 카이랄 말단 계열에 걸쳐 16개의 이합체를 합성했으며, 각 계열은 체계적으로 스페이서 길이가 다른 R- 및 S-거울상 이성질체 쌍을 포함합니다. 합성된 화합물은 분광학 및 미세 분석 기술로 특성화되었으며, 편광 현미경(POM), 시차 주사 열량계(DSC), 가변 온도 X선 회절(XRD), 원형 이색성(CD) 분광법을 사용하여 메조상 거동을 조사했습니다. 16개 이합체 모두 스페이서 길이와 말단 카이랄 치환체에 따라 카이랄 네마틱(N*), 스멕틱 A(SmA), 카이랄 스멕틱 C(SmC*), 트위스트 그레인 바운더리(TGB) 상을 포함하는 거울상 액정성을 나타냈습니다. XRD 연구는 단층 SmA 조직과 기울어진 SmC* 구조를 확인하여 스페이서 구조와 분자 패킹 간의 명확한 상관관계를 확립했습니다. 온도 의존적 CD 조사는 해당 R- 및 S-거울상 이성질체 쌍에 대해 거울상 스펙트럼을 나타냈으며, 가장 중요하게는 N*→SmC* 상 전이 동안 열 유도 초분자 카이랄성 반전(TISCI)을 발견했습니다. 선택적 반사 및 발색단 흡수 CD 밴드의 동시 반전은 분자 입체화학은 변하지 않고 초분자 헬릭스가 열 구동 분자 재조직화를 통해 손대칭성을 역전시킴을 보여줍니다. 이러한 계층적 카이랄성 스위칭은 TISCI가 여러 구조적 길이 스케일에 걸친 카이랄성 전이의 직접적인 발현임을 확립하며 새로운 분자 설계 원리를 제공합니다.