Индукция хиральных нематических фаз стереохимически нежесткими производными камфоры и хлорина е6 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Кузьмина Алёна Андреевна

• Кузьмина Алёна Андреевна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Кузьмина Алёна Андреевна

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Общие представления о жидких кристаллах

1.2. Классификация и номенклатура жидких кристаллов

1.3. Структура и основные свойства жидких кристаллов

1.4. Индуцирование спиральной мезоморфной фазы

1.5. Закономерности процесса хиральной индукции

1.6. Циклические и бициклические природные энантиомеры как предшественники индукторов спиральных мезофаз

2. Экспериментальная часть

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

2.2. 1. Поляризационная термомикроскопия

2.2.2. Измерение шага спирали

2.2.3. Рефрактометрия

Определение показателей преломления

Расчёт параметра порядка

2.2.4. Диэлькометрия

2.2.5. Поляриметрия

2.2.6. Электронная спектроскопия поглощения и кругового дихроизма

2.2.7. Квантово-химические расчёты

3. Обсуждение результатов

3.1. Хиральность и индукция спиральных мезофаз

бис-камфоролиден-(а,ю-алкилен)-диаминами

3.1.1. Влияние конформационного и ассоциативного состояния

бис-камфоролиден-(а,ю-алкилен)-диаминов на их хиральность

3.1.2. Индукция спиральных мезофаз

бис-камфоролиден-(а,ю-алкилен)-диаминами

3.2. Хиральность и индукция спиральных мезофаз

эфирами хлорина е6 и их комплексами

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение

4

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Индукция хиральных нематических фаз стереохимически нежесткими производными камфоры и хлорина е6»

Введение

Актуальность и степень разработанности темы исследования.

Спиральные жидкие кристаллы (ЖК) являются основой современных перспективных материалов для конструирования электрооптических устройств отображения информации, гибких магнитов, хиральных дифракционных решеток, микролинз, высокочувствительных и селективных сенсоров, молекулярных моторов, реакционных сред для проведения энантиоселективных реакций. Спиральные мезофазы, индуцированные хиральными допантами, представляют особый интерес, так как обладают рядом преимуществ в сравнении с холестерическими ЖК. Прогресс в этой области зависит от дизайна и исследования новых эффективных хиральных индукторов, в том числе, на основе природных энантиомеров. Такие допанты имеют высокую оптическую активность и энантиомерную чистоту, но зачастую обладают конформационной гибкостью, влияющей не только на хиральность, но и на эффективность спиральной индукции в нематических ЖК. Закономерности этого влияния практически не исследованы, поэтому изучение конформационных и ассоциативных аспектов индукции спиральных жидкокристаллических фаз представляется несомненно актуальным.

Работа выполнена в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации «Макрогетероциклы - основа новых функциональных материалов для целей медицины, катализа, сенсорики и хроматографии» (тема №FZZW-2023-0009).

Цели и задачи исследования.

Цель работы заключалась в установлении закономерностей индукции хиральных нематических фаз стереохимически нежесткими дикамфородииминами и эфирами на основе хлорина е6, а также их комплексами.

Для реализации этой цели были определены несколько задач.

1. Изучение влияния конформационного и ассоциативного состояния алифатических дикамфородииминов на их оптическую активность и круговой дихроизм.

2. Исследование влияния природы металла и амфифильного строения на конформацию, ароматичность и хиральность производных хлорина е6.

3. Выявление конформационного и супрамолекулярного аспектов хиральности и индукции спиральных мезофаз стереохимически нежесткими производными камфоры и хлорина е6 на основе спектральных, физических и квантово-химических методов.

4. Установление особенностей мезоморфных, оптических, ориентационных и диэлектрических свойств спиральных мезофаз, индуцированных нежесткими хиральными допантами.

5. Квантово-химическое моделирование структуры и свойств сольватов хиральных допантов в нематических ЖК.

Научная новизна исследования.

Впервые установлены закономерности влияния конформационного состояния на индукцию спиральных мезофаз хиральными допантами на основе стереохимически нежестких производных камфоры и хлорина е6. Показаны особенности влияния природы металла и наличия хиральных заместителей в комплексах производных хлорина е6 на их оптическую активность и физические свойства индуцированных спиральных мезофаз.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Установленные в работе закономерности позволяют осуществлять целенаправленный дизайн хиральных допантов на основе природных энантиомеров для осуществления эффективной индукции спиральных жидкокристаллических фаз, применяемых при конструировании «умных» гибких материалов. Данные о структуре и хиральности биологически активных дикамфородииминов и производных хлорина е6 могут быть полезны при разработке противовирусных лекарственных средств и препаратов для фотодинамической терапии.

Методология и методы исследования.

В работе использовались методы исследования, базирующиеся на современных подходах физической химии, такие как поляризационная термомикроскопия, электронная спектроскопия поглощения и кругового дихроизма, поляриметрия, рефрактометрия, диэлькометрия, ядерный магнитный резонанс 1Н, 13С, 15К высокого разрешения и широких линий, поляризационная спектроскопия, экстраполяционный метод Халлера для расчета параметра порядка на основе рефрактометрических данных, а также метод Гранджана-Кано для измерения шага спирали. Методы квантовой химии применялась для расчета оптимизированных структур хиральных допантов, ЖК и их сольватов, а также для расчета спектров (ЭСП и КД, ЯМР), дипольных моментов и углов оптического вращения производных камфоры и хлорина е6. Положения, выносимые на защиту.

1. Влияние структуры и молекулярных параметров стреохимически нежестких оптически активных допантов на особенности хиральной индукции в нематических ЖК.

2. Влияние хиральных допантов на мезоморфные свойства, двулучепреломление, диэлектрическую проницаемость и ориентационную упорядоченность индуцированных спиральных фаз хиральных нематиков.

Степень достоверности и апробация результатов работы.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием комплекса современных физико-химических методов анализа и квантово-химических расчетов, воспроизводимостью экспериментальных данных, и публикациями в журналах из Перечня рецензируемых научных изданий. Результаты работы докладывались и обсуждались в рамках кластера конференций - Всероссийской научной конференции с международным участием «Енисейская фотоника - 2022» (г. Красноярск, 2022), Всероссийской школы-конференции молодых ученых «Дни науки в ИГХТУ» (г. Иваново, 2022), Всероссийской конференции «Жидкие кристаллы и «умные» наноматериалы» (IX Чистяковские чтения) совместно с ХУШ Конференцией молодых ученых (г. Иваново, 2023),

Всероссийской школы-конференции молодых ученых «Дни науки в ИГХТУ» (г. Иваново, 2023), VIII Международной молодёжной научно-практической конференции «Горизонты биофармацевтики» (г. Курск, 2023), XII Международной научной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения» (г. Иваново, 2023), XXVI Всероссийской конференции молодых ученых-химиков (с международным участием) (г. Нижний Новгород, 2023), Международной научно-технической конференции молодых ученых «Инновационные материалы и технологии» (г. Минск, 2023), 61-я Международной научной студенческой конференции (г. Новосибирск, 2023), XXIV международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых (г. Томск, 2023), Международной научно-технической конференция молодых ученых «Инновационные материалы и технологии» 1МТ-2024 (г. Минск, 2024), XIX Всероссийской научной конференции молодых ученых «Жидкие кристаллы и «умные» наноматериалы» (г. Иваново, 2024), XV Международной конференции «Синтез и применение порфиринов и их аналогов» (ГСР-15) (г. Иваново, 2024).

Личный вклад автора.

Личный вклад автора состоял в непосредственном участии на всех этапах работы - от формирования задачи и выполнения исследования до подготовки образцов для изучения их свойств, анализа полученных данных, а также подготовки докладов для конференций и публикаций на основе работы. Постановка цели и задач исследований, анализ и интерпретация полученных результатов, формулирование основных выводов диссертационной работы осуществлялись совместно с научным руководителем.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 5 статей в журналах из Перечня рецензируемых научных изданий и тезисы 15 докладов на Всероссийских и Международных научных конференциях.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 151 странице, состоит из введения, трех глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы, включающего 1 17 цитируемых публикаций и приложения. В работе содержится 66 рисунков, 15 схем и 30 таблиц.

Благодарности.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю, профессору Бурмистрову В.А., за бесценную поддержку на всех стадиях выполнения работы. Он также признателен профессору Любимцеву А.В. за оказанную помощь в проведении и анализе результатов синтеза ряда исходных соединений, старшему научному сотруднику Новикову И.В. за содействие в экспериментальной деятельности и обсуждении данных по мезоморфным, диэлектрическим и оптическим свойствам исследуемых систем, а также ведущему научному сотруднику Александрийскому В.В. за помощь в проведении и интерпретации квантово-химических расчетов и выполнение ЯМР-эксперимента. Автор также благодарит сотрудников ФГБОУ ВО «Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина» профессора Белых Д.В. и к.х.н. Старцеву О.М. за предоставление объектов исследования.

1. Литературный обзор 1.1. Общие представления о жидких кристаллах

Жидкие кристаллы (ЖК) - это особое состояние вещества, которое обладает свойствами как жидкости, так и твердого тела. Они представляют собой упорядоченную структуру молекул или атомов, что делает их похожими на кристаллы, однако отличием является их способность сохранять свободное течение, как и в жидкостях. Эквивалентным понятием является мезофаза или мезоморфная фаза [1].

История исследования и разработки жидких кристаллов началась в 19 веке. Жидкие кристаллы были открыты в 1888 году австрийским ботаником Ф. Рейнитцером. Он обнаружил, что у кристаллов холестерилбензоата и холестерилацетата было две точки плавления и два различных состояния - мутное и прозрачное [ 2,3 ]. Это наблюдение показало, что существует промежуточное состояние между твердым и жидким, которое стало известно, как мезофаза.

В жидкокристаллическом состоянии молекулы вещества ориентированы в пространстве, образуя определенную пространственную структуру [1 ]. Это состояние находится между жидким и твердым состояниями и обладает свойствами как жидкостей, так и кристаллов. Жидкокристаллические вещества могут обладать различной типами симметрии, такими как нематическая, смектическая или холестерическая [3,4 ]. Эти структуры связаны с различными межмолекулярными взаимодействиями и способностью молекул к ориентации в присутствии внешнего поля или поверхности.

Одной из особенностей жидких кристаллов является их способность реагировать на воздействие электрического поля, магнитного поля или света. Это делает их полезными для создания различных технических устройств, таких, например, как жидкокристаллические дисплеи [1,5].

Для проявления мезоморфных свойств в жидких кристаллах, необходимо, чтобы молекулы были геометрически анизотропными (т.е. имели различную структуру и свойства в разных направлениях) и обладали определенной жесткостью. Кроме того, для образования мезофазы требуется значительная

анизотропия молекулярной поляризуемости, которая возникает, как правило, при наличии кратных химических связей, особенно сопряженных [4]. Анизотропия поляризуемости вызывает различия в энергиях межмолекулярных взаимодействий, ориентированных вдоль и поперек длинной оси молекулы, что в свою очередь влияет на термическую стабильность мезофаз.

Полиморфизм жидких кристаллов означает, что одно и то же вещество может образовывать различные типы структурной организации жидкокристаллических фаз. Эти различные структуры, или фазы, обусловлены разными ориентационными состояниями молекул и отличаются своими свойствами, например, оптическими, электрическими или механическими [4]. Такой полиморфизм может быть вызван различными факторами, такими как температура, давление, наличие добавок и т.д. В результате изменения условий можно получить разные фазы жидких кристаллов, которые могут иметь значительно отличающиеся свойства. Это делает жидкие кристаллы интересными и полезными для широкого спектра приложений, включая электронику, оптику, молекулярные устройства, сенсоры и др. [1,3].

1.2. Классификация и номенклатура жидких кристаллов

Большинство молекул жидкокристаллических веществ обладают стержнеобразной формой. По классификации, предложенной Греем, общепринято разделять жидкие кристаллы на два основных типа: одноосные нематические (от греческого "у^а" - нить) и смектические (от греческого " а^екта" - мыло), обладающие кроме ориентационной упорядоченности еще и слоистой структурой [3]. Одноосные жидкие кристаллы подразделяются на нематические и холестерические жидкие кристаллы [4]. Это лишь некоторые категории жидких кристаллов, классификация которых была предложена Греем.

Разнообразие жидких кристаллов огромно, и существует много других подтипов и разновидностей в зависимости от их структурных и физических свойств. Например, Л.М. Блинов - автор одной из новейших монографий предлагает классифицировать жидкие кристаллы по следующим основным принципам [1].

1. По методу образования жидкокристаллического состояния можно выделить три основные группы:

• Термотропные жидкие кристаллы: получаются путем термического расплавления кристаллических веществ и существуют в определенном интервале температур и давлений [4,6].

• Лиотропные жидкие кристаллы: получаются путем растворения твердых веществ в растворителях [6].

• Смешанные жидкие кристаллы: получаются путем смешивания двух или более компонентов, например, кристаллических при определенных условиях [6].

2. По форме молекул мезогены (вещества, образующие ЖК) различают палочкообразные или каламитные, дискотические, бананообразные или изогнутые (bent-shaped), дендритные и т.д;

3. По оптическим свойствам жидких кристаллов можно выделить три основных группы: одноосные, двуосные и оптически активные.

4. По строению органических веществ, образующих жидкокристаллическое состояние, они могут быть классифицированы следующим образом: бифенилы, основания Шиффа, фенилбензоаты, пиримидины, толаны, азобензолы, азоксибензолы и другие [3,7].

Однако, свойства жидких кристаллов могут определяться их симметрией фаз. Она играет немаловажную роль в определении основных свойств этих веществ.

1.3. Структура и основные свойства жидких кристаллов

Описывая свойства жидкокристаллического состояния, принято использовать такие понятия как трансляционный и ориентационный порядок. Трансляционный или позиционный порядок относится к поведению молекул в кристаллической или жидкокристаллической фазе, когда положение центра масс молекул сохраняется в течение длительного времени. Ориентационный порядок относится к выстраиванию молекулярных осей мезогенов в

жидкокристаллической фазе в определенном направлении, т.е. преференциальную ориентацию. Ориентационный порядок в жидкокристаллической фазе приводит к возникновению анизотропии физических свойств мезофазы, таких как оптические, диэлектрические свойства или проводимость.

В жидких кристаллах молекулы имеют частичную ориентационную упорядоченность. Молекулы жидкого кристалла могут свободно перемещаться и поворачиваться, сохраняя при этом частичную ориентационную упорядоченность. Таким образом, трансляционный порядок в жидких кристаллах характеризуется некоторым упорядочением молекул, но без формирования жесткой кристаллической структуры. Это позволяет жидким кристаллам обладать свойствами жидкости (такими как подвижность и способность к течению), но при этом сохранять некоторые из свойств кристаллической фазы (например, анизотропию электрооптических или магнитооптических свойств).

Длинные оси молекул ЖК преимущественно ориентируются в направлении единичного вектора (его называют директор), этим обусловлена анизотропия их физических свойств. В зависимости от ориентации директора по отношению к центрам масс молекул, жидкие кристаллы можно разделить на: нематические, холестерические, смектические и дискотические (рисунок 1.1) [8].

а б в г

Рисунок 1.1. Основные типы расположения стержнеобразных (а-в) и дискообразных (г)

молекул в жидких кристаллах: а - холестерическая фаза, б - смектическая фаза,

в - нематическая фаза, г - дискотическая фаза.

Нематическая фаза (рисунок 1.1, в) является одной из основных фаз в жидких кристаллах. Она характеризуется тем, что молекулы вещества ориентированы вдоль определенного направления (директора). В то же время

молекулы нематических жидких кристаллов характеризуются полным отсутствием дальней трансляционной упорядоченности [9].

Свойства нематической фазы включают:

1. Расположение молекул вдоль директора и отсутствие строго определенной регулярной структуры. Они образуют упорядоченные области, называемые доменами, где длинные молекулярные оси выравниваются преимущественно параллельно друг другу, но в разных доменах директор может быть направлен в разные стороны [10].

2. Анизотропия: молекулы жидкого кристалла в нематической фазе обладают различными свойствами в разных направлениях. Материал в нематическом состоянии может иметь, например, различную проницаемость для света, для электрического поля или для проникновения молекул других веществ [10].

3. Текучесть: нематическая фаза обладает способностью к течению, как и аморфные жидкости.

4. Поляризация света: из-за анизотропии свойств, свет, проходящий через нематическую фазу, может менять свою поляризацию. Молекулы материала в нематической фазе имеют определенное взаимодействие с поляризованным светом, что делает нематические жидкие кристаллы полезными в устройствах, которые используют поляризацию света, например, в жидкокристаллических дисплеях [10].

Для характеристики степени ориентационного порядка в нематической фазе был введен параметр S, который представляет собой степень вращательной свободы стержнеобразной молекулы в направлении, перпендикулярном ее продольной оси [11]:

Э^/2 (<3^20-1>) (1.1)

где: 0 - угол между длинной осью молекулы и директором.

Смектические фазы (рисунок 1.1, б) демонстрируют большую степень упорядоченности по сравнению с нематическими. Они образуют двумерные организованные слои, где толщина слоя приблизительно соответствует длине

молекулярного стержня. Следует отметить, что в смектических жидких кристаллах, в отличие от истинных кристаллических веществ, наблюдается возможность свободного скольжения слоев друг относительно друга, а также вращения молекул вокруг своих длинных осей. Смектик с наивысшим уровнем упорядоченности обладает максимальной вязкостью [10].

Смектические фазы в жидких кристаллах обычно делятся на следующие группы [10].

1. Смектические А фазы ^тА-фазы) — это фазы, в которых молекулы жидкого кристалла упорядочены в форме слоев или цилиндров. В «классических» SmA-фазах длинные оси каламитного ЖК расположены нормально относительно плоскости слоя, мезогенные молекулы могут свободно двигаться только в плоскости слоев или цилиндров, но не могут пересекать их [10].

2. В смектической-С фазе ^тС-фазы) молекулы ЖК расположены наклонно относительно нормали к смектическим слоям [ 12 ] — это фазы, в которых молекулы жидкого кристалла упорядочены в форме слоев со смещенными относительно друг друга центрами. Молекулы в SmC-фазах могут двигаться перпендикулярно плоскости слоев, образуя спиральные или витые структуры [9].

3. Смектические В фазы ^тВ-фазы) — это фазы, которые сочетают свойства нематических и смектических А или С фаз. В них молекулы могут быть упорядочены как в нематических фазах, так и в форме слоев или цилиндров [9,10]. Это основные группы, но в зависимости от степени упорядоченности молекул и других факторов могут существовать и другие смектические фазы.

Холестерическая фаза (рисунок 1.1, а) отличается от нематической фазы жидких кристаллов следующими особенностями.

1. Молекулы в нематической фазе выстраиваются параллельно друг другу, в то время как в холестерической фазе образуется спиральная структура, называемая холестерической спиралью [10].

2. Холестерическая фаза обладает хиральностью, то есть спиральная структура вращается вокруг некоторой оси. В нематической фазе хиральность отсутствует [10].

3. Холестерическая фаза имеет оптическое свойство двойного лучепреломления, что означает, что она может поворачивать световой луч на определенный угол, в то время как нематическая фаза не обладает этим свойством [10].

4. Холестерическая фаза обычно обладает более высокой температурой плавления по сравнению с нематической.

Таким образом, холестерическая и нематическая фазы имеют схожие свойства, но также обладают некоторыми отличиями, связанными с их структурой и свойствами.

В холестерической фазе директор располагается в плоскости слоя, в которой центры масс молекул находятся в беспорядочном расположении. Однако при переходе от одного слоя к другому он меняет свое направление на небольшой угол [10]. Оси преимущественной молекулярной ориентации соседних квазинематических слоев образуют положительный или отрицательный угол закручивания 0. Совокупность всех квазинематических слоев образует холестерическую спираль с шагом Р [13]:

где d - расстояние между соседними слоями, мкм.

Расстояние между слоями, повернутыми на угол 2п, называют шагом спирали. Как следствие этого, структура имеет винтовую ось симметрии. Спиральные холестерические фазы с шагом менее ~500 нм могут проявлять голубые фазы (названные так из-за их цвета), которые обычно существуют только в очень узком температурном интервале (Т-Тпросв = -1 °С) перед образованием изотропного расплава [13].

Дискотические фазы (рисунок 1.1, г) в жидких кристаллах — это фазы, в которых молекулы вещества ориентированы в определенном порядке, но свободно движутся друг относительно друга [10]. В дискотических состояниях

вещество демонстрирует свойства, присущие как кристаллическим телам, так и жидкостям. Молекулы могут быть ориентированы вдоль одного направления, образовывая некий порядок, но в то же время сохранять возможность перемещаться и менять свою ориентацию. Это приводит к наличию двойного типа диффузии - как диффузии молекул внутри слоев, так и диффузии между слоями [6,9,10]. Дискотические фазы в жидких кристаллах характеризуются особыми оптическими качествами, включая двойное преломление и способность поляризовать свет.

Каждый вид жидкого кристалла имеет свойство спонтанно формировать специфические макроскопические структуры (текстуры). Эти текстуры представляют собой совокупность структурных элементов образца жидкого кристалла, который размещён между двумя стеклянными пластинами и изучается с использованием оптического поляризационного микроскопа. По виду текстур обычно проводят идентификацию типа мезофазы [14]. Идентификация мезофаз и типа текстуры осуществляется с помощью различных методов, таких как оптическая микроскопия, рентгенография, спектроскопия и т. д. Эти методы позволяют изучать структурные особенности жидких кристаллов и определять их классификацию в соответствии с наблюдаемыми текстурными свойствами.

а б в

Рисунок 1.2. Классические текстуры нематических (а), смектических (б) и

холестерических (в) жидких кристаллов: а — шлирен, б — мозаичная, в — веерная текстуры.

С точки зрения идентификации мезофаз, текстуры принято делить на два типа [14]:

1) неспецифические, которые не позволяют определить тип мезофазы. Это бывает связано с тем, что различные типы мезофаз обладают одной и той же

текстурой. Этот случай носит название параморфизма. Параморфизм проявляется в изменении симметрии и структуры кристаллической решетки при изменении температуры или других условий [14]. При повышении температуры жидких кристаллов, например, часть молекул может упорядочиться и образовать кристаллическую решетку, а при понижении температуры кристаллическая структура может распадаться и переходить в состояние жидкости.

Параморфизм жидких кристаллов может быть использован для создания материалов с уникальными свойствами, такими как управляемая оптическая или электрическая проводимость. К таким текстурам относятся веерные формы, характерные для холестерических, смектических и дискотических мезофаз. Мраморная текстура, встречающаяся в нематической фазе, имеет много общего с мозаичной текстурой смектической фазы, в то время как пластинчатая структура присуща голубой фазе холестериков [14].

Неспецифические текстуры жидких кристаллов характеризуются отсутствием явных структурных особенностей и изменяются непрерывно при изменении параметров системы. Они могут быть описаны с помощью степени упорядоченности, анизотропии и прочих термодинамических параметров.

2) специфические (типичные) - легко узнаваемы и имеют характерные признаки. Классические текстуры различных мезофаз приведены на рисунке 1.2. Специфические текстуры жидких кристаллов, напротив, имеют определенные структурные особенности, которые определяются характером взаимодействия между молекулами. Они могут образовывать упорядоченные фазы, такие как нематическая, смектическая или подразделяться на подтипы внутри этих фаз [14].

Важно отметить, что один и тот же вид жидких кристаллов может формировать различные текстуры в зависимости от условий, при которых готовили образец. Эти текстуры могут существенно различаться по своему строению, что, в свою очередь, приводит к различной интерпретации физических характеристик. Поэтому перед проведением любых физических исследований жидких кристаллов крайне важно тщательно изучить оптические свойства текстуры конкретного образца, используемого в эксперименте.

1.4. Индуцирование спиральной мезоморфной фазы

Интерес к спиральным жидкокристаллическим фазам заключается в их специфических оптических, электрических и механических свойствах, позволяющих использовать такие ЖК в различных процессах и устройствах [15]. Одним из способов получения спиральных мезофаз является введение в матрицу нематиков оптически активных добавок. Этот процесс, называемый хиральной индукцией, позволяет создавать новые типы жидкокристаллических материалов с уникальными оптическими свойствами и расширенными областями применения. Этот процесс связан с уникальным явлением - усилением молекулярной хиральности в жидкокристаллических фазах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кузьмина Алёна Андреевна, 2025 год

Список литературы

1 Khoo, I.C. Liquid crystal. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Ltd. - 2007. -P.914.

2 Reinitzer, F. Beitrage zur Kenntniss des Cholesterins. / F. Reinitzer // Sitzber Akad Wiss Wien Mathnaturw K1 Abt I. - 1888. - Vol. 9. - P. 421-441.

3 Demus D. Handbook of Liquid Crystals. Weinheim: Wiley-VCH. - 1998. - P.914.

4 Усольцева, Н.В. Жидкие кристаллы: дискотические мезогены. / Н.В. Усольцева, О.Б. Акопова, В.В Быкова, А.И. Смирнова, С.А. Пикин // Иваново: Иван. гос. ун-т. -2004. - С. 546.

5 Набиев, Н. Ф. Потенциал углеродных нанотрубок в электротехнике: тенденции и применение / Н. Ф. Набиев // Вестник науки. - 2024. - Т. 1. - №. 9. - С. 179-188.

6 Америк, Ю.Б., Кренцель Б.А. Химия жидких кристаллов и мезоморфных полимерных систем. М.: Наука. - 1981. - C.288.

7 Imrie, C.T. Liquid Crystal Dimers and Oligomers. ch. X. / C.T. Imrie, G.R. Luckhurst // Handbook of Liquid Crystals: Low Molecular Weight Liquid Crystals II. - 1998. - P. 799-833.

8 Тищенко, В.Г. Основные направления работ в области холестерических жидких кристаллов. / В.Г. Тищенко // Тезисы докладов совещания: Надмолекулярная структура и электрооптика жидких кристаллов. Львов-Славское. - 1986. - С. 5.

9 Беляев, В.В. Молекулярная упаковка нематических жидких кристаллов. Полярные и слабополярные вещества. / В.В. Беляев, М.Ф. Гребёнкин, В.Ф. Петров. // Журнал физической химии. - 1990. - Т. 64. - №. 4. - С. 958-962.

10 Вайнштейн, Б.К. Текстура и структура термотропных жидких кристаллов. / Б.К. Вайнштейн, И.Г. Чистяков. // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. - 1983. - Т.28. -№. 2. - С. 131-141.

11 Салем, Р.Р. Физическая химия. Термодинамика. М.: ФИЗМАТЛИТ. - 2004. -C.352.

12 Блинов, Л.М. Жидкие кристаллы: Структура и свойства. М.: Книжный дом. -2013. C.480.

13 Etchegoin, P. Blue phases of cholesteric liquid crystals as thermotropic photonic crystals. / P. Etchegoin // Physical Review E. - 2000. - Vol. 62. - no. 1. - P. 1435.

14 Dierking, I. Textures of liquid crystals. - John Wiley & Sons. - 2003. -P.218.

15 Kitzerow, H.S., Bahr C. Chirality in Liquid Crystals. New York: Springer-Verlag Inc. - 2001. -P.502.

16 Chilaya, G. Induction of chirality in nematic phases. / G. Chilaya. // Revue de Physique Appliquée. - 1981. - Vol. 16. - Article No. 5. - P. 193-208.

17 Чистяков, И.Г. О некоторых особенностях жидкокристаллических текстур холестерического и нематического типов. / И.Г. Чистяков // Кристаллография. -1962. - Т. 7. - С. 764-767.

18 Friedel, G. The mesomorphic states of matter. / G. Friedel // Annals of Physics. - Vol. 9. - no. 18. - P. 273-474.

19 Лисецкий, Л.Н. Особенности межмолекулярных взаимодействий в нематико-холестерических смесях и их влияние на спиральное закручивание и физико-химические свойства. // Тезисы докладов совещания: Надмолекулярная структура и электрооптика жидких кристаллов. Львов-Славское. - 1986. -С. 71.

20 Тищенко, В.Г. Основные направления работ в области холестерических жидких кристаллов. // Тезисы докладов совещания: Надмолекулярная структура и электрооптика жидких кристаллов. Львов-Славское. - 1986. -С. 5.

21 Saeva, F.D. Induced circular dichroism in cholesteric liquid crystals. / F.D. Saeva, J.J. Wysoki. // Journal of the American Chemical Society. - 1971. - Vol. 93. - no. 22. - P. 5928-5929.

22 Зайганова, Л.И. Спектральные свойства и структура индуцированных холестерических жидких кристаллов. / Л.И. Зайганова, А.Г. Ильин, Г.В. Климушева, Л.П. Яценко. // Журнал физической химии. - 1993. - Т. 67. - №. 2. - С. 343-346.

23 Stegemeyer, H. Optical rotatory power of liquid crystal mixtures. II. Mixtures of a nematogenic and a non-mesomorfic chiralic compaunds. / H. Stegemeyer, K.J. Mainush, E. Steigner. // Chemical Physics Letters. - 1971. - Vol. 8. - no. 5. - P. 425-427.

24 Saeva, F.D. On the Relationship betveen Cholesteric and NematicMesophases. / F.D. Saeva. // Molecular Crystals and Liquid Crystals. - 1973. - Vol. 23. - no. 1-2. - P. 171177.

25 Eliel E. L., Wilen S. H. Stereochemistry of organic compounds. - John Wiley & Sons. - 1994.

26 Eelkema, R. Amplification of chirality in liquid crystals / R. Eelkema, B.L. Feringa. // Organic & biomolecular chemistry. - 2006. - Vol. 4. - no. 20. - P. 3729-3745. 27Kühn, C. Highly efficient chirality inducers in nematic liquid crystals: synthesis of 7,7'-disubstituted 2,2'-methylenedioxy-1,1'-binaphthyls. / C. Kühn, M. Bremer, P.R. Schreiner. // Liquid Crystals. - 2019. - Vol. 46. - no. 12. - P. 1763-1768.

28 Pieraccini, S. Chiral doping of nematic phases and its application to the determination of absolute configuration. / S. Pieraccini, A. Ferrarini, G.P. Spada. // Chirality: The Pharmacological, Biological, and Chemical Consequences of Molecular Asymmetry. - 2008. - Vol. 20. - no. 5. - P. 749-759.

29 Holzwarth, R. New 2,2-Substituted 6,6-Dimethylbiphenyl Derivatives Inducing Strong Helical Twisting Power in Liquid Crystals. / R. Holzwarth, R. Bartsch, Z. Cherkaoui, G. Solladie. // European Journal of Organic Chemistry. - 2005. - Vol. 16 - P. 3536-3541.

30 Holzwarth, R. New 2,2'-Substituted 4,4'-Dimethoxy-6,6'-dimethyl[1,1'- biphenyls], Inducing a Strong Helical Twisting Power in Liquid Crystals. / R. Holzwarth, R. Bartsch, Z. Cherkaoui, G. Solladie. // Chemistry-A European Journal. - 2004. - Vol. 10. - no. 16. - P. 3931-3935.

31 di Matteo, A. Correlation between molecular structure and helicity of induced chiral nematics in terms of short-range and electrostatic- induction interactions. The case of chiral biphenyls. / A. Matteo di, S. M. Todd, G. Gottarelli, G. Solladie, V. E. Williams. // Journal of the American Chemical Society. - 2001. - Vol. 123. - no. 32. - P. 78427851.

32 Kuball, H.G. Helical Twisting Power and Circular Dichroism as Chirality Observations: The Intramolecular and Intermolecular Chirality Transfer. / H.G. Kuball, H. Brüning. // Chirality. - 1997. - Vol. 9. - no. 5-6. - P. 407-423.

33 Bauer, M. Chiral Dopants Derived from Ephedrine/Pseudoephedrine: Structure and Medium Effects on the Helical Twisting Power. / M. Bauer, H. Lutz, E. Kleinpeter, F. Kuschel, C. Pithart, W. Weissflog. // Molecular Crystals and Liquid Crystals. - 2015. -Vol. 608. - no. 1. - P. 14-24.

34 Seebach, D. TADDOLs, their Derivatives and TADDOL Analogues: Versatile Chiral Auxiliaries. / D. Seebach, A.K. Beck, A. Heckel. // Angewandte Chemie International Edition. - 2001. - Vol. 40. - no. 1. - P. 92-138.

35 Huang, W. Influence of terminal alkyl chain length on helical twisting property of chiral 1,2-propanediol derivatives / W. Huang, X.G. Zhang, G.D. Yang, Z.Y. Bian, X.J. Wu, G.J. Ma, Q. Huang, H. Yang. // Chinese Chemical Letters. - 2009. - Vol. 20. - no. 12. - P. 1435-1438.

36 Kishikawa, K. Why chiral tartaric imide derivatives give large helical twisting powers in nematic liquid crystal phases: substituent-effect approach to investigate intermolecular interactions between dopant and liquid crystalline molecules. / K. Kishikawa, Y. Furukawa, T. Watanabe, M. Kohri, T. Taniguchi, & S. Kohmoto. // Liquid Crystals. - 2017. - Vol. 44. - no. 6. - P. 956-968.

37 Mandle, R. J. An experimental and computational study of calamitic and bimesogenic liquid crystals incorporating an optically active [2, 2]-paracyclophane. / R. J. Mandle, J. W. Goodby. // Liquid Crystals. - 2018. - Vol. 45. - no. 11. - P. 1567-1573.

38 Lemieux, R.P. Molecular recognition in chiral smectic liquid crystals: The effect of core-core interactions and chirality transfer on polar orde.r / R.P. Lemieux. // Chemical Society Reviews. - 2007. - Vol. 36. - no. 12. - P. 2033-2045.

39 Semenkova, G.P. New chiral imines based on S-a-phenylethylamine and S-a-benzylethylamine in induced cholesteric and smectic mesophases: II. Behavior of chiral dopants in ester liquid-crystal systems. / G.P. Semenkova, L.A. Kutulya, N.I.

Shkol'nikova, T.V. Khandrimailova. // Crystallography Reports. - 2001. - Vol. 46. - P. 118-125.

40 Tojo, K. Synthesis of optically active 4,4,4-trifluoro-3-{4-(4-methoxyphenyl) phenyl}butanoic acid and its application to chiral dopant for nematic liquid crystals. / K. Tojo, Y. Aoki, M. Yasutake, T. Hirose. // Journal of fluorine chemistry. - 2006. - Vol. 127. - no. 4-5. - P. 620-626.

41 Dunmur, D.A. Liquid Crystals: Fundamentals. 1st. ed. London: World Scientific Pub. Co Inc. - 2002. - P.532.

42 Aleksandriiskaya, E.V. Effects of Nonmesomorphic Substituted Benzonitriles on the Dielectric Properties of Cyanobiphenyl Liquid Crystals. / E.V. Aleksandriiskaya, S.A. Kuvshinova, I.V. Novikov, V.V. Aleksandriiskii, T.V. Tararykina, V.E. Maizlish, V.A. Burmistrov. // Russian Journal of Physical Chemistry A, Focus on Chemistry. - 2008. -Vol. 82. - P. 1211-1214.

43 Бобрицкая, Е. В. Влияние немезоморфных добавок на свойства жидкокристаллических материалов. III. Смеси цианопроизводных мезогенов с гидроксил-производными бензонитрила. / Е.В. Бобрицкая, В.В. Александрийский, И.В. Новиков, С.А. Кувшинова, В.А. Бурмистров. // Жидкие кристаллы и их практическое использование. - 2010. - №. 1. - С. 94-100.

44 Celebre, G. Solute- solvent interactions and chiral induction in liquid crystals. / G. Celebre, G. De Luca, M. Maiorino, F. Iemma, A. Ferrarini, S. Pieraccini, G.P. Spada. // Journal of the American Chemical Society. - 2005. - Vol. 127. - Article No. 33. - P. 11736-11744.

45 Burmistrov, V.A. Intermolecular interactions and chiral induction in nematic liquid crystal phase by camphorsubstituted 2,3-dicyanopyrazine. / V.A. Burmistrov, I.V. Novikov, V.V. Aleksandriiskii, M.K. Islyaikin, O.I. Koifman. // Journal of Molecular Liquids. - 2017. - Vol. 244. - P. 398-404.

46 Aleksandriiskii, V.V. Orientational effects of h-bonding in the chirality transfer from (2R,3R) (-) 2,3-butandiol to polar nematic liquid crystal. / V.V. Aleksandriiskii, I.V.

Novikov, L.O. Monakhov, V.A. Burmistrov, O.I. Koifman. // Journal of Molecular Liquids. - 2019. - Vol. 274. - P. 550-555.

47 Filatov, M.S. Synthesis and spectroscopic properties of chiral bornane [2, 3-b] pyrazino-fused [30] trithiadodecaazahexaphyrins. / M.S. Filatov, O.N. Trukhina, M.S. Rodriguez-Morgade, M.K. Islyaikin, O.I. Koifman, T. Torres. // Journal of Porphyrins and Phthalocyanines. - 2014. - Vol. 18. - Article No. 10n11. - P. 1014-1020.

48 Jang, C. K. Synthesis and optical properties of tetrapyrazino-porphyrazines containing camphorquinone group. / C. K. Jang, S. H. Byun, S. H. Kim, D. K. Lee, & J. Y. Jaung. // Journal of Porphyrins and Phthalocyanines. - 2009. - Vol. 13. - no. 07. - P. 794-797.

49 Бурмистров, В.А. Ориентационные свойства комплексов с водородной связью немезоморфный компонент - жидкий кристалл. I. Нематические азометины. / В.А. Бурмистров, В.В. Александрийский, О.И. Койфман. // Журнал физической химии. - 1988. - Т. 62. - №. 4. - С. 967-971.

50 Burmistrov, V. A. Appearance of induced chiral nematic phase in solutions of 4-n-alkyloxy-4'-cyanobyphenyles with symmetric camphorsubstituted hemiporphyrazines / V. A. Burmistrov, I. V. Novikov, V. V. Aleksandriiskii, M. K. Islyaikin, A. S. Kuznetsova & O. I. Koifman. //Journal of Molecular Liquids. - 2019. - Vol. 287. - P. 110961.

51 Kelly, S.M. O'Neill. M. Liquid Crystals for Electro-Optic Applications. Volume 7. // Handbook of Advanced Electronic and Photonic Materials and Devices: Book. Ed. by Nalwa. H.S. etc. New York: Academic Press. - 2000. - P.1-66.

52 Yang, D.K., Wu S.T. Fundamentals of Liquid Crystal Devices. 2nd. ed. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd. - 2015. - P.592.

53 Kirsch, P. Nematic Liquid Crystals for Active Matrix Displays: Molecular Design and Synthesis. / P. Kirsch, M. Bremer. // Angewandte Chemie International Edition. -2000. - Vol. 39. - Article No. 23. - P. 4216-4235.

54 Yoshida, J. Tris (P-diketonato) Ru (III) complexes as chiral dopants for nematic liquid crystals: the effect of the molecular structure on the helical twisting power. / J.

Yoshida, G. Watanabe, K. Kakizawa, Y. Kawabata, & H. Yuge. // Inorganic Chemistry.

- 2013. - Vol. 52. - Article No. 19. - P. 11042-11050.

55 Бурмистров, В.А. Механизмы хирального транспорта в системах оптически активный допант-нематический жидкий кристалл. / В.А. Бурмистров, В.В. Александрийский, И.В. Новиков, О.И. Койфман. // Жидкие кристаллы и их практическое использование. - 2020. - Т. 20. - №. 4. - С. 6-26.

56 Kamoun, E. A. Carboxylated camphorquinone as visible-light photoinitiator for biomedical application: Synthesis, characterization, and application. / E. A. Kamoun, A. Winkel, M. Eisenburger, & H. Menzel. //Arabian Journal of Chemistry. - 2016. - Vol. 9.

- Article No. 5. - P. 745-754.

57 Braun, M. Bis-Chelated Imine-Alkoxytitanium Complexes: Novel Chiral Dopants with High Helical Twisting Power in Liquid Crystals. / M. Braun, A. Hahn, M. Engelmann, R. Fleischer, W. Frank, C. Kryschi & R. Parker. // Chemistry-A European Journal. - 2005. - Vol. 11. - Article No. 11. - P. 3405-3412.

58 Burmistrov, V.A. Favourable combination of axial coordination and inclusion for effective chiral transfer from metal porphyrin to nematic liquid crystals. / V.A. Burmistrov, I.V. Novikov, V.V. Aleksandriiskii, A.S. Semeikin, O.I. Koifman. // Liquid Crystals. - 2021. - Vol. 48. - no. 6. - P. 794-805.

59 Oreshko, V. V. Synthesis and Antiviral Properties of Camphor-Derived Iminothiazolidine-4-Ones and 2,3-Dihydrothiazoles. / V. V. Oreshko, K. Kovaleva, E. D. Mordvinova, O. I. Yarovaya, Y. V. Gatilov, D. N. Shcherbakov, N. I. Bormotov, O. A. Serova, L. N. Shishkina, N. F. Salakhutdinov. // Molecules. 2022. Vol. 27. No. 15. p. 4761. // Molecules. 2022. Vol. 27. no. 15. p. 4761.

60 Islam, M. M. Synthesis and conformational studies of chiral macrocyclic [1.1. 1] metacyclophanes containing benzofuran rings. / M. M. Islam, H. Tomiyasu, T. Matsumoto, J. Tanaka, S. Rahman, P. E. Georghiou & T. Yamato. //Organic & Biomolecular Chemistry. - 2015. - Vol. 13. - Article No. 34. - P. 9055-9064.

61 Sokolova, A. S. (+)-Camphor and (-)-borneol derivatives as potential anti-orthopoxvirus agents. / A. S. Sokolova, K. S. Kovaleva, O. I. Yarovaya, N. I.

Bormotov, L. N. Shishkina, O. A. Serova & N. F. Salakhutdinov. //Archiv der Pharmazie. - 2021. - Vol. 354. - no. 6. - P. 2100038.

62 Sokolova, A. S. Synthesis and antiviral activity of camphor-based 1, 3-thiazolidin-4-one and thiazole derivatives as Orthopoxvirus-reproduction inhibitors. / A. S. Sokolova, O. I. Yarovaya, N. I. Bormotov, L. N. Shishkina & N. F. Salakhutdinov. // MedChemComm. - 2018. - Vol. 9. - no. 10. - P. 1746-1753.

63 Ivanenkov, Y. A. Synthesis and biological evaluation of Doxorubicin-containing conjugate targeting PSMA. / Y. A. Ivanenkov, A. E. Machulkin, A. S. Garanina, D. A. Skvortsov, A. A. Uspenskaya, E. V. Deyneka & A. G. Majouga. // Bioorganic & medicinal chemistry letters. - 2019. - Vol. 29. - no. 10. - P. 1246-1255. 64Koifman, O. I. Macroheterocyclic compounds a key building block in new functional materials and molecular devices. / O. I. Koifman, T. A. Ageeva, I. P. Beletskaya, A. D. Averin, A. A. Yakushev, L. G. Tomilova & E. S. Yurina. // Макрогетероциклы. -2020. - Vol. 13. - no. 4. - P. 311-467.

65 K. M. Kadish, K. M. Smith, R. Guilard, Handbook of Porphyrin Science with Applications to Chemistry, Physics, Materials Science,Engineering, Biology and Medicine. In Physicochemical Characterization; World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.: Singapore. - 2010. - Vol.7. - P. 540.

66 Gurses, M. Afikyildiz, K. Gunes, M. S. Gurses, Dyes Pigm.; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany. - 2016. - P.83.

67 S. Lucky, K. Soo, Y. Zhang, Chem. Rev. -2015. - Vol.115. -P. 1990-2042.

68 Ziyadova, T. M. Kinetics of n-propylmercaptan oxidation by cobalt (III) octahydroxyphthalocyanine in an alkali medium. / T. M. Ziyadova, V. A. Burmistrov, V. E. Maizlish, O. I. Koifman // Kinetics and Catalysis. - 2016. - Vol. 57. - P. 313-318.

69 Кувшинов, Г. В. Комплексы трет-бутилзамещенных фталоцианинов меди и никеля как модификаторы пленок на основе поливинилхлорида и адсорбентов для газовой хроматографии. / Г. В. Кувшинов, В. Е. Майзлиш, С. А. Кувшинова, В. А. Бурмистров, О. И. Койфман // Макрогетероциклы. - 2016. - Т. 9. - №. 3. - С. 244249.

70 Hua, L. Optically Active Porphyrin and Phthalocyanine Systems. / H. Lu, N. Kobayashi // Chemical reviews. - 2016. - Vol. 116. - Article No. 10. - P. 6184-6261.

71 Dhamija, A. Induction and rationalization of supramolecular chirality in the tweezer-diamine complexes: insights from experimental and DFT studies. / A. Dhamija, S. A. Ikbal, S. P. Rath. // Inorganic Chemistry. - 2016. - Vol. 55. - Article No. 24. - P. 13014-13026.

72 Kelly, S. Liquid Crystals for Electro-Optic Applications. / S. Kelly, M. O'Neill // In Handbook of Advanced Electronic and Photonic Materials and Devices; Academic Press: Cambridge, UK. - 2000. - Vol. 7. - P. 1-66.

73 Li, Q. Reversible photoswitchable axially chiral dopants with high helical twisting power. / Q. Li, L. Green, N. Venkataraman, I. Shiyanovskaya, A. Khan, A. Urbas & J. W. Doane. // Journal of the American Chemical Society. - 2007. - Vol. 129. - Article No. 43. - P. 12908-12909.

74 Brown, G.H. Liquid crystals - a colorful state of matter. / G.H. Brown, P.P. Crooker. // Chemical & Engineering News. - 1983. - Vol. 61. - N. 5 - P. 24-37.

75 Feringa, B. Chiroptical molecular switches. / B. L. Feringa, R. A. Van Delden, N. Koumura, E. M. Geertsema // Chemical Reviews. - 2000. - Vol. 100. - no. 5. - P. 1789-1816.

76 Wang, X. Synthesis of a P-cyclodextrin derivate and its molecular recognition behavior on modified glassy carbon electrode by diazotization. / X. Wang, H. Fan, F. Zhang, Y. Qi, W. Qiu, F. Yang, P. He // Tetrahedron. - 2010. - Vol. 66. - no. 39. - P. 7815-7820.

77 Popov, P. Chiral nematic liquid crystal microlenses. / P. Popov, L. W. Honaker, M. Mirheydari, E. K. Mann, & A. Jakli. // Scientific Reports. - 2017. - Vol. 7. - Article No. 1. - P. 1603.

78 Cachelin, P. Optical acetone vapor sensors based on chiral nematic liquid crystals and reactive chiral dopants. / P. Cachelin, J. P. Green, T. Peijs, M. Heeney & C. W. Bastiaansen. // Advanced Optical Materials. - 2016. - Vol. 4. - no. 4. - P. 592-596.

79 Popov, N. Thermotropic liquid crystal-assisted chemical and biological sensors. / N. Popov, L. W. Honaker, M. Popova, N. Usol'tseva, E. K. Mann, A. Jakli & P. Popov. // Materials. - 2017. - Vol. 11. - Article No. 1. - P. 20.

80 Ishida, Y. Two-component liquid crystals as chiral reaction media: highly enantioselective photodimerization of an anthracene derivative driven by the ordered microenvironment. / Y. Ishida, Y. Kai, S. Y. Kato, A. Misawa, S. Amano, Y. Matsuoka & K. Saigo. //Angewandte Chemie. - 2008. - Vol. 120. - no. 43. - P. 8365-8369.

81 van Delden, R. A. Unidirectional rotary motion in a liquid crystalline environment: Color tuning by a molecular motor. / R. A. van Delden, N. Koumura, N. Harada & B. L. Feringa. // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2002. - Vol. 99. - no. 8.

- p. 4945-4949.

82 Чарыков А.К. Математическая обработка результатов химического анализа. Л.: Химия. 1984. C.166.

83 Parr R.G., Yang W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. New York: Oxford University Press. -1989. - P. 333.

84 Becke, A.D. Density-functional thermochemistry. I. The effect of the exchange-only gradient correction. / A.D. Becke. // The Journal of chemical physics. - 1992. - Vol. 96.

- no. 3. - P. 2155-2160.

85 Журко, Г.А. Использование квантовохимических расчетов для изучения молекулярной структуры некоторых нематических оснований Шиффа. / Г.А. Журко, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров. // Жидкие кристаллы и их практическое использование. - 2005. - №. 1-2. - С. 13-23.

86 Burmistrov, V.A. Conformational and Supramolecular Aspects in Chirality of Flexible Camphor-Containing Schiff Base as an Inducer of Helical Liquid Crystals. / V.A. Burmistrov, A.A. Batrakova (Kuzmina), V.V. Aleksandriiskii, I.V. Novikov, K.V. Belov, I.A. Khodov, O.I. Koifman. // Molecules. - 2023. - Vol. 28. - No.5. -Article No. 2388.

87 Galväo, A. M. Supramolecular arrangement in Mono and Bi-Camphor Acyl Hydrazones: a Structural Study. / A. M. Galväo, M. F. N. N. Carvalho, A. S. D. Ferreira. // Journal of Molecular Structure. - 2016. - Vol. 1108. - P. 708-716.

88 Бурмистров, ВА. Мезоморфные и физические свойства индуцированной хиральной нематической фазы на основе смеси цианобифенилов и дикамфородиимина. / ВА. Бурмистров, И.В. Новиков, А.А. Батракова (Кузьмина). // Тезисы докладов. Всероссийская школа - конференция молодых ученых «Дни науки в ИГХТУ». Иваново. 2022. С. 19б.

89 Бурмистров, ВА. Синтез дииминозамещенных (+)- камфоры. / ВА. Бурмистров, А.А. Батракова (Кузьмина). // Тезисы докладов. Всероссийская школа - конференция молодых ученых «Дни науки в ИГХТУ». Иваново. 2022. С. 195.

90 Бурмистров, ВА. Влияние хиральных дикамфородииминов на свойства жидких кристаллов. / ВА. Бурмистров, И.В. Новиков, А.А. Батракова (Кузьмина). // Тезисы докладов. Енисейская фотоника - 2022. Всероссийская научная конференция с международным участием. Kрасноярск. 2022. С. 27.

91 Батракова (Кузьмина), А.А. Мезоморфные, оптические и диэлектрические свойства индуцированной нематической фазы на основе смеси СВ-2 и хирального камфоролиденбутиламина. / A.A. Батракова Кузьмина), A.K Матрохина, И.В. Новиков, В.В. Ллександрийский, ВА. Бурмистров, О.И. ^йфман. // Тезисы докладов. Международная научно-техническая конференция молодых ученых «Инновационные материалы и технологии» IMT-2023. Минск. 2023. С. 111.

92 Батракова (Кузьмина), А.А. ^мфорсодержащее основание Шиффа как индуктор спиральных жидких кристаллов. / A.A. Батракова (^зимина), И.В. Новиков, В.В. Aлександрийский, ВА. Бурмистров. // Тезисы докладов. Материалы научно-практического фестиваля. Иваново. 2023. С. 234.

93 Батракова (Кузьмина), А.А. Хиральный бис(камфорилиден)этилендиамин как индуктор спиральной мезофазы в смеси алкоксицианобифенилов. / A.A.

Батракова (Кузьмина), И.В. Новиков, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров, О.И. Койфман. // Российский химический журнал. - 2022. - Т. 66. - №. 4. - С. 33-41.

94 Liao, C-T. Synthesis, Characterization, and Electro-Optic Properties of Novel Bent-Core Mesogens Based on Cinnamoyloxy Derivatives. / C-T. Liao, J-Y. Lee, C-C. Lai. // Molecular Crystals and Liquid Crystals. - 2011. - Vol. 534. - Article No. 1 - P. 95-113.

95 Батракова (Кузьмина), А.А. Исследование нематической фазы жидких кристаллов, индуцированных бис(камфородиден)октаметилендиамином. / А.А. Батракова (Кузьмина), В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров, А.Н. Матрохина, И.В. Новиков. // Тезисы докладов. Международная научная студенческая конференция МНСК-2023. Новосибирск. 2023. С. 181.

96Александрийский, В.В. Влияние (бис)камфоралиден-гексаметилендиамина на мезоморфные и физико-химические свойства смеси цианобифенилов. / В.В. Александрийский, А.А. Батракова (Кузьмина), И.В. Новиков, В.А. Бурмистров, О.И. Койфман. // Российский химический журнал. - 2023. - Т. 67. - №. 3. - С. 57-62.

97 Батракова (Кузьмина), А.А. Влияние хирального бис(камфородиден)этилендиамина на мезоморфные свойства нематической фазы смеси цианобифенилов. / А.А. Батракова (Кузьмина), А.Н. Матрохина, И.В. Новиков, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров. // Тезисы докладов. XXVI Всероссийская конференция молодых ученых химиков (с международным участием). Нижний Новгород. 2023. С. 20.

98 Haller, I. Thermodynamic and static properties of liquid crystals. / I. Haller // Progress in solid state chemistry. - 1975. - Vol. 10. - P. 103-118.

99 Батракова (Кузьмина), А.А. Исследование нематической фазы жидких кристаллов, индуцированных бис(камфоролиден)пропилендиамином. / А.А. Батракова (Кузьмина), А.Н. Матрохина, И.В. Новиков, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров. // Тезисы докладов. XXIV Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке». Томск. 2023. С. 214.

100 Батракова (Кузьмина), А.А. Хиральные камфоропроизводные основания Шиффа в качестве индуктора хиральной нематической фазы жк-композиций. /

A.А. Батракова (Кузьмина), А.Н. Матрохина, И.В. Новиков, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров, О.И. Койфман. // Тезисы докладов. VIII Международная молодежная научно-практическая конференция «Горизонты биофармацевтики». Курск. 2023. С. 65.

101 Aleksandriiskii, V. V. Chiral transfer from (1S, 2R, 5S)-(+)-menthol and its acetate to polar liquid crystal: Role of H-bond and dipole-dipole interaction. / V. V. Aleksandriiskii, V. A. Burmistrov, I. V. Novikov, D. V. Konkova, & O. I. Koifman. // Journal of Molecular Liquids. - 2021. - Vol. 324. - P. 115101.

102 Бурмистров В. А., Александрийский В. В., Койфман О. И. Водородная связь в термотропных жидких кристаллах. - 2013.

103 Батракова (Кузьмина), А.А. Влияние оптически активного хирального бис(камфоролиден)бутилендиамина на свойства жидких кристаллов. / А.А. Батракова (Кузьмина), А.Н. Матрохина, И.В. Новиков, В.В. Александрийский,

B.А. Бурмистров, О.И. Койфман. // Тезисы докладов. XII Международная научная конференция «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения». Иваново. 2023. С. 46.

104 Батракова (Кузьмина), А.А. Хиральный бис(камфоролиден)-3-фенилендиамин как индуктор хиральной нематической фазы мбба:эбба. / А.А. Батракова (Кузьмина), А.Н. Матрохина, И.В. Новиков, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров. // Тезисы докладов. Всероссийская школа - конференция молодых ученых «Дни науки в ИГХТУ». Иваново. 2023. С. 186.

105 Батракова (Кузьмина), А.А. Влияние оптически активного камфорсодержащего основания Шиффа на нематическую фазу 4-(транс-4-пентилциклогексил)бензонитрила. / А.А. Батракова (Кузьмина), А.Н. Матрохина, И.В. Новиков, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров. // Тезисы докладов. XXVI Всероссийская конференция молодых ученых химиков (с международным

участием) Международный научно-практический фестиваль студентов, аспирантов и молодых ученых. Иваново. 2023. С. 183.

106 Burmistrov, V.A. Acoplanarity, Aromaticity, Chirality, and Helical Twisting Power of Chlorin e6 13(N)-Methylamide-15,17-dimethyl Ester Complexes: Effect of a Metal. / V.A. Burmistrov, V.V. Aleksandriiskii, I.V. Novikov, A.A. Batrakova (Kuzmina), D. V. Belykh, O.M. Startseva, O.I. Koifman. // Inorganics. - 2023. - Vol. 11. - no. 1. -Article No. 24.

107 Батракова (Кузьмина), А.А. Квантово-химическая оптимизация геометрии алифатических цепей эфиров хлорина е6 и их Ni комплексов. / А.А. Батракова (Кузьмина), И.В. Новиков, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров. // Тезисы докладов. XV Международная конференция «Синтез и применение порфиринов и их аналогов» (ICP-15). Иваново. 2024. С. 96.

108 Burmistrov, V.A. Chiral induction of helical mesophase by amphiphilic chlorin e6 derivatives and their metal complexes: Effect of chiral and achiral aliphatic chains. / V.A. Burmistrov, I.V. Novikov, V.V. Aleksandriiskii, A.A. Batrakova (Kuzmina), D.V. Belykh, O. M. Startseva, O.I. Koifman. // Journal of Molecular Liquids. - 2024. Vol. 396. - no. 6. - Article No. 123957.

109 Батракова (Кузьмина), А.А. Хиральная индукция спиральной мезофазы амфифильными производными хлорина е6 и их металлокомплексами. / А.А. Батракова (Кузьмина), А.А. Пичурова, И.В. Новиков, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров, О.И. Койфман. // Тезисы докладов. XIX Всероссийская научная конференция молодых ученых. Жидкие кристаллы и «умные наноматериалы». Иваново. 2024. С. 17.

110 Burmistrov, V. A. Chlorin e6 13 (N)-methylamide-15, 17-dimethyl ester and its nickel complex as the inducers of chiral nematic liquid crystals. / V. A. Burmistrov, I. V. Novikov, V. V. Aleksandriiskii, D. V. Belykh, O. M. Startseva & O. I. Koifman. //Journal of Molecular Liquids. - 2022. - Vol. 347. - P. 118330.

111 Raynes, P. Investigations of optical activity of natural products and chiral pharmaceuticals using liquid crystal technologies. / P. Raynes, S. J. Cowling, J. W. Goodby. // Analytical methods. - 2009. - Vol. 1. - Article No. 2. - P. 88-92.

112 Matsubara, S. Supramolecular chlorophyll aggregates inspired from specific light-harvesting antenna "chlorosome": Static nanostructure, dynamic construction process, and versatile application. / S. Matsubara, H. Tamiaki. // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews. - 2020. - Vol. 45. - P. 100385.

113 Gottarelli, G. Induced Cholesteric Mesophases: Origin and Application. / G. Gottarelli, G.P. Spada. // Molecular Crystals and Liquid Crystals. - 1985. - Vol. 123. -Article No. 1. - P. 377-388.

114 Ernest L., Wilen S. H., Mander L. N. Stereochemistry of organic compounds. -John Wiley & Sons, Incorporated. - 1993.

115 Berova, N. Application of electronic circular dichroism in configurational and conformational analysis of organic compounds. / N. Berova, L. Di Bari, G. Pescitelli // Chemical Society Reviews. - 2007. - Vol. 36. - Article No. 6. - P. 914-931.

116 Новиков, И.В. Мезоморфные и анизотропные свойства жидкокристаллических растворов никелевого комплекса тетракамфорпиразинопорфиразина. / И.В. Новиков, В.В. Александрийский, В.А. Бурмистров, А.А. Батракова (Кузьмина), О.И. Койфман. // Тезисы докладов. Кластер конференций-2021. XI Международная научная конференция «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения», Иваново. 2021. С. 81-82.

117 Jeu, W. H. Physical properties of liquid crystalline materials. - CRC Press. - 1980. - Vol. 1.

Приложение

Общая методика взаимодействия (+)-камфоры с алифатическими диаминами:

К раствору 10 г (+)-камфоры (1,0 моль) в толуоле (150 мл) добавляли соответствующий диамин (2,0 моль) и 0,4 г и-толуолсульфокислоты в 5 мл толуола. Реакцию проводили при постоянном кипении в течение 12-72 ч в зависимости от строения диамина до полного отгона азеотропа. Азеотропную смесь удаляли из реакционной массы с помощью насадки Дина-Старка. После завершения реакции смесь отмывали подкисленной водой, затем дистиллированной водой, далее реакционную смесь высушивали №2Б04 и удаляли растворитель при помощи ротационного испарителя. Полученный продукт очищали колоночной хроматографией на 40 г SiO2, элюент гексан/этилацетат (100:0—^0:100). Полученные соединения охарактеризовывали при помощи спектроскопии ЯМР.

Бискамфоролиденэтилендиамин

ЯМР (5, ррт, №, J/Hz): 3.53-3.43 т (4Н, 12,13); 2.4 ёёё (2Н, 2'',16'' 12=16.9, 1=3.8), 1.92 ёё (2Н, 4,18 13 = 4.5Ш); 1.89 т (2Н, 2',16'\ 1.83 ёёё (2Н, 6'',20'' 12=12.5, 13=4.2 Ш; 1.63 ёёё (2Н 5'',19'' 12=13.0, 13=4.2 Ш); 1.33 ёёё (2Н 5',20' 12=13.5, 13=4.3 Ш); 1.18 ёёё (2Н 6',20' 12=12.5, 13=4.2 Ш), 0.93 Б (Н6,10,24), 0.91 б (Н6, 8,22), 0.74 Б (Н6, 9.23).

и

сн,

23 3

14

СН, 24

Н Н

12' 13'

Выход продукта 73%.

13С ЯМР (5, ррт, №): 182.64 (1,15); 53.48 (3,17); 53.29 (12,13); 46.90 (7,21); 43.86 (4,18); 35.89 (2,16); 32.23(5,19); 31.44 (25); 27.51 (6,20); 19.70 (8,22); 18.97 (9,23); 11.47(10,24).

го го ю ^ го го

го Ст1 го о! о!

ч /

<ч Ст1 го сл со со

ч / ^

го ю

го го

оо го тн

ст» О^ IV

т-5 ООО

I /г—1 \

ЛА_

о *г

о

о о; о о го о г>3

10,24

^ аг

о о гч| гО

8,22

и

9,23

¿г

со с* о 1П 1Л щ

3.9 3.7 3.5 3.3 3.1 2.9 2.7 2.5 2.3 2.1 1.9 1.7 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7 0.5

П (мд)

Рисунок 1. Спектр ЯМР 1Н бискамфоролиденэтилендиамина в CDClз.

ю о5 со

Ю 00010ю№г0*-1014|4

|ч ппщп^мгчтти

14

^ I ^ / ^ ^

1,15

12,13

3,

4,18

2,

7,?1 17

чцМя

8,22 ■?м-24

210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10

1=1 (мд)

Бискамфоролиденпропилендиамин

Выход продукта 78%.

1Н ЯМР (5, ррт, №, J/Hz): 3.22 т (4Н,12,13); 2.28 ёёё (4Н, 2'',16''), 1.88 ёё (2Н, 4,18); 1.81 т (2Н, 25), 1.78 ёёё (2Н, 2', 16', 6'', 20''); 1.61 ёёё (2Н 5'',19''); 1.30 ёёё (2Н 5',19'); 1.15 ёёё (2Н 6',20'\ 0.92 б (6Н,10,24), 0.88 Б (6Н, 8,22), 0.70 Б (6Н, 9.23).

13С ЯМР (5, ррт, №): 181.64 (1,15); 53.40 (3,17); 50.15 (12,13); 46.84 (7,21); 43.80 (4,18); 35.33 (2,16); 32.18 (5,19); 31.44 (25); 27.48 (6,20); 19.56 (8,22); 18.98 (9,23); 11.47(10,24).

~?\Г N

го

го

со

2",1 в"

А

о

Г>]

00 1Н 00 1-н

оо оо 1ч ю

\ \ /

"аГ1 ст> оо о

о

го

\_jiv__jv_a

о о

г>] о]

|| оо о о оо оо

О О С'

О) О и О и-> 10 О ю

3.4 3.2 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.

И (мд)

omtomootcoiocoN

rnoioriinNHNoiooH mUll-innmrMHHH

S S / ^ \ ¿--J ^

1. 3,1 12 7 .1 7 »4 2 .18 2,1 1 5 в 19 25 t,20

90 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

fl (мд)

Рисунок 4. Спектр ЯМР 13C бискамфоролиденпропилендиамина в CDCI3. Бискамфоролиденбутилендиамин

24

Выход продукта 82%.

1H ЯМР (5, ppm, №, J/Hz): 3.20-3.12 m (4H, 7,10); 2.29 ddd (2H, 4b,16b), 1.89 dd (2H, 3,15); 1.82-1.80 m (2H, 4a,16a), 1.78 ddd (2H, 18", 27''); 1.63 ddd (2H 17'', 26''); 1.58 ddd (4H 22, 23, 24 25); 1.31 ddd (2H 17',26'), 1.16 ddd (2H, 18', 27'); 0.93-0.89 s (H6, 19,28), 0.81 s (H6, 20,29), 0.72 s (H6, 21,30).

iq

tH

CO

13С ЯМР (5, ррт, №): 181.59 (5,12); 53.42 (1,13); 52.25 (7,10); 46.85 (2,14); 43.79 (3,15); 35.40 (4,16); 32.18 (17,26); 28.54 (8,9); 27.48 (18,27); 19.57 (20,21); 18.98 (29,30); 11.48(19,28).

т го

1 I

_А

о о о о

^ г-' /

з 18" 22-25

Л

У ¿Г т^4 1 с!) 1 оТ1 ^Б"1 гС^

о О I т—I ОО 0*-10

гч] ГЧ^-ЦЭ Г\] Ч> 40 ЧЭ

3.9 3.7 3.5 3.3 3.1 2.9 2.7 2.5 2.3 2.1 1.9 1.7 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7 0.5 0.3 0.

П (мд)

Рисунок 5. Спектр ЯМР 1Н бискамфоролиденбутилендиамина в CDClз.

I /

1 7,26

7,10 4,16 8,9

3,15

3 2,1

20,21,29,30

-1-1-1—

190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

П (мд)

Бискамфоролиденгексаметилендиамин

Выход продукта 87%.

ЯМР (5, ррт, №, J/Hz): 3.18 т (4Н, 12, 17); 2.30 ddd (2Н, 5", 22"), 1.90 dd (2Н, 4, 21); 1.82 т (2Н, 7", 24''), 1.79 ёёё (2Н, 5', 22'); 1.64 ёёё (2Н 6'', 23'); 1.57 ёёё (4Н, 13, 16); 1.30 ёёё (8Н 6',23', 14, 15), 1.17 ddd (2Н, 7', 24)- 0.94-0.90 Б (Н6, 9, 26), 0.82 б (Н6, 11, 28), 0.73 Б (Н6, 10, 27).

13С ЯМР (5, ррт, №): 181.49 (3); 53.40 (1); 52.23 (12); 46.80 (2); 43.74 (4); 35.37 (5); 32.15 (6); 30.44 (13); 27.45-27.39 (7,14); 19.52-18.94 (10,11); 11.44 (9).

0

01

s

о Я fa S

е-

о

43

0 и s ti

01

X

4

Ol

я о fa

5 о н s и

CD

X

ti s

fa S S X fa

О Ö

О

— 53.40 \ 52.23

— 46.80

— 43.74

,33.37 ">32.15 ¿-30.44 j- 27.45 \ 27.39