キラルのネマティック液晶のドーパントの光異性化速度論を介して、らせん変形力を正確に調整する

キラルネマチック液晶（CLC）のドーパントのらせんねじパワー（β）を改善するために、それは多くの注意を払っています。ただし、β値と分子構造との相関関係、およびネマチックLCとの相互作用は明らかではありません。この作業では、異なる長さのアルキルまたはアルコキシル置換基の一連の可逆的に光交換可能な軸方向のキラルドーパントが、核酸菌置換とチオール - エンクリック反応を通じて正常に合成されています。次に、β値に対するこれらのドーパントとネマチックLCの間の混和性の影響、ならびに照射時のβ値の時間依存性減衰/成長が調査されています。理論的なお茶の溶解度パラメーターは、ドーパントとネマチックLCの間の混和性が、ドーパント1からドーパント4までの置換基群の長さの増加とともに減少することを示しています。光光度状態（PSS）およびUV照射後のUV PSSで。置換基群の長さが増加すると、ドーパントの光異性化速度定数が紫外線照射時のトランスキャス変換のために増加し、等方性酢酸エチルまたは異方性LCのいずれかで可視光照射時に逆プロセスの減少が減少しますが、酢酸エチルの定数はLCSの対応する値の数倍の数倍です。また、CLCの色は光の照射で調整できます。これらの結果により、ピッチの正確なチューニングとCLCの選択的反射波長/色が可能になり、電気光学デバイス、情報ストレージ、ハイテク抗乱視などのアプリケーションへの道が開かれます。

It has been paid much attention to improve the helical twisting power (β) of dopants in chiral nematic liquid crystals (CLCs); however, the correlations between the β value and the molecular structures as well as the interaction with nematic LCs are far from clear. In this work, a series of reversibly photo-switchable axially chiral dopants with different lengths of alkyl or alkoxyl substituent groups have been successfully synthesized through nucleophilic substitution and the thiol-ene click reaction. Then, the effect of miscibility between these dopants and nematic LCs on the β values, as well as the time-dependent decay/growth of the β values upon irradiations, has been investigated. The theoretical Teas solubility parameter shows that the miscibility between dopants and nematic LCs decreases with increasing of the length of substituent groups from dopant 1 to dopant 4. The β value of chiral dopants in nematic LCs decreases from dopant 1 to dopant 4 both at the visible light photostationary state (PSS) and at the UV PSS after UV irradiation. With increasing of the length of substituent groups, the photoisomerization rate constant of dopants increases for trans-cis transformation upon UV irradiation and decreases for the reverse process upon visible light irradiation either in isotropic ethyl acetate or in anisotropic LCs, although the constant in ethyl acetate is several times larger than the corresponding value in LCs. Also, the color of the CLCs could be tuned upon light irradiations. These results enable the precise tuning of the pitch and selective reflection wavelength/color of CLCs, which paves the way to the applications in electro-optic devices, information storage, high-tech anticounterfeit, and so forth.