Chiral liquid-crystalline polyacrilates from (S)-(-)-2-methyl-1-butanol: Synthesis, mesomorphic properties and light scattering

Abstract

A síntese e o comportamento mesomórfico de dois poliacrilatos quirais líquido cristalinos com cadeia lateral derivados do (S)-(-)-2-metil-1-butanol são descritos. Estes novos poliacrilatos quirais mostram dependência das temperaturas de transição de fase com a massa molar e o comprimento do espaçador. O poliacrilato contendo quatro unidades metilênicas no espaçador mostra fase nemática quiral, enquanto que o poliacrilato com espaçador contendo onze unidades metilênicas mostra fase esmética. Além disto, a fase nemática quiral foi encontrada para massa molar menor e fase esmética para massa molar maior. Experimentos de espalhamento de luz foram realizados em soluções diluídas do poliacrilato contendo onze unidades metilênicas em tetrahidrofurano e diclorometano. Valores de massa molar ponderal média, raio de giro e o segundo coeficiente virial foram determinados através de espalhamento de luz estático, enquanto que o coeficiente de difusão e o raio hidrodinâmico foram obtidos por espectroscopia de correlação de fótons. Uma comparação entre as técnicas indica que o comportamento da cadeia típico de cadeia linear polidispersa em bom solvente.

The synthesis and mesomorphic behavior of two chiral side chain liquid crystalline polyacrylates from (S)-(-)-2-methyl-1-butanol are described. These new polyacrylates show a dependence of the phase transition temperatures on both, molecular weight and spacer length. The polyacrylate with four methylene units in the spacer exhibits a chiral nematic phase whereas the polyacrylate with a spacer containing eleven methylene units presents a smectic phase. In addition, the chiral nematic phase appears for low molecular weight and smectic phase for high molecular weight polyacrylates. Light scattering experiments were performed in dilute solutions of the polyacrylate containing eleven methylene units in tetrahydrofuran and dichloromethane. Values for weight averaged molecular weight, radius of gyration and second virial coefficient were determined by static light scattering whereas the diffusion coefficient and the hydrodynamic radius of the chains were obtained by photon correlation spectroscopy. A comparison between both techniques indicates that the chain behavior can be taken as typical for a polydisperse linear chain in a good solvent.