A quantitative assessment of chemical perturbations in thermotropic cyanobiphenyls

文献情報

出版日 2016-05-13
DOI 10.1039/C6CP01058J
インパクトファクター 3.676
著者

Sebastiano Guerra, Thibault Dutronc, Emmanuel Terazzi, Laure Guénée, Claude Piguet


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要旨

Chemical programming of the temperature domains of existence of liquid crystals is greatly desired by both academic workers and industrial partners. This contribution proposes to combine empirical approaches, which rely on systematic chemical substitutions of mesogenic molecules followed by thermal characterizations, with a rational thermodynamic assessment of the effects induced by chemical perturbations. Taking into account the similarities which exist between temperature-dependent cohesive Gibbs free energy densities (CFEDs) and pressure–temperature phase diagrams modeled with the Clapeyron equation, chemical perturbations are considered as pressure increments along phase boundaries, which control the thermotropic liquid crystalline properties. Taking the familiar calamitic amphiphilic cyanobiphenyl-type mesogens as models, the consequences of (i) methyl substitution of the aromatic polar heads and (ii) connections of bulky silyl groups at the termini of the apolar flexible alkyl chain on the melting and clearing temperatures are quantitatively analyzed. Particular efforts were focused on the translation of the thermodynamic rationalization into a predictive tool accessible to synthetic chemists mainly interested in designing liquid crystals with specific technological applications.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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