分子间氢键对苯并菲柱状介晶性的影响:量子化学ONIOM(MO/MM)研究

我们最近的实验显示对于分子中含有酰胺基的苯并菲液晶化合物C18H6(OC5H11)3(OCH2CONHC4H9)3,对称化合物有比反对称异构体更高的清亮点和更有序的六方柱状介晶相,且与具有同样软链长度的分子中不含酰胺基的化合物C18H6(OC5H11)3(OCH2COOC4H9)3相比较,有更高的清亮点和更丰富的柱状介晶相.本文通过量子化学ONIOM(B3LYP/6-31G(d,p)UFF)计算,说明对于带酰胺基的分子,对称分子比反对称分子有较大的稳定化能和较高的转动势垒.对于对称性分子,带酰胺基的分子比带酯基的分子有较大的稳定化能和较高的转动势垒.这说明由酰胺基形成的分子间氢键起了稳定液晶相和锚定六方柱状相的作用,可以解释带酰胺基的分子和对称性分子有较高的清亮点和更有序的六方柱状介晶相.如果加长酰胺基的软链,则可使氢键锚定的扭转角减少,这样有利于提高电荷传输速率.