КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 16-13-10273

НазваниеРазработка моделей мезофазы и механизмы фазовых переходов в жидкокристаллических соединениях.

РуководительКузьмина Людмила Георгиевна, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ

2019 г. - 2020 г.

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-405 - Наноструктуры и кластеры. Супрамолекулярная химия. Коллоидные системы.

Ключевые словажидкие кристаллы, моделирование мезофазы, механизмы фазовых переходов, рентгеноструктурный анализ, кристаллическая упаковка, слабые направленные взаимодействия, самоорганизация молекул в жидкой фазе

Код ГРНТИ31.15.17

СтатусУспешно завершен

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
В работе будет продолжено исследование потенциально мезоморфных органических соединений на основе комбинации методов РСА, РФА и калориметрии, включая ДСК микроскопию. Целью исследования является подтверждение истинности предложенной нами модели мезофазы и механизмов фазовых переходов в мезоморфных соединениях. Изучение кристаллической упаковки соединений, непосредственно предшествующей мезофазе и их калориметрическое исследование позволило нам объяснить причины формирования специфической кристаллической упаковки и, как следствие, аномальное плавление этих соединений, то есть первоначальное образование структурированного расплава, а уже затем – изотропной жидкости. В подавляющем большинстве случаев ранее исследованные ЖК соединения имеют довольно высокие температуры плавления. Следствием этого явилось то, что в большинстве случаев они проявляли монотропный мезоморфизм, то есть образование мезофазы только при остывании изотропного расплава. В дальнейшей нашей работе мы планирует расширить круг исследованных объектов за счет вовлечения в него более низкоплавких соединений, таких как замещенные алкилбензолы, включающие разнообразные функциональные группы. По крайней мере на одном объекте мы попытаемся вырастить монокристалл в капилляре путем медленного охлаждения расплава непосредственно на диффрактометре и провести его РСА. Будут выращиваться монокристаллы сокристаллизатов мезоморфных соединений с малыми молекулами, такими как перекись водорода, гидразин, малыми ароматическими молекулами, содержащими функциональные группы. Эта часть работы нацелена на создание нового класса двухкомпонентных органических ЖК соединений путем привлечения методов кристаллического дизайна. Полученные кристаллы будет подвергнуты рентгеноструктурному и калориметрическому (методом ДСК микроскопии) исследованиям. Сравнительный анализ полученных разными методами результатов послужит основой для подтверждения истинности предлагаемой нами модели мезофазы и фазовых переходов в исследуемых системах.

Ожидаемые результаты
Результатом планируемого нами исследования явится создание новой корректной модели мезофазы, что имеет высокий уровень значимости как с позиций фундаментальной науки, так и возможности разработки новых классов ЖК соединений. С момента своего открытия (около 150 лет назад) ЖК соединения нашли широкое применение в техники, медицине, химии. Технологическое использование ЖК веществ опередило развитие теории жидкокристаллического состояния. Вместо теории уже в 20 годах прошлого века стал возникать конгломерат эмпирический знаний, не опирающийся на четкое физическое обоснование явления и понимание механизмов фазовых переходов в ЖК соединениях. По этой причине существующие теории ЖК состояния включает неоправданно большое количество разного рода классификаций и допущений, некоторые из которых просто ошибочны. Например, в литературе рассматривают стержнеобразные молекулы как плоские, в то время как простой анализ данных КБСД показывает, что для многих классов соединений это не так. Часто фазовые переходы объясняют скольжением одних молекул вдоль плоскостей других молекул (хотя эти молекулы, подчас, не являются плоскими), но никак не объясняют движущие силы такого скольжения. Естественно, что создание адекватной теории ЖК состояния восполнит многие пробелы в знании и может явиться основой для обеспечения новых технологических прорывов в этой области. Мы надеемся, что проводимые нами исследования послужат импульсом к пересмотру многих представлений, господствующих в теории ЖК состояния в настоящее время, тем более что в зарубежной литературе, особенно в научных изданиях, ориентированных на супромолекулярную химию, в последнее два десятилетие появилось большое число статей, рассматривающих слабые направленные взаимодействия как движущие силы формирования мезофазы.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---