Научная статья на тему 'Исследование влияния жидкокристаллического состояния на конформационное строение макромолекул'

Исследование влияния жидкокристаллического состояния на конформационное строение макромолекул Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
26
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — С. В. Шилов, Т. М. Бирштейн, Б. 3. Волчек, А. Н. Горюнов

В рамках поворотно-изомерного приближения проведен расчет конформаций гибкой развязки и средних параметров порядка развязки и мезогена для ЖК-полиэфиров с мезогенами и развязками в основной цепи. Сравнение полученных результатов с данными ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа позволило сделать вывод о значительной вытянутости как мономерного звена, так и макромолекулы в целом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — С. В. Шилов, Т. М. Бирштейн, Б. 3. Волчек, А. Н. Горюнов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF THE INFLUENCE OF THE LIQUID CRYSTALLINE STATE ON THE CONFORMATIONAL STRUCTURE OF MACROMOLECULES

Conformations of the flexible spacer and average parameters of the order of spacer and mesogenic group have been calculated in the framework of the turn-isomeric approximation for LC polyesters having the mesogenic groups and spacers in the backbone. Comparison of obtained results with the data of IR-spectroscopy and X-ray analysis permits to conclude the essential elongation both of the monomer unit and the macromolecule as a whole.

Текст научной работы на тему «Исследование влияния жидкокристаллического состояния на конформационное строение макромолекул»

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Тон (А) 33

1991

УДК 541.64:539.199

© 1991 г. С. В. Шилов, Т. М. Бирштейн, Б. 3. Волчек, А. Н. Горюнов

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ НА КОНФОРМАЦИОННОЕ СТРОЕНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛ

В рамках поворотно-изомерного приближения проведен расчет кон-формаций гибкой развязки и средних параметров порядка развязки и мезогена для ЖК-полиэфиров с мезогенами и развязками в основной цепи. Сравнение полученных результатов с данными ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа позволило сделать вывод о значительной вытянутости как мономерного звена, так и макромолекулы в целом.

Теоретическое рассмотрение вопроса о влиянии ЖК-состояния на кон-<£ормационное строение макромолекул при образовании ЖК-порядка приводит к выводу о возможности их значительного увеличения жесткости [1, 2]. Ряд экспериментальных работ как на лиотропных, так и термо-тропных системах указывает на реальность такого предположения, однако эти работы носят в основном оценочный характер [3, 4]. Нами была предпринята попытка подойти к решению вопроса о влиянии ЖК-состояния на конформационные свойства макромолекул на основе исследования ориентационных и конформационных характеристик ряда ароматических полиэфиров с мезогенными и гибкими фрагментами в основной цепи. Выбор такого типа полимеров предопределяет места возможного изменения конформаций макромолекул. Очевидно, они должны быть локализованы в гибких фрагментах макромолекулы, так как изменение поворотно-изомерного состава мезогенных фрагментов практически не сказывается на положении оси этого фрагмента.

В качестве экспериментального метода исследования конформацион-ного состава гибких фрагментов нами использован метод ИК-спектров поглощения в поляризованном и неполяризованном излучении. Как видно из табл. 1, гибкими развязками в исследованных полимерах служили метиленовые последовательности различной длины, конформации которых определяются последовательностью транс-гош-изомеров, хорошо проявляющихся в ИК-спектрах поглощения. К сожалению, в случае исследованных полиэфиров это поглощение перекрывается поглощением, вызванным колебанием групп мезогенных фрагментов, поэтому в работе оказалось возможным определить только относительное содержание транс-гоиг-изомеров в цепи. Для определения средней конформации гибкой развязки использовали вторую экспериментальную характеристику, определяемую из ИК-спектров: параметры порядка мезогенных и гибких 5Г фрагментов. Эти данные дополнялись также рентгенографическими измерениями длин мономерного звена полиэфиров в кристаллическом и ЖК-состояниях.

Наряду с экспериментальными исследованиями проводили теоретический расчет конформационных возможностей гибких развязок в свободной цепи, аналогичный предложенному в работе [5] и базирующийся на поворотно-изомерной модели. Этот расчет позволил установить корреляцию между возможными конформациями гибкой развязки, вероятностями их реализации, эффективной длиной мономерного звена, степенью взаимного упорядочения соседних мезогенных групп и звеньев гибкой развязки.

7*

659

Влияние химической структуры термотропных полиэфиров на параметры порядка мезогенных и гибких ®г фрагментов

Полимер Мезоген Гибкая [п], дл/г о t о t S„ Sr(9=75°) «м £¡,,(6=75°)

развязка ЖК ИЗ f= 20° ' = '»ж + Сиз - 'жк)-".3

РЕ1/10 —ОС АгОС А гСОАгСО— II II II II 0 0 0 0 (СН2) 10 0,21-2,42 220 280 0,80 0,60 0,65 0,22

РЕ1/6 —ОСАгОСАгСОАгСО— II li II II 0 0 0 0 (СН2)„ 1,20 250 320 0,80 0,23 0,60 SO,10

РЕ2/10 —OCArOCHC*=CHCOArCO— II II II II 0 0 0 0 (СНг) ю 0,92 157 178 0,89 0,82 0,60 0,30

РЕ2/6 —ОСАгОСНС=СНСОАгСО— II II II II о о 0 0 (СН2)в 0,92 200 230 0,89 0,30 0,60 0,15

РЕ2/4 —ОСАгОСНС= СНСОАгСО— II II II II 0 0 0 0 (СН2)4 0,30 210 300 0,75 0,05 0,60 0,00

РЕЗ/10 —(0САг)20САгС0(АгС0)2— II II II 1! 0 ООО (СН2) ю 0,74 265 — 0,80 0,60 0,65* 0,25*

РЕЗ/6 —(ОСАг)2ОСАгСО(АгСО)а— II II II II 0 ООО (СН2)е 0,57 310 — 0,80 0,20 0,65 ** 0,00 **

* Измерено при 300°. •** Измерено при 350°.

Сопоставление экспериментальных результатов для образца в целом и теоретических данных для повторяющегося внутрицепного элемента мезоген — развязка — мезоген позволило не только определить локальные конформации гибкой развязки, но и оценить общую конформацию цепей в исследованных системах.

Методика приготовления образцов для исследования, определение параметров порядка мезогенов SM в различных агрегатных состояниях были описаны ранее [6]. Параметр порядка гибких фрагментов ST определяли из данных по дихроизму R полосы 2926 см-1 va. (СН2) по формуле

R-1 2

Sr =---(1)

R+2 3 cos2 6-1

где 0 - угол между моментом перехода для данной полосы и осью транс-цепи. Экспериментальное значение Sr характеризует среднюю степень упорядоченности векторов ОС2; Cn_iO и CiC<+2 (¿=1, 2, ...,№—2, г —порядковый номер атома С в развязке, ге — число метиленовых групп). Некоторая неопределенность в определении Sr связана с выбором значения 9. Естественное для валентного колебания СН2-группы значение 0=90° не подтверждается данными для ПЭ, для которого экспериментально получено 8=75° [7]. Не исключено, однако, что это значение может меняться в пределах 75—90° в зависимости от конкретного химического строения полимера.

В табл. 1 представлены химические структуры исследуемых образцов, а также значения параметров порядка S„ и Sr, полученные ИК-спектроскопическим методом. Там же даны характеристические вязкости [rj], измеренные в трифторуксусной кислоте, и температуры переходов в жидкокристаллическое гжк и изотропное /иэ состояние. Значение Sr получено по формуле (1) при предположении 6=75° и, следовательно, представляет собой оценку сверху. Если положить 0=90°, то величина 5Г уменьшится в 1,25 раза. Это дает оценку Sr снизу. Отметим также, что SM и Sr для полимера РЕ1/10 не зависят от ММ в интервале Д/ = (50—150)-103 [8] (остальные полимеры исследованы при одном значении ММ). Как видно из данных табл. 1, при 20° для всех исследуемых полимеров наблюдается высокая упорядоченность мезо-генных групп. Значение S„ лежит в пределах 0,80-0,89 для полиэфиров РЕ/10 и РЕ/6 и лишь для РЕ2/4 принимает несколько меньшее значение при тех же условиях ориентации SM=0,75. Степень упорядоченности развязки при практически равных SM зависит от ее длины: так для РЕ/10 5г~0,6-0,8, а для РЕ/6 параметр порядка гибкой развязки значительно меньше Sr^O,2-0,3; для РЕ/4 упорядоченность практически отсутствует. Таким образом, эти данные показывают, что высокая упорядоченность мезогенных групп может в зависимости от структуры развязки требовать или не требовать существенной упорядоченности последней. Во всех исследованных случаях число СН2-групп в развязке четное, и различия в параметрах порядка не могут быть связаны с эффектом альтернирования.

В табл. 2 и 3 суммированы экспериментальные данные по температурным зависимостям 5М и Sr и длинам мономерного звена I для РЕ1/10 и РЕ1/6. Как видно из табл. 2, для РЕ1/10 с ростом твмпврз/гуры значения ¿м и Sr убывают, однако при этом мезогенные группы остаются заметно упорядоченными и при 260°, тогда как величина Sr падает до Sr~0,l. Аналогичными характеристиками обладает и РЕ1/6. В табл. 2 приведены также данные ИК-спектроскопических исследований конформационного состава гибкой развязки. Видно, что количество транс-изомеров - NT при переходе в мезоморфное состояние падает с 80 до 60%. Ранее было показано для РЕ1/10 и РЕ 1/6, что при переходе жидкий кристалл — изотропная фаза величина NT практически не меняется [8]. Следует обратить внимание на то, что приведенные в табл. 2 и 3 значения I при 20° относятся к кристаллической фазе исследуемых полимеров. Степень кристалличности РЕ1/10~30% [9], РЕ1/6 несколько меньше [8].

В рамках поворотно-изомерной модели нами был проведен расчет всех конформации гибкой развязки для системы мезоген — гибкая развязка — мезоген. В качестве мезогена был выбран мезоген РЕ1/10. Возможные конформационные изменения мезогенных фрагментов не рассматривались, так как они практически не сказываются на положении оси мезогена и его длине. Расчеты приведены по схеме, предложенной в работе [5]. Все параметры модели тоже взяты из этой работы. Для каждой из возможных конформаций развязки определяли следующие характерно" тики пространственной структуры триады мезоген — развязка — мезоген: степень взаимной упорядоченности мезогенов, характеризуемая локальным параметром порядка мезогенов SHl, относительно главной оси, направленной по биссектрисе угла а между ними (если ос<90°) или по биссектрисе угла 180°—а (если а>90°); степень упорядоченности развязки, характеризуемую локальным параметром Sri векторов CiCi+2 (¿=1, 2,... ..., п—2) и ОС2, С„_,0 (i — номер атома С в гибкой развязке) относительно этой же оси; длину мономерной единицы, понимая под ней про-

Влияние температуры на конформационные характеристики полиэфира РЕ 1/10

(М=1,9 дл/г)

<• «М 8Г(9=80°) ПТ' % а 1„ А

экспериментальные данные дг, = 0,25 А дг,=о,5 А дг,=1 А N Г. %

расчетные данные

20 0,80 0,52 80 32,2 [И] 31,75 32,0 32 100-80

150 0,80 0,42 80 — 31,00 31,0 31 60

200 0,79 0,35 80 — 30,75 29,5 30 60

230 0,69 0,22 60 29,7 [13] 29,50 29,5 30 60

240 0,64 0,19 60 30,5 [12], 29,25 29,5 30 60

30,1 [9]

250 0,56 0,17 60 31 [10] 29,25 29,5 30 60

260 0,50 0,11 60 — 28,75 29,0 29 60

270 0,35 0,06 60 30,1 [13] 28,75 29,0 29 60

Таблица 3

Влияние температуры на конформационные характеристики полиэфира РЕ 1/6

([Л]=1,20 дл/г)

1и А

зГ(е=8о°) /, А ^ г > %

Д', = 0,25 А Д/| —0,5 А дг, = 1 А

экспериментальные данные расчетные данные

20 0,80 0,20 27,0 25,75 26,5 26 60

240 0,80 0,18 - 25,75 26,5 26 60

270 0,60 0,09 26,5 [12] 25,00 25,0 26 60

екцию вектора структурной единицы мезоген — развязка на главную ось, количество транс- (Т) и гош- (б*) изомеров и их распределение по связям.

Экспериментально наблюдаемые параметры порядка 5„ и <5Г могут

быть связаны с рассчитанными локальными значениями 5М1 и следующим соотношением:

5х=<5в1>5'5", (2)

где <£*( > — среднее внутримолекулярное значение локального параметра порядка для мезогенов (Х=М) и гибких развязок (Х=Г) относительно осей, выбираемых для каждой пары мезогенов; Б' — параметр порядка этих осей относительно общего директора в домене; 5" — параметр порядка, характеризующий макроскопическую ориентацию доменов. Для дальнейшего существенно, что наблюдаемые значения и £г связаны с соответствующими внутримолекулярными <5М1> и <5М> общим коэффициентом не зависящим от Х=М или Х=Г.

Рассмотрим теперь результаты конформационных расчетов полимеров, приведенных в табл. 1, сопоставляя эти результаты с экспериментальными данными.

Полимеры РЕ/10. На рис. 1 приведены результаты расчета конфор-мации РЕ 1/10. Видно, что для этого полимера можно выделить две группы состояний: первая содержит более 80% всех возможных конформа-ций метиленовых последовательностей и для нее длины мономерных единиц ¿!<25 А и степень локальной упорядоченности мезогенов невелика б'ш^О.Б, а упорядоченность гибкой развязки в значительной части области

1,0 -

0,5

80 -

3

50

36

10

Рис. 1. Рассчитанные зависимости параметра порядка мезогена Л'М1 (1) и гибкой развязки 5г1 (2); доли гракс-изомеров относительно связей С-С развязки 1\т (3); плотности вероятности Р от длины мономерной единицы 11 для полимера РЕ 1/10 (4); 20°

отсутствует <5Г^0, проявляясь лишь при /,<10 А. Остальные 20% всех возможных конформаций имеют ¿,>25 А, 1 и 5Г1^0,65. Учитывая

экспериментальные значения для РЕ1/10 при 20° £„=0,80 (табл. 1 и 2) и неравенства <5м<5м1 можно с определенностью утверждать, что в этих условиях макромолекулы содержат мономерные единицы с конформаци-онными параметрами, характерными преимущественно для второй области состояний. В то же время в этой области так что экспериментальное значение 5М=0,80 при учете уравнения (2) дает £'£"=0,80. Из уравнения (2) получаем <«5г1>=5'г/0,80. Как указывалось выше, экспериментальное значение 5Г зависит от выбора угла 6. Если принять за основу его возможные значения 90°—75°, тогда 0,60<<5Г,Х0,75. Независимо от выбора 0 экспериментальное значение <5Г1> наиболее близко к значению 5Г1=0,65, реализующемуся при больших /, (близкие значения 5Г, при малых /, сочетаются с малой величиной 5М1). Так как угол 90° для 0 мало вероятен [7], величины <5м1> и <5Г,> при ¿=20° отвечают максимально возможным теоретическим значениям /,: 32,00</,«£32,25 А, что совпадает с периодом идентичности /=32,2 А [11] для кристаллической ячейки РЕ 1/10.

Уточнение экспериментального значения <£п> может быть проведено при учете конформационного состава РЕ 1/10 при 20°. Согласно расчету, 32,00^/,<32,25 отвечает г/кшс-конформации всех СН2-групп развязки (табл. 4). В то же время экспериментально показано, что доля транс-конформеров в РЕ1/10~80% [8]. Это несоответствие удается устранить, приняв значение 0=80°, что дает оценку из эксперимента <5Г1>^0,60. Как видно из табл. 4, при таком значении £г1 размер мономеров немногим меньше размера полностью вытянутых и составляет /,=31,75— 32,00 А. При этом, как показывает теоретический расчет (табл. 4), кон-формация гибкой развязки характеризуется чередованием г/хшс-конфор-маций (около связей С2«-1—Си', г=1, 2, ...5) и долей транс-изомеров от 50 до 70% около других связей, а среднее содержание г/мшс-изомеров во всей развязке ~80%. Различие между рассчитанной величиной /,=

Конформационный состав гибкой развязки РЕ1/10 для величин 1Л >31,5 А

(расчет при 20°)

Содержание транс-конформеров по связям, %

1и А О—С, С]—С2 с2-с3 Сз—С4 С*—С5 С5—С6 Се—С7 с7—с» Се—с, Сз — Сю Сю—О

32,0-32,25 31,75-32,00 31,50-31,75 0,65 0,59 0,54 0 53 51 100 100 100 100 71 52 100 100 100 100 71 100 100 49 100 100 71 49 100 100 100 100 71 52 100 100 100 0 53 51

=31,75—32,00 и экспериментальной 1=32,2 А связано как с грубостью модели, так и с тем, что последняя определена для кристаллической ячейки. Степень кристалличности РЕ 1/10 30—40% [8, 9], следовательно, расчет 11 по макроскопическим параметрам порядка и 5Г дает величину 11 как среднее значение между 11 для кристалла и ¿1 для одномерного ЖК-порядка при 20°. До сих пор, интерпретируя экспериментальные результаты, по существу, рассматривали фиксированные конформации мономерных единиц, хотя, очевидно, в ЖК-состоянии существует какое-то распределение по конформациям. Имеются две возможности такого распределения: распределение по наборам конформаций с близкими /,, и наличие в цепи отдельных неоднородностей, т. е. появление мономерных единиц с резко отличающимися конформациями.

Как видно из рис. 1, в области длин мономера 1^25 А значение <ьМ1 практически не зависит от /„ а является приближенно линейной функцией ¿1. Поэтому связь средних значений величин £ М1, ог1 мало зависит от интервала усреднения Д^ около 1и как это иллюстрируется данными табл. 2 для РЕ1/10.

В табл. 2 представлены экспериментальные значения I, и Эг в широком температурном интервале (при определении £г принято 6=80°). Поскольку экспериментальные значения периода остаются весьма значительными (¿^30 А вплоть до высоких температур), можно по-прежнему полагать, что конформации мономерных единиц принадлежат в основном области 1,^25 А (рис. 1), в которой Тогда экспериментально об-

наруженное убывание 5М с ростом температуры может объясняться лишь убыванием параметров порядка (уравнение (2)), т. е. разупоря-

дочением макромолекул и (или) доменов. Пересчет экспериментального ¿>г на локальный параметр порядка дает <5г1>=«?г/5'5", где меня-

ется от 0,80 до 0,35 с ростом температуры (табл. 2). В табл. 2 приведены средние значения удовлетворяющие значениям <5Г1> и рассчитанные при усреднении по конформациям с размерами мономерных единиц в интервале (¿1-ь/,+Д/,). Видно, что такой анализ позволяет получить хорошее согласие с экспериментом. При этом, как указывалось, убывание 5М с температурой связывается с разупорядочением макромолекул и доменов, как целого, а более сильное убывание 5Г связывается, кроме того, с уменьшением средней степени вытянутости гибкой развязки, т. е. с убыванием среднего размера мономерной единицы (табл. 2, рис. 1). Рассматриваемое выше усреднение проводилось по близким конформациям, т. е. рассматривалась практически однородная конформационная структура макромолекул. Полученный вывод о сильной вытяжке мономерных единиц означает при этом также, что макромолекула растянута как целое.

Рассмотрим теперь возможность существования неоднородностей в цепи. Согласно нашим расчетам, а также данным работ [14, 15] для систем мезоген (СН2)П — развязка — мезоген (п — четное) реализуется бимодальное распределение по углам между мезогенами. Так, у значительной части (60—70% )конформеров величины углов между мезогенами г|) находятся в интервале 85°<^<130°, а для остальных конформеров 1|)<-<20°. Будем рассматривать конформеры, для которых 1]э>20°, как неод-

0,5

•V/o

100 -

so

p-to3

100

Ц

50

^iJ

10

20

30

Рис. 2. Зависимости параметра порядка мезогена SM, (1) и гибкой развязки Sri (2); доли гракс-изомеров относительно связей 'С—С развязки NT (3); плотности вероятности Р от длины мономерной единицы I, для полимера РЕ 1/6 (4); 20°

нородности в полимерной цепочке. По данным наших расчетов, практически все такие конформеры имеют длины ¿,<25 А, следовательно, появление дефектов в цепи будет приводить (рис. 1) к уменьшению величин как SM, так и Srl. Если теперь предположить, что различие между экспериментально определенными параметрами порядка £„=0,80; <S,.= =0,52 (0=80°) при 20° и максимально возможными теоретическими величинами 5Mi=l,0 и iSn=0,65 связано только с дефектами в цепи, tö, зная функцию распределения по углам if>, можно оценить количество таких дефектов. Грубая оценка показывает, что дефекты могут дать не более 10% мономерных звеньев в цепи, остальные же 90% мономеров должны иметь предельно вытянутую конформацию.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Приведенная оценка количества дефектов при 20° является оценкой сверху, так как она основывается на двух предположениях: S'S"=1, что далеко от реальности; все мономеры, не дающие дефекты, имеют конформацию, характерную для кристаллической части, хотя степень кристалличности 30—40%.

В ЖК-состоянии крайние значения периода идентичности, определенные для полиэфира РЕ1/10, составляют 29,7 А [13] и 31,0 [10]. Если принять первое значение I, то его полное совпадение с h указывает на практически полное отсутствие в цепи мономеров с резко отличающимися конформациями. При втором крайнем значении I число таких сбивок в цепи ограничено.

Полиэфиры РЕ/6. На рис. 2 приведены данные расчетов конформаций для полиэфира РЕ1/6. Как видно из рис. 1 и 2, ход параметров S м1 И Ог, для РЕ1/6 и РЕ1/10 качественно подобен. Так, наблюдаются две области конформаций гибкой развязки, обеспечивающие различное взаимное расположение мезогенных фрагментов: узкая область с приблизительно параллельным расположением мезогенов и более широкая область с их не-

РЮ' ZOO

JOD

к

15

25 Z . А

Рис. 3. Рассчитанные зависимости параметра порядка мезогена 5М) (1) и гибкой развязки Sri (2); доли грамс-изомеров относительно связей С-С развязки NT (3); плотности вероятности Р от длины мономерной единицы ¿1, для полимера РЕ1/4 (4); 20°

параллельным расположением. Экспериментальные величины 5М для РЕ1/6 и РЕ1/10 (табл. 1) имеют близкие значения, как при 20°, так и в ЖК-состоянии. Исходя из этого, можно сказать, что мезогены РЕ 1/6 также располагаются параллельно друг другу, как и у РЕ1/10. Следовательно, гибкие развязки у РЕ 1/6 также имеют конформации, характерные для узкой области (рис. 2). Сравнение параметров порядка 5Г полиэфиров РЕ/6 и РЕ/10 показывает, что в первом полиэфире он значительно меньше (табл. 1). Объяснение этому может быть найдено при анализе рассчитанных зависимостей 5г1 от 1и для полиэфиров с различным количеством СН2-групп в развязке. Как видно из сравнения рис. 1 и 2, изменение длины развязки приблизительно на 1 А практически слабо меняет значение 5Г) для РЕ1/10 и сильно уменьшает значение для РЕ1/6.

Так как экспериментально наблюдаемые параметры порядка <5г1> для РЕ/6 и РЕ/10 представляют собой средние по различным мономерным звеньям, которые при образовании ЖК-порядка могут в определенных пределах отличаться своими длинами, то в соответствии с вышесказанным такая вариабельность в длинах практически не скажется на <£г1> для РЕ/10 и сильно уменьшит <5Г1> для РЕ/6.

В табл. 3 представлен температурный ход параметров порядка Сы и Сг для РЕ 1/6 и определенные по этим значениям величины Как видно, при усреднении с Д^=1 А имеется полное совпадение между величинами I и Мономерное звено при этом сильно вытянуто, также вытянута и макромолекула в целом (как и у РЕ1/10). Общность этого заключения подтверждается экспериментальными данными, полученными для РЕ2/10, РЕЗ/10 и РЕ2/6, РЕЗ/6 (табл. 1). Теоретический расчет конформации полиэфира, имеющего четыре метиленовые группы в цепи (рис.3),

и сравнение этих результатов с экспериментальными данными (табл. 1) показывает, что и в этом случае в ЖК-состоянии также реализуются вытянутые конформации мономерного звена с изменением общей асимметрии макромолекулы.

Благодарим А. И. Григорьева за рентгеноструктурный анализ РЕ1/6.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. De Gennes P. G., Pincus P./I Polymer Preprints. 1977. V. 18. № 1. P. 161.

2. Warner M., Gann J. M., Baumgartner А. В.Ц J. Phys. A. 1985. V. 18. № 15. P. 3007.

3. Flory P. II Advances Polymer Sei. 1984. V. 59. P. 11.

4. Blumstein R. В., Blumstein А.Ц Molec. Cryst. Liquid Cryst. 1988. V. 165. № 4. P. 361.

5. Yoon D. I., Bruckner S. // Macromolecules. 1985. V. 18. № 3. P. 651.

6. Волчек Б. 3., Холмурадое H. С., Пуркина А. В., Билибин А. Ю., Скороходов С.С.Ц Высокомолек. соед. А. 1987. Т. 29. № 5. С. 1097.

7. Збинден Р. // Инфракрасная спектроскопия высокополимеров. М., 1966. С. 317,

8. Холмурадое Н. С. Дис. канд. физ.-мат. наук. JI.: ИВС АН СССР, 1983.

9. Frosini V., De Petris S., Chellini E., Galli G., Lenz R. W. // Molec. Cryst. Liquid Cryst. 1983. V. 98. № 4. P. 223.

10. Ober Ch. K., Jin J. /., Lenz R. W. // Makromolek. Chem. Rapid Commun. 1983. V. 4. № 2. P. 49.

11. Григорьев А. И., Андреева Н. А., Билибин А. Ю., Скороходов С. С., Эскин В. Е.Ц Тез. I Всесоюз. симпоз. по ЖК-полимерам. Черноголовка, 1982. С. 112.

12. Григорьев А. И., Андреева Н. А., Билибин А. Ю., Скороходов С. С., Эскин В. Е.Ц Высокомолек. соед. Б. 1984. Т. 26. № 8. С. 591.

13. Шилов В. В., Дмитрук Н. В., Гойхман А. Щ., Скороходов С. С., Билибин А. Ю.Ц Высокомолек. соед. В. 1987. Т. 29. № 8. С. 627.

14. Abe A., Furuya Е.Ц Macromolecules. 1989. V. 22. № 7. Р. 2982.

15. Abe А.Ц Macromolecules. 1984. V. 17. № И. Р. 2280.

Институт высокомолекулярных Поступила в редакцию

соединений АН СССР 23.05.90

S. V. Shilov, T. M. Birshtein, B. Z. Volchek, A. N. Goryunov

STUDY OF THE INFLUENCE OF THE LIQUID CRYSTALLINE STATE ON THE CONFORMATIONAL STRUCTURE OF MACROMOLECULES

Summary

Conformations of the flexible spacer and average parameters of the order of spacer and mesogenic group have been calculated in the framework of the turn-isomeric approximation for LC polyesters having the mesogenic groups and spacers in the backbone. Comparison of obtained results with the data of IR-spectroscopy and X-ray analysis permits to conclude the essential elongation both of the monomer unit and the macromolecule as a whole.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.