Mirror-symmetry breaking in photoswitchable liquid crystalline materials

Abstract

In last two decades liquid crystal (LC) science has contributed significantly to the understanding of mirror symmetry breaking and spontaneous emergence of chirality in fluids. Chirality induction is an efficient way to homochiral agents and pharmaceutical ingredients. Tremendous progress was made by chirality synchronization during crystallization from supercooled melts or supersaturates solutions. In the framework of this thesis two different classes of LCs are presented; bent-core (BCLCs) and multichain rod-like (polycatenars) molecules. Chirality was observed in different LC phases as well as in the isotropic liquid. The materials are photo switchable which allows fine tuning of the molecular structure leading to photo responsive LCs exhibiting a fast and reversible photo-induced change of the mode of the switching between ferroelectric-like and antiferroelectric-like states as well as a light-induced switching between achiral and chiral LC phases.

In den letzten zwei Jahrzehnten hat die Flüssigkristallforschung wesentlich zum Verständnis der Brechung der Spiegelsymmetrie und des spontanen Auftretens von Chiralität in Flüssigkeiten beigetragen. Induktion von Chiralität ist ein effizienter Weg, um homochirale Wirkstoffe und pharmazeutische Inhaltsstoffe zu erreichen. Enorme Fortschritte wurden durch die Synchronisation der Chiralität während der Kristallisation aus unterkühlten Schmelzen oder übersättigten Lösungen erzielt. Im Rahmen dieser Arbeit werden zwei verschiedene Klassen von Flüssigkristallen (LC) vorgestellt: Moleküle mit gebogenen Kernen und stäbchenförmige Moleküle mit Multichain. Chiralität wurde sowohl in verschiedenen Phasen als auch in der isotropen Flüssigkeit beobachtet. Die Materialien sind photoschaltbaren LC, die einen schnellen und reversiblen photoinduzierten Wechsel des Schaltmodus zwischen ferroelektrischen und Anti ferroelektrischen Zuständen sowie zwischen achiralen und chiralen LC-Phasen zeigen.