冠醚有机胺系列化合物的结构与介电性质开题报告

1. 研究目的与意义

背景：设计一类冠醚超分子体系，其中有机胺（如4-甲氧基苯胺）阳离子通过氢原子与冠醚中的氧原子形成的氢键固定，充当分子马达中的定子，而转子是由苯环上的甲氧基作类似于流星锤的转动或摆动。

当分子处在高温相时（顺电相），由于分子快速转动，表现为各向同性。

这种转动可形象地比喻为陀螺的旋转，在陀螺的表面把红黄蓝三点标注上，当陀螺高速旋转时，是无法区别其表面颜色组成的，但当其旋转缓慢时，达到一定转速，颜色即可区分。

2. 课题关键问题和重难点

冠醚又称大环醚，是一类含有多个氧原子的大环化合物，包含多个醚基团。

冠醚最大的特点就是能与正离子，尤其是与碱金属离子络合，并且随环的大小不同而与不同的金属离子络合。

介电性质是指化合物在电场作用下，表现出对静电能得储存和损耗的性质，通常用介电常数和介电损耗来表示。

3. 国内外研究现状（文献综述）

晶体的相变指的是在化学组成不变的情况下，由于温度、压力以及其他化学或物理因素的影响，使得晶体结构或者其宏观物理化学性质发生改变的现象[1]。

对于大部分铁电材料都具有相变特征，在相变点附近，通常会出现明显介电异样和热学性质的异样。

根据居里一外斯定律[2]，介电常数随温度变化遵循εc=ε c/(t-tc)，样品在相变点附近的介电常数会有大的突变。

4. 研究方案

(1)实验材料：冠醚有机胺系列化合物、相关衬底、乙醇、甲醇、pdf等溶剂。

(2)实验仪器：匀胶机、真空泵、热台、移液枪、超声波清洗器等。

(3)表征设备：红外气相色谱仪、紫外可见光分光光度计、pfm、光学显微镜等。

5. 工作计划

1、第一学期第18-21周：查找冠醚有机胺系列化合物的相关文献及书籍，掌握该化合物的理化特性，对该化合物的结构与介电性质有初步的了解。

2、寒假期间：完成文献翻译，提交指导老师修改；修改并完善开题报告。

3、第二学期第1-6周：实验阶段，探索制备冠醚有机胺系列化合物铁电薄膜的最适宜的条件，熟悉冠醚有机胺系列化合物的结构及介电性质。