甾环
第14章激素类药物（Hormone Drugs）
激素（Hormone）一词音译为“荷尔蒙”，由高度分化的内分泌细胞合成并直接分泌进入血液，对机体的代谢、生长、发育、繁殖、性别、性欲和性活动等起重要的调节作用。激素是生命的信使，可以传递生理过程的信息，但不能引起任何新的生理活动，也不直接参与物质或能量的转换，只是直接或间接地促进或减慢体内原有的代谢过程。例如，生长和发育是人体原有的代谢过程，生长激素或其他相关激素增加，可加快这一进程，减少则使生长发育迟缓。激素分泌一旦分泌失调，将会带来多种疾病，主要表现为身体发胖、骨质疏松、抵抗力下降、血糖升高及小儿发育不良。
人体内激素种类很多，只有那些相对稳定、有治疗价值且能工业生产的激素才能开发成药物。目前，开发出来的激素类药物按药理作用可分为拟激素药物和抗激素药物。拟激素药物是指具有与激素相同或相似的作用，用于治疗激素水平过低引起的内分泌失调型疾病的药物；抗激素药物是指能够拮抗激素功能或抑制激素合成的，用于治疗激素分泌过多引起的内分泌失调型疾病的药物。激素类药物长期使用易对其产生依赖性，应避免长期或大剂量服用。
激素类药物按化学结构可分为甾体类激素、甲状腺激素及抗甲状腺激素、前列腺素和肽类激素等类型，本章将重点论述甾体激素类药物，而非甾体激素类的甲状腺激素、前列腺素和肽类激素作为一般了解。
14.1甾体激素类药物（Steroid Horomone Drugs）
甾体（Steroid）是一类广泛存在于生物体组织内的重要的天然有机化合物。甾体激素主要包括性激素和肾上腺皮质激素，在维持生命、调节性功能、机体发育、免疫调节、皮肤疾病治疗及生育控制方面具有明确的作用。至今已发现许多甾体化合物具有十分重要的生物学功能，因此甾体化合物已成为医疗与制药工业中引人瞩目的一类成分。
20世纪30年代，从动物腺体中获得了雌酮、雌二醇、睾酮及皮质酮等纯品结晶并阐明了化学结构，从此开创了甾体激素药物的新领域。50年代后期到60年代发明的甾体避孕药，是甾体激素的又一临床新用途，成为人类生育控制的重大成就。随后又发现了肾上腺皮质激素治疗风湿性关节炎及其在免疫调节的重要价值。近年来，甾体激素，包括神经甾体以及新的植物急激素-油菜素内酯等相继被发现。如今甾体激素正在向多方面发展，有望在抗肿瘤、心血管系统、计划生育及老年骨质疏松治疗方面得到应用。
甾体化合物在结构上的共同特点是含有氢化程度不同的环戊烷并多氢菲结构。在患得化学结构室友A、B、C和D四个环稠合而成。A、B和C环为六元环，D环为五元环。一般在A/B、C/D环稠合处各有一个甲基，称为角甲基，许多甾环在C-17位有侧链。汉字“甾”形象的表达了甾环的结构，其中“田”代表四个环，“甾”字上不带表了两个角甲基和一个侧链。甾体激素药物的基本母核有雌甾环、雄甾环和孕甾环三种。
雄甾环在C-13位有角甲基，雄甾环在C-10与C-13位有角甲基，孕甾环在C-17位上有乙基。甾环上的氢原子除了必须说明的场合外，一般都省略，甲基也可以用一根实线表示。
14.1.1雄激素、同化激素与抗雄激素类药物（Androgens ,Anabolic Hormones And Androgens Antagonists）
雄激素主要由睾丸产生，能够促进男性生殖器官发育成熟和维持男性第二性征。同时，还具有蛋白同化作用，促进蛋白质合成和骨质形成，抑制蛋白质的代谢，导致氮的保留，从而使肌肉增长，体重增加。一个成年女性体内的雄激素含量约为男子的1/10，如果女性体内的雄激素产生过多，身体就会出现病变，出现男性化特征。
雄激素的重要用途是治疗内源性雄激素不足、无睾症和类无睾症，恢复和保持第二性征。由于雄激素的蛋白同化作用，临床上还可用于治疗病后虚弱、消耗性疾病、骨质疏松和胃及十二指肠溃疡等疾病。
14.1.1.1雄激素类（Androgens）
1931年，布特南特（Butenandt）从15t男性尿中提取出15mg雄甾酮（Androsterone），之后睾酮（Testosterone）从公牛睾丸中分离得到，火星微雄甾酮的6-10倍。体内代谢研究表明雄甾酮是睾酮的代谢终产物，是最早获得的天然雄性激素纯品，同年成功实现化学合成。
雄激素的结构特点是具有雄甾环母核，含有4-烯、3-酮和17-β羟基结构单元。雄激素结构专属性高，对其结构稍加修饰，如C-19位去甲基、C-2位取代，A环骈合杂环等，就可以使雄激素活性降低，而获得具有蛋白同化作用的同化激素。
睾酮在消化道易被破坏，口服无效，且在体内代谢快，作用时间段，对天然睾酮进行结构修饰可以得到使用方便、时间增加的和疗效延长的药物。例如，将17-β羟基酯化，可以得到丙酸睾酮（Testosterone Propionate）、庚酸睾酮（Testosterone Heptanoate）和苯乙酸睾酮（Testosterone Phenylacetate）
在17-α位引入甲基得到甲睾酮（Methyltestosterone），其17β-羟基由原来的仲醇转化为叔醇，不易代谢，故可以口服给药，舌下给药更有效，生物利用度好，不易在肝脏内被破坏，现作为常用的口服雄激素。
代表性药物：
化学名：17β-羟基雄甾-4烯-3-酮丙酸酯（17β-hydroxyandrost-4-ene-3-onepropionate），
又名丙睾，丙酸睾丸酮、丙酸睾丸素、睾酮丙酸酯、丙酸睾丸甾酮。本品常温下位白色或类白色结晶性粉末，无臭，不溶于水，易溶于乙醇或乙醚。略溶于植物油，极易溶于氯仿。熔点为118~123℃。
药效：促进男性性器官的形成、发育、成熟，对抗雌激素，抑制子宫内膜生长及卵巢垂体功能，促进蛋白质合成代谢，兴奋骨髓造血功能以及刺激血细胞的形成。
适应症：临床用于治疗男性性腺机能减退症、无睾症及隐睾症。也适用于女性月经过多、子宫肌瘤、子宫内膜异位症以及老年骨质疏松和小儿再生障碍性贫血。
不良反应：可引起女性男性化、浮肿、肝损害、黄疸、头晕等。
禁忌症：对本品过敏者。肝、肾功能不全者。前列腺癌患者，妊娠及哺乳期妇女禁用。
化学名：17α-甲基-17β-羟基雄甾-4烯-3-酮（17α-methyl-17-hydroxyandrost-4-ene-3-one）又名甲基睾丸素甲基睾丸酮、美他诺龙，为白色或类白色结晶性粉末.无臭，在乙酵、丙酮
或氯仿中易溶，在乙醚中略溶，在植物油中微溶.在水中不
溶。熔点为163?167℃
药效:促进男性性器官的形成、发育、成熟，并对抗雌激素，抑制子宫内膜生长及卵巢垂体功能。促进蛋白质合成代谢，兴奋骨髄造血功能，刺激血细胞的生成。
适应证：临床用于男性性腺机能减退症、无寒症及隐寒症。也用于女性月经过多、子宫肌瘤、子宫内膜异位症.老年骨质疏松及小儿再生障碍性贫血。
不良反应:女患者长期应用可引起痤疮、多毛、声音变粗、性欲改变等。
禁忌证：肝、肾、心功能不全者慎用，前列腺癌患者禁用。孕妇及哺乳期妇女忌用。
14.1.1.2 同化激素类(Anabolic Hormones)
同化激素（Anaholic Hormone)是将天然来源的雄性激素进行结构改造，以降低雄激索活性，可以促进细胞生长与分化的一种半合成激素类药物。睾酮是天然的雄性激索，也是最为常见的天然来源的蛋白同化激素，睾酮曾因其同化作用被用于临床,但是它有很强的雄激素活性，并不是理想的同化激素。雄激索经化学结构改造心屮降低雄激素作用，增强蛋白同化作用，即获得同化激素，但却不易达到完全无雄性激索作用.因此本类药物的主要副作用就是导致男性化。
代表性药物
化学名：17β-羟基雌甾-4-烯-3-酮苯丙酸酯（17-hydroxyestra-4-ene-3-onephenylpropiona
-te）又名苯丙酸去甲睾酮、多乐宝灵。本品为白色或乳白色结晶性粉末，溶于乙醇、植物油，难容于水，熔点为93-99℃。药效：本品为蛋白同化激素，其蛋白质组合作用为丙酸睾酮的12倍，而雄性化作用仅为其1.5倍。可使钙磷蓄积，促进机体组织逆转分解代谢或组织消耗过程，纠正负氮平衡。
适应症：适用于晚期乳腺癌、功能性子宫出血、子宫肌瘤、慢性消耗性疾病、严重感染、创伤，骨折不易愈合、骨质疏松症、早产儿及儿童发育不良
不良反应：可引起恶心、呕吐、消耗不良、腹泻、水钠潴留、水肿、黄疸、肝功能障碍及女性男性化等
禁忌症：肝病、肾病、高血压、前列腺癌患者及孕妇禁用。
合成路线：以19-位无甲基的雌甾-4-烯-3,17-二酮为原料，先将3-酮基用甲醇成缩酮保护，17-酮基因为位阻不成缩酮，用硼氢化钾将其还原后，在吡啶催化下用苯丙酰氯酰化，最后出去3位的保护基，制得产品。
19位去甲基雄激素是一类很重要的同化激素，如19-去甲睾酮（19-Nortestosterone）,其同化活性与丙酸睾酮类似，但其雄激素活性要低得多。C-2取代甲睾酮衍生物具有很好的同化疗效。如羟甲烯龙（Oxymetholone），它的同化活性是母体的三倍多，二雄激素活性仅为1/2.将启用水合肼环合成司坦唑醇（Stanozolol），其同化活性为甲睾酮的30倍。
14.1.1.3抗雄激素类药物（Androgen Antagonists）
抗雄激素是指能够抑制雄激素合成胡阻断作用的的药物，主要有两种类型，即阻断雄激素受体的药物和雄激素生物合成抑制剂。
1）阻断雄激素受体的药物（Androgen Receptor Blocking Drugs）
二氢睾酮是睾酮在体内的代谢活性产物。阻断雄激素受体的药物能与二氢睾酮竞争结合雄激素受体，阻断或减弱雄激素在其敏感组织的效应。这些药物林场用于治疗痤疮、女子男性化、前列腺增生和肿瘤形成，代表性药物有环丙孕酮（Cyproterone Acetate）、奥生多龙（Oxendolone）.氟他胺（Flutamide）是有效的非甾体抗雄激素。
2）雄激素生物合成抑制剂（Androgen Biosynthesis inhibtors）
雄激素生物合成抑制剂能够降低靶组织内活性雄激素的浓度，进而产生拮抗作用。
5α-还原酶可以将睾酮转化为高活性的内源性雄激素二氢睾酮，选择性抑制5α-还原酶，降低前列腺组织和血浆中二氢睾酮的浓度，减少雄激素的作用。如非那利得（Finasteride）是很强的5α-还原酶抑制剂，用于治疗前列腺增生。
代表性药物：
化学名：N-（1，1-二甲基乙基）-3-氧-4-氮杂-5α-甾-1-烯-17β-酰胺[N-（1,1-dimethyl ethyl）-3-oxy-4-aza-5-α-steroid-1-ene-17β-amide]-,又名非那雄胺、非那甾胺、保法止、保列治。白色或类白色结晶性固体，易溶于氯仿、二甲亚砜、乙醇、甲醇、正丁醇，难溶于丙二醇、聚乙二醇，微溶于水。熔点为257℃。
药效：降低血清内双氢睾酮在头皮内的浓度，逆转秃发过程，促使秃发部位头发再生。不降低血清睾酮的浓度，使前列腺体积缩小，提高最高流尿率改善梗阻症状。
适应症：用于男性秃发、良性前列腺增生及其相关症状。
不良发应：可导致性欲降低、阳萎、精液量减少。
禁忌症：妇女、儿童、对本品过敏者禁用。性功能不佳者慎用。
14.1.2雌激素和抗雌激素类（Estogens and Antiestrogens）
雌激素是一种有卵巢和胎盘产生的女性激素，而男女两性的肾上腺皮质也会产生少量雌激素，可以促进女性第二性征的发育和性器官的成熟，与孕激素一起完成性周期、妊娠、哺乳等。临床上用于治疗女性性功能疾病、更年期综合征和骨质疏松症，可作为口服避孕药，对预防放射线、脂质的代谢也有十分重要的作用。
14.1.2.1甾体雌激素（Steroidal Estrogeens）
雌激素是引起哺乳动物动情的物质，是最早被发现的甾体雌激素，能够促进雌性附性器官及副性征的发育和维持。
甾体雌激素的基本结构特征是A环芳香化和C-3位有酚羟基。天然雌激素有雌二醇（Estradiol）、雌酮（Estrone）及雌三醇（Estriol）,都是A环芳香类甾体化合物，C-3位有酚羟基，C-17位是羰基或β-羟基，雌三醇在C-16位有α-位羟基取代，三者的活性强度为
100:10:3，迄今为止，该类药物主要是雌激素的衍生物或类似物。
三者的代谢关系：
雌二醇与雌激素的受体有很高的亲和力，是活性最高的内源性雌激素，其肠道外给药有很强的活性，但口服给药的活性却很低。其原因在于，雌二醇易被肠道的微生物降解，虽然在肠道可以被迅速吸收一部分，但又在肝脏被迅速代谢掉。故时雌二醇的化学结构进行修饰，可望得到使用方便，药效持久与副作用小的化合物。
雌二醇的C-3位和17β-位都有羟基，可与不同的羧酸形成脂类化合物，如3-苯甲酸酯、3.17-二丙酸酯、17-环戊基丙酸脂等，因脂溶性的增加，能在体内缓慢水解并释放游离雌二醇且可持续很长的时间。雌二醇脂虽是长效药物，但仍不能口服，成功的解决方法是在17a -OH。将雌酮乙炔化得到的炔雌醇就是一种活性很强的口服雌甲醚，其强度是雌二醇的15-20倍。它的3-位还可以进一步修饰成醚，如炔雌甲醚，可作用为避孕药使用。活性最高的口服雌激素是缺雌醚，可储藏在人体脂肪中，缓慢释放可达数日。
代表性药物：
化学名：17α-乙炔基-1,3,5（10）雌甾三烯-3,17-二醇[17α-ethynyl-1,3,5(10)estra-triene-3,17-diol]，又名乙炔雌二醇，为白色或类白色结晶性粉末，无臭，易溶于乙醇、丙酮、乙醚，溶于氯仿，不溶于水。熔点为180~186℃。
药效：炔雌醇对于下丘脑和垂体有正负反馈作用，小剂量可刺激促性腺分泌，大剂量则抑制其分泌，从而抑制卵巢的排卵，达到抗生育作用。本品能够刺激垂体合成和释放促性腺激素进而刺激性腺释放性激素。
适应症：可用于女性性腺功能不良、更年期综合征、晚期乳腺癌（绝经期后妇女）、晚期前列腺癌、小儿隐睾症、雄激素过多、垂体肿瘤、青春期延迟或提前、子宫内膜异位以及促性腺激素分泌不足导致性腺功能低下的闭经和不育症、多滤泡卵巢不育症。与孕激素类药合用，能抑制排卵，可作避孕药。
不良反应：常见恶心、呕吐。偶见不规则阴道流血、突破性出血，长期出血不止、闭经、困倦、尿频或小便疼痛、严重的或突发的头疼、行为突然失调、排肠肌痛、臂或腿无力或麻木、血压升高、精神抑郁、头痛、乳房肿胀等症状。
禁忌症：哺乳期妇女、患有雌激素依赖肿瘤、急性血栓性静脉炎或血栓栓塞、有胆汁淤积性黄疸史患者禁用
14.1.2.2 非甾体雌激素
与雌激素不同，甾环对于雌激素不是必须的，加之从天然植物资源中未发现A环芳香化的甾体来源，合成又非常复杂、因而促使人们寻找结构简化、制备方便的合成替代品。在新药的开发过程中，经筛选至少有30类以上、100种非甾体化合物显示出有雌激素活性，其中己烯雌酚，活性最强，口服有效，药理作用于雌二醇相同。值得注意的是，顺式己烯雌酚的活性仅为反式的1/10.许多植物的成分也具有雌激素活性，如金雀异黄素与考迈斯托醇，金雀异黄素存在于地下三叶草当中.
14.1.2.3抗雌激素类药物（Estrogen Antagonists）
抗雌激素类药物是一种具有抑制或减弱雌激素作用的化合物，主要用于纠正生育过程和治疗肿瘤。抗雌激素可分为三类：阻抗型激素、三苯乙烯抗雌激素和芳香酶抑制剂。
1）阻抗型雌激素（Impeded Estrogens）
雌三醇是典型的阻抗型雌激素，雌二醇和雌三醇可竞争性与雌激素受体结合，局部
浓度高的雌三醇可阻止雌二醇接近受体，雌三醇的激素作用远弱于雌二醇，因此减弱了雌二醇对细胞的作用。
2）三苯乙烯抗雌激素（Triphenyletylene Anties）
三苯乙烯类化合物虽与二苯乙烯类在结构相差不大，但生理活性却差别较大。三苯乙烯具有很弱的雌激素活性，却有明显的抗雌激素活性，该类化合物与刺激活性受体高度结合后得到抗雌激素-受体复合物，不能进入靶细胞的细胞核：或者虽可进入，却不能与染色质部位适当的结合产生雌激素活性，从而表现出抗雌激素作用。
氯米芬（Clomifene）具有较弱的雌激素作用和较强的抗雌激素活性，临床可用于避孕药引起的闭经及闭经紊乱。克罗米芬（Chlomiphene）对卵巢雌激素受体亲和力大，主要用于治疗不孕症。他莫昔芬（Tamoxifen）对乳腺雌激素的受体亲和力大，主要用于乳腺癌的治疗。
代表性药物：
化学名：N-N-二乙基-2-[4-（1,2-二苯基-2-氯乙烯基）苯氧基]乙胺{N,N-di-
胆甾相液晶的光学性质
一、胆甾相液晶的光学性质 胆甾相液晶同其他液晶态物质一样，既有液体的流动性、形变性、粘性，又具有晶体光学各向异性，是一种优良的非线性光学材料。较一般液晶不同的是它具有螺旋的状的分子取向的排列结构，因此，它除了具有普通液晶具有的光学性质外还具有它本身特有的光学特性。 （1）选择性反射 有些胆甾相液晶在白光的照射下，会呈现美丽的色彩。这是它选择反射某些波长的光的结果。实验表明，这种反射遵守晶体衍射的布拉格（Bragg）公式。 一级反射光的波长为： λ=2nPsinφ 其中：λ为反射波的波长，P为胆甾相液晶的螺距，n为平均折射率，φ为 入射波与液晶表面的夹角。 （2）旋光效应 在液晶盒中充入向列相液晶，把两玻璃片绕于他们相互垂直的轴相对扭转90°角度，这样向列相液晶的内部就发生了扭曲，于是形成一个具有扭曲排列的向列相液晶的液晶盒。这样的液晶盒前后放置起偏振片和检偏振片，并使其偏振方向平行。在不加电场时，一束白光射入，液晶盒使入射光的偏振光轴顺从液晶分子的扭曲而旋转了90°。因而光进入检偏振片时，由于偏振光轴相互垂直，光不能通过检偏片，液晶盒不透明，外视场呈暗态，增加外电压，超过某一电压值时，外视场呈亮态，由此就可以得到黑底白像若起偏片与检偏片的偏振方向互相垂直，可得到白底黑像。 （3）圆二色性 圆二色性指材料选择性吸收或反射光束中两个旋向相反的圆偏振光分量中的一个。如果一束入射光照射在液晶盒上，位于反射带内与盒中液晶旋向相同的圆偏振光几乎都被反射出去，而旋向相反的圆偏振光几乎都透射过去，这是一个非常罕见的性质，荷兰菲利浦实验室的两位科学家1998年在Nature上撰文说，利用凝胶态液晶（liquid-crystal gels）的圆二色性，可以实现镜面状态和透明状态之间的切换。 二、胆甾相液晶的电光效应
液晶的电光特性
液晶的电光特性 液晶是一种即具有液体的流动性又具有类似于晶体的各向异性的特殊物质（材料），它是在1888年内奥地利植物学家首先发现的。在我们的日常生活中，适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。目前人们发现、合成的液晶材料已近十万种之多，有使用价值的也有4-5千种。随着液晶在平板显示器等领域的应用和不断发展，以及市场的巨大需求。人们对它的研究也进入了一个空前的状态。本实验希望通过一些基本的观察和研究，对液晶材料的光学性质及物理结构有一个基本了解。并利用现有的物理知识进入初步的分析和解释。 大多数液晶材料都是由有机化合物构成的。这些有机化合物分子多为细长的棒状结构，长度为数nm，粗细约为量级，并按一定规律排列。根据排列的方式不同，液晶一般被分为三大类1）近晶相液晶，结构大致如图1，图1 图2 图3 这种液晶的结构特点是：分子分层排列，每一层内的分子长轴相互平衡。且垂直或倾斜于层面。2、向列相液晶，结构如图2。这种液晶的结构特点是：分子的位置比较杂乱，不再分层排列。但各分子的长轴方向仍大致相同,光学性质上有点像单轴晶体。3、胆甾相液晶，结构大致如图3。分子也是分屏排列，每一层内的分子长轴方向基本相同。并平行于分层面,但相邻的两个层中分子长轴的方向逐渐转过一个角度,总体来看分子长轴方向呈现一
种螺旋结构。 以上的液晶特点大多是在自然条件下的状态特征，当我们对这些液晶施加外界影响时，他们的状态将会发生改变，从而表现出不同的物理光学特性。 下面我们以最常用的向列液晶为例，分析了解它在外界人为作用下的一些特性和特点。 我们在使用液晶的时候往往会将液晶材料夹在两个玻璃基片之间，并对四周进行密封。为了我们的使用目的，将会对基片的内表面进行适当的处理，以便影响液晶分子的排列。这里介绍相关的三个处理步骤。1、涂覆取向膜，在基片表面形成一种膜。2、摩擦取向，用棉花或绒布按一个方向摩擦取向膜。3、涂覆接触剂。经过这三个步骤后，就可以控制紧靠基片的液晶分子，使其平行于基片并按摩擦方向排列。如果我们使上下两个基片的取向成一定角度，则两个基片间的液晶分子就会形成许多层。如图4的情况(取向成90度)。 即每一层内的分子取向基本一致，且平行于层面。相邻层分子的取向逐渐转动一个角度。从而形成一种被称为扭曲向列的排列方式。这种排列方式和天然胆甾相液晶的主要区别是：扭曲向列的扭曲角是人为可控的，且“螺距”与两个基片的间距和扭曲角有关。而天然胆甾相液晶的螺距一般不足1um，不能人为控制。
热致胆甾液晶的蓝相
Vol.18 2005年9月功 能 高 分 子 学 报 Journal of Functional Polymers No.3 Sep.2005 综述 热致胆甾液晶的蓝相3 张宝砚33 (东北大学分子科学与工程中心,沈阳 110004) 摘 要: 简述了小分子蓝相的研究现状及聚合物稳定的小分子蓝相和聚合物蓝相的研究进展。通常小分 子蓝相温域较窄,仅1℃左右。聚合物稳定的小分子蓝相温域达66℃,而我们展现的聚合物蓝相宽达300℃以上,甚至低于室温也有蓝相存在。所有的蓝相全部展示可见光的布拉格反射。 关键词: 聚合物蓝相;胆甾型液晶;各向同性 中图分类号: O631 文献标识码: A 文章编号: 100829357(2005)022******* 在液晶相与各向同性态之间的相态称为蓝相,根据织构与结构的不同,蓝相又分为蓝相Ⅰ(BPⅠ)、蓝相Ⅱ(BPⅡ)和蓝相Ⅲ(BPⅢ)。早在1888年Reinitzer[1]观察胆甾醇苯甲酸酯(cholesteric benzoate)时发现从178.5℃冷却,在不到1℃的温域内出现明亮的蓝紫色现象,这就是最早观察到的蓝相,应该说蓝相和液晶相是同时被观察到的,那么,目前液晶的研究已非常深入,蓝相的研究又是如何呢?本文就小分子蓝相、聚合物稳定的小分子蓝相和聚合物蓝相的研究现状及进展分别介绍如下。 1 小分子蓝相 小分子蓝相的温域通常不到1℃,直到1956年这个相态才被Gray称为蓝相,早在1906年,Leh2 mann观察到蓝相能选择反射可见光,而且这种色彩是光学各向同性的,他认为蓝相是一个与普通螺旋状相不同的一个稳定相。后来的学者[2]定量测量的结果也证实了蓝相不仅光学各向同性,而且不存在双折射现象。1977年Armitaze和Price等通过实验证明了蓝相是不同于胆甾相的热力学稳定相,并且随温度升高,以胆甾相(Ch)?B PⅠ?B PⅡ?BPⅢ→各向同性相(Iso)顺序出现[3,4]。 Kut njakm等报道了温度与热容的关系(见图1)[4],说明在胆甾相至各向同性态之间存在BPⅠ和B PⅢ,表明了蓝相的热容很小,BPⅠ和BPⅢ之间的热容变化也不大,所以各蓝相之间的相界和蓝相与胆甾相和各向同性相之间的相界表征也一直是研究的难点,通常图1出现的情况在小分子蓝相中较常见。Singh等报道了手性与温度的关系(见图2)[5],从图2可以看出,小分子蓝相不仅存在B PⅠ、B PⅡ和B PⅢ,而且还存在有临界点,如果我们在不同温度观察,将有不同的蓝相出现,可能有BPⅠ、B PⅡ和B PⅢ同时出现,也可能只出现B PⅠ和B PⅢ,或只出现一种蓝相。虽然对蓝相已研究了相当长时间,但对蓝相结构认识仍不十分明确,特别对B PⅢ的结构争议较大,下面分别叙述几种蓝相。 在前人工作的基础上,Grebel等于1983年提出了朗道(Landau)理论,被多数科学家所接受。该理论认为小分子B PⅠ为体心立方晶格[6、7](见图3和图4),B PⅡ为简单立方晶格(见图5和图6),双扭曲的旋错线占据晶格格点;B PⅢ也称雾相,但迄今为止没有出现能被多数人接受的小分子B PⅢ的结构模型,B PⅢ还不能被很好的解释。除此之外,Laudau理论也不能解释为什么存在多个蓝相。同一温度下,不同液晶的蓝相有许多取向不同的领域,观察者在同一角度看到每个领域的光的颜色不同,即选择 3 33收稿日期:2005202228 基金项目:国家自然科学基金资助(20374009)、国家高技术研究发展计划(863)资助(2003AA327110) 作者简介:张宝砚(19422),女,黑龙江哈尔滨人,教授、博士生导师,研究方向:液晶离聚物、光功能液晶聚合物,E2mail:baoy2 anzhang@hot https://www.wendangku.net/doc/b817146778.html,.
雄烯二酮合成17α羟基黄体酮的工艺研究
雄烯二酮合成17α-羟基黄体酮的工艺研究 李兴泰，李程鹏，刘云 （山东新华制药股份有限公司，山东淄博255000） 摘要：以雄烯二酮为原料，经过氰化反应、缩酮保护和甲基化反应制得17α-羟基黄体酮，成本低、收率高，具有广阔的市场前景。 关键词：雄烯二酮；17α-羟基黄体酮；氢化可的松 中图分类号：TQ460.31 文献标识码：A 文章编号：2095-5375（2014）08-0494-002 Study on17α-hydroxyprogesterone synthesized from androstenedione LI Xing-tai，LI Cheng-peng，LIU Yun （Shandong Xinhua Pharmaceuticals Co.，Ltd.，Zibo255000，China）Abstract：The androstenedione as the raw material of synthesize hydrocortisone，after the cyanation、ketal reaction and methylation reaction can be easily obtained.This Process has reduced the cost and imProved the yield，so it has broad market ProsPects. Key words：Androstenedione；17-alPha-hydroxy-Progesterone；Hydrocortisone 17α-羟基黄体酮作为氢化可的松产品前工序中间体，其制备方法历来以皂素为初始原料［1，2］，经双烯等多步反应过程制得，由于皂素资源的限制，此工艺存在原料价格高，且工艺路线长、环境污染大等不足。近年来对其合成路线进行了大量的研究［3~6］，主要是以雄烯二酮为原料，经氰化加成反应、P-TSA催化下的羰基保护和甲基化反应制得17α-羟基黄体酮，在这些工艺中普遍存在工艺复杂，收率低、成本高等诸多不足，制约其工业化生产。 本文着重研究了以雄烯二酮为原料，用丙酮氰醇作为氰化反应原料、用1，3-丙二醇进行羰基保护，以甲基锂作为甲基化试剂制备17α-羟基黄体酮。此工艺具有操作简单、收率高、成本低等优点，并已经应用于工业化生产。 1 实验部分 1.1 仪器与试药WZZ-RS上海精科旋光仪；安捷伦1260液相色谱仪；雄烯二酮、丙酮氰醇、甲醇、氢氧化钠、对甲苯磺酸、、二氯甲烷、原甲酸三甲酯、1，3-丙二醇、碳酸氢钠、2，3 -二氢吡喃、三乙胺、甲基锂、盐酸均为化学纯试剂。1.2 工艺过程 1.2.1 17β-氰基-17α-羟基-4-烯-3-酮（2）的制备向280mL甲醇中加入1.8g NaOH（以调节PH值8.7~8. 9），待其溶解后加入100g雄（甾）烯二酮。将悬浮液升温至40?，加入15mL水，缓慢滴加52.5mL丙酮氰醇。将反应液在35~36?中反应7h，而后向其中缓慢滴加65mL水，于室温下停放过夜。在停放结束后，缓慢滴加240mL的水，降温至0?静置2h。将沉淀物滤出，在过滤器中用1000 mL纯化水冲洗。烘干称重得105.27g，比旋度148.2?，HPLC分析纯度大于97%，mP：168-172?；IR（KBr）：3250 cm-1（-OH），2220cm-1（-CN），1640cm-1（-C=O）；1H -NMR（CDCl3）δ=0.98（3H，s，18-CH3），δ=1.94（1H，s，17-OH），重量收率为105%，合成方法见图1。 图1 17β-氰基-17α-羟基-4-烯-3-酮的合成路线图1.2.2 17β-氰基-17α-羟基-5-烯-3，3-二甲基-丙 基缩酮（3）的制备向150mL二氯甲烷中加入104.45g化合物（2），将悬浮液升温至25?，氮气流中依次向其中加入105mL原甲酸三甲酯，115.00g1，3-丙二醇和15.67g P-甲苯磺酸并在此温度下搅拌反应12h。反应结束后，缓慢加入含有68.30g碳酸氢钠的1.3L水溶液。悬浮液冷却到0 ~5?并保持1h，沉淀物滤出，用PH7以下的200mL水冲洗。烘干得物料111.60g，IR（KBr）：3450cm-1（OH），2240 cm-1（CN）；1H-NMR（CDCl3）δ=0.91（3H，s，18-CH3），δ=1.97（1H，s，17-OH），HPLC大于97%，重量收率106. 作者简介：李兴泰，男，高级工程师，研究方向：有机合成，E-mail：lixingtai@https://www.wendangku.net/doc/b817146778.html,
反射型胆甾相液晶显示器件多畴结构的形成及相变的研究
研究与试制 反射型胆甾相液晶显示器件多畴结构的 形成及相变的研究 Ξ 张 俊1,李 青1,韦 静2,傅伟涛1,庞春霖3 (1.东南大学电子工程系,南京,210096;2.中国电子科技集团公司第五十五研究所,南京,210096; 3.清溢精密光电[深圳]有限公司,广东深圳,518057) 摘 要:主要讨论了采用摩擦工艺形成的胆甾相液晶显示器件的多畴结构。研究在电场作用下多畴结构胆甾相液晶显示器件相变,包括平面织构态(P 态)到焦锥织构态(FC 态)的相变;场致向列态(H 态)到P 态和FC 态的相变。通过显微镜下液晶屏的上电观察,调节脉冲数量和幅度,得到P 态FC 态和H 态之间相变的微观过程,得出胆甾相液晶相变的过程和规律,为实际工艺制作提供了理论指导。 关键词:胆甾相液晶;多畴结构;P 态;FC 态;H 态中图分类号:TN 141.9 文献标识码:A 文章编号:10052488X (2005)0420226203 Re s e a rch on the Fo r m a tion a nd P ha s e T ra ns ition of Re fle c tive CHLCD M ulti 2dom a in S truc ture ZHAN G Jun 1,L IQ ing 1,W E I J ing 2,FU W ei 2tao 1 ,PAN G Chun 2lin (1.E lectron ic E ng ineering D ep a rt m en t ,S ou theast U n iversity ,N anj ing ,210096,CH N ; 2.N o .55R esea rch Institu te ,Ch ina E lectron ics T echnology G roup Corp ora tion ,N anj ing ,210016,CH N ; 3.S up er m ask Co .L td ,S henz hen ,Guang d ong ,518057,CH N ) Abstract :T h is paper in troduces the fo r m ati on of m u lti 2dom ain structu re by rubb ing tech 2no logy in the reflective cho lesteric L CD (CHL CD ).T he phase tran siti on s under electric field are researched w h ich include p lanar tex tu re state (P state )to focal con ic tex tu re state (FC state )and hom eo trop ic state (H state )to p lanar tex tu re state o r focal con ic tex tu re state .T h rough m odu lating the am oun t and the p eak value of w avefo r m ,the phase tran siti on p rocess has been ob served under the m icro scope .It p rovides the theo retical foundati on fo r the p ractical p rocess . Key words :cho lesteric L CD ;m u lti 2dom ain structu re ;P state ;FC state ;H state 第25卷第4期2005年12月 光 电 子 技 术O PTO EL ECTRON I C T ECHNOLO GY V o l .25N o.4 D ec .2005 收稿日期:2005207227 作者简介:张 俊(1981—),男,硕士研究生。主要研究反射型胆甾相液晶多畴结构的形成及其工艺。 李 青(1964—),女,教授。多年从事胆甾相液晶和PD P 显示研究。 韦 静(1966—),女,工程师。长期从事液晶显示的研发和质量管理工作。
雄烯二酮
概述 雄烯二酮（androstenedione C19H26O2，4-雄甾烯-3，17-二酮）是从精巢或尿中提取出的具有雄性激素作用的一种甾类化合物。系从17α-羟孕酮由C17-C20裂解酶的作用形成的C19甾类化合物，以此为中间体在17β-羟甾脱氢酶作用下生成睾酮。此化合物具有睾酮的约1/10的雄性激素的作用。 雄烯二酮的生物活性介于活性很强的雄性激素睾酮和雄性激素很弱的去氢雄酮之间。雄烯二酮具有激素原的特性。在女性雄烯二酮的50%来自卵巢、50%来自肾上腺。女性日产率超过3000μg，男性则更高。成年男性雄烯二酮测定水平略低同龄女性，绝经妇女因肾上腺及卵巢的含量均减少致血循环中的浓度下降。 [返回] 雄烯二酮的医学检查 检查名称 雄烯二酮 分类 激素类测定> 性腺激素测定 取材 血液 雄烯二酮的测定原理 本实验采用竞争性放射免疫方法。 试剂 （1）125I-睾酮溶液：1瓶，2～8℃保存，有效期内稳定。 （2）抗睾酮抗体：1瓶，2～8℃保存，有效期内稳定。 （3）睾酮标准物：7瓶，浓度分别为0、10、50、100、250、750、2000ng/dl。 （4）质控血清：2瓶，2～8℃保存，8周内稳定。－20℃保存有效期内稳定。 （5）包被管：25T×4，2～8℃保存，有效期内稳定。 操作方法 （1）将包被管编号，然后按表1顺序操作。 （2）将反应液吸出，用水冲洗3次，测沉淀物cpm值。
正常值 男性：（6.3±1.7）nmol/L（3.5～7.5nmol/L）。 女性：（7.1±2.0）nmol/L（4.5～10.8nmol/L）。 化验结果临床意义 正常妇女雄烯二酮的分泌量为睾酮的10倍。在女性卵巢中也能测到雄烯二酮，男性化疾病的女性雄烯二酮水平可升高。先天性肾上腺皮质增生时可增高，多囊卵巢病时雄烯二酮正常或轻度升高，多毛症增高。 雄烯二酮减低：男性发育延迟（1.6～3.0nmol/L），侏儒症。 附注 巴比妥类镇静剂、克罗米芬、促性腺激素及口服避孕药可使睾酮升高；雄激素、地塞米松、地高辛及酒精使结果偏低。 相关疾病 绝经、多毛症 [返回]相关文献 吲哚 2，3 二酮的抗炎药理作用摘要： 2，3 二酮作用次之，但抑制作用也还是明显的。致炎后1、3、5 h吲哚 2，3 二酮对大鼠足肿 姜黄二酮莪术二酮摘要：姜黄二酮[英文名称] Curdione [别名] 莪二酮, 莪术二酮 天雄摘要：雷公云∶天雄，身全矮，无尖，周匝四面有附孕十一个，皮苍色，即是天雄。凡使，宜炮皴坼后，去皮尖 雄丁摘要：雄丁病名。十三丁之一。出《备急千金要方》卷二十二。症见其疔疱黑似灸疮，大如钱孔，形高突起， 龙胆泻肝汤临床应用及药理研究进展摘要：激素、血清促黄体激素／促卵泡激素、游离睾酮、雄烯二酮值均明显降低；中药组空腹胰岛素、泌乳素较治疗 妇女绝经后体内雄激素有何变化？摘要：源于卵巢的雄烯二酮主要由生长中的滤泡分泌。绝经后，血流中的雄烯二酮减少一半。雄烯二酮有昼夜波动 雌雄摘要：雌雄表示属性相对的事物。《素问·金匮真言论》：“此皆阴阳表里内外雌雄相输应也。故以应天之阴阳 雌雄痔摘要：痔核者。见《疮疡经验全书》卷七：“一长一圆即雌雄也。”属外痔内容。治宜内服苦参丸或采用手术治疗 雄黄摘要：臭黄真似雄黄，只是臭，不堪用，时人以醋洗之三，两度便无臭气，勿误用也；次有夹腻黄，亦似雄黄，其内 雄黄摘要：雄黄和水飞雄黄样品中AS2O3含量，发现于研法对雄黄中As2O3含量无明显影响，而水飞法能降低雄
液晶的电光特性实验报告含思考题
西安交通大学实验报告 第1页（共9页）课程：_______近代物理实验_______ 实验日期：年月日 专业班号______组别_______交报告日期：年月日 姓名__Bigger__学号__报告退发：（订正、重做） 同组者__________教师审批签字： 实验名称：液晶的电光特性 一、实验目的 1)了解液晶的特性和基本工作原理； 2)掌握一些特性的常用测试方法； 3)了解液晶的应用和局限。 二、实验仪器 激光器，偏振片，液晶屏，光电转换器，光具座等。 三、实验原理 液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状，长度在十几埃，直径为4～6埃， 液晶层厚度一般为5-8微米。排列方式和天然胆甾相液晶的主要区别是：扭曲向 列的扭曲角是人为可控的，且“螺距”与两个基片的间距和扭曲角有关。而天然胆 甾相液晶的螺距一般不足1um，不能人为控制。扭曲向列排列的液晶对入射光会 有一个重要的作用，他会使入射的线偏振光的偏振方向顺着分子的扭曲方向旋转，类似于物质的旋光效应。在一般条件下旋转的角度(扭曲角)等于两基片之间的取 向夹角。 对于介电各向异性的液晶当垂直于螺旋轴的方向对胆甾相液晶施加一电场时，会发现随着电场的增大，螺距也同时增大，当电场达到某一阈值时，螺距趋 于无穷大，胆甾相在电场的作用下转变成了向列相。这也称为退螺旋效应。由于 液晶分子的结构特性,其极化率和电导率等都具有各向异性的特点，当大量液晶 分子有规律的排列时,其总体的电学和光学特性,如介电常数、折射率也将呈现出 各向异性的特点。如果我们对液晶物质施加电场，就可能改变分子排列的规律。
从而使液晶材料的光学特性发生改变，1963年有人发现了这种现象。这就是液晶的的电光效应。 为了对液晶施加电场，我们在两个玻璃基片的内侧镀了一层透明电极。将这个由基片电极、取向膜、液晶和密封结构组成的结构叫做液晶盒。根据液晶分子的结构特点,假定液晶分子没有固定的电极,但可被外电场极化形成一种感生电极矩。这个感生电极矩也会有一个自己的方向，当这个方向以外电场的方向不同时，外电场就会使液晶分子发生转动，直到各种互相作用力达到平衡。液晶分子在外电场作用下的变化，也将引起液晶合中液晶分子的总体排列规律发生变化。当外电场足够强时，两电极之间的液晶分子将会变成如图1中的排列形式。这时，液晶分子对偏振光的旋光作用将会减弱或消失。通过检偏器，我们可以清晰地观察到偏振态的变化。大多数液晶器件都是这样工作的。 图1液晶分子的扭曲排列变化 若将液晶盒放在两片平行偏振片之间，其偏振方向与上表面液晶分子取向相同。不加电压时，入射光通过起偏器形成的线偏振光，经过液晶盒后偏振方向随液晶分子轴旋转90°，不能通过检偏器；施加电压后，透过检偏器的光强与施加在液晶盒上电压大小的关系见图2；其中纵坐标为透光强度，横坐标为外加电压。最大透光强度的10%所对应的外加电压值称为阈值电压(U th)，标志了液晶电光效应有可观察反应的开始(或称起辉)，阈值电压小，是电光效应好的一个重要指标。最大透光强度的90%对应的外加电压值称为饱和电压(U r)，标志了获得最大对比度所需的外加电压数值，U r小则易获得良好的显示效果，且降低显示功耗，对显示寿命有利。对比度D r=I max/I min，其中I max为最大观察(接收)亮度(照度)，I min 为最小亮度。陡度β=U r/U th即饱和电压与阈值电压之比。
液晶高分子材料的类型
液晶高分子材料的类型，结构特点，主要应用领域及其发展 趋势 摘要：对液晶高分子材料的类型，结构特点进行重点介绍，并对其的应用领域与发展趋势进行介绍与展望。 关键词：液晶高分子材料，高分子材料，新型高分子液晶材料， 引言：液晶高分子材料是近十儿年迅速兴起的一类新型高分子材料，它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率、低密度、良好的介电性、阻燃性和耐化学腐蚀性等一系列优异的综合性能，作为液晶白增强塑料、高性能纤维、板材、薄膜及光导纤维包覆层，被广泛应用于电子电器、航天航空、国防军工、光通讯等高新技术领域以及汽车、机械、化工等国民经济各工业部门。正是由于其优异的性能和广阔的应用前景，使得液晶高分子材料成为当前高分子科学中颇有吸引力的一个研究领域。 我国液晶高分子研究始于20世纪70年代初，1987年在上海召开的第一届全国高分子液晶学术会议标志着我国高分子液晶的研究上了一个新的台阶。此后，全国高分子液晶态学术会议每两年召开一次，共召开了8次。1994年在北京召开IUPAL国际液晶高分子会议，20世纪80年代周其凤等提出了新的甲壳型液晶高分子的概念并从化学合成和物理性质等角度给出了明确的结论，得到了国内学者的关注。而北京大学在该研究一直处于领先地位，已成功合成了上百个具有不同化学结构的甲壳型液晶高分子，并从不同的视角对其结构和性质开展了研究。 1.1液晶的发现 液晶是介于液体和晶体之间的一种特殊的热力学稳定相态，它既具有晶体的各相异性，又有液态的流动性，液晶高分子就是具有液晶性的高分子，大多数由小分子量基元键合而成，它是一种结晶态，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。液晶的发现可以追溯到1888年，奥地利植物学家F.Reinitzer发现，把胆甾醇苯酸脂(Ch01．esteryl Benzoate，简称CB)晶体加热到145．5℃会熔融成为混浊的液体，145．5℃就是该物质的熔点，继续加热到178．5 ℃，混浊的液体会突然变成清亮的液体，而且这种由混浊到清亮的过程是可逆的。
胆甾相液晶在显示中的应用
胆甾型液晶显示的研究及进展 摘要 胆甾相液晶是一种在一定温度范围内呈现液晶相的胆甾醇衍生物，其分子内具有手性碳原子和周期性螺旋结构。在液晶相状态下具有独特的光学特性，因此在功能材料领域具有广阔的应用前景。本文系统阐述了其在光学显示领域的研究进展 关键字：胆甾相液晶，用途，特性，进展 1.胆甾型液晶简介 液晶是处于固态和液态之间具有一定有序性的有机物质，具有光电动态散射特性；它有多种液晶相态，例如胆甾相，近晶相，向列相等。由于液晶分子的有序排列，使得其呈现有选择的散射，也因此使其具有显示功能的潜力。 胆甾相液晶是一种在一定温度范围内呈现液晶相的胆甾醇衍生物，其分子内具有手性碳原子 和周期性螺旋结构。在液晶相状态下具有独特的光学特性，类似一维光子晶体，具有选择性布拉格反射，因此在功能材料领域具有广阔的应用前景[1]。 2.胆甾型液晶组成及排列 2.1.胆甾型液晶组成 单一成分的胆甾型液晶：此类胆甾相液晶分子本身就具有旋光性，大部分是胆甾醇的卤化物、脂肪酸或碳酸酯等衍生物，分子结构通式如图2-1所示，其中-R1为饱和碳链, -R2为任意原子团[2]。 图2-1 胆甾醇酯分子通式 此外对氧化偶氮苯甲醚类、对正甲氧基苯甲醛类化合物，具有不对称碳原子，呈长棒状的化合物等通常都可能成为胆甾相液晶。 多组分的胆甾型液晶：为满足液晶各方面性质的要求，故用于显示的胆甾相液晶一般是混合物，可以由胆甾型液晶与胆甾型液晶互混而成，也可以通过向具
有不对称碳原子、存在相互成对应体的旋光异构体的向列相液晶分子中添加手性掺杂剂来获得[3]。 2.2.胆甾型液晶分子排列 胆甾型液晶具有层状的分子排列结构，层与层间相互平行，其分子细长，长轴具有沿某一优先方向取向，相邻两层分子间的取向不同，一般相差15°左右，且该优先方向取向在空间沿螺旋轴(光轴方向) 螺旋状旋转。这种特殊的螺旋状结构使得胆甾相晶体具有明显的旋光性、圆偏振光二向色性以及选择性布拉格反射。 图2-2 胆甾型液晶分子排列 按照螺旋轴的取向，胆甾相液晶主要分为两种组织结构，一种是平面结构，其螺旋轴与基片垂直；另外一种是焦锥结构，其螺旋轴与基片平行。 图2-3 胆甾相液晶两种组织结构 3.胆甾型液晶特性及用途 由于液晶分子头尾、两侧所接分子基团的不同，使得分子在长轴和短轴两个方向上具有不同的物化性质。因此，液晶分子在外场作用下表现出介电各向异性、磁各向异性以及光学折射率各向异性。 胆甾型液晶具有双稳态特性（SSCT、PSCT），这是其应用于电子纸显示的基础。在施加不同强度外电场作用的情况下，胆甾型分子的螺旋结构发生改变而分别呈现亮和暗的状态。在亮的状态下，液晶分子处于平面态，液晶分子螺旋轴与基板表面基本都垂直，这时若螺距与入射光波长相近或相等，满足布拉格反射条件，则该波长的入射光就会被反射。相反，如果螺旋轴与基板表面在暗态时基本都平行，液晶分子呈现不规则排列时，入射光被散射，或被下基板表面的吸收层所吸收，没有光线射出。作为一种反射式显示技术，胆甾型液晶显示可采用无源矩阵方式进行驱动，不需要背光源和偏振片。若需要获得彩色显示，可以通过
大物实验4——液晶的电光特性(二)
液晶的电光特性（二） 实验目的 1、测量液晶扭曲角； 2、对比度的测量； 3、上升沿时间T1 与下降沿时间T2的测量； 4、通过测量衍射角推算出特定条件下，液晶的结构尺寸； 5、观察、测量衍射斑的偏振状态； 实验原理 1、液晶的分类及特点： 大多数液晶材料都是由有机化合物构成的。这些有机化合物分子多为细长的棒状结构，长度为数nm，粗细约为0.1nm量级，并按一定规律排列。 根据排列的方式不同，液晶一般被分为三大类 1）近晶相液晶；这种液晶的结构特点是：分子分层排列，每一层内的分子长轴相互平衡。且垂直或倾斜于层面。 2）向列相液晶；这种液晶的结构特点是：分子的位置比较杂乱，不再
分层排列。但各分子的长轴方向仍大致相同,光学性质上有点像单轴晶体。 3）胆甾相液晶；这种液晶的结构特点是：分子也是分屏排列，每一层内的分子长轴方向基本相同。并平行于分层面,但相邻的两个层中分子长轴的方向逐渐转过一个角度,总体来看分子长轴方向呈现一种螺旋结构。 2、液晶盒： TN型液晶盒结构如图1所示 1.电极 2.液晶 3.7.配向膜 4.6玻璃 5.胶框 图1 TN型液晶盒结构图 在涂覆透明电极的两枚玻璃基板之间，夹有正介电各向异性的向列相液晶薄层，四周用密封材料（一般为环氧树脂）密封。玻璃基板内侧覆盖着一层定向层，通常是一薄层高分子有机物，经定向摩擦处理，可使棒状液晶分子平行于玻璃表面，沿定向处理的方向排列。上下玻璃表面的定向方向是相互垂直的，这样，盒内液晶分子的取向逐渐扭曲，从上玻璃片到
下玻璃片扭曲了90度，所以称为扭曲向列型。 3、液晶对外电场的响应速度： 液晶对变化的外界电场的响应速度是液晶产品的一个十分重要的参数。一般来说液晶的响应速度是比较低的。我们用上升沿时间和下降沿时间来衡液晶对外界驱动信号的响应速度情况。 实验仪器介绍： 主机箱“液晶驱动电源”主要功能为液晶合的工作电压、间歇频率、驱动频率的调节，以及液晶合的工作状态等。各面板元器件作用与功能如下：液晶实验主机前面板 1）表头：3位半数字表头，用于指示液晶合工作电压的大小，可通过驱动电压旋钮进行调节。
胆甾相液晶可见光布拉格反射实验
胆甾相液晶可见光布拉格反射实验 阮 亮 丁慎训 杨秀珍 (清华大学现代应用物理系，北京 100084) 摘 要 胆甾相液晶可见光反射行为，在某种意义上与晶体粉末样品X光衍射相似，本文主要提供一个巧妙而又直观的布拉格反射实验方法，并测量胆甾相结构周期——螺距与温度的关系，进而揭示胆甾相液晶热色效应的机理. 关键词 胆甾相液晶；布拉格反射 分类号 O 734.2 研究布拉格反射规律通常是使用X射线或微波，本文则提供了一个更直观的实验来达到这一目的.实验用胆甾相的多畴螺旋结构代替晶体粉末样品，由胆甾相螺旋结构的周期——半螺距P/2代替晶体的晶格常数a，用可见光来代替X射线或微波，既可用肉眼观察，又可用实验装置定量的测量. 为了进一步阐明实验原理，有必要对物质中介态——液晶态作一简单介绍.某些具有各向异性的分子(如棒状、板状、盘状)组成的有机化合物可以为液晶，它是一个介于固相和液相之间的中介相，加热过程中液晶有一个固相到液晶相转变的温度T m(熔点)，继而有一个液晶相到各向同性液相的转变温度T c(清亮点——由混浊的液晶相变为清彻透明的液相而得名)，因此，仅在T m～T c温度范围内为液晶相.它具有晶体的各向异性，又具有液体的流动性，此类液晶属热致液
晶，其结构可分为三大类：近晶型、向列型、胆甾型，分别如图1的(a)、(b)、(c).向列相中长棒状分子的位置是无序的， 图1 液晶的分子排列 但分子取向是有序的，沿某一从优方向取向，此从优方向用一单位矢量n(称为指向矢)来描述，液晶相中n和-n是不可区别的.胆甾相可以认为是螺旋向列相，指向矢n在空间不是恒定的，沿螺旋轴(光轴)螺旋状旋转.胆甾相结构沿光轴呈周期变化，由于n和-n的等价性，所以其重复周期为半螺距P/2.由于其结构的特征，胆甾相光学性质是独特的，指向矢n旋转上千圈/mm；又由于半螺距的典型值约为 3 000，它远大于分子的线度，与可见光波长相当，所以这种周期结构可以产生可见光的布拉格反射.当然，胆甾相螺距由材料本身的组分确定，并随外界温度(电场、磁场等因素)而变化，产生色彩鲜明的布拉格反射谱，形成有趣而实用的胆甾相热色(温度)效应(电光、磁光效应)，较固定晶格常数的晶体具有更丰富、更奇妙的性质.
液晶的电光特性实验报告含思考题
液晶的电光特性实验报 告含思考题 Revised as of 23 November 2020
西安交通大学实验报告 第 1 页（共 9 页） 课程：_______近代物理实验_______ 实验日期：年月日 专业班号______组别_______交报告日期：年月日 姓名__Bigger__学号__报告退发：（订正、重做） 同组者__ ________教师审批签字： 实验名称：液晶的电光特性 一、实验目的 1)了解液晶的特性和基本工作原理； 2)掌握一些特性的常用测试方法； 3)了解液晶的应用和局限。 二、实验仪器 激光器，偏振片，液晶屏，光电转换器，光具座等。 三、实验原理 液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状，长度在十几埃，直径为4～6埃， 液晶层厚度一般为5-8微米。排列方式和天然胆甾相液晶的主要区别是：扭曲 向列的扭曲角是人为可控的，且“螺距”与两个基片的间距和扭曲角有关。而天 然胆甾相液晶的螺距一般不足1um，不能人为控制。扭曲向列排列的液晶对入 射光会有一个重要的作用，他会使入射的线偏振光的偏振方向顺着分子的扭曲 方向旋转，类似于物质的旋光效应。在一般条件下旋转的角度(扭曲角)等于两 基片之间的取向夹角。
对于介电各向异性的液晶当垂直于螺旋轴的方向对胆甾相液晶施加一电场时，会发现随着电场的增大，螺距也同时增大，当电场达到某一阈值时，螺距趋于无穷大，胆甾相在电场的作用下转变成了向列相。这也称为退螺旋效应。由于液晶分子的结构特性,其极化率和电导率等都具有各向异性的特点，当大量液晶分子有规律的排列时,其总体的电学和光学特性,如介电常数、折射率也将呈现出各向异性的特点。如果我们对液晶物质施加电场，就可能改变分子排列的规律。从而使液晶材料的光学特性发生改变，1963年有人发现了这种现象。这就是液晶的的电光效应。 为了对液晶施加电场，我们在两个玻璃基片的内侧镀了一层透明电极。将这个由基片电极、取向膜、液晶和密封结构组成的结构叫做液晶盒。根据液晶分子的结构特点,假定液晶分子没有固定的电极,但可被外电场极化形成一种感生电极矩。这个感生电极矩也会有一个自己的方向，当这个方向以外电场的方向不同时，外电场就会使液晶分子发生转动，直到各种互相作用力达到平衡。液晶分子在外电场作用下的变化，也将引起液晶合中液晶分子的总体排列规律发生变化。当外电场足够强时，两电极之间的液晶分子将会变成如图1中的排列形式。这时，液晶分子对偏振光的旋光作用将会减弱或消失。通过检偏器，我们可以清晰地观察到偏振态的变化。大多数液晶器件都是这样工作的。 图1 液晶分子的扭曲排列变化 若将液晶盒放在两片平行偏振片之间，其偏振方向与上表面液晶分子取向相同。不加电压时，入射光通过起偏器形成的线偏振光，经过液晶盒后偏振方
胆甾相液晶的光学性质
?一、胆甾相液晶的光学性质 胆甾相液晶同其他液晶态物质一样，既有液体的流动性、形变性、粘性，又具有晶体光学各向异性，是一种优良的非线性光学材料。较一般液晶不同的是它具有螺旋的状的分子取向的排列结构，因此，它除了具有普通液晶具有的光学性质外还具有它本身特有的光学特性。 （1）选择性反射 有些胆甾相液晶在白光的照射下，会呈现美丽的色彩。这是它选择反射某些波长的光的结果。实验表明，这种反射遵守晶体衍射的布拉格（Bragg）公式。 一级反射光的波长为： λ=2nPsinφ 其中：λ为反射波的波长，P为胆甾相液晶的螺距，n为平均折射率，φ为 入射波与液晶表面的夹角。 （2）旋光效应 在液晶盒中充入向列相液晶，把两玻璃片绕于他们相互垂直的轴相对扭转90°角度，这样向列相液晶的内部就发生了扭曲，于是形成一个具有扭曲排列的向列相液晶的液晶盒。这样的液晶盒前后放置起偏振片和检偏振片，并使其偏振方向平行。在不加电场时，一束白光射入，液晶盒使入射光的偏振光轴顺从液晶分子的扭曲而旋转了90°。因而光进入检偏振片时，由于偏振光轴相互垂直，光不能通过检偏片，液晶盒不透明，外视场呈暗态，增加外电压，超过某一电压值时，外视场呈亮态，由此就可以得到黑底白像若起偏片与检偏片的偏振方向互相垂直，可得到白底黑像。 （3）圆二色性 圆二色性指材料选择性吸收或反射光束中两个旋向相反的圆偏振光分量中的一个。如果一束入射光照射在液晶盒上，位于反射带内与盒中液晶旋向相同的圆偏振光几乎都被反射出去，而旋向相反的圆偏振光几乎都透射过去，这是一个非常罕见的性质，荷兰菲利浦实验室的两位科学家1998年在Nature上撰文说，利用凝胶态液晶（liquid-crystal gels）的圆二色性，可以实现镜面状态和透明状态之间的切换。 二、胆甾相液晶的电光效应
液晶高分子综述
课程论文 论文题目: 液晶高分子合成设计综述 学院 : 理工学院 专业 : 材料科学与工程专业 指导老师 : 姓名： 学号 : 2012年1月2日
液晶高分子材料合成设计综述 题目：液晶高分子合成设计综述 单位：理工学院材料系 作者; 摘要简单介绍了高分子液晶材料的发展历史，性能及应用，对其制备方法及分子设计进行了叙述。 Abstract We briefly introduces the history of the development of liquid crystal polymer materials, performance and application. Its preparation method and molecular design are described in detail. 关键词液晶高分子合成分子设计研究进展综述 １引言 液晶高分子是近十几年迅速兴起的一类新型高分子材料]1[。它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率、低密度、良好的介电性、电致变色性、阻燃性和耐化学腐蚀性等一系列优异的综合性能,作为液晶自增强塑料、高性能纤维、板材、薄膜及光导纤维包覆层,LED显示材料，被广泛应用于电子电器、航天航空、国防军工、光通讯等高新技术领域以及汽车、机械、化工等国民经济各工业部门。正是由于其优异的性能和广阔的应用前景,使得高分子液晶成为当前高分子科学中颇有吸引力的一个研究领域。本文将对其制备合成方法的研究现状做出叙述和评价。
2 液晶高分子材料 从高分子科学本身来讲,其历史短于液晶研究的历史,早在1888年奥地利植物学家F.Reinitzer就发现了液晶,但直到1941年Kargin提出液晶态是聚合物体系的一种普遍存在状态,人们才开始了对高分子液晶的研究。1966年,杜邦公司首次使用各向异性的向列态聚合物溶液制备出了高强度、高模量的商品纤维——Fibre B,使高分子液晶研究走出了实验室。20世纪70年代,杜邦公司的Kevlar 纤维的问世和商品化开创了高分子液晶的新纪元。接着,美国人Economy和前苏联的Plate和Shibaev分别合成了热熔型主链聚酯液晶和侧链型液晶聚合物。20世纪80年代后期,德国的Rings-dorf合成了盘状主侧链型液晶聚合物。到目前为止,高分子液晶的研究已成为高分子学科发展的一个重要方向。目前,高分子液晶的分类方法主要有两种。一种从液晶的形成过程考虑,将其分为热熔型和溶液型两类;另一种是从高分子的分子结构入手,将其分为主链型和侧链型两类]2[。 图1 液晶高分子的分类示意图 3 液晶高分子材料合成设计方法
液晶的电光特性实验报告含思考题
告 第1 页(共９页)课程：___＿__＿近代物理实验＿___＿＿_?实验日期：? 年月日 专业班号__＿＿＿_组别＿__＿＿＿＿?交报告日期：?年 月日 姓名__Bｉgger__学号__报告退发:（订正、重做） 同组者__ _＿______?教师审批签字： 实验名称：液晶的电光特性 一、实验目的 1)了解液晶的特性和基本工作原理; 2)掌握一些特性的常用测试方法; 3)了解液晶的应用和局限。 二、实验仪器 激光器,偏振片,液晶屏,光电转换器，光具座等。 三、实验原理 液晶分子的形状如同火柴一样,为棍状，长度在十几埃,直径为4～６埃,液晶 层厚度一般为５-８微米。排列方式和天然胆甾相液晶的主要区别是：扭曲向列 的扭曲角是人为可控的，且“螺距”与两个基片的间距和扭曲角有关。而天然胆甾 相液晶的螺距一般不足1um，不能人为控制。扭曲向列排列的液晶对入射光会有 一个重要的作用,他会使入射的线偏振光的偏振方向顺着分子的扭曲方向旋转,类 似于物质的旋光效应。在一般条件下旋转的角度(扭曲角)等于两基片之间的取向 夹角。 对于介电各向异性的液晶当垂直于螺旋轴的方向对胆甾相液晶施加一电场时,会发现随着电场的增大,螺距也同时增大,当电场达到某一阈值时,螺距趋于无 穷大,胆甾相在电场的作用下转变成了向列相。这也称为退螺旋效应。由于液晶分
子的结构特性,其极化率和电导率等都具有各向异性的特点，当大量液晶分子有规律的排列时，其总体的电学和光学特性,如介电常数、折射率也将呈现出各向异性的特点。如果我们对液晶物质施加电场,就可能改变分子排列的规律。从而使液晶材料的光学特性发生改变,19６3年有人发现了这种现象。这就是液晶的的电光效应。 为了对液晶施加电场,我们在两个玻璃基片的内侧镀了一层透明电极。将这个由基片电极、取向膜、液晶和密封结构组成的结构叫做液晶盒。根据液晶分子的结构特点，假定液晶分子没有固定的电极,但可被外电场极化形成一种感生电极矩。这个感生电极矩也会有一个自己的方向,当这个方向以外电场的方向不同时,外电场就会使液晶分子发生转动，直到各种互相作用力达到平衡。液晶分子在外电场作用下的变化,也将引起液晶合中液晶分子的总体排列规律发生变化。当外电场足够强时，两电极之间的液晶分子将会变成如图１中的排列形式。这时，液晶分子对偏振光的旋光作用将会减弱或消失。通过检偏器,我们可以清晰地观察到偏振态的变化。大多数液晶器件都是这样工作的。 图１液晶分子的扭曲排列变化 若将液晶盒放在两片平行偏振片之间，其偏振方向与上表面液晶分子取向相同。不加电压时，入射光通过起偏器形成的线偏振光,经过液晶盒后偏振方向随液晶分子轴旋转90°，不能通过检偏器;施加电压后,透过检偏器的光强与施加在液晶盒上电压大小的关系见图2；其中纵坐标为透光强度，横坐标为外加电压。最大透光强度的10％所对应的外加电压值称为阈值电压(Ｕth）,标志了液晶电光效应有可观察反应的开始(或称起辉），阈值电压小,是电光效应好的一个重要指标。最大透光强度的90%对应的外加电压值称为饱和电压（Ｕr）,标志了获得最大对 小则易获得良好的显示效果,且降低显示功耗，对比度所需的外加电压数值，U ｒ 显示寿命有利。对比度D r ＝I maｘ／Iｍｉn,其中Ｉｍａx为最大观察(接收)亮度(照度)，I min为最小亮度。陡度β= U r/ U th即饱和电压与阈值电压之比。