Среди факторов, влияющих на термостабильность жидких кристаллов (ЖК), важную роль играет геометрическая анизотропия молекул. Она является одним из условий возникновения мезоморфизма. Не менее важно наличие гибкого «хвоста» (в основном, это углеводородные радикалы) и дипольных заместителей (чаще всего, нитрильная группа) [1].
Большую часть известных ЖК составляют ароматические соединения, например, в производстве дисплеев используют производные бифенила. В качестве объектов исследования нами выбраны термотропные одноосные двухкольчатые мезогенные соединения, в молекулах которых присутствуют/отсутствуют мостиковые группы, терминальные слабо- или сильнополярные группы: 4-алкил(пентил, децил)-4’-цианобифенил (1,2), 4’-цианодифенилацетилен (3), п-цианобензилфенилацетилен (4), 1-фенил-п-цианофеноксипропин (5), 1-фенил-4-(4’-цианофенил)-бута-1,3-диин (6). Молекулярные структурные, электронно-энергетические параметры указанных соединений оптимизированы на уровне полуэмпирического метода, последние уточнены с помощью ab initio расчетов ( RHF/6-31G//PM3) [2]. Из них следует, что геометрическая анизотропия растет с увеличением длины и уменьшается с одновременным ростом длины и ширины анизометричного жесткого фрагмента. Данные расчета сопоставлены с экспериментальными температурами фазовых переходов. Отмечено, что в случае равных величин анизотропии (1, 2) температуры плавления, просветления и интервал мезофазы различны, следовательно, на межмолекулярное взаимодействие оказывает влияние длина и объем алкильных заместителей. С увеличением последних температуры фазовых переходов повышаются, но интервал мезофазы уменьшается. Изучаемые молекулы обладают несколькими вращательными степенями свободы. Нами рассчитаны зависимости потенциальной энергии от отдельных углов внутреннего вращения. Для найденных минимальноэнергетических конформаций выполнены оптимизация геометрии и колебательные расчеты квантово-механическим методом функционала плотности B3LYP в расширенном базисе 6-31G [2].