Nuclear Magnetic Resonance of Liquid Crystals

حالت کریستالی مایع حدود یک قرن است که شناخته شده است و با تکنیک های زیادی مورد مطالعه قرار گرفته است. رزونانس مغناطیسی هسته‌ای برای مطالعه مزوفازها به مدت سی سال مورد استفاده قرار گرفته است، اما در سال‌های اخیر پیشرفت‌هایی در این شکل از طیف‌سنجی منجر به رشد سریع کاربردهای آن در مطالعه کریستال‌های مایع و املاح محلول در آنها شده است. . آشکار شده است که هیچ روش دیگری برای مطالعه کریستال های مایع نمی تواند چنین انبوهی از داده ها را به دست آورد و به عنوان وسیله ای برای بررسی رفتار مولکول ها در مزوفازها بی رقیب است. همچنین افزایش پیوسته ای در مطالعه شکل مولکول های کوچک حل شده در کریستال های مایع از طریق تجزیه و تحلیل طیف NMR آنها وجود داشته است. در واقع، مطالعه املاح تا همین اواخر به عنوان یک فعالیت جداگانه برای مطالعه خود کریستال های مایع در نظر گرفته می شد، اما این تقسیم مصنوعی تنها از شکاف بین مقدار زیادی اطلاعاتی که می توانست از طیف یک مولکول کوچک به دست آید و مجموعه داده های نسبتا ناچیز که از طیف کریستال های مایع بدست می آید. با این حال، این شکاف کاهش یافته است و اکنون می توان تصویر بسیار دقیقی از ساختار و ترتیب جهت گیری مولکول های بزرگ معمولی آنهایی که کریستال های مایع را تشکیل می دهند به دست آورد. همچنین رشد سریع علاقه به حالت کریستالی مایع وجود داشته است.

The liquid crystalline state has been known for about a century and has been studied by many techniques. Nuclear magnetic resonance has been used to study mesophases for thirty years, but it has been in very recent years that advances in this form of spectroscopy have led to a rapid growth in its applications to the study both of liquid crystals and of solutes dissolved in them. It has become apparent that no other method of studying liquid crystals can yield such a wealth of data and it is unrivalled as a means of probing the behaviour of the molecules in mesophases. There has also been a steady increase in the study of the shape of small molecules dissolved in liquid crystals via the analysis of their NMR spectrum. In fact, the study of solutes was until recently regarded as a separate activity to the study of liquid crystals themselves, but this artificial division arose only from the gap between the large amount of information that could be derived from the spectrum of a small molecule and the rather meagre data set obtainable from the spectra of liquid crystals. This gap has, however, narrowed and it is now possible to derive a very detailed picture of the structure and orientational ordering of the large molecules typical of those which form liquid crystals. There has also been a rapid growth of interest in the liquid crystalline state.