77 תגובות כימיות בתווך אנאיזוטרופי חיבור לשם קבלת התואר לפילוסופיה דוקטור מאת גרשון אביב הוגש למועצה המדעית של נוכון ויצמו ל מ ד ע רחובות ניסן תשל״ז מרס ,977 תגובות כימיות בתווך אנאיזוטרופי חיבור לשם קבלת התואר לפילוסופיה דוקטור מאת גרשון אביב הוגש למועצה המדעית של מכון ויצמן ל מ ד ע רחובות ניסן תשל״ז מרס 1977 עבודה זו בוצעה בהדרכת פרופסור אמנון יוגב במכון ויצמן למדע ,רחובות. מוקדש להורי בהוקרה על מאמציהם הרבים ועדודם הבלתי נלאה במשך שנים רבות לרעיתי -עליזה ת ו ד ת י העמוקה נ ת ו נ ה לפרופסור אמנון יוגב ע ל הדרכתו המסורה בבצוע עבודה ז ו . ברצוני ל ה ו ד ו ת ל ח ב ר י במחלקות לכימיה א ו ר ג נ י ת ו מ ב נ י ה על עזרתם והתענינותם. במיוחד אני מ ב י ע את הערכתי ל י ע ק ב ס ג י ב ולאון מ ר ג ו ל י ס על שיתוף הפעולה והשיחות ה מ ו ע י ל ו ת . למועצה ה ל א ו מ י ת למחקר ולפיתוח א נ י מודה ע ל מ י ל ג ת המחקר שהעניקה ל י ב ש נ י ם .1971/74 תובן הענינים עמוד ו הקדמה מבוא 3 ו. סקירת ספרותלת .2 הקעור ב י ן מבנה ה מ ו ל ק ו ל ה .3 מבנה ג ב י ש י ם ה נ ו ז ל י י ם ה נ מ ט י י ס הקולסגוריים והסמקטים ו י צ י ר ת גבישים 4 נוזליים .4 מבנה .5 הפזה הקולסטרית ה״מקוזזתיי 18 .6 השפעת השדה החשמלי ע ל ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם נ מ ט י י ם ו ק ו ל ס ט ר י י ם 22 .7 ותכונות פוליאתילן 8 תגובות כימיות בגביעים 15 30 נוזליים 32 מטרת העבודה דיון ותוצאות ו. בחירת הממס והראקטנטים 33 .2 ד י כ ר ו א י ז ם ק ו י בממיסים ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם 36 .3 2.1 מ ד י ד ו ת L.D.ב ס ט ר ו א י ד י ם 2.2 מ ד י ד ו ת L.D.ל ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן ב ג ב י ש 2.3 מ ד י ד ו ת L.D.ל ח ו מ צ ו ת צ י נ מ י ו ת \k נוזלי ובפוליאתילן 50 52 ת ג ו ב ו ת כ י מ י ו ת ב ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם ובסרטי פ ו ל י א ת י ל ן 3.1 פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה של טטראפניל ב ו נ ו ט ר י א ן 69 3.2 פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה של ח ו מ צ ו ת צ י נ מ י ו ת 90 פרק נסיו ני 113 סכום 152 ספרות 160 הקדמה בין הגורמים המשפיעים על מהלך תגובה כימית ניתן למנות את :מבנה הגאומטרי של המולקולה ,המצב האנרגתי בו היא נמצאת ,סוג הממס בו היא מומסת ועוד. גורמים אלה יקבעו באם תגובה מסוימת תצא לפועל ,באיזה מנגנון, ואת מהות תוצרי התגובה. כדוגמא קלסית להשפעות כאלה ,ניתן לראות בתגובות הפוטונימיות והתרמיות הסינכרוניות שבהן הסימטריה של המצב המעורר היא הקובעת את מהלך התגובה ואת !התוצרים הנוצרים בה. בך ,ניתן לצפות מראש בתגובות מסוג זה על פי כללי 11 הברירה של וודוורד והופמן ' באם תגובה תצא לפועל ואת תוצרי התגובה שמהקבלים בה. אחד הגורמים הקובעים את הווצרותו ואת מבנהו של תוצר תגובה כימית הוא המסלול הגאומטרי בו התגובה מתבצעת. לכן ,השליטה בדרך הגאומטרית שבה מולקולות יבצעו תגובה ,מאפשרת קבלת תוצרים ספציפיים או העדפה של תוצר אחד על משנהו. מתגובות במצב המוצק ובתגובות ספיהה ניתן לראות שאחד האמצעים לשליטה במסלול הגאומטרי של תגובה כימית היא בצועה בתווכים מסודרים. מולקולה המסודרת בתווך אנאיזוטרופי ניתן לראותה כאילו היתר! מצויה בשדה כוחות אנאיזוטרופיים הפועלים עליה בהתאם לכוונה היחסי במרחב. כתוצאה מכך האנרגיה החפשית של המערכת וכך גם התנהגות המולקולות המגיבות המצויות בה ,תהיה שונה ממערכת איזוטרופית. במערכת האנאיזוטרופית בנוסף לשיקולי אנרגיה וגאומטריה של המולקולה ,גורם הסדר מהווה גורם חשוב והעובדה שמולקולר .מצויה באוכלוםית מולקולות בעלות חלוקה מועדפת בכוון מסוים ,יכולה להשפיע על מהלך תגובה כימית שמולקולה כזו תבצע. ללימוד ההתנהגות הכימית של מערכות מסודךות יש חשיבות ךבה בהבנת תהליכים מולקולריים בסיסיים. בצוע תגובות בממיסים אנאיזוטרופיים בהם קיימת גם הכוונה של המולקולות המומסות וגס דיפוזיה ,יכולה לשפוך אור על - 2 - תהליכים מולקולריים שונים. גבישים נוזליים מהווים ממיסים שבהם קיים שילוב של סדר לתחום ארור עם תכונות העתקה וזרימה הקיימים בנוזל איזוטרופי רגיל. בצוע תגובה בממס כזה והשואה לתגובה הנעשית בממס איזוטרופי ,עשוי ללמד על מהות התגובה ועל המהלך הגאומטרי בו היא מתבצעת. בעבודה זו בחרנו לבצע תגובות פוטוכימיות של מולקולות המומסוה בהווכים אנאיזוטרופיים ובדקנו אה ההנהגות! ודרך הגבהן בממיסים אלה. מבוא .1סקירה ספרותית מצב הצבירה הנקרא ״ ג ב י ש .1888 בשנת קולסטריל נ ו ז ל י " ההגלה לראשונה עייי F. Reinitzer 1 ה ו א ה ב ח י ן ב ה ת נ ה ג ו ת ב ל ת י ר ג י ל ה בעת מדידת נ ק ו ד ת רוהתכה של בנזואט. ג ב י ש י החומר נ י ת כ ו ב145°0- ל 179°0-הפך ל נ ו ז ל שקוף א י ז ו ט ר ו פ י . ל נ ו ז ל ע כ ו ר שבחימום נ ו ס ף ב ק ר ו ר הנתר ה א י ז ו ט ר ו פ י התקבל צבע כחלחל שנעלם ו ה ו פ י ע מחדש בטמפרטורה הקרובה ל45°0-ו ,וב45°0-ו החומר מתחיל להתגבש. 2 .0 Lehmann חקר אה התופעה ב ע ז ר ת מ י ק ר ו ס ק ו פ ו א ו ר מקוטב וקבע ש ה נ ו ז ל ה ע כ ו ר המתקבל בחמום ק ו ל ס ט ר י ל ב נ ז ו א ט ,ה ו א א נ א י ז ו ט ר ו פ י מ ב ח י נ ה אופטית. ע כ י ר ו ת ז ו הוסברה ב ה ו ו צ ר ו ת צ ב ר י ם של י ת י ד ו ת מ ק ר ו ס ק ו פ י ו ת ש מ כ ו ו נ ו ת ב צ ו ר ה אקראית יחסיה אהה ל ש נ י ה . נוספות בהמשך מ ח ק ר י ו ה ג ד י ר Lehmannת ר כ ו ב ו ת ב ע ל ו ת ת כ ו נ ו ת ד ו מ ו ת לאלה של ק ו ל ס ט ר י ל ב נ ז ו א ט ,כ מ ו פ ר ה -א ז ו ק ס י אניזול, פרה-אזוקסי פ נ ת ו ל ו ע ו ד . ת ר כ ו ב ו ה א ל ו ה ן ב ע ל ו ת ת כ ו נ ה משותפת ו ה י א , שבתחום טמפרטורה מ ו ג ד ר ל כ ל ת ר כ ו ב ת ו ת ר כ ו ב ת ,מתקבל נתך ש ל ו מ ו ב י ל י ו ת של נוזל ו א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה בדומה ל ג ב י ש . Lehmannקרא למצב צ ב י ר ה זה " ג ב י ש נוזלי". המצב ה ג ב י ש י ה נ ו ז ל י ניתן להבחנה ב ד ר ר כ ל ל כאשר ת ר כ ו ב ת מתאימה מחוממת לטמפרטורה מ ע ל ל ז ו שבה ס ר י ג הגביש יציב. קבוצה ז ו של ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם נקראת ת ר מ ו ט ר ו פ י ת ו ר ו ב ה ת ר כ ו ב ו ת ה א ו ר ג נ י ו ת ש נ ו ת נ ו ת ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם ה י ד ו ע ו ת ע ד עתה ש י י כ ו ת ל ק ב ו צ ה ז ו . קבוצה נ ו ס פ ה של ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם היא הקבוצה ה ל י א ו ט ר ו פ י ת המתקבלת ע ל י ד י ערבוב ת ר כ ו ב ו ת מתאימוה עם מים א ו ממיסים פ ו ל ר י י ם אחרים. - k - המחקר ב ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם התפתח והעמיק השנת ב והבחין ב מ ם נ l i e r , ג ב י ש י ם נ ו ז ל י ם סמקטים, וקלסטריים. ע ד לשנת 1933ההפרסמו ה ע ב ו ד ו ה ה ת י א ו ר ט י ו ת ה ר א ש ו נ ו ת בחקר המבנה ו ה ה ת נ ה ג ו ת של ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם ע ״ י 4 6 5 , B r a g g , Z o c h e r , Oseen 8 7 s°״R ואחרים. היום. בשנות הששים קבל המחקר ב נ ו ש א זה ת נ ו פ ה מחודשת הנמשכת ע ד ת נ ו פ ה ז ו מתבטאת ב י ו ת ר מאלף מאמרים ,סקרים ו ס פ ר י ם ש ה מ ו ב י ל י ם ב י נ י ה ם הם הסקרים של-Gray,'°Saupeו , B r o w n ו - G r a y היוו d ב י ן שלושה ס ו ג י ם של ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם : נמשים 1 5 e 1889ב צ ו ר ה רחבה ובשנת F 1922 1 6 . 9 2 I C h i s t y a k o v , d e - G e n n e sג ב י ש י ם נוזליים ותכונותיהם נושאים למספר כ נ ס י ם ש נ ע ר כ ו ב ג ר מ נ י ה בשנה ו1958- 1 8 3 ,״ ' k e r 1 K e S h o w 1931י, 7 באנגליה ב1933- ובארהייב ב א ו נ י ב ר ס י ט ת ק נ ט " . ב מ ק ב י ל למחקר ה ת י א ו ר ט י במבנה ה פ י ז י ק ל י ו ה כ י מ י של ת ר כ ו ב ו ת ה י ו צ ר ו ת גבישים נ ו ז ל י י ם נעשה מחקר רחב בהכנת ת ר כ ו ב ו ת חדשות ה נ ו ת נ ו ת פ ז ו ת ג ב י ש י ו ת נוזליות ב ע ל ו ת תחום טמפרטורות רחב בתחום הטמפרטורות של טמפרטורת החדר ויציבות מחקר זה מיושם בעיקר בתתום י ו ת ר ל ח מ צ ו ן או להשפעת ח ו ם ו א ו ר . האלקטרואופטיקה. .2 הקשר בין מבגר• המולקולת ויצירת גבישים נוזליים הקשר ב י ן המבנה ה כ י מ י נוזליים ו ה ג א ו מ ט ר י של ה מ ו ל ק ו ל ה נחקר ב ע י ק ר ע ל י ד י , G r a y , D a v e , B r o w n 9 3 היציבות 2 0 1 1 Jeu 2 , 'de Kast 2 2 , *.Weygand ,Vorlanderואתרים 80 2 ,2 ה ת ר מ ו ד י נ מ י ת של המזה ה ג ב י ש י ת נ ו ז ל י ת מ א ו פ י נ ת ע ל י ד י הטמפרטורה הקריטית יכולים והיכולת ל י צ ו ר גבישים .T בטמפרטורה ז ו ה כ ו ת ו ת האתראים ל ס ד ו ר ה מ ו ל ק ו ל ו ת לא להתחרות ב א נ ר ג י ה התרמית ו מ ע ל לטמפרטורה ז ו מתקבל נ ו ז ל א י ז ו ט ר ו פ י . - 5 - השואת ט מ פ ר ט ו ר ו ת ק ר י ט י ו ת של מ ב נ י ם א נ ל ו ג י י ם של סדרת ת ר כ ו ב ו ת ה ו מ ו ל ו ג י ו ת מאפשרת ל י מ ו ד על א ו פ י ה ת ר כ ו ב ו ת , א ק צ י ו ת אפשריות ב י ן בין כ י ו צ ר ו ת גבישים נ ו ז ל י י ם ו כ ן על אינטר- במאמרו ע ל ת כ ו נ ו ת המבנה והקשר המולקולותA. Lewine. מבנה ה מ ו ל ק ו ל ה ו ה ג ב י ש י ם ה נ ו ז ל י י ם ה ת ר מ ו ט ר ו פ י י ם , ו der Veen - גדולה כן, ו כ ן במאמרם של de Jeu ח ^ ו א ח ר י ם על א ו ת ו ה נ ו ש א ,ק ו ב ע י ם שכבל ש ה ק ו ט ב י ו ת של ה מ ו ל ק ו ל ה י ו ת ר נ ק ו ד ת ההבהרה c l e a r i n g p o i n tו י צ י ב ו ת הפזה ג ב ו ה ו ת י ו ת ר . כמו ת ר כ ו ב ו ת ה י ו צ ר ו ת ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם מ ו ר כ ב ו ת בדרר כ ל ל מ מ ו ל ק ו ל ו ה " א ר ו כ ו ת " וקשיחות פלנריות ו ב נ ו י ו ת ל ר ו ב ממערכות א ר ו מ ט י ו ת מ צ ו מ ד ו ת ,כאשר ה ק ב ו צ ו ת המותמרות ע ל י ה ן הן פ ו ל ר י ו ת א ו ב ע ל ו ת שרשרת א ר ו כ ה . ר ו ב התרכובות ה נ ו ת נ ו ת את ה מ ז ו פ ז ו ת * ה י ד ו ע ו ת ע ד עתה ,הן ב ע ל ו ת המבנה ה כ ל ל י ד ו ג מ א ו ת א ו פ י נ י ו ת נ י ת נ ו ת בטבלה . I ומספר ל ר א ו ת במקרה של הסטילבן שרק א י ז ו מ ר הטרנס נ ו ת ן פזה ג ב י ש י ת ניתן נוזלית ובמקרה של אסטרים בהם דרגת ה צ י מ ו ד נ מ ו כ ה ,הטמפרטורות ה ק ר י ט י ו ת נמוכות י ו ת ר ^ .ב ת ר כ ו ב ת כ מ ו - 4 4ד י -ח -א ת ו ק ס י -ט ר נ ס ס ט י ל ב ן טמפרטורת המעבר 5 י מפזה נמטית לפזה א י ז ו ט ר ו פ י ת היא 189°Cא ו ל ם כאשר מתמירים קבוצה מ ת י ל י ת 26 ב נ ו ס ף ,התמרת קבוצה מ ת י ל י ת . C 121 ע ל הגשר ה מ ר כ ז י טמפרטורת המעבר היא ם ב ת ר כ ו ב ו ת אחרות במקום א ו ר ת ו לגשר ה מ ר כ ז י Xגם היא ג ו ר מ ת ל ה ו ר ד ת טמפרטורת 21 24 ההבהרה c J תופעה ז ו מוסברת ע ״ י ה ח ו ק ר י ם , בכך שהתמרה ע ל גשר א ו במקום אורתו לגשר ג ו ר מ ת ל ע ו ו ת ה מ ו ל ק ו ל ה והקטנת ה פ ל נ ר י ו ת ו כ ה ו צ א ה מכך י צ י ב ו ת הפזה קטנה. במקרה של החלפת טבעות א ר ו מ ט י ו ת ב ט ב ע ו ת א ל י פ ט י ו ת מתקבלת תופעה ד ו מ ה , פ ז ו ת ה ג ב י ש י ם ה נ ו ז ל י י ם נקראות גם מ ז ו פ ז ו ת . - 6- תחום הפזה °C - smectic A תרכובת A I - Isotopic , S סוג הגשר N - nematic , , K - Crystal טבלה מסי :1דוגמאות לתרכובות היוצרות גביטים נוזללים תרמוטרופייס. ל וגם כאן הטמפרטורה הקריטית יורדת ויציבות הפזה הגבישית נוזלית קטנה. דוגמא למקרה זה יכולה להוות פרה-ח-בוטיל חומצה בנזואית שטמפרטורת המעבר C ° 1 3 1 Cל ע ו מ ת זאת . C° 41חומצה טרנס ציקלוהכסנואית בעלת נקודת התכה ח-בוט׳ל וטמפרטורת הבהרה C94° בו בזמן שהגשר Xבתרכובות מהסוג קובע את יציבות הפזה ,האופי של השרשרת הצדדית Rאו ' Rואורכה ,קובע את 24 סוג המזופזה ואת התחום בו היא מתקיימת . a, לדוגמא קבוצות אסטריות או אהריות היוצרות את השרשרה הצדדית מגדילות את היציבות התרמית של הגביש 28 הנוזלי. Maier and Saupe תופעה זו מוסברת על ידי של החמצן האתרי או האסטר תורמים למערכת ה-זז בכר שאלקטרוני ח המצומדת. בנוסף ,ככל 24a שהשרשרת הצדדית מתארכת גדלה הנטיה ליצור פזה סמקטית . התנהגות זו אובחנה בשורות הומולוגיות של אתרים ,אסטרים ,קטונים או שרשרות אליפטיות הקשורים ישירות לטבעות הארומטיוה. הסתעפוה בשרשרה הצדדיח מקטינה את הסכוי ליצירת הנתך האנאיזוטרופי בתוצאה מהפרעות סטריות המפריעוה למולקולות להסתדר במקביל לכוון מועדף או אחת אל השניה. בו בזמן שהשפעת הקבוצות הצדדיות ) ו ( R - Rלא ברורה דיה ,היחס בין הקוטביות של הגשר 1 המרכזי והיציבות התרמית של המזופזה מובנת יותר. בך 4 ,אלקוקסי4-י -ביפניל חומצות קרבובסיליות יוצרות מזופזות יציבות יותר מאשר התומצות -4אלקוקסי בנזואיות. באותה השואה אסטרים של קולסטרול נותנים מזופזות יציבות יותר מאשר אסטרים של קולסטנול שבהם אין קשר כפול במקום ,5וקיימות עוד הרבה 29 דוגמאות . אם כך התכונה העיקריה הודאיה המיחדת את התרכובות הנותנות גבישים נוזליים היא המבנה הגאומטרי והמישוריות של המולקולה. לסיכום ניתן לאמר שתרכובות אורגניות הנותנות גבישים נוזליים בזמן חמום המוצק לנתך מאופינות בכך שהן "ארוכות״ צרות וישרות. כאשר דפולים קבועים וקבוצות מקוטבות - 8 - הכרתיות ליציבוה הפזה. היציבות התרמית על המזופזוה המתקבלות תלויה במידה רבה במבנה הטטרי ובאפקטים אלקטרוניים בקבוצוה המרכז יוה והצדדיות של המולקולה. מהקר רב נעשה בנסיון לקבוע הוקיות בהרכובוה הידועות הנותנות גבישים נוזליים על ידי שינוי סיסטמתי בקוטביוה ,בגדלים המולקולריים ובסוג הגשר המרכזי ,ונמצאו מספר עקרונות בסיסיים המאפשרים הבנת תרכובוה בעלות סיכוי להה גבישים נוזליים. אולם למרוה זאת ,קשה לצפות מראש איזו תרכובת תתן פזה גבישית נוזלית ויש צורך במחקר נוסף להבנת הקשר בין מבנה המולקולה והיכולת ליצור גבישים נוזליים. .3 מבנה הגבישים הנוזליים הנמטיים הקולסטריים והסמקטים 3.1גבישים נוזליים נמטיים לגביש נוזלי נמטי סימטריה נמוכה מזו של הנוזל האיזוטרופי ושונה ממנו רק בהכוונה הספונטנית של המולקולות לאורך ציר האורך .שלהן כך שמהקבלת הלוקה הועדפה של צירי האורך בכוון מועדף מסוים. כמו בנוזל האיזוטורופי ,למולקולות בפזה הנמטית אין העדפה להעתקה בכוון מסוים ומרכזי המסוה שלהן נמצאים בפזור מקרי בנפת של הנוזל. המבנה המיוחד של הנוזל הנמטי מתבטא בתכונות האנאיזוטרופיות שלו בצמיגוה, בשבירה כפולה ,באנאיזוטרופיה חשמלית ועוד. לפזה הנמטית סימטרית גלילית וקים ציר מועדף מסוים שלאורכו תבונות הפזה בעלת מערבת ערבים מסוימת השונה ממערכת הערכים הקיימת עבור הכוונים המאונכים לציר זה. ציר סימטריה זה נקרא ״דירקטור״ ולדוגמא אור העובר לאורך הדירקטור שומר על איזוטרופיה אופטית ואילו אור העובר במאונך לו נותן שבירה כפולה וקבוע השבירה לאוךך הדירקטור שונה מזה המאונך לו. תכונוה האנאיזוטרופיה של הנוזלים הנמטיים נובעים מהחלוקה המועדפת של צירי האורך של המולקולוה בנוזל בכוון - 9 - הדירקטור. בL - תאור סכמטי לחלוקה זו ניתן בציור מסי ,1כאשר הדירקטור מסומן והמולקולות מיוצגות בעזרת קוים קצרים. 1/ n 1 1 'א 1 1 וי ( 1 ציור מסי :1 I 1 1 1 ׳ ׳ /ו / //'II \ \\ ן תאור סכמטי לגביש נוזלי נמטי, כל מערכת שבה מתקיים פדר בתחום ארוך ,ניתנת לתאור על ידי הכנסת פרמטר סדר .גודל זה נעלם בפזה לא מסודרת )איזוטרופית( ומקבל ערכים השונים מאפס בפזה מסודרת )נמטית(. הרבה מולקולות היוצרות פזות נמטיות הן בעיקר עימטריות ביהס למרכזן ואם Lהוא וקטור היחידה בכוון הסידור L ,ו ניתנים להבחנה מבחינה פיזיקלית בשווי משקל תרמי. -Lלא כלומר ,המולקולות אינן de-Gennesהראה ,שניתן מתנוונות בצורה של ״ראש לראש" או״זנב לזנב" • י; לתאר את הסדר בגביש נוזלי בצורה פשוטה על ידי טנזור סימטרי הומוגנית חד-צירית יהיה מהצורה: 30 0..שבמערכת נד - 10 - S(L. ) ^ • L j - I 1.3.1 -. כאשר ו ק ט ו ר היהירה Lמ צ י י ן את ה כ ו ו ן המועדף והקבוע Sה ת ל ו י בטמפרטורה, נ ו ת ן את המדד לדרגה ה ה כ ו ו נ ה . T . C. Lubensky׳ 3 דן במודל מ י ק ר ו ס ק ו פ י עבור Q . .ומתאר את הפזה הנמטית ב ג ז של מוטות קשיחים ו א ר ו כ י ם בעלי ק ו א ו ר ד י נ ט ו ת של מרכז המסות )r (t a ושבו המולקולה ה , a -מ כ ו ו נ ת ב כ ו ו ן פרמטר סדר מקומי י כ ו ל ל ה י ו ה מ ו ג ד ר בבטוי )) ra(t־ a )V^t a d = )R^rt ו ב מ י צ ו ע על כל המרחב מהקבל עבור ש ו ו י משקל תרמי ה ב ט ו י )(rt כאשר <)>?(rt • Q ^ * £צ - היא צפיפות המסה ב נ ו ז ל , ה ט נ ז ו ר המתואר בבטוי 1.3.1 . 01 1.3.2 E[V. (t).V (t) - 1 6 6 (rנ״ כך ש -ו = ) .(V rt)> - ( j j 1.3.2 1.3.3 <S !.3.3 - mהמסה ה מ ו ל ק ו ל ר י ה Q. . ( r t ) - 1 , במקרה שבו לא ק י י ם ש ו ו י משקל ,הדירקטור ) L ( r tו״פרמטר הסדר הסר המימדים ), S(rt י כ ו ל י ם להשתנות במרתב ועם ה ז מ ן . ב ש ו ו י משקל S ,מ ו ג ד ר בבטוי : 1 . 3 . 4 > ־ 1 S = j <3 c o s e 2 1.3.4. כאשר 6היא ה ז ו י ת ב י ן צ י ר המולקולה ו צ י ר הסימטריה של הפזה הנמטית. הוא פרמטר ה ת ל ו י בטמפרטורה, ובטמפרטורה בה מתקבל נתך א י ז ו ט ר ו פ י הוא מתאפס. - 11 - כאשר מקררים את הנתך האיזוטרופיS(T) , לטמפרטורה הקריטית ) (T < T c נוזלי נמטי. גדל ובטמפרטורה מסוימת הקרובה מתקבלים ערכים בסביבות 0.4ומתקבל גביש v׳ כאשר ממשיכים בקרור הנוזל הנמטי עד לטמפרטורה הנמןכה ביותר בה הפזה מתקיימת ,מתקבלים ערכים של -0.8עבור)". $(1 2״3גבישים נוזליים קולסטריים לגבישים נוזליים קולסטריים מבנה הדומה לזה של הנוזל הנמטי. המולקולות מסודרות בשכבות כך שכל שכבה מהווה נוזל נמטי. כלומר,קיימת חלוקה מועדפת של צירי האורך המולקולריים לאורך כוון מועדף מסוים. בנוסף ,הכוון המועדף של צירי האורך מסתובב לאורך ציר המאונך לשכבות וכך מתקבל במרחב אם ציר zמהווה אה מבנה הליקס הניתן לתאור בצורה םכמטיה בציור מסי .2 ציר ההליקס ו L -הדירקטור ,נוכל לתאר את המבנה הקולסטרי בצורה הבאה: )<|י + = cos ( q - z 1.3.5 = sin (q0 Q ty)L x L + y z 0-1י z ציר ההליקס zוכן ערכי < iהם ערכים מקריים והמבנה ההליקלי מחזורי כחR י כאשר המחזור 10 zלאורך * - 10 י ה פ ס י ׳ R = p ג ה 2 =P - fq [" " / qd 2- -3 0 כאשר dאורך המולקולה( ובעל Q o ערכים אופייניים הנמצאים בתחום .3000A Q q הוא ערך התלוי בטמפרטורה וסימנו וכן גודלו בעלי משמעות ,כאשר הסימן מבדיל בין הליקס ימני או שמאלי. בטמפרטורה נתונה נקבל מדוגמא מסוימת הליקס בעל אותו הכוון,בשנוי הטמפרטורה Tמסוימת ) q (Tיכול לתת -qמשתנה ובמקרים מסוימים בטמפרטורה T * שינוי בסימן .כאשר T = Tהחומר מתנהג כנוזל נמטי רגיל אולם כאשר Q Q * הטמפרטורה שונה מ- T 16 התכונות הפיזיקליות נשארות ללא שינוי . תופעה זו X תאור סנמטי של גביש נוזלי קולסגורי. ציור מסי :2 רק מאשרת את הטענה שהמבנה המולקולרי הקולסטרי דומה לזה טל הנוזל הנמטי. לפזה הקולסטרית תכונות אופטיות אופיניות הנובעות מהמבנה ההליקלי של 32 הפזה . כאשר פוגעים בנוזל קולסטרי עם אלומת אור לבן ,פס אור בתחום צר של אורכי גל ) (Xמוהזר ,ושאר האור מועבר. Q Q Xנקבע על ידי אורר הפסיעה Pואינדכס השבירה הממוצע של הנוזל הקולסטרי ח כך ש '.P - A./n :בנוסף, Q גבישים נוזליים אלה הם בעלי דיכרואיזם מעגלי בך שחצי העוצמה ב.-ג מועברת 0 עם קיטוב מעגלי אחד ואילו החצי השני מוחזר עם קיטוב בכוון המנוגד. הקיטוב נקבעים על ידי כיוון הבורג של ההליקס. הליקס בעל בורג כיווני ־ י ע ב י ר א ו ר מקוטב י מ נ י ימני שמאלי - 13 ו י ח ז י ר א ו ר מקוטב שמאלי והליקס ב ע ל ב ו ר ג י ע ב י ר א ו ר מקוטב שמאלי ימני*. ו י ח ז י ר א ו ר מקוטב ה י ו ת ובהרבה פ ז ו ת o ק ו ל ס ט ר י ו ת א ו ר ך הפסיעה מסדר ג ו ד ל של א ו ר ך ה א ו ר הנראהA)U000-7000 כאשר פ ו ג ע א ו ר ל ב ן 3.3גביש , ב נ ו ז ל זה מתקבלות ה ח ז ר ו ת צ ב ע ו נ י ו ת בהתאם ל ז ו י ת הפגיע.;1 נ ו ז ל י סמקטי ק ב ו צ ת ה ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם הסמקטיים מחולקת לשמונה תת ק ב ו צ ו ת מ A -ע ד H 33 . בהתאם למבנם למעשה השם סמקטי מתאים ל כ ל ה ג ב י ש י ם ה נ ו ז ל י י ם ה ת ר מ ו ט ר ו פ י י ם ח ו ץ מאלה ה נ מ ט י י ם ו ה ק ו ל ס ט ר י י ם . מסודרות ל נ ו ז ל הסמקטי מבנה של שכבות ו ב כ ל שכבה ה מ ו ל ק ו ל ו ת כך ש צ י ר י ה א ו ר ר שלהן ב ע ל י העדפה ל ה ק ב י ל אחד ל ש נ י . ההבדלים ב י ן התת ק ב ו צ ו ת של המבנה הסמקטי באים ל ב ט ו י ב ס י ד ו ר ה מ ו ל ק ו ל ו ת ב ת ו ר השכבות ושלושת מ ב נ י ם B ,A הסמקטי Aסימטריה מ ה ס ו ג ו0- מ צ ו י ר י ם סכמטית ב צ י ו ר מסי ו ה ו א חד צ י ר י מ ב ח י נ ה א ו פ ט י ת . 1 6 למבנה .3 המולקולות במבנה הםמקטי Aמ ס ו ד ר ו ת בשכבות מ ו נ ו מ ו ל ק ו ל ר י ו ת כאשר צ י ר י ה א ו ר ר ה מ ו ל ק ו - ל ר י י ם מ א ו נ כ י ם ל מ י ש ו ר י השכבות. דו צ י ר י מבחינה אופטית. גם כ א ן השכבות מ ו נ ו מ ו ל ק ו ל ר י ו ת א ו ל ם ה מ ו ל ק ו ל ו ת מ ש ו פ ע ו ת ב י ח ס ל מ י ש ו ר השכבה. והמולקולות ^B המבנה הסמקטי Cב ע ל סימטריה ה נ ו ז ל י ם הסמקטיים Bב ע ל י סדר בתחום א ר ו ך י ו צ ר ו ת סריג דו מימדי ר ג י ל . ו . B^ - לגביש והוא ל נ ו ז ל י ם אלה שתי צ ו ר ו ת מבנה נ ו ז ל י סמקטי ^ Bסימטריה gh , Dהוא ח ד -צ י ר י מ ב ח י נ ה אופטית ו ב ע ל א ר י ז ה ה כ ס ג ו נ ל י ת עם צ י ר י ה א ו ר ר ה מ ו ל ק ו ל ר י י ם מ א ו נ כ י ם ל מ י ש ו ר השכבה. במבנה הסמקטי ״ Bה מ ו ל ק ו ל ו ת מ ש ו פ ע ו ת ל מ י ש ו ר השכבה ,הוא חך צ י ר י בעבודה זו נגדיר נ ו ז ל ק ו ל ס ט ר י י מ נ י כזה בעל ב ו ר ג י מ נ י ו נ ו ז ל קולסטרי שמאלי כזה ב ע ל ב ו ר ג שמאלי ל מ ר ו ת זאת שההגדרה המקובלת בספרות היא הפונה ו נ ק ב ע ת ל פ י כ ו ו ן ה ב ו ר ג של ה א ו ר ה מ ו ח ז ר . - 14 - ובעל ציר סימטריה .Cgy מחקרים רבים נעשו על המבנה והתכונות על הנוזלים הסמקטים והמובילים 3 3 3 • 3 3 Sackmannואחריח , 3 5 . 1111/////////////////w///וווווו וווו ווו ווו 11 וווו /////////////////////////וווווו IIווווווווו וווו וווו ו /////////////////////HZ/ וווווווווווווווווווווווווו /////////////////////////ו 11ווווו ווו וווווו וווו ווווו ///////////////////////וווווו 1110וווווווווווווו Smectic A Smectic C II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II Smectic B ציור מסי :3 האור סכמטי לגביש נוזלי סמקטי. ו - 15 - .4 מבנה ותכונות פוליאתילן פוליאתילן ה י נ ו פ ו ל י מ ר ג ב י ש י למחצה בזה ה ו א ב ע ל ת כ ו נ ו ת מ כ נ י ו ת א ו פ י נ י ו ת ) ( High d e n s i t y גבוהה בשיטות 3 6 . ) ( semi c r y s t a l l i n e וכפולימר מ ב ח י נ י ם ב פ ו ל י א ת י ל ן בעל צ פ י פ ו ת ו ב ע ל צ פ י פ ו ת נ מ ו כ ה ) ( Low d e n s i t yהמתקבלים י צ ו ר ש ו נ ו ת ובהתאם לכך גם נ ק ב ע ו ת ה ת כ ו נ ו ת ה מ כ נ י ו ת של ה פ ו ל י מ ר . לפוליאתילן ח ו ז ק ג ב ו ה ה נ ו ב ע מ א י נ ט ר א ק צ י ו ת ב י ן מ ו ל ק ו ל ו ת ב ת ו ך החלק ה ג ב י ש י . ת כ ו נ ת ה ח ו ז ק ו ה ק ש י ו ת מובלטת ב פ ו ל י א ת י ל ן ב ע ל ה צ פ י פ ו ת ה ג ב ו ה ה עקב דרגת ״גבישיותיי גמישות גבוהה יותר )כ.(953!- ת כ ו נ ה א ו פ י נ י ת אחרת ל פ ו ל י מ ר זה היא ו ה י כ ו ל ת להמתח ,ת כ ו נ ה ה נ ו ב ע ת ב ע י ק ר מהחלק הלא ג ב י ש י של ה פ ו ל י מ ר . בפוליאתילן המתיחה נ מ ו ך ב ע ל דרגת ה ג ב י ש י ו ת הקטנה י ו ת ר גדולים יותר. נ י ת ן למתוח סרט פ ו ל י א ת י ל ן ) כ ( 7 0 * -הגמישות ו י כ ו ל ת נ מ ו ך פי 5-6מ א ו ר כ ו ומתקבל סרט מתוח כאשר ר ו ב ה מ ו ל ק ו ל ו ת ה מ ר כ י ב ו ת א ו ת ו מ ת כ ו ו נ ו ת ב כ ו ו ן המתיחה. בפוליאתילן הבלתי מ כ ו ו ן ק י י ם ס י ד ו ר לא אקראי של התחומים ה ג ב י ש י י ם והתחומים האמורפיים. ניתנו ממדידות בקרני xובהסתכלות במיקרוסקופ אלקטרוני מ ו ד ל י ם המתארים את ה ס י ד ו ר ה מ ו ל ק ו ל ר י בפולימר . 3 7 ה ג ב י ש י ם של פ ו ל י א ת י ל ן מתגבשים ב צ ו ר ת צ ב ר י ם כ ד ו ר י י ם הנקראים 38 ס פ ר ו ל י ט י ם ) ( S p h e r u l i t e sש ג ו ד ל ם נע בתחום של 5ע ד ymioo בין מ ר כ ז י ה כ ו ב ד של ה ג ב י ש ו נ י ם ב ס פ ר ו ל י ט ה ו א מסדר ג ו ד ל של הגבישונים מ צ ו י י ם ת ח ו מ י ם לא ג ב י ש י י ם . 100 . המרחק o A מתוך הסתכלות ב א ו ר מקוטב נ י ת ן ל ר א ו ת ש ה ג ב י ש ו נ י ם מ ס ו ד ר י ם כר שהשרשרות ב ג ב י ש י ם מ א ו נ כ י ם ל ר ד י ו ט של הספרוליט. ובין ת א ו ר סכמטי של ה ס פ ר ו ל י ט נ י ת ן ב צ י ו ר מסי 4אי. - 16 - ציור מסי .4 כאשר המרובעים מציינים את הגבישונים ,הקוים גתוכם את שרשרות הפוליאתילן והנקודות מראות את התהום הלא גבישי. המודל המקובל למבנה הגבישונים מצויר בציור מסי 4בי. במודל זה מתוארים הגבישים נקטעים של שרשרות מתוחות המקבילות אחה לשניה כאשר ביניהן מצוי הלק לא גבישי המורכב מקטעי שרשרות העוברים מגביש אהד אל משנהו. 3 8 התלק הלא גבישי בפולימר נוצר על ידי שרשרות או קטעי שרשרות א נ ט ר ו פ י ה . Z a c h m a n n כתוצאה משקולי לסיכום ,ניתן לראות את מבנה הפוליאתילן הבלתי מסודר כמבנה גבישי למחצה שבו הייגבישיסיי מצויים בספרוליטים וביניהם שרשרות וקטעי שרשרות המהווים את התהום האגבישי. כאשר מותחים סרט פוליאתילן ,הוא נמתח לאורך הגדול מספר פעמים מאורכו המקורי. בזמן המתיחה ,מבנה הספרוליטים נהרס ומתקבל מבנה שבו חלק מהמולקולות מסודרות בסיבים כאשר מולקולות אתרות מצויות במקביל להם. גבוהה וקשה לקריעה. אתרי המתיחה ,הסרט המתקבל הוא בעל תכונת חוזק תכונה הנובעת קרוב לודאי מיצירת הסיבים. - 17 - Hosemann תאר את הסרט המתוח כparacrystal - ומודל לסידור המולקולרי uo מובא בציור מסי 5 . בעבודתנו השתמשנו בסרט פוליאתילן לא מתוח ובסרט מתוח המורכבים מפוליאתילן בעל צפיפות נמוכה. 18 - .5 המזה הקויסטרית ה״מקוזזח״ כ א מ ו ר קודם ל כ ן ה ה כ ו נ ה ה א ו פ י נ י ת ל נ ו ז ל י ם ק ו ל ס ט ר י י ם היא המבנה ההליקילי שלהם הבא ל ב י ט ו י ב ג ו ד ל הפסיעה אסטרים ע ל ק ו ל ס ט ר ו ל ו כ ו ו ן ההליקס. מ ה ו ו י ם את ה ת ר כ ו ב ו ת ה נ פ ו צ ו ת ה נ ו ת נ ו ת ג ב י ט נ ו ז ל י ק ו ל ס ט ר י ו מ כ א ן גם בא הטם לפזה ז ו . מ ו ל ק ו ל ו ת ה ק ו ל ס ט ר ו ל נחטבוה ב צ ו ר ה כ ל ל י ת כ ב ע ל ו ת צ ו ר ה ״ ס ו ל י ה " O 4.7 x 7 x 20 ן . A . א ו ל ם לשם הפטטוה נסתכל ע ל מ ו ל ק ו ל ו ת אלה ב ע ל מ ו ט ו ת כאטר צ י ר ה א ו ר ר טלהן מ א ו נ ך ל צ י ר ההליקם. יקבל צ ו ר ת הליקס הוא ט ל מ ו ל ק ו ל ו ה ה ב ו נ ו ת א ו ת ו מהאפטרה ההבהנה ב י ן ב ו ר ג י מ נ י ו ב ו ר ג טמאלי. ת נ א י הכרחי טמבנה י ה י ו מ ר כ ז י ם ק י ר ל י י ם ,כך גם קיים הבדל ע ק ר ו נ י ב י ן מולקולה פ ע י ל ה א ו פ ט י ת ו ב י ן פ ע י ל ו ת א ו פ ט י ת טל ה נ ו ז ל הקולסטרי ה נ ו ב ע ה מהמבנה ח ק י ר ל י טלו. פ ע י ל ו ת א ו פ ט י ה טל מ ו ל ק ו ל ה היא ת כ ו נ ה מ ו ל ק ו ל ר י ה וקטורה ב ק י ר ל י ו ת טל המולקולה. הקירלית אופטית ל ע ו מ ת זאת מבנה ההליקס נ ו צ ר ה א י נ ט ר א ק צ י ו ת ב י ן ה מ ו ל ק ו ל ה ל ב י ן הסביבה ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה בה היא נמצאה .כאטר ממיסים ה ר כ ו ב ה פ ע י ל ה ב נ ו ז ל נמטי, מהקבלה פזר! קולסטרית ו ת ו פ ע ה זאה נ כ ו נ ה גם כאטר 42 התרכובת עצמה א י נ ה מ ז ו מ ו ר פ י ת .במחקר שנעשה ע ״ י H. B a e s s e l e r מתברר שהסבוב ה א ו פ ט י טל הפזה לא תמיד ב א ו ת ו ה כ ו ו ן כ מ ו M . M . Labes כ ו ו ן הסבוב האופטי הספציפי טל ה מ ו ל ק ו ל ה המרכיבה א ו ת ו .H. B a e s s e l e rו M. M. Labes - 42 ט ו ע נ י ם שהכוחוה ה מ ו ר מ י ם ב ע י ק ר ל א נ ר ג י ה הייהתלכדות״ א ו א נ ר ג י ת ה י צ י ר ה של הפזה הקולסטרית הם כ ו ח ו ת ב י ן דפולים מוטרים. פ ר ו ט הדבר הוא ש ה כ ו ח ו ת ה פ ו ע ל י ם ב י ן ק ב ו צ ו ת של מ ו ל ק ו ל ו ת ט כ נ ו ת ת ל ו י י ם ב י כ ו ל ת ה ק י ט ו ב ה א ל ק ט ר ו נ י ת של הקבוצה ו כ ר ג ם במספר ה א ל ק ט ר ו נ י ם הקשורים ב ת ו כ ה . אסימטרי ל כ ן ,אטום פתמן י כ ו ל ל י צ ו ר מבנה ה ל י ק ל י אס קשורה א ל י ו ק ב ו צ ה א ר ו כ ה מספיק ,ה ג ו ר מ ת ל א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה של ה ק ו ט ב י ו ת . המהברים מתארים את מ ו ל ק ו ל ה אסטר ה ק ו ל ס ט ר ו ל כר שהשלד ה ס ט ר ו א י ד י הטבעתי מ ג ד י ר מ י ש ו ר מ ו ל ק ו ל ר י מ ר כ ז י ו מ מ נ ו י ו צ א ת מפחמן 33השרשרת האסטרית המתוארה במאמרם כ ז ר ו ע מ נ ו ף ) צ י ו ר (6 - 19 - בזוית של 5°למישור הסטרואידי ,כך שלמעשה המולקולה מתנהגת כחלק של בורג כמו כן ,מבחינה אנרגתיה המצב בו הזרועות מקבילות, בעל תברוגת שמאלית. מועדף ,וכתוצאה מכך מהקבל במרהב מבנה של הליקס. כלומר המבנה הבורגי של המולקולה יחד עם הכוחות היוצרים סדר לתחום ארוך גורמים לכך שמתקבל המבנה ההליקלי. כתמיכה למודל שתואר ,רואים המחברים בכך שהחלפת השרשרת האסטרית על פחמן 3gבקבוצה הלוגנית גורמת לכר שמתקבל בורג בעל תברוגת ימנית היות וההשלכה של וקטור הקשר על פחמן 3gמסתובב בניגוד לכוון השעון ביחס לציר האוךך של הסטרואיד וכתוצאה מכך המולקולה מהווה חלק מבורג ימני. יד של השרשרת האליפטית על פחמן ויכוח,17 קיים 42 Labes לגבי טוען שלשרשרת זו אין הפקיד מרכזי ביצירה ההליקס ולעומתו טוען L e d e r 4 3 ששרשרת זו מהווה גורם חשוב ביצירת מבנה זה. כאשר מערבבים שני אסטרים של קולסטרול האחד בעל תברוגת ימנית והשני בעל תברוגת שמאלית מתקבלת תערובה קולסטריה ״מקוזזה״. בטמפרטורה מסוימת מתקבלת פזה נמטית כלומר פזר! קולסטרית בעלה הליקס אינסופי. הופעה זו 3 התגלתה לראשונה ע״י ]**Frier ונחקרה על ידי B a e s e l e r and Labes ו . Leder -בהתאם למחקרים אלה המספך ההפוך של הפסיעה ההליקלית, - 20 - ליהסי ה ר כ ו ז בהערובת הקולסטרית ה ז ו ג י ת . פרופורציונלי ב ט ו י לסבוב האופטי הספציפי של א ו ר מקוטב מ י ש ו ר י העובר ב נ ו ז ל קולסטרי 1.5.1 ן- de V r i e s 2 , . כאשר = p . 0 ) J Hea.cm־־5 : 3 6 (An < — L —5—:ך = - - rהסבוב האופטי ה ס פ צ י פ י , r - pהפסיעה, 1-5.1 _ ״ י cז r - nא י נ ד כ ס השבירה הממוצע, - Anה א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה של א י נ ד כ ס השבירה של השכבות ה ב ו נ ו ה את מבנה ההליקס, מ ו ג ד ר כיחס ב י ן א ו ר ך ג ל האור העובר Xו א ו ר ר הגל של = n ו ' -ג . Xבהצבת Q נ י ת ן לכתוב את ב ט ו י X/X Q ע ב ו ר מבנה קולסטרי בעל פסיעה ג ד ו ל ה ) 1כ ב ט ו י («'X 2 = )ח^( ־ P־ 1.5.2 6 *Z.5.I , r ^X.8 ממשואה 1.5.2 ההליקס, נ י ת ן לראות שהסבוב האופטי ישנה ס י מ נ ו עם כ ו ו ן ה ב ו ר ג של כלומר ס י מ נ ו של pמשתנה ,ובאשר ). (p < 0 הפוך של המבנה ההליקלי א ו ש נ ו י ב כ ו ו ן הסבוב שלו פרושו שהפסיעה עוברת דרך א י נ ס ו ף . טמפרטורה r <0 מתיחס להליקס י מ נ י = T אם ההפור ת ל ו י בטמפרטורה, T = T.צ י ו ר מסי 7 4 6 ) P(Tהקבל ערך א י נ ס ו ף עבור . nen אם נסתכל על תערובת ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד קולסטריל מיריסטט ביהס ,1:1.75 תערובת ז ו נ ו ת נ ת בטמפרטורה = 42° ל- n g n n e n Tפזר• נמטית נאשר נ ו ר י ד את הטמפרטורה T > Tנקבל מבנה בעל תברוגת שמאלית וכאשר נעלה את הטמפרטורה מעל מתקבל מבנה בעל תברוגת י מ נ י ת M . M. Labes .מ ס ב י ר זאת בנך 4 6 שהתערובת מורכבת משני מ ר כ י ב י ם שכל אחד מהם י ו צ ר מבנה ה ל י ק ל י בעל כ ו ו נ י - 21 - 50 60 ציור מסי :7 40 30 (°C)TEMPERATURE תלות הפסיעה ) P(Tבטמפרטורה בתערובת קולסטרית ״מקוזזת״. תברוגת מנוגדים :הליקס ימני של קולסטריל כלוריד והליקס שמאלי של קולסטריל מיריסטט. במערכת כזאת המורכבת משני סוגי מולקולות עם אנאיזוטרופיה אופטית שונה ,השבירה הכפולה המתקבלת הלויה בהכוונה המולקולרית היתסית. מתוך התוצאות שהתקבלו לגבי תערובת הקולסטריל כלוריד מיריסטט המקומות היחסיים של מולקולות כל מרכיב משתנים עם הטמפרטורה ומתקבל בנקודה מסוימת הפוך של מבנה ההליקס וכך גם מתקיים שנוי של השבירה הכפולה היחסית עם שנוי בטמפרטורה. - 22 - Wysockiואתרים כמו כן הראו שקיימת תלות בהרכב התערובת לבין אורך הגל ג המבוטאת במשואה I.5.3 0 100 כאשר wו- g b = wהנם המשקל באחוזים של מרכיבים b-1 aו- את אורכי הגל האפקטיביים עבור מרכיבים . b o a 1 c 3ז מהווים Xו- fl במקרה של תערובת בין גביש נוזלי קולסטרי בעל תברוגת שמאליה ) \ היובי( עם גביש נוזלי קולסטרי & בעל תברוגת ימניה )^\ שלילי( קיים יחס בין התרכובות כך שמתקבל ייקיזוז״ כלומר = 0 •A1 0 לתופעה זו טל פזה קולסטרית ״מקוזזת״ הנוהנה בטמפרטורה מסוימה פזה נמטית נמצאו שמוטים במדידות ספקטרוסקופיות טעליהם נעמוד בהמשך. .6 n y s mהשדה החשמלי על גבישים נןזליים נמטיים וקולסטריים פעולת השדה החשמלי על גבישים נוזליים נמטים וקולסטריים ,מצאה את ביטויה בעיקר בטנים האהרונוה בהעטיה האלקטרואופטית ובמחקר בספקטרוסקופיה טל חמרים המומסים בגביעים נוזליים אלה. בעבודתנו זו השתמשנו בהכוונת . הממס הגבישי נוזלי בשדה חשמלי ולכן ,נעמוד על השפעת שדה כזה על הנוזל הנמטי ועל הנוזל הקולסטרי. 6.1השפעת שדה חשמלי על גביש נוזלי נמטי הנםיונות בבדיקת השפעה הטדה התטמלי על הגביש הנוזלי נעשים בדרך כלל בתא המורכב משתי לוחיות זכוכית המצופות ב SnO -המהווה אלקטרודוה שקופות, כאשר ביניהן נמצאת שכבת הנוזל הנמטי טעוביה נע בין looym-ioym . במקרה זה מתקבל שדה חשמלי המאונך לשכבה הנבדקת )ציור מסי .(8 בנסיונות במדידותספקטרוסקופיות השתמשנו בתא הבנוי בצורה אחרת שעליו נדון בפרק אתר. - 23כוון ציור מסי .8 האור ׳ מבחינים במספר תופעות המושפעות מהפעלת שדה חשמלי על הנוזל הנמגוי. תופעות דיאלקטריות המושפעות מהשדה החשמלי בלבד ,תופעות פיזו אלקטריות • ותופעוה אלקטרוהידרודינמיות האתראיות לדוגמא לפיזור הדינמי. כל התופעות האלה גורמות לשינוי בתכונות האופטיות של הדוגמא ולכן ,רוב הנסיונות בחקר השפעת .השדה החשמלי על הנוזל הנמטי ,נחקרו עייי אמצעים אופטיים .נדון בשתי תופעות הקשורות לעבודתנו והן התופעות הדיאלקטריות והאלקטרוהידרו- דינמיות. תופעות דיאלקטריות ניתן להבחין בשלושה מקרים של השפעת השדה התשמלי על הנוזל הנמטי 50 השונים זה מזה על פי סידור הנוזל לפני הפעלת השדה . כאשר משפשפים את האלקטרודות בכוון מועדף מסוים ,הנוזל הנמטי הנמצא א. ביניהן יתכוון כך שהציר האופטי שלו מקביל למישור האלקטרודות. .( 39 נקרא מבנה הומוגני )ציור מסי בין שני מקטבים מצולבים שכבה נמטית הומוגנית זו מעבירה אור ובעלת שבירה כפולה. , ) . i n i11 . . c A מבנה זה ( כאשר e - אם לנוזל הנמטי אנאיזוטרופיה ו e הקבועים הדיאלקטריים u במקביל ובמאונר לשדה בהפעלת שדה חשמלי על הנוזל. מופיע מומנט סבוב על כל - 24 - יהידת נפח לכוון סידור הציר האופטי במקביל לקוי הכח של השדה -במאונך למישור האלקטרודות. לעומת זאת המגע בין השכבה הנמטית למשטחי האלקטרודות גורם למומנט אלסטי ה״מנסהיי לשמור על המצב הבלתי מופרע. כאשר השדה החשמלי נמוך ממתה סף 110מסוים ,המומנט האלסטי גדול יותר מהמומנט המופעל על ידי השדה ההשמלי ולא מהקבל כל שנוי. ובמתח אולם מעל המתח Uמהקבלת רפורמציה Q y>Uגדול מספיק ,הציר האופטי מתכוון בצורה אחידה במאונך 0 לאלקטרודות ומחקבל מבנה הומאוטרופי ,שבין מקטבים מצולבים לא מעביר אור )bציור מסי .(9 ,1 ' - ^ J T - ^ Z ^ • — h e > 0 )(a , ציור מס־ .9 מהה הפף Uניהן עבור המקרה הזה בבטוי 1.6.1בתלות ב-ן^ו Q האלהטי עבור דפורמצית הפסוק )(splay קבו׳ג 50 1.6.1 זמן התגובה של הבוזל הנמטי תלוי בתכננות האלסטיות והדיאלקטריות של החומר, בשדה המופעל ,בעובי השכבה ,וכן בצמיגות. זמן התגובה נע בין 0ו ל־ 30מילישניות. נמצא שעבנר שבבת ב/גובי 10-20ym - 25 - כאשר מנקים או שוטפים את האלקטרודות עם המרים פעילי שטח ,הנוזל ב. הנמטי הנמצא ביניהן מקבל מבנה הומאוטרופי -הציר האופטי מאונך למישור האלקטרודות )ציור מסי . ( a i o אם הנוזל בעל אנאיזוטרופיה שלילית ( א'אלא, במקרה זה נקבל אחר הפעלת שדה גדול 1U -tמבנה הומוגני )btoציור ( . Q זזזזךרןזחץז ^-_ ^ -L־ — — r — IIA€<0 1ן111ן| )(a )(b ציור מסי .10 הבטוי עבור מתח הסף במקרה זה ניהן ע״י 1.6.2 k. ^ כאשר ג. k 33 - הוא קבוע האלסטי עבור כפוף ־'01- י U 2 6 • - 1 50 ) .)band כאשר מסובבים את האלקטרודות כשביניהן נוזל נמטי במבנה הומוגני ב ,90° -מתקבל מבנה נמטי מעוות שהציר האופטי שלו מקביל למישור האלקטרודות )ציור מסי .(an 0 U אם לנוזל הנמטי אנאיזוטרופיה דיאלקטרית תיובית ,בהפעלת מתקבלת רפורמציה ובשדה גבוה מספיק הציר האופטי מתכוון מחדש כך שיהיה מאונך למישור האלקטרודוה )ציור מסי .(bii במקרה זה מתח הסף Uניתן ע״י הבטוי ,1.6.3בתלות בשלושת קבועי האלסטיות עבור הכפוף ,הפסוק ,והפתול kי־ ,k 33 ^ . 2 2 % 5 - 26 - nivninאלקטרוהידרודינמיות הופעה זו נובעת מזרימה השמליה ומזרימה של הנוזל ומהנהגת בהתאם למוליכות החשמליה האנאיזוטרופיה ולפרמטרים השונים טל הצמיגוה. הפזור הדינמי ) הופעה ( Dynamic s c a t t e r i n gהיא התשובה ביותר מבין התהליכים האלקטרוהידרודינמיים ונחקרה רבות על ידי קבוצת 5 1 . R C Aל ת א שקוף המכיל נוזל נמטי במבנה הומוגני ובעל אנאיזוטרופיה דיאלקטריה שליליה ,מספקים שדה חשמלי במאונך למישור השכבה. 52 הנקראים איזורי ויליאמס את האור בצורה חזקה. כאשר מעלים אה המתת ,מקבלים תהילה פסים ובהמשך העלאת המתח מתקבל נוזל עכור המפזר הסבר לתופעה ניתן על ידי 5 ^elfrich ן- 5 **.Carr כאשר גורמים הפרעה קטנה להכוונה המקבילה המקורית )הנגרמת עייי מגע עם הקירות( ,האנאיזוטרופיה במוליכות גורמת ליצירת מטענים נפחיים. השדה החשמלי מפעיל כוחוה על אלמנטי הנפח הטעונים ה״מנסים״ להגדיל את העוות. אולם לעומת זאת ההכוונה המקורית מיוצבת על ידי המומנט האלסטי הנגרם על ידי מגע עם פני השטת ,ועל ידי מומנטים דיאלקטריים הנוצרים במקרה של 27- אנאיזוטרופיה דיאלקטריה ש ל י ל י ת . הכוחות המיצבים ומתקבל ע ו ו ת . - במתח סף מ ס ו י ם כ ו ח ו ת ה ע ו ו ת מתגברים על א י ז ו ר י ו י ל י א מ ס ותופעת ה פ ז ו ר ה ד י נ מ י מ ה ו ו י ם מצב שבו ה ה ו מ ו ג נ י ו ת האופטית מופרעת בצורה נ י כ ר ת , ו ב מ י ו ח ד במצב של פ ז ו ר ד י נ מ י שבו הסדר הנמטי נשמר רק בתהום של א י ז ו ר י ם קטנים שגודלם לא עולה על מיקרומטרים, ו ה פ ו ע ל י ם כ מ ר כ ז י פ ז ו ר של ה א ו ר . לתופעה ז ו שמוש נרחב במערכוה הצוגה א ל ק ט ר ו נ י י ם . השפעה השדה החשמלי על הפזה הקולסטריה השפעת השדה ההשמלי על המבנה הקולסטרי נחקרה רבות על י ד י קבוצה . . 5 5 קסרוקס 58,57 Labes ,ו B a e s s l e r - 56 D ואחרים כאשר מ פ ע י ל י ם שדה השמלי על פזה קולסטרית בעלת א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה דיאלקט־ ר י ח ח י ו ב י ה וכאשר השדה מ א ו נ ך ל צ י ר ההליקס ,מעל לשדה סף נהרס ומתקבלת פזה נמטית מ כ ו ו נ ת ,השדה החשמלי הקריטי 1.6.4 הבטוי ״־e .Ae /- 2 2 0 ניתן 0 P Ec לראות שחוזק השדה פ ר ו פ ו ך צ י ו נ ל י הפוך לפסיעה c c Eמ ס ו י ם ההליקס Eנ י ת ן על י ד י 1-6.4 Q Pשל מבנה ההליקס. כאשר מעלים את השדה ,הפסיעה גדלה עד אשר בשדה מעל לשדה החשמלי הקריטי מתקבלת הפזה הנמטית. כאשר מ פ ע י ל י ם שדה תשמלי במקביל ל צ י ר ההליקס מתקבלת הופעה דומה אלא כאן ח ו ז ק השדה הקריטי ש ו נ ה . השדות הנדרשים כדי לקבל פזה נ מ ט י ה מ כ ו ו נ ה ממבנה קולסטרי עבור תרכובות ק ו ל ס ט ר י ו ת ב ו ד ד ו ת ,הם ג ד ו ל י ם ו־ ו ד ל של 100 56 KV.cm . כ ד י ש נ י ה ן י ה י ה ל ע ב ו ד עם שדות השמליים נ מ ו כ י ם י ו ת ך יש צ ו ך ך ל ע ב ו ד עם תערובות ק ו ל ס ט ר י ו ת ה נ ו ת נ ו ת פסיעה ג ד ו ל ה . תערובת שנחקרה רבוה היא ז ו של ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ק ו ל ס ט ר י ל מיריסטט ביהס - 28 1:1.75.משקליהערובה זו נותנה פזר• נמטיה בטמפרטורה של - A C3°T nen ^43° ומסביב לטמפרטורה זו כן ,השדה הקריטי c קיימת הלוה הזקה של הפסיעה בטמפרטורה. 1 Eעבור הערובה זו הוא " 2 0 Kv cm בטמפרטורה n e n T=T השדה החשמלי פועל על המערכת עייי אינטראקציה עם הדפולים החשמליים של המרכיבים. עבור קולסטריל כלוריד מומנט הדפול החשמלי מהלכד עם ציר האורך המולקולרי ואילו עבור קולסטריל מיריסטט המומנט דפול הוא סכום של מומנטי המומנט דפול שמהקבל יוצר זויה של הקשר הקרבונילי והקשר האסטרי. 60° 56 עם כוון ציר האורך המולקולרי . כאשר מפעילים שדה השמלי במקביל לציר ההליקס של הערובה פזה קולסטרית ההכוונה על ידי מגע עם הייקירוהיי ,השדה גורם להקיפה וכתוצאה מכך מולקולוה הקולסטריל כלוריד בתערובת ,מסתובבות עם ציר האורך המולקולרי בכוון לקווי התקיפה ) (Mניחנת על ידי הבטוי1.6.5 הכח של השדה. c נאשר c y r / | ־ ) - uהמומנט דפול של קולסטריל כלוריד ,ו־ 6 0 )M1.6.5 הזוית הנוצרת בין ציר האורר המולקולרי וכוון ציר ההליקס. B a e s s l e rו Labes -מתארים שתי אפשרויות היכולוה להסביר את סבוב ציר האוךך המולקולרי של קולסטריל כלוריד לכוון השדה. האחת ,סבוב של ההליקס בזויה ) E)6מסוימת כך שציר ההליקס אינו מקביל יותך לכוון קוי השדה. והאפשרות השניה היא של סבוב כל מולקולה ומולקולה בכוון השדה. המחברים מגיעים למסקנה שסבוב ההליקס עצמו דורש הוספה אנרגיה של אנרגיה פסוק ואילו סבוב מולקולרי דורש רק אנרגיה כפוף ואנרגיה עוות. 59 יגרום למבנה לא יציב מנתינה אנרגתית Meyer . ובעזות לכן ,סבוב של ההליקס ציין שמבנה זה קשור בכפוף - 29 - ויהיה יציב רק אם קבועי האלסטיות המתאימים יקיימי מסוים כן ,קיים שדה סף 3 3 /k 2 2 k < k^3 > E שמעליו מתחילים שנויים בהליקס שעבוד אין כל הפרעה ובהעלאת השדה מעל מתת = ^/ E א ת י ,י ח ס >ן כמו Eההליקס נהרס ומתקבלת כאמור הפזה Q Meyer -E c ומידיעת Eו E^ -ניתן לתשב את הקבועים האלסטיים. c Baessler 5 > E < E״E t a b e s oמצאו שעבור C • * •(E/E6/6/ 01 נ ש תוצאות נסיוניות מראות ש- 4.0° - c מ .6 ר עבור E > E ,6 c וההליקס נהרס. הזוית ׳x = 0 מקיימת את היחס6 c C גדולה מ- . 6 c בהמשר טוענים החוקרים שהכוונת הפזה הנמטית מתקבלת על ידי סבוב נוסף של המולקולוה לכוון השדה כר שציר האורך המולקולרי מקביל לקוי השדה. בנוסף ,הכוונה מולקולוה קולסטריל כלוריד גורמה להכוונת מולקולוה הקולסטריל מיריסטט כך שצירי האורך שלהם גם הם יקבילו לכוון השדה ,והגידול באנרגיה ההופשיה הנובע מהכוונה מולקולוה המיריסטט מקוזז על ידי ירידה האנרגיה התופשית המתקבלת מסידור הכלוריד. לכן לפי טענתם הפזה הנמטיה המכוונת המתקבלת נובעת בעיקר מנוכחות מולקולות הכלוריד והמצאות מולקולות המיריסטט בתערובת הכרחית כדי להגדיל את הפסיעה של המבנה הקולסטרי וכך מורידה את הכוחות האלסטיים המתנגדים לסבוב המולקולרי. ־ 30 ־ .7תגובות כימיות גגבישים נוזליים נ ו ז ל י י ם מ ה ו ו י ם ממיסים ט ו ב י ם ו נ י ה ן להמיס בהם ת ר כ ו ב ו ת גביעים א ו ר ג נ י ו ה כמעט כ מ ו בנוזל איזוטרופי. ב נ ו ס ף ,המבנה ה מ י ו ה ד שלהם עושה אותם ממיסים מתאימים ל נ ס י ו נ ו ה שבהן דרושה ה כ ו ו נ ה של ה מ ו ל ק ו ל ו ת המומסוה. בשנים ה א ה ר ו נ ו ה נעשהה ע ב ו ד ה רבה בשמוש ב ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם נ מ מ י ס י ם , -66 63-64 60-62 ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה בפזה ג ז י ת ,ב מ ד י ד ו ת תמ״ג ,ב מ ד י ד ו ה ק י ט ו ב ב א י נ פ ר א א ד ו ם 67-69 ובתגובות כימיוה . ואולטרא ס ג ו ל 7.1תגובות ב י ן מולקולריות פ ו ל י מ ר י ז צ י ה ש ו נ ו ת נעשו ב ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם נמטיים וסמקטיים. תגובות כ ך נעשתה פ ו ל י מ ר י ז צ י ה ר ד י ק ל י ת ב פ ז ו ת ה נ מ ט י ו ה והסמקטיות ו ב ה נ י ת ן ל ר א ו ת שמהירות ה ט ר מ י נ צ י ה של השרשרה הואטה ו ה י א קטנה י ו ת ר מ ז ו של ה פ ר ו פ ג צ י ה ולכן מ ה י ר ו ה ה פ ו ל י מ ר י ז צ י ה ה כ ל ל י ת בפזה ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה ג ד ל ה . פ ו ל י מ ר י ז צ י ה של B e n z o i c A c i d בנסיונוה P - M e t h a c r y l o y l o x yב ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם נמטיים וסמקטיים מתקבלים פ ו ל י מ ר י ם ס ט ר א ו ס פ צ י פ י י ם שאינם מתקבלים ב פ ז ה האיזוטרופיה . 7 0 ב פ ו ל י מ ר י ז צ י ה של ו י נ י ל אולאט במצב ג ב י ש י פ ו ל י מ ר מ ו צ ק ו א י ל ו בפזה ה א י ז ו ט ר ו פ י ת מתקבל פ ו ל י מ ר אחר יש ל צ י י ן שקיימים ו י כ ו ח י ם ע ל מהות ה ת ו צ א ו ת שההקבלו 72 ו־ Paleosו - Labes פ ו ל י מ ר י ז צ י ה של נ ג ז ר ת צינמיוה ס ו ח ר י ם חלק מ ה ו צ א ו ה אלה. p-aminostyrene בהקרנה ,ללא ה צ ל ה ה . 73 נ ו ז ל י מתקבל נוזלי שקוף' 7 . ב נ ס י ו נ ו ת אלה בנוסף Paleos בצע ו נ ס ה ל ב צ ע ד י מ ר י ז צ י ו ת של ח ו מ צ ו ת - 31 - 7.ת ג ו ב ו ת פ נ י ם מ ו ל ק ו ל ר י ו ת Svedberg הראשון שבצע ת ג ו ב ו ת מ ס ו ג זה ב ג ב י ע י ם נ ו ז ל י י ם ,היה שבדק את מ ה י ר ו ת ההתפרקות ההדמיה של הומצה פ י ק ר י ת , פירוגלול, 74 וטריניטרו ס ו ר צ י נ ו ל המומסים ב פ ז ה נמטית של פ ר ה -א ז ו ק ס י פ נ ת ו ל בטמפרטורה של.140°0 מתברר שמהירות ה פ ר ו ק בממס ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י איטית י ו ת ר מ ז ו המתבצעת בממס האיזוטרופי.Barnett וסמקטיות. 75 פ י ר ו ל י ז ה ז ו נעשית דרך מצב ב י נ י י ם צ י ק ל י ומתקבלים ש נ י ת ו צ ר י ם אולפיניים, רופי ו- Sohn ב צ ע ו פ י ר ו ל י ז ה של קסנטט ב פ ז ו ת נ מ ט י ו ת ו י נ י ל ציקלוהכסן ואתילידן ציקלוהכסן. בהשפעת הממס ה א נ א י ז ו ט - ג ד ל ה נ י צ ו ל ת ה ת ג ו ב ה ב ־ * 3 0לעומת אותה ה ת ג ו ב ה שנעשתה ב נ ו ז ל א י ז ו ט ר ו פ י . מ ו ד ל ט ו ב ל ת ג ו ב ו ת ב ג ב י ש י ם נ ו ז ל י י ם ולהבתנה בהשפעת הפזה ע ל ת ג ו ב ו ת של מ ו מ ר י ם המומסים בה, י כ ו ל ה ל ה י ו ת ס י נ ט ז ה אסימטרית. כאשר מ ב צ ע י ם ת ג ו ב ה עם מ ו ל ק ו ל ו ת א ק י ר ל י ו ת ה י כ ו ל ו ת ל י צ ו ר ק ו נ פ ו ר מ ר י ם ק י ר ל י י ם בממס א נ א י ז ו ט ר ו מ י קיימת האפשרות לקבלת ת ו צ ר י ם ק י ר ל י י ם פ ע י ל י ם א ו פ ט י ת עקב העדפה של אחד ה ק ו נ פ ו ר מ ר י ם ע ל י ד י מבנה ה פ ז ה . )4,5 אוקטאן ב ע ב ו ד ה שנעשתה ע ל י ד י נ ו ה ו ק ר ן דבוטיריל ד י א ו ן ( בממס ק ו ל ס ט ר י ה מ ו ר כ ב מ ק ו ל ס ט ר י ל אצטט ו ק ו ל ס ט ר י ל פ ל ר ג ו נ א ט והתקבל ה ו צ ר הקרנה ה י ד ר ו כ ס י צ י ק ל ו ב ו ט נ ו ן פ ע י ל א ו פ ט י 7 6 . ל א ח ר ו נ ה ב ו צ ע ה ד ה ק ר ב ו כ ס י ל צ י ה אסימטרית של חומצה א ת י ל פ נ י ל מ ל ו נ י ת בממס קולסטרי ומתקבלת חומצה 2־ פ נ י ל ב ו ט נ ו א י ה פעילה א ו פ ט י ה Saeva e t a l . אופטי 78 . ב צ ע ו שתלוף ק ל י י ז ן 7 7 . כמו בן ב נ ו ז ל קולסטרי ו ק ב ל ו תוצר פעיל - 32 - מטרת העבודה תכונות הממיסים טל גבישים נוזליים ויכולתם להוות מטריצה מכוונת למולקולות המומסות בהם ,מאפשרת גם את השליטה במהלך הגאומטרי של תגובות כימיות. עד עתה ,נעשו מחקרים מעטים בתגובות בגביעים נוזליים ובתווכים אנאיזוטרופיים שאינם מוצקים אולם כפי שראינו בעבודתנו הראשונית בתגובה פוטוכימית בממס קולסטרי ובתגובות תרמיות שבוצעו על ידי חוקרים אחרים, )נסיונות בפוטוכימיר! בגבישים נוזליים היו ללא הצלחה( אובחנה השפעת הממס האנאיזוטרופי על מהלו תגובה כימית של מולקולות המומסות בו. "המחקר שנעשה עד עתה בתגובות כימיות בממיסים גבישים נוזליים מהווה מחקר ראשוני בנושא זה ולא נעשה טפול מעמיק בהבנת המנגנון ודרך השפעת הממס על התגובה. מטרת עבודתנו היא לבצע תגובות חוטוכימיות בגבישים נוזליים תוך כדי נסיון להבין את השפעת הממם האנאיזוטרופי על מהלך תגובה כימית המתבצעת במולקולות המומסות בו. תחילה בצענו מדידות דיכרואיזם קוי ללימוד ומציאת פרמטר הסדר בממיסים אנאיזוטרופיים אלה תוך כדי השואה לתווך אנאיזוטרופי אחר -פוליאתילן מתוח ולא מתוח. - 33 - דיון ותוצאות ז .בחירת הממס והראקטנטים בבחירת הממיטים לתגובות בממיסים גבישים נוזליים נלקחים בחשבון מספר גורמים: א -ההום הטמפרטורה שבו הממס הגבישי נוזלי מתקיים. ב -עמידות הממס בתנאי התגובה. ג -שקיפות הממס לתחומי הבליעה של החומר המגיב בתגובות פוטוכימיות. גביש נוזלי הרמוטרופי נמטי או קולסטרי מהקבל בההכה הפזה הגבישית של תרכובות מסוימות ותהום הטמפרטורוה שבו התרכובת מקיימת נוזל נמטי או קולסטרי מוגדר עבור כל תרכובת והרכובה. לכן ,כל שינוי בטמפרטורה או כל אי נקיון שמצוי בתומר יגרמו לשינויים בתהום הטמפרטורוה שבו הפזה מתקיימת או לשינוי במבנה המקרוסקופי שלה. עקב רגישות הממס הגבישי נוזלי לשינויי טמפרטורוה ולאי נקיונוה ,עמידוה הממס בתנאי התגובה חשובה ביותר. כל שינוי במבנה התומר יכול לגרום לכך שיאבד את תכונותיו כגביש נוזלי ובתוצאה מכר תנאי ההגובה ישתנו. ובהקרנה ממושכה. לכן ,עלינו לבהור בממס שיהיה יציב בחמום ממושך גורם נוסף ההשוב בבהירה הממס בהגובה פוטונימית היא שקיפוהו לאורכי הגל בו מהבצעה ההגובה. כאשר שקולים אלה לפנינו הפשנו ממס נמטי שיהקיים בטמפרטורה החדר כדי להמנע מתגובות משניות הנובעות מטמפרטורה גבוהה וכן ממס כזה שהחום קיום התזופזר• שלו יהיה גדול כר שהכנסה מגיבים לא הגרום לשינויים קיצוניים במבנה הפזה. עבור תגובוה פוטוכימיות בתרנו בתערובת קולסטריל כלוריד קולסטריל לאורט ביהס משקלי .1:1.95 תערובת קולסטרית מקוזזת זו ,נמטית בטמפרטורה 35°Cאולם בטמפרטורה הנמוכה מטמפרטורה זו )- (C30°עד ל 68°0היא מהווה ממס קולסטרי בעל פסיעה גדולה - 34 שמבחינה מקרוסקופית הוא מהנהג בממס נמשי. ולמרביה האור האולטרא סגול עד לאורך גל ועמיד בהקרנה ממושכה. ממס זה שקוף לאור הנראה 240nm בעל החום טמפרטורות רהב בהקרנה התערובת הקולסטרית עם מנורת כספית בלחץ גבוה למשר כ 24-שעות דרר מסנן פיירקס ,הפזה נמצאה יציבה. מדיום אנאיזוטרופי נוסף שנבתר בממס לתגובות פוטוכימיות של מולקולות מסודרות ,הוא סרט פוליאתילן מתוח ולא מתוח. ציי' ) במדיום זה הסידור גם הוא חד ( U n i x i a lומולקולות המומסות בו נמצאות במרחק גדול אחת מהשניה בממוצע ובעלות אפשרות תנועה. על ידי מתיתת סרט פוליאתילן מתקבל סרט מתוח שבו סידור מולקולות הפוליאתילן מועדף ,כאשר ציר האורר המולקולרי מסודר בכוון מהיתת הסרט. הוא רק סידור הסרט. במקרה זה השוני היחידי בין סרט מתות ולא מתוח כלומר כל תנאי ההגובה קבועים מלבד גורם הסדר. למעשה גם בסרט פוליאתילן לא מתוה קיים סידור מיקרוסקופי אבל מבהינה מקרוסקופית לא ניהן למדידה בשיטות אופטיוה. מצב זה מזכיר אה הפזה הנמטית שאינה מסודרת בצורה אחידה במרחב. כדי לראות בצורה ברורה את הדמיון והשוני בין תמיסות בתוך הפזות שבהן אנו דנים ,נביא אה הטבלה הבאה: גורם מוצק מצב הסדר קיים סדר בדרגה גבוהה המוכתב ע״י מבנה הגביש הממיסה מולקולוה קרובוה קבועות במרחב גביש נוזלי סידור U n i a x i a lחלקי מולקולות רתוקות אחת מהשניה בממוצע בעלות אפשרות תנועה חרט פוליאתילן סידור U n i a x i a lחלקי מולקולות רחוקות אחת מהשניה בממוצע בעלות אפשרות תנועה מתוח טבלה .11 יש סדר מיקרו סקופי גם בפזה שאינה מסודרה בכוון מםויים - 35 - בנוסף ,סרט פוליאתילן מהווה ממס אינרטי ונוח לעבודה גם מבחינת המעקב אחר התגובה בשיטות ספקטרוסקופיות )הסרט מעביר אור הנראה והאור האולטרא סגול עד תזח ,(220וכן מבחינת הפרדת התוצרים מהממס וזה על ידי מיצוי עם כלורופורם או עם ממיסים אורגניים אחרים. בבחירת המגיבים הנחו אותנו השיקולים הבאים: .1 על התרכובות להיות בעלות מבנה גאומטרי אנאיזוטרופי. ניתן לשער שתרכובת בעלת מבנה גאומטרי כזה סכוייה להסתדר בהתאם לסידור המולקולות של הפזה יהיה גדול יותר. .2 על התרכובת להתמוסס בממס הגבישי נוזלי. .3 על תוצרי התגובה להיות קלים להפרדה מהממס בשיטות הפרדה הרגילות כמו זיקוק גיבוש או כרומטוגרפיה. בהתאם לשיקולים אלה נבחרו טטראפניל בוטטריאן ) ,(1פרה מתוקסי )(2 מטה מתוקסי ) (3ואורתו מתיל ) Uטרנס חומצות צינמיות כמגיבים בתגובות הפוטוכימיות. תחילה בדקנו את מידת ההכוונה של הממס ושל המגיבים המומסים בתוכו בשיטת הדיכרואיזם הקוי. - 36 - .2דיכוואיזם קול בביסים גבישים נוזליים אחת הבעיות הקשורות בהתנהגות מולקולות המומסות בתווכים מסודרים היא מידת ההכוונה או מציאת פרמטר הסדר של מולקולות אלה בממס האנאיזוטרופי הכוונת המולקולות על ידי התווך יכולה להיות אחד הגורמים )אם לא הגורם הקובע( התורמים להתנהגות כימית שתהיה שונה מהתנהגות אותן המולקולות בממס איזוטרופי. לכן ,קיימת חשיבות רבה לידיעת מידת ההכוונה של המולקולות בממיסים כמו גבישים נוזליים או ממיסים אנאיזוטרופיים אחרים לפני בצוע כל מחקר בתווכיס מסוג זה וביחוד כאשר אנו דנים בממיסים בהם קיימת דיפוזיה וצמיגות הדומה לזו של ממיסים איזוטרופיים. קיימות שיטות שונות למדידת פרמטר הסדר בגבישים נוזליים והנפוצה 79 ביניהן היא שיטת המדידה בתהודה מגנטית גרעינית . אחת השיטות המדויקות והנוחות לקבוע את מידת ההכוונה בממיסים אנאיזוטרופיים היא מדידות מעברים אופטיים מקוטבים. מחקרים במעברים אופטיים מקוטבים מתבצעים על מולקולות שלהן דרגה מסוימת של הכוונה ביחס לציר חיצוני מסוים. הכוונה כזו ניתן כאמור לקבל על ידי המסת מולקולות בעלות אנאיזוטרופיה גאומטרית בתווך אנאיזוטרופי. במקרה כזה מולקולות המומס יסתדרו בכוון מובחר במרחב שיקבע על ידי הכוון המועדף של מולקולות הממס האנאיזוטרופי. מחקרים רבים נעשו עד עתה 80-83 במעברים אופטיים מקוטבים טל מולקולות המומסות בסרטים פולימרים מתוחים 67-69 ובשנים האחרונות גם בגביעים נוזליים כפי שתואר קודם לכן ,נוזלים נמטיים ניתנים להכוונה בעזרת שדות חשמליים או מגנטיים ובצורה מכוונת הם נוזלים שקופים דיכרואיים. לכן, הם מהווים ממיסים אנאיזוטרופיים מצוינים עבור נסיונות בקיטוב אופטי ומאפשרים מדידת פרמטר הסדר בעזרת מדידות ספקטרוסקופיות טל ספקטרום האלקטרוני. - 37 - למולקולות בעלות אנאיזוטרופיה גאומטרית המומסות בתווך אנאיזוטרופי היכולת לבלוע אור מקוטב מישורי במידה טונה ,כאשר מיטור קיטוב האור פונה בכוונים טונים במרחב. תכונה זו נקראת דיכרואיזם קוי ).(L.D. תכונת הדיכרואיזם הקוי ט ל מולקולות מסודרות מאופינת ע ל ידי פרמטר היחס הדיכרואי ש ה ו א ה י ה ס בין מ ק ד מ י ה ב ל י ע ה ש ל ה א ו ר ה מ ק ו ט ב ב מ ק ב י ל ) (eו ב מ א ו נ ך >( ) (exל צ י ר ה א ו פ ט י ט ל ה ד ו ג מ א : מולקולוה המומסוה במטריצה מסודרה ,י ש להניה שציר האורר המולקולרי טלהן יהיה מסודר בצורה מועדפה במקביל לציר האופטי & ל המטריצה )כוון המתיחה בסרט פוליאתילן א ו כוון הטפטוף א ו הטדה ההטמלי בפזה נמטית(. א ם המטריצה בעלה סימטריה Unaxial בכוון הציר האופטי z המולקולוה ה מ ו מ ס ו ת י ס ת ד ר ו ב צ ו ר ה א ח י ד ה ס ב י ב צ י ר ) zצ י ו ר מ ס י .(12 סכוי הבליעה ט ל מולקולה פרופורציונלי לרבוע המכפלה הסקלרית טל וקטור מומנט המעבר Mוהוקטור החטמלי Eט ל הקרינה .כ ך היחס הדיכרואי ט ל ד ו ג מ א ה כ ו ל ל ת מ ו ל ק ו ל ו ת ה מ ס ו ד ר ו ת ב ה ת א ם ל פ ו נ ק צ י ת ה ל ו ק ה ) ) g(6ה מ ת א ר ת א ה ההלוקה ט ל צירי האוךך המולקולריים לפי זוית 9ביתס לציר , ( zובעלות מומנט מעבר בכוון היוצר זויה aע ם ציר האורר המולקולרי ,יינתן ע ל ידי 84 הבטו׳ III.2.1 1T 2 2 cos a / g(9)(3cos e-l)de+ / ^ ( e J - s i n V d e 2 0 5 3 c o s V l)de)(sin'a/ g(e 1 / 2 0 % 0 ״ d וIII.2. - 38 - Y ציור מסי 2ו. ניתן להגדיר פרמטר הסדר f 77 2 J g(e)(3cos 6-111.2.2 0 ומתוך בטוי III.2.1 \ = f ובהצבת I I I . 2 . 2וכאשר פונקציה )g(e l)de מנורמלת ,מתקבל הקשר בין היחס הדיכרואי לפרמטר הסדר . f )f•cos a-t-1/3(1-f 2 2 1/2-f•sin - III.2.3 d 0 )l-f(3/a+l - 39 - היחס ה ד י כ ר ו א י נ י ת ן למדידה על י ד י מדידת ב ל י ע ו ת ה מ ו ל ק ו ל ו ת המומסות עבור א ו ר מקוטב ב כ ו ו ן צ י ר zו א ו ר מקוטב ב כ ו ו ן צ י ר , y מ ו מ נ ט המעבר ) ז ו י ת (a נ י ת ן למצוא את ג ו ר ם הסדר . f ומידיעת כ ו ו ן נ י ת ן להבחין בזהות 0 תSפרמטרהסדר = j <6-1 ופרמטר fשפותח במקרה ז ה . ן cos3<S ממשואה I I I . 2 . 3נ י ת ן לראות שהיחס ה ד י כ ר ו א י של צבר מ ו ל ק ו ל ו ת מסודרות בעלות חלוקה ח ד -צ י ר י ת ) ( U n i a x i a lביחס ל צ י ר ה כ ו ו נ ה ה מ ו ל ק ו ל ר י ו ל צ י ר הסימטרית של ת ו ו ך ,הוא פ ו נ ק צ י ה של פרמטר ה כ ו ו נ ה אחד, . f מ ו ל ק ו ל ו ת המקיימות חלוקה מ ס ו ג זה ב ת ו ו ך א נ א י ז ו ט ר ו פ י הן בדרך 84 כלל מ ו ל ק ו ל ו ת ״ א ר ו כ ו ת ״ כמו ד י פ נ י ל הכסטריאן ,אנטרצן ממדידת L.D.מתקבל היחס ה ד י כ ר ו א י האורך ה מ ו ל ק ו ל ר י , האנאיזוטרופי Q ועוד אם כך, dו מ י ד י ע ת ה ז ו י ת ב י ן מ ו מ נ ט המעבר ל צ י ר נ י ת ן לחשב את פרמטר הסדר של ה מ ו ל ק ו ל ו ת המומסות ב ת ו ו ך ו ז ה בתנאי שהממס ו כ ן ה מ ו ל ק ו ל ו ת המומסות מ ק י י מ ו ת את דרישת חלוקה ח ד -צ י ר י ת סביב כ ו ו ן ה ה כ ו ו נ ה . כיחס ד י כ ר ו א י א ו ר כ י ו > 1 - בהמשך נ ג ד י ר יחס ד י כ ר ו א י < 1 Q d dכיחס ד י כ ר ו א י ר ח ב י . 0 שיטת המדידה השיטה הפשוטה ב י ו ת ר ל מ ד י ד ו ת ק י ט ו ב מתבססת על מערכת מדידה מותאמת במכשיר ספקטרופוטומטר ה ב נ ו י ה ממקטב ומתא המכיל את הדוגמא הנמדדת. כדי לקבל את שתי צ ו ר ו ת הקיטוב ז ו המאונכת ו ז ו המקבילה ל כ ו ו ן ה כ ו ו נ ת הדוגמא, מסובבים את המקטב א ו את הדוגמא ב 90° -בהתאם. שיטה ז ו א י נ ה מ ד ו י ק ת ו א י נ ה נ י ת נ ת ל י י ש ו ם במדידות בגבישים נ ו ז ל י י ם ,ה י ו ת ולא נ י ת ן לסובב לא את המקטב ולא את הדוגמא בזמן המדידה עקב ב י צ ו ע ה במתח ג ב ו ה . שתי שיטות פשוטות, נ ו ח ו ת לעבודה ובעלות ד י ו ק גבוה י ו ש מ ו ל מ ד י ד ו ת L.D.בגבישים נ ו ז ל י י ם המדידות דומות שנעשו בסרטי פ ו ל י א ת י ל ן . האחת מבוססת על א י פ נ ו ן ה ק י ט ו ב 85 ב׳גזרת ל ו ח י ת ג ל ) (Waveplateשפותחה ב״מכשירי ר ח ו ב ו ת ״ ,ושיטת ^ P . N . P . - AO - מפותחה במעבדתנו •jy י ד M a r g u l i e s , S a g i v , Yogev and Mazur , ובשיטות אלה א י ן צ ו ר ך בסבוב חלקים מל המערבת ה נ ס י ו נ י ת ב ז מ ן המדידה. ל ו ח י ת הגל משנה ל ס ר ו ג י ן את מצב הקיטוב של האור המגיע מהמקטב בתלות כתוצאה מכך מהקבלה עקומה ג ל י ת לא רציפה כשהמעטפת שלה מבילה באורך ה ג ל . את המידע על מצבי הקיטוב בכל א ו ר ר גל ו ג ל . בליעה רחבים ו ב ע ל י יחס ד י כ ר ו א י לא ג ב ו ה . שיטה ז ו מתאימה ב מ י ו ח ד לפסי הערך המדוד ל - Q dבשיטה ז ו מוקטן במקצה עקב ערבוב חלקי של מצבי ה ק י ט ו ב ,תופעה המתבטאת בעיקר ע ב ו ר מבנה ו י ב ר צ י ו נ י א ו ערכי ונוחה במיוחד. Q dגדולים. שיטה ה . -ק .א .ק מ ה ו ו ה שיטה פשוטה המדידה מבוססת על מדידת ספקטרום L.D.בשתי הרצות עוקבות כאשר באחת נרשמת עקומת בליעה רציפה עבור א ו ר מקוטב ב כ ו ו ן הציר האופטי של הדוגמא )או במאונך ל ו ( ו ב ש נ י ה ,עקומת הבליעה עבור א ו ר לא מקוטב. ב א נ ל י ז ה לשתי העקומות המבוססות על התאמת ח ו ק י בר למברט לכל אחד ממצבי הקיטוב , נ י ת ן לחשב אה היחס ה ד י כ ר ו א י נ י ת ן לחשב את פרמטר הסדר . f Q dו מ י ד י ע ת כ ו ו ן מ ו מ נ ט המעבר השיטה הטובה ב י ו ת ר למדידות ספקטרוסקופיות ה י ד ו ע ה עד עתה ,היא ה כ ו ו נ ת תערובת קולסטרית ״ מ ק ו ז ז ת ״ עם שדה חשמלי. בממס השתמשנו בתערובת ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ו ק ו ל ס ט ר י ל לאורט ביחס משקלי .1:1.95 ה כ ו ו נ ת התמיסה נעשהה עם שדה חשמלי של המדידה נעשתה בשיטות שתוארו קודם ל כ ן . ^ " 3 0 -KVcm כאשר י - k\ - ו2. מדידות L.D.ב ס ט ר ו א י ד י ם כאמור קודם ל כ ן ,ב ח ר נ ו בתערובת הקולסטרית היימקוזזת״ של ק ו ל סט ר י ל כלוריד תחללה ב ד ק נ ו ו ק ו ל ס ט ר י ל לאורט כממס עבור התגובות ה פ ו ט ו כ י מ י ו ת . בעזרת מ ד י ד ו ת L-D.את ס י ד ו ר הממס ה ״ נ מ ט י ״ על מנת ל ל מ ו ד על ס י ד ו ר ה מ ו ל ק ו ל ו ת בממס ז ה . מ ו ל ק ו ל ו ת הקולסטריל כ ל ו ר י ד ו ק ו ל ס ט ר י ל לאורט ה י נ ן בעלות קשר כ פ ו ל ב ו ד ד על פחמן C-5בשלד ה ס ט ר ו א י ד י . האור האולטרא ס ג ו ל הקצר. הממס ה!ינמטי״ שהן י ו צ ר ו ת ב ו ל ע בתחום כתוצאה מכך לא נ י ת ן לבצע מ ד י ד ו ת L.D.י ש י ר ו ת על הממס עצמו בתנאי המדידה. א י לכך ב ח ר נ ו להמיס בגביש נ ו ז ל י זה, מ ו ל ק ו ל ו ת בעלות שלד מ ו ל ק ו ל ר י דומה ובעלות כ ר ו מ ו פ ו ר י ם ה ב ו ל ע י ם ב א ו ר כ י גל המאפשרים מ ד י ד ו ת L.D.בתחום בו הממס א י נ ו בולע )מעל ל -חזח .(240ס ט ר ו א י ד י ם שלהם כ ר ו מ ו פ ו ר י ם ק ט ו ן aBלא ר ו ו י הממוקם באתרים ש ו נ י ם במולקולה ו כ ר ו מ ו פ ו ר בנזני הממוקם על פחמן 38בצורת אסטר ב נ ז ו א ט י נבחרו כתרכובות המתאימות. מתוך מ ד י ד ו ת שנעשו בסרט פ ו ל י א ת י ל ן מתוח ל מ ו ל ק ו ל ו ת מהסדרה קולסטן 87 הוכח שמולקולות אלה מ ק י י מ ו ת חלוקה ח ד -צ י ר י ת ביחס ל צ י ר האורך ואנדרוסטן המולקולרי ו כ ן ביחס ל כ ו ו ן המועדף של המטריצה. ה כ ו ו נ ה מועדף אחד ו ל כ ן נ ח ו ץ פרמטר סדר אחד בלבד לתאור ה ה כ ו ו נ ה של תרכובות אלה בממס א נ א י ז ו ט ר ו פ י ז ה . היחס ה ד י כ ר ו א י Q כמו כ ן ,נמצא שקיים צ י ר כ ד י ש נ י ת ן יהיה להשתמש במשואה dהמאפשרת חישוב פרמטר fבממס הגבישי לבדוק באם משואה ז ו מתקיימת עבור ממס ז ה . ) ( I l i a . 3עבור נ ו ז ל י ,צ ר י ך תחילה ל צ ו ר ך זה י י ש מ נ ו את השיטה 88 y>•».Mazur e t alלהוכחת ק י ו ם משואה פרמטר הסדר דומה שלהן .f ( )2.3.IIIולמציאת בשיטה ז ו נדרשות לפחות שתי תרכובות ש ו נ ו ת בעלות ג א ו מ ט ר י ה כ ו ו נ י מ ו מ נ ט מעבר ש ו נ י ם ביחס ל צ י ר האורך ה מ ו ל ק ו ל ר י . שתרכובות בעלות מבנה ג א ו מ ט ר י דומה תסתדרנה בממס ה ג ב י ש י ההכוונה יש ל ה נ י ח נ ו ז ל י באותה ו ת ה י י נ ה בעלות חלוקה דומה ביחס ל צ י ר ה ה כ ו ו נ ה ה מ ו ל ק ו ל ר י ו צ י ר - 42 - הסימטריה של הממס. ממדידת היחס ה ד י כ ר ו א י ו מ י ד י ע ת ז ו י ת aנ י ת ן לחשב את fו כ ך גם ל ו ו ד א ש ב ט ו י I I I . 2 . 3מתאים במקרה ז ה . פרמטר )(5 בשהי ה ת ר כ ו ב ו ת ק ו ל ס ט ר י ל א נ י ז ט ו ־ 33 למסרה ז ו ב ת ר נ ו ציקלוהבסנוקסי־8־לנוסטן-11-און).(6 88 בהתבסס ע ל מ ד י ד ו ת שנעשו בסרט פ ו ל י א ת י ל ן מתוה נ י ה ן ל ה נ י ה ששהי , ת ר כ ו ב ו ה אלה ב ע ל ו ת סימטריה דומה והתמרה צ י ק ל ו ה כ ס נ ו ק ס י ע ל פחמן 33במקום מ ה ו ך מ ד י ד ו ה אלה נ י ת ן הקבוצה ה פ נ י ל י ה לא השנה את הסימטריה של ה מ ו ל ק ו ל ה . 89 ) n mב ק ו ל ס ט ר י ל פרה-מהוקסי ET (255 א ו ה שמומנט המעבר ע ב ו ר פס ה ב ל י ע ה ב נ ז ו א ט ) (5נמצא ב מ י ש ו ר ה מ ו ל ק ו ל ה ב ז ו י ת a - 0°ל צ י ר ה א ו ר ך ה מ ו ל ק ו ל ר י , * ואילו לציר מ ו מ נ ט המעבר זד -זד ב ה ר כ ו ב ת )(6 נמצא ב מ י ש ו ר ה מ ו ל ק ו ל ה ב ז ו י ה a - 78° זה. ת ו צ א ו ת מ ד י ד ו ת L . D .בשיטת ל ו ח י ת ה ג ל ל ת ר כ ו ב ו ה נ ת ו נ ו ת בטבלה מ ס י I I Iוהספקטרא המתאימים נ ת ו נ י ם ב צ י ו ר י ם מסי המכוון, ו4-ז. )(5 ו ( 6 ) -ב מ מ ס ה״נמטייי ב ח י ש ו ב פרמטר הסדר fממשואה ,111.2.3מתקבל עךך התרכובות. ההכוונה 0.5 3ו ע ב ו ר שתי אם כר נ י ת ן להסיק ש ת ר כ ו ב ו ת אלה מ ת כ ו ו נ ו ת בממס היינמטי״ באותה כ צ פ ו י מהנהה ה ג א ו מ ט ר י ה הדומה ע ב ו ר ן , ו נ י ה ן להשהמש ב מ ט ו א ה , I I I . 2 . 3 ע ב ו ר ממס זה. כמו כן, נעשו מ ד י ד ו ת L.D.לשתי ת ר כ ו ב ו ה נ ו ס פ ו ה ב ע ל ו ה שלד ס ט ר ו א י ד י : 4 - 5א נ ד ו ס ט ן - 1 7 -א ו ן 33 -א נ י ז ט )(7 ו- תושבו פרמטרי , f נתוני המדידה ו ה י ש ו ב י פרמטרי הסדר ו ת ו צ א ו ת המדידה ו ה ת י ש ו ב י ם מסוכמים בטבלה מסי תרומת המתמירים ע ל פתמנים 17 יינמטייי ז ה . Aקולסטנון ) ,(8צ י ו ר י ם 5ו עבור תרכובות ו 3 -בשלד ה ס ט ר ו א י ד י , ו.16- .IIIבהשואת 5 - 8נ י ת ן ל ל מ ו ד על ל ס י ד ו ר ה מ ו ל ק ו ל ו ת בממס - 43 - )WAVELENGTH (NM. צ י ו ר מסי :13 ספקטרום L . D .של cholesteryl-p-Methoxy benzoate בגביש נ ו ז ל י . ( עקומה של צ פ י פ ו ת א ו פ ט י ת ״ DDהמתקבלת עייי א ו ר המקוטב ב כ ו ו ן ה צ י ר ) האופטי; ( עקומה ש ל ^ ם 0המתקבלת עייי א ו ר מקוטב ב מ א ו נ ך ל כ ו ו ן ה צ י ר ה א ו פ ט י : ) - 44 - 340 320 300 )(NM. 280 260 240 WAVELENGTH ציור מס : •14ספקטרום L . D .של בגביש נוזלי. Lanostenone*li-one־8־Cyclqhexanoxy3 b ( עקומה של צפיפוה אופטיה DDהמתקבלה עייי אור המקוטב בכוון הציר ) האופטי; ( עקומה של ODj.המתקבלת ע״י אור מקוטב במאונך לכוון הציר האופטי; ) (( - 45 - )(NM. o של WAVELENGTH benzoate3L.D B-p-Methoxy־androstene-17-5 בגביש נוזלי. ( עקומה של צפיפות אופטית DDהמתקבלת ע״י אור המקוטב בכוון הציר ) האופטי. המתקבלת ע״י אור מקוטב במאונך לכוון הציר האופטי; D±0 ( עקומה של its - - (גיור מסי :16ספקטרום L . D .טל A Cholestenoneבגביט נוזלי. ( עקומה טל צפיפוה אופטית DDL.המהקבלה עייי אור המקוטב בכוון הציר ) האופטי! ( עקומה טל 0 Dהמהקבלת עייי אור מקוטב במאונך לנוון הציר האופטי; ) 11 X 47 - - 48 - כאשר מסתכלים על ערכי fהמחושבים מתוך משואה ) ( I I I . 2 . 3 ו 6-מ ת כ ו ו נ ו ח שתרכובות 5 בממס ה נ מ ט י . בעלת ערך ע ם לעומת זאת תרכובת . f - 0.46 3 י מ ג , י י ס ד י יי ' ״ 5 0 ) ^(6י ו " 3 נ י ת ן לראות 5 , 0 ״ )^(5 ) (7שבה פחמן 7ז מ ותמר עם פ ו נ ק צ י ה ק ט ו נ י ת , במקרה של תרכובת ) (8שבה פחמן 3מותמר עם ה פ ו נ ק צ י ה ה ק ט ו נ י ת ,מתקבלת י ר י ד ה מודגשת ב ה כ ו ו נ ת ה מ ו ל ק ו ל ו ת ופרמטר הסדר מקבל את הערך - 0.32 ניתן . f להסביר את התופעה בשני א ו פ נ י ם : ירידה בהכוונה המולקולרית בממס ה״נמטייי הנובעת מהקטנה ב א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה הגאומטרית של מ ו ל ק ו ל ו ת הסטרואיד ,א ו מתרומה שונה של המתמידים על פחמנים 17 ו.3- ב נ ו ס ף בהשואת התוצאות שהתקבלו בממס ה ״ נ מ ט י ״ לאלו שהתקבלו עבור סרט ה פ ו ל י א ת י ל ן )טבלה מסי נ י ת ן לראות שבו בזמן שתרכובות 7ו ־ 8בעלות ערכי fד ו מ י ם בסרט (III פוליאתילן שתרכובת המתוח ,א ו ת ן התרכובות בממס הנמטי בעלות ערכי fש ו נ י ם כך ) (8כאמור ,בעלת fקטן י ו ת ר . קיימת אפשרות שהתמרת פ ו נ ק צ י ה ק ט ו נ י ת במקום אסטר ה ב נ ז ו א ט י היא ה ג ו ר ם לכך שמולקולות ה ק ו ל ס ט נ ו ן תסתדרנה בהכוונה נמוכה י ו ת ר מאשר ק ו ל ס ט ר י ל -פ ר ה -מ ת ו ק ס י ב נ ז ו א ט מסיבות של א י נ ט ר א ק צ י ה חלשה י ו ת ר עם הממס א ו מסיבות של הקטנת ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה הגאומטרית. מתוך תוצאות מ ד י ד ו ת אלה, נ י ת ן אם כך לראות שהמולקולה המומסת א י נ ה מקבלת את הסדר של הפזה ומדת ה ה כ ו ו נ ה שלה בממס ה ג ב י ש י נ ו ז ל י מיוחדת לה עצמה ו ת ל ו י ה ב ג ו ר מ י ם ג א ו מ ט ר י י ם ואחרים ה ש י י כ י ם לכל מ ו ל ק ו ל ה ו מ ו ל ק ו ל ה . אותה המסקנה נ י ת ן גם לקבל ל ג ב י מ ר כ י ב י הממס ) ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ק ו ל ס ט ר י ל מ ו ל ק ו ל ו ת קולסטריל ה כ ל ו ר י ד ו ק ו ל ס ט ר י ל לאורט לאורט( עצמם. ( C H ) . j C 0 0 - C h o lת ס ת ד ר נ ה בממס 0 2 3 ל פ ו ט נ צ י א ל הספציפי שלה. יינמטי״ ה מ כ ו ו ן כל אחת ואחת בהתאם פ ו ט נ צ י א ל זה נ ו ב ע ממבנה המולקולה עצמה ומאינטראקציה עם ה פ ו ט נ צ י א ל של המולקולה השכנה. לתאור שניתן ע ״ י Labesו - Baessler ת ו צ א ו ת אלה מתאימות גם ל ס י ד ו ר ה מ ו ל ק ו ל ר י של תערובת - 49 - ( שמלי )עמי C 0 0 - C h o l 2 1 ) 2 ( 2 7 ( C H במאמרם זה מ ג י ע י ם ההוקרים להוצאה שפרמטר הסדר של ההערובה הקולסטרית הוא 0.4 * 5 6 S . ק ר ו ב ל ו ד א י שגם ב ת ע ר ו כ ה כ ל ו ר י ד ל א ו ר ט מהקבל פרמטר סדר דומה ה י ו ה ו ה ל א ו ר ט קצר רק במקצה מהמיריסטט. ב ע ל ו ה פרמטר סדר S = 0.5 )(f עצם ה ע ו ב ד ה ש ת ר כ ו ב ו ת 5 + 7 מ צ ב י ע ה ע ל כר ש מ ו ל ק ו ל ו ה בממס ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י מ ת כ ו ו נ ו ה בההאם ל פ ו ט נ צ י א ל ס פ צ י פ י שלהן ו כ ה ו צ א ה מכר מהקבל כ א ן גם מקרה ב ו ה מ ו ל ק ו ל ה המומסת ׳ימסודרהיי י ו ת ר מהממס שהיא מומסת ב ת ו כ ו . למולוקולוה מדידות ה ס ט ר ו א י ד י ם 5 + 8בממס היינמטייי ה מ כ ו ו ן מ ד ג י ש ו ת את א פ ש ר ו י ו ת ה ל י מ ו ד בשיטה מ ד י ד ה ז ו . מהקר מעמיק ב נ ו ש א זה מאפשר ל י מ ו ד ע ל ס י ד ו ר הפזה הקולםטריה היימקוזזתיי ו ע ל תרומת המתמידים ה ש ו נ י ם ע ל מ ו ל ק ו ל ו ה ה ס ט ר ו א י ד ב מ ו ל ק ו ל ו ת המומסות ב נ ו ז ל א י ז ו ט ר ו פ י ז ה ו ה מ ר כ י ב י ם של הממס ע צ מ ו . בצענו נוזלי. מדידות בהמשך L.D.ל ת ר כ ו ב ו ת ש ה ו ו את ה מ ג י ב י ם ב ת ג ו ב ו ת שנעשו בממס ה ג ב י ש י - 50 - 2.2מדידות L.D.לטטראפניל בוטטרלאן בגביש נוזלי ובפוליאתילן במדידות ד י כ ר ו א י ז ם ק ו י טל טטראפניל בוטטריאן בסרט פ ו ל י א ת י ל ן מתוח 0.91מתקבל יחס ד י נ ר ו א י מ י נ י מ ל י - ו י ח ס ד י כ ר ו א י מכסימלי - 2.1 x a m 1 n Q dעבור פס הבליעה באורך גל dבפס הבליעה באורך גל וחח.280 0 m L.D.בממס היינמטייי מתקבל ערך מ י נ י מ ל י - 0.72 « n m 5ו י ח ס ד י כ ר ו א י מכסימלי תזח.280 d 1 . 8 2 n m Q nm425 במדידות dעבור פס הבליעה באורך ע ב ו ר פס הבליעה באורר ג ל - ספקטרום ה ד י כ ר ו א י ז ם טל הבוטטריאן ב ט נ י ה ת ו ו כ י ם נ י ת ן ב צ י ו ר מס׳ 18 ממדידות אלה נ י ת ן לחטב את פרמטר הסדר fמתוך ב ט ו י וזה )(III.2.3 בתנאי טל י ד י ע ת ז ו י ת aו כ ן בתנאי ט א נ ו מתיתסים אל מ ו ל ק ו ל ה ז ו במולקולה בעלת חלוקה ח ד -צ י ר י ת בסרט המתוח ובממס ה ״ נ מ ט י ״ ה מ כ ו ו ן . הערכה טל ג ו ד ל ז ו י ת aעבור המעברים ה ט ו נ י ם במולקולת הטטראפניל בוטטריאן נ י ת ן לקבל מתור ט ק ו ל י הסימטריה ה מ ו ל ק ו ל ר י י ם הקובעת את ח ו ק י הברירה עבור המעברים ה א ל ק ט ר ו נ י י ם טל ה מ ו ל ק ו ל ה . כי למולקולה ז ו סימטריה האורר ה מ ו ל ק ו ל ר י 2 מדידות בקרני Cב ק י ר ו ב טוב כאטר צ י ר הסבוב ) צ י ו ר מסי .(17 תהיה D,הכוללה טלוטה צ י ר י C, x n 5 מראות ניצב לציר י ת כ ן ,כ י בתמיסה הסימטרית ה מ ו ל ק ו ל ר י ת במקביל ו ב נ י צ ב ל צ י ר האוךך ה מ ו ל ק ו ל ר י . צ י ו ר מסי .17 - 51 - 1 r 480 1 1 440 1 1 ו——1 400 360 1 320 1 ו 1 280 1.001 240 )WAVELENGTH (nm קטרום : 8 1 . D . L ׳!butatrier1tetrapheny^1 בפוליאתילן מתוח ,, )חלק עליון( ובתמיסה קולםטרית ״מקוזזת מכוונת )חלק תחתון() : הצפיפות האופטית המתקבלת עם אור מקוטב בכוון הציר האופטי ו (---)-במאונך לו. •ODJJ ( עקומת - 52 - י ה כ נ ו מעברים א ל ק ט ר ו נ י י ם ט ה ו ר י ם מ ק ו ט ב י ם ב כ ו ו ן ה צ י ר ( 2 ק י ט ו ב במקביל ל כ ל אהד מ צ י ר י הסימטריה כווני א ו (a - 90° ) י ה י ן מ ע ב ר י ם ב ע ל י a - 0° ה ע ו ב ד ה שהיהס ה ד י כ ר ו א י ב כ ל אהד מפסי ה ב ל י ע ה ה מ ו פ י ע י ם בספקטרום ה א ל ק ט ר ו נ י של הטטראפניל ב ו ט ט ר י א ן , מ ע ב ר י ם אלה א י נ ם ט ה ו ר י ם . של א ו ר ך ה ג ל מצביעה כ י מ ע ב ר י ם א ל ק ט ר ו נ י י ם ש ו נ י ם א ו השפעוה ה ע ר כ י ם ה ק י צ ו נ י י ם של Q ויברוניוה. >1 - לעומת זאת מ ת ו ך הנהר! של פוליאהילן, כ ל ו מ ר ת י ה כ ן הפיפה של במקרה זה אם נ נ י ח כ י dע ל ו ל י ם ל י צ ג מעברים א ל ק ט ר ו נ י י ם ט ה ו ר י ם , משואה 111.2.3ערנים מ י נ מ ל י י ם ע ב ו ר פרמטר הסדר a א י נ ו קבוע כפונקציה m a x Q ו- 0.215- ההנחה ש- .f a cos 2 n m Q נקבל מתור dמתאים ע ב ו ר המעבר ב ע ל dמהאים ל a - 0° -מקבלים - 0.25 m a x Q .d עבור ע ב ו ר הפזה היינמטיתיי. אם כר מ ו ל ק ו ל ו ה ה ב ו ט ט ר י א ן מ ה כ ו ו נ ו ה בשהי ה מ ט ר י צ ו ה במידה לא קטנה ו מ י ד ת ה ה כ ו ו נ ה בממס ה ג ב י ש י 2.3 נוזלי ו ב פ ו ל י א ת י ל ן דומה. מ ד י ד ו ת L . D .לחומצות צ י נ מ י ו ת חומצות צ י נ מ י ו ת י ו צ ר ו ת קשרי מ י מ ן ח ז ק י ם בממיסים א פ ו ל ר י י ם ו כ ת ו צ א ה 90 מכר מתקבלים ד י מ ר י ם דךך קשרים אלה. שונות המצויר לתומצות צ י נ מ י ו ת במדידות קרני x ו ב כ ל ל ן פרה מחוקסי טרנס חומצה צ י נ מ י ה ,נמצא שמבנה הדימר הוא כ פ י בציור ()19 0 ו א ו ר כ ו כ .A21 - / H - 0״ ^ 0 . . צ י ו ר מסי .19 ^ - § - 0 3 H C - 53 - בנסיונותינו האנאיזטורופיים ל מ צ ו א את פרמטר הסדר של ח ו מ צ ו ת צ י נ מ י ו ת ש ו נ ו ת בממיסים ־ פ ן ל י א ת י ל ן מתוח, וגביש תחילה מ ד י ד ו ת L.D.לחומצה טרנס צ י נ מ י ת ק ב ו צ ה מ ת ו ק ס י ל י ת מותמרת במקום פרה במקום א ו ר ת ו דיכרואי )(9 ) ( 2ומטה )( 3 ו ק ב ו צ ה מ ת י ל י ת מותמרת 20מראה את ספקטרום ה ד י כ ר ו א י ז ם של חומצה מתוח. ) (9המומסת בסרט נ י ת ן ל ר א ו ת בספקטרום ה א ל ק ט ר ו נ י פס ב ל י ע ה ב ע ל יחס אורכי גדול )- 14 Q ( dששיאו ב א ו ר ך ג ל חוח 350ופס ב ל י ע ה ב א ו ר ך ג ל וחח 226שבו מתקיים יחס ד י כ ר ו א י ר ח ב י קטן ב א ו ר ך ה ג ל הקצר Aו ל ז ה ב א ו ר ך ג ל ה א ר ו ך וכן ו ל ח ו מ צ ו ת טרנס צ י נ מ י ו ת ay ) (4בסרט פ ו ל י א ת י ל ן מתוח בשיטת n־ . P . N . P . צ י ו ר מס״ פוליאתילן נ ו ז ל י מ כ ו ו ן בשדה חשמלי ,בצענ)^ )= 0.98 .B Q . (d נקרא לפס הבליעה 90 בהתבסס ע ל מ ד י ד ו ת ב ק ר נ י x 88 ע ל מ ד י ד ו ת L.D.שנעשו ל ח ו מ צ ו ת ב נ ז ו א י ו ת בסרט פ ו ל י א ת י ל ן מתוח ניתן ל ה נ י ח שפס ה ב ל י ע ה Bמתיחס ל מ ו מ נ ט מעבר א ו ר כ י המקוטב ל א ו ר ך צ י ר האורך המולקולרי במדידות מ7° - ו א י ל ו פס ה ב ל י ע ה Aמתיחס ל מ ו מ נ ט המעבר ה מ א ו נ ך ל ו . בקרני , x נמצא ש ה ז ו י ו ת ה מ ר ח ב י ו ת ב י ן מ י ש ו ר י ה מ ו ל ק ו ל ה ק ט נ ו ת ו נ י ת ן להתיחס אל מ ו ל ק ו ל ו ת אלה כ מ י ש ו ר י ו ת . * המתיחסים ל מ ע ב ר י ם זד זז נ י כ ר ת ע ״ י התמרה. באורך בהתמדת ק ב ו צ ה מ ת ו ק ס י ל י ת במקום פרה בטבעת ה ב נ ז נ י ת באורך גל דיכרואי וחח 238עם יחס ד י כ ר ו א י וזזח8ו 3עם - 22 - 26 Q לצפות לקיום ספקטרום ה ד י כ ר ו א י ז ם של החומצה ה צ י נ מ י ת משתנה ש י א ו של פס ה ב ל י ע ה Aנמצא מתקבלת ת ז ו ז ה של הספקטרום ל א ו ר ך ג ל א ר ו ך . גל ל כ ן ,מ ו מ נ ט י המעבר נמצאים ב מ י ש ו ר ה מ ו ל ק ו ל ה ו ל א נ י ת ן מעברים המאונכים למישור זה. בצורה , Q .d - 0.92 Q dו ש י א ו של פס ה ב ל י ע ה Bנמצא כ מ ו כ ן ,ב א ו ר ך ג ל שח 334נמצא כתף ב ע ל יחס . dספקטרום ה ד י כ ר ו א י ז ם של חומצה )(2 נ י ת ן ב צ י ו ר מסי .21 - 54 - 20 < cc 16 o 14 o cc 12 X o l.58r 330 צ י ו ר מסי :20 270 290 310 )WAVELENGTH (NM. ספקטרום ד י כ ר ו א י ז ם ק ו י ! פ ו ל י א ת י ל ן מתוח. 250 230 ) ( L . D .על חומצה טרנס צ י נ מ י ת חלק תחתון: ( עקומה על צפיפות אופטית DDהמתקבלת עייי א ו ר המקוטב ב כ ו ו ן ה צ י ר ) האופטי; המתקבלת עייי א ו ר מקוטב ב מ א ו נ ך ל כ ו ו ן הציר ה א ו פ ט י . D0 ( עקומה על חלק ע ל י ו ן : עקומת היחס ה ד י כ ר ו א י dכ פ ו נ ק צ י ה על א ו ר ך הגל ג . (( X Q - 55 - בהתמדת הקבוצה המתוקסילית במקום מטה בטבעת הבנזן ,מתקבל ספקטרום בעל שלוטה פסי בליעה. Q רך גל באורך גלnm238Aעם יחס דיכרואי פס בליעה ,3.1-dפס בליעה Bבאורך גל וחח 290עם יחס דיכרואי m 325עם יחס דיכרואי n 3 5.0ופס =d Q . - 3 d ,0 )ציור מסי .(22 בהתמדת קבוצה מתילית במקום אורתו בטבעת הבנזנית ,היחסים הדיכרואיים A עבור שני פסי הבליעה ו- B קטנים ביחס לאלה של החומצה הצינמית הבלתי מותמרת ,כך שהיחס הדיכרואי עבור פס הבליעה הוא - 0.7 -3.17 d Q dוהיחס הדיכרואי בפס הבליעה B nm228A באורך גל באורך גל וחח 305הוא )ציור מסי .(23 0 את השינויים המתקבלים בספקטרא הדיכרואיזם כתוצאה מהתמרת קבוצות מתוקסי ומתיל על טבעת הבנזן בחומצה הטרנס צינמית אפשר להסביר בשני אופנים: שינוי במנת ההכוונה של המולקולות בממס האנאיזוטרופי או שינוי בכוון וקטורי מומנט המעבר המתיחסים לפסי הבליעה השונים. מולקולות החומצות הצינמיות יכולות להיחשב במולקולות ״ארוכות״ דמויות מוטות ולכן ניתן להשתמש במשואה ) (III.2.3לחישוב פרמטר הסדר . f יש לציין שבמקרה זה מהווה ציר האורך המולקולרי גם את ציר ההכוונה והוא יסתדר במקביל לכוון המועדף של הממס האנאיזוטרופי. כאמור ,מידיעת היחס הדיכרואי הזוית Q dהמתקבל ממדידתL.D. , aניתן לחשב את פרמטר הסדר . f ומידיעת ביחס דיכרואי נתון aוf - תלויים אחד בשני כך ,שעבור זוית מינימלית a .מתקבל פרמטר סדר מינימלי .f ״ ,f.ועבור זוית מכסימלית ״ aמתקבל פרמטר סדר מכסימלי max max חוש רמטר הסדר מוגדר בתחום > 1 עבור סדור מושלם. 0 < f ,כאשר f - 0עבור אי סדר וf - 1 - סד מכאן ,הערך המכסימלי של פרמטי י׳ י יייייי י ־ mav f • - 56 - 35 o § 28 o o % o a 21 J14 .OH / r '-c־ \\ 1.47 ^@CH 0- 3 1.17 CO z Id 0.88 O / 11/ 0.59 / / < O —I 0.29 CL o 370 350 330 _J 310 )(NM. (גיור םס׳ :21 0.00 290 270 250 230 210 WAVELENGTH ספקטרום ה ד י ב ר ו א י ז ם טל פרה-מתוקסי ט ר נ ע חנמצו; ציבמית בסרט פ ו ל י א ת י ל ן מתוח. חלק תחתון: ( עקומה טל צ פ י פ ו ת אופטית ) ״ . האופטי; המתקבלה עייי א ו ר מקוטב במאונך ל כ ו ו ן הזגיר ה א ו פ ט י . _Dj0 ( עקומה טל הלק ע ל י ו ן : עקומה היהס ה ד י כ ר ו א י dב פ ו נ ק צ י ה טל א ו ר ך הגל ג . DDהמתקבלת עייי א ו ר המקוטב ב כ ו נ ן הציר - 57 - 640 •4.80 2 15 o O cc X o 5 3.20 1.60 0.00 ־< CO 2T 0 . 8 7Ixl Q 0.580.29- _J < O ־h 0- O 375 355 335 315 )(NM. ציוד מפי :22 295 275 255 235 000 215 WAVELENGTH ספקטרום הדיכרנאיזם של מטה-מתוקסי טרנע חומצה דינמית בסלט פוליאתילן מתוח. חלק תחתון: ( עקומה טל צפיפות אופטית DDהמתקבלת ע״י אור המקוטב בכוון הציר ) האופטי: המתקבלת ע״י אור מקוטב במאוגך לכוון הציר האופטי. D0 ( עקומה של חלק עליון: עקומת היחס הדיכרואי dכפונקציה של אורך הגל ג . - 58 - 370 350 310 330 )(NM. ציור מסי :23 290 270 250 230 210 WAVELENGTH ספקטרום הדינרואיזם על אורתו-מתיל טרנס חומצה צינמית בסרט פוליאתילן מתוח. חלק תחתון: ( עקומה על צפיפות אופטית DDהמתקבלת ע׳׳י אור המקוטב בכוון הציר ) יי האופטי; ( עקומה על ODj.המתקבלת ע״י אור מקוטב במאונך לכוון הציר האופטי. ) חלק עליון: עקומת היחס הדיברואי dכפונקציה על אורך הגל .X Q ־ - 59 ממשואה ) ( I I I . 2 . 3 ית נ י ת ן ל ר א ו ת שאם ל ד ו ג מ א יש ד י כ ר ו א י ז ם א ו ר כ י )< 1 aתימצא כתחום ה ז ו י ו ת '> 54°44 הדיכרואי ו - m i n a Q .( d חישבנו a \a במערכות החומצות ה צ י נ מ י ו ת תחילה את ע ר כ י המכסימום ו ה מ י נ י מ ו ם ע ב ו ר פרמטרים אלה. ז ו מתקבלים ע ר כ י f--\ a בדרך ח י ש ו ב מ ב ל י להתיחס ל מ ו ד ל כלשהו א ו ל ה נ י ח ה נ ח ו ת ל ג ב י מ ו מ נ ט המעבר ב ח ו מ צ ו ת ה נ מ ד ד ו ת . ו ה מ י נ י מ ל י י ם האפשריים ל ח ו מ צ ו ת בטבלה )כאשר ' a = 54°44היחס ל כ ן ,ה ז ו י ת ה מ י נ י מ ל י ת האפשרית במקרה ז ה תהיה --f - כוון 0° < Q ,(d f-1 סכום החישובים ע ב ו ר ערכי a , 9 2-4 t בפס ה ב ל י ע ה B ניתנים . IV ^0 ^max max 1 21° 14 a ^min min 0.866 0° מסי a COOH COOH 1 2 6 0 H o 5.0 1 32.2° 0.669 0° 3,2 1 38.46° 0.42 0° H 0 0 C C 3 3 ־ ־ ^ _ ) < Q CH 0 3 COOH CH3 טבלה . IV חישוב ערכי fו ־ ט צ י נ מ י ו ת בפס ה ב ל י ע ה \ מכסימליים ו מ י נ י מ ל י י ס עבור חומצות .B ־ - 60 מסבלה IV נ י ת ן לראות שערבי פרמטר הסדר ע ב ו ר חומצה )(9 הערכים של 1-0.886 ותחום ע ר כ י fע ב ו ר חומצה )(2 נמצאים בתחום נמצא ב י ן 0.889ו . 1 -כ מ ו כ ן ז ו י ו ת aשל ח ו מ צ ו ת אלה נמצאות בתחום ה ז ו י ו ת ה נ ע ב י ן 0°ל 2 1 ° -בחומצה טרנס צ י נ מ י ת ),(9 ו 0 ° -ל 1 5 . 5 0 ° -בחומצה פרה מתוקסי טרנס צ י נ מ י ת ).(2 לעומת זאת ע ב ו ר פרמטר הסדר ערכים שונים. וערכי ז ו י ו ת aב ח ו מ צ ו ת )(3 ו ( 4 ) -אפשריים תחום ע ר כ י fע ב ו ר חומצה ) (3נ ע ב י ן 0.669ל -ו fע ב ו ר חומצה ) (4נ ע ב י ן 0.42ל . 1 - אלה נמצאים בתחום של 0° ובהתאם ,ע ר כ י ו 3 2 ° -בחומצה )(3 ותחום ערכי ז ו י ו ת aעבור חומצות ו 0 ° -ל 3 8 ° -בחומצה ).(4 לאור ח י ש ו ב י ם אלה חפשנו ק י ר ו ב ט ו ב י ו ת ר ע ב ו ר ע ר כ י fו a -שיתאים גם ל ח ו מ צ ו ת מטה מתוקסי )(3 ו א ו ר ת ו מתיל ) (4הטרנס צ י נ מ י ו ת . כ א מ ו ר קודם ל כ ן ,ה ח ו מ צ ו ת ה צ י נ מ י ו ת י ו צ ר ו ת ד י מ ר י ם ״ א ר ו כ י ם ״ ו א ו ר כ ם ג ד ו ל הרבה מרוחבם .אם כ ך ס ב י ר ל ה נ י ח שהתמרת ק ב ו צ ו ת מתוקסי ו מ ת י ל ב מ ק ו מ ו ת מטה ו א ו ר ח ו לא תשנה את ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה ה ג א ו מ ט ר י ת במידה ג ד ו ל ה אם ב כ ל ל . ל כ ן ,נ י ת ן ל ה נ י ח שההבדלים ביחסים ה ד י כ ר ו א י י ם נ ו ב ע י ם מ ש י נ ו י ב כ ו ו ן מ ו מ נ ט י ו א י ל ו פרמטר הסדר יהיה ב ק י ר ו ב ט ו ב בעל א ו ת ו הערך ע ב ו ר ב ל ה ח ו מ צ ו ת המעבר האלה. 88 בהשואת ה נ ת ו נ י ם שהתקבלו מ מ ד י ד ו ת L.D.ל ח ו מ צ ו ת ב נ ז ו א י ו ת שקיימת סטיה משמעותית ב כ ו ו ן מתוקסי נ י ת ן לראות ו ק ט ו ר מ ו מ נ ט המעבר ה א ו ר כ י בהתמדת ק ב ו צ ו ת ו מ ת י ל במקומות מטה ו א ו ר ת ו ע ל טבעת ה ב נ ז ן . כמו כ ן , נמצא כ י כוון מ ו מ נ ט המעבר ע ב ו ר חומצה פרה מתוקסי ב נ ז ו א י ת מקביל ל צ י ר האורן־ ה מ ו ל ק ו ל ר י )= 0° .(a בהסתמך ע ל ש י ק ו ל י ם אלה ה נ ח נ ו שפרמטר הסדר המתקבל ע ב ו ר פרה מתוקסי טרנס חומצה צ י נ מ י ת )(2 יהיה ב ק י ר ו ב ט ו ב גם פרמטר הסדר ע ב ו ר ה ח ו מ צ ו ת ה צ י נ מ י ו ת האחרות .כ פ י ש ר א י נ ו בטבלה y1בהצבת ה ז ו י ת a 0 ° = והיחס ה ד י כ ר ו א י d = 26במשואה ) ( I I I . 2 . 3מתקבל ע ב ו ר חומצה ) (2פרמטר סדר - 61 - . f - 0.889 1 9 בהצבת fזה עם היחס הדיכרואי המתאים לכל פס בליעה בחומצות 2 - 4 + a -עבור המעברים השונים ותוצאות חישובים אלה מסוכמים בטבלה V d e g a° 36 Q d 3.3 \, m 334 טבלה : V ? e ° a % \, m e g 0£ Q d תרכובת X, m 14 14 305 55 0.98 226 t r a n s cinnamic a c i d 0 26 334 56 0.92 238 p-methoxy t r a n s cinnamic aci d 29 5.0 290 36.7 3.11 238 m-methoxy-trans aci d 3.17 36.3 305 60 228 ,0.7 cinnamic cinnamic 0-methyl-trans aci d חישוב זויות aעבור פסי הבליעה השונים בחומצות צינמיות כאשר . f - 0.889 בהשואת נתוני זויות aשמתקבלים בטבלה Vעם הנתונים שהתקבלו עבור החומצות הבנזואיות המתאימות ,ניתן לראות שקיימת התאמה טובה בהתחשב בכך שהחומצות הצינמיות מכילות כרומופור אתילני נוסף ,התורם לכוון מומנט המעבר. - 62 - בנוסף למדידות L.D.לחומצות , 2 אסטרים של חומצות אלה. ,3ו ־ 4 בצענו מדידותL.D. גס למתיל היחסים הדיכרואיים המתקבלים בספקטרא הדיכרואיזם של האסטרים ,נמוכים במידה רבה מאשר אלה המתקבלים עבור החומצות המתאימות. הבדל גדול זה ,יכול להיות מוסבר בהבדלים במנות ההכוונה של שני סוגי התרכובות. בו בזמן שהחומצות החפשיות יוצרות דימרים דרר קשרי המימן בעלי אנאיזוטרופיה גאומסרית גדולה ,מתיל האסטרים המתאימים לא יוצרים קשרי מימן כאלה ולכן הם בעלי אנאיזוטרופיה גאומסרית קטנה יותר. התמרה על טבעת הבנזן תשנה את גאומטרית המולקולה וכך גם את מנת ההכוונה שלהן בממס האנאיזוטרופי. כמו כן ,כתוצאה מההתמרה ישתנה גם כוון ציר האורך המולקולרי וכך קיימת האפשרות של שינוי כוון וקטור מומנט המעבר במולקולות האסטר יחסית לציר האורך המולקולרי. היות וגם פרמטר הסדר לא ידוע וגס זויות aלא ידועות לא ניתן לחשב את פרמטר הסדר עבור מולקולות האסטר של החומצות הצינמיות. הנמוכים המסקנה היחידה הנובעת מהיתסים הדיכרואיים במדידות L.D.לאסטרים של החומצות הצינמיות היא שמנת ההכוונה שלהם נמוכה בהרבה בהשואה לזו של חומצות המתאימות. תוצאות אלה מתאימות גם לתוצאות מדידות ה L.D. -שהתקבלו בחומצות הבנזואיות ולדוגמא פרה-מתוקסי ואית בעלת יחס דיכרואי בפס בליעה Q ,d B 8.8 ו א י ל ו המתיל אסטר88 המתאים בעל יחס דיכרואי - 3.3 Q dבאותו פס הבליעה . היות ובהמשר עבודתנו בצענו תגובות עם חומצות 3 ,2ו 4-בממס גבישי נוזלי ,מדדנו מדידות L . D .לחומצות אלה במטרה למצוא את פרמטר הסדר שלהן בממס זה. במדידות L.D.בממס זה ניתן להתיחס אר ורק לפס הבליעה Bולפסי בליעה אחרים הנמצאים באורך גל ארוך מזה שהממס בולע .nm<240 63 -־ ספקטרום הדיכרואיזם של פרה מתוקסי חומצה טרנס צינמית ) (2ניתן בציור מס• .24 מתקבל פס בליעה ששיאו באורך גל אורכי שגדל עם אורך הגל ובאורך גל ווזח340 הזח8ז3 מתקבל הערך ספקטרום הדיכרואיזם של חומצה ) (3ניתן בציור מסי .25 עם דיכרואיזם = .3.7 Q . d גם כאן כמו במקרה של המדידות שנעשו בסרט הפוליאתילן ,מבחינים בשני פסי בליעה ,פס הבליעה באורך גל וזוח 292עם יחס דיכרואי נמדדה ,אורחו מתי = 2.67 Q dופס בליעה באורך גל . 0 ) (4נותנת ספקטרום L.D.בעל פס בליעה Bשמרכזו באורך גל טרנס צינמית nm300ובעל יחס דיכרואי - 2.0 Q ) dציור מסי (26. היות וכוון וקטור מומנט המעבר הוא תכונה מולקולרית ,ניתן להשתמש בזויות aשהתקבלו עבור החומצות הצינמיות ממדידות הדיכרואיזם שנעשו בסרט הפוליאתילן המתוח גם לתמיסות בגביש נוזלי. הדיכרואיים dניתן לחשב מתוך בטוי Q מידיעת זויות aוהיחסים )(III.2.3 את פרמטר הסדר f זה בתנאי כמובן שמודל החלוקה שהוצע עבור מולקולות המומסות בסרט הפולי אתילן מתאים גם לממס הגבישי נוזלי. העובדה שמולקולות החומצה הצינמית דמויות יימוטותיי מהווה תנאי מספיק כדי שניתן יהיה להשתמש בבטוי שפותח עבור פרמטר הסדר . f בהצבת ערכי aמכסימליים ומינימליים שהתקבלו עבור החומצות 3 ,2ו 4 -בפוליאתילן עם ערכי Q dשהתקבלו בספקטרא הדיכרואיזם בגביש נוזלי מתקבלים ערכי fגבוליים עבור חומצות אלה בממס אנאיזוטרופי זה. תוצאות החישובים מסוכמים בטבלה .VI שערכים מינימליים לפרמטר הסדר יהיו מתוך טבלה זו ניתן לראות , 0.47 0.36 ו 0.25 -עבור חומצות ) (3) (2ו ( 4 ) -בהתאמה ,והערכים המכסימליים המתקבלים עבור חומצות אלה הם ,0.53 0.63ו 0.596 -בהתאמה. - 64 - צ י ו ר מסי :24 ספקטרום L.D.על פרה מתוקסי חומצה טרנס צ י נ מ י ת ב ג ב י ע נוזלי. חלק תחתון: ( עקומה על צפיפות אופטית ) האופטי. ( עקומה על ODj.המתקבלת ע ״ י אור מקוטב במאונך ל כ ו ו ן הציר ה א ו פ ט י . ) חלק ע ל י ו ן : עקומת היחס ה ד י כ ר ו א י dכ פ ו נ ק צ י ה על א ו ר ך הגל ג . DOהמתקבלת ע ״ י א ו ר המקוטב ב כ ו ו ן הציר 65 4 ו- ציור מסי :25 ספקטרום L.D.טל מטה-מתוקסי חומצה טרנס צינמית בגביט נוזלי. חלק תחתון: ( עקומה טל צפיפות אופטית DDהמתקבלת ע״י אור המקוטב בכוון הציר ) האופטי. המתקבלת ע״י אור מקוטב במאונך לכוון הציר האופטי. !D0 ( עקומה טל הלק עליון: עקומת היחס הדיכרואי dכפונקציה טל אורך הגל ג . () - 66 - (גיור מסי נוזלי. :26 ספקטרום L.D.של א ו ר ת ו -מ ת י ל טרנס חומצה צ י נ מ י ת בגביש חלק ת ח ח ו ן : ( עקומה של צפיפות אופטית ) י האופטי. ( עקומה של ODj.המתקבלת ע ״ י א ו ר מקוטב ב מ א ו נ ר ל כ ו ו ן הציר ה א ו פ ט י . ) חלק ע ל י ו ן : עקומת היחס ה ד י כ ר ו א י dכ פ ו נ ק צ י ה של א ו ר ד הגל . X DDהמתקבלת ע ״ י א ו ר המקוטב ב כ ו ו ן הציר 67 __ f max a max f - min a f min 0 a d nm X , 0.53 15.50 0.47 0° 3.7 340 P-Methoxy 0.55 29 0.63 32.2 0.36 0° 2.7 295 m-Methoxy 0.53 36.35 0.596 38.46 0.25 0° 2.00 305 0-Methyl טבלה :VIחישובי פרמטר הסדר לחומצות צינמיות בגביע! נוזלי. • * ) aו f -נלקחו מטבלה .( V אם נשתמש בערכי aשנלקחו מטבלה V בהנחה שפרמטר הסדר אינו משתנה -0.5 בחומצות השונות בפוליאתילן ,מתקבלים ערכי fבסביבות עבור הממס הגבישי נוזלי. מתוך הערכים שהתקבלו עבור פרמטר הסדר fשל מולקולות החומצות הצינמיות המומסות בגביש נוזל ניתן לראות שחומצות אלה מסתדרות בממס במדה גדולה. למעשה אם משווים את הכוונת מולקולות הסטרואידים בממס ה״נמטי" לזו של החומצות הצינמיות בממס זה ,ניתן לראות שהסטרואידים שהם בעלי מבנה דומה )f ( מתוקסי טרנס צינמית נותנת ערך של 3 . -0.5 5 . 0 - גם כאן קרוב לודאי מתקבל דימר J של החומצה המגדיל את האנאיזוטרופיות הגאומטרית וכך גורם לסידור טוב בממס. מסקנה עיקרית ממדידות ה L.D. -לחומצות צינמיות בממיסים האנאיזוטרו- פיים היא שמולקולות החומצות מסתדרות במדה רבה בשתי הפזות בסרט פוליאתילן 2-89מהמולקולות מצויות בצורה מסודרת עם כוון ציר האורך המולקולרי בכווןX המתיחה ואילו בגביש נוזלי קיימת האפשרות שיותר n-50%מהמולקולות מסודרות עם צירי האורך מכוונים בחלוקה מועדפת בכוון ציר האופטי של הממס. - 68 - ב ר ו ר הוא !/והקשר ה מ י מ נ י ב י ן החומצות ה ג ו ר ם ל י צ י ר ת ד י מ ר י ם ״ א ר ו נ י ם ״ הוא האחראי לסדור הגבוה של החומצות ה צ י נ מ י ו ת בסרט ה פ ו ל י א ת י ל ן ו ק ר ו ב ל ו ד א י גם בממס הגבישי נוזלי. במקרה ולא היה קשר מ י מ נ י כ ז ה ,ה י ו היחסים ה ד י כ ר ו א י י ם המתקבלים עבור החומצות צ ר י כ י ם ל ה י ו ת ד ו מ י ם לאלה שהתקבלו עבור האסטרים. י ת כ ן ,שבממס הגבישי נ ו ז ל י המורכב מ ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ו ל א ו ר ט קיימת האפשרות ל י צ ו ר גם קשרי מ י מ ן עם הממס, י ו ת ר מאשר זה המתקבל בסרט ה פ ו ל י א ת י ל ן . ו ל כ ן מתקבל פרמטר סדר נ מ ו ר 69 -־ .3 ת ג ו ב ו ת כ י מ י ו ת ב ג ב י ע י ם נ ו ז ל י י ם ובסרטי פ ו ל י א ת י ל ן ־ 3פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה של טטראפניל ב ו ט ט ר י א ן 91 ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן ) (1מ ג י ב בהקרנה במצב המוצק ו י ו צ ר דימר אחד 92 ע א ו פ י ן כ ד י מ ר )(10 <4 >c—<f * >4 — . - < J־ t > - c - 0ו ה ג ו ב ה ז ו י ו צ א ת ל פ ו ע ל רק במצב מ ו צ ק ו א י ל ו בתמיטה א י ז ו ט ר ו פ י ת לא מהקבלה דימריזציה. שמולקולות להווצרות התופעה שהתגובה י ו צ א ת ל פ ו ע ל רק במצב מ ו צ ק מוסברת בכך ה ב ו ט ט ר י א ן ) (1מסתדרות ב ג ב י ע ב ס י ד ו ר המתאים מ ב ח י נ ה ג א ו מ ט ר י ת הדימר. ת כ ו נ ה ז ו ע ל ת ר כ ו ב ו ת מ ס ו ג זה ע ו ע ו ת א ו ת ן מ ע נ י נ ו ת ל ל י מ ו ד ת ג ו ב ו ת פ ו ט ו כ י מ י ו ת בממס ג ב י ע י נ ו ז ל י ו ב כ ל ממס א נ א י ז ו ט ר ו פ י אחר ,ע ב ו ה מ ו ל ק ו ל ה נמצאת במטריצה בה ק י י מ ת ה כ ו ו נ ה מ ו ע ד פ ת ע ל ה מ ו ל ק ו ל ו ת המומסות בהתאם ל ה כ ו ו נ ת המטריצה. לטטראפניל -60,000 ב ו ט ט ר י א ן ע נ י פסי ב ל י ע ה ב א ו ר נ י ג ל nm425ו 1 -ז ז ח e 2 7 5 ו~26,000- בהתאמה עם לעומת זאת ל ד י מ ר ) (10המתקבל בהקרנה ב א ו ר ה נ ר א ה ,פסי ב ל י ע ה ב א ו ר כ י ג לnm308עם מקדם ב ל י ע ה e39,500 = ובאורך גל - 70 - . עקוב אחר מהלך התגובה בעזרת שיטות ספקטרוסקופיות. הקרנת טטראפניל בוטטריאן בממס גבישי נוזלי טטראפניל בוטטריאן הומס בתערובת קולסטרית של קולסטריל כלוריד וקולסטריל לאורט ביחס משקלי של .1:1.95 ההמסה בוצעה על ידי המסת כל התערובת בכלורופורם עד קבלת תמיסה הומוגנית .והכלורופורם הוצא מהתמיסה ת 3 M "10הומוגנית של תרכובת ) ( 1 בממס ה״נמטי״ שבמיקרוסקופ עם אור מקוטב ומותאם עם פלטת חמום ניתן לראות את המבנה האופיני לפזות אלה. בעזרת מדידות מסיסות החומר בממס הגבישי נוזלי נבדקה ,D.S.C.על ידי הגדלת רכוז המומס מתקבלת ירידה מונוטונית רציפה בטמפרטורת המעבר נמטי-איזוטרופי המתוארת בציור מס׳ .27 כמו כן מעברי הפזה הנמטית איזוטרופית חדים ,תופעה שניתן לראות בצורה ברורה במיקרוסקופ עם אור מקוטב. תכונות אנאיזוטרופיות של תמיסה המורכבת מתרכובות מזומורפיות ולא מזומורפיות נשמרות רק אם נוכחות התרכובות הלא מזומורפיות אינה הורסת את הסדר במבנה הפזה. ברור הוא ואף ראינו קודם לכן שתרכובת המומסת ,תתמוסס טוב יותר בממס האנאיזוטרופי אם 93 Dave יהיו לה תכונות גאומטריות דומות ככל האפשר למולקולות הממס. הראה שבהמסת תרכובת לא מזומורפית בממס נמטי מתקבל קו רציף בדיאגרמת הפזות ,והמעברים מהמצב המזומורפי לנתך האיזוטרופי היו חדים. תופעה זו מראה שלא קיימת הפרדה לשתי פזות והמומס אמנם מתמוסס בממס ומתקבלת 94 תמיסה הומוגנית. תוצאות דומות התקבלו גם על ידי בדיאגרמות הפזות לחומרים אחרים. Duddly לכן ,רציפות ירידת הטמפרטורה עם הגדלת הרכוז ומעברי הפזה החדים ברכוזים השונים שהתקבלו בהמסת טטראפניל בוטטריאן בתערובת הקולסטרית מראים לנו שמתקבלת תמיסה הומוגנית. ציור מס• :27 תלות טמפרטורת המעבר נמטי-איזוטרופי ברכוז טטראפניל בוטטריאן המומס בגביש נוזלי. ־ 72 - תמיסה זו הוקרנה בתא קוורץ 0 . 1מ״מ באור הנראה דרך מסנן חותך (Cutoff n mמ ע ק ב אחרי מהלך התגובה נעשה בעזרת מדידות הבליעה בספקטרום האלקטרוני ולאחר הקרנה של כ 1 5 -שעות מתקבל ספקטרום המתאים לדימר ) ( 1 0בכמות אקויולנטית לירידה בבמות חומר המוצא )ציור מסי .(28 התוצר בודד ע ״ י T . L . C .כמותי ואופיין בעזרה ספקטרום התמ״ג והמסות ).(10 ובהשואה לדוגמא אוטנטיה כדימר ך כ- 0 שעוה גם בטמפרטורה התערובת מקיימת נוזל איזוטרופי. 2 ° 0 8 C ,טמפרטורה בה במעקב אתר מהלך התגובה במדידות בליעה בספקטרום האלקטרוני ,מתקבלת ירידה בבליעת חומר המוצא אולם לא מהקבלה הבליעה האופיינית לתוצר הדימרי ובאנליזה ב־ T . L . C .ובהשואה לדוגמא אוטנטית לא אובחן דימר ) . ( 1 0 בדי לבצע את התגובה בממס גבישי נוזלי ובממס איזוטרופי באותה הטמפרטורה ,בצענו את התגובה בממס גבישי נוזלי אחר. מנסיונות שנעשו בעבר מצאנו שבתוספת כ 10%-דיאתילן גליקול דבוטיל אתר לתערובת קולסטריל כלוריד קולסטריל לאורט מתקבלת תערובת קולסטרית ב35°0- ובהעלאת הטמפרטורה ל 45°0-מתקבלת תמיסה איזוטרופית. בתנאים אלה מתקבלות תמיסה ״נמטית״ והמיסה איזוטרופית דומות שלמעשה ההבדל העיקרי ביניהן מהווה גורם הסדר. כאן גם המקום לציין שלמעשה אנו לא דנים בנוזל נמטי "אמיתי" אלא בפזה קולסטרית בעלת פסיעה גדולה שעקרונית הינה בעלת תכונות מיקרו סקופיות הזהות לאלו של הנוזל הנמטי. טטראפניל בוטטריאן הומס בתערובת הקולסטרית המכילה ב \0%-דיאתילן גליקול דבוטיל אתר והתמיסה הוקרנה באור הנראה עם מסנן חותך וחח.430 )(Cutoff לאחר 1 7שעות הקרנה מתקבלת ירידה של ב 70%-בבליעת חומר המוצא ומופיעה בליעה של דימר ) ( 1 0בכמות אקויולנטית )ציור מסי . ( 2 9 באנליזה ב T . L . C . -ובהשואה לדוגמא אוטנטית אובחן ואופיין תוצר התגובה כדימר אותה ההקרנה נעשתה ב ,45°0-טמפרטורה בה הפזה איזוטרופית ובמעקב אחר ).(10 - 73 - צ י ו ר מסי :28 ספקטרום הבליעה של ט ט ר א פ נ י ל ב ו ס ס ר י א ן לאחר הקרנה בממס נמטי קולסטריל כ ל ו ר י ד קולסטריל לאורט. ) ( ספקטרום ה ב ל י ע ה של חומר ה מ ו צ א . ) ( לאחר הקרנה של 15שעות. - :29 צ י ו ר מסי *-71 ספקטרום ה ב ל י ע ה עול ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ס ר י א ן לאחר הקרנה בממס נמטי ה מ ו ר כ ב מ ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ק ו ל ס ט ר י ל לאורט ד י א ת י ל ן ד י ב ו ט י ל אתר. ) ( ספקטרום ה ב ל י ע ה של חומר המוצא. ) ( ספקטרום ה ב ל י ע ה לאחר 17שעות הקרנה. גליקול - 75 - ספקטרום הבליעה האלקטרוני ניתן לראות שלאחר ב 2 0 -שעות הקרנה מתקבלת ירידה קטנה בבליעת חומר המוצא )נ0%-ו( אולם לא נוצרת בל בליעה חדשה ובאנליזה ב T . L . C . -ובהשואה לדוגמא אוטנטית לא אובחן דימר. ניתן לקבל את הממס ה״נמטי" והאיזוטרופי באותם התנאים גם על ידי שינוי ברכוז הדיאתילן גליקול דבוטיל אתר המוסף לתערובת הקולסטרית. כך ,בבצוע הקרנות של טטראפניל בוטטריאן המומס בתערובת קולסטרית המכילה 10%האתר ,ובתערובת האיזוטרופית המכילה ב 20%-דיאתילן גליקול דבוטיל אתר באותה הטמפרטורה ובאותם הנאי ההקרנה ,מתקבלת בנוזל ה״נמטי״ תגובת הפוטודימריזציה ואובתן דימר ) ( ! 0ואילו בנוזל האיזוטרופי תגובה זו לא יוצאת לפועל ולא ניתן להבחין בהווצרות דימר בשיטות האנליזה הרגילות. בנוסף ,בצענו הקרנה של טטראפניל בוטטריאן בנוזל איזוטרופי צמיג ,פרפין כבד. מסיסות התרכובת בפרפין ,נמוכה מאד ולכן הוספנו נ 15%-דיאתילן גליקול דבוטיל אתר ,כדי להעלות את המסיסות ועם זאת הצמיגות לא שונתה במדה רבה. בהקרנת תמיסה זו באור הנראה דרר מסנן חותר וחח430 מתקבלת ירידה קטנה בבליעת חומר המוצא אולם לא נוצרת כל בליעה חדשה ולא אובחן כל דימר בשיטות האנליזה הרגילות. כדי להבין את מהלך ההגובה בצורה יותר מורחבת וכדי ללמוד יותר על השפעה גורם הסדר על מהלך ההגובה ,בחרנו לבצע את אותה התגובה במדיום אנאיזוטרופי שונה. מדיום זה נבחר כסרט פוליאתילן מתוח ולא מתוח. - 76 - הקרנת טטראפניל בוטטריאן בסרט פוליאתילן לתמיסת טטראפניל בוטטריאן בכלורופורם הוכנסו סרטי פוליאתילן בעובי 0 . 2מ״מ והתמיסה חוממה ב.57°0- לאחר כ־2ו שעות ,קוררה התמיסה ,הסרטים הוצאו ונשטפו היטב עם כלורופורם ויובשו בזרם אויר. וחלק הושאר בצורה לא מתוחה. חלק מהסרטים נמתח הסרטים הוקרנו באור הנראה באוירת ארגון ומעקב לאחר אחר מהלך התגובה נעשה בעזרת מדידות ספקטרום הבליעה האלקטרוני. ירידה של 70%בבליעת חומר המוצא הופסקה ההקרנה וניתן להבחין בהווצרות בליעה חדשה באורך גל עם כלורופורם חם. וחח.308 תערובת התגובה הוצאה מהסרטים בעזרת מיצוי גם בסרט המתוח וגם בסרט הלא מתוח אופין דימר ) ( 1 0כתוצר היחידי בעזרת השיטות הספקטרוסקופיות הרגילות ובהשואה לדוגמא אוטנטית. בשלב הבא נבדקה ההתנהגות הקינטית של התגובה בסרט מתוח לעומת ההתנהגות בסרט לא מתוח .שני סרטים ,האחד מתוח והשני לא מתוח הוכנסו לתאי קוורץ והוקרנו בעת ובעונה אחת באוירת ארגון באור הנראה עם מסנן חותך )(Cutoff וחח.>430 מדי זמן מדוד הוצאו הסרטים ומעקב אחר מהלך התגובה נעשה בעזרת מדידות בליעה בספקטרום האלקטרוני. גס ההקרנה וגם המדידה נעשו באור לא מקוטב היות ובמקום ההקרנה והמדידה היחס הדיכרואי מתקרב ל d - 1-ולכן Q ניתן להזניח את גורם הקיטוב. ההקרנה נעשתה ברכוזים כאלה בהם הצפיפות פטית ההתחלתית לא עברה את הערך 1 0 0 . 5 ככל האפשר בדרך האופטית. ) 3 "M ( כדי שהבליעה תהיה אחידה לאחר הקרנה של כשעה וחצי מתקבלת כ50*- תגובה בסרט הפוליאתילן המתוח וכ 20%-תגובה בסרט הלא מתוח )בלי תיקון לבליעה ולשינוי ברכוז(, המוצא. כאשר כמות התוצר המתקבלת אקויולנטית לירידה בכמות חומר שינויי הספקטרא בהקרנה סימולטנית של סרט מתוח ולא מתוח באותו העובי מופיעים בציור מסי . 3 0 כדי לחשב את ההבדל הכמותי בין שתי התגובות ,התגובה שנעשתה בסרט המתוח וזו שנעשתה בסרט הלא מתוח ,פתחנו בטוי שמתוכו נחשב את הניצולת הקו נטית - 500 450 77 - 400 350 W A V E L E N G T )H (nm צ י ו ר מסי :30 ש י נ ו י י הספקטרא בהקרנה ס י מ ו ל ט נ י ת ע ל ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן בסרט מתוח )חלק ע ל י ו ן ( וסרט לא מתוח )חלק ת ח ת ו ן ( . - 78 - הממוצעת ,בהתחשב בשוני בעובי הסרטים ובתיקון לכמות האור הנבלעת בזמן התגובה. טפול קינטי של תגובה פוטוכימית בסרט פוליאתילן דיכרואי ניתן לתאר את תגובת הפוטודימריזציה בצורה הכללית הבאה: P » I a b s •* כאשר - Cרכוז המגיב )המומס בסרט(; - $הניצולת הקונטית: - Lהדרך האופטית )עובי הסרט(. אם נגדיר כ־ I *»c I a b s c ^ - Iעוצמת האור הנבלע ,ו - 1-הזמן מקום מסוים בדרך האופטית ,מהירות העלמות חומר המוצא במקום 9,תהיה )&( . dl d£ a ^ ־ e 0 C Iץ~ f ז dl (I) - - f כאשר ^ 1היא עוצמת האור במקום ) L C Y 0 (&) _ , \ ־ d c ו י זזז <- III.3.2 י־ץ מקדם הבליעה .3.3״! ־ e־ l( I־->«:£־£־ < 0 או .בבסיס עשרוני ) O.D. = eCL £ C L 1-10־( 0 I־£־= <- III.3.4 - 79 - ולכו ) ־0ו-ו( ס 0 0 -£-־ 1 in.3.5 <^ >- אם נגדיר כ Od^ -את הבליעה באורך הגל בו אנו עוקבים אחר התגובה ו־ 00 2 מקום ההקרנה. ניתן לכתוב את מהירות התגובה הממוצעת < D z 0 = I ־'°־״-0^ <£ ^-r־ 3 ־• ״•' ולכן בזמן : t ם0 ))^ 2־0ו-ו( 0 1 ן 6 III.3.7 4,־___-1 בבצוע אינטגרציה על הזמן נקבל ^(l-lO-^Z^JjAt 0 =«0< 0 I ן£ ) ז . ( 1ן ס - )}(=1(t III.3.8 0D והניצולה הקונטית הממוצעת המתקבלת היא: ) ->»<( 1 0 נ ן 6 0 ^! ו ו D0 ם ל^ 10-2־At ו ם ° [ ] ) • 3 . 9 ) ( t [ I ( l Y . ״ ! משואה זו היא כלליה ביוהר ללא הנתת מנגנון ולמעשה כפונקציה עול מנגנון זה או אחר 4< ,עלולה להיוה פונקציה של הרכוז , I ,או של פרמטרים אחרים ולא Q הקבוע האמיתי .במקרה זה < >jעלול להיות תלוי בזמן ואז משואה )(III.3.9 - 80מבטאת את ערכו הממוצע טל »(« במהלך התגובה. כזכור אנו מבצעים הטואה בין תגובה המתבצעת בסרט מתוח לסרט לא מתוח כאטר ההקרנה נעטית בעת ובעונה אחת. לכן נוכל להניח ט IQ -עוצמת האור הפוגעת זהה וכן גם eזהה ורק < >jהניצולת הקונטית טונה עבור טני המקריגז. לכן מתוח >>£< _ 1מתוח ״ <<)>>לא מתוח לא מתוח היחס בין טתי ניצולות קונטיות אלה יכול לתת לנו את היחס בין מהירויות התגובה בטני סוגי הסרטים כאטר הניצולות הקונטיות מתוקנות עבור בליעת אור טונה אך ללא תיקון עבור רכוזים טונים. בבצוע החיטוב לגבי מספר סדרות טל תגובות עם רכוזים התחלתיים דומים, מתקבל המספר .3.5 + 0.5 כלומר הניצולת הקונטית בסרט פוליאתילן מתוח גדולה פי £מזו המתבצעת בסרט פוליאתילן לא מתוח. כדי להגיע להבנה טל ההבדלים בניצולות הקונטיות הממוצעות בסרט מתוח ולא מתוח נפתח בטוי לניצולת הקונטית עם תיקון לרכוז ובהנחת מנגנון למהלך התגובה. נוכל לתאר את מהלך הפוטודימריזציה בצורה הסכמטית הבאה: ו^ L> r * C + C )\ h 2 C K * ה מ ג י ב , C כוז טנוצר, Cרכוז המולקולות המעוררות C ,רכוז הדימר ^ קבוע הדימריזציה ,ו-k 2 2 מיצג את קבוע המהירות עבור תהליכי דאקטיבציה אחרים טל המולקולות המעוררות. הקרנה ,נמוכה ) מ אם הבליעה טל המטריצה באורך גל ( D 0 0 . 4מתקבלת בליעה הומוגנית בנקודות טונות,לאורך הדרך האופטית .בתנאי הקרנה כאלה ובהנחת המצב הקבוע Steady State Approximation עבור רכוז מולקולות הבוטטריאן המעוררות ,ניתן לכתוב את המטואה הקינטית : III.3.10 - 81 - III.3.10 d C [ ) = C-IQ-S-IO ^• •^ £ d - - 1< C*•C - k C * = 0 0 111.3.11 * C.I -e-־10 - •* C (I) - ° ^ III.3.12 dC U) —HF־ e ך 2 C n k c + ? 111 3 • •י 3 = k ! • ־ c =< dr ־l t - > = c r d / * ב ב צ ו ע ה א י נ ט ג ר צ י ה ובהצבתI I I . 3 . 1 3 ( ב ב ט ו יI I I . 3 . 1 1 ) * מ ב ט ו יC בהצבת I I I . 3 . 1 4 מתקבל ב ט ו י, OD = e.C.L HI 14 3 10 ( ן _ 1 0 ־0D (t)j 2 OD, C =— r — III.3.15 dC dC 2 dt־־ = A0D AOD, 3 •• 16 ן " d F 2 ~ ־־ ־At ' ־־F e T j T III.3.14 בבטוי מתקבל m ] -היות ו 2-k,-ETl ~ ־KT ־־ k i ovk 2 ־0D,(t) n £ I I I . 3 . 1 5 בהצבת ב ט ו י °L ־ ח 1 0 < ' 0 ם ^ ו 82 - » אם מ נ י ח י ם ש- י1וב ה י ו ת k ^ ותהליכי אז 2 במקרה זה אם כ ך , » OD^L־, £k|. k^- הדאקטיבציה נוכל - 2 ג ד ו ל י ם בהרבה מאשר ל ה ז נ י ח את בטוי ובטוי ^k^OO- הנחה ז ו קבוע נכונה בקרוב הדימריזציה. )(III.3.16 בצורה ייכתב )(III.3.17 ) ) D - d I o R O - E ) בטוי זה t ( ,dOD,(t)A־t )2k(,OD,(t C־ ניתן ־ S t 7 k לכתוב בצורה ־ ־ 3.17.HI Hi הבאה: )AOD,(t ) ( t -•(c)-e Iabs r ),(t״OD־ G B S - I התלויה האור )2k,C(t הנבלע ברכוז. בזמן ניתן כאשר )(1t ליאתילן ם ך מתוח הסרט עובי 5 0 2 cm מלינאריות בחישובים אלה. ו ל א מתוח^, זמנית. IQ N 2-k,•I בצורת III.3.18 III.3.19 משואה A0D,(t)/At־ שנמדד בקרוב ט ו ב ע ל ק ו ישר, הסטיה , tו- c הניצולת הקונטית של הדימריזציה בס״מ. ) 0 . 0 0 8 הקטנה >- >j לכתוב את משואה )0D,(t 1 1.3.18״ בהשואת ־« ( 1 ניתן בציור מסי .31 ע ו ב ד ה המאשרת א ת ה ה נ ח ה נובעת מירידה הניצולות מתבטל א ם ש נ י במדה הקונטיות הסרטים באורך ג ל וחח»« המובילה קטנה נמצאים הנקודות למשואה בעוצמת ^ 1עם ה י ח ס י ו ת של ב א ו ת ו תא התגובה הקרנה Xנופלות .111.3.19 הזמן שהוזנחה בסרט מתוח ומוקרנים בו - 83 - ־0.10 0.05- 20 40 0D<(t)/J ציור מסי .31 &p(t)- = ) iQ-OD^t־ d e h t c e r t s ]) t ( ןםס[?(!)•^/ [P(t)-5,/0D ( t ) ] unstretched 1 ו 2k 2 k c corr III.3.20 1 ,stretched **corr unstretched corr III.3.21 הניצולות הקונטיות המתוקנות לרכוז ״ * מוגדרות במשואה III.3.20 corr כקבועים אמיתיים של התגובה והיחס ביניהם Rהוא לכן פקטור לא תלוי בזמן ותלוי רק בקבועי המהירות האופיניים של הראקציה בשתי המטריצות. תוצאות שהתקבלו בשתי הקרנות אופי ניות ,מסוכמות בטבלה VHומתברר שR=3.5 + 0.5- ,str. _ r ,unstr. . b < 3.5 = 4 cor cor v v - 8k - B ><R R A ><R t R )(minutes )(minutes 3.7+0.4 שבלה : VII t 3.7 1.0 3.5 3.9 27.5 2.9 14 4.0 50.5 4.0 18.5 3.3 81 2.8 50 3.5 113 3.5 80 3.3+0.5 5.5 תוצאות וחישובים שהתקבלו משתי הקרנות אופיניות Aו . B הבדל זה נובע או מקבוע מהירות הדימריזציה ף 1עצמו או עקב קבוע המהירות של תהליכי הדאקטיבציה האחרים או כתוצאה משניהם. היות ותגובת הפוטודימריזציה של בוטטריאן מתבצעת גם במצב הגבישי מתעוררת השאלה באם התגובות שהתקבלו בממסים גבישים נוזליים ובסרטי הפולי אתילן בוצעו בתמיסות הומוגניות או באזורים שבהם קיימים מיקרוגבישים או אי הומוגניות מיקרוסקופית אחרת. מדידות דיכרואיזם קוי בנוסף להיותם מכשיר לבדיקת מידת ההכוונה של תרכובות המומסות בתווך אנאיזוטרופי מהווים גם מכשיר רגיש למדידת הומוגניות התמיסה האנאיזוטרופית. כל שינוי ולו הקל ביותר ברכוז התרכובת במקום המדידה מתבטא בשינויים בספקטרום ה. L.D. - בנוסף הרכיבים הבודדים של ספקטרום הדיכרואיזם ה) 0D -הצפיפות האופטית (( במקביל לציר האופטי( _ 0Djהרכיב המאונר לו ,מקיימים כל אחד בנפרד את חוק בר-למברט וקיום חוק זה מהווה מדד להומוגניות של התמיסה ולקיום התגבשות או אי הומוגניות מיקרוסקופית בתמיסה המדודה. במקרה של תמיסות קולואידיות - 85 - או בתמיסות בהן קיימים צברים של מולקולות ,חוק בר-למברט לא מתקיים כמו כן ,תכונת הדיכרואיזם לא תלויה ברכוז החומר היות ותכונה זו היא תכונה מולקולרית התלויה ישירות אר ורק בכוון מומנט המעבר ביחס לציר ההכוונה של המולקולה. במדידות דיכרואיזם קווי שנעשו בסרט מתוח לטטראפניל בוטטריאן ברכוזים שונים בתחום הרכוזים שבהם בוצעה התגובה ,מתקבל יחס דיכרואי קבוע. תוצאות מדידות היחס הדיכרואי בתלות ברכוזים שונים בסרט פוליאתילן מתוח ניתנים בטבלה מסי .VIII ) ( X - 425nm 0 ) ( X - 270nm d Q רכוז d 0.93 1.5 3 0.92 1.61 3 0.93 1 .605 0.9 1 .6 1..83 • 10" M ..6 • 10" Mז 3 0,.86 • 10"M 3 0..65 • 10" M טבלה מסי ^111הלוה היחס הדיכרואי ברכוז הטטראפניל בוטטריאן בפוליאהילן מחוח. בנוסף במדידות דיכרואיזם לאחר הקרנות בזמנים קצרים ,לא מתקבל שינוי ביחס הדיכרואי .כמו כן ,בבדיקה היחס בין הצפיפות האופטית האיזוטרופית 00ן425ואורך גל מוח D0 275ברכוזים שונים בפסי המעבר באורר גל חזח מחקבל יחס קבוע 1.14־= 2 2 ם/0ן.00 כפי שראינו בחישובים הקינטיים שנעשו עבור תגובת הפוטודימריזציה בסרט המתוח והלא מתוה ,הניצולה הקונטיה תלויה בריכוז. תלות זו ברכזז מצביעה על כך שהתגובה מתבצעת בתמיסה הומוגנית. במקרה שקימים גבישונים או איזורים בעלי אי הומוגניות מיקרוסקופית הניצולת - 86 - הקונטית היתר• בלתי תלויה ברכוז וגם הגרף טל ) P(tכפונקציה על (t)/£.ן00 )ציור (31לא היה נותן קו ישר. שבוטטריאן אם כך ,ניתן לראות מתוך מדידות אלה ) (1מומס בסרט הפוליאתילן בתמיסה הומוגנית מצב טבו המולקולות מצויות במרחק ממוצע גדול אחת מהטניה ובעלות אפשרות תנועה. הומוגניות התמיסה חשובה במיוחד בתגובות בי מולקולריות בהן הרכוז מהווה מרכיב חטוב הקובע את מהירות התגובה. לכן במקרה זה בו הרכוז נמוך והתמיסה הומוגנית, הגורם השולט במהירות הפוטודימריזציה הוא גורם ההכוונה של מולקולות הבוטטריאן בממיסים האנאיזוטרופיים. הנסיונות שתוארו מראים שהכוונה של מולקולות המומסות במטריצות מסודרות משפיעה על הראקטיביות טל המולקולות המסודרות. באופן כללי קשה לבודד את אפקט האורינטציה מפרמטרים מטתנים כימיים או פיסיקליים אחרים טיבולים להיות אחראיים למהלך התגובה. הנסיונות בסרטי הפוליאתילן מהווים דוגמא טובה במיוחד מבחינה זו שלא נעשה כל שינוי בטמפרטורה או בהרכב הכימי בתהליך ההכוונה של המערכת. יש לציין שאף על פי שהפוטודימריזציה של בוטטריאן ) (1יותר איטית בפוליאתילן לא מתוח ,מדיום זה שונה לחלוטין מתמיסות איזוטרופיות אחרות בהן הדימריזציה לא יוצאת לפועל. כאמור קודם לכן פוליאתילן לא מתוח מכיל איזורים מכוונים ובסקלה מיקרוסקופית גם מטריצה זו מהווה מערכת מסודרת חלקית. דיון בהקרנת טטראפניל בוטטריאן אי אפשר להסביר על בסיס של הכוונה מועדפת בלבד את העובדה שדימריזציה יוצאת לפועל אך ורק בממס אנאיזוטרופי; מכיון שגס בתמיסה איזוטרופית קיים סיכוי שפרקציה מסוימת טל מולקולות תתנגש בגאומטריה המתאימה לדימריזציה. לכן ,חפשנו הסבר נוסף לתהליך הפוטודימריזציה בממס האנאיזוטרופי. כאמור, ניתן לתאר את מהלך הפוטודימריזציה בהתנגשות בין מולקולות מעוררות ולבין - 87 - מ ו ל ק ו ל ו ה הנמצאות במצב ה י ס ו ד . Dimer monomer* + monomer > v ^ ^— 2 monomer vc *2 תגובה לפי מ נ ג נ ו ן זה דורטת ט מ ו ל ק ו ל ו ה תעבורנה ד י פ ו ז י ה אהה לקראה ה ט נ י ה על מנת טתוכלנה להתנגט. הצא לפועל הם: טזמן י ל כ ן ,ה ג ו ר מ י ם הקובעים אם פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה ז מ ן ה ד י פ ו ז י ה ו ז מ ן ה ח י י ם טל המצב המעורר ,כטההנאי הוא מ כ י ו ן ט ה צ מ י ג ו ת טל ה ח י י ם טל המצב המעורר י ה י ה א ר ו ך מ ז מ ן ה ד י פ ו ז י ה . 96 גביטים נ ו ז ל י י ם היא מסדר ג ו ד ל טל נ ו ז ל א י ז ו ט ר ו פ י ר ג י ל העתקה טל מ ו ל ק ו ל ו ת המומסוה ב ת ו ו ך ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י , ו ק י י מ ה אפטרוה ז מ ן ״ ה ח י י ם טל המצב המעורר י ה י ה ה ג ו ר ם הקובע בההליך ה פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה . רונה הציע 9 7 ת י א ו ר י ה למעברים א ל -ק ר י נ ה י י ם V i c t o r Yachot הקובעה ט ה ס י כ ו י טל מעבר א ל -ק ר י נ ה י י ה י ה ג ד ו ל י ו ה ר במקרים טהמעבר מ ל ו ו ה בדפורמציה טל ה מ ו ל ק ו ל ה . ר פ ו ר מ צ י ה א ו טמירה טל מבנה המולקולה ק ט ו ר י ם במבנה ה מ ו ל ק ו ל ר י עצמו ו ב א י נ ט ר ק צ י ה טל המולקולה עם הממס ,ב ו היא מומסת. 98 בעבודתם טל K o r n s t e i n , M u s k a t , F i s h e r בתרכובות ב י א נ ט ר ו נ י ם ההברר ש ב ש י נ ו י כך, המתמידים ובמיקומס ב מ ו ל ק ו ל ה ' ה א נ ט ר ו ן נ י ה ן לטלוט ב מ י ט ו ר י ו ת ה מ ו ל ק ו ל ה . נמצא טככל טהמולקולה מ ע ו ו ת ה י ו ת ר ה ס י כ ו י למעבר ה א ל -ק ר י נ ה י ג ד ו ל י ו ת ר . נ ת ו נ י ם אלה ,יתכן ט ב ת ו ו ך ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י בו ב צ ע נ ו את התגובה ,קיימת לאור הפרעה לדפורמציה ב מ ו ל ק ו ל ו ה המסודרות וכתוצאה מכך מתאפטרת דאקנויבציה טל ההליך הדעיכה ה א ל -ק ר י נ ת י ת .הערכת ז מ ן ה ח י י ם טל המצב המעורר מאפשרה התנגטויות ב י ן ה מ ו ל ק ו ל ו ת המעוררות ומתקבלת ד י מ ר י ז צ י ה . כמדד לעךך ה ע ו ו ה בזמן ה ע י ר ו ר י כ ו ל י ם לטמט ע ר נ י ב י ן פס פעילה 0-0של הבליעה ופס 0-0טל ה פ ל י ט ה ( . פ ו ט ו כ י מ י ת ב ה ו ו ך טבו מתקבל ו ה פ ל י ט ו ת טל טטראפניל ב ו ט ט ר י א ן ) Stokes S h i f tההפרש נצפה אם כך טתרכובת ההיה Stokes S h i f tקטן יוהר. סכום הבליעות ) (1ב ת ו ו כ י ם ה ט ו נ י ם נ י ת ן בטבלה מסי IX . ־ - 88 יש ל צ י י ן שהערכים ה נ ת ו נ ים בסבלה ז ו ,הם ע ר כ י המכסימום של פסי ה ב ל י ע ה והפליטה ו ל א הערכים של פסי ה 0 - 0 -שמיקומם א י נ ו ב ר ו ר . ה ב ל י ע ה ו ג ם פסי הפליטה ב ת ר כ ו ב ת ז ו רחבים, אולם ה י ו ת ופסי ו צ ו ר ת ם א י נ ה משתנה במידה נ י כ ר ת במעבר מ ת ו ו ך ל ת ו ו ך ,ש נ ו י המרחק ב י ן המכסימה של ה פ ל ו א ו ר ו ס נ ס צ י ה ל ש נ ו י י ה- ב ת ו ו כ י ם ה ש ו נ י ם מ ה ו ו ה מדד פליסה )X (nm ת ו ו ך max מוצק .Stokes S h i f t בליעה )X (nm max הבדל ב י ן מכסימה פליסה ו ב ל י ע ה 440 41 4 26 סרט פ ו ל י א ת י ל ן מתוח 489 *.27 62 סרט פ ו ל י א ת י ל ן לא מתוח 492 424 68 נ ו ז ל י נמטי 502 43 0 70 פזה נמטית מותכת 514 42 2 92 תמיסת פ ר פ י ן כ ב ד 476 42 2 53 תמיסת צ י ק ל ו ה כ ס ן 590 42 3 16 7 גביש טבלה : IX ניתן של הפליטה יוצאת והבליעה לראות מטבלה IX שכאשר מ ת י כ י ם את הפזה הנמטית ההבדל ב י ן מכסימה ו ה ב ל י ע ה ג ד למ nm-70לnm -92 לפועל. ואמנם ד י מ ר י ז צ י ה במצב זה א י נ ה באותה ה צ ו ר ה ע ״ י מתיחת סרט ה פ ו ל י א ת י ל ן ק י י מ ת ה ג ד ל ה של פי שלוש ! ר א ק ט י ב י ו ת ה מ ל ו ו ה ב י ר י ד ה קטנה בהבדל ב י ן המכסימה. בתמיסות א י ז ו ט ר ו פ י ו ת א י ן הפרעה ל ע ו ו ת ה מ ו ל ק ו ל ה ו ל כ ן ,ז מ ן ה ח י י ם של המצב ה מ ע ו ר ר מתקצר כ ך שהדעיכה ה א ל -ק ר י נ ת י ת למצב ה י ס ו ד מתבצעת ע ו ד ל פ נ י ההתנגשות. - 89ל ע ו מ ת זאת בתמיסת ה פ ר פ י ן ה מ ה ו ו ה ימה של הפליטה ו ה ב ל י ע ה קטן ) . ( 5 3 נ ו ז ל א י ז ו ט ר ו פ י צ מ י ג ,ההבדל ב י ן n mת ו פ ע ה ,ה נ ו ב ע ת ק ר ו ב ל ו ד א י מכך, ש ב נ ו ס ף להאטת ה ד י פ ו ז י ה ה ב י ן מ ו ל ק ו ל ר י ת מתקיימת בתמיסה ז ו גם הפרעה ל ע י ו ו ת ה מ ו ל ק ו ל ה המתבטאת בהקטנת .Stokes s h i f t s כ פ י ש צ י י נ ו ,הפרעה ל ע ו ו ת ה מ ו ל ק ו ל ה ג ו ר מ ת להארכת ז מ ן ה ח י י ם של המצב המעורר, ו כ ת ו צ א ה מכך לא א ו ל ם ,בתמיסת ה פ ר פ י ן ג ם ז מ ן ה ד י פ ו ז י ה ג ד ל , מתקבלת ת ג ו ב ת פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה בהקרנת ת ר כ ו ב ת ) ז ( המומסת ב פ ר פ י ן . תמיכה נ ו ס פ ת להסבר ש נ י ת ן למהלך ה פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה בממס ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י 99 00 P e d u l l i o־F״G נ י ת ן לקבל מהמתקרים שנעשו ^ ^ Luckhurst, E . D . C e h e l n i c k E.D. Cehelnick ז הראה ש נ י ת ן לקבל מ י ד ע ע ל ק ב ו ע ה ד י פ ו ז י ה ה ס נ ו ב י ת ממדידות ק י ט ו ב של מ ו ל ק ו ל ו ת המומסות בפזה הנמטית. מעוררות ב ע ל ו ת י כ ו ל ת פליטה ה ע ו ב ר ו ת ת נ ו ע ה ב ר א ו נ י ו נ י ת ס ב ו ב י ת א י ט י ת . מ ק ר י נ י ם מ ע ר כ ת כ ז ו עם פ ו ל ס של א ו ר מקוטב מ י ש ו ר י נסתכל ע ל מ ו ל ק ו ל ו ת אם ומסתכלים ע ל הפליטה עם מקטב ה מ כ ו ו ן ב מ א ו נ ך ל כ ו ו ן ה ע י ר ו ר ,אז ב ז מ ן קצר מספיק לאחר ה ע י ר ו ר ה מ ו ל ק ו ל ו ת לא "תספקנה״ להסתובב המכסימלי. ו ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה של הפליטה תשאר ק ר ו ב ה מאד למצב ההתחלתי לעומת זאת לאחר ז מ ן א ך ו ך י ו ת ר מתקבל ס י ד ו ר מחדש של הפליטה י ו ר ד ת לערך ה ק ר ו ב לאפס. תופעה ז ו של ת ל ו ת ק י ט ו ב הפליטה עם ה ז מ ן , מאפשרת מדידת ק ב ו ע י הסבוב ה ד י פ ו ז י ו נ י של מ ו ל ק ו ל ה , ובצורתה. קולסטריל ב מ ד י ד ו ת שביצע 9 והאנאיזוטרופיה קבוע שתלוי ב ג ו ד ל ה ^ ! ^ ! n i c kל ד י פ נ י ל הכסאטריאן המומסת ב ת ע ר ו ב ת של כ ל ו ר י ד ו ק ו ל ס ט ר י ל ל א ו ר ט ,מתקבל שהערר המכסימלי של ק י ט ו ב הפליטו: נשאר ק ב ו ע ל א ו ר ר ז מ ן ה ש ו ו ה ל 4.5-כ פ ו ל ו ת ז מ ן ה ח י י ם של המצב ה מ ע ו ר ר . כלומר, הממס ה ג ב י ש י נ ו ז ל י המסודר ״מחזיק״ את ה מ ו ל ק ו ל ה במצב ה מ ע ו ר ר , ק ב ו ע ב ז מ ן הפליטה. 100 במחקרים שנעשו ב מ ד י ד ו ה ESRע ל י ד י F a l l e Mobius׳'° קונפורמציה Luckhursto וע״י מתברר ש מ ו ל ק ו ל ו ת ״ ג מ י ש ו ת ״ לא מ י ש ו ר י ו ת ע ו ב ר ו ת ר פ ו ר מ צ י ה י ו ת ר מ י ש ו ר י ה כאשר ה ן מ ו מ ס ו ת כממס נ מ ט י . בכוון Peddulli לנוון מחקרים אלה מחזקים את הטענה ש מ ו ל ק ו ל ה המומסת בממס ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י נ ת ו נ ה להשפעת כ ו ח ו ת א נ א י ז ו ט - 99 - 90 - רופיים הגורמים להפרעה בדיפוזיה הסבובית או משפיעים על המבנה הגאומטרי טל המולקולה. טתי מסקנות עיקריות מתקבלות מתגובת הפוטודימריזציה שלטטראפניל בוטטריאן בממיסים הגבישים נוזליים ובסרטי פוליאתילן. א. ניתן לקבל פוטודימריזציה בנוזלים אנאיזוטרופיים גם כאשר המרחק הבין מולקולרי הממוצע גדול ) 00ו.(~X ב .ע״י הפרעה לעוות ניתן להאריך את זמן החיים של המצב המעורר לערך הגדול יותר מזמן הדיפוזיה וכתוצאה מכך דימריזציה מתאפשרת. 3.2פוטודימריז*יד .ו\ל חומצות *ינמיות ההתנהגות הפוטוכימית של החומצות הצינמיות נחקרה רבות בעבר בעיקר במסגרת המחקר של תגובות במצב המוצק שנעשה עייי M. Cohen , G. Schmidt 02ז .במחקרם וקבוצתם מתברר שחומצות צינמיות רבות יוצרות דימרים ספציפיים בהקרנה במצב המוצק. החוקרים מסבירים את התגובות האלה בגורמים טופוכימיים כאשר הגורם העיקרי לדעתם הוא המרחק שבו המולקולות או הפונקציות המגיבות נמצאות זו מזו במבנה הגביש .לעומת זאת רוב החומצור .הצינמיות אינו יוצרות דימרים בתמיסות איזוטרופיות אלא מבצעות תגובת איזומריזציה פוטו- כימית רגילה. ידועות חומצות צינמיות אשר אינן מגיבות לא במוצק ולא בתמיסה איזוטרופית ביניהן החומצות פרה מתוקסי ) ,(2מטה מתוקסי )(3 ואורתו מתיל ) (4טרנס צינמיות. חומצות אלה יוצרות גבישים מהסוג ץ בהם המרחקים הבין מולקולריים גדולים יותר מאשר מאלה שבגבישים האחרים ולטענת החוקרים 102 מבנה זה מהווה את הגורם לכך שחומצות אלה אינן מגיבות. בחרנו לבדוק את התנהגות החומצות ,2 3 ו4 - לכן, בממיסים גבישים נוזליים - ובסרטי פוליאתילן. בממיסים אלה המולקולות המומסות בעלות הכוונה מועדפת ובעלות האפשרות לדיפוזיה. 100 ממוצע של כ- 91 - כמו כן ,ברכוזים שהשתמשנו הן מצויות במרחק o - Aאחת מהשניה. פרה מתוקסי טרנס חומצה צינמית ) ( 2 פרה מתוקסי חומצה צינמית ) ( 2הוכנה עייי דחיסה מלונית בין חומצה מלונית ואניזאלדהיד בנוכחות פיפרידין בניצולת גבוהה. נקיון החומצה נבדק בכרומטו- גרפיה על סיליקה בשכבה דקה ובמרידות ספקטרום התמ״ג. בכרומטוגרפיה על סיליקה מתקבלת נקודה בודדת ובספקטרום התמ״ג מתקבלים שיאים המתאימים לחומצה 03 זו והמתאימים לספקטרוס הידוע בספרות '. חומצה ) ( 2מתקבלת בצורת גבישים לבנים בגבוש ממתנול בעלי נקודת התכה של 318.C173°בספקטרוםהבליעה האלקטרוני שני פסי בליעה באורך גל בליעה 21,000 ובאורך גל חזח 240 עם מקדם בליעה -10,000 וזווו עם מקדם בציקלוהכסן. תמיסה של M "10חומצה )2בציקלוהכסן הוקרנהכ( 2 4 -שעות באמצעות מנורת 5 כספית בלחץ גבוה דרך מסנן פיירקס. התוצר היחידי שמתקבל בספקטרום הבליעה האלקטרוני הוא האיזומר ציס )ביחסי שווי משקל ציס טרנס של התמיסה(. גם לאחר נידוף הממס ובדיקה בכרומטוגרפיה על סיליקה ) (T.L.C.לא ניתן להבחין בכל תוצר אחר פרט לאיזומר ציס של חומר המוצא. חומצה זו במתנול ברכוז גבוה .(-M)0.1 תוצאה דומה מתקבלת בהקרנת בנוסף ,בהקרנת M" 10 3 תמיסת חומצה ) ( 2בממס צמיג ,פרפין "כבד" מתקבלת כתגובה יחידה איזומריזציה טרנס ציס ולא אובחן כל תוצר אחר. אם כך ,בהקרנת חומצה צינמית ) ( 2בתמיסות איזוטרופיות שונות מתקבלת תגובת האיז ומריזציוז כתגובה היחידה. - 92 - הקרנת חומצה ) (2בסרט פ ו ל י א ת י ל ן חומצה ) (2הומסה בסרט פ ו ל י א ת י ל ן ומתקבלת תמיסה ה ו מ ו ג נ י ת ב ר נ ו ז ע ל - .M ~10הסרט ה ו ק ר ן ב מ נ ו ר ת כספית בלחץ ג ב ו ה ד ר ך מ ס נ ן פ י י ר ק ס למשך 3 שעות. כ2ו במעקב אחר מהלך ה ת ג ו ב ה ב ע ז ר ת מ ד י ד ו ת ספקטרום הבליעה ה א ל ק ט ר ו נ י מתברר טלאחר הקרנה טל 2ז טעות נעלם ר ו ב ח ו מ ר המוצא ו מ ו פ י ע ה ב ל י ע ה חדשה ב א ו ר ך ג ל 1זוח.285 ) צ י ו ר מסי .(32 ת ע ר ו ב ת ה ה ג ו ב ה מוצהה מסרט ה פ ו ל י א ח י ל ן ו ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה ע ל ס י ל י ק ה א ו ב ת ן ת ו צ ר ב ע ל ז מ ן טהייה )( R e t e n t i o n time ארוך י ו ת ר מזה טל ח ו מ ר ה מ ו צ א . דיאזומתן ו ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה בפזה ג ז י ת מ ו פ י ע י ם ט נ י טיאים השייכים לציס וטרנס חומצה דקות ל ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה נעטתה אסטריפיקציה עם ) (2ה מ ה ו ו י ם ב \0%-מהתערובת ו ט י א נ ו ס ף ה מ ו פ י ע לאחר כ 7 . 5 -ו ו ה מ ה ו ו ה את מרבית החומר ב ת ע ר ו ב ת . חומר ז ה ה ו פ ר ד מהתערובת ו ב מ ר י ד ו ת ספקטרום התמייג והמסות מתקבלים ה נ ת ו נ י ם הבאים: בספקטרום התמייג מ ו פ י ע י ם ט י א י ס המתאימים ל ק ב ו צ ת מתוקסי ב ־ 3.67ppm ושיאים המתאימים ל פ ר ו ט ו נ י ם ע ל טבעת צ י ק ל ו ב ו ט ן ב.4.35ppm - ת מתקבל ט י א מ ו ל ק ו ל ר י 1 . m / e o m/e 384 בספקטרום וטיא המתאים לשבירה סימטרית ל ח צ י כ מ ו כ ן מתקבלת שבירה א ו פ י נ י ת ה נ ו ת נ ת ט י א ב/6-וח .240מ נ ת ו נ י ם אלה ובהשואה לספקטרא התמייג ט נ ע ט ו במחקרים ע ל ד י מ ר י ם צ י ק ל ו ב ו ט נ י י ם טל חומצות 1 04 צינמיות ,א ו פ י ו תוצר התגובה כדימר )וו(. H־ (2) R ) R = Hוו( 3 R = CH 3 R = CH ציור מסי :32 ספקטרום הבליעה של חומצה פרה מהוקסי צינמית ) הבליעה של דימר )זו( ) (. ( וספקטרום - 94 - הקרנת חומצה חומצה ) (2בממס נמטי ) (2הומסה ב ת ע ר ו ב ת ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ו ק ו ל ס ט ר י ל לאורט ביחס משקלי של ב ה ת א מ ה . 1 / 1 . 9 5 מתקבלת תמיסה ה ו מ ו ג נ י ת ב ר כ ו ז במקרוסקופ עם א ו ר מקוטב המותאם עם ג ו ף חמום, לממס ה נ מ ט י . מסנן חותך האלקטרוני ופיעה M "10 3 כאשר נ י ת ן ל ה ב ח י ן במבנה ה א ו פ י נ י התמיסה הנמטית ה ו ק ר נ ה באמצעות מ נ ו ר ת כספית בלחץ ג ב ו ה דרר WG 345ובמעקב אתר התקדמות ה ת ג ו ב ה ב מ ד י ד ו ת ספקטרום ה ב ל י ע ה נ י ת ן לראות שלאהר 14שעות הקרנה, ב ל י ע ה חדשה ב א ו ר ך ג ל 285 . n m נעלמת ב ל י ע ת ח ו מ ר המוצא הממס הנמטי ה ו פ ר ד מתערובת ה ת ג ו ב ה ב נ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה ע ל ס י ל י ק ה ו ב ב ד י ק ת התערובת ב T . L . C . -ובחשואד! ל ת ע ר ו ב ת המתק בלת בסרט פ ו ל י א ת י ל ן ,מתקבלת כ ר ו מ ט ו ג ר מ ה המכילה ת ו צ ר המתאים ל ד י מ ר ).(11 ב א נ ל י ז ה אסטרים של התערובת ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה בפזה ג ז י ת מתברר שהתקבל א י ז ו מ ר ציס ודימר ).(11 בהקרנת אותה התמיסה ו ב א ו ת ם ת נ א י הקרנה א ו ל ם בטמפרטורה של 70°Cבה התמיסה א י ז ו ט ר ו פ י ת ,מתקבלת א י ז ו מ ר י ז צ י ה טרנס צ י ס ב ל ב ד ו ל א נ י ת ן ל ה ב ח י ן בהווצרות דימר. כ ד י לבצע את ההקרנה ב נ ו ז ל א י ז ו ט ר ו פ י רטורה דומה כ כ ל האפשר ,ה ו ס פ נ ו ד י א ת י ל ן ו א נ א י ז ו ט ר ו פ י בטמפ ג ל י ק ו ל ד ב ו ט י ל אתר לתמיסה הנמטית ו כ מ ו ש צ ו י ן קודם ל כ ן מתקבלת תמיסה שדי בהעלאת הטמפרטורה בכ 10°0-כ ד י לקבל נוזל דימר איזוטרופי. )(11 בהקרנת הומצה ) (2בתמיסה נמטית כ ז ו ,ב ,35°0-מתקבל ובהקרנת אותה התמיסה במצב א י ז ו ט ר ו פ י ב 50°0-לא מתקבלת ד י מ ר י - זציה. אם כ ך ,פריז מתוקסי טרנס חומצה צ י נ מ י ת מ ג י ב ה בממיסים א נ א י ז ו ט ר ו פ י י ם לתת פ ו ט ו ד י מ ך י ז צ י ה כאשד דימך ) (11הוא התוצך ה ע י ק ך י ו א י ל ו בממיסים ה א י ז ו ט ר ו פ י י ם מתקבלת פ ו ט ו ־ א י ז ו מ ר י ז צ י ה כ ת ג ו ב ה ה ב ל ע ד י ת . - 95 - מטה מתוקסי טרנס חומצה צינמית )(3 ) (3הוכנה ע״י דחיסה בין• מטה מתוקסי בנזאלדהיד עם חומצה חומצה בכרומטוגרפיה ב T.L.C. -מתקבלת נקודה בודדת מלונית בניצולת גבוהה. וספקטרום התמ״ג מכיל את שיאי הפרוטונים על הקשר הכפול במצב טרנס במערכת , c p sשיא המתאים לקבוצה המתוקסילית ב- 16 ומבנה לפרוטונים הארומטים המתאים למערכת החומצה 118°בגבוש ודת התכה 3.8 ) .(3החומצה מתקבלת בצורת מ מ ת נ ו ל . C ) (3בעלת ספקטרום בליעה באורך גל וחח 285עם מקדם בליעה חומצה צינמית , e - 20,000כתף באורך גל וזוח 320ופס בליעה באורך גל וחת .235 תמיסת ()3בפרפין כבד הוקרנה באמצעות מנורת כספית בלחץ גבוה דרך 3 M ~10חומצה מסנן חותך ppm . WG 325 מעקב אחר מהלך התגובה נעשה בעזרת ספקטרום הבליעה באור האולטרא סגול ולאחר 24שעות הקרנה ,מתקבל כתוצר יחידי האיזומר הציס ביחסי שווי משקל ציס טרנס של התמיסה. הקרנת חומצה יסת " 1 0 3 ) (3בסרט פוליאתילן ) M מסנן פיירקס. חומצה (3בפוליאתילן הוקרנה במנורת כספית בלחץ גבוה דרך במעקב אחר מהלך התגובה בספקטרום הבליעה מתברר שלאחר הקרנה של כ 12-שעות יורדת בליעת חומר המוצא ומתקבלת בליעה חדשה באורך גל וזוח ) 280ציור מסי .(33 תערובת התגובה מוצתה מהסרט ולאחר אסטריפיקציה עם דיאזומתן והפרדת מרכיבי התערובת בכרומטוגרפיה על סיליקה ,מתקבל תוצר שאופין בעזרת ספקטרום התמ״ג והמסות. ספקטרום המסות מתקבלים השיאים הבאים :שיא מולקולרי 192 m/e ושיא ב- קרבומתוקסיליוה. 265 m/e 384 m/e שיא של המתאים ליציאת שתי קבוצות - 96 - | ן ן 380 ^ r r 1 360 340 , . 320 I 1 300 ) ( nm ציור מסי :33 I , 280 . I 260 I ו 240 220 WAVELENGTH ספקטרום הבליעה של מטה מתוקסי חומצה צינמית ) ספקטרום הבליעה של דימר החומצה ) (. U ( - 97 - ספקטרום התמ״ג מ כ י ל את השיאים המתאימים ל ק ב ו צ ה מ ו ז ו ק ס י ל י ת ב-שקק ק ר ב ו מ ת ו ק ס יppm-a-COOCH3.74 פרוטונים מתור 3 . כ מ ו כ ן ,מתקבלים השיאים של ה א ו פ י נ י י ם לטבעת צ י ק ל ו ב ו ט נ י ת ב ת ר כ ו ב ת מ ה ס ו ג נ ת ו נ י ם אלה א ו פ י ן ת ו צ ר ה ת ג ו ב ה כ ד י מ ר באנליזה -3טרוקסינית* כמו 1 0 / . ).(12 ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה בפזה ג ז י ת מתקבל שיא ע י ק ר י של דימר קטנה של דימר נ ו ס ף שמתוך ספקטרום התמ״ג ק ר ו ב ל ו ד א י ש ה י נ ו דימר כן 3.61 נ י ת ן ל ה ב ח י ן בשיאים המתאימים ל ח ו מ ר המוצא )(12 ).(13 ו א י ז ו מ ר הציס ש ל ו . וכמות • 98 - הקרנת חומצה חומצה ) (3בממס נמטי ) (3הומסה ב ת ע ר ו ב ת ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ל א ו ר ט ו ה ו ק ר נ ה במשך 12 שעות ב 30°0-עם מ נ ו ר ת כספית בלחץ ג ב ו ה דרך מ ס נ ן פ י י ר ק ס . המוצא ב ל י ע ת חומר י ו ר ד ת ו מ ו פ י ע ה ב ל י ע ה הדשה ב א ו ר ר ג ל ~ . n m 2 8 0ל א ח ר הפרדת ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה מהממס ו א י ז ו מ ר י צ י ס וטרנס של החומצה ,מתקבלת פרקציה ד י מ ר י ת המכילה את דימר ) (13בכמות קטנה. ) (12בכמות ע י ק ר י ת ו ד י מ ר ב א נ ל י ז ה של ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה לאחר א ס ט ר י פ י ק צ י ה , שיאים של א י ז ו מ ר י ם צ י ס וטרנס ביחס 1:1 קטנה של דימר האתר ושיא של דימר ) (12ה מ ל ו ו ה ב כ מ ו ת ).(13 בהקרנת חומצה בC -30° M.P.C.-2 ,מתקבלים ) (3בממס הנמטי המכיל *10 אתילן ג ל י ק ו ל ד ב ו ט י ל אתר מתקבלת אותה ת ג ו ב ת ה פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה ב פ י שהתקבלה בהקרנה בממס ללא לאסטרי התערובת מתקבלת כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה ד ו מ ה . ובאנליזה לעומת זאת בהקרנת התמיסה ב < ( , 4 5 °מצב ב ו הפז ה א י ז ו ט ר ו פ י ת ,לא מתקבלת ד י מ ר י ז צ י ה , ו ב א נ ל י ז ה ב ־ V.P.C.י ־ T . L . C .לא נ י ת ן ל ה ב ח י ן ב ה ו ו צ ר ו ת דימר ו ה ת ג ו ב ה ה י ח י ד ה שהתבצעה היתר .ז ו של א י ז ו מ ר י ז צ י ה . הקרנת מטה מתוקסי טרנס חומצה צ י נ מ י ת מ ת י ל אסטר )(u מתיל אסטר החומצה ה ו כ ן ע ״ י אסטריפיקציה ב מ ת נ ו ל עם כמות קטליטית של תיאוניל כלוריד, ב1/^-זזח .10 ומתקבל אסטר )(14 ב נ י צ ו ל ת ג ב ו ה ה ,המזדקק ב92°0- ב V.P.C. -מתקבל שיא ב ו ד ד ב ר ג י ש ו ת ג ב ו ה ה , מתאים ל ת ר כ ו ב ת ז ו . אסטר וה וק ר ן במשך 24שעות. ) (14הומס בסרט פ ו ל י א ת י ל ן ב ר כ ו ז ב א נ ל י ז ה לתערובת התגובה בV.P.C.- שאופין כמתיל אסטר של דימר )(12 ואופין נ מ ת י ל אסטר של ד י מ ר ).(13 וספקטרום התמ״ג 3 ~ 0ו מול/ליטר מתקבל שיא ע י ק ר י ושיא בכמות קטנה שמהווה ב 10%-מדימר )(12 ־ - 99 אזרחו מתיל טרנס חומצה צינמית )(4 חומצה ) (4הוכנה ע״י דחיסה של אורתו מתיל בנזאלדהיד עם חומצה מלונית. התוצר גובש ממתנול ומתקבלים גבישים בעלי נקודת התכה 178°C באנליזה על סיליקה ) ( T . L . C .מתקבלת נקודה בודדת וספקטרום התמייג מתאים מתיל טרנס חומצה צינמית. תמיסת " 1 0 3 ) M חומצה (4בפרפין ״כבד״ הוקרנה במשך 24שעות ובמרידות ספקטרום הבליעה באור האולטרא סגול ניתן להבחין בירידה בצפיפות האופטית של התוצר המתאימה לקבלת איזומר ציס. באנליזה ב T . L . C . -ובכרומטוגרפיה בפזה גזית לאחר אסטריפיקציה לא אובחן כל דימר. הקרנת חומצה ) (4בפוליאתילן תמיסת 3 " 10מול/ליטר חומצה ) (4בפוליאתילן הוקרנה במשך 12שעות, ובאנליזה לתערובת אסטרים של התגובה ב־ V . P . C .ניתן להבחין בשלוש תרכובות: איזומרים ציס וטרנס ותוצר דימרי שאופין לאחר הפרדה מהתערובת בעזרת ספקטרום התמ״ג והמסות ,ובהשואה לדוגמא אוטנטית ים השיאים האופיניים: 176 שיא מולקולרי 352 . m/e בספקטרום המסות ושיא של שבירה לחצי , m / eובספקטרום התמ״ג מתקבלים השיאים של קבוצות המתיליות על טבעת הבנזן ב3.74, p p m -2.1השיאיםשל קבוצות הקרבומתוקסי ב־ ppm טונים על טבעת הציקלובוטנית ב- 3.8-4.0 ppm ושיאים מתוך נתוני הספקטרא ובהשואה לספקטרא של דוגמא אוטנטית אופין התוצר כדימר ).(15 - 100 - הקרנת חומצה ) Uבממס נמטי 1%משקלי ע ל תמיסת חומצה ) Uבממס נמסי ה מ ו ר כ ב מ ק ו ל ס ס ר י ל כ ל ו ר י ד לאחר ההקרנה ה ו פ ר ד ה ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה ו ל א ו ר ט ה ו ק ר נ ה ב 35°0-למשך כ 12-ש ע ו ת . מהממס ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה על ס י ל י ק ה ולאחר א ס ט ר י פ י ק צ י ה עם ד י א ז ומתן נעשתה א נ ל י ז ה ב- V.P.C. שהייה של כ15- ה מ כ י ל כ10%- ב א נ ל י ז ה ב- מתקבלים שיאים של א י ז ו מ ר י ם צ י ס ו ט ר נ ס ושיא ב ע ל ז מ ן דקות ש א ו פ י ן כ ד י מ ר דיאתילן V.P.C. בהקרנת חומצה ) Uבממס• הנמטי ).(15 ג ל י ק ו ל ד ב ו ט י ל אתר באותם ת נ א י ההקרנה ,מתקבלת אותה ה כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה שהתקבלה ק ו ד ם ל כ ן , של צ י ס טרנס א י ז ו מ ר י ם ו ד י מ ר ).(15 ה א י ז ו ט ר ו פ י ת ובאותם לא א ו ב ח ן דימר ב א נ ל י ז ה ב- והמכילה שיאים ה T.L.C. וב- V.P.C. נ ת . א י ם C , - אורחו - 101 )(16 מ ת י ל טרנס חומצה צ י נ מ י ת מ ת י ל אסטר מ ה י ל אסטר החומצה ה ו כ ן ע ״ י אסטריפיקציה ב מ ת נ ו ל עם כמות קטליטיח של היאוניל כלוריד, ומתקבל נ ו ז ל הרותח ב -ב .nm/Hg "10 - 8 0 ° 0 2 באנליזה ב V.P.C. -מתקבל שיא ב ו ד ד וספקטרום התמייג מתאים ל מ ת י ל אסטר ) (16הומס בסרט פ ו ל י א ת י ל ן מ ת י ל אסטר מ נ ו ר ה כספיה בלחץ ג ב ו ה , ובאנליזה ל ת ו צ ר י ם ב V.P.C. - אסטר של דימר דיון דרר מ ס נ ן באמצעות ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה מוצתה מהסרט ב א י ז ו מ ר י ם צ י ס וטרנס ו ב מ ה י ל )(15 ב ת ו צ א ו ת הקרנה ת ו מ צ ו ת הבאנו ניהן ו ה ו ק ר ן במשר 24שעות פיירקס. להבחין ).(16 ),(2 ו(4)- )(3 סקירה ע ל ה ה ג ו ב ו ה ה פ ו ט ו כ י מ י ו ת של שלוש ח ו מ צ ו ת 0ר נ ס צ י נ מ י ו ת והאסטרים ש ל ה ן ,בממיסים איזוטרופיים שהתומצות פרה מ ת ו ק ס י ,מטה מתוקסי ואנאיזוטרופיים. ניתן לראות ו א ו ר ת ו מ ת י ל טרנס צ י נ מ י ו ת מ ג י ב ו ת בממיסים האנאיזוטרופיים בתמיסות א י ז ו ט ר ו פ י ו ת ה ת ג ו ב ה ה י ח י ד ה המתבצעת היא ה פ ו ט ו א י ז ו מ ר י ז צ י ה trans > > h v בנוסף, ו י ו צ ר ו ת דימרים ב נ י צ ו ל ו ת ג ב ו ה ו ת . ל ע ו מ ת זאת cis\ נמצא שגם מ ת י ל האסטריס של החומצות מ ג י ב י ם בממיסים ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י י ם ו י ו צ ר י ם את ה ד י מ ר י ם המתאימים. מ מ ד י ד ו ת ה L . D . -ש ב צ ע נ ו האנאיזוטרופי נ י ת ן היה ל ר א ו ת שהחומצות מסתדרות ב ת ו ו ך במידת ה כ ו ו נ ה ג ד ו ל ה . ב 89%-ובממס ה ״ נ מ ט י ״ ב.50%- כר, ה ה כ ו ו נ ה ב פ ו ל י א ת י ל ן מ ס ו ד ר היא לעומת זאת דרגת הסדר של האסטרים ה מ ת י ל י ם קטנה בהרבה מ ז ו של ה ח ו מ צ ו ת המתאימות ומתקבלים יחסים ד י כ ר ו א י י ם נ מ ו כ י ם . תופעה ז ו מתקבלת ק ר ו ב ל ו ד א י כתוצאה מהקטנת ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י ו ת ה ג א ו מ ט ר י ת ה נ ו ב ע ת מחוסר ה י כ ו ל ת ל י צ ו ר קשרי מ י מ ן דרר ה ק ב ו צ ו ת ה ק ר ב ו כ ס י ל י ו ת . - - 102 עם זאת ,כאמור,האסטרים המתאימים מ ג י ב י ם בממס ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י הדימרים ה צ י ק ל ו ב ו ט נ י ם המתאימים. אם כ ך , לא ו נ ו ת נ י ם את דרגת ה ה כ ו ו נ ה א ו ה ס י ד ו ר של ה מ ו ל ק ו ל ו ת ב ת ו ו ך ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י י כ ו ל ה ל ה ו ו ת הסבר ב ל ע ד י ל ע ו ב ד ה שתגובת ה ד י מ ר י ז צ י ה י ו צ א ת ל פ ו ע ל ב ת ו ו ך גם בממס ה א י ז ו ט ר ו פ י ק י י ם ה ס י כ ו י זה לעומת העדר ת ג ו ב ה בממס ה א י ז ו ט ר ו פ י . שחלק מן ה ה ת נ ג ש ו י ו ת י ה י ו ב ג א ו מ ט ר י ה המתאימה ל ה ו ו צ ר ו ת ד י מ ר י ז צ י ה . עצם ה ע ו ב ד ה שהתגובה ה י ח י ד ה המתבצעת ע ל י ד י הטרנס ח ו מ צ ו ת צ י נ מ י ו ת ה א י ז ו ט ר ו פ י היא ת ג ו ב ת א י ז ו מ ר י ז צ י ה טרנס צ י ס ,מ צ ב י ע ה ע ל כך שההסבר בנוזל ד י מ ר י ז צ י ה בממס ה א י ז ו ט ר ו פ י להעדר נ ע ו ץ ב ז מ ן ה ח י י ם של המצב ה מ ע ו ר ר . בסקירה שנעשתה ל ת ג ו ב ו ת ה י ד ו ע ו ת בספרות של ת ר כ ו ב ו ת א ל ק נ י ו ת א צ י ק ל י ו ת מתברר ש ת ר כ ו ב ו ת א ו ל פ י נ י ו ת א צ י ק ל י ו ת ו צ י ק ל י ו ת ב ע ל ו ת י ו ת ר משבעה וציקליות, 105 פחמנים מ ב צ ע ו ת ב ע י ק ר ת ג ו ב ת פ ו ט ו א י ז ו מ ר י ז צ י ה . מהכלל כמו א ל ו של - 2ב ו ט ן ' 0 6 בנוסף ו ־ 2 , 3דימתיל ב ו ט ן ל ת ג ו ב ת ה א י ז ו מ ר י ז צ י ה בממס ה א י ז ו ט ר ו פ י . מבנה צ פ י ד כמו ק ו מ ר י ן , ותרכובות ק י י מ ו ת גם ת ג ו ב ו ת י ו צ א ו ת אנהידריד מלאי, ר ב ו ת א ח ר ו ת ,מ ג י ב ו ת בתמיסה 0 7 ' הנותנות פוטודימריזציה לעומת זאת ת ר כ ו ב ו ת ב ע ל ו ת נורבורנן ציקלופנטן ,ציקלוהכסן ונותנות פוטודימריזציה. המשותפת ל כ ל ת ר כ ו ב ו ת אלה היא ש ה מ ו ל ק ו ל נ ת התכונה צ פ י ר ו ת והקשר ה א ו ל פ י נ י ה פ ע י ל נמצא במצב מ י ש ו ר י . כידוע ב ס פ ר ו ת המבנה ה א ו פ י נ י של מ ו ל ק ו ל ו ת לא ר ו ו י ו ת במצב ה י ס ו ד גם מ ב ח י נ ת א ו ר כ י הקשר ו ג ם מ ב ח י נ ת ז ו י ו ת י ו ז צ י ה טל א נ ר ג י ת הקשר ז ד ? ה י ו ת 8 נ י כ ר במערכת ה -זד, , נ ו ב ע מדרישות ג א ו מ ט ר י ו ת ל מ כ ס י מ ל י - ו ע ר ו ר א ל ק ט ר ו נ י ג ו ר ם בדרך כ ל ל ל ש י נ ו י נ י ת ן ל צ פ ו ת שהגאומטריה ה א ו פ ט י מ ל י ת של המצב ה מ ע ו ר ר *זז.זד או *זדוו תהיה ש ו נ ה ב צ ו ר ה משמעותית מ ז ו של מצב ה י ס ו ד . היסוד הראשון א ו ל פ י ן במצב נמצא ב ד ר ך כ ל ל במצב מ י ש ו ר י ,א ו ל ם ב ע י ר ו ר ל ס י נ ג ל ט א ו הטריפלט ה ג א ו מ ט ר י ה שבה ה א נ ר ג י ה מ י נ י מ ל י ת ,ה י א ב פ ת ו ל של .90° בהבדל - 103 - בגאומטריה בין מצב היסוד והמעורר ניתן להבחלן כבר ב״זנב״ הארוך בעל 0 הבליעה הנמוכה ,בספקטרום האולטרא סגול טל התרכובות האולפיניות '.המצבים האלקטרוניים של אלקנים והשינוי באנרגיה עם הזוית הדיהדרלית ניתנים בדיאגרמת האנרגיה בציור מסי ' . 3 4 05 b DIHEDRAL ANGLE ציור מסי :34 דיאגרמת האנרגיה בעירור מולקולת אלקן. 04 -ז - תופעה חשובה ה נ ר א י ת ב ד י א ג ר מ ת ה א נ ר ג י ה בין המצב הטריפלסי ך והסינגלטי Q ) צ י ו ר מסי Sשל מצב ה י ס ו ד . (34היא ההצלבה ל כ ן ,מתקבלת תופעת מעבר ב י ן רמתית ) ( i n t e r s y s t e m c r o s s i n gממצב הטריפלטי ה מ ע ו ר ר למצב היסוד Q ) "10 , Sכתוצאה מכך ז מ ן החיים של המצב הטריפלטי ה מ ע ו ר ר קצר מאד ־ 1 0שניות(4 5 ו ל כ ן גם לא נ י ת ן ל ה ב ח י ן בפוספורסצנציה באולפינים. מצב ג א ו מ ט ר י מ ע ו ו ת זה מתקבל בקלות ב ר ו ב ה א ו ל פ י נ י ם ה א צ י ק ל י י ם ו ע ב ו ר טבעות גדולות. בטבעות ק ט נ ו ת לא נ י ת ן לקבל את ה ג א ו מ ט ר י ה ה ז ו , הדעיכה במקרה זה מהמצב ה מ ע ו ר ר למצב ה י ס ו ד איטית י ו ת ר . שבפוליאנים הקשר ב- ולכן יש ל צ י י ן ו ד י א נ י ם מתקבלת תופעה דומה א ו ל ם כ א ן ה ע ו ו ה א ו ה ס ב ו ב ס ב י ב 90°מתבצע בקשר ה כ פ ו ל ה מ ר כ ז י ב פ ו ל י א נ י ם ו ב ד י א נ י ם רק ע ל אחד הקשרים ' 0 1 . כתוצאה מכך בהקרנה ישירה של ד י א נ י ם ב נ ו ס ף ל א י ז ו מ ר י ז צ י ה , מתקבלת גם ת ג ו ב ת ה פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה . לעומת זאת ,בהקרנת מ ו נ ו א ו ל פ י נ י ם מתקבלת רק א י ז ו מ ר י ז צ י ה טרנס ציס כ ת ג ו ב ה ע י ק ר י ת . מכאן גם נ י ת ן להבין את התופעה שתגובה פ ו ט ו כ י מ י ת ישירה של ת ו מ צ ו ת צ י נ מ י ו ת ב נ ו ז ל א י ז ו ט ר ו פ י היא איזומריזציה. כאשר ג ו ר מ י ם להפרעה ב ע ו ו ת אם עייי הכנסת ה כ ר ו מ ו פ ו ר לטבעת ואם ע ל י ד י ב צ ו ע ה ת ג ו ב ה בממס א נ א י ז ו ט ר ו פ י מתקבלת ד י מ ר י ז צ י ה המותרת גם ע ל פי ח ו ק י הברירה של הפרעה Woodward ו- '.' Hoffmann ז ו ל ע ו ו ת לא ק י י מ ת ,הקשר ה כ פ ו ל מתפתל ברירה אלה. לעומת זאת באשר 1 ו ה ד י מ ר י ז צ י ה אסורה על פי ח ו ק י ה כ ר ו מ ו פ ו ר הקרוב ביותר לתומצות ה צ י נ מ י ו ת הינה מולקולת ה ק ו מ ר י ן . מחקרים ר ב י ם נעשו ע ל ה ת ג ו ב ה ה פ ו ט ו כ י מ י ת של ק ו מ ר י ן בתמיסה ו ב מ צ ב ה מ ו צ ק . בעירור פ ו ט ו נ י מ י בתמיסה מתקבלים ד י מ ר י ם ש ו נ י ם " 2 ובמצב מוצק מתקבל דימר שלאתר ט י פ ו ל עם בסיס ו ד י מ ת י ל סולפט א ו פ י ן כ ד י מ ר )'' (18 3 של ק ו מ ר י ן י כ ו ל ה ל ה י ו ת מוסברת ל א ו ר האמור קודם ל כ ן . . פוטודימריזציה ב ת ר כ ו ב ת ז ו הקשר ה כ פ ו ל צ פ י ד ובמצב ה מ ע ו ר ר ק י י מ ת הפרעה ל ס ב ו ב והקשר נשאר פ ל נ ר י . מנר, כתוצאה ז מ ן ה ח י י ם של המצב ה מ ע ו ר ר מתארך ד י ו בך ש מ ו ל ק ו ל ו ת י כ ו ל ו ת להתנגש כ ד י - 105 - ליצור דימר ,ואמנם ,בהקרנה בתמיסה מהקבלת פוסודימריזציה. מתאים גם להתנהגות החומצות הצינמיות בתווכים השונים. פי מתקבלת רק פוטואיז ומריזציה אולם בהקרנה בתווך הסבר זה בתווך האנאיזונורו- האיזוטרופי קיימת הפרעה לסבוב הקשר הכפול וכתוצאה מכך המצב המעורר נמצא זמן מספיק ארוך במבנה פלנרי כדי לאפשר דימריזציה. על ידי "cehelnik הסבר זה מתאים גם לתוצאות שהתקבלו ^ l u c k h u r s tשבמחקריהם על מולקולות אחרות הראו שהממס 9 , האנאיזוטרופי ״מחזיק• את המולקולות זמן מספיק ארוך וקיימת הפרעה לסבוב. כדי לאמת הנחה זו בחרנו לחקור את ההתנהגות הפוטוכימית של אורתו מתוקסי ציס חומצה צינמית אנאיזוטרופיים. ) (17בממיסים איזוטרופיים שונים ובממיסים חומצה זו בעלת האפשרות ליצור קשרי מימן פנים מולקולריים ונוצר מצב הדומה לזה של קומרין. הגורם לתגובת לכן ,אם ההפרעה לסבוב הקשר הכפול היא ) (17להגיב גם בממס הפוטודימריזציה; אז׳ על חומצה האיזוטרופי ולתת דימריזציה. אורתו מתוקסי ציס חומצה צינמית )(17 אורתו מתוקסי ציס חומצה צינמית ) (17הוכנה מקומרין ומתיל סולפט 114 לפי השיטה של לי נקודת התכה .C92-93° . Reiner מתקבלים גבישים לבנים המתגבשים ממתנול ומהכסן בכרומטוגרפיה על סיליקה ) . ( T.L.Cמתקבלת ) (17בעלת ספקטרום נקודה בודדת וספקטרום התמ״ג מתאים לחומצה זו. חומצה בליעה האלקטרוני עם פסי בליעה באורכי גל nm315276 nm ,ובאורך גל וחח.220 הקרנת חומצה מתוקסי תמיסת 3 M־ 1 0חומצה ) (17בציקלוהכסן )( גבוה דרך מסנן פיירקס. 17בציקלוהכסן הוקרנה באמצעות מנורת כספית בלחץ מעקב אחר מהלך התגובה נעשה בעזרת מדידות ספקטרום - 106 - הבליעה באולטרא ס ג ו ל . לאחר כ 1 6 -שעות הקרנה מתקבלת י ר י ד ה של ח ו מ ר המוצא בספקטרום ה ב ל י ע ה ו מ ו פ י ע ה ב ל י ע ה חדשה ב א ו ר ר ג ל וחח -280 הממס נ ו ד ף ה א ו פ י נ י י ם לקבוצת - 0 C Hב לקבוצת 3 כמו כ ן , בספקטרום התמ״ג מתקבלים C H 0 0 C - ^ 1 . 2 צ י ק ל ו ב ו ט נ י ת במבנה ה מ צ ו י ר ) 8ו ( ב מ ק ו מ ו ת ו־ווו?ק.4.5 3.9 רה סימטרית לחצי ה מ ו ל ק ו ל ה ב - ppm . m / e 192 384ושיא האופיניm/e מ נ ת ו נ י ם אלה ובהשואה לספקטרא והמסות שהתקבלו ע ב ו ר ה ד ו ג מ א האוטנטית א ו פ י ו ה ת ו צ ר כ ד י מ ר 8ו ).(18 7ו 18, R = H 3 3 -ב-3.74ppm מ ו פ י ע מ ו ל ט י פ ל ט המתאים לטבעת ה פ נ י ל י ת המותמרת ש מ ר כ ז ו ,ppmo7.06בספקטרום המסות מתקבל שיא מ ו ל ק ו ל ר י ב- התמ״ג ) צ י ו ר מסי ו מ ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה ב ו ד ד ת ו צ ר ב ע ל נ ק ו ד ת התכה 132°Cש א ו פ י ו ב ע ז ר ת ספקטרום התמייג והמסות ובהשואה ל ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ת ט ו נ י ם ע ל טבעת .(35 17, R = H 20, R = C H 3 19, R = C H ב א נ ל י ז ה ב V . P . C . -ל ת ע ר ו ב ת מ ת י ל אסטרים של ה ת ג ו ב ה מתקבלים שיאים של א י ז ו מ ר י ם צ י ס וטרנס ב ע ל י ז מ נ י שהייה של 3.5ו 5 -דקות ושיא של דימר ) בהשואת האסטר המתילי של דימר מוצק 8 )(18 1 ל ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ת שהתקבלה מ ת ג ו ב ה במצב V . P . C . oנמצא שהדימר המתקבל ב צ י ק ל ו ה כ ס ן זהה ל ח ל ו ט י ן . . - צ י ו ר מס 1 ג (-- . 35 ) —( - 107 ספקטרום ה ב ל י ע ה עול א ו ר ת ו מתוקסי ציס חומצה צ י נ מ י ת ספקטרום ה ב ל י ע ה עול דימר החומצה ).(18 - בהקרנה השואתית של חומצה בנזופנון אופין. פלטי, 1 ~ 3 לעומת זאת בהקרנת החומצה ב נ ו כ ח ו ת פ י פ ר י ל ן המשמש מ ד ע י ר למצב הטרי- מתקבל ד י מ ר ) בלחץ בציקלוהכסן בואקום גבוה ובנוכחות )המשמש נ ס נ ס י ט י י ז ר למצב מ ע ו ר ר ט ר י פ ל ט י ( מתקבל פ ו ל י מ ר שלא הקרנת ח ומצה M )(17 - 108 )(17 )(18 כ ת ו צ ר ע י ק ר י ב נ ו ס ף ל א י ז ו מ ר הטרנס. במתנול חומצה צ י נ מ י ת ג נ ו ה דךך מסנן פיירקס. (17 ב מ ת נ ו ל ה ו ק ר נ ה ע ל י ד י מ נ ו ר ת כספית מעקב אחר מהלך ה ת ג ו ב ה נעשה ב ע ז ר ת מ ד י ד ו ת ספקטרום ה ב ל י ע ה באולטרא ס ג ו ל ולאחר 16שעות הקרנה לא מ ו פ י ע ה ב ל י ע ה של תוצר דימרי ומתקבל ספקטרום של ת ע ר ו ב ת א י ז ו מ ר י ם ציס וטרנס. באנליזה ב ־ V.P.C.לאסטרים של ה ת ג ו ב ה מתקבלים רק השיאים של ה א י ז ו מ ר י ם ציס וטרנס ולא ל ה ב ח י ן בשיא של דימר אף ב ר ג י ש ו ת ה ג ב ו ה ה ב י ו ת ר של המכשיר. ניתן הקרנת א ו ר ת ו מתוקסי ציס חומצה צ י נ מ י ת ()17הומסה בסרט פ ו ל י א ת י ל ן חומצה )(17 ב פ ו ל י א ת י ל ן ובגביש נוזלי ומתקבלת תמיסה ב ר כ ו ז של . M ~10 3 לאחר הקרנה של 12שעות באמצעות מ נ ו ר ת כספית בלחץ ג ב ו ה דרר מ ס נ ן פ י י ר ק ס , נעלם ספקטרום ה ב ל י ע ה של ח ו מ ר המוצא ומתקבל פס ב ל י ע ה של ת ו צ ר ב א ו ר ך ג ל 280 . - n m תמיסת לאהר מ י צ ו י תערובת ה ת ג ו ב ה מהסרט א ו פ י ן ת ו צ ר זה כ ד י מ ר * 1חומצה ) (17בממס ג ב י ש )(18 נ ו ז ל י המורכב מקולסטריל כ ל ו ר י ד קולסטריל ל א ו ר ט ב ־ 3 5 ° 0ה ו ק ר נ ה על י ד י מ נ ו ר ת כספית בלחץ ג ב ו ה ד י ר מסנן פיירקס. מתקבלת י ר י ד ה ב צ פ י פ ו ת האופטית בספקטרום ה ב ל י ע ה של החומצה ומופיעה ב ל י ע ה של ת ו צ ר ב א ו ר ך ג ל הזח . -280 לאחר הפרדת ה ת ו צ ר מהממס - - 109 ! מ ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה ה כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה על סיליקה א ו פ י ן התוצר כ ד י מ ר ).(18 ב א נ ל י ז ה ב V.P.C. -שנעשתה ל ת ע ר ו ב ו ת אסטרים של ה ת ג ו ב ו ת בשני הממיסים - פוליאתילן ציס נ ו ז ל י ,מתקבלת כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה המכילה שיאים של א י ז ו מ ר י ם וגביש ) (18בעל ז מ ן שהייה של כ16- ו ט ר נ ס ושיא של דימר הקרנת א ו ר ת ו מתוקסי חומצה צ י נ מ י ת מ ת י ל אסטו אסטר החומצה של ד י א ז ו מ ת ן עם צ י ס חומצה המתאים ש ב א נ ל י ז ה בV.P.C. - נ ו ת ן שיא ב ו ד ד . תמיסת אסטר 3 )(19 ) (19מתקבל ב נ י צ ו ל ת ג ב ו ה ה ע ל י ד י ע ר ב ו ב תמיסה אתריה ).(17 M "10 דקות ,כתוצר ע י ק ר י . )(19 לאחר ז י ק ו ק ב ו א ק ו ם ג ב ו ה מתקבל האסטר -בציקלוהכסן ה ו ק ר נ ה כ 1 6שעות באותם ת נ א י ההקרנה בהם ה ו ק ר נ ה הה ומצה המתאימה. מ ה ו ך ספקטרום ה ב ל י ע ה ו ב א נ ל י ז ה ב V.P.C. -מהברר שההגובה ה י ח י ד ה שיצאה אל ה פ ו ע ל ה י נ ה פ ו ט ו א י ז ו מ ר י ז צ י ה trans >-- .cis hv ;י ל ע ו מ ת ז א ת ,בהקרנת ת ר כ ו ב ת ז ו תגובת דיון ה ד י מ ר י ז צ י ה לדימר ).(20 ב ה ת נ ה ג ו ת ה פ ו ט ו כ י מ י ת של חומצה ההתנהגות האיזוטרופיים שניתן ב פ ו ל י א ת י ל ן מתקבלת לאחר 24שעות הקרנה, )(17 ה פ ו ט ו כ י מ י ת של החומצה ה א ו ר ת ו מתוקסי ציס צ י נ מ י ת בממיסיס ו ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י י ם כ פ י שנבדקה על קודם ל כ ן י ד י נ ו ,מאשרת את התאור ל ה ת נ ה ג ו ת ה פ ו ט ו כ י מ י ת בממס א נ א י ז ו ט ר ו פ י . די היה ב ה ו ו צ ר ו ת קשר מ י מ נ י פ נ י ם מ ו ל ק ו ל ר י ב י ן ה פ ו נ ק צ י ה ה ק ר ב ו כ ס י ל י ת ו ה ק ב ו צ ה המתוקסילית כדי ל ק ב ו ע את הקשר ה כ פ ו ל ו ל מ נ ו ע ע ו ו ת ו אף ב נ ו ז ל א י ז ו ט ר ו פ י . ואכן, I חומצה ) (17מ ג י ב ה בממס ה א פ ו ל ר י -צ י ק ל ו ה כ ס ן ו י ו צ ר ת את דימר ).(18 ו לעומת זאת ,בהקרנה ב מ ת נ ו ל ה י ו צ ר קשרי מ י מ ן עם ההומצה ו מ ו נ ע את הקשר 110- הפנים מ ו ל ק ו ל ר י ,מתקבלת א י ז ו מ ר י ז צ י ה ציס טרנס ב ל ב ד . של החומצה ׳!ואינו בציקלוהכסן נותן - י כ ו ל ל י צ ו ר קשר מ י מ נ י פ נ י ם מ ו ל ק ו ל ר י ,מ ג י ב גם הוא ומתקבלת רק א י ז ו מ ר י ז צ י ה . פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה ומתקבל כאישור דימר א ו ל ם אסטר זה בממס ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י ).(20 נ ו ס ף ל ק י ו ם קשרי המימן ה פ נ י ם מ ו ל ק ו ל ר י י ם נ י ת ן ל ר א ו ת מ מ ד י ד ו ת L . D - nשל חומצה ) 7ז( ו מ ת י ל האסטר המתאים. ב מ ד י ד ו ת ם 1 . .ש ל שתי ה ת ר כ ו ב ו ת בסרט ה פ ו ל י א ת י ל ן מתקבל יחס ד י כ ר ו א י ב ע ל ע ר כ י ם ד ו מ י ם .(36 כמו ב ן ,מ ת י ל האסטר s ו.ז Q d ) צ י ו ר מסי ה ע ו ב ד ה שמתקבל א ו ת ו היחס ה ד י כ ר ו א י ע ב ו ר החומצה והאסטר ה מ ת י ל י שלה, מצביעה ע ל ס י ד ו ר דומה ב ת ו ו ך ,שהיה ב ל ת י סביר א י ל ו ה י ו קשרי מ י מ ן מולקולריים. מימן בין בין אילמלא קשרי המימן ה פ נ י ם מ ו ל ק ו ל ר י י ם היה צ ר י ך ל צ פ ו ת לקשרי מ ו ל ק ו ל ר י י ם האחראיים ל ד י כ ר ו א י ז ם ה ג ב ו ה ב ח ו מ צ ו ת הטרנס צ י נ מ י ו ת לעומת היחס ה ד י כ ר ו א י ה נ מ ו ך המתקבל ע ב ו ר האסטרים המתאימים. תופעה דומה נמצאה גם ב מ ד י ד ו ת L . Dשנעשו לחומצה ב נ ז ו א י ת בחשואד• לאסטר המתילי המתאים ולאורתו מתוקסי ה ח ו מ צ ה ' . 6נ בהקרנה השואתית שנעשתה לחומצה ) (17עם מ ע ו ר ר מצב ט ר י פ ל ט י למצב זה מתברר שתגובה ה ד י מ ר י ז צ י ה מתבצעת ממצב ה ס י נ ג ל ט י ומדעיך ו א י ל ו ממצב הטריפלטי מתקבלת פ ו ל י מ ר י ז צ י ה . ת ו צ א ו ת א ל ו המראות שקיום קשר מ י מ נ י המפריע ל ע ו ו ת הקשר במצב מ ע ו ר ר מאפשר ד י מ ר י ז צ י ר • גם ב ת ו ו ך א י ז ו ט ר ו פ י מ ח ז ק ו ת את ההנחה הקודמת שעיקר ההשפעה של התווך ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י הוא בהפרעה ל ע ו ו ת ה כ ר ו מ ו פ ו ר במצב ה מ ע ו ר ר . ח י ז ו ק יתר מתקבל בהקרנת האסטר של החומצה שבו ה ד י מ ר י ז צ י ה א י נ ה י ו צ א ת ל פ ו ע ל ב ת ו ו ך איזוטרופי כתוצאה מחוסר האפשרות ל י צ ו ר קשרי מ י מ ן האנאיזוטרופי. ו ע ד י י ן מתקיימת ב ת ו ו ך 285 צ י ו ר מסי :36 375 330 )WAVELENGTH (NM. ספקטרא L.D.של א ו ר ה ו מתוקסי ציס חומצה צ י נ מ י ת )חלק עליון( פוליאתילן ) ( )(19 ושל מתיל אסטר החומצה מתוח. עקומת D0 ) ( עקומת .D 0 X )(17 )חלק ת ח ת ו ן ( בסרט 112- - בהטואה תגובת ה פ ו ג 1ו ד י מ ר י ז צ י ה טל החומצות הצינמיות לתגובת הפוטו־ דימריזציה טל טטראפניל בוטטריאן בממסים האנאיזוטרופיים ניתן להבחין במספר הבדלים :טטראפניל בוטטריאן מורכב מטלוטה קטרים כפולים הצמודים אחד לטני וכתוצאה מכך אין הגבלה לדימריזציה הנובעת מחוקי הברירה טל הסימטריה טכן קטר כפול אחד נמצא במצב פלנרי ותיתכן דימריזציה. בתרכובת דומה מהקבלת 7 דימריזציה תרמית במצב היסוד " . ואכן, לעומת זאת בחומצות הצינמיות כללי הברירה מתירים תגובת דימריזציה פוטוכימית רק כאטר הקטר הכפול המגיב יהיה מיטורי. גם במקרה טל בוטטריאן ) (1וגם במקרה טל החומצות הצינמיות ומתיל האסטרים טלהן ,קיימת הטפעה מטמעותית טל הממס האנאיזוטרופי הן על הגאומטריה טל הדרך בה מתבצעת התגובה והן על גאומטרית המצב המעורר טל המולקולות המומסות בו. יט לציין טהאפקט העיקרי הוא דרך הארכת זמן החיים טל המצב המעורר וההטפעה הנובעת מקיום חוקי הברירה. בנסיונות אלה הוכח ט :א. האנאיזוטרופית. ב. ניתן לכוון תגובות כימיות על ידי הפזה ניתן לבצע תגובות פוטוכימיות בממיסים גביטים נוזליים ובסרטי פוליאתילן טאינן יוצאות לפועל בנוזל איזוטרופי או במצב מוצק עקב זמני חיים קצרים טל המצבים המעוררים. - - 113 פרק נסיוני נ .מיבשור ספקטרומטריה א. מדידות ספקטרום הבליעה באולטרא סגול ובנראה בוצעו במכשירים: a) Cary 1 4 , Recording S p e c t r o p h o t o m e t e r . b) Cary 1 5 , Recording S p e c t r o p h o t o m e t e r . c ) Cary 118, Recording S p e c t r o p h o t o m e t e r . ב. מדידות דיכרואיזם קווי נעשו במכשיר: CD-HC d i c h r o i s m accessory שיוצר ע״י מכשירי רחובות בע״מ והותאם לספקטרופוטומטרים השונים. ג. מדידות ספקטרום תהודה מגנטית גרעינית )תמ״ג( בוצעו במכשירים: A-60. a) V a n an b) Bruker High R e s o l u t i o n HFX-10 N.M.R. 90 MC. המדידות בוצעו בתמיסת CDC1או ב CDgOD -וההסט הכימי נמדד ביחס TMS-V 3 וניתן בערכי 6ועבור מולטיפלטים בלתי מזוהים הוא ניתן במרכזם. ד. מדידות ספקטרום המסות נעשו במכשיר: MAT-ATLAS CH-4 מכשירי נרומטוגרפיה בפזה גזית וקולונות הפרדה a) V a r i a n Aerograph 90 P d e t e c t o r T.C. b) V a r i a n Aerograph 1200 d e t e c t o r F . I . D . הפרדת תוצרים בוצעה בקולונות הבאות: W 3 0 / 6 0 . 6m 3 / 8 " . SE-30 on chromosorb a) 10% b) 10% D.E.G.S. on chromosorb W 30/60.3m 3 / 8 " . W 3 0 / 6 0 . 6m 3 / 8 " . on chromosorb c ) 10% QF-1 114- בדלקות ־ א נ ל י ט י ו ת ב ו צ ע ו על ק ו ל ו נ ו ת הבאות: "W 30/60 1m 1/8 W 30/60 3m 1 / 8 " . כרומטוגרפיות ),(70-230 Mesh ) מ״מ on chromosorb SE-30 a) 10% b) 10% D.E.G.S.on chromosorb נעשו ע ל ק ו ל ו נ ו ת ס י ל י ק ה ג י ל Merck Kiesegel 60 ו ע ל ל ו ח ו ת פ ר פ ר ס ל ב ל ו ת 20x20סיים עם שכבת סיללקה גיל בעובל .(254Merck F Scanning C a l o r i m e t r y מדידות D.S.C.-lb מדידות בדיקת מקוטב מנורות נ ק ו ד ו ת התנה ב ו צ ע ו קיום הגבישים (D.S.C.) D i f f e r e n t i a l נעשו במכשיר P e r k i n Elemer בקפילרות פתוחות. נ ו ז ל י י ם ו מ צ י א ת תחומם נעשו ב מ ק ר ו ס ק ו פ עם א ו ר ו ה מ צ ו י ד ב ג ו ף חמום מבוקר ת ו צ ר ת החברה . R e i c h e r t הקרנה ומסננים a) Hanovia High Pressure Quartz Mercury Vapour Lamps 200 W. lamp w i t h mercury vapour burner HBO 200. להקרנה b) W i l d U n i v e r s a l ב א ו ר ב י ה ג ל ה ש ו נ י ם השתמשנו ב מ ס נ נ י ם הבאים•. לתחום א ו ר כ י ה ג ל ה א ר ו כ י ם מ-וחח 425 435 GG Schott לתחום א ו ר כ י ה ג ל ה א ר ו כ י ם מ-וחח 320 345 WG Schott Pyrex 325 Schott - .2 א. 15ן - תאור מדידת הדיכרואיזם הקו י מדידה בשיטת ל ו ח ו ת ה ג ל מכשיר המדידה בנוי שתי יחידות א ו פ ט י ו ת האחת עבור הדוגמא והשניה עבור דוגמת היחוס ) .(Reference כ ל יחידה כזו בנויה ממקטב ) (Quartz Rochon Prismל ו ח י ת ג ל עבה מקורץ ,תא המכיל את הדוגמא ודהפולרייזר צ י ו ר מסי :37 )ציור מט׳ (37 יחידה א ו פ ט י ת ממכשיר למדידת L.D. .CD-HC מהמקטב מתקבלות שתי קרניים בעלוה ק י ט ו ב י ס מ י ש ו ר י ם ניצבים. ל ו ח י ת ה ג ל ה ו פ כ י ם הקיטובים המישוריים לקיטובים אליפטיים. לאחר מעבר דרך קרן בעלת כוון ק י ט ו ב אליפטי א ה ד נחסמת ואילו השניה בעלת הקיטוב האחר נמדדת. 116- - מצב ה ק י ט ו ב ה מ ד ו י ק ת ל ו י ב א ו ר ך ה ג ל ו ע ו ב י ל ו ח י ת ה ג ל . עם ש י נ ו י א ו ר ך ה ג ל , ק י ט ו ב ה א ו ר ה ע ו ב ר דרך ה ד ו ג מ א משתנה ב י ן מ א ו נ ך ל א ו פ ק י ו מ כ י ל את כל מצבי ה ב י נ י י ם של האליפסה. המכסימום המרחק ב י ן הספקטרום המתקבל מ כ י ל קו ג ל י שהמעטפת שלו )של ו ה מ י נ י מ ו ם ( מתארת את ה ב ל י ע ה של א ו ר המקוטב בשני מצבים נ י צ ב י ם . נ ק ו ד ו ת מכסימום )או מ י נ י מ ו ם ( ע ו ק ב ו ת ת ל ו י ב ע ו ב י ל ו ח י ת ה ג ל ו ב כ ו ש ר ההפרדה של ה ס פ ק ט ר ו פ ו ט ו מ ט ר . שיטת מדידה ז ו בעלת ד י ו ק ג ב ו ה ו ה ד י ר ה ) . ( R e p r o d u c i b l e אלא ,עקב אי הרצף בספקטרום המתקבל ,ק י י מ ו ת מספר ה ג ב ל ו ת ה מ כ נ י ס ו ת אי ד י ו ק י ם במדידת ה L.D. -ב י ח ו ד ב ד ו ג מ א ו ת ב ע ל ו ת ד י כ ר ו א י ז ם ג ב ו ה :א( במקרה ש ר ו ח ב פס ה ב ל י ע ה י ו ת ר מהמרחק ב י ן שתי קטן בפס ה ב ל י ע ה ,ב( נ ק ו ד ו ת מכסימום ) א ו מ י נ י מ ו ם ( לא נ י ת ן ל ה ב ח י ן במדידת L.D.של ד ו ג מ א עם ד י כ ר ו א י ז ם ג ב ו ה ק י י מ ת האפשרות של ע ר ב ו ב מספר מ צ ב י ק י ט ו ב ו כ ת ו צ א ה מכך מתקבל יחס ד י כ ר ו א י לכן, נמוך יותר. השתמשנו ע ב ו ר מקרים מ ס ו י מ י ם בשיטת מדידה אחרת ה נ ו ת נ ת פ ת ר ו ן לבעיות שהוזכרו. 86 ב. מדידת L.D.בשיטת ה . -ק .א .ק מכשיר המדידה ב נ ו י כמו בשיטה הקודמת משתי הדוגמא ו ע ב ו ר דוגמת היחוס. Rochon Prism ( ומשני יחידות אופטיות זהות ע ב ו ר כל י ח י ד ה א ו פ ט י ת כ ז ו מ ו ר כ ב ת ממקטב ) Quartz דהפולרייזרים AוB - ) צ י ו ר מסי 38 (. שיטת המדידה מתבססת על מ ד י ד ו ת ע ו ק ב ו ת של ספקטרום ה ב ל י ע ה עם א ו ר מקוטב ועם א ו ר לא מקוטב. בין המקטב ו ה ד ו ג מ א , מדידה עם א ו ר לא מקוטב מתבצעת כאשר ) צ י ו ר מסי 3 8א ( , ד ה פ ו ל ר י י ז ר ) Aצ י ו ר 38ב י ( . דהפולרייזר Aמוכנס ו מ ד י ד ה עם א ו ר מקוטב נעשית ללא 117- - אי מערכת המדידה בשיטת ה -״ ק ־ ^ ק ״ צ י ו ר מסי :30 מתקבלות שתי ע ק ו מ ו ת האחת מהאור המקוטב והשניה עם ה א ו ר הלא מקוטב. ע ק ו מ ו ת אלה מ כ י ל ו ת את כ ל המידע הדרוש ע ל ב ל י ע ת ה א ו ר ע ל י ד י ה ד ו ג מ א האנאיזוטרופי. מ ת ו ר מ י ד ע זה נ י ת ן לחשב את היחס ה ד י כ ר ו א י ת האופטית של ה א ו ר המקוטב ב מ ק ב י ל 8 6 ^0Djl ההכוונה המולקולרי שתי משואות שמהן 0 ׳ = ( ובמאונך D 0 D Q dשכזכור הוגדר , '' o X Mazur e t a l . d נ י ת ן לקבל את ה צ פ י פ ו ת ה א ו פ ט י ת לציר D0 פיתחו D0ו0_!_-ם מ י ד י ע ת ה צ פ י פ ו ת ״ האופטית באחד ה כ ו ו נ י ם ו מ י ד י ע ת ה צ פ י פ ו ת האופטית של ה א ו ר הלא מקוטב משואות IV.2.1 ו: IV.2.2- 0D -0D.+A ) כאשר Aה ו א ה ת י ק ו ן -10+0 +A 0D -0D ) ח IV-D״ 10 ח n = -D 10+0-10ם^= 0 1 0 g ( l n ל ק י ט ו ב של סרט ה פ ו ל י א ת י ל ן המתוח. 0.1ogO D2.1 IV.2.2 - 118- הכנת ה ד ו ג מ א למדידת L.D.בסרט פ ו ל י א ת י ל ן ג. התרכובת הנמדדת ה ומסה בסרט ה פ ו ל י א ת י ל ן במסיסות ב כ ל ו ר ו פ ו ר ם ב ר י כ ו ז כזה המאפשר מ ד י ד ת ה ד י כ ר ו א י ז ם ) ר כ ו ז זה ש ו נ ה מתרכובת לתרכובת וביחס ה ד י כ ר ו א י ( . כ 0 . 5 -סמייק מהתמיסה ה ו כ נ ס ה לשפופרת צרה. Co AG לשפופרת עם התמיסה מ ו כ נ ס סרט פ ו ל י א ת י ל ן במימדים של 0.2 Suprathen 1 0 0 , K a l l e x2550 xמ״מ ,עם מוט ז כ ו כ י ת ) כ ד י להקטין את נפח התמיסה שבאה במגע עם הסרט(. למשך כ ־ 1 2שעות. ו ת ל ו י בקבוע הבליעה השפופרת עם הסרט מ ו כ נ ס ת לאמבט עם תרמוסטט ב60°0- לאחר ק ר ו ר השפופרת לטמפרטורת החדר ה ו צ א הסרט ונשטף תחילה עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם בטמפרטורת החדר ולאחר מכן ה ו ט ב ל ב כ ל ו ר ו פ ו ר ם ב,52°0- מתקבל סרט שקוף ה מ כ י ל את התרכובת ל מ ד י ד ה . סרט פ ו ל י א ת י ל ן אחר בעל אותם המימדים ה ו כ נ ס ל כ ל ו ר ו פ ו ר ם נקי נעשה באותה הדרך ו ב א ו ת ם התנאים כ פ י שתוארו קודם ל כ ן . יחוס ) .(Reference המשמש כסרט י ח ו ס , ההתחלתי( ש נ י סרטי ה פ ו ל י א ת י ל ן ,זה ה מ כ י ל את ה ד ו ג מ א ו ז ה נמתחו ב צ ו ר ה י ד נ י ת עד ל ג ב ו ל המתיחה ) פ י 5-6מ א ו ר כ ם , כל אחד משני הסרטים הורטב ב פ ר ו פ י ל ן בשני סרט זה ישמש כסרט ונשטפו פעם נ ו ס פ ת ב כ ל ו ר ו פ ו ר ם כ ד י ל ו ד א שלא נשארו כ ל ח ל ק י ק י ם על פ נ י השטח. קורץ. והטפול בו מתקבלים ש נ י תאים שקופים ב ע ל י מ ח ז י ק י תאים ב ע ל י אפשרות ס ב ו ב עם התאים בתוכם מ ו ק מ ו בשתי הדיכרואיזם. ג ל י ק ו ל והושם ב י ן שחי פיזור מינימלי. וכוון לוחיות תאים אלה ה ו כ נ ס ו ה ז ו י ת המתאימה .מ ח ז י ק י ם אלה י ח י ד ו ת ה א ו פ ט י ו ת של מכשיר ה CD-HC -למדידת 1 19 - ד. ד י כ ר ו א י ז ם ק ו ל בממס ג ב י ש מדידת נוזלי L.D.ל ת ר כ ו ב ו ת המומסות ב פ ז ה הקולסטרית ה ״ מ ק ו ז ז ת ״ ב ו צ ע ו בשיטת מדידת לוחית - ה ג ל עם מכשיר ^ CD-HCשתואר קודם ל כ ן . ה כ ו ו נ ת ה ד ו ג מ א נעשתה ב ע ז ר ת מתח חשמלי של K V / c m 3 0ש ה ת ק ב ל מספק מתח ישר~ . הכנת הדוגמא גרי 1.95 ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ע ו ר ב ב עם 1 הומסה באתר ע ד קבלת תמיסה ה ו מ ו ג נ י ת . גבוה. הקולסטרית רופית ,, ב , 3 5 ° 0 -שקופה ל א ו ר הנראה ו ל מ ר ב י ת ב כ ל ו ר ו פ ו ר ם או באתר עד קבלת תמיסה ה ו מ ו ג נ י ת . ס ו נ נ ה והממס נ ו ד ף ב ו א ק ו ם ג ב ו ה . התמיסה ה א י ז ו ט - מתקבלת תמיסה " נ מ ט י ת ״ שבמקרוסקופ ל ר א ו ת את המבנה ה א ו פ י נ י התרכובת בממס ה ״ נ מ ט י " נקבע על פ י דרגת המסיסות, הדיכרואי נודף בואקום ה ת ר כ ו ב ת ה מ י ו ע ד ת למדידה הומסה עם ה ת ע ר ו ב ת עם א ו ר מקוטב ומותאם עם חמום נ י ת ן רכוז התמיסה ס ו נ נ ה והאתר מתקבלת ת ע ר ו ב ת ק ו ל ס ט ר י ת ' י מ ק ו ז ז ח ה א ו ר האולטרא ס ג ו ל ע ד חזח.240 גרי קולסטריל לאורט, והתערובת ל פ ז ו ת אלה קבוע הבליעה, והיחס ה ס פ צ י פ י י ם לה. מבנה תא המדידה תא המדידה ב ו השתמשנו נחושת 3- ב ע ו ב י 0.1מ״מ מ״מ ב י ן שתי ל מ ד י ד ו ת L.D.ב ג ב י ש ו ב ר ו ח ב 2מ״מ ה מ ו ד ב ק ו ת ב מ ק ב י ל אחת לשניה במרחק של ל ו ח י ו ת ק ו ר ץ ב ע ל ו ת המימדיס 40 ה כך, נוזלי, ב נ ו י משתי אלקטרודות מתקבל במרכז התא במקום ב ו י 10 ש x ר מיימ. V K נעשית המדידה ,מתח של^~וו.30-40 1>\//0 תא המדידה ה ו כ נ ס ל ג ו ש נחושת ה מ כ י ל ג ו ף חמום ו מ ד ח ו ם ד ו מ ת כ ת י ,כ ד י לשמור ע ל טמפרטורה ק ב ו ע ה ו מ ב ו ק ר ת ב ז מ ן ה מ ד י ד ה , אל מכשיר בקרת חמום מ ת ו צ ר ת החברה מפוליאתילן ) צ י ו ר מס י .Jumo חוברי ג ו ף החמום ו מ ד החום ל ג ו ש הנחושת הותאם מ ח ז י ק מ ב ו ד ד המותאם ל י ח י ד ה ה א ו פ ט י ת של המכשיר למדידת ה ד י כ ר ו א י ז ם ה ק ו י . f 39 . - Body 2 Metal Holder־ צ י ו ר מסי :39 - 120 l-PVC תאור תא המדידה ,למדידות L.D.בממס גביש נוזלי. ד ו ו המדידה התמיסה הנמטית הוכנסה ב י ן ל ו ח י ו ת הקורץ של תא המדידה ללא ב ו ע ו ת א ו י ר . התא ה ו כ נ ס למחזיק התא ומוקם על ה י ח י ד ה האופטית והמדידה בוצעה ללא דוגמת היחוס. ל כ ן ,נלקחו מ ד י ד ו ת ע ו ק ב ו ת . תחילה של הממס הגבישי התרכובת הנמדדת ולאחר מכן של הממס עצמו באותם ה ת נ א י ם . C30° טמפרטורה שנשמרה קבועה בזמן המדידה ).(+ נ ו ז ל י עם המדידות נעשו 1 °ע ם אספקת המתח החשמלי התמיסה הופכת מתמיסה עכורה לתמיסה שקופה ת ו ו מספר ש נ י ו ת ומתקבלת תמיסה ד י כ ר ו א י ת בעלת צ י ר א ו פ ט י המקביל ל כ ו ו ן האור המקוטב המתקבל מהמקטב. מתקבלים ש נ י ספקטרא L.D.האחד של התרכובת המומסת בממס ה ג ב י ש י של הממס ע צ מ ו . נ ו ז ל י והשני הספקטרא מ כ י ל י ם עקומות ג ל י ו ת שמעטפותיהן מ כ י ל ו ת את המידע על בליעת האור המקוטב במקביל ו ב מ א ו נ ו ל כ ו ו ן ס י ד ו ר הפזה. בהפחתת ערכי הצפיפות האופטית של הממס מספקטרום התרכובת ,מתקבל ספקטרום ה.-ס1_. ממנו חושבו היחסים ה ד י כ ר ו א י י ם עבור כל פס בליעה ו ב ל י ע ה . .3 הבנת הח»1רים הכנת ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד 20ג ר י ק ו ל ס ט ר י ל מגובש מאצטון ו־5ו סמ״ק ת י א ו נ י ל כ ל ו ר י ד מ ז ו ק ק , עוובבו במשו ל י ל ה )התמיסה משחירה(. שמתקבל גובש מאצטון פ ע מ י י ם . סיליקה תמיסה ז ו הוכנסה ל מ ת נ ו ל והמשקע ל ג ב י ש י ם שהתקבלו נעשתה כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה על S, ג י ל עם הכסן ומתקבל ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד שב T . L . C . -נ ו ת ן נקודה בודדת, ובעל נ ק ו ד ת התכה ב.93°0- הכנת ק ו ל ס ט ר י ל לאורט ) ק ו ל ס ט ר י ל ד ו ד ק נ ו א ס ( 100ג ר י ק ו ל ס ט ר נ ל הומסו ב00-ז סמ״ק פ י ר י ד י ן יבש ולתמיסה ז ו טופטפו בערבוב 60ג ר י ד ו ד ק נ ו א י ל כ ל ו ר י ד .שוקע משקע ותערובת התגובה הושארה ל ל י ל ה . המשקע ס ו נ ן ונשטף היטב עם מ י ם ו ג ו ב ש פעמיים מ א צ ט ו ן .מתקבלים ג ב י ש י ם ל ב נ י ם נותנים נ ק ו ד ה בודדת ב־ T . L . C .בעל נקודת התכה 81 . C ° - 122 - הבנת ח ו מ צ ו ת טרנס צ י נ מ י ו ת ה ח ו מ צ ו ת הטרנס צ י נ מ י ו ת ה ו כ נ ו בדחיסה מ ל ו נ י ת ב י ן מותמריס בנזאלדהידים ו ח ו מ צ ה מ ל ו נ י ת יבשה בתמיסת פ י ר י ד י ן יבש ב נ ו כ ח ו ת כמות קטליטית 118 של פ י פ ר י ד י ן . הכנת פרה מתוקסי טרנס חומצה צ י נ מ י ת 30.4 פיפרידין גרי 0 משקע ש ס ו נ ן מתערובת ו 0 . 5 5 -מייל 35.9ג ר י חומצה מ ל ו נ י ת ה ו מ ס ו ב 4 1 . 4 -סמייק פ י ר י ד י ן והתםיסר! הורתחה בבחישה במשך 24ש ע ו ת . מפרטורת החדר ה ו ס פ ו גבישים פרה-אניזאלדהיד, )(2 6 סמ״ק תמיסת * ו ג ו ב ש תחילה מנפח ג ד ו ל של ב נ ז ן ב ע ל י נ ק ו ד ת התכה 172-3° כלורופורם 20חומצה . 1HC ולאחר מ כ ן מ מ ת נ ו ל . מתקבל מתקבלים ב א נ ל י ז ה ע ל T . L . C .עם מ ר י ץ ה מ ו ר כ ב * 95מ ת נ ו ל 3%ו ח ו מ צ ה אצסית 2%מתקבלת נ ק ו ד ה ב ו ד ד ת . ספקסרום תמייג מ י מ נ י ם אתרים מימנים ) מימניס = J ב ן י ב ו צ ה C H ^3־ וינילייםJ1 s3.8 6 =H, 5 7.75d (1H, cps16 6 1 s c p > ארומטים (cps10=H,J2 ספקטרום U.V. במתנול e 11=310000 =226 me19,670, הכנת מטה מתוקסי טרנס חומצה צ י נ מ י ת 50ג ר י הוכנסו n ־ m = v X )(3 ה י ד ר ו כ ס י ב נ ז א ל ד ה י ד מומסים ב- סמייק N2250תמיסת NaOH ל ג ו ל ת תלת צ ו א ר י ת המותאמת עם בוחש מ ג נ ט י ,מ ד -ח ו ם ,ומשפך מטפטף. סמ״ק מ ת י ל ס ו ל פ ט יבש ב ט מ פ ר ט ו ר ה . C לאחר - 123 - הכנסה כ ל המתיל טולפט נבהשה התמיסה ל 5-דקות נ ו ס פ ו ת ו ל ת ו כ ה ה ו ס פ ו ע ו ד סולפנו(הנומפרסורה 130סמייק תמיסת N2NaOHו 2 4 -סמ״ק מ ת י ל וההמיסה נבחשה בטמפרטורה ז ו למשר 30ד ק ו ה . והשכבה סוננה ה א ו ר ג נ י ת מוצתה באהר. והאהר בנזאלדהיד נודף, ^ MgSOא נ ה י ד ר י ההמיסה האתרית יובשה ע ל ב נ י צ ו ל ח של .70% ב נ ז א ל ד ה י ד 24 ,ג ר י הומצה מ ל ו נ י ה יבשה ה ו מ ס ו ב 3 0 -סמייק פ י ר י ד י ן י ב ש . לטמפרטורת החדר ה ו ס פ ו כ - משקע ש ס ו נ ן בעלי התמיסה קוררה לטמפרטורה התדר והשארית זוקקה ב00°0-ז ב -ז מ ״ ח כ ס פ י ר .מתקבל מטה מהוקסי 18ג ר י מטה מהוקסי פיפרידין הועלתה ל־נ50° . התמיסה הורתחה בבחישה במשך 24 סמייק תמיסה ו ג ו ב ש תחילה מ ב נ ז ן ו 0 . 4 -מייל 0 3 ולאחר מ כ ן מ מ ת נ ו ל . 0 % . 1HC 2 מהקבל מתקבלים ג ב י ש י ם ל ב נ י ס נ ק ו ד ה ההכה .118°C ספקטרוםU.V. במהנול 4,270־־e הזח 315 6 , 2 3 0ן ־־ e 275 nm 12,820־ e 230 nm ספקטרום המייג י מ נ י ם < ל קני ־׳ 1 0 * ים H C ) 3־ J ויניליים הכנת א ו ר ה ו מ ה י ל טרנס הומצה צ י נ מ י ה 24ג ר י פיפרידין שעוה. משקע. .178°C אורהו טולואלדהיד, 6 =H, 6 H3(3.8 s cps16 7.15 m )(4 30.4ג ר י הומצה מ ל ו נ י ה יבשה ו 0 . 5 -מייל ה ו מ ס ו ב 4 0 -סמייק פ י ר י ד י ן י ב ש . התמיסה ה ורתחה בבהישה למער 24 לאחר ק ר ו ר התמיסה לטמפרטורה ההדר ה ו ס פ ו כ -60סמייק 1HC 20%ו ש ו ק ע המשקע ס ו נ ן וגובש פעמיים ממתנול. מתקבלים ג ב י ש י ם ב ע ל י נ ק ו ד ת התכה - ספקטרום - 124 במתנול 14,000 ־־ e e - 18,110 220 nm 276 nm ספקטרום תמ״ג )מתיל ע ל טבעת ב נ ז ן (3H, מימנים ויניליים <$ 2.43 s )d ( 1 H , J=16 c p s ) , <S 7.98 d (1H, J=16 cps 6 6.33 m 6 7.36 ) מ י מ נ י ם ארומטים (4H הכנת א ו ר ה ו מתוקסי ציס חומצה צ י נ מ י ת )(17 114 חומצה ז ו ה ו כ נ ה בשיטה של בהמיסה המה של . NaOH 20% ומתקבל אסטר ההומצה. ברתיהה, Reiner and Howard ,ק ו מ ר י ן הומס להמיסה ז ו הוסף בטמפרטורה החדר ד י מ ח י ל סולפט לאסטר נעשהה ה י ד ר ו ל י ז ה בסיסית עם 30%המיסה KOH וההקבלה חומצה א ו ר ת ו מתוקסי צ י ס ה ו מ צ ה , גובשה מאתיל אצטט ולאהר מ כ ן מהכסן בניצולה גבוהה. ומתקבלים ג ב י ש י ם ב ע ל י ההומצה נ ק ו ד ה התכה ב־.93°0 ספקטרום • U-Vב צ י ק ל ו ה ב ס ן e 275 6800 ספקטרום תמ״ג nm מנים ־־ של מנים 315 ק ב ו צ ה - ארומטים ו מ י מ ן e 6 וינילי(H5 nm -ג H3(s 3.78 >$ הכנת אסטרים מ ת י ל י י ם של ח ו מ צ ו ת טרנס צ י נ מ י ו ת החומצה הטרנס צ י נ מ י ה המתאימה הומסה ב נ פ ה ג ד ו ל של מ ת נ ו ל ) כ 5 -ג ר י ב־150 סמייק( ו ל ת ו כ ה טופטפה כמוה קטליטיה של ה י א ו נ י ל כ ל ו ר י ד . התמיסה הוךהחה ח ו ך כ ד י בחישה משך ל י ל ה . המתאים. לאחר ) 0.5סמייק( נ י ד ו ף ה מ ת נ ו ל מתקבל האסטר - 125 - פרה מתוקסי טרנס חומצה צ י נ מ י ת מ ת י ל אסטר: ג ו ב ש מ מ ת נ ו ל ומתקבלים ג ב י ש י ם ב ע ל י נ ק ו ד ת התכה .90-91° ספקטרום התמ״ג ^כמו לחומצה המתאימה כאשר מ י מ נ י ק ב ו צ ת -COOCHמ ו פ י ע י ם ב- ppm3.8 6 מטה מתוקסי טרנס חומצה צ י נ מ י ת מ ת י ל אסטר מזדקק בטמפרטורה C92°ב ~ - מ״מ 2 כ ס פ י ת . 1 0 ספקטרום התמייג כ מ ו לחומצה המתאימה כאשר מ י מ נ י קבוצת 3 C00CH־ מ ו פ י ע י ם ב. ppm3.8 -6 מתיל טרנס חומצה צ י נ מ י ת מ ת י ל אסטר אורתו מזדקק בטמפרטורה C80°ב- 2 ~ ו מ״מ ה המתאימה עם שיא נ ו ס ף ב- ב- 3 בוטטריאן התקבל מ- ובכרומטוגרפיה מתקבלת ספקטרום 275 3.81 s של ק ב ו צ ה מ ת י ל י ם C00CH־ . טטראפניל e 6 כ ס פ י ת . 0 )(1 Chemical Procurement L a b o r a t o r i e s על סיליקה T . L . C . עם מ ר י ץ הכסן כ ל ו ר ו פ ו ר ם ביחס נקודה בודדת. •U-V nm בכלורופורם ־־ 425 e nm = ״ ג נ ספקטרום תמ״ג 67.32 1:1 26 -ו .4 - הקרנת טטראפניל בוטטריאן הקרנת ט ט ר א פ נ י ל ג ו ט ט ר י א ן בסרט פ ו ל י א ת י ל ן לא מתוח 500מ״ג ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן ה ו מ ס ו ב 7 0 -סמ״ק כ ל ו ר ו פ ו ר ם והתמיסה חולקה ל 0 -ו ש פ ו פ ר ו ת ז כ ו כ י ת עם מ ו ט ז כ ו כ י ת ב ת ו כ ן . יאתילן במימדים של 0.2 50 x300xמ״מ ו ה ש פ ו פ ר ו ת ה ו כ נ ס ו לאמבט עם תרמוסטט ב־ 57°0למשך 12ש ע ו ת . לטמפרטורת החדר, הסרטים ה ו צ א ו מהשפופרות לאחר ק ר ו ר ן ונשטפו היטב בתחילה עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם בטמפרטורת החדר ולאחר מ כ ן ה ו ט ב ל ו ב כ ל ו ר ו פ ו ר ם ב.52°0- הממוצע ב כ ל אחד מהם ה ו א ארגון ל ש פ ו פ ר ו ת אלה ה ו כ נ ס ו מתקבלים סרטים שקופים צ ה ו ב י ם ש ה ר י כ ו ז . ~ M"10 3 ו ה ו ק ר נ ו באמצעות 8 הסרטים ה ו כ נ ס ו לתא פ י י ר ק ס ב א ו י ר ת ^Sunlam^n20 W כ ל אחת למשך » *2ש ע ו ת . ההקרנה מוצתה ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם S o c k s l e t W הכלורופורם בהכסן. לאחר במשך כ שע ת י י ם . נ ו ד ף ונעשתה הפרדה ע ל סיליקה ג י ל עם מריץ תמיסת * 20כ ל ו ר ו פ ו ר ם במקטע הראשון מתקבל חומר ה מ ו צ א , נ ק ו ד ת התכה c280°ש א ו פ י ן במס ספקטרא ו ל א ח ר י ו י ו צ א ת ו צ ר ג ב י ש י בעל , U . V .תמייג והמסות כ ד י מ ר .()10 92 בהשואה ל ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ת המתקבלת מ ת ג ו ב ה ב מ ו צ ק ניתן לראות כי התרכובות זהות. ספקטרום ־־ U.V. 16,000 E 274 nm = 308 nm e = 39,600 ספקטרום חמייג מימנים ארנמטים סינגלט רוחב <$ 7.0 ספקטרום המסות )שיא מ ו ל ק ו ל ר י ( "1/e 712 max - 127 - הקרנת ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן בסרטי תמיסת כ ן ה ו כ נ ס ו סרטי זכוכית. פ ו ל י א ת י ל ן מתוחים 500מ ״ ג ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן ב 7 0 -םמייק כ ל ו ר ו פ ו ר ם חולקה ל10- פוליאתילן 50 במימדים x300xמ״מ עם מ ו ט 0.2 ה ש פ ו פ ר ו ת ה ו כ נ ס ו לאמבט מים עם תרמוסטט ב 57°0-למשר 12ש ע ו ת . לאחר ק ר ו ר לטמפרטורת ההדר ה ו צ א ו הסרטים ו נ ש ט פ ו היטב עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם ו כ ל ו ר ו פ ו ר ם בטמפרטורה טמפרטורת החדר .52° Cה ס ר ט י ם נמתחו ב צ ו ר ה מ כ נ י ת ע ד ל ג ב ו ל המתיחה ו נ ש ט פ ו פעם נוספת עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם בטמפרטורת החדר. ב ו צ ע ה בהא הקרנה ב נ ו י מפיירקס עם מ נ ו ר ו ת שמש ההקרנה ,W20במשך כ -ש ע ו ת . 2 0 ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה מוצתה עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם בסוקסלט ו ב ע ז ר ת כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה ע ל ס י ל י ק ה עם מ ר י ץ 20%כ ל ו ר ו פ ו ר ם בהכסן ה ו פ ר ד ה ת ו צ ר מחומר ה מ ו צ א , אוטנטי לתוצך ובתשואה ו מ ת ו ך ה נ ת ו נ י ם הספקטרליים א ו פ י ן כ ד י מ ר ).(10 ו הקרנת השואתית ק י נ ט י ת של ב ו ט ט ר י א ן בסרטי המיסה נ ס ו שלושה טרטי 80מ ״ ג ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן ב 10-סמ״ק חולקה לארבע ש פ ו פ ר ו ת פוליאהילן אהד ש ע ו ב י ו פ ו ל י א ת י ל ן מתוח ו ל א מתוח במימדים 0.1מ״מ. 50 0.2 x25 xמ״מ וסרט ה ש פ ו פ ר ו ה ה ו כ נ ס ו לאמבט ב 60°0-למשך כ 12-ש ע ו ת . לאתר ק ר ו ר לטמפרטורת ההדר ,ה ו צ א ו הסרטים ו נ ש ט פ ו היטב עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם בטמפרטורה ההדר ו ע ם כ ל ו ר ו פ ו ר ם ב.52°0- בוטטריאן בסרט ב ע ו ב י 0 0 . 5 0מ״מ ב ס ב י ב ו ת ה צ פ י פ ו ת ה א ו פ ט י ת של ט ט ר א פ נ י ל 0.2מ״מ הוהאמה ל ס ב י ב ו ה ~D ש נ י סרטים ב ע ו ב י 00 - 1.0 0.2מ״מ נמתחו ב צ ו ר ה מ כ נ י ת עד ל ג ב ו ל המתיחה ומתקבלים סרטים מ ת ו ח י ם ב ע ל י ע ו ב י של 25ס״מ ו ב ר ו ת ב 1ס״מ. 0 0 2 W 0 5 0.08מ״מ א ו ר ך של ב ו צ ע ו שתי ה ק ר נ ו ת נ פ ר ד ו ת כאשר בהקרנה אחת מ ק ר י נ י ם ש נ י סרטים ,האחד מתוח ב ע ו ב י ובהקרנה האחרת סרט מתות ו ע ב ו ר הסרט ב ע ו ב י 0.08מ״מ והשני לא מתוח ב ע ו ב י 0.08מ״מ וסרט לא מתוח ב ע ו ב י 0.1מ״מ 0.2מ״מ. עם מ י ק ו ד ממרחק של ההקרנות ס״מ דרר , - ר ץ במרחק - 128 מ״מ אחד מ ה ע נ י . כאשר שניהם במרכז אלומת ה א ו ר ו ע ל שניהם נ ו פ ל ת אותה ע ו צ מ ת ה א ו ר . מסי .(40 ההקרנות ב ו צ ע ו )ציור ב א ו י ר ת א ר ג ו ן ו מ ק ו ם הסרטים ה ו ח ל ף ב ה ק ר נ ו ת חוזרות. 50 cm צ י ו ר מסי : *0 מערכת הקרנה בהקרנה השואתית. מעקב אחר הקינטיקה של ה ת ג ו ב ה נעשה ע ״ י מ ד י ד ו ת ספקטרא ה ב ל י ע ה ב ז מ נ י ם מזזזי.0 ת ו צ א ו ת מ ד י ד ה א ו פ י נ י ת ראה ל ס י ו מ ה לאחר ז מ ן מ מ ו צ ע של כ ־ 9 0ד ק ו ת . צ י ו ר מס׳ .30 ת ג ו ב ה ממוצעת מ ג י ע ה - 129 - הקרנת ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן בתמיסות א י ז וגוי ו פ י ו ת הקרנה בתמיסת ב נ ז ן 5.7מ״ג)M~10•1.6 א( תמיסה להץ 3 ז ו ה ו ק ר נ ה בתא ק ו ר ץ ב ע ל דרך א ו פ ט י ה GG 435וממרהק ג ב ו ה W200דרך מ ס נ ן ח והר התגובה ניתן ( ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן ה ו מ ס ו ב 10-סמייק ב נ ז ן . 0.1מ״מ באמצעות מ נ ו ר ת כספית . 5 0 נעשה ע ל י ד י מ ד י ד ו ה ספקטרא ה ב ל י ע ה . ס י י מ מ ע ק ב אהר מהלך לאהר כ 9 0 -דקוה הקרנה לא ל ה ב ה י ן ב י ר י ד ה ב צ פ י פ ו ת האופטיה בפס ה ב ל י ע ה של ה ו מ ר ה מ ו צ א . ה ב נ ז ן נעשהה א נ ל י ז ה על ס י ל י ק ה עם מ ר י ץ תמיסת נידוף לא נ י ת ן להבחין ב( תמיסת אופטית 3 ~0ז־.6ו )(1 בוטטריאן 4 ב ב נ ז ן ה ו כ נ ס ה לתא ק ו ר ץ ב ע ל דרר ~ 10מ״מ כספיה בלהבה. באותם ה נ א י ההקרנה כ מ ו ב-א( למשך כ ־ 1 5 0 דקות. ג( .Heavy P a r a f f i n ״כבד״ א נ ל י ט י ה ו ע ב ר מספר פעמים ע ל ק ו ל ו נ ה א ל ו מ י נ ה ^neut . Aluminium Oxide Woelm עקב המסיסות ה נ מ ו כ ה של ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן התרכובת זו ו ב א נ ל י ז ה ב-נ(1\1-. ב ה ו ו צ ר ו ה דימר ).(10 הקרנה ב פ ר פ י ן כ ב ד פרפין התמיסה ה ו ק ר נ ה ב מ ד י ד ו ת ספקטרום ה ב ל י ע ה לא מתקבלה י ר י ד ה ב צ פ י פ ו ת ה א ו פ ט י ה של ח ו מ ר המוצא לא 20%כ ל ו ר ו פ ו ר ם ב ה כ ס ן . ב ה ו ו צ ר ו ת כל ת ו צ ר . 0.1מ״מ וההא נ ס ג ר ב ו א ק ו ם ניתן להבחין לאחר בדיאתילן ב פ ר פ י ן ,ה מ ס נ ו תחילה את ג ל י ק ו ל ד ב ו ט י ל אהר ולאהר מכן ה ו כ נ ס ו ל ־ 8 . 5סמ״ק פ ר פ י ן . 1.5סמייק מתמיסה מתקבלת תמיסה ה ו מ ו ג נ י ה צ מ י ג ה בעלת ר כ ו ז של 0.0073מ״ג בסמייק. המיסה ז ו ה ו ק ר נ ה בתא ק ו ר ץ ב ע ל דרר א ו פ ט י ת 0.1מ״מ, דרר א ו פ ט י ה של 1מ״מ. ) ההקרנה נעשהה ב א מ צ ע ו ת מ נ ו ר ה כספיה בלהץ ג ב ו ה ס״מ דרך מ ס נ ן ח ו ת ך במעקב בספקטרום ה ב ל י ע ה ובתא ק ו ר ץ ב ע ל ובאנליזה a 50ממרחק _ T . L . Cלא ניהן Cutof (435GGלמשך כ ־ ד ק ו ה . 1 5 0 להבחין בהווצרות חוצר, - 130 - ו ל א א ו ב ח ן דימר ).(10 D.S.C.ל ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן בממס ג ב י ש י בדיקות נוזלי ארבע תמיסות של ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן ב ר כ ו ז י ם ש ו נ י ם בממס ה מ ו ר כ ב מתערובת ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ק ו ל ס ט ר י ל ל א ו ר ט ביחס משקלי 1:1.95 ע ל י ד י המסת ה ת ע ר ו ב ו ת ב כ ל ו ר ו פ ו ר ם ע ד קבלת תמיסות ה ו מ ו ג נ י ו ת . נודף הכלורופורם ומתקבלות תמיסות נ מ ט י ו ת ה ו מ ו ג נ י ו ת שבמקרוסקופ עם א ו ר מקוטב נ ר א ו ת הומוגניות דוגמת הוכנו ו ב ע ל ו ת המבנה המתאים ל פ ז ו ת אלה. מ ד י ד ו ת D.S.C.נעשו עם י ח ו ס של ת ע ר ו ב ת נקיה של ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ק ו ל ס ט ר י ל ל א ו ר ט ו ת ו צ א ו ת המדידות נ ת ו נ ו ת בטבלה X אחוז טטראפניל בוטטריאן טבלה : X טמפרטורת המעבר נמטי- א י ז ו ט ר ו פ י ב־°0 0. 0 68.5 0.039 67. 4 0.071 67. 1 5 0.113 66.54 0. 148 66.1 נ ת ו נ י מ ד י ד ו ת D.S.C.כ פ ו נ ק צ י ת ר כ ו ז ה ב ו ט ט ר י א ן )(1 הקולסטרית. בתערובת ־ - 131 הקרנת טטראפניל בוטטריאן בפזה קנלסטרית ״ מ ק ו ז ז ת " 2מ ״ ג טטראפניל בוטטריאן ה ו כ נ ס ל 200-מ ״ ג תערובת ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ק ו ל ס ט ר י ל לאורט ביחס משקלי של 1/1.95והתערובת הומסה ב כ ל ו ר ו פ ו ר ם עד קבלת תמיסה ה ו מ ו ג נ י ת . התמיסה ס ו נ נ ה ו ה כ ל ו ר ו פ ו ר ם נ ו ד ף בואקום ג ב ו ה . מתקבלת תמיסה ״נמטיתיי ה ו מ ו ג נ י ת שבבדיקה במקרוסקופ עם א ו ר מקוטב ומותאם עם ג ו ף חמום נ ו ת נ ת מבנה א ו פ י נ י ל פ ז ו ת אלה. תמיסה ז ו הוכנסה לתא קורץ בעל דרך אופטית של 0.1מ״מ ו ה ו ק ר נ ה בטמפרטורה של C35°באמצעות מ נ ו ר ת כספית בלחץ גבוה דרך מסנן למשך כ 17-שעות. GG430 מעקב אחר מהלך התגובה נעשה בעזרת מ ד י ד ו ת ספקטרום הבליעה ב) 70°0-מצב בו הפז ה א י ז ו ט ר ו פ י ת ( . לאחר 17שעות מתקבלת י ר י ד ה של * 50בפס הבליעה של חומר המוצא עם הופעת פס בליעה חדש באורך גל וזוח ~310בכמות א ק ו י ו ל נ ט י ת ל י ר י ד ה בחומר המוצא. תערובת התגובה הופרדה מהממס ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה על סיליקה ג י ל עם תמיסת 20%כ ל ו ר ו פ ו ר ם בהכסן. מתקבל תוצר ש א ו פ י ן מתוך ספקסרא המסות והתמ״ג ובהשואה לדוגמא א ו ט נ ט י ת כדימר ).(10 הקרנת טטראפניל בוטטריאן בפזה מותכת 2מ ״ ג בוטטריאן ) ז ( הומסו ב 200-מ ״ ג תערובת קולסטריל כ ל ו ר י ד ק ו ל ס ט ר י ל לאורט בשיטה שתוארה קודם ל כ ן . 0 0 .GG 435 2 התמיסה הוקרנה בתא קורץ בעל דרך HB באמצעות מ נ ו ר ת 0W דרך מסנן לאחר כ 20-שעות הקרנה מתקבלת י ר י ד ה בצפיפות האופטית של חומר המוצא אולם לא מ ו פ י ע ה כל בליעה המתאימה ל ז ו של דימר של תערובת התגובה מהממם ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה על ס י ל י ק ה , ).(10 נעשתה הפרדה ו ב א נ ל י ז ה לשארית, ב T . L . C . -ובתשואה לדוגמא א ו ט נ ט י ת מתברר שלא התקבל תוצר ד י מ ר י . 132 - ־ גליקול דיבוטיל הקרנת ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן בפזה "נמטית" המכללה ד ל א ת י ל ן אתר {Hלתמיסת כלוריד 3 ־ M 2 . 6 • 1 0ב ו ט ט ר י א ן ) ו ( בממס היינמטי״ ה מ ו ר כ ב מ ק ו ל ס ט ר י ל ק ו ל ס ט ר י ל לאורט ביחס משקלי ,1:1.95ה ו ס פ ו ב־ 2%ד י א ת י ל ן ד ב ו ט י ל אתר. התמיסה הותכה ו ע ו ר ב ב ה ה י ט ב . תמיסה ז ו ה ו כ נ ס ה לתא ק ו ר ץ בעל דרך א ו פ ט י ת 0.1מ״מ G ג ב ו ה דרר מסנן 435 גליקול G ° 5 בטמפרטורה C 3 ו ה ו ק ר נ ה באמצעות למשר כ -ד ו ש ע ו ת . במעקב אהר ה ת ג ו ב ה ע ל י ד י מ ד י ד ו ה ספקטרום ה ב ל י ע ה מהקבלת לאהר 17שעוה י ר י ד ה של כ 60%-ב צ פ י פ ו ה האופטית של חומר המוצא ו מ ו פ י ע ה ב ל י ע ה חדשה ב א ו ר ך 308 nm המהאימה ל ד י מ ר )(10 ו ב כ מ ו ת א ק ו י ו ל נ ט י ה ל י ר י ד ה בהומר ה מ ו צ א . ה ע ר ו ב ת ה ה ג ו נ ה ה ו פ ר ד ה מהממס ע ל ק ו ל ו נ ת ס י ל י ק ה עם תמיסה 20%כ ל ו ר ו פ ו ר ם בהכסן, כדימר ו ה ת ו צ ר א ו פ י ן ב ע ז ר ה ספקטרא המסוה וההמייג ובתשואה ל ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ה , ).(10 ב ( תמיסת " M 1.2-10ב ו ט ט ר י א ן ) (1בממס יינמטייי ה מ ו ר כ ב מ ת ע ר ו ב ת של 3 קולסטריל כ ל ו ר י ד ק ו ל ס ט ר י ל ל א ו ר ט ו ה מ כ י ל 6%ד י א ת י ל ן ג ל י ק ו ל ד ב ו ט י ל אתר ה ו כ נ ס ה לתא ק ו ר ץ ב ע ל דרר א ו פ ט י ת 0.1מ״מ. ההמיסה ה ו ק ר נ ה בטמפרטורה 40°Cבאמצעות מ נ ו ר ה כספיה בלתץ ג ב ו ה דרך מסנן .GG 435 לאחר כ 17-שעות הקרנה מהקבלה כ 30%-י ר י ד ה ב צ פ י פ ו ת ופטית של חומר המוצא ו מ ו פ י ע ה ב ל י ע ה חדשה ב א ו ר ך ג ל לדימר ),(11 308 ו ב כ מ ו ת א ק ו י ו ל נ ט י ת ל י ר י ד ה בהומר ה מ ו צ א . nm המתאימה ה ה ו צ ר ה ו פ ר ד מהממס ומהומר המוצא ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה ע ל ס י ל י ק ה ו מ ר י ץ 20%כ ל ו ר ו פ ו ר ם בהכסן ב ע ז ר ת שיטות ספקטרליות והשואה ל ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ת כ ד י מ ר ).(10 ומאופין 133 - - הקרנה בתמיסות א י ז ו ט ר ו פ י ו ת א( לתמיסת " M 1.2-10בוטסריאן בממס היינמטייי המורכב מקולסטריל 3 כלוריד ק ו ל ס ט ר י ל לאורס ביחס מעקלי 1:1.95הוספו * 15ד י א ת י ל ן גליקול ד י ב ו ט י ל אתר. בלת תמיסה ׳!ובטמפרטורה ה בתא קורץ ° 5 4 C 0.1מ״מ באמצעות מ נ ו ר ת נותנת ! HBO200 W פזראיזוטרופית. - תמיסה ז ו במשך כ 2 0שעות. ב מ ד י ד ו ת ספקטרום הבליעה לא מ ו פ י ע ה בליעה המתאימה לדימר )(10 ובאנליזה ב T . L . C . -ובהשואה לדוגמא א ו ט נ ט י ת לא א ו ב ח ן כ ל ד י מ ר . ב( תמיסת גליקול HB200 0W במשך 3 ־ 1 0י M ~ 2ב ו ט ט ר י א ן בממס ה ״ נ מ ט י ״ המכיל כ 3*-ד י א ת י ל ן ד י ב ו ט י ל אתר ה ו ק ר נ ה בפזה א י ז ו ט ר ו פ י ת בטמפרטורה 50°Cבאמצעות כ - ש ע ו ת 2 0ב מ ד י ד ו ת ספקטרום הבליעה לא מ ו פ י ע ה . בליעה המתאימה לדימר )(10 ו ב א נ ל י ז ה ב T . L . C . -לאחר הפרדת תערובת התגובה מהממס לא א ו ב ח ן כ ל ד י מ ר . .5הקרנת פרה מתוקסי טרנס חומצה *ינמית א. בתמיסת צ י ק ל ו ה כ ס ן תמיסתM"10 3 ~ פרה מתוקסי טרנס חומצה צ י נ מ י ת ב צ י ק ל ו ה כ ם ן ה ו ק ר נ ה ר ת כספית 0W HB200למשך . ש ע ו ת 4 8ב מ ע ק ב אחר התקדמות התגובה על י ד י מ ד י ד ו ת ספקטרום הבליעה יש י ר י ד ה של כ 10*-בצפיפות האופטית ) . ( O . D . בנידוף הציקלוהכסן ו ב א נ ל י ז ה על ס י ל י ק ה ג י ל בשכבה דקה ומתוך ספקטרום התמייג לא א ו ב ח ן כ ל תוצר ד י מ ר י והתוצר ה י ח י ד י המתקבל הוא הציס א י ז ו מ ר . - 134 - ב .תמיסת מתנול 0.1 תמיסת M פרה מתוקסי טרנס חומצה צינמית במתנול הוקרנה עם מנורת ת 0W HB200למשר ש ע ו ת 4 8ל א ת ר נידוף המתנול אופין רק הציס . איזומר כתוצר הבודד בתגובה. ג. בתמיסת פרפין כבד תמיסת 3 "M -10 פרה מתוקסי טרנס חומצה צינמית בפרפין ייכבדיי הוקרנה עם מנורת כספית בלחץ גבוה ,למשך 24שעות. מעקב אחר מהלך התגובה בוצע במדידות ספקטרום הבליעה ומהברר שלאהר 24שעוה הקרנה ההגובה היחידה המתבצעה היא איזומריזציה טרנס ציס. ד. הקרנת פרה מתוקסי טרנס חומצה צינמיה בסרט פוליאהילן לתמיסת כלורופורם של פרה מתוקסי חומצה צינמית הוכנס סרט פוליאתילן מ״מ בשפופרת זכוכית עם מוט זכוכית בתוכההשפופרת תוממה ב- למשך כשלוש שעות באמבט עם הרמוטטט. אהרי קרור השפופרת לטמפרטורת התדר הוצא סרט הפוליאתילן ,נשטף היטב ,תהילה עם כלורופורם בטמפרטוךת החדך ולאחר מכן בכלורופורם ב 52°0-ויובש עם זרם חנקן. בהוכו ברכוז 10-M הסרט עם ההומצה מומסת הוקרן למשך לילה עם מנורת כספית 0W HB200דרר א ר ג ו ן C u t o f fמ ע ק ב אתרי התגובה נעשה עייי מדידוה ספקטרום הבליעה ולאתר 12שעות הקרנה נעלם פס הבליעה של חומר המוצא ומופיעה בליעה חדשה באורר גל 1זוח.280 כדי לאפיין אה החוצר הוקרנו מספר סרטים במימדים של 0.2א50א 100מ״מ למשך כ 12-שעות עם מנורה כספיה בלחץ גבוה בשיטה מוכנסים בין דפנות כלי זכוכית מפייךקס )ציוך מסי Inmersionכאשר הסרטים .(40 C57° 35 -ו - ציור מסי :40 מערכה הקרנה פרפרטיביה לסרטי פוליאתילן. לאחר בדיקה לסיום ההגובה במדידה בספקטרום הבליעה ,הוצאה הערובה ההגונה על ידי מיצוי עם כלורופורם חם. הכלורופורם נודף ולחערובח נעשהה אנליזה מ 95%-כלורופורם 3%מחנול על סיליקה בשכבה דקה עם תמיסת מריץ המורכבת מתקבלות שתי נקודות כאשר זו בעלה זמן השהיה הקצר י והר 1-2%הומצה אצטית. אופינה כהומר המוצא. של דיאזומהן באהר. להערובה ההגובה נעטהה אסטריפיקציה עם המיסה שריה אנליזה לאסטרי התגובה נעשהה בכרומטוגרפיה בפזה גזיה על קולונה , SE-30 10%ומהקבלים שלושה שיאים. בהזרקה התערובת למכשיר V.P.C.המהובר למכשיר מס ספקטרא ובהשואה לתרבובוה אוטנטיוה אופינו Retentiontime)5 שהיה ) וטרנס של הומר המוצא בהתאמה. משקל מולקולרי .384 דקוח ו 7-דקות כאיזומר ציס השיא השלישי בעל זמן שהייה של 17דקוה ובעל נעשהה הפרדה על סיליקה עם תמיסת מריץ המורכבה מכלורופורם והכסן ביחס נפחי 1:1ובודד הוצר דימרי שאופין בעזרה 136 -־ ספקטרום התמ״ג וספקטרום המסות כדיבור ).(11 ספקטרום התמ״ג ) ארומטים 6.8 6 ) יקלובוטן 3 ) quartet , ־ (H8 H2(m 4.35 6 , H3 s (3.67 6 H00C-, מימניס של קבוצה 3 ספקטרום המסות + )(M /2 192 + + 240(M -(CHC00CH ) ), 2 352{M -CH 0H), 3 3 + 384(M ), ספקטרום U.V.בציקלוהכסן 230 nm . ה. , 279 nm , X - 287 nm הקרנת חומצה ) (2בפזה קולסטרית ״מקוזזת" 65מ״ג חומצה ) (2עורבבו עם 6.5גרי תערובת קולסטריל כלוריד קולסטריל לאורט ביחס משקלי .1:1.95 קבלת תמיסה הומוגנית צלולה. התערובת הומסה כולה בכלורופורם עד הכלורופורם נודף בואקום גבוה והתמיסה הנמטית המתקבלת נבדקה במקרוסקופ המותאם עם אור מקוטב וגוף חמום ונמצאה הומוגנית ובעלת המבנה האופיני לפזה כזו. ספית B 5 345WGופיירקס ,למשך לילה. תמיסה זו הוכנסה לתא קורץ בעל לאחר כ־ ומתקבלת בליעה המתאימה לדימר ) (11באורך גל H 0W דרך מסנן שעות הקרנה נעלם רוב חומר המוצא13 280 .~nm לאחר סיום ההקרנה הורחק הממס הנמטי בעזרת כרומטוגרפיה על סיליקה גיל עם תמיסת מריץ המורכבת מכלורופורם והכסן ביחסים נפחיים ,1:1ובאנליזה T . L . C . oלא ניתן להבחין בשארית קולסטרית. בעזרת תמיסת * 2חומצה אצטית באתיל אצטט. תערובת התגובה הוצאה מהסיליקה הממס נודף ולשארית המכילה את - 137 - תערובה ההגונה נעשתה אסטריפיקציה עם תמיסה ג1ריה של דיאז ומתן באתר. רובה האסטרים שההקבלה נעשתה אנליזה ב V.P.C. -על קולונה -30 שחובר למכשיר מס-ספקטרא. כדימר )- 384 10% מתקבלים שלושה שיאים שיא ראשון בעל זמן שהיה 4.5דקוה אופין כאיזומר ציס )!92 אופין כאיזומר טרנס )192 , S E ,(m/eשיא שני בעל זמן שהיה 6דקות (m/eושיא שלישי בעל זמן שהייה 17דקות אופין (m/eומתור ספקטרום ההמייג והמסוה ובהשואה ב- T.L.C. לדוגמא אוטנטית אופין כדימר ).(11 ו .הקרנת הומצה ) (2בממס "נמטי״ המכיל דיאתילן גליקול דבוטיל אתר 70מייג הומצה ) (2הוכנסו לתערובת 6.5גרי קולסטריל כלוריד קולסטריל לאורט. ההערובה הומסה החילה בכלורופורם ולאתר קבלת המיסה הומוגניה צלולה הכלורופורם נודף ,ול 650-מ״ג מההמיסה הנמטיה המהקבלה הוספו 65מ״ג דיאתילן גליקול דבוטיל אתר ומתקבלת תמיסה נמטית הומוגניה הניתכת ב45°0- לפזה איזוטרופית. המיסה הומצה ()2בממס הנייל הוקרנה בפזה נמטיה בטמפרטורה של מנורה כספיה WHBO200דרך פילטר 345 G W . c30° ו פ י י ר ק ס מ ע ק ב אחר מהלך התגובה נעשה בעזרה מדידוה ספקטרום הבליעה ולאתר כ 14-שעות כאשר מרבית ר המוצא נעלם ומופיעה בליעה המתאימה לדימר ) (12באורר גל הופסקה ההקרנה. 280 , - n m הערובה ההגובה הופרדה מהממס על סיליקה גיל בעזרה תמיסת כלורופורם והכסן ביחסים נפהיים .1:1 ההוצר ,הופרד מהומר המוצא ומאיזומר ציס שלו על סיליקה גיל עם תמיסת מריץ 95%כלורופורם 3%מתנול ו 2%-הומצה אצטיה. במדידוה ספקטרום ההמייג והמסוה לאסטר מהילי של התוצר ובהשואה לדוגמא אוטנטיה אופין ההוצר כדימר ).(11 - הקרנת חומצה ז. - 138 ) (2בממס " נ מ ט י ״ ״ ו " מ ו ת ך ) (2מ 5-ו תמיסת חומצה תם ת נ א י ההקרנה בטמפרטורה של ה ו כ נ ס ה לתא ק ו ר ץ ב ע ל דרך א ו פ ט י ת 0.5מ״מ א י ז ו ט ר ו פ י ת . C 45°בה הפזה מעקב אחר מהלך ה ת ג ו ב ה נעשה ב ע ז ר ת מ ד י ד ו ת ספקטרום ה ב ל י ע ה ולאחר ב 14-שעות מתקבלת י ר י ד ה של כ 1 0 * -בפס הבליעה של ח ו מ ר המוצא ו ל א הופסקה ההקרנה. מ ו פ י ע ה כ ל ב ל י ע ה חדשה. ב א נ ל י ז ה ב T . L . C . -לאחר הרחקת הממס ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה ע ל ס י ל י ק ה עם תמיסת מ ר י ץ כ ל ו ר ו פ ו ר ם הכסן לא נ י ת ן ל ה ב ח י ן ב נ ק ו ד ה המתאימה לדימר. ב א נ ל י ז ה ב V.P.C. -לאסטרים של החומצה שנתקבלו ב ע ז ר ת תמיסה אתרית סריה של ד י א ז ומתן ב ע ל י ז מ ן שהייה ח. נ י ת ן ל ה ב ח י ן רק ב א י ז ו מ ר י ם ציס ו ט ר נ ס של ח ו מ ר המוצא 4.5דקות ו 6 -דקות בהתאמה ע ל ק ו ל ו נ ה הקרנת חומצה ) (2בממס ״נמטי״ תמיסת חומצה ) (2בממס ״ נ מ ט י ״ א י ז ו ט ר ו פ י ת . 7 0 ° C הפזה דרך מ ס נ ן WG 345ו - PYREX *10 .SE-30 ״ה״ מ ו ת ך 1ז ה ו כ נ ס ה לתאי ק ו ר ץ והדקרנד• בטמפרטורה ההקרנה ב ו צ ע ה באמצעות מ נ ו ר ת כספיתWHB0200 במשך כ ל י ל ה . לאחר ס י ו ם ההקרנה לא מ ו פ י ע ה ב ל י ע ה חדשה ו ב ל י ע ת ח ו מ ר המוצא י ו ר ד ת בתוצאה מקבלת א י ז ו מ ר ה צ י ס . מוצא ב ע ז ר ת תמיסת כ ל ו ר ו פ ו ר ם הכסן ה ת ג ו ב ה ב T . L . C . -עם מ ר י ץ 1:1ע ל סיליקה ג י ל , הממס ו ב א נ ל י ז ה לתערובת * 95כ ל ו ר ו פ ו ר ם * 3מ ת נ ו ל ו 2 * -חומצה אצטית נ י ת ן ל ה ב ח י ן רק בטרנס ו צ י ס א י ז ו מ ר י ם כאשר ה א י ז ו מ ר הציס ב ע ל ז מ ן השהייה הקצר בין שניהם. נעשתה אסטריפיקציה עם תמיסה אתרית טריה של ד י א ז ו מ ת ן ובאנליזה ב V.P.C. -לאסטרי ה ת ג ו ב ה נ י ת ן ל ה ב ח י ן רק בציס ו ב ט ר נ ס א י ז ו מ ר י ם של חומצה ).(2 - 139 - •6 הקרנת מטה מתוקסי י1רנס חו»1נה צינמית )(3 א. בהמיסה פרפין נ ב ר 2מ״ג (Mתומצה ) "10 3 תמיסה צלולה ו צ מ י ג ה . דרר מ ס נ ן ) (3הומסה ב 10-סמייק פ ר פ י ן כבד. המיסה ז ו הוקרנה באמצעוה מ נ ו ר ה כספיה WG 325לממד 24טעוה. ספקטרום הבליעה. מתקבלת 200W HBO מעקב אהר מהלר ה ה ג ו נ ה נעשה ב מ ד י ד ו ת לאהר 24טעוה הקרנה מהקבלה י ר י ד ה טל 30%בצפיפוה האופטיה הנובעת קרוב ל ו ד א י מ ה ו ו צ ר ו ה א י ז ו מ ר ציס בעל קבוע בליעה נ מ ו ך ב א נ ל י ז ה ב T . L . C . -נ י ה ן להבהין אך ורק בטהי נ ק ו ד ו ה טל חומצה יותר. וטל א י ז ו מ ר צ י ס בעל ז מ ן הטהייה הקצר ב י ו ת ר . ההגובה ב. הומצה -5די . ב א נ ל י ז ה ב V.P.C. -טל אסטרי נ י ת ן להבהין רק ב ט י א י ם המתאימים לטרנס ו צ י ס א י ז ו מ ר י ם טל הקרנה חומצה )(3 ).(3 ) (3בסרט פ ו ל י א ה י ל ן ) (3הומסה בסרט פ ו ל י א ת י ל ן ב ע ו ב י ומתקבלה המיסה 0.2מ״מ בטיטה טתוארה בסעיף M—5•10ההומצה בסרט ה פ ו ל י א ת י ל ן . דרר מ ס נ ן PYREX הסרט ה ו ק ר ן עם מעקב אחר מהלר התגובה נעטה במדידות ספקטרום הבליעה ולאתר כ 12-טעות הקרנה י ו ר ד ת בליעת תומר המוצא פ י ע ה בליעה חדטה טמךכזה באוךך גל כדי בלהץ גבוה . n m 280 ל ב ו ד ד ו ל א פ י י ן אה ההוצר המהקבל בהקרנה ,ה ו ק ר נ ו מספר סרטים , מ״מ כל אחד בטיטת Immersionכפי המהואר בסעיף -5די. ב ס י ו ם ההקרנה ,הוצאה תערובת התגובה מהסרטים ב מ י צ ו י עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם ב. S o c k s l e t t - והטארית הומסה ב מ ת נ ו ל ו ס ו נ נ ה מטארית ה פ ו ל י א ת י ל ן . הכלורופורם נודף לתמיסת ה מ ה נ ו ל נעטתה אסטריפיקציה עם תמיסת ד י א ז ומתן באתר ו א נ ל י ז ה לתערובת האסטרים נעטהה ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה בפזה ג ז י ת על ק ו ל ו נ ה 0%י 3 0 ־. SE מתקבלת כרומטוגרמה uo - המכילה שיא ע י ק ר י ב ע ל ז מ ן שהייה - 16.5דקות ,שיא ש א ו פ י ן כ א י ז ו מ ר צ י ס בעל ז מ ן שהייה של 4דקות ושיא של ח ו מ ר המוצא ב ע ל ז מ ן שהייה ,של 5ד ק ו ת . גם ב א נ ל י ז ה ב T.L.C. -עם תמיסת מ ר י ץ כ ל ו ר ו פ ו ר ם הכסן ביחסים נ פ ח י י ם 1:1 מתקבלות שלוש נ ק ו ד ו ת :צ י ס ו ס ר נ ס א י ז ו מ ר י ם של )(3 התוצר ו נ ק ו ד ה של ת ו צ ר . ה ו פ ר ד מתערובת ה ת ג ו ב ה ב כ ר ו מ ס ו ג ר פ י ה ע ל סיליקה ג י ל ו א ו פ י ן ב מ ד י ד ו ת ספקטרום התמייג וספקטרום המסות כ ד י מ ר ).(12 ספקטרום המסות + )192 (M /2 + ) ) 265 (M -(COOCH 2 3 + ) 326 (M -COOCH 3 + ) 384 (M ספקטרום תמייג )מימנים ) מ י מ נ י ם א ר ו מ ט י ם m (8H ־ 7.12 6 6.43 -C00CH m (2H ־ 4.38 6 4.30 ציקלובוטנים ליד )מימנים 3 ציקלובוטנים ליד הפנילים (2H וו! 6 3.77 )מימנים בקבוצות (6H 6 3.74 s ) מ י מ נ י ם של ק ב ו צ ו ת (6H 6 3.61 s ספקטרום U.V. כמו כ ן , נ י ת ן ל ה ב ח י ן ב א נ ל י ז ה ב ־ V.P.C.בשיא נ ו ס ף בכמות קטנה ב׳גל ז מ ן ש ה י = 275 nm , 283 nm של 15.5דקות פ י נ י לקבוצת 6 3.31 שמתוך ספקטרום התמייג ה ו א ק ר ו ב ל ו ד א י דימר -COOCH,ב ד י מ ר י ם מ ס ו ג ז ה . ,ג max ) (13בעל - ג. ה ק י נ ה של חומצה 11מייג חומצה קולסטריל נודף )(3 ו- tA ב ת ע ר ו ב ת קולסטרית 1.1 ) (3הומסה עם ל א ו ר ט ביחס משקלי 1:1.95 גרי הערובה קולסטריל כ ל ו ר י ד בכלורופורם. אחר קבלה המיסה ה ו מ ו ג נ י ה ה כ ל ו ר ו פ ו ר ם ב ו א ק ו ם ג ב ו ה ומתקבלת תמיסה הומצה תמיסה ז ו ה ו ק ר נ ה במשך ל י ל ה בטמפרטורה 40°Cבמצב יינמטייי ב א מ צ ע ו ה . W דרך מ ס נ ן ב ל י ע ה חדשה שמרכזה ב א ו ר ך ג ל חזח תערובת )(3 ב פ ז ה יינמטיתיי. פ י י ר ק ס ב מ ד י ד ה ספקטרום ה ב ל י ע ה מ ו פ י ע ה 280המהאימה ל ב ל י ע ת דימר ה ה ג ו נ ה ה ו פ ר ד ה מהממס ע ל ק ו ל ו נ ה ס י ל י ק ה ).(12 ג י ל עם מ ר י ץ כלורופורם. לאהר מ כ ן הוצאה ה ה ע ר ו ב ה מהסיליקה עם המיסה 2%הומצה אצטית ב א ת י ל אצטט. נ ו ד ף ב ו א ק ו ם ג ב ו ה ולשארית נעשתה א ס ט ר י פ י ק צ י ה עם המיסה טריה של הממס דיאזומתן ב א נ ל י ז ה ל ה ע ר ו ב ה האסטרים ב- באהר. V.P.C. על ק ו ל ו נ ה S E -30מתקבלת כ ר ו מ ט ו ג ר מ ה המכילה שלושה שיאים ע י ק ר י י ם . וטרנס זמן א י ז ו מ ר י ם ב ע ל י ז מ נ י שהייה של כ 4 - שהייה כ17- כדימר שיא של צ י ס ו 5 -דקוה בההאמה ושיא ע י ק ר י ב ע ל דקוה ש א ו פ י ן בהזרקה השואתית עם ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ת )מסעיף - 6ב ( ).(12 ההוצר מתערובה הדימרי נ פ ח י ה של ה ו פ ר ד מהתערובת ע ל ס י ל י ק ה ג י ל עם המיסה מ ר י ץ ה מ ו ר כ ב ה 30%הכסן 70% והמסות לאלה שהתקבלו ק ו ד ם ל כ ן בנוסף מהסוג 10% ).(13 ניתן כלורופורם. ב ע ז ר ה השואת ספקטרום התמייג א ו פ י ן ה ו צ ר זה כ ד י מ ר מסי ).(12 ל ה ב ח י ן בשיא נ ו ס ף ב כ מ ו ת קטנה שקרוב ל ו ד א י ה י נ ו דימר ־ ד. - 142 הקרנת חומצה ) (3בתערובת קולסטרית המכללה דיאתילן גליקול דבוטיל אתר 70מייג מטה מתוקסל חומצה טרנס צינמית הומסה ב 6.50-גרי תערובת הקולסטרלת כלורלד לאורט .ל 650-מייג מתמלסה זו הוספו 65מייג דלאתללן גליקול דיבוטלל אתר והתמלסה הותכה ועורבבה הלטב. תמלסה זו הוקרנה ב 30°0-בפזה נמטלת למשך ב5-ו טעות באמצעות מנורת פ ל ל ר ק ס 0ב מ ד ל ד ת ספקטרום הבללעה מופלעה בללעה סנן חדשה באורך גל 1זזח 280המתאימה לדלמר ).(12 תערובת התגובה הופרדה מהממס בכרומטוגרפיה על סלללקה גיל עם כלורופורם ,ולאחר מכן הוצאה מהסיללקה עם תמיסת * 2חומצה אצטית באתיל אצטט. לאחר נידוף תמיסת אתיל האצטט בואקום גבוה נעשתה אסטריפיקציה לשארית עם תמיסה אתרית של דיאזומתן. באנליזה ב V.P.C. -מתקבלת כרומטורמה כמו ב-6-גי ובהפרדת התערובת על סיליקה עם תמיסת מריץ הכסן כלורופורם ביחס נפחי 70:30בהתאמה ,מתקבל דימר שאופין בעזרת נתונים ספקטרליים והשואות ב V.P.C. -וT . L . C . - לדוגמא אוטנטית ,כדימר ).(12 ה. הקרנת חומצה ) (3בממס ״נמטי״ ״ג״ מותך תמיסת חומצה ) (3בממס המכיל תערובת קולסטריל כלוריד קולסטריל לאורט באותם כמויות כמו בסעיף גי הוקרנה בטמפרטורה 70°Cבה הפזה איזוטרופית באותם תנאי ההקרנה כמו ב-גי. הממס מופרד מתערובת התגובה בכרומטוגרפיה על סיליקה עם כלורופורם ,ובאנליזה ב T . L . C . -עם תמיסת מריץ 95%כלורו פורם * 3מתנול 2%חומצה אצטית מתקבלות שתי נקודות שאובחנו כציס וטרנס איזומרים בלבד. לתערובת התגובה נעשתה אסטריפיקציה עם דיאזומתן ובאנליזה ב V.P.C. -על קולונה 10% בלבד. SE-30 מתקבלים שיאים של ציס וטרנס איזומרים - ו. - 143 הקרנת חומצה ) (3בפזה א י ז ו ט ר ו פ י ת תמיסת חומצה ()3בממס מסעיף די ה ו ק ר נ ה בטמפרטורה איזוטרופית לאחר באותם ת נ א י ההקרנה כ מ ו ב -ד י . C45° בפזה 24שעות הקרנה מתקבלת במדידת ספקטרום ה ב ל י ע ה י ר י ד ה ב צ פ י פ ו ה ה א ו פ ט י ת של ח ו מ ר המוצא שקרוב ל ו ד א י נ ו ב ע ת מ י צ י ר ת א י ז ו מ ר צ י ס ב ע ל ק ב ו ע ה ב ל י ע ה ה נ מ ו ך י ו ה ר מ א י ז ו מ ר הטרנס. ב א נ ל י ז ה ב T . L . C . -נ י ה ן הממס ל ה ב ח י ן רק ב א י ז ו מ ר צ י ס ו ב ח ו מ ר ה מ ו צ א ,לאתר הפרדת ו א ס ט ר י פ י ק צ י ה עם ד^יאזומהן מהקבלה כ ר ו מ ט ו ג ר מ ה בכרומטוגרפיה על סיליקה ב V . P . C . -המכילה ש נ י שיאים של צ י ס ו ט ר נ ס ה א י ז ו מ ר י ם . .7 הקרנת א ו ר ח ו מ ה י ל טרנס חומצה צ י נ מ י ה א. בפרפין כבד 2מ״ג ) (M ~ 1 0הומצה - 3 ה ו ק ר נ ה ב א מ צ ע ו ה מ נ ו ר ת כספית )^(4 ) (4ה ו מ ס ו ב0-ו סמייק פ ר פ י ן כ ב ד . HB200 0W עם מ ס נ ן המיסה ז ו WG 305שעוה24למשך מעקב אהך מהלך ה ת ג ו ב ה נעשה ב מ ד י ד ו ה ספקטרום ה ב ל י ע ה ולאהר . 24שעוה מהקבלה י ר י ד ה של כ 35%-ב צ פ י פ ו ה ה א ו פ ט י ה של הומר ה מ ו צ א ה נ ו ב ע ת מ י צ י ר ה א י ז ו מ ר ציס בהמיסה ש ו ו י משקל ציס Zטרנס. ב א נ ל י ז ה ל ת ע ר ו כ ה ה ת ג ו ב ה בT . L . C . - עם המיסה 2%חומצה אצטית ב א ת י ל אצטט נ י ה ן לציס ב. ל ה ב ה י ן רק ב נ ק ו ד ו ה המהאימוה וטרנס א י ז ו מ ר י ם . הקרנה חומצה הומצה הוקרן )(4 בפוליאתילן ) (4הומסה בסרט פ ו ל י א ה י ל ן בשיטה שהוארה ב ס ע י ף - 5ד י ב א מ צ ע ו ה מ נ ו ר ה כספיה 0W HB200למשך כ20-שעוה20לאחר. והסרט שעות הקרנה מתקבלת במדידת טפקטרום ה ב ל י ע ה י ר י ד ה של 70%ב צ פ י פ ו ה ה א ו פ ט י ת בפס ה ב ל י ע ה של ח ו מ ר ה מ ו צ א . ה ע ר ו ב ה ה ה ג ו ב ה מוצהה עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם בסוקסלט • -׳•׳ו השארית הומסה ב מ ת נ ו ל כלאחר ק ר ו ר התמיסה ה ב ל ו ר ו פ ו ר ם נ ו ד ף ב ו א ק ו ם ג ב ו ה . ו ס ו נ נ ה משאריות ה פ ו ל י א ת י ל ן שהתקבלו ב מ י צ ו י . לתמיסה ה מ ת נ ו ל י ת נעשתה א נ ל י ז ה a־ T.L.C.עם תמיסת * 95כ ל ו ר ו פ ו ר ם *3 מ ת נ ו ל ו 2 * -חומצה אצטית ומתקבלות שלוש נ ק ו ד ו ת של צ י ס ו ט ר נ ס א י ז ו מ ר י ם ב ע ל ו ת ז מ ן שהייה קצר ו נ ק ו ד ה שלישית של ת ו צ ר בעלת ז מ ן שהייה א ר ו ך י ו ת ר . 2.5 בתשואת תערובת ה ת ג ו ב ה עם ת ו צ ר ד י מ ר י שהתקבל עייי הקרנת אסטר דיכלורו 19ו פ נ י ל חומצה ,מתברר שהתוצר המתקבל ) (4במוצק ו ה י ד ר ו ל י ז ה בסיסית בהקרנה ב פ ו ל י א ת י ל ן ב ע ל א ו ת ו ז מ ן השהייה. לתמיסת תערובת ה ת ג ו ב ה ה מ ת נ ו ל י ת נעשתה אססריפיקציה עם תמיסה אתרית סריה של ד י א ז ו מ ת ן . ב א נ ל י ז ה ב ־ V.P.C.ע ל ק ו ל ו נ ה *10 לתערובת SE-30 אסטרים ז ו מתקבלת כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה המכילה שיאים של צ י ס א י ז ו מ ר ב ע ל ז מ ן שהייה של 2.5דקות ) (4ב ע ל ז מ ן שהייה 3.5דקות ,ושיא של א י ז ו מ ר הטרנס של ת ו צ ר ב ע ל ז מ ן שהייה של 14דקות. ה ת ו צ ר י ם ה ו פ ר ד ו מתערובת האססרים ב כ ר ו מ ס ו ג ר פ י ה ע ל סיליקה עם תמיסת מריץ כ ל ו ר ו פ ו ר ם :הכסן ביחסים נ פ ח י י ם מספקטרום התמ״ג והמסות .1:1 א ו פ י י ן התוצר ב ע ל ז מ ן ובהשואה ל ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ת )שהתקבלה מ ת ג ו ב ה במצב מ ו צ ק ( השהייה 14דקות ב v . P . C .כ ד י מ ר ).(14 ספקטרום המסות + + ) 292 (M -C00CH + )CH 0־ 321 (M 3 ) 352 (M 3 + )176 (M /2 + )) 233 (M -2(C00CH 3 ספקסרום תמ״ג ) מ י מ נ י ם ארומטים )מימנים ם צ י ק ל וHב ווט נוי ו )מימנים צ י ק ל ו ב ו ט נ י ם ) מ י מ נ י ם של מתיל בקבוצה -C00CH 3 ) מ י מ נ י ם של קבוצה מ ת י ל י ת ע ל טבעת ב נ ז ן ( 8H ) 6 6.96 m 6 4.66 2 ( 2H m ( 6H 6 3.14 s 6 4.0 6 2.1 45 -ז - ג. )וקינת חומצה ) (4בתערובת קולסטריה ״ מ ק ו ז ז ת ״ 30מייג חומצה ) (4הומסו ב 2.95-ג י י תעיובת קולסטרית של ק ו ל ס ט ר י ל כלוייד ק ו ל ס ט י י ל לאודט ביחס משקלי .1:1.95 מ נ ו י ת כספית HB W 0 0 2 0 למשך כ 20-טעות ד י ך מ ס נ ן 305 C ° 0 4 .WG תערובת התגובה ה ו פ י ד ה מהממס הגבישי עם כ ל ו י ו פ ו י ם . באתיל אצטט. בטמפיטויה נוזלי ב כ י ו מ ט ו ג י פ י ה ע ל סיליקה ג י ל לאחי מ כ ן הוצאה התעיובת מהסיליקה עם תמיסת 2%חומצה אצטית ב א נ ל י ז ה ב T . L . C . -ובהשואה ל ד י מ י ) (4המתקבל מהקרנה במצב מוצק מ ת ב י י שמתקבל גם בתגובה ז ו ת ו צ י בעל ז מ ן שהייה ז ה ה . האתיל אצטט והחומצה האצטית נ ו ד פ ו ב ו א ק ו ם גבוה ו ל ט א י י ת נעשתה א ס ט י י פ י ק צ י ה עם ד י א ז ו מ ת ן בהמיסה א ה י י ה . ב א נ ל י ז ה לתעיובת האסטדים ב v . p . c . -על ק ו ל ו נ ה SE-30 \0% מהקבלה כ י ו מ ט ו ג י מ ה המכילה ט י א י ם טל צ י ס ו ט י נ ס א י ז ו מ י י ם טל )(4 וטיא בעל ז מ ן ט ה י י ה 14דקוה ט א ו פ י ן בהזדקה הטואתית עם דוגמא א ו ט נ ט י ת כ ד י מ י ).(14 ההוצר ה ו פ ר ד מהערובה אסטרי ההגובה ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה על ס י ל י ק ה עם תמיסת מ י י ץ הכסן כ ל ו ד ו פ ו ר ם ביחס נפחי ,1:1 לאלה טהתקבלו בסעיף בי ד. ו נ ת ו נ י ספקטרום התמ״ג והמסות ומתאימים ל ד י מ י ).(14 ה ק י נ ה הומצה ) (4בהעיובת ק ו ל ס ט י י ת המכילה ד י א ת י ל ן ג ל י ק ו ל ד י ב ו ט י ל אתי 60מייג א ו י ת ו מתיל ט י נ ס חומצה צ י נ מ י ה הומסה ב 6.5-ג ד י תעדובת קולסטרית המכילה ק ו ל ס ט י י ל כ ל ו ד י ד ק ו ל ס ט י י ל ל א ו י ט ביחס מטקלי .1:1.95 ל 800-מייג מהערובה ז ו ה ו כ נ ס ו כ 70-מייג ד י א ת י ל ן ג ל י ק ו ל ד י ב ו ט י ל אתי ומתקבלת תמיסה נמטיה הניתכת לפזה א י ז ו ט ר ו פ י ה ב.45°0- המיסת ההומצה הנמטיה ה ו ק ר נ ה בטמפרטורה טל 30°Cבאמצעות מ נ ו ר ת כספית ב מ ד י ד ו ה ספקטרוםהבליעה.טעוה מהקבלה י ר י ד ה טל כ 60%-בצפיפוה האופטיה בפס הבליעה טל חומר המוצא. - 146 - ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה ה ו פ ר ד ה מהממס ע ל סיליקה ג י ל עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם כ מ ר י ץ ולאחר הוצאת כ ל ה ת ר כ ו ב ו ת ה ק ו ל ס ט ר י ו ת ,הוצאה ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה עם תמיסת * 2חומצה אצסית ב א ת י ל אצסס. ב א נ ל י ז ה ב T . L . C . -עם מ ר י ץ ו 2*-חומצה אצסית א ו ב ח ן דיאזומתן גרמה ה. דימר ).(14 לאחר א ס ט ר י פ י ק צ י ה עם תמיסה אתרית של נעשתה א נ ל י ז ה ב V.P.C. -ע ל ק ו ל ו נ ה *SE-30 10 הזהה ל ז ו שהתקבלה ב ס ע י פ י ם ב י הקרנת חומצה תמיסת חומצה דיאתילן * 95כ ל ו ר ו פ ו ר ם * 3מ ת נ ו ל ומתקבלת כ ר ו מ ט ו - ו-גי. ) (4בממס ) ד י ( בפזה א י ז ו ט ר ו פ י ת ) (4בממס ה מ ו ר כ ב מ ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד ק ו ל ס ט ר י ל ל א ו ר ט ו10*- ג ל י ק ו ל ד ב ו ט י ל אתר מסעיף ד י ,חוממה ל ,45°0-טמפרטורה בה התמיסה נמצאת במצב א י ז ו ט ר ו פ י ו ה ו ק ר נ ה באמצעות מ נ ו ר ת כספית HB0 WG 305למשך כ 20-שעות. 200Wדרך מ ס נ ן הפרדת ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה נעשתה ע ל ס י ל י ק ה ג י ל תחילה עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם להוצאת הממס ולאחר מ כ ן עם * 2חומצה אצטית ב א ת י ל אצטט. תמיסת החומצה אצטית ו א ת י ל האצטט נ ו ד פ ו ב ו א ק ו ם ג ב ו ה ולשארית נעשתה אסטרי- פ י ק צ י ה עם תמיסה טריה של ד י א ז ו מ ת ן באתר. ב א נ ל י ז ה ב , V.P.C. -לא א ו ב ח ן כ ל דימר והשיאים ה ב ו ד ד י ם המתקבלים הם של הציס ו ט ר נ ס א י ז ו מ ר י ם . .8 הקרנת מ ת י ל אסטרים של טרנס ח ו מ צ ו ת צ י נ מ י ו ת בסרט פ ו ל י א ת י ל ן מטה מתוקסי ו א ו ר ת ו מ ת י ל טרנס ח ו מ צ ו ת צ י נ מ י ו ת מ ת י ל אסטרים ה ו כ נ ס ו לסרטי פ ו ל י א ת י ל ן בשיטה שתוארה ב ס ע י ף - 5ד י . תמיסות האסטרים ב פ ו ל י א ת י ל ן מנורת כספית HB0 מתאימה. ב ר כ ו ז של כ.M 10" - 3 מתקבלות הסרטים ה ו ק ר נ ו באמצעות 200Wד ר ך מ ס נ נ י ם מתאימים כ פ י שתואר ע ב ו ר כ ל חומצה ז מ ן ההקרנה היה כ 4 8 -ש ע ו ת . - 147 - הערובה המיסה ה כ ל ו ר ו פ ו ר ם ס ו נ נ ה משאריוה ה פ ו ל י א ה י ל ן שההקבלה ב מ י צ ו י , הנלורופורם כרומטוגרמוה הופרדו ביהסים א. נעשתה א נ ל י ז ה ב V . P . C . -ע ל ק ו ל ו נ ה . SE-30 10% ה ז ה ו ת ל א ל ו שהתקבלו ע ב ו ר ה ח ו מ צ ו ה ה ש ו נ ו ה . ולהמיסה מהקבלוה ה ד י מ ר י ם שמהקבלים מהתערובת ע ל ס י ל י ק ה ג י ל עם תמיסת מ ר י ץ ה מ ו ר כ ב ת מ כ ל ו ר ו פ ו ר ם והכסן נ פ ה י י ם .1:1 לדוגמאוה .9 ה ה ג ו ב ו ה ה ו צ א ו מהסרטים ב מ י צ ו י עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם בסוקסלט. ה ד י מ ר י ם א ו פ י נ ו ב ע ז ר ת ספקטרום ההמייג ובהשואה א ו ט נ ט י ו ה שההקבלו מההקרנוה של ה ה ו מ צ ו ה . א ו ר ת ו מתוקסי צ י ס הומצה צ י נ מ י ה הקרנה חומצה )(17 )(17 בציקלוהכסן 300מ ״ ג א ו ר ה ו מתוקסי הומצה צ י ס צ י נ מ י ה ה ו מ ס ו ב 3 0 0 -סמ״ק צ י ק ל ו ה כ ס ן ומתקבלת תמיסת ההומצה ב ר כ ו ז WHanovia בשיטת 3 ".M 5.6•10 באוירת ח נ ק ן . I m m e r s i o n אחרי כשלוש שעוה הקרנה התמיסה מ ע ב י ר ה ולשאריה תמיסה ז ו ה ו ק ר נ ה ב א מ צ ע ו ה ומצטבר משקע. הציקלוהכסן נודף נעשהה אסטריפיקציה עם המיסה טריה של ד י א ז ו מ ח ו באחר. ה ע ר ו ב ה האסטרים ה ו פ ר ד ה ע ל ס י ל י ק ה ג י ל עם תמיסה מ ר י ץ הכסן כ ל ו ר ו פ ו ר ם ביחסים נ פ ח י י ם .1:1 המקטע ה ר א ש ו ן מ כ י ל אה ה ו מ ר המוצא טע השני מ כ י ל ת ו צ ר ג ב י ש י ש ג ו ב ש מהכסן ו ב ע ל נ ק ו ד ת התכה .138° ו א י ז ו מ ר טרנס ש ל ו . Cת ו צ ר ז ה א ו פ י ן ב ע ז ר ת ספקטרום התמייג ספקטרום המסוה והשואה ל ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ה שההקבלה בהקרנה במצב המוצק כ ד י מ ר ).(18 148 ־ - ספקטרום התמ״ג , H ח ז 6.77 ־ 6 7.31 ) 8 נים ארומטיים ם aלקרבוכסיל , H ת ו 6 4.74 - 4.54 ) 2 m ( 2H, טנים aלפניל - 3.93 4.13 -OCH ( 6H, s 6 3.82 -COOCH ( 6H, s 6 3.31 5 ) מ י מ נ י ם טל ק ב ו צ ת 3 ) מ י מ נ י ם טל ק ב ו צ ת 3 סהלזטרומ המסחז ) ) (M -(COOCH + 2 3 )324(M -CH C00H 265 + 3 352 (M -H0CH ), + 3 (M ), 384 )(M /2 192 + + ספקטרום U . V .ב צ י ק ל ו ה כ ס ן 0 ב. הקרנת ציס חומצה גבישי מ נ ו ר ת כספית בלחץ ג ב ו ה 0 8 ~ 1 e ' m n 6 7 2 = \nax ) (17במצב מ ו צ ק א ו ר ת ו מתוקסי צ י ס חומצה צ י נ מ י ת ה ו נ ח ו ב י ן טתי ל ו ח י ו ת ז כ ו כ י ת 0 0 2 W למטן־ כארבע . טעותתערובת ה ת ג ו ב ה הומסה באתר ונעטתה אסטריפיקציה עם תמיסת ד י א ז ו מ ת ן באתר. תערובת ה ת ג ו ב ה ה ו פ ר ד ה ע ל ס י ל י ק ה ג י ל עם תמיסת מ ר י ץ ה ב ם ן :כ ל ו ר ו פ ו ר ם ביחס נ פ ח י במקטע ר א ש ו ן מתקבלים ח ו מ ר המוצא תוצר ו א י ז ו מ ר הטרנס ט ל ו ובמקטע השני מתקבל ד י מ ר י ט א ו פ י ן בספקטרום התמ״ג והמסות כ ד י מ ר הידועים )(18 והמתאים ל נ ת ו נ י ם בספרות. ב א נ ל י ז ה ב- V . P . C .על ק ו ל ו נ ה זה ובהקרנה ב צ י ק ל ו ה כ ס ן *SE-30 10 זהים ל ח ל ו ט י ן . מתברר שדימר שהתקבל במקרה .1:1 - . Aה ק י נ ה השואתית של חומצה מ״ג חומצה 300 - U9 ) (17ב צ י ק ל ו ה ב ס ן ב נ ו ב ו ו ו ת ב נ ז ו פ נ ו ן ופיפיילן ) (17ה ו מ ס ו ב 3 0 0 -סמ״ק צ י ק ל ו ה כ ס ן ,וההמיסה חולקה לשלוש מ נ ו ת : a) 100סמייק מההמיסה ה ו כ נ ס ו ל ש פ ו פ י ת פ י י י ק ס ש נ ס ג י ה לאהי ד ה -ג ז י נ ג גואקום *" 10מ״מ כ ס פ י ה . b) 100סמ״ק מהתמיסה ה ו כ נ ס ו ל ש פ ו פ י ת מ פ י י י ק ס ו ל ת ו כ ם ה ו ס פ ו 15מ״ג פיפיילן ו ה ש פ ו פ י ת נ ס ג י ה לאחי ד ה -ג ז י נ ג ב ו א ק ו ם 100-סמ״ק מהתמיסה עם חומצה cל( נסגרה ב ש פ ו פ י ת פ י י י ק ס ב ו א ק ו ם *" 10מ״מ כ ס פ י ת . ) (17ה ו כ נ ס ו mg30ב נ ז ו פ נ ו ן והתמיסה *" 10מ״מ כספית לאחי ד ה -ג ז י נ ג . שלוש ה ש פ ו פ י ו ה ה ו ק י נ ו ב א ו י השמש במשך שלושה י מ י ם . בשפופיה aו b - שוקע מ ו צ ק ש א ו פ י ן ב ע ז י ת ספקסיום התמ״ג ו ב ה ז י ק ה השואהיה V . P . C . o כדימר האסטרים, הציקלוהכסן ).(18 בשפופרה cהמכילה אה ה ב נ ז ו פ נ ו ן מהקבל לאתר נ י ד ו ף ה ו צ ר פ ו ל י מ ר י שלא א ו פ י ן . ב א נ ל י ז ה ב T . L . C . -השואהי של המיסוה שלוש ה ש פ ו פ ר ו ת מ ר י ץ 95%כ ל ו ר ו פ ו ר ם 3%מ ח נ ו ל ר 2%-חומצה אצטיה מהקבלוה ז ה ו ת ע ב ו ר ש פ ו פ ר ו ה aו b -ו ל ע ו מ ה זאה ב0- המוצא ד. יסה 3 3 8 " ) 5 - 1 0 M 1 b,a ו 0 עם כרומטוגרמוה מהקבל מ ו צ ר פ ו ל י מ ר י וחומר ו א י ז ו מ ר הטרנס ש ל ו . הקרנה חומצה מ של ע ק ) (17ב מ ה נ ו ל הומצה ב אחר מהלך ה ת ג ו ב ה (17ב מ ת נ ו ל ה ו ק ר נ ה באמצעוה מ נ ו ר ה כספית נעשה. טעוח ב מ ד י ד ו ה ספקטרום ה ב ל י ע ה ,ב מ ד י ד ת הספקטרום לאהר ההקרנה מתקנלת ה ז ו ז ה של פס הבליעה ל א ו ר כ י ג ל ארוכים והצפיפוה האופטיה ע ו ל ה . אסטריפיקציה עם המיסה ד י א ז ומהן באהר, להמיסה ה מ ה נ ו ל נעשהה ו ב ה ז י ק ה המיסה האסטוים V . P . C . - 2 - 150 - יגל ק ו ל ו נ ה *SE-30 10 מתקבלים רק טיאים טל צ י ס וטרנס א י ז ו מ ר י ם טל מ ת י ל אסטר החומצה. ה. הקרנת א ו ר ת ו מתוקסי צ י ס חומצה צ י נ מ י ת מ ת י ל א ס ט ר ) ( 1 9 תמיסת ספית 0W HB200דרך מסנן התגובה WG 345למטן־ - נ ט ע ו ת 1 6ב מ ע ק ב אחר מהלך . ו ב א נ ל י ז ה V . P . C . oע ל ק ו ל ו נ ה *SE-30 10 ח ו מ ר המוצא בסעיף -5די. 3 אורכי גל מתקבלים רק ט י א י ם טל ו א י ז ו מ ר הטרנס המתאים. הקרנת א ו ר ת ו מחוקסי צ י ס חומצה צ י נ מ י ת חומצה הוקרן 3 ב מ ד י ד ו ת ספקטרום ה ב ל י ע ה ,מתקבלת ת ז ו ז ה בפס ה ב ל י ע ה ל כ ו ו ן ארוכים ו. " 3.4-10M אסטר צ י ס החומצה ב צ י ק ל ו ה כ ס ן ה ו ק ר נ ה באמצעות מ נ ו ר ת ) (17בסרט פ ו ל י א ת י ל ן ) (17ה ו כ נ ס ה לסרט פ ו ל י א ת י ל ן ב ע ו ב י מתקבלת תמיסה ב ר כ ו ז באמצעות מ נ ו ר ת כספית HB200 0W "5-10M 0.2מ״מ בטיסה טתוארה בסרט ה פ ו ל י א ת י ל ן . דרך מ ס נ ן WG 345למשך סרט זה כ ו טעות.-5 מעקב אחר מהלך ה ת ג ו ב ה נעטה באמצעות מ ד י ד ו ת ספקטרות ה ב ל י ע ה ולאחר הקרנה טל כ 1 5 -טעות נעלמת כ ל ה ב ל י ע ה טל ח ו מ ר המוצא גל nm 276 המתאימה ל ב ל י ע ה טל דימר ע ל י ד י כ ל ו ר ו פ ו ר ם בסוקסלט. והכלורופורם נודף. בסינון ובאנליזה מדוגמא ).(18 ו מ ו פ י ע ה ב ל י ע ה חדטה ב א ו ר ך ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה מוצתה מהסרט התמיסה ס ו נ נ ה משאריות ה פ ו ל י א ת י ל ן טהתקבלו לשארית נעשתה אסטריפיקציה עם ד י א ז ו מ ת ן הטואתית ב V . P . C . -מתקבל שיא שזהה ל ז ה של דימר אוטנטית. ) (18המתקבל גם ספקטרום התמ״ג זהה ל ח ל ו ט י ן ל ז ה של ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ת . - ז. י5י - הקרנת א ו ר ח ו מתוקסי צ י ס חומצה צ י נ מ י ת מ ת י ל אסטר בסרט פ ו ל י א ת י ל ן אסטר הפוליאהילן ) (19ה ו כ נ ס לסרט ה פ ו ל י א ה י ל ן בשיטה שהוארה ב ס ע י ף - 5ד י . ה ו ק ר ן ב א מ צ ע ו ה מ נ ו ר ה כספיח בלחץ ג ב ו ה HBO WG 345למשר 48ש ע ו ח . 200Wדרך מ ס נ ן במעקב אחר מהלך ה ה ג ו ב ה ב מ ד י ד ו ת ספקטרום ה ב ל י ע ה מתברר שלאחר הקרנה של 48שעות נעלם ר ו ב ה ו מ ר המוצא ב א ו ר ך ג ל וווח 276 SE-30 10% ).(18 לדימר המהאימה ל ד י מ ר שיא מהקבל ).(18 המתאים ל א י ז ו מ ר טרנס ושיא ע י ק ר י המתאים ת ע ר ו ב ת ה ת ג ו ב ה מוצהר! מהסרט עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם ו ה ת ו צ ר א ו פ י ן ב ע ז ר ת הקרנה ה ו מ צ ה )(17 45מייג הומצה כלוריד ומופיעה בליעה ב א נ ל י ז ה ב V.P.C. -ע ל ק ו ל ו נ ה ספקטרום ההמייג ובהשואה ל ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ה כ ד י מ ר ה. סרס ).(18 בפזה קולסטריה מ ק ו ז ז ה ) (17ה ו מ ס ו ב 2-ג ר י ה ע ר ו ב ה ק ו ל ס ט ר י ה של ק ו ל ס ט ר י ל ו ק ו ל ם ט ר י ל ל א ו ר ט ביחס משקלי של .1:1.95 המיסה ז ו ה ו ק ר נ ה ב א מ צ ע ו ת מ נ ו ר ת כספית 0W HB200דרך מ ס נ ן למשך כ 1 6 -ש ע ו ה , 40°בטמפרטורה C . WG 345 לאחר כ 1 6 -שעוה הופסקה ההקרנה והממס הורהק מהתערוכה ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה ע ל ס י ל י ק ה עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם . הערובה ההגובה הוצאה מהסיליקה עם תמיסח 2%חומצה אצטיה ב א ה י ל אצטט והממיסים נ ו ד פ ו . לשארית נעשתה א ס ט ר י פ י ק צ י ה עם המיסה אתריה טריה של ד י א ז ו מ ה ן . האסטרים שההקבלה נעשהה א נ ל י ז ה ב V.P.C. -ע ל ק ו ל ו נ ה 10% שיא של טרנס א י ז ו מ ר ב ע ל ז מ ן שהייה של שהייה של 17 דקוה. SE-30 5.5דקוה ושיא של דימר ומתקבל ) (18ב ע ל ז מ ן ה ת ו צ ר ה ד י מ ר י ה ו פ ר ד מ ה ע ר ו ב ה האסטרים ב כ ר ו מ ט ו ג ר פ י ה ע ל ס י ל י ק ה עם ה כ ס ן :כ ל ו ר ו פ ו ר ם ביחס ההמ״ג להערובה והשואה ל ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ה . 1:1בתמיסה המריץ ו א ו פ י ן ב ע ז ר ה ספקטרום - 152 - סכום בעבודה בגביעים ז ו בדקנו את ההתנהגות על מ ו ל ק ו ל ו ת מסודרות ע ״ י המסתן נ ו ז ל י י ם ובסרסי פ ו ל י א ת י ל ן . כ מ ו ד ל י ם לתגובות כ י מ י ו ת בממיסים ג ב י ע י ם נ ו ז ל י י ם ובסרסי ה פ ו ל י א ת י ל ן ב ח ר נ ו לבדוק את ההתנהגות ה פ ו ס ו כ י מ י ת על ססראפניל בוססריאן ) (1ומספר חומצות צ י נ מ י ו ת המראים התנהגות ע ו נ ה בתמיסות א י ז ו ס ר ו פ י ו ת ובמצב המוצק. גביע נ ו ז ל י הוא מצב הצבירה בו הסדר ה מ ו ל ק ו ל ר י בעל דרגה גבוהה י ו ת ר מאער ב נ ו ז ל ו נ מ ו כ ה י ו ת ר מאער במוצק ג ב י ע י . התכונות ה א ו פ י נ י ו ת לגביע נ ו ז ל י מתבטאות ב צ מ י ג ו ת הדומה ל נ ו ז ל י ם ו ת כ ו נ ו ת א ו פ ס י ו ת הדומות לאלו על גביעים. כממס ג ב י ע י נ ו ז ל י ל ת ג ו ב ו ת ע ב ד ק נ ו ,ב ח ר נ ו ב ג ב י ע נ ו ז ל י נמטי המתקבל מערבוב אסטרים על ק ו ל ס ט ר ן ל ה נ ו ת נ י ם ג ב י ע י ם נ ו ז ל י י ם ק ו ל ס ט ר י י ם בעלי כווני הליקס מ נ ו ג ד י ם . בגביע נ ו ז ל י נמטי ה ה כ ו ו נ ה ה מ ו ל ק ו ל ר י ת ס פ ו נ ט נ י ת ומתקיימת ה כ ו ו נ ה מקבילה ממוצעת על צ י ר האורך ה מ ו ל ק ו ל ר י על הזמן ב ט ו ו ח י ם קצרים יחסית. בפזה הקולסטרית מתקיים מבנה הדומה' לזה על הפזה הנמטית א ו ל ם ב נ ו ס ף ,ה כ ו ו ן המועדף על ס י ד ו ר ה מ ו ל ק ו ל ו ת מסתובב לאורך צ י ר המאונך לו על ס ל י ל ).(Helix על קולסטר7ל. ו י ו צ ר במרחב מבנה פזה קולסטרית כ ז ו מתקבלת על פי ר ו ב על י ד י אסטרים בערבוב אסטרים ק ו ל ס ט ר י י ם בעלי ס י ד ו ר ה ל י ק ל י י מ נ י ועמאלי ביחס מ ס ו י י ם ובטמפרטורה מ ו ג ד ר ת ,מתקבלת פזר .קולסטרית מ ק ו ז ז ת בעלת פסיעה א י נ ס ו פ י ת עלמעעה מ ה ו ו ה פזה נמטית. בעבודתנו ב ח ר נ ו בתערובת הקולסטרית על קולסטריל כ ל ו ר י ד ו ק ו ל ס ט ר י ל לאורט ביחס מעקלי 1/1.95כממס ה ״ נ מ ט י ״ . בטמפרטורה על 250 ,35° ( n m תערובת ז ו נ ו ת נ ת פזר• נמטית Cמ ק ו פ ה ׳ ל א ו ר הנראה ולמרבית האור האולטרא ס ג ו ל )עד ועמידה בתנאי התגובה. - תווך - 153 נוסף שנבחר בממס בתגובות ה פ ו ט ו כ י מ י ו ת על ה מ ו ל ק ו ל ו ת המסודרות, הוא סרס פ ו ל י א ת י ל ן מתוח ולא מתוח. על י ד י מתיחת סרס פ ו ל י א ת י ל ן מתקבל במקרה סרט מתות שבו ק י י ם ס י ד ו ר מועדף של ה מ ו ל ק ו ל ו ת ב כ ו ו ן מתיחת הסרט. זה ההבדל ה י ח י ד י ב י ן סרט מתות ולא מתוח הוא ס י ד ו ר ה מ ו ל ק ו ל ו ת בסרט. למעשה גם בסרט פ ו ל י א ה י ל ן לא מהוה ק י י ם ס י ד ו ר מ י ק ר ו ס ק ו פ י ,אבל מבחינה מקרוסקופית לא נ י ת ן למדידה בשיטות א ו פ ט י ו ת . אינרטי סרט ה פ ו ל י א ת י ל ן מ ה ו ו ה ממס ו נ ו ת לעבודה גם מבתינת המעקב אתר התגובה בשיטות ספקטרוסקופיות 220 סרט מעביר א ו ר הנראה והאולטרא ס ג ו ל עד , ( n mו ג ם מבחינת הפרדה ה ת ו צ ר י ם מהממס ו ז ה על י ד י מ י צ ו י עם כ ל ו ר ו פ ו ר ם א ו עם ממיסים א ו ר ג נ י י ם אהרים. אחת ה ב ע י ו ה הקשורוה בהתנהגות מ ו ל ק ו ל ו ת המומסוה ב ה ו ו כ י ם מ ס ו ד ר י ם היא מידת ה כ ו ו נ ת מ ו ל ק ו ל ו ת אלה בממס ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י . התווך ה כ ו ו נ ת ה מ ו ל ק ו ל ו ת על י ד י י כ ו ל ה ל ה י ו ת אחד ה ג ו ר מ י ם )אם לא ה ע י ק ר י ( התורמים להתנהגות כימית שההיה ש ו נ ה מ ז ו שאותן מ ו ל ק ו ל ו ה הבצענה בממס א י ז ו ט ר ו פ י . מידת ה כ ו ו נ ת ה מ ו ל ק ו ל ו ח בממס א נ א י ז ו ט ר ו פ י בעל חלוקה מ ו ל ק ו ל ר י ה ת ד -צ י ר י ת ) ( u n i a x i a l ה א ו פ י נ י ת לממס הנמטי ולסרט ה פ ו ל י א ה י ל ן המהות, סדר אהד והכוון נ י ת נ ת לתאור על י ד י פרמטר ) 5א ו * ( fהמבוטא כ פ ו נ ק צ י ה של ה ז ו י ה 9 ב י ן הציר האורר ה מ ו ל ק ו ל ר י המועדף של הממס. 2 1 < cos3 6-1־> S = 2 שיטה ספקטרוסקופית בעלת ד י ו ק גבוה למדידת ס ד ו ר מ ו ל ק ו ל ו ת ב ת ו ו ר ד י כ ר ו א י היא מדידת ד י כ ר ו א י ז ם ק ו י . ל מ ו ל ק ו ל ו ת בעלות א נ א י ז ו ט ר ו פ י ה גאומטךיה המומסות ב ת ו ו ך א נ א י ז ו ט ר ו פ י ,ה י כ ו ל ת לבלוע א ו ר מקוטב מ י ש ו ר י במידה ש ו נ ה ,כאשר מישור ק י ט ו ב האור פ ו נ ה ב כ ו ו נ י ם ש ו נ י ם במרתב. נקראת * S דיכרואיזם קוי. תכונה ז ו ת כ ו נ ת ה ד י כ ר ו א י ז ם ה ק ו י של מ ו ל ק ו ל ו ה מ ס ו ד ר ו ה הוא הסימן המקובל בספרות לגבישים נ ו ז ל י י ם ־ - 154 - מאופינת על ידי פרמסר היחס הדיברואי אור המקוסב במקביל ) ( eובמאונך ) ( /ej.״. d - e 1 ( Q x dשהוא היחס בין מקדמי הבליעה של eל צ י ר האופטי של הדוגמא: בתווכים בעלי חלוקה מולקולרית חד-צירית ) ( U n i a x i a lהיחס Q הדיכרואי הוא פונקציה של הזוית aבין מומנט המעבר וציר האורך המולקולרי ושל פרמטר הסדר :f ־ a +i fc o s ( 1 ) f 2 ר—ל ) ו= + 1 ״ d • 0 fsirTa£ היחס הדיברואי ניתן למדידה על ידי מדידת בליעות המולקולות המומסות עבור אור מקוטב בכוון הציר האופטי ובמאונך לו ,ומידיעת כוון מומנט המעבר ניתן למצוא את גורם הסדר . f מדידת גורם הסדר מחקר רב בוצע בעבר לתרכובות המומסות בסרט פוליאתילן מתוח באמצעות מדי דות .L.D.במחקר זה הובאו גם הוכחות ליישומה של משואה Iבמערכת חד-צירית זו ,תוך כדי שימוש בתוצאות המתקבלות ממדידת תרכובות סטרואידים בעלי שלד גאומטרי דומה . מדידות L.D.ראשונות שבצענו בממיסים גבישים נוזליים בוצעו במטרה לבדוק את יישומה של משואה Iבממיסים אלה וכן ללימוד על גורם הסדר של הממס הגבישי נוזלי עצמו. כאמור ,תערובת קולסטריל כלוריד וקולסטריל לאורט כממס הנמטי והכוונת הממס נעשתה באמצעות שדה חשמלי של כ- 30 KV/cm . התרכובות שנמדדו היו הסטרואידים B3פרה מתוקסי קולסטריל בנזואט ()5 Q3 ציקלוהכסנוקסי-8-לנוסטן 1-ו-א ר ן ) 38 , (6אניזט -5אנדרוסטן-17-און )(7 ^ - Aק ו לסטנו ן ).(8 - - 155 מ ת ו ך היחסים ה ד י כ ר ו א י י ם ש נ מ ד ד ו ובשמוש ב ז ו י ו ת aהמתאימות כ פ י שנתקבלו 8-5 מ מ ד י ד ו ת ד ו מ ו ת בסרט פ ו ל י א ת י ל ן ו נ מ צ א ש ה י נ ו ב ע ל ע ר ך מ מ ו צ ע של ,חושב פרמטר הסדר של ת ר כ ו ב ו ת . -0.5 כאשר ע ב ו ר ת ר כ ו ב ו ת 5 ה ד ו מ ו ח מ ב ח י נ ה ג א ו מ ט ר י ה ו ב ע ל ו ת כ ו ו נ י מ ו מ נ ט מעבר ש ו נ י ם ) 0° מתקבלים ע ר ב י fז ה י ם , . f - 0.32 נוזלי, נ ו ז ל י ,מ י ו ה ד ת לה עצמה ו ת ל ו י ה ב ג ו ר מ י ם ואחרים השייכים לכל מולקולה ו מ ו ל ק ו ל ה . במדידות נוזלי א( ש נ י ת ן להשתמש ב ב ט ו י Iל ח י ש ו ב פרמטר ב ( ה מ ו ל ק ו ל ה המומסה א י נ ה מקבלה אה הסדר של הפזה ו מ י ד ת ה ה כ ו ו נ ה שלה בממס ה ג ב י ש י גאומטרים ו 7 8 ° -בהתאמה(, ו ע ב ו ר מ ו ל ק ו ל ת ה ק ו ל ס ט נ ו ן הקצרה יחסית מתקבל ע ר ך מ ת ו צ א ו ת אלה מתקבל: fבממס ה ג ב י ש י ו6- L.D.ל ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן נמטי ה מ כ ו ו ן ,מתקבלים ע ר כ י הפוליאהילן ו- - 0.21 n ) (1בסרט פ ו ל י א ה י ל ן המחוח ו ב ג ב י ש fמינימליים - 0.25 ^ fע ב ו ר הגביש ה נ ו ז ל י ה נ מ ט י . m n • fע ב ו ר סרט פרמטרי סדר אלה מהקבלים מ ה ו ך הערכת ז ו י ת aמ ש י ק ו ל י סימטריה מ ו ל ק ו ל ר י י ם ה ק ו ב ע י ם את ה ו ק י הברירה של כן ע ב ו ר המעברים ה א ל ק ט ר ו נ י ם של ה מ ו ל ק ו ל ה , ובהנהה שהערכים ה ק י צ ו נ י י ם dע ל ו ל י ם ל י צ ג מ ע ב ר י ם א ל ק ט ר ו נ י ם ט ה ו ר י ם ו ש ־ -0° dמתאים ל max 0 Q = . a נ מ ד ד ו מ ד י ד ו ת L.D.ל ח ו מ צ ו ת טרנס צ י נ מ י ו ה ו ע ר כ י fה ו ש ב ו מהיחסים ה ד י כ ר ו א י י ם המתאימים אפשריים וההערכות ל ג ב י ז ו י ו ת aמ י נ י מ ל י ו ת ו f -מכסימליים ו מ ש ק ו ל י ג א ו מ ט ר י ה של מ ו ל ק ו ל ו ת אלה. המסקנה ה ע י ק ר י ת המתקבלת מ מ ד י ד ו ת ה L.D. -ל ח ו מ צ ו ת ה צ י נ מ י ו ת בממיסים ה א נ א י ז ו ט ר ח י י י ם היא ש מ ו ל ק ו ל ו ה ה ח ו מ צ ו ת מסתדרות במידה רבה ב ש נ י ה ה ו ו כ י ם . פרמטר הסדר המהקבל ע ב ו ר ה ה ו מ צ ו ה הטרנס צ י נ מ י ו ת ב פ ו ל י א ת י ל ן מחוה הוא בסביבות הוא בסביבות f - 0.89ופרמטר הסדר המתקבל ע ב ו ר ח ו מ צ ו ה אלה בממס ה ג ב י ש י . f - 0.5 כמו כ ן , נוזלי נ מ ד ד ו יתסיס ד י כ ר ו א י י ם לאסטרים ה מ ת י ל י י ם המתאימים של ה ת ו מ צ ו ת ה צ י נ מ י ו ת ומתקבלים ע ר כ י ם ה נ מ ו כ י ם במידה רבה מאלה של ה ח ו מ צ ו ה המהאימוה. סיבה אפשרית ל ה ו פ ע ה ז ו היא מנה ה כ ו ו נ ה נ מ ו כ ה של האסטרים ה נ ו ב ע ה מהעדר קשרי מ י מ ן ב י ן מ ו ל ק ו ל ר י י ם ה א ו פ י נ י י ם ל ח ו מ צ ו ת ה צ י נ מ י ו ה . תגובות - 156 כימיות טטראפניל בוטטריאן בהמשך מ ח ק ר נ ו ב ד ק נ ו את ת ג ו ב ת ה פ ו ט ו ד י מ ר י ז צ י ה של ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן ת ר כ ו ב ת ז ו ,בהקרנה במצב מ ו צ ק נ ו ת נ ת דימר ש א ו פ י ן כ ד י מ ר ).(1 לעומת ).(10 זאת בתמיסה א י ז ו ט ר ו פ י ת ד י מ ר י ז צ י ה ז ו לא י ו צ א ת ל פ ו ע ל . ט ט ר א פ נ י ל ב ו ט ט ר י א ן מומס בממס נמסי ה מ ו ר כ ב מתערובת ק ו ל ס ט ר י ל כ ל ו ר י ד וקולסטריל לרכוזיס לאורט ובתמיסות א י ז ו ט ר ו פ י ו ת ,ה ו ק ר ן באותם התנאים בהתיחס ו ב ל י ע ה של ח ו מ ר ה מ ו צ א . הפוליאתילן במצב מ ו צ ק . א ו פ י ן כדימר התוצר ה י ח י ד י שמתקבל בתמיסה הנמטית ובסרט ) (10ע ״ י השואתו עם ד ו ג מ א א ו ט נ ט י ת המתקבלת ב ת ג ו ב ה ההקרנות נעשו גם ב פ ז ה נמטית המכילה ב נ ו ס ף ל ת ע ר ו ב ת הקולסטרית כ מ ו י ו ת ק ט נ ו ת של ד י א ת י ל ן ג ל י ק ו ל ד ב ו ט י ל אתר. טמפרטורת מעבר נמטית א י ז ו ט ר ו פ י ת של . C - o 4 5 ° דימר ~ מתקבלת תמיסה נמטית בעלת בכל נ ס י ו נ ו ת אלה מתקבל ) (10כ ת ו צ ר ה י ח י ד י בהקרנה בתחום טמפרטורות שבו הפזה היא נמטית ו ל ע ו מ ת זאת לא נ י ת ן ל ה ב ח י ן ב ה ו ו צ ר ו ת דימר כאשר הטמפרטורה הועלתה מעל ל ז ו של טמפרטורת המעבר נמטית א י ז ו ט ר ו פ י ת . דימר מתוח. ) (10מתקבל גם בסרט פ ו ל י א ת י ל ן מתוח ו ג ם בסרט ה פ ו ל י א ת י ל ן הלא א ו ל ם ה ת ג ו ב ה מתבצעת עם נ י צ ו ל ת ק ו נ ט י ת ג ד ו ל ה י ו ת ר בסרט המתוח. ב ח י ש ו ב ה נ י צ ו ל ת ה ק ו נ ט י ת הממוצעת של ת ג ו ב ה המתבצעת ב ש נ י סרטים ,סרט פ ו ל י א ת י ל ן מתוח ולא מתוח מתקבל ש ה נ י צ ו ל ת ה ק ו נ ט י ת בסרט המתוח ג ד ו ל ה פ י בסרס הלא מ ת ו ח . 3.5מ ז ו הבדל זה נ ו ב ע א ו מ ק ב ו ע מ ה י ר ו ת ה ד י מ ר י ז צ י ה א ו עקב ק ב ו ע מ ה י ר ו ת של ת ה ל י כ י הדאקסיבציה האחרים א ו כתוצאה משניהם. ב א ו פ ן כ ל ל י קשה ל ב ו ד ד את אפקט ה ה כ ו ו נ ה מפרמטרים משתנים כ י מ י י ם א ו פ י ס י ק ל י י ם אחרים שיכולים ל ה י ו ת אחראיים למהלך ה ת ג ו ב ה . ה ע ו ב ד ה ש ד י מ ר י ז צ י ה י ו צ א ת ל פ ו ע ל אך ורק ב ת ו ו ך ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י לא י כ ו ל ה ל ה י ו ת מוסברת רק ע ל הבסיס של ה כ ו ו נ ה מועדפת, ה י ו ת ובתמיסה א י ז ו ט ר ו פ י ת ק י י ם ס י כ ו י שלפחות פרקציה של מ ו ל ק ו ל ו ת 97 תתנגש ב ג א ו מ ט ר י ה ה נ כ ו נ ה ותתקבל ד י מ ר י ז צ י ה . לאחרונה הציע V i c t o r Yachot - 157 - ת א ו ר י ה למעברים אל ק ר י נ ה י י ם הקובעה ש ס י כ ו י טל מעבר אל ק ר י נ ה י יותר, במקרים שהמעבר מ ל ו ו ה ב ע ו ו ה של ה מ ו ל ק ו ל ה . יהיה ג ד ו ל י ה כ ן ,שבתווך ה א נ א י ז ו ט - ר ו פ י בו ב צ ע נ ו את התגובה ,ק י י מ ה הפרעה ל ע ו ו ת המולקולה המסודרת וכתוצאה מכך קיימה דאקטיבציה של ההליך הדעיכה ה א ל -ק ר י נ ה י ה ו ז מ ן ה ח י י ם של המצב המעורר ג ד ל . הארכה זמן ה ה י י ם של המצב המעורר מאפשרה ה ת נ ג ש ו י ו ה של ה מ ו ל ק ו ל ו ת המעוררוה על מרחק ממוצע ג ד ו ל ו ד י מ ר י ז צ י ה מהאפשרה. ה ע ו ו ה ב ז מ ן ה ע י ר ו ר י כ ו ל י ם לשמש ערכי גדולה .Stokes s h i f t י ו ת ר לדפורמציה ערכי Stokes s h i f t כמדד לערך ככל שקיימה הפרעה י ה י ו קטנים יותר. הופעה ז ו מהקבלה במדידת הפרשי הבליעה והפליטה של טטראפניל ב ו ט ט ר י א ן ב ה ו ו כ י ם ה ש ו נ י ם בהם נעשהה ההקרנה. חומצות צ י נ מ י ו ת כ מ ו ד ל נוסף ל ת ג ו ב ו ת פ ו ט ו כ י מ י ו ה ב ה ר נ ו להקרין מספר תומצות צ י נ מ י ו ת : פרה-מהוקסי ) , ( 2מטה מתוקסי )(3 ו א ו ר ת ו מ ה י ל טרנס הומצה צ י נ מ י ת ) . U בהקרנת ה ו מ צ ו ה אלה בתמיסות א י ז ו ט ר ו פ י ו ת של צ י ק ל ו ה כ ס ן מ ת נ ו ל ו פ ר פ י ן כבד מהקבל ה א י ז ו מ ר צ י ס כתוצר ב ו ד ד . לעומת זאת כאשר מ ק ר י נ י ם את החומצות בממס ה ״ נ מ ט י ״ ובסרט ה פ ו ל י א ת י ל ן מתקבל ב נ ו ס ף לציס א י ז ו מ ר גם דימר צ י ק ל ו - ב ו ט נ י בבמות ע י ק ר י ת . סכום ה ו צ ר י התגובה לכל הומצה והומצה נ י ה ן בטבלה מסי .XI בהקרנת החומצות ה צ י נ מ י ו ה בממס הנמטי המכיל ד י א ת י ל ן גליקול דיבוטיל אתר מתקבל דימר כאשר ההקרנה נעשית בפזה הנמטית ,א ו ל ם כאשר מעלים את הטמפרטורה מעל ל ז ו שהפזה א י ז ו ט ר ו פ י ת ,מתקבל א י ז ו מ ר ציס כתוצר ה ב ו ד ד . גם האסטרים המתילים של החומצות ה צ י נ מ י ו ת מ ג י ב י ם בממיסים ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י י ם ונותנים ד י מ ר י ם א ו ל ם בממיסים ה א י ז ו ט ר ו פ י י ם רק תגובת ה א י ז ו מ ר י ז צ י ה טרנס £צ י ס מתקיימת. - - 158 לאור תוצאות אלה נ י ס י נ ו למצ.וא הסבר להבדל בהתנהגות החומצות ה צ י נ מ י ו ת בתווך האיזוטרופי והאנאיזוטרופי. כ י ד ו ע ,ק ו מ ר י ן ,ש ה י נ ו בעל כ ר ו מ ו פ ו ר הדומה לאלה של החומצות ה צ י נ מ י ו ת ,מ ג י ב גם בתמיסות א י ז ו ט ר ו פ י ו ת ו נ ו ת ן דימריזציה. תופעה ז ו י כ ו ל ה להיות מוסברת בכך שמולקולת ה ק ו מ ר י ן בעלת המבנה הטבעתי ,צפידה וכך נשמר המבנה הגאומטרי ב ז מ ן התגובה, הקשר ה כ פ ו ל ה מ ג י ב . ז צ י ה מתאפשרת. ונמנע עוות כתוצאה מכך זמן ה ח י י ם של המצב המעורר מתארך ו ד י מ ר י - כ ד י לבדוק באם חומצות ה צ י נ מ י ו ת מתנהגות בצורה דומה ה ק ר נ ו תרכובת בעלת כ ר ו מ ו פ ו ר דומה ו ה נ ו ת נ ת מבנה טבעתי הדומה לזה של ה ק ו מ ר י ן דרך קשרי מ י מ ן פ נ י ם מ ו ל ק ו ל ר י י ם )אורתו מתוקסי צ י ס חומצה צ י נ מ י ת ( ,ואמנם בהקרנת תרכובת ז ו בממס א פ ו ל ר י מתקבלת ד י מ ר י ז צ י ה ו א י ל ו בהקרנה בתמיסת מ ת נ ו ל בה קיימת הפרעה ל י צ י ר ת קשרי המימן ה פ נ י ם מ ו ל ק ו ל ר י י ם תגובת ה ד י מ ר י - ז צ י ה לא י ו צ א ת אל הפועל. ההתנהגות השונה של החומצות ה צ י נ מ י ו ת ב ת ו ו כ י ם ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י י ם ו ה א י ז ו ט ר ו פ י י ם לא י כ ו ל ה ל ה י ו ת מוסברת רק על בסיס של ה כ ו ו נ ה מועדפת והעובדה שתגובת ד י מ ר י ז צ י ה מתקבלת רק ב ת ו ו ך ה א נ א י ז ו ט ר ו פ י נעוצה קרוב ל ו ד א י בהתנהגות המולקולה במצב המעורר. המצבים המעוררים המתקבלים בהקרנת המולקולה הפלנארית של אלקן מ ע ד י פ י ם להתעוות ולהימצא במצב בו הקשר הכפול מסובב ב 90° -לעומת מצבו ברמה היסודית. כתוצאה מכך ,התגובה ה פ ו ט ו כ י מ י ת העיקרית שמבצעים א ל ק נ י ם היא א י ז ו מ ר י ז צ י ה טרנס tציס. א ו ל ם כאשר ג ו ר מ י ם להפרעה ב ע ו ו ת אם ע ״ י הכנסת ה כ ר ו מ ו פ ו ר לטבעת ואם עייי ב צ ו ע התגובה ב ת ו ו ך א נ א י ז ו ט ר ו פ י הקשר הכפול הפעיל מ צ ו י במצב מ י ש ו ר י ו י כ ו ל להגיב ולתת ד י מ ר י ז צ י ה פ ו ט ו כ י מ י ת המותרת בהתאם לכללי הברירה של Woodwardו . Hoffmann - החומצות ה צ י נ מ י ו ת ב ת ו ו כ י ם ה ש ו נ י ם . בתווך הסבר זה מתאים גם להתנהגות ואמנם הומצות סרנס צ י נ מ י ו ת אשר ה ו ק ר נ ו א י ז ו ט ר ו פ י נ ת נ ו רק תגובת א י ז ו מ ר י ז צ י ה . א ו ל ם ,כאשר מ ק ר י נ י ם חומצות אלה בתו ו כ י ם א נ א י ז ו ט ר ו פ י י ם קיימת הפרעה לסבוב הקשר הכפול וכתוצאה מכך - 159 - המצב המעורר נמצא זמן מספיק ארוך בצורה פלנארית כדי לאפשר דימריזציה הנהוה אלה מהאשרות ביהר הוקף על ידי ההנהגוה החומצה האורהו מתוקסי ציס צינמיה. די היה בהווצרוח קשרי מימן פנים מולקולריים כדי לקבוע אה הקשר הכפול ולמנוע עווהו אף בנוזל איזוטרופי. ואכן הומצה )(17 מגיבה בממס איזוטרופי אפולרי ונוהנה דימריזציה ולעומה זאה בהקרנה במתנול בו לא קיימת האפשרות ליצור קשרי מימן פנים מולקולריים, דימריזציה לא יוצאת אל הפועל. אם כר מהתגובות הפוטוכימיוה שבוצעו בממיסים אנאיזוטרופיים-גביש נוזליים וסרטי פוליאתילן ניהן לראוה שהממס האנאיזוטרופי משפיע באופן משמעותי על תגובה כימיה של מולקולה המומסת בהוכו. השפעה זו מתבטאת הן בגאומטריה של הדרך בה מהבצעה התגובה והן על גא ומטריה המצב המעורר של המולקולה המומסת. ו60 - ספרות 1. F. R e i n i t z e r , Wiener Montash. Chem., 9_, 421 ( 1 8 8 8 ) . 2. 0 . Lehmann, Z. Phys. Chem., 4 , 462 ( 1 8 8 9 ) . 3. G. F r i e d e l , 4. C.W. Oseen, Trans.Faraday S o c , 29, 883 ( 1 9 3 3 ) . 5. H. Zocher, T r a n s . Faraday S o c , 29, 945 ( 1 9 3 3 ) . 6. W. Bragg, N a t u r e , 133, 445 ( 1 9 3 4 ) . 7. E. Bose, Phys. Z . , 8 , 513 ( 1 9 0 7 ) ; 1 0 , 230 ( 1 9 0 9 ) . 8. a) D. V o r l a n d e r , "Chemische K r i s t a l l o g r a p h i e Ann. Physique, 1 8 , 273 ( 1 9 2 2 ) . der Flussigkeiten", L e i p z i g , 1924. b) C. Wegand and R. G a b l e r , J . P r a k t . Chem., 151_, 215 ( 1 9 3 8 ) ; 155, 332 ( 1 9 4 0 ) . c ) L.S. O r n s t e i n and W. K a s t , T r a n s . Faraday S o c , 9. G.H. Brown and W.G. Show, 29, 931 ( 1 9 3 3 ) . Chem. Reviews, 5 7 , 1049 ( 1 9 5 7 ) . G.H. Brown, C h e m i s t r y , 4 0 , 10 ( 1 9 6 7 ) ; J . Opt. Soc. o f Am., 6 3 , 1505 ( 1 9 7 3 ) . 10. A. Saupe, Angew. Chem. I n t e r n . E d i t . , ] _ , 97 ( 1 9 6 8 ) ; MoT. C r y s t . and L i q . C r y s t . , 7, 59 ( 1 9 6 9 ) . 1 1 . G.W. Gray, M o l . C r y s t . and L i q . C r y s t . , 1_, 333 ( 1 9 6 6 ) ; 7 , 127 ( 1 9 6 9 ) . 12. H. K e l k e r , Mol. C r y s t . and Luq. C r y s t . , 21_, 1 ( 1 9 7 3 ) . 13. I . G . C h i s t y a k o v , S o v i e t Physics U s p e c h i . , 9 , 551 ( 1 9 6 7 ) . 14. D. F o r s t e r , Adv. Chem. P h y s . , 31_, 231 ( 1 9 7 5 ) ; R. S t e i n s t r a s s e r and L. P o h l , Angew. Chem. I n t e r n . ! 2 , 617 ( 1 9 7 3 ) ; Von D i e t r i c h Demus, Z. Chem., 1_5, 1 ( 1 9 7 5 ) . Edit., - ו61 - 15. W. Gray, Molecular S t r u c t u r e and the P r o p e r t i e s o f L i q u i d / C r y s t a l s , Academic P r e s s , New York, 1962. 16. P.G. de Gennes, The Physics o f L i q u i d C r y s t a l s , Oxford U n i v e r s i t y Press, London, 1974. 17. Symposium e n t i t l e d " F l u s s i g e K r i s t a l l e " , Z. K r i s t . , 7 9 , 1 ( 1 9 3 1 ) . 18. Symposium e n t i t l e d " L i q u i d C r y s t a l s and A n i s o t r o p i c M e l t s " , Trans. Faraday S o c , 29, 881 ( 1 9 3 3 ) . Symposium e n t i t l e d " C o n f i g u r a t i o n s and I n t e r a c t i o n o f Macromolecules and L i q u i d C r y s t a l s , Discuss, o f Faraday S o c , 25^, 1 ( 1 9 5 8 ) . 19. " L i q u i d C r y s t a l s " , Proceedings o f the I n t e r n a t i o n a l Conference on L i q u i d C r y s t a l s h e l d a t Kent S t a t e U n i v e r s i t y i n 1965. Coordinated by G.H. Brown, C . J . Dienes and M.M. Labes, Gordon and Breach P u b l i s h e r s , London-New Y o r k - P a r i s . Proceedings o f the Second I n t e r n a t i o n a l Liquid Crystal Conference i n " M o l . C r y s t . and L i q u i d C r y s t . " , E d i t e d by G . J . Dienes, M.M. Labes and G.H. Brown (1969). Gordon and Breach Science P u b l i s h e r s , London-New Y o r k - P a r i s . 20. J . S . Dave and P.R. P a t e l , Mol. C r y s t . and L i q . C r y s t . , 2, 103, 115 (1966). 2 1 . W.H. de Jeu and J . van der Veen, P h i l i p s . Res. R e p t s . , 27, 172 (1972). 22. W. Kast, Angew. Chem., 67, 592 ( 1 9 5 5 ) . 23. D. Vorl'ander, Z. P h y s i k . Chem., 105, 2111 ( 1 9 2 3 ) ; 1^6, 449 (1927). 24. a) A.W. L e v i n e , RCA Review, 35, 94 ( 1 9 7 4 ) . b) C. Wiegand, Z. N a t u r f . , 12b, 512 ( 1 9 5 7 ) . - ו62 - 25. a) W.R. Young, A. Aviram and R.J. Cox, Angew. Chem. I n t e r n . E d i t . , 10, 410 ( 1 9 7 1 ) . 26. W.R. Young, A. Aviram and R . J . Cox, J . Amer. Chem. S o c , 9 4 , 3976 ( 1 9 7 2 ) . 27. a) C. Weygand and R. G a b l e r , Z. Phys. Chem., B46, 270 ( 1 9 4 0 ) . b) H. S c h u b e r t , R. Dehne and V. U h l i g , 28. W. Maier and A. Saupe, Z. N a t u r f . , 12a, 668 ( 1 9 5 7 ) . 29. a) G.W. Gray and B. Jones, Mesomorphism and Chemical P a r t I I I , J . Chem. S o c , 393, p a r t I , b) C. Weigand, Z. Chem., ! 2 , 219 ( 1 9 7 2 ) . Constitution, 1957. Z. N a t u r f o r s c h . , 4 b , 249 ( 1 9 4 9 ) . 30. P.G. de-Gennes, Phys. L e t t . , 30A, 454 ( 1 9 6 9 ) . 3 1 . T . C . Lubensky, Phys. Rev. A, 2 , 2497 ( 1 9 7 0 ) . 32. J . L . Fergason, M o l . C r y s t . , 1_, 293 ( 1 9 6 6 ) . 33. a) A. D i e l e , P. Brand and H. Sackmann, M o l . C r y s t . and L i q . Cryst. ! 6 , 105 ( 1 9 7 2 ) . b) D. Demus, M. K l a p p e r s t u c k , V. L i n k and H. Zaschke, Mol. Cryst. L i q . C r y s t . , 1J5, 161 ( 1 9 7 1 ) . 34. H. A r n o l d and H. Sackmann, Z. P h y s i k . Chem., 213, 137 ( I 9 6 0 ) ; 213, 145 ( I 9 6 0 ) ; 213, 262 ( 1 9 6 0 ) . 35. S. Sakagami, A. Takase, M. Nakamizo and H. Kakiyama, Mol. Cryst. L i q . C r y s t . , 19, 303 ( 1 9 7 3 ) . I . G . Chistyakov e t a l . , M o l . C r y s t . L i q . C r y s t . , ]_> 36. K.W. Doak and R.A.V. R a f f , High Polymers, 2 0 , O l e f i n Polymers", Part I , Interscience, 37. A. K e l l e r , Polymer, 3, 393 ( 1 9 6 2 ) . 1965. 2 7 9 (1969). "Crystalline - 163 - 38. H.G. Zachmann, Angew. Chem. Intern. E d i t . , 1_3, 244 (1974). 39. R. Hosemann, Endeavour, 32, 99 (1973). 40. R. Hosemann, Polymer, 3, 349 (1962). 41. a) J.D. Bernal and D. Crowfoot, Trans. Faraday S o c , 29, 1032 (1933). b) J.D. Bernal, D. Crowfoot and I. Fankuchen, Trans. Roy. Soc. (London) A239, 135 (1940). 42. M. Baessler and M.M. Labes, J . Chem. Phys., 52, 631 (1970). 43. L.B. Leder, J. Chem. Phys., 54, 4671 (1971). 44. L.B. Leder, J . Chem. Phys., 55, 2649 (1971) and r e f . therein. 45. HI. de Vries, Acta Cryst., 4, 219 (1951). 46. J.H. Baessler, T.M". Laronge and M.M. Labes, J . Chem. Phys., 51_, 3213 (1969). 47. J.E. Adams, W.E. Haas and J . J . Wysocki, B u l l . Am. Phys. Soc. 14, 6 (1969). 48. W. H e l f r i c h , Z. Naturforsch., 26A, 833 (1971); Phys. Lett., 35A, 393 (1971). 49. D. Schmidt, M. Schadt and W. H e l f r i c h , Z. Naturforsch., 27a, ~ 77 2 (1972). 50. W. H e l f r i c h , Mol. Cryst and L i q . Cryst., 2]_, 187 (1973). 51. G.H. Heilmeier, L.A. Zanoni, L.A. Barton, Proc IEEE, 56, 1162 (1968). 52. R. Williams, 53. E.F. Carr, J . Chem. Phys., 39, 384 (1963). Mol. Cryst. L i q . Cryst., 7, 253 (1969). 54. W. H e l f r i c h , J. Chem. Phys., 51_, 4092 (1969). 55. J . J . Wysocki, J. Adams and W. Haas, Phys. Rev. Lett., 20, 1024 (1968); Mol. Cryst. L i q . Cryst., 8, 471 (1969). - 56. H. Baessler and M.M. Labes, 57. P.G. De Gennes, 58. C . J . Gerritsma ו64 - J . Chem. P h y s . , 51_, 1846 ( 1 9 6 9 ) . S o l i d S t a t e Commun., 6 , 163 ( 1 9 6 8 ) . and D. van Z a n t e n , Mol. C r y s t . L i q . Cryst., 15_, 257 (1971 ) . 59. R.B. Meyer, Appl . Phys. L e t t e r s , U_, 281 ( 1 9 6 8 ) . 60. H. Kelker and E. von S c h i v i z h o f f e n , 6 1 . A . B . Richmond, 6 2 . L.E. Advan. c h r o m a t . , 6 , 247 ( l % n ) . J . Chromat. S c i . , 9_, 571 (1971 ) . Cook and R.C. Spangelo, A n a l . Chem., 4 6 , 122 ( 1 9 7 4 ) . 63. S. Meiboom and L.C. Snyder, Accounts o f Chem. Research, 4 , 81 ( 1 9 7 1 ) ; M o l . C r y s t . and L i q . C r y s t . , 64. A. Saupe, 7, 181 ( 1 9 6 9 ) . M o l . C r y s t . and L i q . C r y s t . , 1 6 , 87 ( 1 9 7 2 ) . 65. T . S . Hansen, Z. N a t u r f o r s c h . , 24A, 866 ( 1 9 6 9 ) . 66. G.P. Ceasar, R.A. Levenson and H.B. Gray, J . Am. Chem. S o c , 9 ! , 772 ( 1 9 6 9 ) . 67. E. Sackmann and H. Mohwald, J . Chem. P h y s . , 5 8 , 5407 ( 1 9 7 3 ) . 68. E.D. C e h e l n i k , R.B. C u n d a l l , C . J . Timmons and R.M. Bowley, Proc. R. Soc. (London) A335, 387 ( 1 9 7 3 ) . 69. E. Sackmann and D. Rehm, Chem. Phys. L e t t . , 4 , 537 ( 1 9 7 0 ) . 70. A. B l u m s t e i n , N. Kitagawa and R. B l u m s t e i n , !2, Cryst., 215 ( 1 9 7 1 ) . 7 1 . Y . B . Amerik and B.A. K r e n t s e l , 72. C M . P a l e o s , and M.M. Labes, 1!, Mol. Cryst. L i q . J . P o l . S c i . , C ! 6 , 1383 ( 1 9 6 7 ) . M o l . C r y s t . and L i q . Cryst., 385 ( 1 9 7 0 ) . 73. C M . P a l e o s , Reaction i n the L i q u i d C r y s t a l l i n e U n i v e r s i t y M i c r o f i l m s , 7 0 - 2 2 , 267 ( 1 9 7 0 ) . Phase, • 165 ־ 74. T . Svedberg, K o l l o i d Z . , 1 8 , 5 4 , 101 ( 1 9 1 6 ) . 75. W.E. B a r n e t t and W.H. Sohn, J . Chem. Soc. D (Chem. Comm.) 1 7 , 1002 ( 1 9 7 1 ) . 76. G. A v i v and A. Yogev, 41 Ann. M e e t . , J . I s r a e l Chem. Soc. (1971) p p . 193. 77. L. V e r b i t , T.R. H a l b e r t and R.B. P a t t e r s o n , J . O r g . Chem., 4 0 , 1649 ( 1 9 7 5 ) . 78. F.D. Saeva, P.E. Sharpe and G.R. O l i n , J . Am. Chem. S o c , וי, 9 7 , 204 ( 1 9 7 5 ) . 79. G.R. L u c k h u r s t , Q u a r t e r l y R e v . , 2 2 , 179 ( 1 9 6 8 ) . " L i q u i d C r y s t a l s and P l a s t i c C r y s t a l s " , V o l . 2 , John W i l e y & Sons I n c . , , p p . 144, 1974. 8 0 . Y. T a n i z a k i , B u l l . Chem. Soc. Japan, 38, 1798 ( 1 9 6 5 ) . 8 1 . E.W. T h u l s t r u p , J . Michl and J . H . Eggers, J . Phys. Chem., 74, 3868, 3878 ( 1 9 7 0 ) . 82. A. Yogev, L. M a r g u l i e s , D. Amar and Y. Mazur, J . Am. Chem. S o c , 9 ! , 4558 ( 1 9 6 9 ) . 83. A. Yogev, L. M a r g u l i e s , B. S t r a s b e r g e r and Y. Mazur, J . Phys. Chem 78, 1400 ( 1 9 7 4 ) . 84. L. M a r g u l i e s , Ph.D. T h e s i s , Weizmann I n s t i t u t e o f S c i e n c e , Rehovot 1974. 8 5 . J . H . J a f f e , J . J a f f e and K. Rosenheck, Rev. S c i . , 38, 935 ( 1 9 6 7 ) . 8 6 . A. Yogev, L. M a r g u l i e s , J . Sagiv and Y. Mazur, Rev. S c i . Instrum., 4 5 , 386 ( 1 9 7 4 ) . 87. A.. Yogev, J . R i b o i d , J . Marero and Y. Mazur, J . Am. Chem. S o c , 9 ! , 4559 ( 1 9 6 9 ) . - ו66 ־ 88. A. Yogev, L. Margulies and Y. Mazur, J . Amer. Chem. S o c , 9 3 , 249 ( 1 9 7 1 ) . 89. J . Harada and K. N a k a n i s h i , J . Amer. Chem. S o c , 9 £ , 7351 ( 1 9 6 8 ) . 9 0 . R.F. Bryan and O.D. F r e y b e r g , 9 1 . G. A v i v , J . Sagiv and A. Yogev, J . C . S . P e r k i n I I , 1835 ( 1 9 7 5 ) . Mol. Cryst. L i q . Cryst., 36, 349 ( 1 9 7 6 ) . 92. Z. B e r k o v i t c h - Y e l l i n , M. Lahav and L. L e i s e r o w i t z , J . Amer. Chem. S o c , 9 6 , 918 ( 1 9 7 4 ) . 93. a) J . S . Dave and J . S . Dewar, J . Chem. S o c , 4305 ( 1 9 5 5 ) . b) J . S . Dave and K.L. Vasanth, Mol. Cryst. L i q . Cryst., 2 , 125 ( 1 9 6 6 ) . 9 4 . J . Hotmier and A.R. Dudley, J . C . S . Chem. Comm., 926 ( 1 9 7 2 ) . 95. J . G . C a l v e r t and J . N . P i t t s , " P h o t o c h e m i s t r y " , John Wiley and Sons, I n c . , 1966, p . 2 1 . 96. Ref. 16, pp. 1 5 1 . R.S. P o r t e r , C. G r i f f e n and J . F . Johnson, Mol. C r y s t . L i q . C r y s t . , 25^, 131 ( 1 9 7 4 ) . 97. V. Yakhot, Chem. P h y s c i s , 14-, 441 ( 1 9 7 6 ) . 98. R. K o r e n s t e i n , Ph.D. T h e s i s , Weizmann I n s t i t u t e o f S c i e n c e , 1976. G. F i s c h e r , G. Seqer, K.A. Muszkat, and E. F i s c h e r , J . Chem. S o c , P e r k i n I I , 1569 ( 1 9 7 5 ) . 9 9 . E.D. Cehelnik and R.B. K u n d a l l , J . Chem. S o c , Faraday T r a n s . , 70 (1974). H. R. F a l l e and G.R. L u c k h u r s t , J . Maqn. Resonance, 3, 161 ( 1 9 7 0 ) . - 167 100. G.F. P e d u l l i , C. Zannoni and A. A l b e r t i , !0, J . Magn. Resonance, 372 ( 1 9 7 3 ) . 1 0 1 . H. H a u s t e i n , K.P. Dinse and K. Mobius, Z. N a t u r f o r s c h . , 26a* 1230 ( 1 9 7 1 ) . 102. a) G.M.J. S c h m i d t , Pure A p p l . Chem., 2 7 , 647 ( 1 9 7 1 ) . b) M.D. Cohen, G.M.J. Schmidt and F . I . Sonntag, J . Chem. S o c , 2000 ( 1 9 6 4 ) . 103. T.A. W i t t s t r u c k and E.N. T r a c h t e n b e r g , J.Am.Chem. S o c , 8 9 , 3803 ( 1 9 6 7 ) ; A.R. K a t r i z k y and J . Swinbourne, J.Chem.Soc. 6707 ( 1 9 6 5 ) ; W.M. P h i l i p s and D . J . C u r r i e , Can. J . Chem., 4 7 , 3137 ( 1 9 6 9 ) . 104. D.A. Ben-Efraim and B.S. Green, T e t r a h e d r o n , 3 0 , 2357 ( 1 9 7 4 ) . 105. a) G. Kaupp, Houben-Weyl, Bd. I V / 5 T h i m e - V e r l a g , S t u t t g a r t , 1974. b) J.A. B a r l t r o p and J . D . C o y l e , " E x c i t e d S t a t e s i n Organic C h e m i s t r y " , John Wiley and Sons, p. 226 ( 1 9 7 5 ) . 106. H. Yamazaki and R . J . C v e t a n o v i c , J . Am. Chem. S o c , 91_, 520 ( 1 9 6 9 ) . 107. a) R.D. A r n o l d and V.Y. A b r a i t y s , Chem. Comm., 1967, 1053. b) H . A . J . C a r l e s s , J . C . S . P e r k i n I I , 1974, 834. 108. M.B. Robin, " H i g h e r E x c i t e d S t a t e s o f Polyatomic M o l e c u l e s " , V o l . I I , Academic P r e s s , ( 1 9 7 5 ) . 109. Ref. 105b, p . 2 2 9 . 110. N.C. B a i r d and R.M. West, J . Amer. Chem. S o c , 9 3 , 4427 ( 1 9 7 1 ) . R.S. L i u and Y. B u t t , J . Amer. Chem. S o c , 9 3 , 1532 (1971 ) . 1 1 1 . R.B. Woodward and R. Hoffmann, "The C o n s e r v a t i o n o f Orbital Symmetry", V e r l a g Chemie GmbH, 1970. 112. C H . Krauch, S. F a r i d , and 0. Schenck, 9 9 , 625 ( 1 9 6 6 ) . Chem. B e r i c h t e . , - 3 וו. ו68 - R. Annet , Can. J . Chem., 4 0 , 1249 ( 1 9 6 2 ) . ח4. M. Reiser and M. Howard,J.Amer. Chem. S o c , 50_, 196 ( 1 9 2 8 ) . 115. Z. B e r k o v i t c h - Y e l l i n , o f S c i e n c e , Rehocot Ph.D. T h e s i s , (1976). 1 1 6 . A. Yogev, L. Margulies and Y. Mazur, 92, 6059 The Weizmann I n s t i t u t e J . Amer. Chem. S o c , (1970). 1 1 7 . B. H e i n r i c h and A. Roedig, Angew. Chemie. I n t e r n . E d . , 7_, 375 (1968). 1 1 8 . W.S. Johnson and W.E. S h e l b e r g , J . Am. Chem. S o c , 67., 1853 ( 1 9 4 5 ) Organic Syntheses, C o l l e c t i v e Volume I I I , pp. 565 ( 1 9 5 5 ) . 1 1 9 . R. A r a d - Y e l l i n arid B.S. Green, P r i v a t e Comnunication. XII c— c .c=c=c=־c ( 1 0 ) H C0 0 C H 3 3 COOH 0 ( 2 ) HOOC COOH OCH H 3 C 0 HOOC 3 (3) COOH ^^r 0 C H COOH COOH (4) CH 3 HOOC H C0 COOH ( ׳7 ) 3 T A B L E X7 COOH 3 H 3 C 0 HOOC XI r o t a t i o n o f the double bond i n i t s e x c i t e d s t a t e . On the o t h e r hand upon i r r a d i a t i o n i n the a n i s o t r o p i c media i n which t h i s r o t a t i o n is r e s t r i c t e d and double bond p l a n a r geometry i s conserved, p h o t o d i m e r i s a t i o n i s the main r e a c t i o n . This d e s c r i p t i o n i s v e r i f i e d by the o r t h o methoxy c i s cinnamic a c i d ' s b e h a v i o u r . The f o r m a t i o n o f the i n t r a m o l e c u l a r hydrogen bond i n t h i s a c i d was adequate t o f i x the double bond, thus r e s t r i c t i n g i t s e x c i t e d s t a t e d e f o r m a t i o n even i n the i s o t r o p i c l i q u i d . I n d e e d , t h i s a c i d r e a c t s i n the a p o l a r isotro- p i c s o l v e n t t o g i v e p h o t o d i m e r i s a t i o n , c o n t r a r y t o the behaviour methanol i n which hydrogen bonding i s prevented l e a d i n g o n l y in to p h o t o i somen s a t i o n . As a r e s u l t o f the photochemical r e a c t i o n s c a r r i e d out i n the a n i s o t r o p i c s o l v e n t s ; nematic l i q u i d c r y s t a l s and p o l y e t h y l e n e films, the sol v e n t s ' r e m a r k a b l e i n f l u e n c e on the d i s s o l v e d molecules can be noted. T h i s i n f l u e n c e i s expressed i n the geometry o f both the r e a c t i o n pathway and the e x c i t e d s t a t e o f the d i s s o l v e d m o l e c u l e . X I n o r d e r t o v e r i f y whether the cinnamic acids behave a c c o r d i n g to the same mechanism, we i r r a d i a t e d o - m e t h o x y - c i s cinnamic a c i d which •has the same chromophore and gives a r i n g s t r u c t u r e s i m i l a r to coumarine through i n t r a m o l e c u l a r hydrogen b o n d i n g . When t h i s compound w a s i r a d i a t e d i n the a p o l a r s o l u t i o n o f c y c l o h e x a n e , photodimerisation was observed as the major r e a c t i o n . However, i n methanol solution i n which i n t r a m o l e c u l a r hydrogen bonding i s p r e v e n t e d , p h o t o d i m e r i s a t i o n does n o t o c c u r . The d i s s i m i l a r behaviour o f t h e v a r i o u s cinnamic a c i d s i n t h e a n i s o t r o p i c and i s o t r o p i c media cannot be e x p l a i n e d by p r e f e r r e d o r i a n t e a t i o n o n l y . The f a c t t h a t dimerisation occurs o n l y i n a n i s o t r o p i c s o l u t i o n s i s p r o b a b l y due t o the m o l e c u l e s ' behaviour i n the e x c i t e d s t a t e . The e x c i t e d s t a t e s r e s u l t i n g from t h e i r r a d i a t i o n o f the p l a n a r < alkene m o l e c u l e , p r e f e r t o r o t a t e about the c e n t r a l adopt an orthogonal ground s t a t e . bond and t o geometry compared t o the p l a n a r one o f the As a r e s u l t the main photochemical by alkene i s i somen s a t i o n trans * reaction performed cis. However when d e f o r m a t i o n i s r e s t r i c t e d e i t h e r by i n s e r t i n g the chromophore i n t o a r i g i d r i n g o r by p e r f o r m i n g the r e a c t i o n a n i s o t r o p i c media, the r e a c t i n g double bond conserves i t s in planar geometry and i s able t o r e a c t and t o p h o t o d i m e r i z e a c c o r d i n g t o the Woodward and Hoffmann s e l e c t i o n rules. This e x p l a n a t i o n may be a l s o used t o d e s c r i b e the cinnamic a c i d s ' b e h a v i o u r i n the v a r i o u s media. Thus, d u r i n g i r r a d i a t i o n the i s o t r o p i c phase o n l y , i s o m e r i s a t i o n occurs due t o trans i cis in IX obtained. However, when i r r a d i a t e d i n the nematic l i q u i d crystal and i n the p o l y e t h y l e n e f i l m , a c y c l o b u t a n e dimer was o b t a i n e d i n major q u a n t i t i e s i n a d d i t i o n to the c i s isomer. A summary o f the r e a c t i o n products f o r each a c i d i s g i v e n i n t a b l e X I . These i r r a d i a t i o n s were a l s o c a r r i e d o u t i n nematic phases c o n t a i n i n g i n a d d i t i o n t o the c h o l e s t e r i c m i x t u r e , small q u a n t i t i e s of d i e t h y l e n e - g l y c o l - d i b u t y l e t h e r , temperature. In a l l (10-15%) i n o r d e r to lower t h e i r transition the experiments which were done i n the nematic phases, the c o r r e s p o n d i n g dimers were i d e n t i f i e d . Whereas no c y c l o b u t a n i c products c o u l d be d e t e c t e d when the same s o l u t i o n s were i r r a d i a t e d a t a temperature above T ^ j . We a l s o i r r a d i a t e d the methyl e s t e r s o f the cinnamic a c i d s discussed above. Although their degree o f o r i e n t a t i o n i s l e s s than t h a t o f the c o r r e s p o n d i n g a c i d s , a d i m e r i c p r o d u c t was i d e n t i f i e d a f t e r i r r a d i a t i o n i n nematic phase. Thus o n l y t r a n s t c i s i s o m e r i s a t i o n was observed i n the isotropic solutions. In l i g h t o f these r e s u l t s we have t r i e d to f i n d and e x p l a n a t i o n f o r the d i f f e r e n t photochemical behaviour o f the cinnamic acids both media, the a n i s o t r o p i c and the I t is well in isotropic. known t h a t coumarine a l s o r e a c t s p h o t o c h e m i c a l l y i s o t r o p i c s o l u t i o n s to give d i m e r i s a t i o n . This r e a c t i v i t y can be e x p l a i n e d by the r i g i d i t y o f the coumarine's r i n g which inhibits d e f o r m a t i o n o f the r e a c t i n g double bond d u r i n g i r r a d i a t i o n . This leads to a l o n g e r e x c i t e d - s t a t e l i f e - t i m e which a l l o w s the double bond t o be p l a n a r l o n g enough t o d i m e r i z e . in VIII The f a c t t h a t d i m e r i z a t i o n takes place o n l y i n anisotropic s o l u t i o n cannot be e x p l a i n e d on the b a s i s o f p r e f e r r e d o r i e n t a t i o n alone, s i n c e a t l e a s t a f r a c t i o n o f the molecules i n the isotropic s o l u t i o n may c o l l i d e a t the proper o r i e n t a t i o n , t o g i v e d i m e r i z a t i o n . 97 I t was r e c e n t l y proposed by V. Yakhot radiationless t h a t the p r o b a b i l i t y t r a n s i t i o n s i s h i g h i n cases i n which the i s accompanied ny d e f o r m a t i o n o f the m o l e c u l e . of transition I t i s possible that i n the a n i s o t r o p i c media used i n our experiments the d e f o r m a t i o n the o r i e n t e d molecule i s r e s t r i c t e d by the m a t r i x . in The r e s t r i c t i o n o f d e f o r m a t i o n d e a c t i v a t e s the r a d i a t i o n l e s s process and the o v e r a l l l i f e time o f the e x c i t e d s t a t e i n c r e a s e s . E x t e n s i o n o f the life- time o f the. e x c i t e d s t a t e enables c o l l i s i o n s o f e x c i t e d molecules over a l o n g averaged d i s t a n c e , and d i m e r i z a t i o n besomes p o s s i b l e . The " s t o k e s s h i f t " serves as a measure o f the value o f deformation during e x c i t a t i o n ; i t be p h o t o - i s expected t h a t a compound w i l l c h e m i c a l l y more r e a c t i v e i n a m a t r i x where i t "stokes s h i f t " . shows a s m a l l e r The d i f f e r e n c e s observed i n the a b s o r p t i o n and emission s p e c t r a o f t e t r a p h e n y l b u t a t r i e n e d i s s o l v e d i n the v a r i o u s solvents v e r i f y t h i s expectation. Cinnamic Acids The t r a n s cinnamic a c i d s ; p-nlethoxy(2) m-methoxy(3) and o r t h o m e t h y l - t r a n s - c i n n a m i c a c i d ( 4 ) , were i r r a d i a t e d as an a d d i t i o n a l model f o r the photochemical r e a c t i o n s i n a n i s o t r o p i c media. When these a c i d s were i r r a d i a t e d i n the i s o t r o p i c s o l u t i o n s o f cyclohexan methanol and-heavy p a r a f f i n , the c i s isomer was the o n l y p r o d u c t VII c o u l d be d e t e c t e d when the temperature o f the nematic phase was r a i s e d above i t s t r a n s i t i o n p o i n t t o an i s o t r o p i c phase ( t ~ 8 0 ° C ) . The i r r a d i a t i o n s were repeated a l s o w i t h nematic phases c o n t a i n i n g a d d i t i o n to the c h o l e s t e r i c m i x t u r e small amounts o f dibutylether, In a l l in diethyleneglycol- i n o r d e r t o lower t h e i r t r a n s i t i o n temperature (T p40°C) N these experiments dimer(10)was always i d e n t i f i e d as the s i n g l e p r o d u c t o f the photochemical r e a c t i o n when the temperatures were w i t h i n the range c h a r a c t e r i s t i c o f an o r d e r e d phase, whereas no dimer c o u l d be d e t e c t e d when the same s o l u t i o n s were i r r a d i a t e d a t temperat u r e s above T ^ j . Dimer(10)was formed i n both s t r e t c h e d and u n s t r e t c h e d p o l y e t h y l e n e f i l m s , b u t the r e a c t i o n quantum y i e l d o f the former appeared t o be much h i g h e r . A comparative k i n e t i c study o f the dimerization performed i n both s t r e t c h e d and u n s t r e t c h e d f i l m s demonstrates that the quantum y i e l d o f the r e a c t i o n which takes place i n the s t r e t c h e d f i l m , i s about t h r e e - f o l d g r e a t e r than the quantum y i e l d i n the unstretched film. This d i f f e r e n c e may be a t t r i b u t e d t o e i t h e r the r a t e c o n s t a n t o f t h e d i m e r i z a t i o n step i t s e l f , to the r a t e c o n s t a n t o f the o t h e r d e a c t i v a t i o n p r o c e s s e s , o r t o both o f them. The experiments described above i n d i c a t e t h a t n o n c r y s t a l l i n e modes o f o r i e n t a t i o n , i n t h i s case unidirectional a l i g n m e n t , may a l s o a f f e c t the r e a c t i v i t y o f the oriented molecules. In general i t i s r a t h e r d i f f i c u l t to i s o l a t e e f f e c t o f o r i e n t a t i o n from o t h e r changing p h y s i c a l or chemical parameters which may be r e s p o n s i b l e f o r the observed phenomena. the VI c o n s i d e r a t i o n s concerning these m o l e c u l e s . From the f values i t can be seen t h a t cinnamic a c i d molecules are i n a h i g h degree o f o r i e n t a t i o n i n both m a t r i c e s . The o r d e r parameter e v a l u a t e d f o r acids i n s t r e t c h e d p o l y e t h y l e n e and the l i q u i d c r y s t a l l i n e about f = 0.89 and 0 . 5 , r e s p e c t i v e l y . these phase i s This o r i e n t a t i o n i s probably the r e s u l t o f hydrogen bond f o r m a t i o n which i s c h a r a c t e r i s t i c o f such acids. We have a l s o measured the d i c h r o i c r a t i o s o f cinnamic a c i d s methyl e s t e r s and the values o b t a i n e d a r e c o n s i d e r a b l y low compared w i t h those o f t h e c o r r e s p o n d i n g a c i d s . A low degree o f orientation which r e s u l t s f r o m the absence o f hydrogen bonding i n these molecules may cause these low v a l u e s . Chemical reactions Tetraphenylbutatriene We have s t u d i e d the p h o t o d i m e r i z a t i o n o f t e t r a p h e n y l b u t a t r i e n e (1) i n the a n i s o t r o p i c media as the f i r s t model r e a c t i o n . Tetraphenylbutatriene (1) d i m e r i z e s i n t h e s o l i d s t a t e , and i t s photodimer (10) i s b e l i e v e d to be the p r o d u c t o f a t y p i c a l controlled reaction . r i z a t i o n c o u l d be d e t e c t e d . In solid state i s o t r o p i c s o l u t i o n s no photodime- T e t r a p h e n y l b u t a t r i e n e d i s s o l v e d i n the a n i s o t r o p i c and i s o t r o p i c s o l u t i o n s was i r r a d i a t e d under similar c o n d i t i o n s r e g a r d i n g t h e c o n c e n t r a t i o n and the absorbance o f starting material. the The o n l y photoproduct o b t a i n e d i n the nematic and p o l y e t h y l e n e s o l u t i o n s was i d e n t i f i e d as dimer 00), by comparing its c h a r a c t e r i s t i c UV, NMR and Mass s p e c t r a w i t h those o f an a u t h e n t i c sample o b t a i n e d i n the s o l i d s t a t e r e a c t i o n 92 . No d i m e r i c product V parameters - 0 . 5 are o b t a i n e d f o r compounds 5 and 6 , which have the same geometric s t r u c t u r e and. d i f f e r e n t t r a n s i t i o n moment d i r e c t i o n s (0° and 78° c o r r e s p o n d l y ) . While the value f = 0.32 i s 4 f o r the r e s p e c t i v e l y s h o r t A cholestenone m o l e c u l e . c o n c l u s i o n s can t h e r e f o r e be made: calculated The f o l l o w i n g a) e q u a t i o n I can be used t o c a l c u l a t e the f parameters i n l i q u i d c r y s t a l l i n e s o l v e n t , b) the d i s s o l v e d molecule does n o t n e c e s s a r i l y o r i e n t i t s e l f a c c o r d i n g t o the s o l v e n t o r d e r , i t thus has i t s own s p e c i f i c o r i e n t a t i o n which depends on geometric and o t h e r p r o p e r t i e s o f each m o l e c u l e . L.D. measurements were c a r r i e d o u t on t e t r a p h e n y l butatriene i n s t r e t c h e d p o l y e t h y l e n e and o r i e n t e d nematic s o l u t i o n s . Since the e l o n g a t e d t e t r a p h e n y l b u t a t r i e n e molecules are p r e f e r e n t i a l l y with their longitudinal axes p a r a l l e l t o the o p t i c a l a x i s o f the a n i s o t r o p i c m a t r i c e s i n which they are i n c o r p o r a t e d , a low value f o r the o r i e n t a t i o n a l oriented parameter, f , limit may be d e r i v e d assuming the maximum value o f the measured d i c h r o i c r a t i o r e p r e s e n t s a pure t r a n s i t i o n , p o l a r i z e d along the l o n g i t u d i n a l molecular a x i s . Taking d (max) = 2.0 f o r the s t r e t c h e d f i l m , and d (max) = 1.82 f o r the 0 Q nematic phase, both o c c u r i n g a t X f - (polyethylene) m l n = 0.25 and f m i n a 280 nm, we have c a l c u l a t e d (nematic) = 0.21 . I t appears t h a t the t e t r a p h e n y l b u t a t r i e n e molecules are c o n s i d e r a b l y i n both m a t r i c e s , and t h a t t h e i r degree o f o r i e n t a t i o n i s oriented similar. L.D. measurements were a l s o c a r r i e d o u t on t r a n s cinnamic acids. The o r d e r p a r a m e t e r s , f , were c a l c u l a t e d from the c o r r e s p o n - d i n g d i c h r o i c r a t i o s from e s t i m a t i o n s o f minimum p o s s i b l e values f o r angles a and maximum p o s s i b l e values f o r f and from g e o m e t r i c a l IV dichroic r a t i o was obtained f־cos a + 3 2 י 1 where a i s d ° " 1 f (1-f) sin 0t + 1 t h e a n g l e b e t w e e n t h e t r a n s i t i o n moment a n d t h e molecular axis incorporated this in stretched polyethylene research was p r o v e n the validity using r e s u l t s on S t e r o i d compounds w i t h The f i r s t L.D. were c a r r i e d o u t this teryl electrical L.D. in to this t o check the information -30 uniaxial crystalline The a p p r o p r i a t e I order parameter. cholesteryl solvent, chloride and and t h e 1n As choles- solvent supplying an KV/cm. benzoate order from the d i c h r o i c (5) parameters ratios steroids: ־38cyclohexanoxy־8-lanostene'־ for ( 7 ) , and compounds A ־cholestenon 4 5-8 were measured, and u s i n g t h e corres- p o n d i n g a n g l e s a w h i c h w e r e o b t a i n e d f r o m t h e same m e a s u r e m e n t s polyethylene order film. parameter for I t was f o u n d t h a t these out solvent of equation m e a s u r e m e n t s w e r e c a r r i e d o u t on t h e f o l l o w i n g cholesteryl matrix structurJ^•^"^• validity on I t s measurements. measurements c a r r i e d the l i q u i d (6), 3 6 - a n i s a t e ־5 - a n d r o s t a n e - ־1 7 o n e calculated I molecules using L.D. m e a s u r e m e n t s was o b t a i n e d i n voltage of 36- p-methoxy 11-one L.D. film, t h e same g e o m e t r i c a l l a u r a t e was u s e d as t h e n e m a t i c for t h e p a s t on o b t a i n e d from L.D. mentioned, a mixture of orientation (8). gain in of equation measurements in order s o l v e n t and t o previously long directions. T h o r o u g h r e s e a r c h was c a r r i e d o u t In (1-f) 2 compounds the values is 0.3-0.5. range o f the Identical order in Ill molecular o r i e n t a t i o n along the p r e f e r r e d d i r e c t i o n can be d e s c r i b e d 1 by a s i n g l e o r d e r parameter S. 2 S = ^ <3 cos e - l > , where the b r a c k e t s i n d i c a t e the time ans space average and 0 i s the angle b e t ween the l o n g m o l e c u l a r a x i s and the p r e f e r r e d d i r e c t i o n ( o p t i c a x i s ) . S = 1 i n a p r e f e c t a l i g n m e n t and becomes 0 i n a random o r i e n t e d isotopic solution. The same o r d e r parameter can be d e r i v e d f o r o t h e r m a t r i c e s such as s t r e t c h e d p o l y e t h y l e n e f i l m uniaxial ( i n here the o r d e r parameter i s assigned as f ) . The o r i e n t a t i o n o f molecules d i s s o l v e d i n ordered media can be one o f the f a c t o r s , i f n o t the d e c i d i n g o n e , causing a d i f f e r e n t chemical r e a c t i v i t y i n the a n i s o t r o p i c media compared to t h a t i n the isotropic solvent. Therefore knowledge o f the o r d e r parameters o f the r e a c t a n t s can be o f g r e a t importance t o the understanding o f the chemical behaviour i n the o r i e n t e d media. We have used l i n e a r d i c h r o i s m measurements t o e v a l u a t e the o r d e r parameter. L i n e a r d i c h r o i s m ( L . D . ) i s the o p t i c a l property of molecules i n c o r p o r a t e d i n a n i s o t r o p i c media t o absorb plane polarized l i g h t t o d i f f e r e n t degree, depending on the d i r e c t i o n o f the plan o f polarization. The d i c h r o i c r a t i o parameter, d , c h a r a c t e r i z e s Q the L.D. p r o p e r t y o f an o r i e n t e d molecules assembly. This parameter d e s c r i b e s the r a t i o o f a b s o r p t i o n o f l i g h t r i z e d i n planes p a r a l l e l d = 0D,./0D x . and p e r p e n d i c u l a r pola- to the o p t i c a x i s , In u n i a x i a l m a t r i c e s the f o l l o w i n g e x p r e s s i o n f o r the II has an a d d i t i o n a l t w i s t about an a x i s p e r p e n d i c u l a r to the m o l e c u l a r long a x i s . I n m i x i n g two c h o l e s t e r i c l i q u i d c r y s t a l s w i t h o p p o s i t e h e l i c e s , a compensated c h o l e s t e r i c m i x t u r e i s a c h i e v e d . nematic a t s p e c i f i c This mixture is temperature and component r a t i o . I n our work the m i x t u r e o f c h o l e s t e r y l c h l o r i d e and c h o l e s t e r y l l a u r a t e i n the w e i g h t r a t i o o f 1.95/1 was chosen as the nematic s o l vent. This compensated c h o l e s t e r i c m i x t u r e forms a nematic phase a t 30°C, t r a n s m i t s a l l the v i s i b l e and most o f the u l t r a v i o l e t light ( t o 240 nm) and i s s t a b l e under the c o n d i t i o n s o f the r e a c t i o n . Polyethylene f i l m i s an i n e r t s o l v e n t and c o n v e n i e n t f o r p h o t o - chemical r e a c t i o n s p a r t i c u l a r l y because i t absorbs l i g h t o n l y below 220 nm. F u r t h e r m o r e , the s e p a r a t i o n o f the r e a c t i o n m i x t u r e from the s o l v e n t can e a s i l y be c a r r i e d o u t by e x t r a c t i o n w i t h c h l o r o f o r m and other organic solvents. Stretching of polyethylene f i l m r e s u l t s i n a s t r e t c h e d o r d e r e d f i l m i n which the p o l y e t h y l e n e molecules are arranged i n the s t r e t c h i n a d i r e c t i o n . The o n l y difference between the s t r e t c h e d and u n s t r e t c h e d f i l m s i s t h e i r m o l e c u l a r a r r a n g e ment. The u n s t r e t c h e d f i l m a l s o has a m i c r o s c o p i c o r d e r b u t macros- c o p i c a l l y cannot be measured by o p t i c a l methods. The o r d e r parameter and L.D. measurements I n an homogeneously o r d e r e d l i q u i d c r y s t a l axes o f the molecules are a l l parallel sample, the l o n g to a p r e f e r r e d d i r e c t i o n . This s i t u a t i o n e x i s t s o n l y i n a time o r space average. t o thermal energy the i n d i v i d u a l molecules or small c u l e s tumble about p r e f e r r e d d i r e c t i o n . I n f a c t due groups o f mole- The e f f i c i e n c y o f the S umma r y The study o f the photochemical behaviour o f o r g a n i z e d systems i s o f utmost importance f o r the u n d e r s t a n d i n g o f b a s i c molecular p r o cesses. While the r o l e o f m o l e c u l a r o r g a n i z a t i o n i n a f f e c t i n g the paths o f s o l i d s t a t e r e a c t i o n s has been t h o r o u g h l y i n v e s t i g a t e d , much l e s s a t t e n t i o n has been p a i d to the study o f ordered nonc r y s t a l l i n e systems. I n t h i s work we have s t u d i e d the chemical behaviour o f v a r i o u s molecules i n c o r p o r a t e d i n l i q u i d c r y s t a l s and polyethylene matrices. As models f o r chemical r e a c t i o n s i n these a n i s o t r o p i c solvents, we s t u d i e d the photochemical behaviour o f t e t r a p h e n y l b u t a t r i e n e and some cinnamic acids which show a d i f f e r e n t behaviour i n (1) isotropic s o l u t i o n s and i n the s o l i d s t a t e . The term l i q u i d c r v s t a l , d e s i g n a t e s a s t a t e o f m a t t e r t h a t i n t e r m e d i a t e between the s o l i d c r y s t a l l i n e and the o r d i n a r y phases. is liquid L i q u i d c r y s t a l s both f l o w l i k e o r d i n a r y l i q u i d s and e x h i b i t a n i s o t r o p i c p r o p e r t i e s as do s o l i d c r y s t a l s . Two a) types o f s o l v e n t s were used d u r i n g our r e s e a r c h : A nematic l i q u i d c r y s t a l which c o n s i s t s o f a compensated c h o l e s t e r i c m i x t u r e , and b) s t r e t c h e d and u n s t r e t c h e d polyethylene film. Nematic l i q u i d c r y s t a l s c o n s i s t o f e l o n g a t e d molecules which are spontaneously o r i e n t e d w i t h t h e i r l o n g axes i n a p r e f e r r e d direction. crystal. The c h o l e s t e r i c phase i s a v a r i e t y o f the nematic liquid I t s s t r u c t u r e i s s i m i l a r t o t h a t o f the nematic phase, but I wish t o express my warmest thanks to P r o f e s s o r Amnon Yogev f o r h i s help and guidance t h r o u g h o u t the course o f this work. I am g r a t e f u l to Dr. Jacob Saaiv and Dr. Leon Margulies f o r their v a l u a b l e c o o p e r a t i o n and u s e f u l d i s c u s s i o n s d u r i n g performance o f t h i s work. A f e l l o w s h i p from the N a t i o n a l Council f o r Research and Development - S t a t e o f I s r a e l f o r the p e r i o d 1971/74 i s g r a t e f u l l y acknowledged. CHEMICAL REACTIONS IN ANISOTROPIC MEDIA Thesis for the Degree of D O C T O R O F P H I L O S O P H Y GERSHON AVIV t h e S c i e n t i f i cCo0c « o f t h e W e i z m a n n . n s t i t u t e o fS c i R e h o v o t M a r c h 1977 e n c e ״ ״ CHEMICAL REACTIONS IN ANISOTROPIC MEDIA Thesis for D O C T O R the O F Degree of P H I L O S O P H Y b y GERSHON AVIV Submitted R e h o v o t to the ScientificCouncil of the Weizmann Institute of Science M a r c h 1977
© Copyright 2024