Об'єкт дослідження: синтез нових мезогеноподібних фосфонових кислот та залежність стабільності колоїдів наночастинок в рідких кристалах від молекулярної будови лігандів на поверхні наночастинок. Мета дослідження - створення нових мезогеноподібних лігандів різної молекулярної будови та встановлення закономірностей впливу структури лігандів на їх здатність стабілізувати колоїди наночастинок у термотропних рідких кристалах з найбільшим практичним значенням - з нематичною та смектичною С фазами. Методи дослідження: методи органічного синтезу, високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ), матрично-активована лазерна десорбція/іонізація (спектроскопія МАЛДІ), газова хроматографія (ГХ), УФ-, ІЧ-, ЯМР-, масс- і флуоресцентна спектроскопія, поляризаційна (ПОМ) і флуоресцентна (ФМ) оптична мікроскопія, диференційна сканувальна калориметрія (ДСК), просвічувальна електронна мікроскопія (ПЕМ), флуоресцентна кореляційна спектроскопія (ФКС), енергодисперсійна рентгенівська спектроскопія (ЕРС), термогравіметричний аналіз (ТГА), рентгенофлуоресцентний аналіз (РФА), порошкова рентгенографія. Теоретичні та практичні результати: синтезовано ряд лінійних мезогеноподібних лігандів з алкілфтортерфенільними, алкілбіфеніл-4-іл-бензоатним та ціанобіфенільним промезогенними замісниками і термінальною якірною (фосфоновою) групою. Розроблено спосіб синтезу Т-подібних похідних 4,4''-діалкілтерфенілів з латеральною w-фосфоноалкільною функцією і дендритних похідних галової кислоти з трьома промезогенними фрагментами і термінальною w-фосфоноалкільною групою, порівняно альтернативні синтетичні підходи, досліджено їх мезоморфні властивості. Виявлені закономірності впливу структури лігандів на їх стабілізуючу здатність в рідкокристалічних нанокомпозитах і показано, що найбільш ефективними є дендритні мезогеноподібні ліганди в комбінації з аліфатичними, застосування яких дозволяє отримувати термодінамічно стабільні колоїди наночастинок в рідких кристалах. В дисперсіях стрижнеподібних феромагнітних наночастинок гамма-Fe2O3, модифікованих ціанодифенільним лінійним лігандом в нематичному рідкому кристалі, знайдено виражений магнітооптичний ефект. Новизна: запропонована загальна структура та розроблені препаративні методи синтезу трьох типів нових лігандів: лінійних, дендритних і Т-подібних фосфонових кислот, що містять промезогенні групи. З використанням дендритних мезогеноподібних фосфонових кислот вперше було отримано і доведено стабільність істинних колоїдів наночастинок в рідких кристалах. Отриманий в схемі синтезу дендритних фосфонових кислот ключовий інтермедіат на основі галової кислоти з w-фосфоноалкільною групою відкриває зручний шлях до синтезу ефективних стабілізаторів дисперсій наночастинок в різних РК-середовищах або інших органічних носіях. Для вичерпного алкілування естерів галової кислоти промезогенними бромідами необхідно додаткове видалення вологи, що досягається із застосуванням активованих цеолітів. При синтезі арилборних кислот із арилбромідів заміна ариллітієвих інтермедіатів на відповідні арилмагнійброміди та проведення борилювання за те-мператури -10 - +5 °C, замість -70 °C, дозволяє значно спростити та здешевити процедуру отримання цільових продуктів без зменшення виходу. Найбільш ефективною для стабілізації дисперсій наночастинок в нематичному рідкому кристалі є розріджена і високогнучка архітектура оболонки наночастинок, здатна до ефективної взаємодії з молекулами рідкого кристалу. Таку оболонку вдається сформувати за допомогою комбінації дендритних олігомезогенних лігандів з термінальними алкільними групами та коротколанцюгової алкілфосфонової кислоти у співвідношенні 1:4. Ступінь упровадження: застосування розроблених мезогеноподібних лігандів дозволяє отримувати термодинамічно стабільні дисперсії квантових точок в РК; отримувати стабільні РК-дисперсії магнітних наночастинок в концентрації, достатній для зниження порогового значення магнітного поля переходу Фредерікса в півтора рази в порівнянні з чистим 4-пентил-4'-ціанобіфенілом; забезпечити рівномірний розподіл напівпровідникових наночастинок всередині проводійної полімерної матриці на основі полівінілкарбазолу. Все це є передумовою подальшого просування фундаментальних досліджень та розвитку практичних застосувань цих нових композитних матеріалів. Сфера (галузь) використання: науково-дослідна робота, розробка фотовольтаїчних та світло-емітерних пристроїв нової генерації, датчиків слабких магнітних полів, рідких кристалів з покращеними робочими характеристиками.
