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Self-association of disc-like molecules in hexadecane

Abstract
Self-association and the related thermodynamic properties of disc-like molecules in hexadecane were investigated using small angle neutron scattering technique at T = 22 °C. The disc-like molecules studied were 2, 3, 6, 7, 10, 11-hexapentoxytriphenylene (HET-5), 2, 3, 6, 7, 10, 11-hexanonoxytriphenylene (HET-9), and 2, 3, 6, 7, 10-11-hexa-undecyloxytriphenylene (HET-11) with concentration ranging from 10-5 M to 10-3 M. The three systems all show strong propensity of self-association at the concentration range studied. From various structural analyses we found that the molecules form irregular shape of aggregates at low concentration and become rod-like as concentration increases. A size distribution derived from the first principle of chemical equilibrium was applied to analyze the rod-like aggregate from which the intermolecular interactions was determined.

Résumé
La self-association et les propriétés thermodynamiques de molécules discotiques dans l'hexadécane ont été étudiées à 22 °C par difusion de neutrons aux petits angles. Les molécules étudiées sont le 2, 3, 6, 7, 10, 11-hexapentoxytriphénylène (HET-5), le 2, 3, 6, 7, 10, 11-hexanonoxytriphénylène (HET-9) et le 2, 3, 6, 7, 10, 11-hexa-undécyloxytriphénylène (HET-11) avec des concentrations comprises entre 10- 5 et 10-3 M. Tous ces systèmes montrent une tendance très marquée à la self-association dans la gamme de concentrations étudiée. D'après diverses analyses structurales, nous trouvons que les molécules forment des agrégats qui sont de forme irrégulière à basse concentration et ont la forme de bâtonnets à plus haute concentration. La distribution de taille dérivée du premier principe d' équilibre chimique a été utilisée dans l'analyse des agrégats en forme de bâtonnets et on en a déduit les interactions intermoléculaires.