金属錯体を用いる化学的に動的な液晶材料の構築

• Project/Area Number: 04F04130
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Polymer chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ETIENNE David BARANOFF 東京大学, 大学院・工学系研究科, 外国人特別研究員 ; ETIENNE Dabid BARANOFF 東京大学, 大学院・工学系研究科, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 自己組織化 / 液晶材料 / トリフェニレン / 電荷移動錯体 / 金属錯体液晶 / 自己組織

Research Abstract

金属錯体液晶は骨格内に遷移金属イオンを含有するため、光・電子機能性材料として期待される。本研究は幾何学的に複雑な構成要素からなる新規機能性金属錯体液晶の創製を行った。我々はこれまでに、パネル状分子のトリアジン誘導体と柱型分子のピラジンを白金の配位結合でつなぐことにより形成する強固な「ナノケージ」ホストが広いπ電子平面を持つ芳香環ゲスト(例えばピレンやトリフェニレンなど)をかごの内部に包接することを見い出している。このゲストを内包した「ナノケージ」(以下Cage(Guest)とする)とオリゴエチレンオキシド鎖を有するトリフェニレン誘導体HTn(n=3,4,5,6)(nはエチレンオキシドユニット数)の複合体を作製したところ、少量の水を添加することによりリオトロピックカラムナー液晶性の発現に成功した。そこで、様々な組み合わせのHTn/Cage(Guest)複合体を作製し、HTnの鎖長、ゲストの種類、濃度が液晶性に及ぼす影響について広範囲にわたって調べたところ、液晶相はゲストの種類によらず、HTnの鎖長と濃度によって、大きく変化することがわかった。ゲストが強固なかごの内部に内包されているため、液晶相の構造には影響を及ぼさない事が示唆される。一方、適切なゲストを選択すればCT相互作用を介して液晶の電子物性を制御することが可能である。この特性を活かし、「ナノケージ」にいろいろなゲスト分子を内包させる事により、液晶相の電子物性を簡便にチューニングすることが可能になると期待される。