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相分離液晶構造を有するイオン液体の構造制御と機能化

Research Project

Project/Area Number 18045010
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

加藤 隆史  The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉尾 正史  東京大学, 大学院・工学系・研究科, 助教 (60345098)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywordsイオン液体 / 液晶 / 超分子化学 / 自己組織化 / ナノ材料 / 異方性 / イオン輸送 / 物質輸送 / 超分子 / ナノ構造
Research Abstract

イオン機能性を有する有機材料として、イオン液体が注目を集めている。本研究では、高異方的・高選択的イオン機能性材料の構築を目指して、イオン液体への液晶性付与により、ナノメートルスケールの相分離液晶構造を実現するための分子設計手法の開発と実際の組織体の構築を行なうことを目的とした。
3,4,5-トリス(アルコキシ)ベンジル部位を有する扇形分子構造のアンモニウム塩を設計・合成した。室温を含む幅広い温度範囲で双連続キュービック液晶性を発現させることに成功した。イオン伝導性の温度依存性を測定した。液晶状態のアンモニウム塩は、等方性の液体状態よりも高イオン伝導性を示した。キュービック液晶相において、三次元的に連結したイオンチャンネル構造が効率の良いイオン伝導路として機能することを見出した。
グルタミン酸部位を有する液晶性イミダゾリウム塩を開発した。この化合物は、昇温時に136度でカラムナー液晶相からミセルキュービック液晶相に相転移し、イオン伝導度が急激に低下した。この材料は、液晶の構造変化を利用したイオン伝導のON/OFFスイッチとしての応用が期待される。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Ionic Liquid Crystals: Self-assembly of Imidazolium Salts Containing an L-Glutamic Acid Moiety2008

    • Author(s)
      S. Yazaki, Y. Kamikawa, M. Yoshio, A. Hamasaki, T. Mukai, H. Ohno, T. Kato
    • Journal Title

      Chemistry Letters 37

      Pages: 538-539

    • NAID

      10021080509

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-Organization of Room-Temperature Ionic Liquids Exhibiting Liquid-Crystalline Bicontinuous Cubic Phases: Formation of Nano-Ion Channel Networks2007

    • Author(s)
      T. Ichikawa, M. Yoshio, A. Hamasaki, T. Mukai, H. Ohno, T. Kato
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 129

      Pages: 10662-10663

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Columnar Liquid-Crystalline Imidazolium Salts. Effects of Anions and Cations on Mesomorphic Properties and Ionic Conductivities2007

    • Author(s)
      M. Yoshio, T. Ichikawa, H. Shimura, T. Kagata, A. Hamasaki, T. Mukai, H. Ohno, T. Kato
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 80

      Pages: 1836-1841

    • NAID

      10019847701

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Viologen-Based Redox-Active Ionic Liquid Crystals Forming Columnar Phases2007

    • Author(s)
      K. Tanabe, T. Yasuda, M. Yoshio, T. Kato
    • Journal Title

      Organic Letters 9

      Pages: 4271-4274

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Columnar Liquid-Crystalline Imidazolium Salts : Effects of Anions and Cations on Mesomorphic Properties and Ionic Conductivities2007

    • Author(s)
      M.Yoshio, T.Ichikawa, H.Shimura, T.Kagata, A.Hamasaki, T.Mukai, H.Ohno, T.Kato
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan (accepted for pubulication)

    • NAID

      10019847701

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spiropyran-Based Liquid Crystals : The Formation of Columnar Phases via Acid-Induced Spiro-Merocyanine Isomerisation2006

    • Author(s)
      B.-H.Tan, M.Yoshio, T.Ichikawa, T.Mukai, Hiroyuki Ohno, Takashi Kato
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Pages: 4703-4705

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Self-Organization of Nanostructured Materials: Supramolecular Liquid Crystals and Organic/Inorganic Hybrids2007

    • Author(s)
      Takashi Kato
    • Organizer
      BASF Conference on Nanomaterials 2007
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2007-10-21
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体の組織化による機能発現2007

    • Author(s)
      加藤隆史
    • Organizer
      第1回関東支部大会(日本化学会)
    • Place of Presentation
      首都大学東京
    • Year and Date
      2007-09-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] イオンチャンネル構造を有する液晶性分子集合体の構築2007

    • Author(s)
      吉尾正史、一川尚広、Tan Boon-Hooi、浜崎淳志、向井知大、大野弘幸、加藤隆史
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-19
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Self-Organization of Ionic Liquids: Liquid-Crystalline Low-Dimensional Ion Conductors2007

    • Author(s)
      Takashi Kato, Masafumi Yoshio, Takahiro Ichikawa, Harutoki Shimura, Tomohiro Mukai, Atsushi Hamasaki, Hiroyuki Ohno
    • Organizer
      234th ACS National Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2007-08-21
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Self-Organization of Functional Ionic Liquids: Nanostructured Ionic Liquid Crystals2007

    • Author(s)
      Takashi Kato
    • Organizer
      2nd International Congress on Ionic Liquids
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2007-08-09
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecules in Order for Function: Supramolecular Liquid-Crystalline Assemblies2007

    • Author(s)
      Takashi Kato
    • Organizer
      The Young Giants of Chemistry, A Symposium to Celebrate Fraser's 65th Birthday
    • Place of Presentation
      Edinburgh, Scotland
    • Year and Date
      2007-06-08
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional Nanostructured Liquid Crystals2007

    • Author(s)
      Takashi Kato
    • Organizer
      90th Canadian Chemistry Conference
    • Place of Presentation
      Winnipeg, Canada
    • Year and Date
      2007-05-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体の自己組織化:低次元イオン伝導性液晶の構築2007

    • Author(s)
      吉尾正史
    • Organizer
      第11回日本化学会液晶化学研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      大分県別府市ビーコンプラザ
    • Year and Date
      2007-05-18
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://kato.t.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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