分子シンクロナイゼーションの時間過程の蛍光法による解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11167211
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 町田 真二郎 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (20262032)
• Keywords: 分子シンクロナイゼーション / 液晶系 / 円偏光照射 / コレステリック相 / クロム錯体 / 光反転 / 可逆的相転移 / フィンガープリント組織

Research Abstract

液晶系では、電場等によりその配列や配向が微視的に変化し、それが動的に伝搬し系全体に広がる。我々は、これまで液晶中における分子シンクロナイゼーションでの情報変換・伝達過程を解析することを目的として、蛍光法を用いて並進拡散挙動および分子間相互作用について研究を行ってきた。今年度は、可視光照射で光反転するクロム(III)2,4-ペンタンジオン錯体(Cr(acac)_3)誘導体をネマチック液晶に分散し、初めての単一波長可視円偏光照射による液晶配向制御を実現した。
円偏光照射で液晶の配向制御を行うには、キラルドーパントのねじれピッチ強度β_mおよび異方性ファクターgが共に大きい方が望ましい。Cr(acac)_3は大きいg値を示すことが知られているが、液晶への溶解性が極めて低い。そこで、液晶への溶解性を増すと同時に大きなβ_mを誘起できると期待し、2,4-ペンタンジオン配位子を直鎖アルキル基で修飾した錯体を合成し、実験を行った。
ブチル基で修飾した錯体Cr(Buacac)_3のラセミ混合物およびキラル添加剤(R)-(+)-1,1'-bi-2-naphtholを液晶に混合し、右円偏光照射を行ったところ、ネマチック相からコレステリック相に相転移を起こした。その後さらに左円偏光(1-CPL)を照射したところ、照射前とほぼ同じ状態に戻り、フィンガープリント組織が消失した。これにより、単一波長可視円偏光により可逆的に液晶組織を制御することに初めて成功した。今後、配位子の構造をさらに工夫することで、より高速な液晶制御を実現できると期待される。

Research Products

• [Publications] N.Anzai, S.Machida, K.Horie: "Chirooptical Control of Liquid Crystalline Textures Containing Chromium Complex by Irradiation of Circular Polarized Light"Chemistry Letters. 2001. 888-889 (2001)
• [Publications] S.Takahashi, K.Samata, H.Muta, S.Machida, K.Horie: "Refracitive Index Patterning Using a Near-Field Scanning Optical Microscopy"Applied Physics Letters. 78・1. 13-15 (2001)
• [Publications] Y.Kashiyama, J.He, S.Machida, K.Horie: "Large Photoinduced Refractive Index Change in a Polyimide Film by Charge-Transfe Complex Formation with a Polymer-Bound Phenylazide Fragment"Macromolecular Rapid Communications. 22・3. 185-188 (2001)
• [Publications] F.Ishizaki, S.Machida, K.Horie: "Photocurrent in and Miscibility of Poly(N-vinylcarbazole)/poly(methylmethacrylate) Blends"Polymer Bulletin. 46. 197-204 (2001)