2017 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of heat and photo-responsive mesogenic systemsbetween calamitic and discotic liquid crystals
| Project/Area Number |
15K05488
|
|---|
| Research Institution | Ryukoku University |
|---|
Principal Investigator |
内田 欣吾 龍谷大学, 理工学部, 教授 (70213436)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 洋 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 特任教授 (40357223)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 液晶 / カラミチック液晶 / ディスコチック液晶 / アゾベンゼン / フォトクロミズム / 相転移 / 分子集合体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
コア部分にディスク型メソゲンであるトリフェニレン環をもち、側鎖にカラミチックメソゲンであるアゾベンゼン部位を６つもつ誘導体の分子構造と液晶挙動を明らかにする研究を行ってきた。今年度はSPring 8の放射光を用いて、エステル誘導体のサーモトロピック液晶相を同定し、現在、論文投稿中である。
さらに、これに対応するエーテル誘導体において中心のトリフェニレンコアとアゾベンゼン側鎖を連結するメチレン鎖の鎖長が３でかつ末端アルキル鎖長の炭素数が8から16までの8種類の誘導体を合成した。これらは、高分子量で同定が困難であったが、奈良先端大のナノテクプラットホーム事業の質量スペクトル装置で測定し、元素分析と合わせ化合物を同定した。これらのサンプルを用いて液晶観察とXRD測定を行った。
当初、エーテル誘導体もエステル誘導体同様にディスコチック液晶とカラミチック液晶相を可逆的に示す事を期待したが、SPring-8で測定した分子の挙動は明確でなく、分子はアスペクト比の小さな円筒形のコンフォメーションをしており、そのアスペクト比が温度によって変化するような挙動をしていることが判明した。
その分子のコンフォメーション変化に伴って発現する液晶相も特異的なものが多く、簡単な解析が難しく、すべてSPring-8のBL40B2ビームラインで測定を行った。エーテル誘導体でもアルキル鎖の長さによる液晶相の明確な違いがあり、炭素数11以下の誘導体ではカラミチック液晶相は発現せず、複雑な液晶相を呈した。炭素数12以上ではすべての誘導体で一般的なカラミチック液晶相であるSmA相に加え、非常に秩序性の高いSmI相を発現していることを確認した。しかし、それより低温側に発現するディスコチック液晶相も複雑で、現在まで解析が続いている。
|
