| 研究課題/領域番号 |
19K05630
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
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)
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| 研究分担者 |
河合 壯 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (40221197)
内田 欣吾 龍谷大学, 理工学部, 教授 (70213436)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 液晶相転移 / カラミチック液晶 / ディスコチック液晶 / 分子変形 / スメクチック相 / ディスコチック相 / トリフェニレン / アゾベンゼン / 液晶 / 双液晶性 / カラムナー相 / 光誘起相転移 / 光誘起液晶相転移 / π-π相互作用 / 異方的分子間力 / 光誘起双液晶性 / πーπ相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまで熱相転移型液晶は分子の異方的平均形状が棒状及び円盤状の２つのカテゴリーで整理されてきたが、研究代表者及び分担者は、円盤状のトリフェニレンをコアにその周辺に６個の棒状とみなしうるテトラデシロキシアゾベンゼンをエステル基とプロピレン鎖で結合させた化合物が温度により棒状にも円盤状にも振る舞う液晶相転移を示す、単一分子系では世界初の双液晶性化合物を見出している。本研究では、当該化合物の双液晶性相転移の詳細を明らかにし、従来の液晶学における分子形状の異方性と形成される液晶配向構造の従来の構図に新たな位置付けを加え、新機能を含めた液晶学の新たな展開に資する。
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| 研究成果の概要 |
単分子系では世界初のカラミチックーディスコチック双液晶性を示すトリフェニレンのアルキル長鎖アゾベンゼン６置換体（結合基はプロピレンエステル基）について、スメクチックA（SmA）相―レクタンギュラーカラムナー（Colr）相転移のメカニズムを２種類の配向試料を用いて高輝度X線散乱測定により研究、トリフェニレン環周りのアゾベンゼン部位が相転移に伴いその周りを回転的にシフトし、棒状―円盤状の分子形状の変形が生じてSmA-Colr相転移となることが判った。また、トリフェニレンと長鎖アゾベンゼンの結合基の屈曲性の液晶性への効果についてエーテル結合を検討、エステル誘導体より多様な液晶相を示すことを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カラミチックーディスコチック双液晶性を示すトリフェニレン（円盤状部位）のアルキル長鎖アゾベンゼン（棒状部位）６置換体（結合基はプロピレンエステル基）が示すスメクチックA（SmA）相―レクタンギュラーカラムナー（Colr）相転移のメカニズムが解明されたことにより、それぞれの部位が互いにどのように振る舞うことで分子全体としてコンフォメーション変化を通した分子変形が生じそれが双液晶性の発現に繋がったかが判明した。このことは、よりダイナミックな分子集合系としての液晶系研究に新たな視座を提供できたと考える。
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