有機金属液晶材料の設計、作製と機能研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01604577
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高橋 成年 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (70029875)
• 研究分担者: 森本 秀子 大阪大学, 産業然学研究所, 教務職員 (70166437)
• キーワード: 有機金属液晶 / 高分子液晶 / 強誘電性液晶 / リオトロピック液晶 / サ-モトロピック液晶 / ジオキサボリナン / 有機金属高分子錯体

研究概要

金属が持つ独特の性質を液晶に付与することにより新しい公能の発現を期待して、我々は新規な有機金属液晶化合物を合成し、その特性について研究を行ってきた。本研究では、本機能性有機金属液晶材料の開発を目的として、主鎖が遷移金属とアセチレンから成る有機金属高分子リオトロピック液晶とホウ素を含む低分子サ-モトロピック液晶を中心にその分子設計と合成、分子構造と液晶としての機能との関連を系統的に検討している。本年度は液晶化合物の分子設計への計算化学の利用とホウ素を側鎖に含む液晶ポリマ-の合成について研究結果を報告する。
(1)液晶の性質と構成分子の構造とを何等かに方法で関係付けることができれば、経験と直感に頼ることの多い液晶の分子設計の現状を打破できる。昨年度ネマティック液晶を形成する三還系ジオキサボリナン誘導体のX線構造解析を行い、計算化学に必要なパラメ-タ-を求めたので、その結果を用いて、強誘電性液晶の分子構造と自発分極(Ps)の値の関連について計算化学を使って検討した。その結果、液晶構成分子の不斉炭素部と極性基部間のコンフォメ-ションのエネルギ-障害がPsの値と密接に関係していること、即ちエネルギ-障害が大きいほど大きいPsの値を示し、その間には比例に近い関係があることを見いだした。
(2)昨年度までの研究でシオキサボリナン環が液晶の基本骨格として優れていることを確認したので、その高分子化を検討した。フェニルジオキサボリナン環をメソ-ゲンとして側鎖に含むポリアクリレ-トおよびポリメタアクリレ-トを合成し、スメクティック液晶相を示すポリマ-を得た。その液晶性をモノマ-と比較検討して、ポリマ-化することにより、液晶性が著しく安定化されることを認めた。

研究成果

• [文献書誌] 高橋成年: "有機金属液晶-秩序ある液体-" 化学と教育. 37. 382-384 (1989)
• [文献書誌] H.Matsubara,K.Seto,T.Tahara,S.Takahashi: "2,5-Diaryl-1,3,2-dioxaborinanes:A New Series of Liquid Crystals" Bull.Chem.Soc.Jpn.62. 3986-3901 (1989)
• [文献書誌] S.Sasaoka,T.Joh,T.Tahara,S.Takahashi: "First Isolation of a π-Perfluoroallylic Complex from a Transition Metal Hydride with Hexafluorobuta-1,3-diene" Chem.Lett.1163-1166 (1989)
• [文献書誌] H.Matsubara,K.Seto,H.Tabuchi,H.Imazaki,S.Takahashi: "A New Series of Liquid Crystalline Side-chain Polymers Containing Boron Atoms" Chem.Lett.1519-1522 (1989)
• [文献書誌] K.Onitsuka,H.Ogawa,T.Joh,S.Takahashi,Y.Yamamoto,H.Yamazaki: "Reactions of μ-Ethynediyl Complexes of Transition Metals:Selective Double-Insertion of Isocyanides" J.Chem.Soc.,Dalton Trans.(1990)
• [文献書誌] H.Matsubara,S.Takahashi,K.Seto,H.Imazaki: "Synthesis and Properties of Ferroelectric Liquid Crystalline Compounds Incorporating a 1,3,2-Dioxaborinene Ring" Mol.Cryst.Liquid.Cryst.(1990)