| 研究概要 |
温度や濃度などの外的条件で物質が中間相を示すのは分子の配列が制御されるからである。このとき,側鎖のコンホメーション変化は当然起こるが,転移反応や互変異性等の構造変化が液晶性発現に関与するような液晶化合物は全く知られていない。申請者は「ダイナミックな分子運動を引き金として,液晶性を発現させる」という考えで,既に5-アルコキシトロポンの2位にエステル基を持つ単環性トロポノイドを合成し,モノトロピックながら液晶性を示すことを見いだした。このような単環性化合物が液晶性を示した例はほとんどなく,これは液晶状態で2位のアシル基が隣のカルボニル基に転移する[1,9]シグマトロピー転移によって直線分子となり得るために,液晶性が発現したと考えた。
本研究では,シグマトロピー転移をトリガーとする液晶化合物を合成することと[1,9]シグマトロピー転移がどのように液晶性発現に関わるかについて調べた。2位のアシル基と5位のアルコキシ基を交換した化合物が,潜在的に液晶性を示すことを明らかにした。従って,2位にエステル基が存在すると,液晶性の発現が促進されることが証明できた。
更に,[1,9]シグマトロピック型液晶のアルキル側鎖にフッ素原子を導入し,液晶の熱安定性の優れた単環性トロポノイド液晶を合成した。フッ素原子を側鎖に導入すると,[1,9]シグマトロピー転移が加速されることが期待できるので,液晶性の発現が促進されると考えられる。
七員環化合物を液晶のコアにしたシグマトロピー性化合物はこれまで全く例がなく,新しいタイプの液晶である。また,物性発現にダイナミックな分子運動をトリガーとするという基本的な考えは独創的であり,この性質は構造的にカルボニル基のないベンゼン系化合物では期待できないことである。
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