金属を含む液晶の構造形成と機能

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12129205
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 太田 和親 信州大学, 繊維学部, 助教授 (70160497)
• 研究分担者: 高口 豊 岡山大学, 環境理工学部, 助教授 (10293482) ; 宇佐美 久尚 信州大学, 繊維学部, 助手 (60242674) ; 木村 睦 信州大学, 繊維学部, 助手 (60273075)
• キーワード: 金属錯体 / 液晶 / ディスコティック液晶 / フタロシアニン / マイクロ波 / イオン対型液晶 / デンドリマー

研究概要

金属ポルフィリン錯体およびフタロシアニン錯体を含む球状・星状・ブラシ型分子を合成した。長鎖アルキル基を持つ剛直デンドリティックポルフィリンを合成し、液晶性およびC60存在下での組織構造の変化について検討を行なった。剛直デンドリティックポルフィリン内のナノ空間内にC60を包接させたところ組織構造が大きく変化することを明らかとした。フタロシアニン錯体の側鎖に共役オリゴマーを導入したところ、吸収・蛍光スペクトルのチューニングが可能なこと、さらにアルキル基を導入することによって液晶性を示すことを見出した。新規なフタロシアニンモノマーを合成し、さらにメタセシス重合によって両親媒性ブロック共重合体を合成した。得られた共重合体の水中・気水界面での組織化について検討を行なった。
アントラセンをフォーカルポイントに持つポリアミドアミンデンドリマーが液晶相を持つことを突き止め、その相構造をX線構造解析により明らかにした。また、末端官能基や中心部位の化学修飾が分子集合状態の構造にどのように影響するかを調べるため、様々なデンドリマーを合成し、その物性について検討した。
鎖長の異なるフタロシアニンルテチウム錯体、ビス(オクタキスドデシルオキシフタロシアニナート)ルテチウム(III)[n=10,12,14,16,18]を合成し、その液晶相の構造を検討した。そのレクタンギュラーカラムナー相のカラム内の構造において異なる二つのスタッキングが同時に存在することを見出した。そしてこのレクタンギュラーカラムナー相は、今までに報告例のない特殊なCol_<ro>(P2_1/a)相であることを確立した。またマイクロ波加熱装置を用いて、オクタキスアルキルチオフタロシアニナート銅錯体を合成したところ、αジオールを溶媒として用いたときにのみ、赤紫色の合成中間体を選択的に合成できることを見出し、今までに報告例のないその分子構造をX線結晶構造解析より明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] M.Kimura, Y.Saito, K.Ohta, K.Hanabusa, H.Shirai, N.Kobayashi: "Self-Organization of Supramolecular Complex Composed of Rigid Dendric Porphyrin and Fulleren"J. Am. Chem. Soc.. 124. 5274-5275 (2002)
• [文献書誌] M.Kimura, H.Narikawa, K.Ohta, K.Hanabusa, H.Shirai, N.Kobayashi: "Star-Shaped Stilbenoid Phthalocyanines"Chem. Mater.. 14. 2711-2717 (2002)
• [文献書誌] M.Kimura, H.Ueki, K.Ohta, K.Hanabusa, H.Shirai, N.Kobayashi: "Aggregation Behavior of Amphiphilic Phthalocyanine Block Copolymers"Langmuir. 18. 7683-7687 (2002)
• [文献書誌] Y.Takaguchi, Y.Yanagimoto, T.Tajima, K.Ohta, J.Motoyoshiya, H.Aoyama: "Photodimerization of Anthracene Having Dendritic Substituent within the Vaterite Crystal of CaCO_3"Chem. Lett.. 1102-1103 (2002)
• [文献書誌] F.Maeda, K.Hatsusaka, K.Ohta, M.Kimura: "Discotic Liquid Crystals of Transition Metal Complexes, 35 : Establishment of Unique Mesophase in the Bis(octakisalkoxyphthalocyaninato)lutetium(III) Complexs"J. Mater. Chem.. 13. 243-251 (2003)
• [文献書誌] S.Ito, H.Inabe, N.Morita, K.Ohta, T.Kitamura, K.Imafuku: "Synthesis of Poly(6-azulenylethynyl)benzene Derivetives as a Multi-Electron Redox System with Liquid Crystalline Behavior"J. Amer. Chem. Soc.. 125. 1669-1680 (2003)