| 研究概要 |
分子システムの基盤化合物である1,2-ビス(n-アルコキシベンゾイル)ヒドラジン(BABH-n)のアルキル鎖炭素数が4から22の同族体を合成し、層状の1次元秩序相スメクチックC(SmC)相と2種類の3次元秩序相キュービック(Cub)相(Ia3d型とIm3m型)の形成のアルキル鎖長依存性を詳細に検討した。主な成果を以下に示す。
(1)長鎖化にともない、Cub相の構造は、Ia3d型、Im3m型、そして再びIa3d型へと変化した。この結果は筆者らがこれまで研究してきた4'-n-アルコキシ-3'-ニトロビフェニル-4-カルボン酸(ANBC-n)に見られた鎖長依存性と同じであり、硬い芳香環のコアから両端に1本ずつアルキル鎖をもつ化合物系に特有であることがわかった。
(2)X線回折の強度パターンのアルキル鎖長依存性を利用することで、短鎖側、長鎖側のいずれのIa3d相構造においても、コアが3-by-3のネットワークの位置にアルキル鎖末端のメチル基はG型の三重周期極小界而上にあることで、分子はパッキングしていることがわかった。Ia3d構造が3-by-3のネットワーク構造、あるいはG型の三重周期極小界面で記述できることはすでによく知られているが、サーモトロピック系化合物において、分子のアルキル鎖とコアがそれぞれどの位置にあるかはこれまで明らかにされておらず、本研究において、アルキル鎖長依存性を利用することで初めて明らかにできた。
(3)光による相転移制御を目指して、アルキル鎖炭素数が8から10のアルコキシアゾベンゼンと同じアルキル鎖長BABH-nの2成分系の調製と相転移挙動の検討を行っている。アルコキシアゾベンゼンの含量が多すぎると、SmC相の発現が失われてしまうので、SmC相とCub相の両方が安定に発現する含量を検討しているところである。この検討は、平成19年度の光照射実験へとつながる。
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