前例なき三次元構造形態を有するディスコティック液晶の相挙動の徹底解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24655118
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
• 研究分担者: 庄子 良晃 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (40525573)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 液晶 / キュービック相 / トリフェニレン / イミダゾリウムイオン / 自己集合

研究概要

代表的なディスク状液晶メソゲンであるトリフェニレンコアに、イミダゾリウムイオンを末端に有するアルキル側鎖を導入した誘導体が、双連続キュービック相を発現するという新現象の発見に基づき、本研究では、このキュービック相の構造解明に挑戦した。シンプルな構造ながらメソゲンとしてこれまで検討例がなかったトリフェニレンヘキサカルボン酸エステルをデザインし、その類縁体の検討からモノドメイン性が高いキュービック液晶を見出すことに成功した。この液晶のX線構造解析により、従来のキュービック相の想定構造とは異なり、ジャイロイドとリングからなる新しい構造をもつキュービック液晶の存在を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] o-Phenylene Octamers as Surface Modifiers for Homeotropic Columnar Ordering of Discotic Liquid Crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kajitani, Yuki Suna, Atsuko Kosaka, Terutsune Osawa, Shigenori Fujikawa, Masaki Takata, Takanori Fukushima, Takuzo Aida
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 ページ: 14564–14567
  • DOI: 10.1021/ja4087853
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amphiphilic Design of a Discotic Liquid-Crystalline Molecule for Dipole Manipulation : Hierarchical Columnar Assemblies with a 2D Superlattice Structure (2013)
  • 著者名/発表者名: Ming-Che Yeh, Yu-Lou Su, Mei-Chun Tzeng, Chi Wi Ong, Takashi Kajitani, Hideo Enozawa, Masaki Takata, Yoshiko Koizumi, Akinori Saeki, Shu Seki, Takanori Fukushima
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 52 ページ: 1031–1034
  • DOI: 10.1002/anie.201207708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wide-Range 2D Lattice Correlation Unveiled for Columnarly Assembled Triphenylene Hexacarboxylic Esters (2012)
  • 著者名/発表者名: Terutsune Osawa, Takashi Kajitani, Daisuke Hashizume, Hiroyuki Ohsumi, Sono Sasaki, Masaki Takata, Yoshiko Koizumi, Akinori Saeki, Shu Seki, Takanori Fukushima, Takuzo Aida
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 51 ページ: 7990–7993
  • DOI: 10.1002/anie.201203077
  • 査読あり
• [学会発表] π共役—イオン複合分子が織りなす新構造・新現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福島孝典
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140326-29
• [学会発表] Triphenylene Hexacarboxylic Ester as a Classic yet New Discotic Mesogen (2013)
  • 著者名/発表者名: Takanori Fukushima
  • 学会等名: 5th International Symposium on Emergence of Highly Elaboratedπ-Space and Its Function
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 20131024-26
• [学会発表] Non-Covalent Nanostructures with Functionalπ-Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Takanori Fukushima
  • 学会等名: The 15th Asian Chemical Congress (2013 15th ACC) Resorts World Sentosa
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 20130819-23
• [学会発表] Liquid-Crystalline Assemblies of Triphenylene Hexacarboxylic Esters with Unique 2D and 3D structures (2013)
  • 著者名/発表者名: Takanori Fukushima
  • 学会等名: 2013 International Conference on Self-Assembled Functional Materials
  • 発表場所: 南京
  • 年月日: 20130705-07
• [学会発表] Unique 2D- and 3D Assemblies from Liquid Crystalline Triphenylene Hexacarboxylic Esters (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kajitani, Daisuke Hashizume, Terutsune Osawa, Takanori Fukushima, Takuzo Aida
  • 学会等名: The 5th Gratama Workshop
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20130529-0601
• [学会発表] 前例無き三次元構造を有するソフトマター (2013)
  • 著者名/発表者名: 福島孝典
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 特異な分子集合挙動を示す液晶性トリフェニレンヘキサカルボン酸エステル (2012)
  • 著者名/発表者名: 梶谷孝,橋爪大輔,大澤輝恒,小阪敦子,福島孝典,相田卓三
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] 前例無き三次元液晶構造の発見 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福島孝典
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] トリフェニレンにエステル基が直結したディスコティック液晶の特異な集合体形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梶谷孝,大澤輝恒,橋爪大輔,福島孝典,相田卓三
  • 学会等名: 2012年日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 20120905-07
• [学会発表] エステル基が直結した液晶性トリフェニレンの特異な集合体形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梶谷孝,大澤輝恒,小泉美子,橋爪大輔,福島孝典,佐伯昭紀,関修平,相田卓三
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20120529-31
• [備考]
  • URL: http://fuku.res.titech.ac.jp