Novel liquid crystalline compounds: the phase transition mechanism of calamitic-discotic bimesomorphism

新型液晶化合物：杆状-盘状双同构的相变机制

基本信息

批准号：
19K05630
负责人：
清水洋
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々が見出した世界初のカラミチックーディスコチック双液晶性化合物（カラミチック液晶性（棒状分子の示す液晶性）とディスコチック液晶性（円盤状分子の示す液晶性）を単一化合物種で示す）であるトリフェニレンのヘキサテトラデシロキシアゾベンゼンエステル誘導体（1-C14-3）について、令和３年度はSmA相とColr相間の相転移メカニズムの概要を明らかにでき、そのアルキル同族体についてもスメクチックーカラムナー相転移のメカニズムの詳細解明を開始した。令和４年度は、スメクチック－カラムナー相転移におけるスメクチック層状構造形成を担うアルコキシアゾベンゼンユニットとカラム構造形成を担うトリフェニレンユニットの役割を解明するために、SmA相とカラムナー相形成のアルキル鎖長依存性を調べた。アルキル鎖長が短くなると、スメクチック相における層状構造中で棒状分子として振る舞う分子中心となるトリフェニレン部π電子系同士のπーπ相互作用が増強し、層状構造中でカラム構造様の秩序が増強されることを見出した。これはいわゆるラメロカラムナー相に分類され得るが、これまで、ラメロカラムナー相を形成する液晶性化合物は大きく分子のコンフォーメーションを変える系ではないと言う点で、ラメロカラムナー液晶研究の新たな展開を可能にする液晶系であることも判った。これらのことは、1-C14-3のSmA-Colr相転移では、層状構造形成を担うアルコキシアゾベンゼンユニットと分子積層構造であるカラム構造形成を担うトリフェニレンユニットそれぞれの分子間相互作用のバランスがこの双液晶性発現にとってキーとなる重要因子であることを示唆しており、さらに棒状ー円盤状のコンフォメーション変化に関係すると考えられるアルコキシアゾベンゼンユニットとトリフェニレンユニットを繋ぐ結合基の双液晶性への効果についてそのエーテル類縁体が発現する液晶相の詳細検討を開始した。

In fiscal year 2021, we were able to clarify the outline of the phase transition mechanism between the SmA and Colr phases for the world's first Karamic-discotic biliquid crystalline compound (the world's first Karamic-discotic biliquid crystalline compound (the caramic-discotic biliquid crystalline compound (the caramic-discotic biliquid crystalline compound (the caramic-discotic双液晶体化合物（碳纤维透明双液结晶化合物（碳纤维 - 溶性双液晶晶体化合物（碳纤维性双液晶晶体化合物）（碳纤维 - 透明性透 - 透 - 透 - 透 - 溶液晶体化合物）），我们开始阐明202型的转移型疗法的机制，以阐明其属性的机制。 SMA相和柱状相形成的烷基链长度的依赖性是为了阐明烷氧基苯苯单元的作用，这些单位负责形成晶状体分层结构，以及造成柱结构形成的Triphenylene单元。发现缩短了烷基链长度可以增强三苯基区域的π-电子系统之间的π-π相互作用，在层状相结构中，在分层结构中，在分层结构中以杆状分子的形式表现为棒状分子，并且在层层结构中增强了柱状序列。可以将其归类为所谓的层状柱状相，但直到现在，已经发现形成层状柱状相的液晶化合物不是显着改变分子构象的系统，并且是液晶系统，并且是在Lamellar Liquid Clielis Commerar液晶研究中启用新开发项目的液晶系统。这些结果表明，在1-C14-3的SMA-COLR相变中，负责形成分层结构的烷氧基苯二甲苯之间的分子间相互作用之间的平衡与负责分子层压结构的三苯基单元是双液体晶体表达的关键因素。此外，我们已经开始对液晶相表达的液晶相的详细研究，这些相对于连接烷氧基苯苯基单元和三苯基单元的结合基团的效果，这被认为与杆盘形构型变化有关，这些构型变化对均方根晶体晶体的变化，对均匀的晶体晶体晶体的性质。

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Calamitic-discotic liquid crystalline phase transition for a homologous series of ester-liked alkoxyazobenzene-triphenylene compounds : A new concept of molecular design for rod-disc bimesomorphism

类酯类烷氧基偶氮苯-苯并菲化合物同系物的棒盘-盘状液晶相变：棒盘双介晶分子设计的新概念

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hikaru Sanada;Hiroto Nakamura;Koji Kitagawa;Daisuke Tanaka;Noboru Ohta;Hiroshi Sekiguchi;Tsuyoshi Kawai;Kingo Uchida and Yo Shimizu
通讯作者：
Kingo Uchida and Yo Shimizu

カラミチックーディスコチック双液晶性アゾベンゼンートリフェニレン誘導体におけるSm-Col相転移のメカニズム

杆状-盘状双液体结晶偶氮苯-苯并菲衍生物中Sm-Col相变机理

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
清水　洋;北川剛史;杉田龍紀;松本宏紀;川原直樹;美濃部亮太;太田　昇;関口博史;河合　壯;内田欣吾
通讯作者：
内田欣吾

Mechanism of Sm - Col Mesophase Transition for a Novel Liquid Crystal Exhibiting Calamitic-Discotic Bimesomorphism

具有杆状-盘状双同晶性质的新型液晶的 Sm-Col 中间相转变机理

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yo Shimizu;Koji Kitagawa;Hikari Sanada;Hiroto Nakamura;Hiroki Matsumoto;Ryota Minobe;Daisuke Tanaka;Noboru Ohta;Hiroshi Sekiguchi;Tsuyoshi Kawai and Kingo Uchida
通讯作者：
Tsuyoshi Kawai and Kingo Uchida

カラミチックーディスコチック双液晶性アルコキシアゾベンゼンートリフェニレンエステル結合体のSmA-Colr液晶相転移メカニズム

棒状-盘状双液体结晶烷氧基偶氮苯-苯并菲酯共轭物的SmA-Colr液晶相变机理