相分離液晶構造を有するイオン液体の構造制御と機能化

相分离液晶结构离子液体的结构控制和功能化

基本信息

批准号：
18045010
负责人：
加藤隆史
金额：
$ 3.14万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

イオン機能性を有する有機材料として、イオン液体が注目を集めている。本研究では、高異方的・高選択的イオン機能性材料の構築を目指して、イオン液体への液晶性付与により、ナノメートルスケールの相分離液晶構造を実現するための分子設計手法の開発と実際の組織体の構築を行なうことを目的とした。3,4,5-トリス(アルコキシ)ベンジル部位を有する扇形分子構造のアンモニウム塩を設計・合成した。室温を含む幅広い温度範囲で双連続キュービック液晶性を発現させることに成功した。イオン伝導性の温度依存性を測定した。液晶状態のアンモニウム塩は、等方性の液体状態よりも高イオン伝導性を示した。キュービック液晶相において、三次元的に連結したイオンチャンネル構造が効率の良いイオン伝導路として機能することを見出した。グルタミン酸部位を有する液晶性イミダゾリウム塩を開発した。この化合物は、昇温時に136度でカラムナー液晶相からミセルキュービック液晶相に相転移し、イオン伝導度が急激に低下した。この材料は、液晶の構造変化を利用したイオン伝導のON/OFFスイッチとしての応用が期待される。

离子液体作为具有离子功能的有机材料而备受关注。在本研究中，我们将开发一种分子设计方法，通过赋予离子液体液晶性来实现纳米尺度的相分离液晶结构，目的是构建高各向异性和高选择性的离子功能材料。构建一个实际的组织。我们设计并合成了一种含有3,4,5-三(烷氧基)苄基部分的扇形分子结构的铵盐。我们成功地开发了在包括室温在内的宽温度范围内的双连续立方液晶性。测量了离子电导率的温度依赖性。液晶态的铵盐表现出比各向同性液态更高的离子电导率。我们发现三维连接的离子通道结构在立方液晶相中充当有效的离子传导路径。我们开发了一种带有谷氨酸部分的液晶咪唑鎓盐。该化合物在136度加热时发生从柱状液晶相到胶束立方液晶相的相变，其离子电导率迅速下降。该材料有望用作利用液晶结构变化的离子传导开/关开关。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Self-organization of room-temperature ionic liquids exhibiting liquid-crystalline bicontinuous cubic phases: Formation of nano-ion channel networks

DOI：
10.1021/ja0740418
发表时间：
2007-09-05
期刊：
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子：
15
作者：
Ichikawa, Takahiro;Yoshio, Masafumi;Kato, Takashi
通讯作者：
Kato, Takashi

Ionic liquid crystals: Self-assembly of imidazolium salts containing an L-glutamic acid moiety

DOI：
10.1246/cl.2008.538
发表时间：
2008-05-05
期刊：
CHEMISTRY LETTERS
影响因子：
1.6
作者：
Yazaki, Sanami;Kamikawa, Yuko;Kato, Takashi
通讯作者：
Kato, Takashi

Columnar Liquid-Crystalline Imidazolium Salts. Effects of Anions and Cations on Mesomorphic Properties and Ionic Conductivities

柱状液晶咪唑盐。

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Bulletin of the Chemical Society of Japan 80
影响因子：
0
作者：
M. Yoshio;T. Ichikawa;H. Shimura;T. Kagata;A. Hamasaki;T. Mukai;H. Ohno;T. Kato
通讯作者：
T. Kato

イオン液体の組織化による機能発現

通过离子液体的组织表达功能