キュービック液晶形成化合物の階層構造と発光特性

立方液晶形成化合物的层次结构和发光性能

• 批准号: 19022012
• 负责人: 沓水 祥一
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Gifu University
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19022012/
• 关键词: キュービック液晶; 相転移挙動; メソ秩序構造; X線回折; ミクロ相分離; ブロック共重合体; 水素結合; プロック共重合体

1. 2-Bis(4'-n-alkoxybenzoyl)hydlazines(略称名BABH-n)が形成する2つの液晶相[スメクチックC(SmC)相とキュービック(Cub)相]のメソ秩序構造の違いに注目し、構造形成の詳細を解明するとともに、その特異な構造に立脚した機能開拓のひとつの試みとして、発光性分子との2成分混合系の構築を試みた。主な成果は以下の通り。1. BABH-n系のCub相(Ia3d相とIm3m相の2種類)は、アルキル鎖炭素数nが5以上(現時点では)22までと、過去に類例がないほどに広い範囲のnで形成される。詳細にみると、系はnの増加とともに低分子液晶領域(n=5-13)からブロック共重合体領域(n=15-)へと移行しており、その中間領域(n=13-16)にサーモトロピック系特有のIm3m相が発現しているという特徴が明らかになった。2. 等方性液体からの構造形成に対してLandauの現象論を適用することにより、Ia3d相以外にIm3m相の構造が安定化されうることを理論的に示した。3. X線回折パターンから求めた電子密度マップの最適化に最大エントロピー法を適用することにより、Im3m相のメソ秩序構造の解明に成功した。コア部分は局所的にはラメラ的なベシクルとIa3d相のような三分岐型のネットワーク構造の2通りの凝集構造を形成し、Im3m相はSmC相とIa3d-G型Cub相の中間的なメソ秩序構造をもつことが明らかになった。4. アントラセン系の発光性分子を導入した2成分系においては、蛍光強度はIa3d相より高温側のSmC相においていったん増加したのち、等方性液体になると急速に減衰するという興味深い温度特性を示した。詳細は検討中である。

1、重点关注2-双(4'-n-烷氧基苯甲酰基)肼(简称BABH)形成的两种液晶相[近晶C(SmC)相和立方(Cub)相]介观有序结构的差异-n）除了阐明其结构形成的细节外，我们还尝试构建具有发光分子的双组分混合物系统，以尝试开发基于其独特结构的功能。主要结果如下。 1、BABH-n体系的Cub相（Ia3d相和Im3m相两种）形成前所未有的宽n范围，烷基链碳原子数从5到22（目前）完成。具体而言，随着n的增加，体系从低分子液晶区域(n=5-13)转变为嵌段共聚物区域(n=15-)，以及中间区域(n=13-16)。通过热致体系的Im3m相特征的表达来表征。 2. 通过将朗道现象学应用于各向同性液体的结构形成，我们从理论上证明，除了 Ia3d 相之外，Im3m 相的结构也可以稳定。 3.通过应用最大熵方法对X射线衍射图获得的电子密度图进行优化，我们成功地阐明了Im3m相的介观有序结构。核心区域局部形成两种类型的聚集结构：层状囊泡和三分支网络结构，例如Ia3d相，而Im3m相是SmC相和Ia3d-G型Cub相之间的中间介晶结构。具有有序结构。 4. 在引入蒽基发光分子的双组分体系中，荧光强度在比 Ia3d 相位于高温侧的 SmC 相中一度增加，然后当其变为各向同性时迅速衰减液体，表现出有趣的温度特性。细节仍在考虑中。

项目成果

Two Cubic Phases Formed by A Rod-Like Molecule (BABH-η)

由棒状分子形成的两个立方相 (BABH-η)

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Kutsumizu;H. Mori;and K. Saito
• 通讯作者: and K. Saito

X-ray Studies of the Self-organized Structure formed by 1,2-Bis(4'-n-alkoxybenzoyl)-hydrazines(BABH-n)Homologues.1.Ia3d-Gyroid Structure

1,2-双(4-n-烷氧基苯甲酰基)-肼(BABH-n)同系物形成的自组织结构的X射线研究.1.Ia3d-Gyroid结构

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Applied Crystallography 40
• 作者: S.Kutsumizu;H.Mori;M.Fukatami;and K.Saito
• 通讯作者: and K.Saito

BABH-nのIa3d型キュービック相のアルキル鎖長依存性と温度依存性

BABH-n Ia3d 型立方相的烷基链长度依赖性和温度依赖性

• 发表时间: 2007
• 作者: 森博幸;沓水祥一;齋藤一弥
• 通讯作者: 齋藤一弥

サーモトロピックキュービック液晶における双連結構造

热致立方液晶中的双连接结构

• 发表时间: 2008
• 作者: Nishimura;D. ; Takashima;Y. ; Yamaguchi;H. ; Harada;A.;沓水祥一
• 通讯作者: 沓水祥一

BABH-ηキュービックメソゲンの圧力下の相転移

BABH-η立方介晶压力下的相变

• 发表时间: 2008
• 作者: 前田洋治;森博幸;沓水祥一
• 通讯作者: 沓水祥一