分子間相互作用を考慮した温度転移形液晶性高分子材料の合成と構造制御に関する研究

考虑分子间相互作用的温度转变型液晶高分子材料的合成与结构控制研究

基本信息

批准号：
05750808
负责人：
氏家誠司
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、水素結合およびイオン相互作用などの分子間相互作用を液晶の構造制御に利用するための研究を行った。水素結合性およびイオン性の原子団を構成基として有する液晶性高分子およびモデル低分子液晶を合成し、それらの熱的性質および配向構造について検討した。本研究で得られた研究成果を下記に記述する。15EA02:(1)イオン性原子団と芳香族系液晶形成基が連結したモデル低分子液晶では、液晶形成基間の相互作用のほか、イオン相互作用と水素結合の2種の複合的作用によって液晶形成能および自発的均一配向の形成能がいっそう向上する。(2)ポリアミン鎖を骨格主鎖として有するノニオン性側鎖型液晶性高分子は単層構造をもつスメクティックA相を形成するが、ノニオン性側鎖型液晶性高分子をアンモニウム化して得られるイオン性側鎖型液晶性高分子はクーロン力によるイオン性骨格主鎖の凝集によって二層構造をもつスメクティックA相を形成する。この研究成果は、カチオン基およびアニオン基の凝集作用を利用することによってスメクティック相の配向構造を制御できることを明らかにしている。(3)アキラルなスメクティックC*液晶分子とキラルなカルボン酸系非液晶性原子団(酒石酸)のイオンコンプレックス化によってカチオン性液晶基と光学活性な酒石酸アニオン基より構成されるイオン性液晶を形成させ、強誘電性相であるキラルスメクティックC*相を発現させうることを見いだした。(4)イオンコンプレックス化によってつくったポリアニオンと液晶性カチオン基の液晶性高分子複合体は、ポリアニオンによる高分子性と液晶性カチオン基の液晶性が複合された特性を示した。この研究成果と(3)の研究成果から、イオンコンプレックス化を利用することによってさまざまな原子団を複合することができ、液晶の構造制御と機能化が可能であることを明らかにしている。

在本研究中，我们进行了利用氢键和离子相互作用等分子间相互作用来控制液晶结构的研究。我们合成了液晶聚合物并模拟了具有氢键和离子原子团作为构成基团的低分子液晶，并研究了它们的热性能和取向结构。本研究取得的研究结果如下。 15EA02：（1）在离子原子团和芳香族液晶形成基团连接的模型低分子液晶中，液晶形成不仅通过液晶形成基团之间的相互作用来实现，还通过两种离子相互作用和氢键的综合作用进一步提高了形成能力和自发均匀排列的能力。 (2)以多胺链为骨架主链的非离子侧链型液晶聚合物形成单层结构的近晶A相，但通过氨化非离子侧链型液晶聚合物得到的离子形成近晶A相，由于离子主链因库仑力而聚集，具有两层结构。该研究结果表明，利用阳离子和阴离子基团的聚集效应可以控制近晶相的取向结构。 (3)由非手性近晶C*液晶分子与手性羧酸非液晶原子团(酒石酸)形成离子络合物，形成由阳离子液晶基团和光学活性酒石酸根阴离子基团组成的离子液晶。我们发现可以形成手性近晶C*相，这是一种铁电相。 (4)通过离子络合产生的聚阴离子和液晶阳离子基团的液晶聚合物复合物表现出结合了聚阴离子的聚合性质和液晶阳离子基团的液晶性的性质。从该研究结果和(3)的研究结果可知，可以通过离子络合作用来组合各种原子团，并且可以控制液晶的结构和功能化。