準安定相を発現する液晶を利用した機能性材料の開発

使用具有亚稳态相的液晶开发功能材料

基本信息

批准号：
08J07743
负责人：
相良剛光
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J07743/
关键词：
液晶発光刺激応答性材料準安定相超分子

项目摘要

申請者は分子間相互作用を利用して発光部位を精密に配置し、その集積構造を変化させることで、バルク材料全体での発光特性の変化をねらった研究を行ってきた。二種類以上の発光部位の集積構造を作り出すため、分子間相互作用を競合させ、準安定相を誘起するという概念を導入している。本申請研究では秩序性と動的特性をあわせ持つソフトマテリアルである液晶に着目し、刺激に応答して発光色が変化する液晶材料の開発を行っている。前年度までに申請者はせん断という機械的刺激や熱刺激に応答して発光色が変化するピレン誘導体、アントラセン誘導体を開発した。本年度は、セキュリティ材料への応用を狙い、発光部位にナフタレンを導入した化合物を設計・合成した。このナフタレン誘導体は、等方相から急冷すると、準安定なミセルキュービック相を発現するが、徐冷すると安定なカラムナー相を発現する。キュービック相中ではナフタレン部位がエキシマー形成できる相関配置となり、水色の発光を示すが、カラムナー相中ではエキシマーは形成されず、青色の発光を示す。キュービック相を加熱すると128℃でカラムナー相に相転移する。また、128℃以下の温度でせん断を印加してもカラムナー相に相転移する。このナフタレン誘導体は液晶状態で可視領域にほとんど吸収を持たず、ガラス基板等に塗布しても、見た目には塗布してあることがわからない。そのため、セキュリティ材料などへの応用が期待できる。

申请人进行了研究，旨在通过使用分子间相互作用来精确排列发光位点并改变累积结构，以改变整个体积材料的发光特性。为了创建两种或多种类型的发光位点的累积结构，已经引入了竞争分子间相互作用和诱导亚稳态阶段的概念。该应用研究的重点是液晶，这是一种结合阶和动态特性的软材料，并开发了液晶材料的发光颜色在刺激中的响应中变化。到上一年，申请人开发了pyr衍生物和蒽衍生物，这些衍生物会因机械刺激和称为剪切的热刺激而改变其发光颜色。今年，我们设计并合成了将萘纳入发光地点的化合物，旨在应用于安全材料。从各向同性相淬灭时，该萘衍生物会形成亚稳态的胶束立方相，但是当缓慢冷却时，它会发展出稳定的柱状相。在立方相中，萘位点以相关的排列形成，允许形成准分子，并发出浅蓝色的光，但是在柱状相位时，未形成准分子，蓝光发出。在128°C下，立方相变为柱状相。此外，即使在低于128°C的温度下施加剪切，相位的相变向柱状相。该萘衍生物在液晶状态下的可见区域几乎没有吸收，即使应用于玻璃基板或类似物时，也不明显地使用它。因此，可以预期将其应用于安全材料等。