Revealing of chiral factors in cellulosic liquid crystal toward the design and development of new functional materials

セルロース系コレステリック液晶におけるラセン周期（ピッチ）と旋回方向（センス）変化に及ぼす分子構造・環境因子の解明、ならびに高性能・高機能な液晶光学材料の創製を目指した研究を行い、以下の成果を得た。A. 位置選択置換エチルセルロース(EC)の調製とその液晶形成挙動の解析評価4-メトキシトリチル基を用いたC6位保護反応を経由して、C2・C3位が完全にエチル化され、C6位にのみヒドロキシ基を有する位置選択置換ECと、そのアセチル化試料(2,3-di-O-ethyl-6-O-acetyl/ethyl cellulose)を調製した。試薬量等の反応条件を調整することで、任意の置換度でのC6位保護を可能とした。また、市販EC（ランダム置換体）とそのアセチル化試料について得られた結果との比較から、置換基分布が異なることで、有機溶媒への溶解性や濃厚溶液中での液晶形成挙動が変化することを見出した。関連して、市販ECとそのアセチル化試料とのブレンド濃厚溶液について液晶形成挙動を調査し、アセチル基組成の変化に伴う異種ポリマー鎖間のキラル相互作用を議論しえた。B. ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)水系液晶における置換基効果と包接錯体形成能を活かした機能材料化水溶性の環状オリゴ糖であるβ-シクロデキストリンと包接錯体形成が可能なアダマントイル基をHPCの側鎖に導入し、水系におけるアダマントイル化HPCの液晶形成挙動を調査した。アダマントイルDSを極低く抑えた試料は水溶性を維持し、アダマントイルDSとポリマー濃度、温度に応じて様々な呈色を示すことを確認した。また、β-シクロデキストリンとの包接錯体形成により、水に難溶な高DS試料の水溶性が向上し、その濃厚水溶液が光学異方性を示すことを明らかとした。

セルロース系コレステリック液晶におけるラセン周期（ピッチ）と旋回方向（センス）変化に及ぼす分子構造・環境因子の解明、ならびに高性能・高機能な液晶光学材料の創製を目指した研究を行い、以下の成果を得た。A. 位置選択置換エチルセルロース(EC)の調製とその液晶形成挙動の解析評価4-メトキシトリチル基を用いたC6位保護反応を経由して、C2・C3位が完全にエチル化され、C6位にのみヒドロキシ基を有する位置選択置換ECと、そのアセチル化試料(2,3-di-O-ethyl-6-O-acetyl/ethyl cellulose)を調製した。試薬量等の反応条件を調整することで、任意の置換度でのC6位保護を可能とした。また、市販EC（ランダム置換体）とそのアセチル化試料について得られた結果との比較から、置換基分布が異なることで、有機溶媒への溶解性や濃厚溶液中での液晶形成挙動が変化することを見出した。関連して、市販ECとそのアセチル化試料とのブレンド濃厚溶液について液晶形成挙動を調査し、アセチル基組成の変化に伴う異種ポリマー鎖間のキラル相互作用を議論しえた。B. ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)水系液晶における置換基効果と包接錯体形成能を活かした機能材料化水溶性の環状オリゴ糖であるβ-シクロデキストリンと包接錯体形成が可能なアダマントイル基をHPCの側鎖に導入し、水系におけるアダマントイル化HPCの液晶形成挙動を調査した。アダマントイルDSを極低く抑えた試料は水溶性を維持し、アダマントイルDSとポリマー濃度、温度に応じて様々な呈色を示すことを確認した。また、β-シクロデキストリンとの包接錯体形成により、水に難溶な高DS試料の水溶性が向上し、その濃厚水溶液が光学異方性を示すことを明らかとした。