ダイマー型イオン液体と多価アルコールによる水素結合型イオン液晶複合体の構築と評価

二聚离子液体和多元醇氢键离子液晶配合物的构建和评价

• 批准号: 20K05655
• 负责人: 花崎 知則
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05655/
• 关键词: イオン液体; 第四級アンモニウム塩型; ダイマー型; 溶媒添加効果; 液晶; 水素結合; 第4級アンモニウム塩型; 多価アルコール

本研究では，イオン部位を2個有するダイマー型イオン液体を合成するとともに，これに多価アルコール等の溶媒を添加することで水素結合型のイオン液晶複合体を構築し，その配向制御による低次元伝導性の発現，配向構造の固定化，さらにはキラル部位の導入によりらせん構造を有する液晶相の発現を目指している．目的化合物ののカチオン部位には，第四級アンモニウム系イオン液体の代表的なカチオンである，N,N-diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium（以下DEMEと略記する）カチオン類似のカチオンを2個用い，対称型のダイマー構造とした．目的としたダイマー型イオン液体を，以下diDEME-I-nと表記する．ここでIはカウンターアニオンとして用いたヨウ化物イオンを示し，nは分子量末端に導入したアルキル鎖の炭素数を示す．事前に行っていた予備実験の段階も含め，前年度までの研究において，すでに10種類の化合物（In-diDEME-I-10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, および 22)を合成し，これらに多価アルコールとしてエチレングリコール，1,3-プロパンジオール，グリセリン，およびジグリセリンをそれぞれ系統的に添加し，それらの相転移挙動等について検討を行ってきた．その結果，In-diDEME-I-nの末端アルキル鎖炭素数（n），添加溶媒の種類，およびその量と相転移挙動との間に一定の相関を見出すとともに，一部の複合体についてはX線回折測定を行い，その液晶相がColh相であること，および二次元NMR測定により溶媒分子の位置を特定し，液晶相の構造モデルを提案した．前年度までに明らかとなったポリヨウ化物イオンの存在と，それが相転移挙動に多大な影響を与える点について，必要が生じた再測定を含め，2022年度に集中して検討した．

In this study, two kinds of liquid crystal complexes were constructed by adding solvents such as polyvalent liquid crystal, and the formation of low-dimensional conductivity and immobilization of alignment structure were indicated by the formation of liquid crystal phase. The target compound is a compound of N,N-diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium (DEME), which is a representative of the compound of interest. The purpose of this paper is to describe the structure of the liquid crystal. The number of carbon atoms introduced into the molecular weight terminal is indicated by the number of carbon atoms in the molecular weight terminal. In the previous year's study, 10 compounds (In-diDEME-I-10, 12, 1,3, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 22) were synthesized, and the synthesis of these compounds was carried out in advance. In addition to the above, the phase shift of the system is also discussed. As a result, the number of carbon atoms (n) at the ends of In-diDEME-I-n, the type of solvent added, the amount of solvent added, the phase shift, and the certain correlation between them were found. In addition, X-ray reflection measurement of some complexes was carried out, and the liquid crystal phase was determined by two-dimensional NMR. The position of solvent molecules was specified. The structure of liquid crystal phase was proposed. In the past year, the existence of chemical compounds was clearly identified, and the impact of phase shift was greatly affected. It was necessary to re-determine the existence of chemical compounds in 2022.

项目成果

DEME系カチオンを有するイオン液体の合成と溶媒添加による液晶性の発現

DEME阳离子离子液体的合成及添加溶剂的液晶性表达

• 发表时间: 2020
• 作者: 酒井 隼人;婦木 正明;Tkachenko Nikolai;小堀 康博;羽曾部 卓;武下明正，堀桃子，吉村幸浩，金子光佑，花崎知則
• 通讯作者: 武下明正，堀桃子，吉村幸浩，金子光佑，花崎知則

Effect of solvent addition on liquid crystal behavior of DEME based dimeric ionic liquid

溶剂添加对DEME基二聚离子液体液晶行为的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Shohei MIYATA;Daichi NINOMIYA;Yukihiro YOSHIMURA;Kazuyoshi KANEKO;Akio SHIMIZU;Kosuke KANEKO;and Tomonori HANASAKI
• 通讯作者: and Tomonori HANASAKI

DEME系カチオンを有するダイマー型イオン液体の液晶挙動に対する溶媒添加効果

溶剂添加对基于 DEME 的阳离子二聚型离子液体液晶行为的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 安田匡宏;伊井祐貴;金子光佑;藤岡大毅;渕上清実;金子喜三好;花崎知則;宮田翔平，二ノ宮大知，吉村幸浩，金子和義，清水昭夫，金子光佑，花﨑知則
• 通讯作者: 宮田翔平，二ノ宮大知，吉村幸浩，金子和義，清水昭夫，金子光佑，花﨑知則