サーモトロピック液晶に特異的なIm3mキュービック相

热致液晶特有的 Im3m 立方相

• 批准号: 19031002
• 负责人: 齋藤 一弥
• 金额: $ 6.91万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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-19031002/
• 关键词: サーモトロピック液晶; キュービック相; 小角X線回折; 最大エントロピー法; MEM法; 熱容量; 分子凝集構造; 平均場理論; ランダウ理論

サーモトロピック液晶BABHのIa3d相ではX線回折の相対強度の鎖長依存性から, 比較的剛直な分子コアが相互観入型ギャングルジムを作っていることを結論できた. Im3m相に対しては, 回折強度の分布が三重周期極小曲面に基づくモデル構造を単純に有限の厚みで修飾した場合とは一致しなかったので, 少数の回折強度から尤もらしい電子密度を推定するために最大エントロピー(MEM)法を利用することにした. 強度の大きい二つの回折[{321}と{400}]の位相(符号)を仮定し, それ以外の弱い回折については強度情報のみを用いてMEM解析を行い, 二つの回折の符号を(-,-)と決定した. こうしてIm3m相では分子コアがジャングルジムと球殻という2種類の構造モチーフを形作っていることが明らかになった. 2種類の構造モチーフは, それぞれIa3d相およびラメラ相(スメクチック相)の構造モチーフと共通点をもっている.Im3m相の特異な構造が明らかになり, その構造に由来する特徴的物性に興味がもたれるので, ANBC(20)について精密熱容量測定を行った. 過去に測定したANBC類と比較することにより, 隣接するスメクチック相との熱容量差(相転移温度における)のアルキル鎖長依存性を検討した. 対称性によらず, キュービック相は3次元連結性によるゆらぎの抑制のためスメクチック相より小さな熱容量を示す. アルキル鎖が長いほどキュービック相の単位格子が大きくなり平均曲率が小さくなってスメクチック相に近くなるのでIa3d相ではアルキル鎖長が長いほど熱容量差は小さくなった. 一方, Im3m相ではアルキル鎖長が大きいほど熱容量差は大きくなった. これは, 閉じた球殻状集合体上の分子の割合が, 単位格子が大きいほど増加することから理解でき, 2種類の凝集体の存在に固有の性質と考えられる.以上の他, イオン液体の低融点の起源や, 一次元水素結合系の協同的プロトン移動などを検討した.

サ ー モ ト ロ ピ ッ ク LCD BABH の Ia3d phase で は X-ray inflexion strength の seaborne の phase lock long dependence か ら, comparison of upright and outspoken な molecular コ ア が 観 into each type ギ ャ ン グ ル ジ ム を as っ て い る こ と を conclusion で き た. Im3m phase に し seaborne て は, の inflexion strength distribution が triple cycle minimal surface に base づ く モ デ ル tectonic を 単 pure に limited の thick み で modified し た occasions と は consistent し な か っ た の で, minority の inflexion strength か ら especially も ら し い electron density を presumption す る た め に biggest エ ン ト ロ ピ ー method (MEM) を using す る こ と に し た. Big strength の き い two つ の inflexion [{321} と {400}] の phase (symbol) を 仮 し, そ れ outside の weak い inflexion に つ い て は strength intelligence の み を with い て MEM parsing を い, Two つ の inflexion を の symbol (-, -) と decided し た. こ う し て Im3m phase で は molecular コ ア が ジ ャ ン グ ル ジ ム と spherical shell と い う 2 kinds の tectonic モ チ ー フ を form for っ て い る こ と が Ming ら か に な っ た. 2 kinds の tectonic モ チ ー フ は, そ れ ぞ れ Ia3d phase お よ び ラ メ ラ phase (ス メ ク チ ッ ク phase) の tectonic モ チ ー フ と in common を も っ て い る. の specific な Im3m phase structure が Ming ら か に な り, そ の tectonic に origin す る 徴 of property interests が に も た れ る の で, ANBC (20) に つ い precision line heat capacity measurement を っ て た. Determination of past に し た ANBC class と compare す る こ と に よ り, 隣 meet す る ス メ ク チ ッ ク phase と の value planning (phase shift temperature に お け る) の ア ル キ ル lock long dependence を beg し 検 た. Symmetry によらず キ ュ ー ビ ッ は ク phase 3 dimensional provides に よ る ゆ ら ぎ の inhibit の た め ス メ ク チ ッ ク phase よ り small さ な heat capacity を す. Long ア ル キ ル lock が い ほ ど キ ュ ー ビ ッ ク phase の 単 a large grid が き く な り mean curvature が small さ く な っ て ス メ ク チ ッ ク phase に nearly く な る の で Ia3d phase で は ア ル キ ル lock が long い ほ ど は small heat capacity differences さ く な っ た. Side, Im3m で は ア ル キ ル lock が big き い ほ ど は large heat capacity differences き く な っ た. こ れ は, closed じ た ball shell assembly on molecular の の cut が, 単 a large grid が き い ほ ど raised plus す る こ と か ら understand で き, 2 species の coagulation collective の exists inherent nature の と に exam え ら れ る. The above is about the origin of the low melting point <e:1> of the <s:1> liquid of content や, and the プロト <e:1> movement of the monomorphic hydropeptide binding system is a cooperative movement of な を検 and を検.

项目成果

Thermodynamic Symptom of Coexistence of Two Aggregation Modes in the Im3m Cubic Phase Formed in Thermotropic Mesogen, ANBC(n)

热致介晶中形成的 Im3m 立方相中两种聚集模式共存的热力学征兆，ANBC(n)

• 发表时间: 2009
• 期刊: Chem. Phys. Lett 469
• 作者: K. Saito;T. Nakamoto;M. Sorai;H. Yao;K. Ema;K. Takekoshi & S. Kutsumizu
• 通讯作者: K. Takekoshi & S. Kutsumizu

Effects of Thermal History on Thermal Anomaly In Solid of Ionic Liquid Compound, [C_4min][Tf_2N]

热历史对离子液体化合物固体热异常的影响，[C_4min][Tf_2N]

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chemistry Letters 36
• 作者: Y.Shimizu;Y.Ohte;Y.Yamamura&K.Saito
• 通讯作者: Y.Yamamura&K.Saito

Coexistence of Two Aggregation Modes in Exotic Liquid-Crystalline Superstructure : Systematic Maximum Entropy Analysis for Cubic Mesogen, 1, 2-Bis(4'-n-alkoxybenzoyl)hydrazine[BABH(n)]

奇异液晶超结构中两种聚集模式的共存：立方介晶，1, 2-双(4-n-烷氧基苯甲酰基)肼[BABH(n)]的系统最大熵分析

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Phys. Chem. B 112
• 作者: K. Ozawa;Y. Yamamura;S. Yasuzuka;H. Mori;S. Kutsumizu & K. Saito
• 通讯作者: S. Kutsumizu & K. Saito

Is the liquid or the solid phase responsible for the low melting points of ionic liquids? Alkyl-chain-length dependence of thermodynamic properties of [Cnmim][Tf2N]

• DOI: 10.1016/j.cplett.2009.01.085
• 发表时间: 2009-03
• 期刊: Chemical Physics Letters
• 影响因子: 2.8
• 作者: Yoshitaka Shimizu;Yoko Ohte;Y. Yamamura;Kazuya Saito

BABHのIm3m相における分子凝構造解析の試み

尝试分析BABH Im3m相中的分子缩合结构

• 发表时间: 2007
• 作者: Y. Shimizu;Y. Ohte;Y. Yamamura & K. Saitc;Kazuya SAITO;斎藤一弥・小澤和巳・山村泰久・安塚周磨・森博之・沓水祥一;斎藤一弥・小澤和巳・山村泰久・安塚周磨・森博之・沓水祥一
• 通讯作者: 斎藤一弥・小澤和巳・山村泰久・安塚周磨・森博之・沓水祥一