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

基本信息

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

项目摘要

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.

在热液晶BABH的IA3D相中，得出的结论是，基于X射线衍射的相对强度的链长度依赖性，相对刚性的分子核会产生相互独立的神经节衍射。对于IM3M相，衍射强度的分布与基于三个周期的微型表面的模型结构简单地通过有限的厚度进行了修改，因此我们决定使用最大熵（MEM）方法来估算几个衍射强度的最大熵（MEM）方法。我们假设具有高强度的两个衍射[{321}和{400}]的相位（符号），对于其他弱衍射，仅使用强度信息进行了MEM分析，并且两个衍射的符号被确定为（ - ， - ）。通过这种方式，可以揭示出分子核在IM3M相中形成两种类型的结构基序：丛林昏暗和球形壳。两种类型的结构基序分别与IA3D相和层状相（近晶相）的结构基序有相似之处。揭示了IM3M相的独特结构，并且从结构中得出的特征性能很有趣，因此在ANBC上进行了精确的热容量测量（20）。通过将其与过去测得的ANBC进行比较，我们研究了与相邻的近晶相位相邻的热容量差（在相变温度下）的烷基链长度的依赖性。不管对称性如何，由于3D连通性抑制了波动，立方相的热容量比近晶相的热容量较小。烷基链的时间越长，立方相的单位单元越大，平均曲率越小，近距离相位越近，因此烷基链长度越长，热容量差的差异越小。另一方面，烷基链长度越大，热容量的差异越大，热容量的差异就越大。这可以从以下事实中理解：封闭的球形壳样组件上分子的比例随着单位电池的越大而增加，并且被认为是两种类型的聚集体的固有特性。除上述外，我们还研究了离子液体低熔点的起源和一维氢键系统中的合作质子转移。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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)

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Chem. Phys. Lett 469
影响因子：
0
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]

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Chemistry Letters 36
影响因子：
0
作者：
Y.Shimizu;Y.Ohte;Y.Yamamura&K.Saito
通讯作者：
Y.Yamamura&K.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

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
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

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