らせんナノファイバーテクノロジーの実現

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導電性や強誘電性などの機能性を有し、分子の自己組織化により簡便に作製可能な「イオン性らせんファイバー」の実現とラセン構造を誘起させるメカニズムの考察および機能性の評価を研究目標とした。これまでの研究で、分子間プロトン移動型の有機のイオン性化合物を用いたらせん構造の誘起には、分子への不斉点導入とカチオン-アニオンの配列規則が重要であることを見出してきた。上記の研究において、らせん構造とは別の観点で考察を行うと、イオン性分子集合体において配列制御を目的として用いられるアルキル化合物に対するハロアニリニウム誘導体の代替分子としての可能性が伺える。本研究ではアニリニウム誘導体に対してハロゲン置換基の種類や位置の変化によってアルキル化合物と類似の役割を付加することに成功した。このことから、ハロアニリニウム誘導体の有用性についてさらなる検討を行うため、これまで着手されてこなかったリン酸アニオンを用いたイオン性分子結晶における配列制御の実現とそれに伴うプロトン伝導度の相関について検討を行った。結果、カウンターカチオンの交換により、リン酸アニオンは一次元構造から二次元構造に至る段階的なネットワーク構造を形成し、最大伝導度は10-6 ～10-3 S cm-1で変化し、伝導度は構造に強く依存することが明らかとなった。また、以上よりハロアニリニウム誘導体が酒石酸以外のアニオン分子に対しても分子配列制御において有用であることが示された。以上より本研究を通して、ハロアニリニウム誘導体を用いた新たな分子配列制技術の提案を行うことができた。また、分子ダイナミクス制御への展開が可能とな系としてイミダゾリウムが有用であり、置換基導入などによりさらに発展可能な系であることを示した。