トリフェニルアミンの反転制御に基づく新しい強誘電性材料の開発

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今年度も引き続き、トリフェニルアミン(TPA)誘導体の自己組織化と機能発現に関して、分子デザインの観点から調べた。前年度までの研究で、TPA誘導体が電場応答性を有するカラムナー液晶相を発現すること、超分子不斉増幅において非常に大きな増幅率実現することを見出していた。今年度は論文にまとめるに当たり、より精細なメカニズムを明らかにするため、側鎖の分子デザインを変え、細かく調べていった。その結果、TPAの側鎖のメタ位に位置する側鎖が、不斉増幅に極めて重要な役割を果たしていることを明らかにした。興味深いことに、従来側鎖に不斉点を有する超分子ポリマーは、ポリマー形成を開始する温度が低くなる傾向があった。これは、不斉点の存在が側鎖同士のパッキングを阻害し、核形成が阻害されるからと理解されている。一方、TPAの系ではむしろメタ位に不斉点を導入するとポリマー形成の温度が上昇するという従来の逆の傾向が見出された。これは、プロペラ分子であるTPAのキラリティーがメタ位の不斉点の存在により偏りやすくなり、結果として核形成エネルギーを下げることにつながったと現在は解釈している。このように、小さい分子デザインの違いを比較することで、より詳細なメカニズムを明らかにすることに成功した。