理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

液晶

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2015/09/29(火) 21:46:52.43 ID:???.net
らせん空孔が大面積で完全に配向した有機ゼオライト | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150929_2/

画像
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150929_2/fig1.jpg
図1 らせん空孔が大面積で完全に配向した有機ゼオライトの合成と利用
a:重合性カルボン酸とキラルなアミンとを等モルで混合する。b:カルボン酸とアミンとの塩から筒状構造の液晶を構成し、これを磁場により大面積で配向させる。c:磁場により大面積配向した筒状構造の液晶を重合し、構造固定する。d: 重合後の構造体から鋳型となるアミンを除去し、空孔をつくる。e:得られた空孔に、カチオン性または塩基性のゲスト分子を包摂(包み込むこと)させる。

http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150929_2/fig2.jpg
図2 磁場による液晶の大面積配向
a:磁場をかけないでつくった液晶フィルムの模式図(上段)と偏光顕微鏡像(下段)。
b:磁場をかけてつくった液晶フィルムの模式図(上段)と偏光顕微鏡像(下段)。
bは筒が一方向に配向している様子が分かる。

http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150929_2/fig3.jpg
図3 らせん空孔が大面積で完全に配向した有機ゼオライトよりなるポリマーフィルム
a, 合成直後のフィルムの模式図(上段)、外観(中段)、および偏光顕微鏡像(下段)。b, ゲスト分子を包摂させたフィルムの模式図(上段)、外観(中段)、および偏光顕微鏡像(下段)。

http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150929_2/fig4.jpg
図4 小角X線散乱測定により明らかとなったらせん空孔の構造
A:筒状の二重らせんが蜂の巣状に充填された構造。B:個々の二重らせんの構造


要旨

理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター創発生体関連ソフトマター研究チームの石田康博チームリーダーらの研究チーム※は、らせん状のナノ空孔が数平方センチメートル(cm2)の大面積にわたり同一方向に並んだ、全く新しいタイプの有機ゼオライト[1]の開発に成功しました。

近年、ゼオライトや金属有機構造体(MOF)[2]に代表される、規則正しく並んだ空孔を持つ材料が注目を集めています。空孔のサイズ・形状・組成を適切に設計することにより、狙いの分子を空孔内に捕捉することができる多孔性材料は、分子を貯蔵・配列したり、似ていても性質が異なる分子と識別・分離したり、あるいは別の分子へと変換したりする上で、極めて有用なツールです。

実際に、ガス吸蔵材、排気ガスフィルタ、固体触媒などとして利用されています。しかし、多孔性材料の開発では、未だに達成されていない課題が残されています。まず、空孔の向きを大面積でそろえることが極めて困難であり、空孔の向きがそろった区域は数平方マイクロメートル(μm2、1μmは100万分の1メートル)からせいぜい数平方ミリメートル(mm2、1mmは1000分の1メートル)程度にしかなりません。また、加工性や柔軟性に乏しいため、ほとんどの多孔性材料は粉末として、あるいは粉末を固めた塊として利用されています。さらに、非対称な形状の空孔を作ることが難しく、とりわけキラリティ[3]を持つ空孔の開発は、医農薬・食品添加物・光学材料を扱う分野で待ち望まれているにも関わらず、実用に耐えるものはありません。これらの課題を解決した理想的な多孔性材料が得られれば、学術・実用の両面で革新的な物質となる可能性があります。

研究チームは、結晶に準ずる規則構造を持ちながらも、重合反応や磁場配向を許容する自由度を持ち、なおかつキラリティを持たせることも容易な材料である「液晶」に着目しました。キラルな筒状構造の液晶を磁場で配向させた後、全体を重合反応で固めることにより、らせん状のナノ空孔が数cm2の大面積にわたって同一方向に並んだ多孔性材料の合成に成功しました。

続きはソースで

images (1)
 

引用元: 【材料科学】らせん空孔が大面積で完全に配向した有機ゼオライト 加工性・柔軟性・配向性・キラリティを兼備した夢の多孔性材料 理研

らせん空孔が大面積で完全に配向した有機ゼオライト 加工性・柔軟性・配向性・キラリティを兼備した夢の多孔性材料 理研の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2015/01/27(火) 19:27:28.56 ID:???.net
「ベンゼン」といえば、炭素と水素が六角形に結びついた構造式で知られる基本的な化合物。
2015年はその発見(ファラデー、1825年)から190年、「亀の甲」構造の提案(ケクレ、1865年)から 150年の節目に当たる。

そんな記念の年に、名古屋大学の研究グループが意欲的な研究成果を示した。
長年、不可能だと思われていた「多置換ベンゼン」の合成に成功したのだ。
今後、液晶や医薬品などの産業分野への応用拡大にも道が開けるのだという。

■合成化学の「難題」、10年がかりで解答

成果を発表したのは、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所の拠点長で、名大大学院理学研究科の伊丹健一郎教授(43)を中心としたグループ。
日本時間の27日早朝、科学誌ネイチャー・ケミストリー電子版で論文(アーティクル)が公開された。

ベンゼンは六角形のベンゼン環に結合する6つの水素原子を、さまざまな原子や分子(これらを「置換基」と呼ぶ)に置き換えることで、各種の材料や医薬品の原料などにできる。
しかし、ベンゼンの構造や性質から、6つの水素を自由に、すべて違う置換基で置き換えることはできず、
合成化学の難題とされていた。

伊丹教授らは、これを「多置換ベンゼン問題」と名付けて2006年ごろから研究に取り組んだ。
ベンゼンから一つ一つを置き換えるのではなく、まず五角形の構造をしたチオフェンの原子などを順番に置き換え、最後に2つの置換基を合成することで、六角形のすべて置換基が違うベンゼンを作り出せた。

ベンゼン類の合成には、2010年にノーベル賞を受賞した鈴木章・北海道大名誉教授らが確立した「鈴木-宮浦カップリング」などの手法がある。伊丹教授らはさらに独自の「C-Hカップリング」という手法を2009年に開発、今回は最後に付加環化反応という手法も用い、一連の合成スキームを完成させたのだ。

「ベンゼンから始めていたときは置換基がぜんぜん入らず、途方に暮れていた。
3年ほど前からチオフェンに注目し、各段階で最適の触媒を1年ほどかけて見つけ、まさに10年がかりの成功となった」と、伊丹教授は胸をなでおろす。

■医薬品、材料開発への応用に期待

多置換ベンゼンでは、水素原子をすべてベンゼンのような芳香族置換基に置き換えたヘキサアリールベンゼン(HAB)が実用化されている。六角形からさらに六角形が突き出している構造だが、六角形はすべて同一種類のものでしか結合させられていなかった。

続きはソースで

http://toyokeizai.net/articles/-/59006

Synthesis and characterization of hexaarylbenzenes with five or six different substituents
enabled by programmed synthesis
http://www.nature.com/nchem/journal/vaop/ncurrent/full/nchem.2174.html

引用元: 【有機化学】「多置換ベンゼン合成」に成功、液晶・医薬品などに応用期待…名大

「多置換ベンゼン合成」に成功、液晶・医薬品などに応用期待…名大の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 白夜φ ★ 2014/02/12(水) 23:22:22.52 ID:???

液晶の電場配向に対する閉じ込め効果を初観測-空間の狭さで液晶の特性が変わるメカニズムを解明-
2014年2月10日 09:00

東北大学原子分子材料科学高等研究機構の栗原和枝教授の研究グループは、独自に開発した共振ずり測定法を駆使し、基板の間の距離約13 nm以下の空間に閉じ込められた液晶は、電場により分子の向きを変えることが出来なくなることを見いだしました。 

液晶ディスプレーは、2枚の基板が液晶分子を挟んでできた素子から構成されており、一定方向に並んでいる(配向している)液晶分子の向きを、電場を用いて変えることで表示を制御しています。
本研究グループでは、基板表面間の距離を連続的に変えながら表面間の液体の特性を高感度に調べることができる共振ずり測定法を独自に開発し、表面間距離をナノメートルレベルで変えながら液晶の配向、およびその電場に対する応答の評価を行いました。

その結果、表面からの距離、或いは表面間の距離がある臨界値以下になると、電場などの外場により分子の向きを制御できなくなることを初めて示しました。
今回の研究成果は、基礎科学としては“閉じ込め効果(固体壁により分子の動きが制限される効果)”の理解につながると期待され、応用面ではディスプレーなどの液晶デバイスの微細化の限界を知る上で非常に重要な成果と言えます。

本研究は、2014年2月7日(英国時間)に英科学誌「Soft Matter」オンライン版に掲載されます。

8eeac50c.jpg

▽記事引用元 東北大学プレスリリース 2014年2月10日 09:00
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2014/02/press20140207-02.html

詳細(プレスリリース本文)
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20140207_02web.pdf



液晶の電場配向に対する閉じ込め効果を初観測 空間の狭さで液晶の特性が変わるメカニズムを解明/東北大の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: エクスプロイダー(北海道) 2013/12/24(火) 15:35:44.00 ID:/rs1O25W0 BE:9853272-DIA(110001) ポイント特典

半導体や液晶関連技術などの開発を手掛ける半導体エネルギー研究所(神奈川県厚木市、山崎舜平社長)は、テレビや携帯電話の省エネ液晶に使われている「IGZO(イグゾー)」と呼ぶ化合物を使った次世代のメモリーを開発した。


718a3264.jpg

消費電力は現在のフラッシュメモリーなどの10分の1以下。電源を落としても記録が消えない。

同社はIGZOの量産技術を開発した実績などを持つ。フラッシュメモリーなどの代替として今後、企業と…
http://www.nikkei.com/article/DGXNASGG1101C_T21C13A2TJM000/



IGZOでメモリ作ったら消費電力が10分の1以下になった件 / 目の付け所がシャープの続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ