光制御型液体結晶性ポリアスパルテートは,フォトスイッチ可能な配列媒介として利用される

科学分野:

• ポリマー化学
• 材料科学
• 超分子化学

背景:

• 光反応性ポリマーは 材料の性質を動的に制御します
• アゾベンゼン誘導体は,その可逆的なE/Zイソメリゼーションにより,広くフォトスイッチとして使用されている.
• ポリアスパルテートは機能的なポリマーの設計に多用途な支架を提供します.

研究 の 目的:

• オーソ・フッ化アゾベンゼンの光反応群を持つ新しいポリアスパルテートを合成し,特徴づけること.
• これらのポリマーの光による形状変化 (コイル・ヘリックス・トランジション) を調査する.
• 液晶形成やエナティオマー分化における潜在的な応用を含む自己組立の行動を調査する.

主な方法:

• ペンダント・オーソ・フッ化アゾベンゼン群 (PpFABLA) と共ポリマー (PpFABLA-co-PBLA) を含んだポリアスパルタートの合成
• 可視光誘発E/Zイソメリゼーションと,その後のコイル-ヘリックス移行をスペクトル検査と粘度測定を用いて調査する.
• 液晶相 (リオトロピク液晶) の特徴と磁場下での方向性
• 二極結合を測定し,エナンチオマーを分化するために,ポリマーを配列媒介として評価する.

主要な成果:

• PpFABLAは可視光による可逆性のあるコイル-ヘリックス変換 (緑色:コイル,紫色:ヘリックス) を経験する.
• オーソフッ化アゾベンゼングループは,螺旋型のZ同位体の熱安定性を高めます.
• 螺旋状のPpFABLAは,20%濃度で磁気方向性ライオトロプ液晶 (LLC) を形成する.
• 同ポリマーPpFABLA-co-PBLAは,光異性化に関係なく螺旋構造を維持し,16%の濃度でLLCを形成する.
• PpFABLAは二極結合を測定し,エナンティオマーを区別するための調整媒介として機能する.

結論:

• 螺旋状態の熱安定性を高める新しい光反応性ポリアスパルテートが成功して合成されました.
• 光によって引き起こされる形状の変化は,調節可能な性質を持つ液晶相の形成を促します.
• これらのポリマーは,分子構造の決定とキラル認識のための高度なアラインメントメディアとして重要な可能性を示しています.