液晶性分子モータ
【課題】光で撹拌可能な機能性流体あるいは液晶の新しい光配向膜として応用可能な、光照射により一方向に回転し、液晶性を示す分子モータを提供する。
【解決手段】下記一般式（１）で表される液晶性分子モータ。
（式中、Ｘはフェニル基又は炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立に水素原子又は４−アルコキシフェニルエチニル基などの液晶基を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ６の全てが水素原子である場合を除く。）
【解決手段】下記一般式（１）で表される液晶性分子モータ。
（式中、Ｘはフェニル基又は炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立に水素原子又は４−アルコキシフェニルエチニル基などの液晶基を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ６の全てが水素原子である場合を除く。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射により一方向に回転し、かつ液晶性を示す化合物である液晶性分子モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、運動能を有する単一分子をいわゆる分子モータとして利用することが提案されている。一般に、分子モータとして利用できる分子は、外部エネルギを運動に変換できること、及び一方向の運動を実現できることの２点を満たすことが求められている。そして、このような条件を満たす低分子有機化合物としては、（３Ｒ，３’Ｒ）−（Ｐ，Ｐ）−トランス−１，１’，２，２’，３，３’，４，４’−オクタヒドロ−３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェナントリジエン等が知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
また最近では、このような分子モータを液晶中にドープして光照射することで、巨視的な回転挙動が観察されることが報告されている（非特許文献２参照）。この回転挙動は、液晶の流動性と配向性とから生じる協同効果に起因する。このため、僅か数質量％の分子モータの光誘起回転により液晶全体の回転が発現される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｎ． Ｋｏｕｍｕｒａ， Ｒ．Ｗ．Ｊ． Ｚｉｊｌｓｔｒａ， Ｒ．Ａ． ｖａｎ Ｄｅｌｄｅｎ， Ｎ． Ｈａｒａｄａ ａｎｄ Ｂ．Ｌ． Ｆｅｒｉｎｇａ： Ｎａｔｕｒｅ ４０１， １５２ （１９９９）．
【非特許文献２】Ｒ． Ｅｅｌｋｅｍａ， Ｍ．Ｍ． Ｐｏｌｌａｒｄ， Ｊ． Ｖｉｃａｒｉｏ， Ｎ． Ｋａｔｓｏｎｉｓ， Ｂ．Ｓ． Ｒａｍｏｎ， Ｃ．Ｗ．Ｍ． Ｂａｓｔｉａａｎｓｅｎ， Ｄ．Ｊ． Ｂｒｏｅｒ ａｎｄ Ｂ．Ｌ． Ｆｅｒｉｎｇａ： Ｎａｔｕｒｅ ４４０， １６３ （２００６）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献２のように、分子モータを液晶中にドープした場合に発現される回転力は非常に小さく、実用には向かないものであった。ここで、分子モータ自身に液晶性を付与すれば、分子モータを液晶中にドープする場合よりも遥かに大きな回転力を光誘起できると考えられるが、そのような化合物はこれまで提案されていなかった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、液晶性を示す分子モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、特定の化合物が液晶性を示す分子モータ（液晶性分子モータ）として利用できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のとおりである。
【０００８】
（１） 下記一般式（１）で表される液晶性分子モータ。
【化１】
（式中、Ｘはフェニル基又は炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立に水素原子又は液晶基を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ６の全てが水素原子である場合を除く。）
【０００９】
（２） 前記液晶基が下記式（２）〜（９）で表される少なくとも１種である上記（１）記載の液晶性分子モータ。
【化２】
（式中、Ｙは水素原子又はメチル基を示し、ｎは１〜１２の整数を示す。）
【００１０】
（３） 前記一般式（１）中、Ｒ１，Ｒ６が液晶基であり、Ｒ２〜Ｒ５が水素原子である上記（１）又は（２）記載の液晶性分子モータ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液晶性を示す分子モータ（液晶性分子モータ）を提供することができる。このような液晶性分子モータは、光で撹拌可能な機能性流体、あるいは液晶の新しい光配向膜として応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】液晶性分子モータのサンプルの加熱過程における液晶相を示す図である。
【図２】液晶性分子モータのサンプル溶液に波長３６６ｎｍの紫外光を照射する前後における紫外可視吸収スペクトルを示す図である。
【図３】液晶性分子モータのサンプル溶液の光定常状態における紫外可視吸収スペクトルと、室温で１分間放置後における紫外可視吸収スペクトルとを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る液晶性分子モータは、下記一般式（１）で表される。
【化３】
【００１４】
一般式（１）中、Ｘはフェニル基又は炭素数１〜１２のアルキル基を示す。このＸの種類を変えることで、本発明に係る液晶性分子モータの回転速度を制御することが可能である。すなわち、Ｘがメチル基である場合には回転速度が速くなり、フェニル基である場合には回転速度が遅くなる。
【００１５】
一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立に水素原子又は液晶基を示す。ただし、液晶性を示す必要があることから、Ｒ１〜Ｒ６の全てが水素原子である場合を除く。液晶基の置換位置は、特に限定されるものではなく、１箇所であっても２箇所以上であってもよい。その中でもＲ１及びＲ６の２箇所、Ｒ２及びＲ５の２箇所、Ｒ１の１箇所が好ましく、Ｒ１及びＲ６の２箇所がより好ましい。
【００１６】
液晶基の種類も特に限定されるものではないが、下記式（２）〜（９）で表される少なくとも１種が好ましい。
【化４】
（式中、Ｙは水素原子又はメチル基を示し、ｎは１〜１２の整数を示す。）
【００１７】
このうち、液晶基が上記式（６）〜（９）で表されるものの場合、上記一般式（１）で表される化合物同士を重合させ、高分子化合物とすることができる。これにより、例えば高分子フィルム表面上において回転力を光誘起できることから、液晶の新しい光配向膜としての用途が期待できる。
【００１８】
上記一般式（１）で表される化合物は、例えば下記の合成スキームに従って合成することができる。なお、式中のＸ、Ｒ１〜Ｒ６は上記一般式（１）と同様である。
【化５】
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
本実施例では、まず、以下の工程１〜９を経て液晶性分子モータとなるサンプル化合物を製造した。
【００２０】
（工程１：（４Ｓ）−４−ベンジル−３−（（２Ｒ）−２−メチル−３−ナフタレン−２−イル−プロピオニル）−オキサゾリジン−２−オンの合成）
【化６】
【００２１】
−８０℃下でＴＨＦ（１００ｍＬ）中にＬＤＡ（２６ｍｍｏｌ）を生成した。ＴＨＦ（２０ｍＬ）に（４Ｓ）−４−ベンジル−３−プロパノイル−１，３−オキサゾリジン−２−オン（５．０ｇ，２２ｍｍｏｌ）を溶かした溶液を−８０℃下で徐々に加え、２時間撹拌した。温度をゆっくりと０℃まで上げ、ＴＨＦ（２０ｍＬ）に溶かした２−（ブロモメチル）ナフタレン（１０ｇ，４５ｍｍｏｌ）を加え、室温で一夜撹拌した。飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液（２００ｍＬ）で反応をクエンチした後、ジエチルエーテル（３×５０ｍＬ）で抽出し、有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１６：１で原料を流した後、ヘキサン：酢酸エチル＝８：１）を用いて分取した後、ヘキサン及び酢酸エチルから再結晶を行うことにより、白色固体（４．１ｇ，１１ｍｍｏｌ，５１％）を得た。
【００２２】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：１．２２−１．２４（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ），２．４６−２．４９（ｄｄ，Ｊ＝１３．６，９．２Ｈｚ，１Ｈ），２．８０−２．８７（ｄｄ，Ｊ＝１３．２，７．７Ｈｚ，１Ｈ），３．０６−３．１１（ｄｄ，Ｊ＝１３．６，３．３Ｈｚ，１Ｈ），３．３０−３．３７（ｄｄ，Ｊ＝１３．２，７．３Ｈｚ，１Ｈ），４．０６−４．２８（ｍ，３Ｈ），４．６４−４．７２（ｍ，１Ｈ），６．９６−７．００（ｍ，２Ｈ），７．１８−７．２１（ｍ，３Ｈ），７．４０−７．４９（ｍ，３Ｈ），７．２７（ｓ，１Ｈ），７．７８−７．８２（ｍ，３Ｈ）．
【００２３】
（工程２：（２Ｒ）−２−メチル−３−ナフタレン−２−イル−プロピオン酸の合成）
【化７】
【００２４】
ＴＨＦ及び水（４：１，１２５ｍＬ）の混合溶媒下に、工程１で合成した（４Ｓ）−４−ベンジル−３−（（２Ｒ）−２−メチル−３−ナフタレン−２−イル−プロピオニル）−オキサゾリジン−２−オン（４．１ｇ，１１ｍｍｏｌ）を加え、０℃に冷却した。Ｈ２Ｏ２（４６ｍＬ）を滴下し、５分間撹拌後、水（５ｍＬ）に溶解させたＬｉＯＨ・Ｈ２Ｏ（０．８ｇ，１７ｍｍｏｌ）をゆっくりと加えた。２時間撹拌後、水（２５ｍＬ）に溶解させたＮａ２ＳＯ３（６．０ｇ）を加え、室温で１時間撹拌した。ジクロロメタン（３×１００ｍＬ）で脱離成分等を抽出した後、水層に１０％ＨＣｌ（３００ｍＬ）を加え、ジクロロメタン（３×１００ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行うことにより、白色固体（２．０ｇ，９．３ｍｍｏｌ，８５％）を得た。
【００２５】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：１．２１−１．２４（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ），２．８１−２．９３（ｍ，２Ｈ），３．２３−３．２９（ｍ，１Ｈ），７．３２−７．３５（ｄｄ，Ｊ＝８．４，１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．４２−７．５０（ｍ，２Ｈ），７．６５（ｓ，１Ｈ），７．７７−７．８４（ｍ，３Ｈ）．
【００２６】
（工程３：（Ｒ）−２−メチル−２，３−ジヒドロシクロペンタ［ａ］ナフタレン−１−オンの合成）
【化８】
【００２７】
ジクロロメタン（１５０ｍＬ）の溶媒下に、工程２で合成した（２Ｒ）−２−メチル−３−ナフタレン−２−イル−プロピオン酸（１．５ｇ，６．６ｍｍｏｌ）、ＳＯＣｌ２（５ｍＬ）、ＤＭＦ（６滴）を加え、５０℃で４５分間熱還流した。反応終了後、室温まで冷却し、溶媒留去を行うことで黄透色液体を得た。次に、得られた黄透色液体を１，２−ジクロロエタン（３００ｍＬ）に加え、０℃に冷却した。ＡｌＣｌ３（２１．ｇ，１６ｍｍｏｌ）を素早く加え、４５分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（５００ｍＬ）を加えてクエンチし、ジクロロメタン（６×５０ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行うことにより、黄透色液体（１．１ｇ，５．７ｍｍｏｌ，８６％）を得た。
【００２８】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：１．３７−１．３９（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ），２．７７−２．８７（ｍ，２Ｈ），３．４４−３．５３（ｄｄ，Ｊ＝１６．０，８．１Ｈｚ，１Ｈ），７．４９−７．５２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．５３−７．５８（ｍ，１Ｈ），７．８８−７．９１（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），８．０３−３．０６（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），９．１４−９．１７（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ）．
【００２９】
（工程４：１−（ヘキシロキシ）−４−ヨードベンゼンの合成）
【化９】
【００３０】
ＤＭＦ（２００ｍＬ）の溶媒下に、１−クロロへキサン（１６ｇ，１３６ｍｍｏｌ）、ｐ−ヨードフェノール（２４ｇ，１１２ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（２０ｇ，１４５ｍｍｏｌ）を加え、９０℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、飽和食塩水（１００ｍＬ）を加え、酢酸エチル（３×１００ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン）で分取することにより、無色透明液体（３０ｇ，１０１ｍｍｏｌ，９０％）を得た。
【００３１】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．８９（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ），１．３０−１．３３（ｍ，４Ｈ），１．４２（ｄｄ，Ｊ＝１５．１，６．９Ｈｚ，２Ｈ），１．７２−１．７７（ｍ，２Ｈ），３．８９（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），６．６５（ｔｄ，Ｊ＝６．２，３．７Ｈｚ，２Ｈ），７．５２（ｔｄ，Ｊ＝６．０，３．７Ｈｚ，２Ｈ）．
【００３２】
（工程５：（（４−ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）トリメチルシランの合成）
【化１０】
【００３３】
ＴＨＦ（２００ｍＬ）の溶媒下に、工程４で合成した１−（ヘキシロキシ）−４−ヨードベンゼン（２７ｇ，９０ｍｍｏｌ）、トリメチルシリルアセチレン（１３ｇ，１３５ｍｍｏｌ），ＰＰｈ３（５．９ｇ，２３ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（０．９ｇ，４．５ｍｍｏｌ）、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２（３．１ｇ，４．５ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（１００ｍＬ）を加え、８０℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、１Ｎ ＨＣｌ（２００ｍＬ）で中和した。酢酸エチル（３×１００ｍＬ）で抽出し、有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン）で分取し、黄透色液体（１４ｇ，５２ｍｍｏｌ，５８％）を得た。
【００３４】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．２０（ｄｄ，Ｊ＝１７．０，７．８Ｈｚ，９Ｈ），０．８９（ｓ，３Ｈ），１．３３（ｄ，Ｊ＝２．３Ｈｚ，４Ｈ），１．４３（ｓ，２Ｈ），１．７６（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），３．９４（ｄｄ，Ｊ＝１６．０，９．６Ｈｚ，２Ｈ），６．８４（ｄｄ，２Ｈ），７．３７（ｄｄ，２Ｈ）．
【００３５】
（工程６：１−エチニル−４−（ヘキシロキシ）ベンゼンの合成）
【化１１】
【００３６】
メタノール（１００ｍＬ）の溶媒下に、工程５で合成した（（４−ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）トリメチルシラン（１４ｇ，５２ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（８．３ｇ，６０ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン）で分取し、黄透色液体（７．５ｇ，３７ｍｍｏｌ，７０％）を得た。
【００３７】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．８９（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ），１．３０−１．３３（ｍ，４Ｈ），１．４２（ｄｄ，Ｊ＝１５．１，６．９Ｈｚ，２Ｈ），１．７２−１．７７（ｍ，２Ｈ），３．０１（ｓ，１Ｈ），３．９５（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ），６．８５（ｔｄ，Ｊ＝６．２，３．７Ｈｚ），７．４０（ｔｄ，Ｊ＝６．０，３．７Ｈｚ）．
【００３８】
（工程７：２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９Ｈ−フルオレン−９−オンの合成）
【化１２】
【００３９】
ＤＭＦ（１００ｍＬ）の溶媒下に、２，７−ジブロモ−９Ｈ−フルオレン−９−オン（３．４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、工程６で合成した１−エチニル−４−（ヘキシロキシ）ベンゼン（５．０ｇ，２５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．８９ｇ，７．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（０．４ｇ，２．０ｍｍｏｌ）、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２（０．２ｇ，２．０ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（１００ｍＬ）を加え、８０℃で２４時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、１Ｎ ＨＣｌ（２００ｍＬ）で中和した。ジクロロメタン（３×１００ｍＬ）で抽出し、有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行った。クロロホルム及びヘキサンから再結晶することにより、黄橙色固体（２．９ｇ，４．９ｍｍｏｌ，５１％）を得た。
【００４０】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．９１（ｓ，６Ｈ），１．３４（ｍ，１４Ｈ），１．８０（ｓ，４Ｈ），３．９８（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，４Ｈ），６．８８（ｄ，Ｊ＝８．６Ｈｚ，４Ｈ），７．４８（ｔ，Ｊ＝８．９Ｈｚ，６Ｈ），７．６３（ｄ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ），７．７８（ｓ，２Ｈ）．
【００４１】
（工程８：９−ジアゾ−２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９Ｈ−フルオレンの合成）
【化１３】
【００４２】
ＴＨＦ（１０ｍＬ）の溶媒下に、工程７で合成した２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９Ｈ−フルオレン−９−オン（１．０ｇ，１．７ｍｍｏｌ）、Ｈ２ＮＮＨ２（２０ｍＬ）を加え、８０℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、水（５０ｍＬ）を加え、クエンチした。酢酸エチル（３×５０ｍＬ）で抽出し、有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行うことにより、橙色固体を得た。ＴＨＦ（２０ｍＬ）の溶媒下に、得られた橙色固体とＭｎＯ２とを加え、７０℃で６時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、溶媒留去を行うことにより、橙色固体（０．３ｇ，０．５ｍｍｏｌ，３０％）を得た。
【００４３】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．８２（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，６Ｈ），１．２６（ｔ，Ｊ＝３．５Ｈｚ，８Ｈ），１．３７（ｓ，４Ｈ），１．６８（ｄｄ，Ｊ＝１４．５，６．８Ｈｚ，４Ｈ），３．８８（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，４Ｈ），６．７８（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ），７．３５−７．７９（ｍ，１０Ｈ）．
【００４４】
（工程９：（Ｒ）−２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９−（２−メチル−２，３−ジヒドロシクロペンタ［ａ］ナフタレン−１−イリデン）−９Ｈ−フルオレンの合成）
【化１４】
【００４５】
トルエン（１００ｍＬ）の溶媒下に、工程３で合成した（Ｒ）−２−メチル−２，３−ジヒドロシクロペンタ［ａ］ナフタレン−１−オン（１．１ｇ，５．７ｍｍｏｌ）、ルイス試薬（４．０ｇ，１０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で６時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン：ジクロロメタン＝２：１）で分取することにより、青色液体を得た。得られた青色液体と、工程８で合成した９−ジアゾ−２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９Ｈ−フルオレン（０．３ｇ，０．５ｍｍｏｌ）とを、トルエン（５０ｍＬ）に加え、１００℃で１時間熱還流し、さらにＰＰｈ３（２．６ｇ，１０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン：ジクロロメタン＝２：１）で分取した後、酢酸エチルから再結晶することにより、黄色固体（０．１ｇ，０．２ｍｍｏｌ，２０％）を得た。
【００４６】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．９２（ｓ，６Ｈ），０．８２−１．８８（ｍ，１６Ｈ），２．８６（ｄ，Ｊ＝２．５Ｈｚ，３Ｈ），３．６５（ｄｄ，Ｊ＝１６．０，８．１Ｈｚ，１Ｈ），３．８５−４．２０（ｍ，４Ｈ），４．４（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ），６．７２−８．２７（ｍ，１２Ｈ）．
１３Ｃ ＮＭＲ（７５．４５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：１４．１，２２．６，２５．６，２５．７，２９．１，２９．２，３１．５，３１．６，６８．１，１１４．３，１１４．５，１３２．７，１３３．０，１３３．１．
【００４７】
次に、上記のようにして製造したサンプル化合物について偏向顕微鏡観察を行い、液晶性の検討を行ったところ、１５５℃と１７０℃とにおいて異なる液晶相が発現した。１５５℃における液晶相を図１（Ａ）に示し、１７０℃における液晶相を図１（Ｂ）に示す。この結果は、分子モータを基盤とするフォトクロミック液晶の製造に成功したことを支持するものである。
【００４８】
次に、濃度が２０質量％となるようにジエチルエーテル中にサンプル化合物を溶解し、サンプル溶液を調製した。そして、このサンプル溶液に波長３６６ｎｍ（強度：５．６ｍＷ／ｃｍ２）の紫外光を１分間照射したところ、図２に示すように、吸収スペクトルに変化が観察された。これは下記式のようにサンプル化合物の構造が変化したためである。
【化１５】
【００４９】
また、光照射後のサンプル溶液を室温にて１分間放置したところ、図３に示すように、吸収スペクトルは光照射前と同じになった。これは下記式のようにサンプル化合物の構造が変化したためである。
【化１６】
【００５０】
以上の結果から、製造したサンプル化合物は、光及び熱過程によって可逆的なフォトクロミズムを示し、液晶性分子モータとして機能することが確認された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射により一方向に回転し、かつ液晶性を示す化合物である液晶性分子モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、運動能を有する単一分子をいわゆる分子モータとして利用することが提案されている。一般に、分子モータとして利用できる分子は、外部エネルギを運動に変換できること、及び一方向の運動を実現できることの２点を満たすことが求められている。そして、このような条件を満たす低分子有機化合物としては、（３Ｒ，３’Ｒ）−（Ｐ，Ｐ）−トランス−１，１’，２，２’，３，３’，４，４’−オクタヒドロ−３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェナントリジエン等が知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
また最近では、このような分子モータを液晶中にドープして光照射することで、巨視的な回転挙動が観察されることが報告されている（非特許文献２参照）。この回転挙動は、液晶の流動性と配向性とから生じる協同効果に起因する。このため、僅か数質量％の分子モータの光誘起回転により液晶全体の回転が発現される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｎ． Ｋｏｕｍｕｒａ， Ｒ．Ｗ．Ｊ． Ｚｉｊｌｓｔｒａ， Ｒ．Ａ． ｖａｎ Ｄｅｌｄｅｎ， Ｎ． Ｈａｒａｄａ ａｎｄ Ｂ．Ｌ． Ｆｅｒｉｎｇａ： Ｎａｔｕｒｅ ４０１， １５２ （１９９９）．
【非特許文献２】Ｒ． Ｅｅｌｋｅｍａ， Ｍ．Ｍ． Ｐｏｌｌａｒｄ， Ｊ． Ｖｉｃａｒｉｏ， Ｎ． Ｋａｔｓｏｎｉｓ， Ｂ．Ｓ． Ｒａｍｏｎ， Ｃ．Ｗ．Ｍ． Ｂａｓｔｉａａｎｓｅｎ， Ｄ．Ｊ． Ｂｒｏｅｒ ａｎｄ Ｂ．Ｌ． Ｆｅｒｉｎｇａ： Ｎａｔｕｒｅ ４４０， １６３ （２００６）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献２のように、分子モータを液晶中にドープした場合に発現される回転力は非常に小さく、実用には向かないものであった。ここで、分子モータ自身に液晶性を付与すれば、分子モータを液晶中にドープする場合よりも遥かに大きな回転力を光誘起できると考えられるが、そのような化合物はこれまで提案されていなかった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、液晶性を示す分子モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、特定の化合物が液晶性を示す分子モータ（液晶性分子モータ）として利用できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のとおりである。
【０００８】
（１） 下記一般式（１）で表される液晶性分子モータ。
【化１】
（式中、Ｘはフェニル基又は炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立に水素原子又は液晶基を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ６の全てが水素原子である場合を除く。）
【０００９】
（２） 前記液晶基が下記式（２）〜（９）で表される少なくとも１種である上記（１）記載の液晶性分子モータ。
【化２】
（式中、Ｙは水素原子又はメチル基を示し、ｎは１〜１２の整数を示す。）
【００１０】
（３） 前記一般式（１）中、Ｒ１，Ｒ６が液晶基であり、Ｒ２〜Ｒ５が水素原子である上記（１）又は（２）記載の液晶性分子モータ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液晶性を示す分子モータ（液晶性分子モータ）を提供することができる。このような液晶性分子モータは、光で撹拌可能な機能性流体、あるいは液晶の新しい光配向膜として応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】液晶性分子モータのサンプルの加熱過程における液晶相を示す図である。
【図２】液晶性分子モータのサンプル溶液に波長３６６ｎｍの紫外光を照射する前後における紫外可視吸収スペクトルを示す図である。
【図３】液晶性分子モータのサンプル溶液の光定常状態における紫外可視吸収スペクトルと、室温で１分間放置後における紫外可視吸収スペクトルとを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る液晶性分子モータは、下記一般式（１）で表される。
【化３】
【００１４】
一般式（１）中、Ｘはフェニル基又は炭素数１〜１２のアルキル基を示す。このＸの種類を変えることで、本発明に係る液晶性分子モータの回転速度を制御することが可能である。すなわち、Ｘがメチル基である場合には回転速度が速くなり、フェニル基である場合には回転速度が遅くなる。
【００１５】
一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立に水素原子又は液晶基を示す。ただし、液晶性を示す必要があることから、Ｒ１〜Ｒ６の全てが水素原子である場合を除く。液晶基の置換位置は、特に限定されるものではなく、１箇所であっても２箇所以上であってもよい。その中でもＲ１及びＲ６の２箇所、Ｒ２及びＲ５の２箇所、Ｒ１の１箇所が好ましく、Ｒ１及びＲ６の２箇所がより好ましい。
【００１６】
液晶基の種類も特に限定されるものではないが、下記式（２）〜（９）で表される少なくとも１種が好ましい。
【化４】
（式中、Ｙは水素原子又はメチル基を示し、ｎは１〜１２の整数を示す。）
【００１７】
このうち、液晶基が上記式（６）〜（９）で表されるものの場合、上記一般式（１）で表される化合物同士を重合させ、高分子化合物とすることができる。これにより、例えば高分子フィルム表面上において回転力を光誘起できることから、液晶の新しい光配向膜としての用途が期待できる。
【００１８】
上記一般式（１）で表される化合物は、例えば下記の合成スキームに従って合成することができる。なお、式中のＸ、Ｒ１〜Ｒ６は上記一般式（１）と同様である。
【化５】
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
本実施例では、まず、以下の工程１〜９を経て液晶性分子モータとなるサンプル化合物を製造した。
【００２０】
（工程１：（４Ｓ）−４−ベンジル−３−（（２Ｒ）−２−メチル−３−ナフタレン−２−イル−プロピオニル）−オキサゾリジン−２−オンの合成）
【化６】
【００２１】
−８０℃下でＴＨＦ（１００ｍＬ）中にＬＤＡ（２６ｍｍｏｌ）を生成した。ＴＨＦ（２０ｍＬ）に（４Ｓ）−４−ベンジル−３−プロパノイル−１，３−オキサゾリジン−２−オン（５．０ｇ，２２ｍｍｏｌ）を溶かした溶液を−８０℃下で徐々に加え、２時間撹拌した。温度をゆっくりと０℃まで上げ、ＴＨＦ（２０ｍＬ）に溶かした２−（ブロモメチル）ナフタレン（１０ｇ，４５ｍｍｏｌ）を加え、室温で一夜撹拌した。飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液（２００ｍＬ）で反応をクエンチした後、ジエチルエーテル（３×５０ｍＬ）で抽出し、有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１６：１で原料を流した後、ヘキサン：酢酸エチル＝８：１）を用いて分取した後、ヘキサン及び酢酸エチルから再結晶を行うことにより、白色固体（４．１ｇ，１１ｍｍｏｌ，５１％）を得た。
【００２２】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：１．２２−１．２４（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ），２．４６−２．４９（ｄｄ，Ｊ＝１３．６，９．２Ｈｚ，１Ｈ），２．８０−２．８７（ｄｄ，Ｊ＝１３．２，７．７Ｈｚ，１Ｈ），３．０６−３．１１（ｄｄ，Ｊ＝１３．６，３．３Ｈｚ，１Ｈ），３．３０−３．３７（ｄｄ，Ｊ＝１３．２，７．３Ｈｚ，１Ｈ），４．０６−４．２８（ｍ，３Ｈ），４．６４−４．７２（ｍ，１Ｈ），６．９６−７．００（ｍ，２Ｈ），７．１８−７．２１（ｍ，３Ｈ），７．４０−７．４９（ｍ，３Ｈ），７．２７（ｓ，１Ｈ），７．７８−７．８２（ｍ，３Ｈ）．
【００２３】
（工程２：（２Ｒ）−２−メチル−３−ナフタレン−２−イル−プロピオン酸の合成）
【化７】
【００２４】
ＴＨＦ及び水（４：１，１２５ｍＬ）の混合溶媒下に、工程１で合成した（４Ｓ）−４−ベンジル−３−（（２Ｒ）−２−メチル−３−ナフタレン−２−イル−プロピオニル）−オキサゾリジン−２−オン（４．１ｇ，１１ｍｍｏｌ）を加え、０℃に冷却した。Ｈ２Ｏ２（４６ｍＬ）を滴下し、５分間撹拌後、水（５ｍＬ）に溶解させたＬｉＯＨ・Ｈ２Ｏ（０．８ｇ，１７ｍｍｏｌ）をゆっくりと加えた。２時間撹拌後、水（２５ｍＬ）に溶解させたＮａ２ＳＯ３（６．０ｇ）を加え、室温で１時間撹拌した。ジクロロメタン（３×１００ｍＬ）で脱離成分等を抽出した後、水層に１０％ＨＣｌ（３００ｍＬ）を加え、ジクロロメタン（３×１００ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行うことにより、白色固体（２．０ｇ，９．３ｍｍｏｌ，８５％）を得た。
【００２５】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：１．２１−１．２４（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ），２．８１−２．９３（ｍ，２Ｈ），３．２３−３．２９（ｍ，１Ｈ），７．３２−７．３５（ｄｄ，Ｊ＝８．４，１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．４２−７．５０（ｍ，２Ｈ），７．６５（ｓ，１Ｈ），７．７７−７．８４（ｍ，３Ｈ）．
【００２６】
（工程３：（Ｒ）−２−メチル−２，３−ジヒドロシクロペンタ［ａ］ナフタレン−１−オンの合成）
【化８】
【００２７】
ジクロロメタン（１５０ｍＬ）の溶媒下に、工程２で合成した（２Ｒ）−２−メチル−３−ナフタレン−２−イル−プロピオン酸（１．５ｇ，６．６ｍｍｏｌ）、ＳＯＣｌ２（５ｍＬ）、ＤＭＦ（６滴）を加え、５０℃で４５分間熱還流した。反応終了後、室温まで冷却し、溶媒留去を行うことで黄透色液体を得た。次に、得られた黄透色液体を１，２−ジクロロエタン（３００ｍＬ）に加え、０℃に冷却した。ＡｌＣｌ３（２１．ｇ，１６ｍｍｏｌ）を素早く加え、４５分間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（５００ｍＬ）を加えてクエンチし、ジクロロメタン（６×５０ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行うことにより、黄透色液体（１．１ｇ，５．７ｍｍｏｌ，８６％）を得た。
【００２８】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：１．３７−１．３９（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ），２．７７−２．８７（ｍ，２Ｈ），３．４４−３．５３（ｄｄ，Ｊ＝１６．０，８．１Ｈｚ，１Ｈ），７．４９−７．５２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．５３−７．５８（ｍ，１Ｈ），７．８８−７．９１（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），８．０３−３．０６（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），９．１４−９．１７（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ）．
【００２９】
（工程４：１−（ヘキシロキシ）−４−ヨードベンゼンの合成）
【化９】
【００３０】
ＤＭＦ（２００ｍＬ）の溶媒下に、１−クロロへキサン（１６ｇ，１３６ｍｍｏｌ）、ｐ−ヨードフェノール（２４ｇ，１１２ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（２０ｇ，１４５ｍｍｏｌ）を加え、９０℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、飽和食塩水（１００ｍＬ）を加え、酢酸エチル（３×１００ｍＬ）で抽出した。有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン）で分取することにより、無色透明液体（３０ｇ，１０１ｍｍｏｌ，９０％）を得た。
【００３１】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．８９（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ），１．３０−１．３３（ｍ，４Ｈ），１．４２（ｄｄ，Ｊ＝１５．１，６．９Ｈｚ，２Ｈ），１．７２−１．７７（ｍ，２Ｈ），３．８９（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），６．６５（ｔｄ，Ｊ＝６．２，３．７Ｈｚ，２Ｈ），７．５２（ｔｄ，Ｊ＝６．０，３．７Ｈｚ，２Ｈ）．
【００３２】
（工程５：（（４−ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）トリメチルシランの合成）
【化１０】
【００３３】
ＴＨＦ（２００ｍＬ）の溶媒下に、工程４で合成した１−（ヘキシロキシ）−４−ヨードベンゼン（２７ｇ，９０ｍｍｏｌ）、トリメチルシリルアセチレン（１３ｇ，１３５ｍｍｏｌ），ＰＰｈ３（５．９ｇ，２３ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（０．９ｇ，４．５ｍｍｏｌ）、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２（３．１ｇ，４．５ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（１００ｍＬ）を加え、８０℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、１Ｎ ＨＣｌ（２００ｍＬ）で中和した。酢酸エチル（３×１００ｍＬ）で抽出し、有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン）で分取し、黄透色液体（１４ｇ，５２ｍｍｏｌ，５８％）を得た。
【００３４】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．２０（ｄｄ，Ｊ＝１７．０，７．８Ｈｚ，９Ｈ），０．８９（ｓ，３Ｈ），１．３３（ｄ，Ｊ＝２．３Ｈｚ，４Ｈ），１．４３（ｓ，２Ｈ），１．７６（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），３．９４（ｄｄ，Ｊ＝１６．０，９．６Ｈｚ，２Ｈ），６．８４（ｄｄ，２Ｈ），７．３７（ｄｄ，２Ｈ）．
【００３５】
（工程６：１−エチニル−４−（ヘキシロキシ）ベンゼンの合成）
【化１１】
【００３６】
メタノール（１００ｍＬ）の溶媒下に、工程５で合成した（（４−ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）トリメチルシラン（１４ｇ，５２ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（８．３ｇ，６０ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン）で分取し、黄透色液体（７．５ｇ，３７ｍｍｏｌ，７０％）を得た。
【００３７】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．８９（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ），１．３０−１．３３（ｍ，４Ｈ），１．４２（ｄｄ，Ｊ＝１５．１，６．９Ｈｚ，２Ｈ），１．７２−１．７７（ｍ，２Ｈ），３．０１（ｓ，１Ｈ），３．９５（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ），６．８５（ｔｄ，Ｊ＝６．２，３．７Ｈｚ），７．４０（ｔｄ，Ｊ＝６．０，３．７Ｈｚ）．
【００３８】
（工程７：２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９Ｈ−フルオレン−９−オンの合成）
【化１２】
【００３９】
ＤＭＦ（１００ｍＬ）の溶媒下に、２，７−ジブロモ−９Ｈ−フルオレン−９−オン（３．４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、工程６で合成した１−エチニル−４−（ヘキシロキシ）ベンゼン（５．０ｇ，２５ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１．８９ｇ，７．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（０．４ｇ，２．０ｍｍｏｌ）、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２（０．２ｇ，２．０ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（１００ｍＬ）を加え、８０℃で２４時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、１Ｎ ＨＣｌ（２００ｍＬ）で中和した。ジクロロメタン（３×１００ｍＬ）で抽出し、有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行った。クロロホルム及びヘキサンから再結晶することにより、黄橙色固体（２．９ｇ，４．９ｍｍｏｌ，５１％）を得た。
【００４０】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．９１（ｓ，６Ｈ），１．３４（ｍ，１４Ｈ），１．８０（ｓ，４Ｈ），３．９８（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，４Ｈ），６．８８（ｄ，Ｊ＝８．６Ｈｚ，４Ｈ），７．４８（ｔ，Ｊ＝８．９Ｈｚ，６Ｈ），７．６３（ｄ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，２Ｈ），７．７８（ｓ，２Ｈ）．
【００４１】
（工程８：９−ジアゾ−２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９Ｈ−フルオレンの合成）
【化１３】
【００４２】
ＴＨＦ（１０ｍＬ）の溶媒下に、工程７で合成した２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９Ｈ−フルオレン−９−オン（１．０ｇ，１．７ｍｍｏｌ）、Ｈ２ＮＮＨ２（２０ｍＬ）を加え、８０℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、水（５０ｍＬ）を加え、クエンチした。酢酸エチル（３×５０ｍＬ）で抽出し、有機層をＮａＳＯ４で脱水し、溶媒留去を行うことにより、橙色固体を得た。ＴＨＦ（２０ｍＬ）の溶媒下に、得られた橙色固体とＭｎＯ２とを加え、７０℃で６時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、溶媒留去を行うことにより、橙色固体（０．３ｇ，０．５ｍｍｏｌ，３０％）を得た。
【００４３】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．８２（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，６Ｈ），１．２６（ｔ，Ｊ＝３．５Ｈｚ，８Ｈ），１．３７（ｓ，４Ｈ），１．６８（ｄｄ，Ｊ＝１４．５，６．８Ｈｚ，４Ｈ），３．８８（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，４Ｈ），６．７８（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ），７．３５−７．７９（ｍ，１０Ｈ）．
【００４４】
（工程９：（Ｒ）−２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９−（２−メチル−２，３−ジヒドロシクロペンタ［ａ］ナフタレン−１−イリデン）−９Ｈ−フルオレンの合成）
【化１４】
【００４５】
トルエン（１００ｍＬ）の溶媒下に、工程３で合成した（Ｒ）−２−メチル−２，３−ジヒドロシクロペンタ［ａ］ナフタレン−１−オン（１．１ｇ，５．７ｍｍｏｌ）、ルイス試薬（４．０ｇ，１０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で６時間熱還流した。室温に下げた後、濾過し、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン：ジクロロメタン＝２：１）で分取することにより、青色液体を得た。得られた青色液体と、工程８で合成した９−ジアゾ−２，７−ビス（（４−（ヘキシロキシ）フェニル）エチニル）−９Ｈ−フルオレン（０．３ｇ，０．５ｍｍｏｌ）とを、トルエン（５０ｍＬ）に加え、１００℃で１時間熱還流し、さらにＰＰｈ３（２．６ｇ，１０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で１２時間熱還流した。室温に下げた後、溶媒留去を行った。カラムクロマトグラフィー（ＳｉＯ２，ヘキサン：ジクロロメタン＝２：１）で分取した後、酢酸エチルから再結晶することにより、黄色固体（０．１ｇ，０．２ｍｍｏｌ，２０％）を得た。
【００４６】
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：０．９２（ｓ，６Ｈ），０．８２−１．８８（ｍ，１６Ｈ），２．８６（ｄ，Ｊ＝２．５Ｈｚ，３Ｈ），３．６５（ｄｄ，Ｊ＝１６．０，８．１Ｈｚ，１Ｈ），３．８５−４．２０（ｍ，４Ｈ），４．４（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ），６．７２−８．２７（ｍ，１２Ｈ）．
１３Ｃ ＮＭＲ（７５．４５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）
δ：１４．１，２２．６，２５．６，２５．７，２９．１，２９．２，３１．５，３１．６，６８．１，１１４．３，１１４．５，１３２．７，１３３．０，１３３．１．
【００４７】
次に、上記のようにして製造したサンプル化合物について偏向顕微鏡観察を行い、液晶性の検討を行ったところ、１５５℃と１７０℃とにおいて異なる液晶相が発現した。１５５℃における液晶相を図１（Ａ）に示し、１７０℃における液晶相を図１（Ｂ）に示す。この結果は、分子モータを基盤とするフォトクロミック液晶の製造に成功したことを支持するものである。
【００４８】
次に、濃度が２０質量％となるようにジエチルエーテル中にサンプル化合物を溶解し、サンプル溶液を調製した。そして、このサンプル溶液に波長３６６ｎｍ（強度：５．６ｍＷ／ｃｍ２）の紫外光を１分間照射したところ、図２に示すように、吸収スペクトルに変化が観察された。これは下記式のようにサンプル化合物の構造が変化したためである。
【化１５】
【００４９】
また、光照射後のサンプル溶液を室温にて１分間放置したところ、図３に示すように、吸収スペクトルは光照射前と同じになった。これは下記式のようにサンプル化合物の構造が変化したためである。
【化１６】
【００５０】
以上の結果から、製造したサンプル化合物は、光及び熱過程によって可逆的なフォトクロミズムを示し、液晶性分子モータとして機能することが確認された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される液晶性分子モータ。
【化１】
（式中、Ｘはフェニル基又は炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立に水素原子又は液晶基を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ６の全てが水素原子である場合を除く。）
【請求項２】
前記液晶基が下記式（２）〜（９）で表される少なくとも１種である請求項１記載の液晶性分子モータ。
【化２】
（式中、Ｙは水素原子又はメチル基を示し、ｎは１〜１２の整数を示す。）
【請求項３】
前記一般式（１）中、Ｒ１，Ｒ６が液晶基であり、Ｒ２〜Ｒ５が水素原子である請求項１又は２記載の液晶性分子モータ。
【請求項１】
下記一般式（１）で表される液晶性分子モータ。
【化１】
（式中、Ｘはフェニル基又は炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立に水素原子又は液晶基を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ６の全てが水素原子である場合を除く。）
【請求項２】
前記液晶基が下記式（２）〜（９）で表される少なくとも１種である請求項１記載の液晶性分子モータ。
【化２】
（式中、Ｙは水素原子又はメチル基を示し、ｎは１〜１２の整数を示す。）
【請求項３】
前記一般式（１）中、Ｒ１，Ｒ６が液晶基であり、Ｒ２〜Ｒ５が水素原子である請求項１又は２記載の液晶性分子モータ。
【図２】
【図３】
【図１】
【図３】
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２６０８３６（Ｐ２０１０−２６０８３６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１４９１２（Ｐ２００９−１１４９１２）
【出願日】平成２１年５月１１日（２００９．５．１１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（８０３０００１１５）学校法人東京理科大学 (545)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１１日（２００９．５．１１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（８０３０００１１５）学校法人東京理科大学 (545)
【Ｆターム（参考）】
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