东京工业大学梶谷隆教授和福岛隆典教授的研究小组在不扰乱结构顺序的情况下,自发地形成了像手性分子单晶一样具有规则结构的液滴(注)。我发现了向一个方向旋转时流动的现象.这一成果是与材料结构科学研究所、理化学研究所、东北大学、JEOL RESONANCE Co., Ltd. 和东京大学共同研究的结果。
课题组合成了一种在名为“三亚苯基六羧酸酯”的物质中引入手性侧链的衍生物,并研究了其相变行为和聚集体结构。在这种物质的中间相(存在于气、液、固之间的相)中,由纵横连续组合成V字形和长方形的“人字形结构”二维薄片堆叠起来,仿佛是一个单一的水晶。它形成了一个三维结构。它形成规则结构的能力至少有几毫米,在分子尺度上,它可以被视为自发组装的“超”长程结构有序。
这种液滴状物质在基板竖立时表现出向下流动的流动性,即使在向下流动的过程中,液滴中的结构规律也丝毫没有受到损害。仔细检查发现,“固化性”和“流动性”保持着微妙的平衡。此外,还发现液滴在向下流动时向一个方向旋转,旋转方向由引入苯并苯的侧链的手性(R-body或S-body)决定。
这次发现的物质是一种物质,它颠覆了人们认为它不是晶体、液晶或液体的常识,并为分子手性与分子宏观集体运动的相关性提供了新的见解。未来,该机理的阐明有望带动与新型分子聚集体相关的物理化学的发展和高性能有机材料的创新。
(注)具有手性(手掌)性质的分子不能叠加在镜像上,如左手和右手。