(57)【要約】      （修正有）【課題】化学構造がシンプルで且つ合成が複雑な工程を必要としない新規な非共有結合高分子およびそのデバイスを提供する。【解決手段】対アニオンとしてのポリスチレンスルホン酸イオンと長鎖アルキルアンモニウムカチオン（ジメチルジステアリルアンモニウムクロライド、トリメチルステアリルアンモニウムクロライド等）とからなるモノマーを、有機溶媒中でラジカル重合またはリビングラジカル重合することによって自己組織化されてなる非共有結合高分子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式［１］または［２］で示される、対アニオンとしてのポリスチレンスルホン酸イオンと長鎖アルキルアンモニウムカチオンとから自己組織化によって形成されてなる非共有結合高分子。
【化１】
2009051948.tif 000015
【化２】
2009051948.tif 000016
（式中、Ｒは炭素数１０〜３０の直鎖アルキル基であり、Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基であり、ｎは３５０〜３５００で数平均重合度を示す。）
【請求項２】
前記一般式［１］または［２］においてＲがステアリル基である請求項１に記載の非共有結合高分子。
【請求項３】
請求項１に記載の非共有結合高分子の液晶性を利用する分子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、新規な非共有結合高分子および分子デバイスに関し、さらに詳しくはポリスチレンスルホン酸アニオンと長鎖アルキルアンモニウムカチオンとの化合物から自己組織化を利用して形成されてなる新規な非共有結合高分子およびその液晶性を利用する分子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、数ナノ〜数十ナノオーダーの規則構造あるいは原子配列を制御することが検討されている。
この制御を現在の加工技術によって行うことは可能であるが、その制御は限定的である。また、加工に非常な長時間を要するか高コスト加工法が必要である。
このため、金属錯体あるいは有機化合物を自己組織化した高分子が提案されている。
そして、自己組織化した高分子が種々の機能性材料、例えば電子デバイス素子、エレクトロルミネッセンスあるいは触媒、分光学的、磁気的又は電気化学的複合膜などの機能性材料として注目されている。
【０００３】
例えば、π共役系を有する自己組織化機能を有する高分子として、金属錯体、トリフェニレン、トリフェニルアミン、トリフェニレンの誘導体およびトリフェニルアミンの誘導体から自己組織化によって得られる導電性を有する超分岐高分子、この超分岐高分子を用いた電子デバイス素子が提案されている（特許文献１）。
また、ナノオーダーの規則構造あるいは原子配列を制御した構造体として、両端に親水性基を有する双頭性脂質の中に金属錯体が埋め込まれた錯体化合物構造の磁性機能、エレクトロルミネッセンス機能、導電性機能、触媒能などの金属的特性を備えたナノワイヤーが提案された（特許文献２）。
そして、配位子骨格に多重水素結合を導入し、その自己組織化能を利用して中心金属として様々な遷移金属イオンを取り込んで形成する有機―無機複合膜組織が中心金属の種類によって色が変わる遷移金属錯体ナノ薄膜が提案された（特許文献３）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−  ７５９６２号公報
【特許文献２】特開２００５−２５５５４３号公報
【特許文献３】特開２００６−１２４３４９号公報
【０００５】
上記の特許文献１および特許文献３に具体的に記載されている超分岐高分子およびナノ薄膜はいずれも出発原料が複雑な構造の多環芳香族化合物である。
また、上記特許文献２に具体的に記載されているナノワイヤーは機能的に限定され、例えばイオン伝導性については期待できず、出発原料の構造が複雑であり合成工程に複数工程を要するものである。
従って、化学構造がシンプルで且つ合成が複雑な工程を必要とせずイオン構造を有する出発原料からの自己組織化を利用して形成されてなる新規な非共有結合高分子およびそのデバイスは知られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、化学構造がシンプルで且つ合成が複雑な工程を必要としない新規な非共有結合高分子およびそのデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、下記一般式［１］または［２］で示される、対アニオンとしてのポリスチレンスルホン酸アニオンと長鎖アルキルアンモニウムカチオンとから自己組織化によって形成されてなる非共有結合高分子に関する。
【０００８】
【化１】
2009051948.tif 000002
【０００９】
【化２】
2009051948.tif 000003
（式中、Ｒは炭素数１０〜３０の直鎖アルキル基であり、Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基であり、ｎは３５０〜３５００で数平均重合度を示す。）
【００１０】
また、この発明は、前記の非共有結合高分子の液晶性を利用する分子デバイスに関する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、化学構造がシンプルでかつ合成が複雑な工程を必要としない新規な非共有結合高分子を提供することができる。
また、この発明によれば、化学構造がシンプルでかつ合成が複雑な工程を必要としない新規な非共有結合高分子の液晶性を利用したデバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明における好適な態様を次に示す。
１）前記一般式［１］または［２］においてＲがステアリル基である前記の非共有結合高分子。
【００１３】
この発明の非共有結合高分子は、前記の対アニオンとしてのポリスチレンスルホン酸アニオンと長鎖アルキルアンモニウムカチオンとの化合物を自己組織化により形成することによって得ることができる。
そして、前記の対アニオンとしてのポリスチレンスルホン酸アニオンと長鎖アルキルアンモニウムカチオンとの前記一般式［１］又は［２］で示される高分子化合物は、モノマーである対アニオンとしてのスチレンスルホン酸イオンと長鎖アルキルアンモニウムカチオンとからなる下記の一般式［３］又は［４］で示されるモノマー化合物を、例えばラジカル重合あるいはリビングラジカル重合などによって重合することによって得ることができる。
【００１４】
【化３】
2009051948.tif 000004
【００１５】
【化４】
2009051948.tif 000005
（式中、Ｒは炭素数１０〜３０の直鎖アルキル基であり、Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基である。）
【００１６】
前記の長鎖アルキルアンモニウムカチオンとしては、ジメチルジデシルアンモニウム、ジメチルジラウリルアンモニウム、ジメチルジトリデシルアンモニウム、ジメチルジペンタデシルアンモニウム、ジメチルジテトラデシルアンモニウム、ジメチルジペンタデシルアンモニウム、ジメチルジヘキサデシルアンモニウム、ジメチルジヘプタデシルアンモニウム、ジメチルジオクタデシルアンモニウム、ジメチルジノナデシルジアンモニウム、ジメチルジエイコシルアンモニウムなどが挙げられる。
【００１７】
また、長鎖アルキルアンモニウムカチオンとして、ジエチルジデシルアンモニウム、ジエチルジラウリルアンモニウム、ジエチルジトリデシルアンモニウム、ジエチルジペンタデシルアンモニウム、ジエチルジテトラデシルアンモニウム、ジエチルジペンタデシルアンモニウム、ジエチルジヘキサデシルアンモニウム、ジエチルジヘプタデシルアンモニウム、ジエチルジオクタデシルアンモニウム、ジエチルジノナデシルジアンモニウム、ジメチルジエイコシルアンモニウムなどが挙げられる。
【００１８】
また、前記の長鎖アルキルアンモニウムカチオンとして、ジｎ−プロピルジデシルアンモニウム、ジｎ−プロピルジラウリルアンモニウム、ジｎ−プロピルジトリデシルアンモニウム、ジｎ−プロピルジペンタデシルアンモニウム、ジｎ−プロピルジテトラデシルアンモニウム、ジｎ−プロピルジペンタデシルアンモニウム、ジｎ−プロピルジヘキサデシルアンモニウム、ジｎ−プロピルジヘプタデシルアンモニウム、ジｎ−プロピルジオクタデシルアンモニウム、ジｎ−プロピルジノナデシルジアンモニウム、ジｎ−プロピルジエイコシルアンモニウムなどが挙げられる。
【００１９】
前記の長鎖アルキルアンモニウムカチオンとしては、トリメチルデシルアンモニウム、トリメチルラウリルアンモニウム、トリメチルトリデシルアンモニウム、トリメチルペンタデシルアンモニウム、トリメチルテトラデシルアンモニウム、トリメチルペンタデシルアンモニウム、トリメチルヘキサデシルアンモニウム、トリメチルヘプタデシルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、トリメチルノナデシルジアンモニウム、トリメチルエイコシルアンモニウムなどが挙げられる。
【００２０】
また、長鎖アルキルアンモニウムカチオンとして、トリエチルデシルアンモニウム、トリエチルラウリルアンモニウム、トリエチルトリデシルアンモニウム、トリエチルペンタデシルアンモニウム、トリエチルテトラデシルアンモニウム、トリエチルペンタデシルアンモニウム、トリエチルヘキサデシルアンモニウム、トリエチルヘプタデシルアンモニウム、トリエチルオクタデシルアンモニウム、トリエチルノナデシルジアンモニウム、トリメチルエイコシルアンモニウムなどが挙げられる。
【００２１】
また、前記の長鎖アルキルアンモニウムカチオンとして、トリｎ−プロピルデシルアンモニウム、トリｎ−プロピルラウリルアンモニウム、トリｎ−プロピルトリデシルアンモニウム、トリｎ−プロピルペンタデシルアンモニウム、トリｎ−プロピルテトラデシルアンモニウム、トリｎ−プロピルペンタデシルアンモニウム、トリｎ−プロピルヘキサデシルアンモニウム、トリｎ−プロピルヘプタデシルアンモニウム、トリｎ−プロピルオクタデシルアンモニウム、トリｎ−プロピルノナデシルジアンモニウム、トリｎ−プロピルエイコシルアンモニウムなどが挙げられる。
【００２２】
この発明の非共有結合高分子は、先ず溶媒中で前記の長鎖アルキルアンモニウムカチオンのハロゲン化物、例えば塩化物と前記の対アニオン（スチレンスルホン酸イオン）のアルカリ塩、例えばナトリウム塩あるいはカリウム塩とを接触させて反応させた後、生成したモノマー化合物を分離取得し、このモノマー化合物を重合させた後、生成物を分離取得することによって得ることができる。
前記のモノマー化合物を生成させるための溶媒としては特に制限はなく、例えば水、アセトン、メタノール、エタノール、アセトニトリル、あるいはこれらの混合物を挙げることができる。
【００２３】
前記の長鎖アルキルアンモニウムカチオンのハロゲン化物と前記の対アニオンのアルカリ塩とは、溶媒に均一に分散させて反応させることが好ましく、特にいずれかの成分を溶解させて反応させることが好ましい。
また、前記の反応は２０〜１００℃、１〜１００時間の範囲内で適宜選択することができる。
また、前記のモノマー化合物を得るための分離は、抽出、濾過、洗浄、乾燥、再結晶などを適宜組み合わせて行うことができる。
【００２４】
次いで、前記のモノマー化合物を有機溶媒中、ラジカル重合触媒又はリビングラジカル重合によって重合し、生成した重合体を分離取得する。
前記のラジカル重合の重合開始剤としては、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）、２，２’−アゾビス（２−シアノ−２−ブタン）、ジメチル２，２’−アゾビスジメチルイソブチラート、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタン酸）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルバニトリル）、２−（ｔ−ブチルアゾ）−２−シアノプロパン、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（１，１）−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチル］−プロピオンアミド、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）ジヒドロクロライド、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミン）、２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）エチル］プロピオンアミド）、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（イソブチルアミド）２水和物、２，２’−アゾビス（２，２，４−トリメチルペンタン）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパン）、ｔ−ブチルペルオキシアセテート、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔ−ブチルペルオキシオクトエート、ｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルペルオキシイソブチラート、ｔ−アミルペルオキシピバレート、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ジシクロヘキシルペルオキシジカーボネート、ジクミルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ジラウロイルペルオキシド、ペルオキシ２硫酸カリウム、ペルオキシ２硫酸アンモニウム、ジ−ｔ−ブチル次亜硝酸塩，ジクミル次亜硝酸塩などを挙げることができる。
【００２５】
また、前記のリビングラジカル重合の重合触媒としては、周期律表第７族、８族、９族、１０族、１１族元素を中心金属とする遷移金属錯体が挙げられるが、特に０価の銅、１価の銅、２価のルテニウム、２価の鉄又は２価のニッケルの錯体が挙げられ、中でも、銅の錯体が好適に挙げられる。１価の銅化合物の具体例としては、塩化第一銅、臭化第一銅、ヨウ化第一銅、シアン化第一銅、酸化第一銅、過塩素酸第一銅等が挙げられる。銅化合物と触媒活性を高めるために、２，２’−ビピリジル及びその誘導体、１，１０−フェナントロリン及びその誘導体、テトラメチルエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ヘキサメチルトリス（２−アミノエチル）アミン等のポリアミン等の配位子が併用され、また、２価の塩化ルテニウムのトリストリフェニルホスフィン錯体（ＲｕＣｌ２（ＰＰｈ３）３）、ルテニウム化合物と活性化剤としてのアルミニウムアルコキシド類、２価の鉄のビストリフェニルホスフィン錯体（ＦｅＣｌ2（ＰＰｈ3）2）、２価のニッケルのビストリフェニルホスフィン錯体（ＮｉＣｌ2（ＰＰｈ3）2）、２価のニッケルのビストリブチルホスフィン錯体（ＮｉＢｒ2（ＰＢｕ3）2）が挙げられる。また、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン等のアルキルアミンを反応制御剤として添加することもできる。
【００２６】
この発明における前記一般式［１］又は［２］で示される化合物は、不活性ガス、例えばアルゴン、ヘリウム、窒素で置換した反応容器中、前記の一般式［３］又は［４］で示されるモノマー化合物を有機溶媒に溶解させて、ラジカル重合開始剤あるいはリビングラジカル重合触媒の存在下、好適には２０〜９０℃で１〜１００時間攪拌下に重合させることによって数平均分子量（Ｍｎ）が１００００〜１０００００程度の重合体を生成させ、反応終了後、例えばアセトン、メチルエチルケトンなどの有機溶媒で洗浄した後、乾燥して得ることができる。
【００２７】
この発明の非共有結合高分子は、前記の一般式［１］または［２］で示される、対アニオンとしてのポリスチレンスルホン酸イオンと長鎖アルキルアンモニウムカチオンとから自己組織化によって形成されてなる高分子化合物である。
この発明の非共有結合高分子について、この発明の１実施態様である下記式［５］で示される化合物（化合物１）とこの発明の他の１実施態様である下記式［６］で示される化合物（化合物２）を用いて説明する。
【００２８】
【化５】
2009051948.tif 000006
（前記一般式［１］において、Ｒ１はメチル基であり、Ｒはステアリル基であり、ｎは平均重合度を示す。）
【００２９】
【化６】
2009051948.tif 000007
（前記一般式［２］において、Ｒ１はメチル基であり、Ｒはステアリル基であり、ｎは平均重合度を示す。）
【００３０】
前記の化合物１および化合物２についての後述の実施例の欄に測定法の詳細が説明される示差走査熱量分析（ＤＳＣ）測定、熱重量分析（ＴＧ）、偏向顕微鏡観察から、化合物１のモノマーがおよそ７１〜１１６℃の温度範囲で液晶相を示し、層状のスメクチックＡ構造を形成する。通常のラジカル重合によって得られたポリマーである化合物１（数平均分子量Ｍｎ＝５１０００、分子量分布ＭＷ／Ｍｎ＝１．９０）の液晶温度はおおよそ１００〜２００℃であり、モノマーよりも安定な液晶相を示し、相構造はスメクチックＡ相である。一方、リビングラジカル重合によって得られる単分散ポリマーである化合物１（数平均分子量Ｍｎ＝５１０００、分子量分布ＭＷ／Ｍｎ＝１．１８）はスメクチック相ではなく正方格子に特徴付けられる回折パターンを示す。これらの結果から、化合物１（ポリマー）の液晶構造は分子量分布に大きく影響され、単分散ポリマーである化合物１では格子定数ａ＝３７．４Åの二次元正方格子を持つカラムナー相を形成する。格子定数の値がモノマーの分子サイズのおおよそ２倍であることから、ポリマー単鎖が１つのカラムを形成していると考えられる。また、カラムナー構造形成には分子量が大きいことが必要で数平均分子量が約１００００以上であることが適当である。このような液晶挙動は化合物２についても同様である。
また、化合物１についての後述の実施例の欄に詳細が説明される薄膜の交流インピーダンス測定による電気伝導度の評価から、液晶状態で化合物１では１０−６Ｓ／ｃｍ以上のイオン伝導性を示す。
【００３１】
この発明の非共有結合高分子は、１）前記一般式［１］又は［２］に示される分子構造を基本構成単位とし、２）自己組織化によりナノオーダー規則構造を有し、３）ナノオーダー規則構造に起因する機能を発現し、特に広い温度範囲内において液晶相を発現するので、その液晶性を利用した分子デバイスとしての可能性がある。
また、この発明の非共有結合高分子は、イオン伝導性を有し、その性質を利用した分子デバイスとしての可能性がある。
【実施例】
【００３２】
以下、この発明の実施例を示す。
以下の実施例は単に説明するためのものであり、この発明を限定するものではない。
以下の各例において、分析は以下に示す測定機器および測定法で行った。
元素分析：Ｐａｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ  ２４００（Ｐａｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社）
数平均分子量の測定：東ソー  ＨＬＣ−８２２０  ＧＰＣ（東ソー株式会社）
重量平均分子量の測定：東ソー  ＨＬＣ−８２２０  ＧＰＣ（東ソー株式会社）
示差走査熱量（ＤＳＣ）測定：ＤＳＣ  ＳＳＣ６２００（セイコー電子工業社）（昇温速度：１０℃／分）
分解温度：Ｎ２中、昇温度速度１０℃／分で記録された５質量％減少温度を示す。
偏向顕微鏡（ＰＯＭ）観察：ＢＸ５０（オリンパス社）とホットステージＦＰ８２（メトラー社）
液晶構造の粉末Ｘ線回折測定：ＲＩＮＴ−ＵｌｔｉｍａＩＩＩ（リガク社）
電気伝導度測定：装置としてＳｏＬａｒｔｒｏｎ社のｍｏｄｅｌ  １２６０／１２９６を用いて、交流インピーダンスを測定した。
【００３３】
実施例１
１）モノマー化合物の合成
ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム塩（東京化成工業社）４．１７ｇ（１５ｍｍｏｌ）を蒸留水２００ｍｌに溶解させた。この溶液に、ジメチルジステアリルアンモニウムクロライド（東京化成工業社）８．８０ｇ（１５ｍｍｏｌ）をエタノール５０ｍｌに溶解させた溶液を滴下した。白色乳化した反応溶液を室温（２５℃）で２時間攪拌し、４０℃で６時間攪拌した後、室温まで冷却した。反応液からジクロロメタンで反応物を抽出すると、２層に分離したので下層の有機層を取り出した。蒸留水と飽和食塩水で数回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで２４時間乾燥させ、エバポレーターでジクロロメタンを留去した。最後に２４時間減圧乾燥して、目的物（収量７．１７ｇ、収率６５％）を得た。
【００３４】
元素分析結果を次に示す。
計算値（測定値）（％）
Ｃ  ７５．２５（７４．９２）
Ｈ  １１．９４（１２．３２）
Ｎ    １．９１（２．００）
Ｓ    ４．３７（３．８１）
【００３５】
元素分析結果から、得られた生成物は、理論値と測定値との値が近似し、目的とする下記式［７］で示されるモノマー化合物と考えられる。
【００３６】
【化７】
2009051948.tif 000008
（前記の一般式［３］において、Ｒはステアリル基であり、Ｒ１はメチル基である。）
【００３７】
２）ポリマーの合成−１
アルゴン置換したフラスコに前記のモノマー化合物（モノマー化合物１）を２ｇ（２．７２ｘ１０−３ｍｏｌ）、重合開始剤としてＡＩＢＮ８．９５ｘ１０−３ｇ（５．４５ｘ１０−５ｍｏｌ）を加え、トルエン３５ｍｌを溶媒として仕込み、脱気後、６０℃で７２時間の条件で重合を行った。重合反応終了後、得られたポリマーをアセトンで精製し、目的物（収量１．５１ｇ、収率７５．５％、Ｍｎ＝５１０００、ＭＷ／Ｍｎ＝１．７９）を得た。
得られた生成物（化合物１）は、目的とする下記式［８］で示される化合物の高分子と考えられる。
【００３８】
【化８】
2009051948.tif 000009
（前記の一般式［１］において、Ｒ１はメチル基であり、Ｒはステアリル基であり、ｎは約１８００である。）
【００３９】
続いて、得られた生成物の相転移挙動をＤＳＣ測定、ＴＧ測定および偏向顕微鏡観察を行って調べた。その結果、ＤＳＣ測定では１４℃の吸熱ピークのみ観察された。結晶（Ｋ１）から結晶（Ｋ２）への転移温度（ＴＫ１Ｋ２）である１４℃におけるエンタルピー変化△ＨＫ１Ｋ２、エントロピー変化△ＳＫ１Ｋ２値は、△ＨＫ１Ｋ２＝６．１ｋＪｍｏｌ−１、△ＳＫ１Ｋ２＝２１ＪＫ−１ｍｏｌ−１であった。結晶（Ｋ２）から液晶相（ＬＣ）への転移温度（ＴＫ２Ｌ）は１００℃で、液晶相（ＬＣ）から等方相（Ｉ）への相転移温度（ＴＬＩ）は２００℃で、分解温度は２８０℃であった。
【００４０】
測定可能な温度範囲である固体状態から液晶状態では類似の回折パターンが観察された。最も明確に観察された液晶状態の回折パターンを図１および表１に示す。帰属した結果、二次元テトラゴナル格子を組むことがわかった。各相状態の回折パターンが似ていることから、化合物１はいずれの相状態においても格子定数ａ＝３７．４Åの二次元テトラゴナル格子をもつカラムナー構造であることが推定された。
【００４１】
【表１】
2009051948.tif 000010
【００４２】
さらに、この化合物１について、薄膜を調製して、交流インピーダンス測定を行って電気伝導度を求めた。その結果を表２および図２に示す。その結果、液晶状態では１０−６Ｓ／ｃｍ以上のイオン伝導性（特にプロトン伝導性）を示すことがわかった。
【００４３】
【表２】
2009051948.tif 000011
【００４４】
３）ポリマーの合成―２
重合触媒としてＡＩＢＮに代えてｎ−Ｂｕ３Ｐ＋−ＣＳ−２／ＡＩＢＮ混合物（トリブチルホスフィン−二硫化炭素錯体）を用いた他は同様にして、リビングラジカル重合によって、単分散ポリマーである化合物１（数平均分子量Ｍｎ＝５１０００、分子量分布ＭＷ／Ｍｎ＝１．１８）を得た。この単分散ポリマー化合物１はスメクチック相ではなく正方格子に特徴付けられる回折パターンを示し、格子定数ａ＝３７．４Åの二次元正方格子を持つカラムナー相を形成していることが確認された。
【００４５】
実施例２
１）モノマー化合物の合成
ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム塩（東京化成工業社）４．１７ｇ（１５ｍｍｏｌ）を蒸留水２００ｍｌに溶解させた。この溶液に、トリメチルステアリルアンモニウムクロライド（東京化成工業社）５．２２ｇ（１５ｍｍｏｌ）を蒸留水１００ｍｌに溶解させた溶液を滴下した。白色乳化した反応溶液を室温（２５℃）で２時間攪拌し、４０℃で６時間攪拌した後、室温まで放冷した。反応液からジクロロメタンで反応物を抽出すると、２層に分離したので下層の有機層を取り出した。蒸留水と飽和食塩水で数回洗浄した後有機層を取り出し、無水硫酸ナトリウムで２４時間乾燥させ、エバポレーターでジクロロメタンを留去した。最後に２４時間減圧乾燥して、目的物（収量６．５９ｇ、収率９７％）を得た。
【００４６】
元素分析結果を次に示す。
計算値（測定値）（％）
Ｃ  ７０．２５（７０．２０）
Ｈ  １０．７７（１０．９６）
Ｎ    ２．８６（２．７０）
Ｓ    ６．４７（６．７０）
【００４７】
元素分析結果から、得られた生成物は、理論値と測定値との値が近似し、目的とする下記式［９］で示されるモノマー化合物と考えられる。
【００４８】
【化９】
2009051948.tif 000012
（前記の一般式［４］において、Ｒはステアリル基であり、Ｒ１はメチル基である。）
【００４９】
２）ポリマーの合成  
アルゴン置換したフラスコに前記のモノマー化合物（モノマー化合物２）を１ｇ（２．１７ｘ１０−３ｍｏｌ）、重合開始剤としてＡＩＢＮ７．２３ｘ１０−３ｇ（４．３４ｘ１０−６ｍｏｌ）を加え、２−プロパノール２５ｍｌを溶媒として仕込み、脱気後、６０℃で７２時間の条件で重合を行った。重合反応終了後、得られたポリマーをアセトンで精製し、目的物（収量０．６６ｇ、収率６６％）を得た。
得られた生成物（化合物２）は、目的とする下記式［１０］で示される化合物の高分子と考えられる。
【００５０】
【化１０】
2009051948.tif 000013
（前記の一般式［１］において、Ｒ１はメチル基であり、Ｒはステアリル基であり、ｎは３５０以上である。）
【００５１】
続いて、得られた生成物の相転移挙動をＤＳＣ測定、ＴＧ測定および偏向顕微鏡観察を行って調べた。その結果、ＤＳＣ測定ではピークが観察されなかった。結晶（Ｋ）から液晶相（ＬＣ）への転移温度（ＴＫＬ）は１６０℃で、液晶相（ＬＣ）から等方相（Ｉ）への相転移温度（ＴＬＩ）は２２０℃で、分解温度は２９４℃であった。
【００５２】
固体状態の回折パターンを図３および表３に示す。低角度画側に２本の鋭いピークが観察された。帰属した結果、二次元レクタンギュラー格子を組むことがわかった。液晶温度になると最も低角度側の鋭いピークが消失することから、この化合物２は固体状態でのみ格子定数ａ＝６９．０Å、ｂ＝６０．５Å、ｄ２０＝３４．５Å、ｄ１１＝４５．５Åの２次元レクタンギュラー格子を持つカラムナー構造を形成すると推定された。
【００５３】
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、実施例１で得られた化合物１の粉末Ｘ線回折測定による液晶状態での回折パターンを示す。
【図２】図２は、実施例１で得られた化合物１の各温度における電気伝導度を示すグラフである。
【図３】図３は、実施例２で得られた化合物２の粉末Ｘ線回折測定による固体状態での回折パターンを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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