酢酸セルロース基のアセチル基の内因性双線系および波長依存性に対する影響に関するDFT研究

その固有の複屈折とその波長依存性に対する酢酸セルロース基（CA）のアセチル基の効果は、密度官能理論（DFT）を使用して調査されました。計算では、置換度（DS）と置換部位が異なる7種類のCAリピートユニットモデルが使用されました。結果は、固有の複屈折（ΔN°）とその波長依存性がC6のアセチル基の立体構造に大きく依存することを示唆しました。さらに、Caフィルムの固有の複屈折は、配座異性体の計算されたΔN°値のアンサンブル平均として推定されました。CAのDSの増加は、より負の内因性双屈度とより大きな波長依存性をもたらしました。計算結果は、実験結果と良好な定性的な一致であり、CAを含む光学膜の設計のための立体構造の多様性および/またはその制御が重要な要素になることを示唆しました。

The effect of the acetyl groups of cellulose acetate (CA) on its intrinsic birefringence and its wavelength dependence was investigated using density functional theory (DFT). Seven types of CA repeating-unit models that differ in their degree of substitution (DS) and substitution sites were used in the calculations. The results suggested that the intrinsic birefringence (Δn°) and its wavelength dependence significantly depended on the conformations of the acetyl group at C6. Additionally, the intrinsic birefringence of CA films was estimated as the ensemble average of the calculated Δn° values of the conformers. The increase in the DS of CA led to a more negative intrinsic birefringence and a larger wavelength dependence. The computational results were in good qualitative agreement with the experimental results and suggested that conformational variety and/or its control would be important factors for the design of optical films containing CA.