分子キラリティー識別のナノ電子回折法

分子手性鉴定的纳米电子衍射方法

• 批准号: 18656208
• 负责人: 乾 晴行
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656208/
• 关键词: キラリティ; ポラリティー; 収束電子回析; 結晶構造因子; 多重散乱; フリーデルの法則; バイフット対; 有機結晶

物体には鏡像関係にあり,互いに重ね合わすことができないものが存在する.右手と左手はその一例で,キラルな物体あるいは対掌体,鏡像異性体と呼ばれる.鏡像異性体は,それぞれ単独に存在する時には物理的、化学的性質に差はないが,生体系は基本的に不斉環境にあるため鏡像異性体間で生理活性が異なる場合が多く,医薬品,食品などではこの区別,識別は大変重要である.本研究では,最近,考案・開発したナノ結晶にも応用できる結晶のキラリティー識別のための電子回折法を拡張,発展させて,分子のキラリティー識別を可能にする新規な方法の開発の可能性を検証した.第1ボルン近似を使ったマルチスライス法のアルゴリズムにより回折図形の計算を行った.分子における並進対称性の欠如のため,各スライス毎に回折角に関するピクセルを切って連続的な波数ベクトルにっいてマルチスライス計算を行った.分子には座標軸の取り方に任意性があるが,点群C_<2n>に属するシスチン(C_2対称),DMP323化合物(C_2対称),BphC酵素(C_4対称)で最も対称性の高いC_n軸である2回軸をz軸として取ると,電子線の入射方向をz軸に垂直にセットすれば,振幅は等しく位相が異なる分子構造因子を持つ回折線が非対称に現れ,右手系分子と左手系分子で強度の非対称性が反対称となるため,分子のキラリティー識別が可能であることが分かった.分子としてキラリティーを持ちうる10点群のうち,8点群は2回軸を持つため,同様に2回軸に垂直に電子線を入射させれば,強度の非対称性から分子のキラリティー識別が可能であることが分かった.2回軸を持たない点群C_1,C<2n+1>に属する分子では,本方法でのキラリティー識別は困難である.

对象具有镜像关系，不能互相叠加。左右手是这些例子，被称为手性对象，对抗原和对映异构体。当单独存在对映异构体时，物理或化学特性就没有差异，但是由于生物系统基本上是在非对称环境中，因此对映异构体之间的生理活性通常不同，并且这种区别和鉴定在药品，食物等中非常重要。在这项研究中，我们最近引入了一项最近的研究。我们已经扩展并开发了用于晶体手性鉴定的电子衍射方法，该方法也可以应用于纳米晶体，并检查了开发一种新方法的可能性，以实现分子的手性鉴定。我们使用了使用多板法方法的算法使用第一个BORN近似来计算衍射模式。由于分子缺乏平移对称性，我们为衍射角度切割了每个切片的像素，然后将多波向量切割。进行切片计算。尽管分子的坐标轴具有任意轴，但如果z轴（z轴是胱氨酸的最对称的C_N轴（C_2对称），DMP3223化合物（C_2对称）和BPHC酶（C_4 Symmetric），属于Z clib c_ <2n> if if if if if if if if if if if if if if if if if if if if if if if z-axis，则垂直于Z轴，具有相等幅度和不同相的分子结构因子的衍射线不对称，右手和左手分子的强度可以区分分子的手性，因为分子的不对称性是反对称的。在可以具有手性作为分子的10点组中，有8个点具有两个轴，因此发现分子的手性可以与垂直于两个轴的入射电子束的强度不对称区分开。对于属于没有两个轴的c_1，c <2n+1>的分子，很难使用这种方法来区分分子的手性。

项目成果

New Electron Diffraction Method for Chiral Identification of Organic and Inorganic Crystals

用于有机和无机晶体手性鉴定的新电子衍射方法

• 发表时间: 2007
• 期刊: Processing and Fabrication of Advanced Materials (PFAM-XV) (in press)
• 作者: 井上雅博;菅沼克昭;宮下敬宏;石黒浩;M. Inoue;M. Inoue;井上雅博(分担執筆);A.Fujii;S.Fujio;H.Inui;H.Inui;H.Inui
• 通讯作者: H.Inui

新たな研究展望-金属間化合物研究から生命・医療科学への展開

研究新前景——从金属间化合物研究向生命医学科学发展

• 发表时间: 2006
• 期刊: 金属 76・7(In press)
• 作者: Makoto Ohtsuka;et al.;大沼 繁弘(複数共著);大沼 繁弘(複数共著);Makoto Ohtsuka et al.;K.Ueda;平 雅之;K.Ueda;M.Taira;平 雅之;K.Ueda;平 雅之;M.Taira;H.Inui;H.Inui;H.Inui;乾 晴行
• 通讯作者: 乾 晴行

Enantiomorph Identification of Crystals Belonging to the Point Groups of 622 and 6 by Convergent-Beam Electron Diffraction Method

会聚束电子衍射法鉴定622和6点群晶体的对映体

• 发表时间: 2006
• 期刊: Intermetallics (In press)
• 作者: Makoto Ohtsuka;et al.;大沼 繁弘(複数共著);大沼 繁弘(複数共著);Makoto Ohtsuka et al.;K.Ueda;平 雅之;K.Ueda;M.Taira;平 雅之;K.Ueda;平 雅之;M.Taira;H.Inui
• 通讯作者: H.Inui

Identification of the Chirality and Polarity of Intermetallic Compounds with the Point Groups of 23, 432, 422 and 321 by Electron Diffraction

电子衍射鉴定23、432、422、321点群金属间化合物的手性和极性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Materials Science Forum (In press)
• 作者: Makoto Ohtsuka;et al.;大沼 繁弘(複数共著);大沼 繁弘(複数共著);Makoto Ohtsuka et al.;K.Ueda;平 雅之;K.Ueda;M.Taira;平 雅之;K.Ueda;平 雅之;M.Taira;H.Inui;H.Inui;H.Inui
• 通讯作者: H.Inui

Enantiomorph Identification of Crystals Belonging to the Point Groups of 321 and 312 by New Convergent-Beam Electron Diffraction Method

新会聚束电子衍射法鉴定321和312点群晶体的对映体

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Applied Crystallography (in press)
• 作者: H. Tanimoto;K. Yamamoto and H. Mizubayashi;原田 太一・田原 聖一・菅原 義之・熊田 伸弘;原田 太一・田原 聖一・菅原 義之・熊田 伸弘;A.Fujii;S.Fujio;H.Inui
• 通讯作者: H.Inui