有機複合結晶の反応による極微形態変化と構造制御

有机复合晶体中反应的微观形态变化和结构控制

基本信息

批准号：
17034047
负责人：
小島秀子
金额：
$ 3.14万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17034047/
关键词：
有機結晶光反応結晶形態構造制御ナノ結晶光機能材料

项目摘要

本研究の目標は、有機複合結晶の反応による分子構造、結晶構造の変化と、ナノレベルでの結晶形態変化との関連性を明らかにして、新たな視点で有機結晶の構造制御と反応設計を行うことであった。研究の結果、単結晶-単結晶反応の形態変化メカニズムが解明できた。1.単結晶-単結晶エナンチオ選沢的光環化と形態変化カルボン酸を導入したイソプロピルベンゾフェノン誘導体と、キラルまたはアキラルなアミンから成る数種類のキラル塩結晶の光照射は、高エナンチオ選択的光環化を起こし単結晶状態を維持して進行する。結晶中、二分子間でヘリックス構造が形成されているのが特徴である。微結晶に光照射し、IR測定により反応率を求め、反応に伴う結晶の形態変化を原子間力顕微鏡で観察した。その結果、反応の進行とともに結晶表面に数十ナノメータの凹凸が現われ、反応が終結すると平らな表面に戻る結晶と、反応中、結晶形態は全く変化しない結晶に分けられた。反応前後で単位格子の各軸の長さが数%延び縮みしても、体積が変らない、すなわち密度が同じ場合は、角部ひずみが相殺されて結晶形態は全く変化せずに反応するが、密度が数%でも異なる場合は、内部歪みによって表面に凹凸が生じるものと考えられる。2.微結晶中でのジアステレオ特異的光環化と形態変化キラルなアミド基を導入したイソプロピルベンゾフェノン誘導体の結晶は、ジアステレオ特異的光環化を起こした。出発物と再結晶した生成物の結晶構造が異なること、さらにはバルク結晶に光照射すると割れを生じたことから、当初、単結晶-単結晶ではないと考えられた。しかし、微結晶に光照射したときは形態が全く変化せずに反応が完結したので、単結晶-単結晶反応であることが示唆された。このため、注意深く光照射を行った結果、単結晶-単結晶反応であることがわかった。3.複合結晶の光脱炭酸反応に伴う結晶形態変化フタロイルアミノ酸とアザ芳香環化合物との複合結晶は、光脱炭酸を起こし、反応の進行とともに結晶は崩壊する。単結晶を用いて形態変化を観察したところ、色が変化し、透明さが失われるとともに表面に歪みが生じ、最終的には無定形となった。この変化を単結晶X線構造解析で追跡すると、廻折スポットにデバイリングが現われ、多結晶化が確認された。

这项研究的目的是阐明由有机复合晶体的反应引起的分子结构的变化与纳米水平上晶体形态的变化引起的关系，并从新的角度控制有机晶体的结构和设计反应的结构。该研究的结果揭示了单晶晶体晶体反应中形态变化的机理。 1。单晶晶格对映选择性光旋化和形态变化的光照射，包括由异丙基苯甲酮衍生物组成的几种手性盐晶体引入了羧酸，以及手性或肌氨基胺在高度启发性的光上态，并在单晶状态下进行。它的特征是螺旋结构在晶体中的两个分子之间形成。用光照射微晶，并通过IR测量确定反应速率，并在原子力显微镜下观察到伴有反应的晶体的形态。结果，随着反应的进行，晶体表面上出现了几十纳米的不均匀度，当反应完成后，将晶体返回到平坦的表面中，分为反应过程中完全没有变化的晶体。即使反应前和之后的晶胞的每个轴的长度延伸并收缩了几个百分之几，即不会变化，即，如果密度相同，转角应变被取消并且晶体形式会完全不变，但是如果密度不变，则甚至几个百分之几，因此表面由于内部应变而变得未呈现。 2。微晶的非映异体光钙化和形态变化。引入手性酰胺基的异丙基苄烯酮衍生物的晶体导致非对非特异性光邻化。最初，它被认为不是单个晶体晶体，因为起始材料的晶体结构和重结晶产物有所不同，并且当用光照射时，大块晶体在破裂时破裂。但是，当微晶被光照射时，该反应在没有形态上没有任何变化的情况下完成，这表明它是单个晶体晶体晶体反应。因此，仔细的光照射表明它是单晶晶晶体反应。 3。与复合晶体的光二羧化反应相关的晶体形式的变化。邻苯二甲酰氨基酸和AZA芳环化合物的复合晶体会经过光二羧化，并且随着反应的进展，晶体倒塌了。当使用单个晶体观察形态时，颜色改变了，透明度丢失了，表面被扭曲，从而产生了无定形的结果。当通过单晶X射线结构分析跟踪这种变化时，衍射点出现了偏差，确认了多结晶。

项目成果

期刊论文数量（8）

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

Absolute Asymmetric Photoreactions of Acridines with Diphenylacetic Acid in the Cocrystals

共晶中吖啶与二苯乙酸的绝对不对称光反应

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Molecular Crystals and Liquid Crystals 440
影响因子：
0
作者：
H.Koshima;H.Kawanishi;M.Nagano;H.Yu;M.Shiro;T.Hosoya;H.Uekusa;Y.Ohashi;H.Koshima
通讯作者：
H.Koshima

有機結晶材料の最新技術

有机结晶材料最新技术

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tsuyoshi Watabe;Norimitsu Tohnai;Akira Tanaka;Tetsuharu Yuge;Yuji Mizobe;Ichiro Hisaki;Y.Mizobe;T.Watabe;Y.Mizobe;K.Kato;K.Sada;N.Yoswathananont;S.Phongtamrug;宮田幹二(分担執筆)
通讯作者：
宮田幹二(分担執筆)

Preparation and Photophysical Properties of Benzimidazole-based Gels

苯并咪唑基凝胶的制备及其光物理性能