液体化合物結晶の迅速X線結晶解析

液态化合物晶体的快速 X 射线晶体学

• 批准号: 13740325
• 负责人: 植草 秀裕
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740325/
• 关键词: X線結晶構造解析; 酢酸エチル; 迅速X線回折測定; 結晶化技術; 融点; スチレン; 迅速X線回析測定; 分子運動; X線結晶構造解析; 酢酸エチル; 迅速X線回折測定; 結晶化技術; 融点; スチレン; 迅速X線回析測定; 分子運動

C6程度の分子量を持つ単純な低分子化合物については、室温で液体であるためこれまで結晶構造解析による研究が行われてこなかった。一方でこのような低分子については逆に非常に多彩な手段によって理論計算、分光学的測定がなされており、分子や結晶の3次元構造の決定については多大な興味が持たれている。そこで、本研究では2次元検出器を用いた新しい迅速X線回折計と窒素吹き付け型低温装置を組み合わせることにより、有機物理学の分野で興味が持たれている液体化合物について結晶化を行い結晶構造の解析を目的とした。メトキシカルボニル基をもつ低分子化合物の結晶化とX線結晶構造解析に初めて成功し、液体化合物結晶化の条件を検討するとともに、X線結晶構造解析を行い精密な三次元分子構造を行うことができた。特に酢酸エチルについては、合成溶媒や工業原料として有用な化合物であり、その分子構造はこれまで多数の理論計算によって検討されてきたが、今回初めて結晶状態の分子構造が決定できたため構造の比較を行った。また一連の分子の基本的物性である融点が結晶構造中にみられる水素結合パターンと相関があることを見いだした。融点にみられる偶奇効果が水素結合パターンで説明できる例は初めて見いだされたものである。さらにビニル基を併せ持つ低分子化合物についても結晶構造を明らかにしビニル基の重合反応性について検討を行った。以上、本研究の成果は(1)低融点化合物結晶化手法の確立、(2)メトキシカルボニル基をもつ低分子化合物の結晶構造解明、(3)融点と結晶構造の相関の解明、とまとめられる。

直到现在，尚未使用晶体结构分析研究具有约C6分子量的简单低分子量化合物，因为它们在室温下是液体。另一方面，这样的小分子已经通过非常多样化的均值范围进行了理论计算和光谱测量，并且对确定分子和晶体的三维结构引起了极大的兴趣。因此，在这项研究中，我们使用二维探测器和氮剂量类型的冷冻温度装置结合了新的快速X射线衍射仪，以结晶液体化合物，该化合物在有机物理领域中感兴趣，以分析晶体结构。研究了与甲氧基辅酶组的低分子化合物的第一个成功结晶和X射线晶体结构分析，并检查了液体化合物结晶的条件，并进行了X射线晶体学以实现精确的三维分子结构。乙酸乙酯尤其是一种有用的化合物作为合成溶剂和工业原料，并且已经使用大量理论计算研究了其分子结构，但是直到现在，首次确定了结晶状态的分子结构，因此我们比较了结构。还发现，熔点是一系列分子的基本物理特性，与晶体结构中看到的氢键模式相关。这是我们第一次发现在熔点上看到的偶数效应可以通过氢键模式来解释。此外，还阐明了具有乙烯基基团的低分子量化合物的晶体结构，并研究了乙烯基基团的聚合反应性。这项研究的结果可以概括如下：（1）建立一种结晶低熔合化合物的方法，（2）用甲氧基辅酶基团阐明低分子化合物的晶体结构，以及（3）阐明融化点与晶体结构之间的相关性。