ネットワーク錯体の合成と粉末構造解析

网络复合物的合成和粉末结构分析

基本信息

批准号：
08F08355
负责人：
藤田誠
金额：
$ 0.9万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

近年のX線解析装置の技術向上ならびにSpring-8に代表されるような放射光施設の導入により、X線解析は化学における構造決定の中心的役割を担うようになってきた。特に単結晶構造解析は日増しにその精度を増しており、微少な結晶1粒からでも多くのデータが得られるまでになった。この技術をさらに応用し、他の構造解析手法と組み合わせることで分子構造決定のさらなる飛躍が見込まれている。本研究において、(1)粉末X線解析と分子軌道計算の技術を応用して、これまでに3次元の構造決定が困難であった結晶性粉末の構造決定、(2)細孔性単結晶ネットワーク錯体内で、非晶質分子の構造決定を行った。これまで、単結晶性の無い錯体は、粉末X線散乱にパターンから間接的な証拠しか得られていなかったが、実測の反射データと分子計算の手法と組み合わせることで、粉末結晶の構造解析に成功した。金属と配位子の溶液を瞬間的に混合すると、結晶性粉末が得られるが、この結晶は速度論的支配を受け、一般に穏やかな条件で結晶化する方法で得られる単結晶とは異なる構造が得られる。しかし、粉体であるがゆえに単結晶構造解析は困難であった。そこで、分子計算により各コンポーネントを最適化することにより、その速度論的支配構造を決定することに成功した。また、この結晶粉体が昇温に伴い熱的安定コンフォメーションへの動的変化を追跡することにも成功した。さらに、希少な油状天然化合物の構造決定手段を開拓することにも成功した。単結晶性細孔錯体に微量のサンプルを流し込むことで、再結晶のプロセスを経ることなく必要最小限のサンプル量で構造を決定することに成功した。

随着X射线分析设备技术的最新技术以及引入诸如Spring-8之类的同步辐射设施的引入，X射线分析已成为化学结构确定的核心作用。特别是，单晶体结构分析每天都在增加，甚至可以从一个小晶体中获得更多数据。该技术的进一步应用并将其与其他结构分析方法相结合，预计将进一步推进分子结构的确定。在这项研究中，（1）在本研究中进行了晶体粉的结构测定，以前很难确定三维结构，并且（2）（2）在多孔单晶体网络复合物中的无定形分子的结构测定。到目前为止，仅从粉末X射线散射的模式中获得间接证据，但是通过将其与反射数据和分子计算方法的实际测量结合在一起，我们成功地分析了粉末状晶体的结构。金属和配体溶液的即时混合会产生结晶粉，该粉末受到动力学控制，并产生与在轻度条件下结晶方法获得的单晶体不同的结构。但是，由于它是粉末，因此很难对单晶结构进行分析。因此，通过通过分子计算来优化每个组件，它在确定其动力学主导结构方面取得了成功。此外，随着温度升高，它成功地跟踪这种结晶粉的动态变化为热稳定构型。此外，它还成功地开发了一种方法来确定稀有油天然化合物的结构。通过将少量样品倒入单晶孔复合物中，结构可以用最小要求的样品量成功确定，而无需进行重结晶过程。