水素結合性２次元超分子構造をテンプレートとしたキラルな結晶性金属ナノシートの構築

以氢键二维超分子结构为模板构建手性结晶金属纳米片

基本信息

批准号：
15J00237
负责人：
佐々木俊之
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Yokohama City University (2017)University of Hyogo (2016)Ehime University (2015)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2次元の超分子構造は、集積させる単分子の構造に応じてキラリティの発現や金属ナノシート作製のためのテンプレートとしての利用が期待できる。このような機能性超分子の構築と機能発現の機構解明を行った。採用最終年度の成果を以下に示す。１．キラル結晶化の機構解明：単純な構造を持つアキラルなカルボン酸アンモニウム塩を用い、結晶化によるキラリティの発現を調査した。単結晶X線構造解析の結果について、これまでの研究で確立してきたキラリティ評価法の適用するとともに、専門家の協力のもと理論的な側面からも詳細な検討を行った。その結果、キラリティ発現の要因を見出すことに成功した。２．超分子キラリティの固体振動円二色性（VCD）分光法による評価：VCD分光法は通常、単分子のキラル構造の評価に用いられる。この手法を超分子キラリティの評価へ適用した。本年度は、同一の構成成分から構造の全く異なる2種類のキラル超分子の構築に成功した。それらの固体VCD測定によって、超分子の次元性に応じてVCDシグナルが増強されることが分かった。３．低分子ゲル化剤への粉末未知結晶構造解析の適用：ゲル化剤は単結晶を得ることが難しく、そのため単結晶X線結晶構造解析による構造評価が困難であった。しかし、一部のゲル化剤は多結晶粉末となり、その粉末X線回折パターンはキセロゲルのものと一致する。すなわち、ゲルのファイバー中と結晶中で超分子構造が類似している。このことを利用し、特異なゲル化能を示す低分子ゲル化剤について、粉末未知結晶構造解析による分子集合様式の評価を行った。その結果、水素結合様式やパーフルオロアルキル基のコンフォメーションが類似化合物のものと大きく異なっていることを見出した。

二维超分子结构有望根据组装的单分子结构表现出手性，并可用作生产金属纳米片的模板。我们构建了此类功能超分子并阐明了其功能表达机制。最后一年的就业结果如下所示。 1.阐明手性结晶机制：使用结构简单的非手性羧酸铵盐，我们研究了结晶导致的手性表现。对于单晶X射线结构分析的结果，我们应用了前期研究建立的手性评价方法，并在专家的配合下从理论角度进行了详细的研究。结果，他们成功地发现了手性表达的原因。 2.使用固态振动圆二色性 (VCD) 光谱评估超分子手性：VCD 光谱通常用于评估单分子的手性结构。该方法应用于超分子手性的评价。今年，我们成功地从相同的组成成分构建了两种结构完全不同的手性超分子。他们的固态 VCD 测量表明，VCD 信号的增强取决于超分子的维度。 3.粉末未知晶体结构分析在低分子胶凝剂中的应用：胶凝剂的单晶很难获得，因此通过单晶X射线晶体结构分析评价其结构一直很困难。然而，一些胶凝剂产生多晶粉末，其粉末X射线衍射图与干凝胶的相匹配。也就是说，凝胶纤维和晶体中的超分子结构是相似的。利用这一事实，我们通过分析未知的粉末晶体结构，评估了具有独特胶凝能力的低分子量胶凝剂的分子组装模式。结果发现，全氟烷基的氢键模式和构象与同类化合物显着不同。