迅速X線回折法によるポリ酸塩結晶からの非構造水脱離初期過程の解明

使用快速 X 射线衍射法阐明多酸晶体非结构化水解吸的初始过程

• 批准号: 08740514
• 负责人: 尾関 智二
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740514/
• 关键词: 迅速X線構造解析; ヘテロポリ酸; 結晶溶媒

本研究は結晶の風解現象つまり結晶溶媒脱離現象は、結晶内での物質移動にほかならないことに着目し、非常に風解性の強い結晶を迅速X線回折装置を用いて構造解析することにより結晶溶媒脱離の初期過程を解明することを目的とする。本年度の研究ではまず、有機溶媒中から生成する3価のランタンとモリブデン酸との複合体結晶について検討を加えた。X線構造解析の結果、この系ではランタン1原子当たりモリブデンの8量体が2つ会合したものと、逆にモリブデンの8量体1つに対しランタンが2原子会合した2種類の錯体が存在することが明らかとなった。両錯体とも非常に速やかに結晶溶媒のアセトニトリルを放出し、結晶が崩壊するために通常の四軸型自動回折計を用いた数日から数週間単位のタイムスケールでの測定では構造決定は不可能であるが、迅速X線回折装置を用いた数時間程度での測定を行うことにより、結晶が崩壊する前に構造を決定した。この結果についてはActa Crystallographica誌Section A,Vol52,page C-319(1996)に発表した。また、結晶水分子の放出を検討するために、デカバナジン酸イオンと種々の4級アンモニウムイオンとの結晶を合成した結果、テトラメチル、テトラエチルアンモニウム塩では結晶水を取り込んだ結晶が生成するが、テトラプロピル、テトラブチルアンモニウム塩では結晶水を取り込まない結晶が生成することがX線構造解析の結果から明らかとなった。前者2種の結晶について結晶中からの溶媒脱離現象について詳細に検討中である。

本研究着眼于晶体的风化现象，即晶体溶剂解吸现象，只不过是晶体内部的传质，并利用快速X射线衍射装置来分析极度风化晶体的结构。本研究的目的是阐明晶体溶剂解吸的初始过程。在今年的研究中，我们首先研究了由有机溶剂生成的三价镧和钼酸的复杂晶体。 X射线结构分析的结果表明，该体系中存在两种类型的络合物：一种是两个钼八聚体与一个镧原子缔合，另一种是两个镧原子与一个钼八聚体缔合。那。这两种复合物都会非常快速地释放结晶溶剂乙腈，并且晶体会塌陷，因此无法使用传统的四轴自动衍射仪在数天至数周的时间内进行测量来确定其结构，但是可以通过使用快速 X 射线进行测量。通过几个小时的衍射装置，在晶体塌陷之前确定了结构。结果发表于《晶体学报》，A 部分，第 52 卷，C-319 页（1996 年）。此外，为了检查结晶水分子的释放，我们合成了十钒酸根离子和各种季铵离子的晶体，发现对于四甲基和四乙基铵盐，形成了含有结晶水的晶体，而对于四甲基和四乙基铵盐，则形成了含有结晶水的晶体。 X射线结构分析的结果显示，丙基铵盐和四丁基铵盐形成不含有结晶水的晶体。对于前两种类型的晶体，我们目前正在详细研究晶体中溶剂解吸的现象。

项目成果

T.Ozeki,A.Kitamura,A.Yagasaki: "Supramolecular Oxometalate Chemistry:Octamolybdate as a Building Block" Acta Crystallographica. A52. C319 (1996)

T.Ozeki、A.Kitamura、A.Yagasaki：“超分子金属氧酸盐化学：八钼酸盐作为构建模块”晶体学报。