迅速X線回折装置による不安定有機化合物の結晶構造解析

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04504002
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 岩崎 不二子 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10017329)
• 研究分担者: 片山 忠二 マックサイエンス(株), 技術開発本部, 本部長 ; 安井 正憲 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (00201822)
• キーワード: X線結晶構造解析 / 迅速X線回折装置 / イメージングプレート / 不安定化合物 / 有機化合物

研究概要

X-線結晶構造解析は有機化学においても必須の研究手段となりつつあるが、現在一般に用いられている4軸型X線回折計では数日間の終夜連続測定を要するために、その間試料は安定な結晶状態にあることが要求される。本研究は昨年度から3年の予定で、2次元検出器イメージングプレートを用いて、数時間で全データの測定を完了する汎用性のある迅速X線回折装置を開発することを目的としてスタートしたものである。平成4年度に、(1)測定角度範囲の拡大(2)自動軸立て機構の開発(3)μ角設定などを考慮した迅速X線回折装置を新たに設計し、本学に設置した。平成5年度の研究成果は以下の通りである。
1.平成5年度は、まず装置評価実験を行ない、4時間で全データを測定し、同一試料で測定した4軸形回折計(96時間)に匹敵する構造解析結果を得ることができた。μ角設置によって質のよい高角側のデータ測定が可能になった。
2.本装置を用いて、結晶溶媒を含むために結晶が不安定であるテトラアザチアペンタレンを出発物質とするPt,Rh,Pdなどの新規カルベン錯体のX線回折強度測定を行ない、非常に複雑な結晶構造の解析結果を得ることが出来た。これらは、格子定数が非常に大きく4軸回折計では10日〜2週間程度の連続測定が必要であるが、結晶が不安定であるため従来は測定不可能であったものである。7〜10時間程度で結晶が崩壊しないうちに強度測定を行ない、化学的に興味ある構造結果をえることが出来た。
3.2,4-ジニトロフェノール誘導体の熱的構造変化について、本装置を利用して、変化前後の結晶軸方向を明らかにすることができたので、ダイナミック構造変化について大きな知見を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] K.Taguchi et al.: "Polymorphic Structures and Phase Transitions of N-Picrylaniline Derivatives" Acta Crystallogr.suppl.A49. 183-184 (1993)
• [文献書誌] M.Yasui et al.: "Quaternary Alkyl Halide Salts of 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octanes with Halide Anion Conductivity" Acta Crystallogr.suppl.A49. 183-183 (1993)
• [文献書誌] S.Kakuma et al.: "Charge Density Distribution in Tetraazathiapentalenes with Hypervalent S-N Bonds" Acta Crystallogr.suppl.A49. 140-140 (1993)
• [文献書誌] N.Manabe et al.: "Structures of Metal Complexes Derived from The Tetraazathia-pentalene Derivative" Acta Crystallogr.suppl.A49. 225-226 (1993)
• [文献書誌] T.Ishida et al.: "Syntheses,Second-order NLO Properties and Crystal Structures of Tetra-substituted Ethylene,Tri-substituted Schiff-base and Diphenoxymethane Derivatives" Sythetic Metals. 55-57. 2013-2918 (1993)
• [文献書誌] T.Nogami et al.: "A New Organic Ferromagnet:4-Benzylideneamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl" Chemistry Letters. 29-32 (1994)
• [文献書誌] F.Iwasaki et al.: "Crystal and Molecular Structures of Bismuth Compounds of a Spiro-σ-sulfurane Type" Acta Crystallogr.B50(in press). (1994)
• [文献書誌] F.Iwasaki et al.: "Structure Determination of Organic Compounds Using an In-Laboratory Rapid X-ray Measurement System" Acta Crystallogr.B50(in press). (1994)
• [文献書誌] H.Osaka et al.: "Organic Second Nonlinear Optical Materials with Transparency in Blue Wavelength Region" Bull.Chem.Soc.Jpn. 67(in press). (1994)
• [文献書誌] F.Iwasaki: "Reactivity and Reaction Pathway of the Sulfur Compounds Reactivity in Molecular Crystals(Ed.Y.Ohashi)" KODANSHA-VCH, 15/348 (1993)