有機複合結晶の反応による極微形態変化と構造制御

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17034047
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 小島 秀子 愛媛大学, 工学部, 教授 (20304644)
• キーワード: 有機結晶 / 光反応 / 結晶形態 / 構造制御 / ナノ結晶 / 光機能材料

研究概要

本研究は、有機複合結晶の反応に伴うナノレベルでの結晶形態変化と分子レベルでの構造変化との関係を明らかにし、新たな視点で構造制御と反応設計を行うことを目的としている。本年度はまず、反応の前と後で結晶構造がほとんど変わらない単結晶-単結晶反応から着手した。ジイソプロピルベンゾフェノンのカルボン酸誘導体と光学活性あるいは光学不活性なアミンから成るキラルな塩結晶のエナンチオ特異的な単結晶-単結晶光環化反応を既に数例見い出しており、この反応の進行に伴う結晶形態変化を原子間力顕微鏡で観察し、X線結晶構造解析による反応前後の分子構造の変化との関連性を調べた。
その結果、まずバルク結晶については、最初平らであった表面は、光照射とともに数十ナノメータ程度の大きなうねりやしわが現れることが原子間力顕微鏡での観察により明らかとなった。またマイクロメータサイズの微結晶についても、バルク結晶と同程度の大きさのしわが光照射とともに現れ、反応が終結するともとの平らな面に戻ることがわかった。したがって、しわやうねりは結晶のごく表面近くでのみ形成されていると思われる。また、反応途中では結晶内で出発分子と生成物分子が共存しており、結晶中でのひずみが表面のしわとなって現れたものと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation and Photophysical Properties of Benzimidazole-based Gels (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Yu, H.Kawanishi, H.Koshima
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology, A : Chemistry 178 ページ: 62-69
• [雑誌論文] Absolute Asymmetric Photocyclization of Isopropylbenzophenone Derivatives Using Cocrystal Approach Involving Single-Crystal-to-Single-Crystal Transformation (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Koshima, H.Kawanishi, M.Nagano, H.Yu, M.Shiro, T.Hosoya, H.Uekusa, Y.Ohashi
  • 雑誌名: Journal of Organic Chemistry 70 ページ: 4490-4497
• [雑誌論文] Absolute Asymmetric Photoreactions of Acridines with Diphenylacetic Acid in the Cocrystals (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Koshima
  • 雑誌名: Molecular Crystals and Liquid Crystals 440 ページ: 207-214
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Coumrin-derived Organogelators (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Yu, H.Mizufune, K.Uenaka, T.Moritoki, H.Koshima
  • 雑誌名: Tetrahedron 61 ページ: 8932-8938
• [雑誌論文] Introduction to Chiral Crystallization of Achiral Organic Compounds : Spontaneous Generation of Chirality (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Matsuura, H.Koshima
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology, C : Photochemistry Reviews 6 ページ: 7-24
• [図書] 有機結晶材料の最新技術 (2005)
  • 著者名/発表者名: 小島秀子
  • 総ページ数: 301
  • 出版者: シーエムシー出版