巨大クラスターポリオキソカチオンの探索

巨大クラスターポリオキソカチオンの生成条件を探索するため、ビルディングブロック組み合わせによる合成とワンポット合成の2つの方法で合成を試みた。まず、ビルディングブロックとなる[Al_<13>O_4(OH)_<24>(OH_2)_<12>]^<7+>硫酸塩の合成法の精密化を行った。この化合物には、立方晶系の結晶と単斜晶系の結晶とが知られていたが、それぞれの析出条件については知られていなかった。そこで合成条件を詳細に検討した結果、硫酸根が過剰の場合には立方晶系の結晶が、不足している場合には単斜晶系の結晶が得られることを明らかにした。また従来、単斜晶系の結晶に対して、単位胞の体積が約2800立方Åの格子とその倍の体積を持つ格子とが報告されていた。結晶構造は、基本格子に対してのみ求められていたが、今回の精密化した合成条件下で得られた結晶に対して単結晶X線解析実験を行った結果、体積5544.2立方Åの倍格子が正しい格子であることが明らかとなり、R=0.0695まで解析が進んでいる。また、ICP発光分光法による元素分析の結果、立方晶系の結晶はNa^+またはK^+カチオンを含んでいるのに対し、単斜晶系の結晶はこれらアルカリ金属イオンを含まないことが明らかとなった。さらに、前年度に合成と予備的結晶構造解析を行った新規なアルミニウム32量体ポリカチオン硫酸塩のナトリウムおよびカリウムとの複塩について、結晶構造解析の結果が不十分であった理由について検討を行った。その結果、ナトリウム塩およびカリウム塩いずれも単斜晶系ではあるが101面を接合面とする双晶であることが明らかになった。現在、双晶とならない条件を検討中である。

巨大クラスターポリオキソカチオンの生成条件を探索するため、ビルディングブロック組み合わせによる合成とワンポット合成の2つの方法で合成を試みた。まず、ビルディングブロックとなる[Al_<13>O_4(OH)_<24>(OH_2)_<12>]^<7+>硫酸塩の合成法の精密化を行った。この化合物には、立方晶系の結晶と単斜晶系の結晶とが知られていたが、それぞれの析出条件については知られていなかった。そこで合成条件を詳細に検討した結果、硫酸根が過剰の場合には立方晶系の結晶が、不足している場合には単斜晶系の結晶が得られることを明らかにした。また従来、単斜晶系の結晶に対して、単位胞の体積が約2800立方Åの格子とその倍の体積を持つ格子とが報告されていた。結晶構造は、基本格子に対してのみ求められていたが、今回の精密化した合成条件下で得られた結晶に対して単結晶X線解析実験を行った結果、体積5544.2立方Åの倍格子が正しい格子であることが明らかとなり、R=0.0695まで解析が進んでいる。また、ICP発光分光法による元素分析の結果、立方晶系の結晶はNa^+またはK^+カチオンを含んでいるのに対し、単斜晶系の結晶はこれらアルカリ金属イオンを含まないことが明らかとなった。さらに、前年度に合成と予備的結晶構造解析を行った新規なアルミニウム32量体ポリカチオン硫酸塩のナトリウムおよびカリウムとの複塩について、結晶構造解析の結果が不十分であった理由について検討を行った。その結果、ナトリウム塩およびカリウム塩いずれも単斜晶系ではあるが101面を接合面とする双晶であることが明らかになった。現在、双晶とならない条件を検討中である。