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

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。

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。