キラル有機超弾性体の創出

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本研究では、結晶のキラリティーの有効利用を目指した、外部刺激による結晶のキラリティー制御を目的としている。特に、必要なタイミングで必要な量のキラリティーを必要な場所に発現させるという時空間的な精密制御を目指す。2022年度は、キラル分子からだけでなくアキラル分子からのキラル結晶の合成も行い、結晶構造解析に基づく幾何学的評価および振動円二色性分光法に基づく分光学的評価によるキラル解析を達成した。キラル分子からなるキラル結晶に関しては、不斉中心から離れた位置を化学修飾することで結晶のキラリティーが反転することを確認した。これらの結晶構造を詳細に比較してキラル反転の要因を解明することは、結晶のキラル制御法の確立につながる。さらに、新たなキラル結晶の創出を目的とした戦略として機械化学的合成法を導入した。報告例は限られるものの、複数成分の混合とすりつぶしによって、溶液からの結晶化とは異なる結晶構造が得られることが知られている。このような機械化学的手法は新たな結晶構造の探索には有望である一方で、すりつぶしによって調製するために一般的な結晶構造解析法である単結晶X線回折測定が行えないという問題があった。そこで本研究では電子線回折に着目し、粉末状サンプルから粉末の1粒ずつの回折像を得ることで、機械化学的に特異な結晶構造の解析に成功した。本手法により新たなキラル結晶の創出と幾何学的なキラル評価が可能となり、本研究の目的達成につながる。