JP6534668B2 - 回折データの解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents
回折データの解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6534668B2 JP6534668B2 JP2016538444A JP2016538444A JP6534668B2 JP 6534668 B2 JP6534668 B2 JP 6534668B2 JP 2016538444 A JP2016538444 A JP 2016538444A JP 2016538444 A JP2016538444 A JP 2016538444A JP 6534668 B2 JP6534668 B2 JP 6534668B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- space group
- single crystal
- compound
- diffraction data
- crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims description 85
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 title claims description 81
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title claims description 25
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 250
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 119
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 73
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 8
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 44
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 42
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 38
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 19
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 19
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 18
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- -1 methoxy, ethoxy, n-propoxy Chemical group 0.000 description 12
- FAMPSKZZVDUYOS-UHFFFAOYSA-N 2,6,6,9-tetramethylcycloundeca-1,4,8-triene Chemical compound CC1=CCC(C)(C)C=CCC(C)=CCC1 FAMPSKZZVDUYOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 9
- 239000013259 porous coordination polymer Substances 0.000 description 9
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 9
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 7
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FWKQNCXZGNBPFD-UHFFFAOYSA-N Guaiazulene Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C2=CC=C(C)C2=C1 FWKQNCXZGNBPFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 6
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- BXWQUXUDAGDUOS-UHFFFAOYSA-N gamma-humulene Natural products CC1=CCCC(C)(C)C=CC(=C)CCC1 BXWQUXUDAGDUOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QBNFBHXQESNSNP-UHFFFAOYSA-N humulene Natural products CC1=CC=CC(C)(C)CC=C(/C)CCC1 QBNFBHXQESNSNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000003696 structure analysis method Methods 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 4
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 229960002350 guaiazulen Drugs 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWVTWFVJZLCBMC-UHFFFAOYSA-N 4,4'-bipyridine Chemical group C1=NC=CC(C=2C=CN=CC=2)=C1 MWVTWFVJZLCBMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100025698 Cytosolic carboxypeptidase 4 Human genes 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000932590 Homo sapiens Cytosolic carboxypeptidase 4 Proteins 0.000 description 2
- 101001033003 Mus musculus Granzyme F Proteins 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(C(O)=O)=C1 QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 125000005677 ethinylene group Chemical group [*:2]C#C[*:1] 0.000 description 2
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 2
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012900 molecular simulation Methods 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- ZUCRGHABDDWQPY-UHFFFAOYSA-N pyrazine-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=NC=CN=C1C(O)=O ZUCRGHABDDWQPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004958 1,4-naphthylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 1
- CBMYFVSIIYILRH-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tri-4-pyridyl-1,3,5-triazine Chemical compound C1=NC=CC(C=2N=C(N=C(N=2)C=2C=CN=CC=2)C=2C=CN=CC=2)=C1 CBMYFVSIIYILRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAMUOIFJNGMNSN-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-5-(4-hydroxyphenyl)benzoic acid Chemical compound C1=C(O)C(C(=O)O)=CC(C=2C=CC(O)=CC=2)=C1 FAMUOIFJNGMNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NEQFBGHQPUXOFH-UHFFFAOYSA-N 4-(4-carboxyphenyl)benzoic acid Chemical compound C1=CC(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 NEQFBGHQPUXOFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MGFJDEHFNMWYBD-OWOJBTEDSA-N 4-[(e)-2-pyridin-4-ylethenyl]pyridine Chemical group C=1C=NC=CC=1/C=C/C1=CC=NC=C1 MGFJDEHFNMWYBD-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- 229910017008 AsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical class CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012922 MOF pore Substances 0.000 description 1
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 description 1
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical class NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 229940006460 bromide ion Drugs 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 125000005265 dialkylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005678 ethenylene group Chemical group [H]C([*:1])=C([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940006461 iodide ion Drugs 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 1
- PWPJGUXAGUPAHP-UHFFFAOYSA-N lufenuron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(C(F)(F)F)F)=CC(Cl)=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F PWPJGUXAGUPAHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006606 n-butoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CGGUNVYOABLSQD-UHFFFAOYSA-N pyrazine-2,6-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CN=CC(C(O)=O)=N1 CGGUNVYOABLSQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005270 trialkylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/2055—Analysing diffraction patterns
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/205—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials using diffraction cameras
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/05—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection
- G01N2223/056—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection diffraction
- G01N2223/0566—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection diffraction analysing diffraction pattern
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
回折データを解析する際、通常、検出された回折X線は位相情報が失われているため、フーリエ合成によって、直接、分子の構造(電子密度分布)を決定することができない。このため、従来、結晶構造モデルを初めに構築し、これを精密化して、回折データに適合する結晶構造を得ることにより、分子の構造を決定するという手法が採られてきた。
例えば、図1に示すように、単結晶X線構造解析法の一般的な手順によれば、回折データを収集し、空間群を決定した後、初期位相を決定するステップにより結晶構造モデルを構築し、次いで、それを精密化することにより、測定された回折データに適合する結晶構造を得、分子の構造を決定することができる(非特許文献1)。
このため、回折データを、より簡便かつ効率よく解析し得る方法が望まれていた。
(1)三次元骨格と、該三次元骨格によって仕切られて形成された、三次元的に規則正しく整列した細孔及び/又は中空とを有し、前記三次元骨格が結晶構造解析法によって解明されている多孔性化合物の単結晶の細孔及び/又は中空内に、構造を決定する化合物の分子が規則的に配列されてなる結晶構造解析用試料を用いて得られた回折データの解析方法であって、
結晶構造解析用試料の空間群として、前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、又は、前記空間群より対称性が低い空間群を選択するステップ(I)、
前記多孔性化合物の単結晶の結晶構造に関する回折データを初期値として用いて、前記結晶構造解析用試料についての初期構造を決定するステップ(II)、及び、
ステップ(II)で得られた初期構造を精密化するステップ(III)、
を含むことを特徴とする回折データの解析方法。
(2)回折データの解析用プログラムであって、(1)に記載の回折データの解析方法をコンピュータに実行させるプログラム。
(3)前記多孔性化合物の単結晶の空間群を基に、より対称性が低い空間群を導出する処理(I)、
前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、及び、処理(I)で導出された空間群からなる群から選ばれる1の空間群を、前記結晶構造解析用試料についての回折データの解析に用いる空間群として決定する処理(II)、
処理(II)で決定された空間群及び前記多孔性化合物の単結晶の結晶構造に関する回折データを初期値として用いて、前記結晶構造解析用試料についての回折データを解析する処理(III)、及び、
処理(III)で得られた結晶構造を精密化する処理(IV)、
をコンピュータに実行させる(2)に記載のプログラム。
(4)さらに、処理(I)で導出された空間群をユーザに提示する処理を含み、処理(II)における空間群の決定が、ユーザの判断に基づいて行われるものである、(3)に記載のプログラム。
(5)処理(II)における空間群の決定が、あらかじめ設定した規則に従ってコンピュータによって行われるものである、(3)に記載のプログラム。
(6)前記(2)〜(5)のいずれかに記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
本発明によれば、ゲスト分子を包接する前の多孔性化合物の単結晶の結晶構造に関する回折データ(結晶学データの座標値)を初期構造として解析することで、初期位相を従来法で決定することなく、初期位相を定めることができる。
本発明の回折データの解析方法は、三次元骨格と、該三次元骨格によって仕切られて形成された、三次元的に規則正しく整列した細孔及び/又は中空とを有し、前記三次元骨格が結晶構造解析法によって解明されている多孔性化合物の単結晶の細孔及び/又は中空内に、構造を決定する化合物の分子が規則的に配列されてなる結晶構造解析用試料を用いて得られた回折データの解析方法であって、以下のステップ(I)〜(III)を含むことを特徴とする。
(I)ステップ(I)
結晶構造解析用試料の空間群として、前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、又は、前記空間群より対称性が低い空間群を選択するステップ。
(II)ステップ(II)
前記多孔性化合物の単結晶の結晶構造に関する回折データを初期値として用いて、前記結晶構造解析用試料についての初期構造を決定するステップ。
(III)ステップ(III)
ステップ(II)で得られた初期構造を精密化するステップ。
本発明の方法は、例えば、図2に示す手順に従って行うことができる。
本発明に用いる回折データは、三次元骨格と、該三次元骨格によって仕切られて形成された、三次元的に規則正しく整列した細孔及び/又は中空とを有し、前記三次元骨格が結晶構造解析法によって解明されている多孔性化合物の単結晶の細孔及び/又は中空内に、構造を決定する化合物(以下、「化合物(A)」ということがある。)の分子が規則的に配列されてなる結晶構造解析用試料を用いて得られたものである。
多孔性化合物の単結晶は、内部に、三次元骨格と、該三次元骨格によって仕切られて形成された、三次元的に規則正しく整列した細孔及び/又は中空とを有し、前記三次元骨格が結晶構造解析法によって解明されているものである。本発明においては、結晶構造解析法によって解明された、前記単結晶の三次元骨格に関する回折データを初期値として利用する。
「分子鎖」とは、共有結合及び/又は配位結合によって組織化された組織体をいう。この分子鎖内には、分岐構造や環状構造があってよい。
1の分子鎖によって構成された三次元骨格としては、例えば、「ジャングルジム」状に組織化された骨格が挙げられる。
2以上の分子鎖によって構成された三次元骨格としては、2以上の分子鎖が、水素結合、π−πスタッキング相互作用、ファンデルワールス力等の相互作用により、全体として一つに組織化された骨格、例えば、2つの分子鎖が、「ちえのわ」状に絡みあってなる骨格が挙げられる。このような三次元骨格としては、後述する、多核金属錯体1、2の三次元骨格が挙げられる。
「三次元的に規則正しく整列した、細孔及び/又は中空」とは、結晶構造解析によって、細孔や中空を確認することができる程度に乱れなく、規則的に整列している細孔や中空をいう。
「細孔」、「中空」は単結晶内における内部空間を表す。筒状に伸びている内部空間を「細孔」といい、それ以外の内部空間を「中空」という。
すなわち、まず、対象の細孔を横切る適当な方向の結晶面X(A面、B面、C面かそれぞれの対角面など)を選ぶ。そして、結晶面X上に存在し、かつ、三次元骨格を構成する原子を、ファンデルワールス半径を用いて表すことで、結晶面Xを切断面とする細孔の断面図を描く。同様に、当該結晶面Xと一単位胞ずれた結晶面Yを切断面とする細孔の断面図を描く。次に、それぞれの結晶面における細孔の断面形状の中心間を、立体図において直線(一点鎖線)で結ぶ(図3参照)。このとき得られる直線の方向が、細孔が延在する方向である。
すなわち、まず、上記と同様の方法により、前記平行面を切断面とする細孔の断面図を描く。次に、その断面図において細孔の内接円を描き、その直径を測定した後、得られた測定値を実際のスケールに換算することで、実際の細孔の内接円の直径を求めることができる。
さらに、前記平行面を、一単位胞分、徐々に平行移動させながら、各平行面における細孔の内接円の直径を測定することで、最も狭い部分の内接円の直径と、最も広い部分の内接円の直径が求められる。
単結晶の細孔の内接楕円の長径は、2〜30Åが好ましく、3〜10Åがより好ましい。また、単結晶の細孔の内接楕円の短径は、2〜30Åが好ましく、3〜10Åがより好ましい。
単結晶の細孔容積(一粒の単結晶中のすべての細孔の容積)は、1×10−7〜0.1mm3が好ましく、1×10−5〜1×10−3mm3がより好ましい。
「三次元骨格が結晶構造解析法によって解明されている」とは、結晶構造解析用試料の調製に用いる単結晶が、既に結晶構造解析が行われたものあることを意味するのではなく、結晶構造解析用試料の調製に用いる単結晶のものと同じ三次元骨格を有する多孔性化合物の単結晶を用いて、既に結晶構造解析が行われたことを意味する。
また、三次元骨格を解明する際に用いられた多孔性化合物の単結晶と、結晶構造解析用試料の調製に用いる多孔性化合物の単結晶は、三次元骨格に変化がない限り、ゲスト分子の有無やゲスト分子の種類に関して相違していてもよい。
ここで、「配位性部位」とは、配位結合が可能な非共有電子対を有する、配位子中の原子又は原子団をいう。例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子等のヘテロ原子;ニトロ基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基等の原子団;等が挙げられる。なかでも、窒素原子又は窒素原子を含む原子団が好ましい。
なかでも、配位子の平面性が高く、強固な三次元骨格が形成され易いことから、多座配位子としては、芳香環を有するものが好ましい。
一般的に、配位子の中心から、配位性部位までの距離が長い多座配位子を用いると、相対的に細孔や中空が大きい多核金属錯体の単結晶が得られ、配位子の中心から、配位性部位までの距離が短い多座配位子を用いると、相対的に細孔や中空が小さい多核金属錯体の単結晶が得られる。
また、「3つの配位性部位が、三座配位子の中心部に対して等間隔放射状に配置されている」とは、配位子の中心部から等間隔で放射状に延びる線上に、3つの配位性部位が前記中心部から略等距離に配置されている状態をいう。
Arを構成する炭素原子の数は、通常3〜22、好ましくは3〜13、より好ましくは3〜6である。
2価の有機基を構成する炭素原子の数は、2〜18が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6がさらに好ましい。
6員環の芳香環1つからなる単環構造を有する2価の有機基としては、1,4−フェニレン基等が挙げられる。
6員環の芳香環が2〜4個縮合してなる縮合環構造を有する2価の有機基としては、1,4−ナフチレン基、アントラセン−1,4−ジイル基等が挙げられる。
これらの2価の有機基の2種以上の組み合わせとしては、下記のものが挙げられる。
また、2価の有機基は、置換基を有するものであってもよい。かかる置換基としては、Arの置換基として先に示したものと同じものが挙げられる。
これらの中でも、X1〜X3で表される2価の有機基としては、下記のものが好ましい。
Y1〜Y3で表される有機基としては、Ar、X1〜X3とともに、π電子共役系を構成し得るものが好ましい。
Y1〜Y3で表される有機基がπ電子共役系を構成することで、式(1)で示される三座配位子の平面性が向上し、強固な三次元骨格が形成され易くなる。
Y1〜Y3を構成する炭素原子の数は、5〜11が好ましく、5〜7がより好ましい。
これらの中でも、式(3a)で表される基が特に好ましい。
多核金属錯体が骨格形成性芳香族化合物を含むことで、三次元骨格がより強固になり易く、化合物(A)の分子を包接した後であっても、三次元骨格がより安定化する場合がある。
(1)配位子及び金属イオンのみからなる化合物〔多核金属錯体(α)〕
(2)前記多核金属錯体(α)と、骨格形成性芳香族化合物とからなる化合物〔多核金属錯体(β)〕
(3)前記多核金属錯体(α)又は多核金属錯体(β)に、溶媒分子等のゲスト分子が包接されてなる化合物〔多核金属錯体(γ)〕
前記式(1)で示される三座配位子を用いることで得られる多核金属錯体としては、下記式(6a)〜(6c)で示される多核金属錯体が挙げられる。
式(7a)で示される多核金属錯体としては、特開2008−214584号公報、J.Am.Chem.Soc.2004,v.126,pp16292−16293に記載の[(ZnI2)3(TPT)2(PhNO2)5.5]n(多核金属錯体1)や、多核金属錯体1中の反応溶媒分子の全部又は一部を置換溶媒に交換したものが挙げられる。
式(7b)で示される多核金属錯体としては、特開2008−214318号公報に記載の[(ZnBr2)3(TPT)2(PhNO2)5(H2O)]n(多核金属錯体2)や、多核金属錯体2中の反応溶媒分子の全部又は一部を置換溶媒に交換したものが挙げられる。
式(7c)で示される多核金属錯体としては、特開2006−188560号公報に記載の[(ZnI2)3(TPT)2(TPH)(PhNO2)3.9(MeOH)1.8]n(多核金属錯体3)や、[(ZnI2)3(TPT)2(PER)(PhNO2)4]n(多核金属錯体4)や、これらの多核金属錯体中の反応溶媒分子の全部又は一部を置換溶媒に交換したものが挙げられる。
式(7d)で示される多核金属錯体としては、WO2011/062260号公報に記載の[(Co(NCS)2)3(TPT)4(DCB)25(MeOH)5]n(多核金属錯体5)や、多核金属錯体5中の反応溶媒分子の全部又は一部を置換溶媒に交換したものが挙げられる。
[Cu2(bzdc)2(pyz)]n
(「bzdc」は、2,3−ピラジンジカルボン酸を表し、「pyz」は、ピラジンを表す。nは任意の数を表す。)、
[Zn2(14bdc)2(dabco)]n
(「14bdc」は、1,4−ベンゼンジカルボン酸を表し、「dabco」は、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタンを表し、nは任意の数を表す。)、
[Cu(dhbpc)2(bpy)]n
(「H3dhbpc」は、4,4’−ジヒドロキシビフェニル−3−カルボン酸を表し、「bpy」は、4,4’−ビピリジルを表し、nは任意の数を表す。)、
[Cr(btc)2」n
(「H3btc」は、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸を表し、nは任意の数を表す。)等の多核金属錯体が記載されており、本発明においては、これらの単結晶を用いることができる。
例えば、2012年9月発行のシグマアルドリッチ社パンフレット(材料科学の基礎 第7号−多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)の基礎)には、多座配位子等を含有する溶液と、金属イオン等を含有する溶液を混合する溶液法;耐圧容器内に、溶媒、多座配位子、金属イオン等を入れ、耐圧容器を密封した後、溶媒の沸点以上に加熱して水熱反応を行う水熱法;容器内に、溶媒、多座配位子、金属イオン等を入れ、マイクロ波を照射するマイクロ波法;容器内に、溶媒、多座配位子、金属イオン等を入れ、超音波を照射する超音波法;溶媒を用いることなく、多座配位子、金属イオン等を機械的に混合する固相合成法;等が記載されており、これらの方法を用いて、多核金属錯体の単結晶を得ることができる。
溶液法としては、例えば、多座配位子の第1の溶媒の溶媒溶液に、金属イオン含有化合物の第2の溶媒の溶媒溶液を加え、このまま、0〜70℃で、数時間から数日間、静置する方法が挙げられる。
また、上記多核金属錯体1〜5については、それぞれ、上記文献に記載された方法にしたがって合成することができる。
本発明に用いる結晶構造解析用試料は、前記多孔性化合物の単結晶の細孔及び/又は中空内に、化合物(A)の分子が規則的に配列されてなるものである。
「化合物(A)の分子が、規則的に配列される」とは、化合物(A)の分子が、結晶構造解析によって構造を決定することができる程度に乱れなく、多孔性化合物の単結晶の細孔及び中空内に規則正しく収容されていることをいう。
占有率は、結晶構造解析により得られる値であり、理想的な包接状態におけるゲスト分子〔化合物(A)の分子〕の量を100%としたときの、単結晶中に実際に存在するゲスト分子の量を表すものである。
化合物(A)の大きさは、化合物(A)が単結晶の細孔及び/又は中空に入り得る大きさのものである限り、特に限定されない。化合物(A)の分子量は、通常、20〜3,000、好ましくは100〜2,000である。
本発明においては、あらかじめ、核磁気共鳴分光法、質量分析法、元素分析等により、化合物(A)の分子の大きさをある程度把握し、適当な細孔や中空を有する単結晶を適宜選択して用いることも好ましい。
本発明の方法において、収集する回折データとしては、多孔質化合物の単結晶及び結晶構造解析用試料についての、X線回折データや中性子線回折データ等が挙げられる。
回折データを収集する際は、従来の単結晶構造解析における回折データの収集方法を利用することができる。
具体的には、図1に示す従来の手順において、単結晶の代わりに上記の結晶構造解析用試料をマウントする点を除き、その手順に従って回折データの測定を行い、データを収集することができる。図1中の各ステップの詳細は、例えば、前記非特許文献1に記載のとおりである。
なお、近年の結晶構造解析装置においては、回折データの収集における多くのステップがコンピュータにより自動化されている。本発明の方法においても、自動的に収集された回折データを利用することができる。
結晶構造解析用試料の回折データの解析は、図2に示すように、結晶構造解析用試料の空間群として、前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、又は、前記多孔性化合物の単結晶の空間群より対称性が低い空間群を選択するステップ(I)、前記多孔性化合物の単結晶の結晶構造に関する回折データ(結晶学データの座標値)を初期値として用いることにより、初期位相を従来法で決定することなく、結晶構造解析用試料の初期構造を決定するステップ(II)、及び、ステップ(II)で得られた初期構造を精密化するステップ(III)を経て行われる。
結晶構造解析用試料の回折データの解析を行う前提として、前記多孔性化合物の単結晶の結晶解析データ(空間群、位相情報、結晶構造情報等)を有していることが必要である。
ステップ(I)は、結晶構造解析用試料の空間群として、前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、又は、記多孔性化合物の単結晶の空間群より対称性が低い空間群を選択するステップである。
まず、反射点の指数付けを行う。これにより、大雑把な結晶格子の格子定数とブラベ格子が決定される。
格子定数とは、結晶軸の長さや軸間角度のことをいい、単位格子の各稜間の角度 α,β,γ と、各軸の長さa,b,cを表す6個の定数である。例えば、[(ZnI2)3(TPT)2]nで表される金属錯体の場合には、a=35、b=15、c=31、monoclinicCである。
ブラベ格子とは、格子点の配列の対称性(晶系)と格子の型の組み合わせにより分類される結晶格子をいい、14種のブラベ格子が存在する。
この解析は、X線解析装置メーカー独自のプログラム(例えば、Brukerであれば、APEX等)や、汎用プログラム(HKL2000等)を用いて、コンピュータにより行うことができる。
この解析により、いくつかの候補が挙げられた場合には、親化合物が持つ格子定数(例えば、親化合物が、[(ZnI2)3(TPT)2]nで表される金属錯体である場合には、a=35、b=15、c=31、monoclinicCである。)に最も近いもの(最も近いもので対称性が低いもの)を選択することにより、格子定数及びブラベ格子を決定することができる。
また、コンピュータによる計算の結果、格子定数の見当がつけられない場合には、親化合物がもつ格子定数(例えば、親化合物が、[(ZnI2)3(TPT)2]nで表される金属錯体である場合には、a=35、b=15、c=31、monoclinicCである。)を直接入力し、このデータを基に実測データから、ゲスト化合物が包接したことによる誤差分をrefinementすることで、格子定数及びブラベ格子を決定することができる。
対称要素とは、対称中心、鏡映面、映進面、回転軸及びらせん軸をいい、これらの対称要素に基づく操作を対称操作という。ある対象物に対称操作を施したときに、その前後を区別することができないという性質を対称性という。
一方、本発明の方法においては、結晶構造解析用試料〔以下、「単結晶(α)」ということがある。〕の三次元骨格が、その調製に用いた多孔性化合物の単結晶〔以下、「単結晶(β)」ということがある。〕の三次元骨格と同じであると考えられるため、単結晶(α)の空間群を決定する際に、単結晶(β)の空間群を利用する。
具体的には、上記のように、単結晶(α)の空間群として、単結晶(β)の空間群と同一の空間群、又は、前記多孔性化合物の単結晶の空間群より対称性が低い空間群〔単結晶(β)の空間群から、任意の対称要素を除くことで得られる空間群〕を選択し、回折データの解析を行う。
このように本発明の方法においては、候補となる空間群の数が限定されるため、効率よく真の空間群を決定することができる。
真の空間群であるか否かは、従来と同様、得られた構造に問題が無いか等により判断することができる。
空間群を記述する方法には、ヘルマン・モーガン記号(Hermann−Mauguin)とシェーンフリース記号(Schoenflies)の2つがあるが、どちらであってもよい。
ステップ(II)は、単結晶(β)の結晶構造に関する回折データ(結晶学データの座標値)を初期値として用いて、単結晶(α)の回折データを解析して、単結晶(α)の初期構造を決定するステップである。
単結晶X線結晶構造解析において、結晶構造を得ることは、結晶中に存在する原子周りの電子の密度を記述できる関数(構造因子F)を求めることと同義である。しかしながら、実測可能な回折点のデータからは複素関数であるFの大きさ部分しか決定することはできない。完全なFを記述するには、位相にあたる部分を求める必要があるが、これは、観測データに対し適当な近似値を与え、それから計算的に予測される回折点と実測データがどれくらい合致するかで判断しなくてはならない。
本発明では、空間群や構造が既知の単結晶(α)(結晶スポンジ)に解析対象化合物を導入する(包接させる)ことで得られた結晶構造解析試料を用いる。そのため、上述した空間群や初期位相に関しては、”適当な近似値”が既知である。なぜなら、単結晶(α)と単結晶(β)は骨格構造がほぼ同じと考えることができるからである。本発明では、その”適当な近似値”を用いて解析を行うことで、初期位相問題が発生することなく、解析を行うことで、初期構造を決定することができる。
用いるプログラムとしては、直説法、重原子法、分子置換法等により、単結晶(α)の回折データを解析して、初期構造を決定するものであれば、特に限定されない。例えば、SHELX、SIR、superflip、X−PLOR(モレキュラーシミュレーション社)や、AMORE(CCP4(Collaborative Computational Project,Number4.Acta Crystallogr. D50, 670−673(1994))のプログラム群の1つ)等の公知のプログラムが挙げられる。
ステップ(III)は、ステップ(II)で得られた結晶構造を精密化するステップである。
ステップ(III)は、従来の、構造の精密化ステップと同じものであり、最小二乗法やフーリエ合成(差フーリエ合成)等を繰り返すことで、測定された回折データに適合する結晶構造を得、分子の構造を決定する(非特許文献1)。
これらの方法は、プログラムを用いて実行することができる。用いるプログラムとしては、最小二乗法やフーリエ合成(差フーリエ合成)等を繰り返すことで、測定された回折データに適合する結晶構造を得、分子の構造を決定することができるものであれば、特に限定されない。SHELXL、REFMAC、Xtal等の公知のプログラムが挙げられる。
しかしながら、結晶構造が既知の多孔性化合物の単結晶を利用する本発明の方法によれば、結晶学に馴染みがない研究者等であっても、回折データを簡便かつ効率よく解析することができる。
本発明のコンピュータプログラムは、本発明の回折データの解析方法をコンピュータに実行させるものである。
本発明のコンピュータプログラムは、コンピュータにインストールされて、図3に示すように、回折データの収集、候補となる空間群の表示〔処理(I)〕、データの整理、及び回折データの解析に用いるための空間群の決定〔処理(II)〕、単結晶(β)の結晶構造に関する回折データ(結晶学データ等)を初期値として用いることにより、単結晶(α)の初期構造の決定〔処理(III)〕、初期構造の精密化〔処理(IV)〕を、連続的に実行するものである。
それぞれの処理ごとに、それぞれの処理を行うプラグラムが実行される。
本発明のコンピュータプログラムは、これらのプログラムの集合体であって、処理(I)〜(IV)を連続的に行うものである。
主制御装置(CPU)は、プログラムを実行して演算処理を行う装置である。
入出力装置は、プログラムが格納された記録媒体の読み取り装置、インターネットとの通信手段、ユーザとのインターフェース(表示画面、キーボード等)を備える。
記憶装置は、展開されたプログラムのデータ、及び、実行中のデータを保管する装置である。
本発明のコンピュータプログラムは、例えば、記録媒体(CDROM)やインターネットから取得できるものである。
処理(I)は、本発明の方法のステップ(I)のうち、候補となる空間群の導出を行うものである。すなわち、結晶構造解析用試料の空間群として、前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、又は、記多孔性化合物の単結晶の空間群より対称性が低い空間群を選択し、表示画面に候補となる空間群を表示する処理である。
例えば、前出の[(ZnI2)3(TPT)2(PhNO2)5.5]n}の場合には、単結晶の空間群はC2/cである。使用者が、空間群C2/cを入力すると、親空間群C2/cとともに、部分群(Cc、C2、P21、P−1、P1)も表示される。
この解析は、X線解析装置メーカー独自のプログラム(例えば、Brukerであれば、APEX等)や、汎用プログラム(HKL2000等)を用いて、コンピュータにより行うことができる。
コンピュータには、空間群に関するデータが記憶されたメモリー領域が設けられており、親空間群を入力すると、親空間群とともに親空間群の部分群も表示する機能を付与することができる。
本発明のコンピュータプログラムは、処理(I)の後、その処理結果をユーザに提示する処理をコンピュータに実行させるものであってもよいし、コンピュータに処理結果をユーザに提示する処理をさせることなく、処理(II)を実行させるものであってもよい。
処理(II)は、本発明の方法におけるステップ(I)のうち、空間群を決定するため演算処理を実行するものである。すなわち、前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、及び、処理(I)で導出された空間群からなる群から選ばれる1の空間群を回折データの解析用に決定する処理(II)である。
空間群の決定は、上記で決定した結晶格子の格子定数とブラベ格子の情報を用いて、汎用プログラム(例えば、PLATONやBruker社のWPREP)を用いて、コンピュータにより行うことができる。
処理(II)は、前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、及び、処理(I)で導出された空間群からなる群から選ばれる1の空間群を回折データの解析用に決定するものである。
この決定は、ユーザの判断に基づいて行われるものであってもよいし、あらかじめ設定した規則に従ってコンピュータが行うものであってもよい
コンピュータが空間群を決定する場合、対称性が高い空間群を選択する等の規則をあらかじめ設けておくことで、コンピュータが空間群を決定することができる。例えば、回折データから、ゲスト化合物が対称面上に存在して、偽対象データとなっている可能性がある場合には、親空間群C2/cの部分群(Cc、C2、P21、P−1、P1)を用いて、計算を行うようにプログラムされていてもよい。
処理(III)は、本発明の方法におけるステップ(II)を実行するものである。すなわち、処理(II)で決定された空間群及び前記多孔性化合物の単結晶の結晶構造に関する回折データを初期値として用いて、結晶構造解析用試料の初期構造を決定するものである。処理(III)によって、構造の精密化のための初期構造が決定される。
処理(IV)は、本発明の方法におけるステップ(III)を実行するものである。すなわち、処理(III)で得られた初期構造を精密化するものである。
具体的には、次のようにして実行される。
まず、ホスト化合物(多孔性化合物の単結晶)の骨格にあたる原子団の座標値を、構造の精密化前の初期構造の座標値にあてはめる。実際の作業としては、ホスト化合物(多孔性化合物の単結晶)の骨格にあたる原子団の座標値を、前記初期構造のデータファイル(insファイル)にコピーすればよい。
次に、この座標を初期値として構造の精密化を行うことができる。構造の精密化法としては、フーリエ法、最小二乗法、最尤法等が挙げられる。
この処理は、従来の精密化処理と同様のものであり、プログラムを用いて行うことができる。用いるプログラムとしては、精密化処理を行うことができるものであれば、特に限定されない。例えば、SHELXL、REFMAC、Xtal等の公知のプログラムが挙げられる。
本発明の記録媒体は、本発明のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能なものである。
記録媒体としては、フレキシブルディスク(FD)、MOディスク、CDR、CDRW、DVD−ROM、DVD−RAM、外付けHDD、メモリカード、USBメモリ、シリコンディスク、HDD互換シリコンディスク等が挙げられる。また、本発明のコンピュータプログラムが、複数の記録媒体に分けて記録されたものであってもよい。
得られた初期構造に関するデータを使用し、公知のプログラムを用いて、構造精密化を行うことで、フムレンの分子構造を容易に決定することができる。
多孔性化合物Aのみの原子座標を記述したデータファイルは、分子構造が既知の多孔性化合物A、例えば、多孔性化合物Aが、[(ZnI2)3(TPT)2(PhNO2)5.5]nである場合、このものの結構構造解析データから、溶媒である(PhNO2)に対応するデータを削除する操作を行うことにより、入手することができる。
細孔性錯体にグアイアズレン分子を包摂させた結晶のデータでは、shelxs(初期構造を得るプログラム)を実行した場合は、錯体部分の構造しか得られない(図5)。一方、本発明の方法により初期構造を与えることで、グアイアズレンの構造の殆どが既に見えた状態で、構造解析を開始することができる(図6)。
2:結晶面Y
3:細孔
4:細孔が延在する方向
Claims (6)
- 三次元骨格と、該三次元骨格によって仕切られて形成された、三次元的に規則正しく整列した細孔及び/又は中空とを有し、前記三次元骨格が結晶構造解析法によって解明されている多孔性化合物の単結晶の細孔及び/又は中空内に、構造を決定する化合物の分子が規則的に配列されてなる結晶構造解析用試料を用いて得られた回折データの解析方法であって、
結晶構造解析用試料の空間群として、前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、又は、前記空間群より対称性が低い空間群を選択するステップ(I)、
前記多孔性化合物の単結晶の結晶構造に関する回折データを初期値として用いて、前記結晶構造解析用試料についての初期構造を決定するステップ(II)、及び、
ステップ(II)で得られた初期構造を精密化するステップ(III)、
を含むことを特徴とする回折データの解析方法。 - 回折データの解析用プログラムであって、請求項1に記載の回折データの解析方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
- 前記多孔性化合物の単結晶の空間群を基に、より対称性が低い空間群を導出する処理(I)、
前記多孔性化合物の単結晶の空間群と同一の空間群、及び、処理(I)で導出された空間群から選ばれる1の空間群を、結晶構造解析用試料についての回折データの解析に用いる空間群として決定する処理(II)、
処理(II)で決定された空間群及び前記多孔性化合物の単結晶の結晶構造に関する回折データを初期値として用いて、前記結晶構造解析用試料についての初期構造を決定する処理(III)、及び、
処理(III)で得られた初期構造を精密化する処理(IV)、
をコンピュータに実行させる、請求項2に記載のコンピュータプログラム。 - さらに、処理(I)で導出された空間群をユーザに提示する処理を含み、処理(II)における空間群の決定が、ユーザの判断に基づいて行われるものである、請求項3に記載のコンピュータプログラム。
- 処理(II)における空間群の決定が、あらかじめ設定した規則に従ってコンピュータによって行われるものである、請求項3に記載のコンピュータプログラム。
- 請求項2〜5のいずれかに記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014156626 | 2014-07-31 | ||
JP2014156626 | 2014-07-31 | ||
PCT/JP2015/071682 WO2016017770A1 (ja) | 2014-07-31 | 2015-07-30 | 回折データの解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016017770A1 JPWO2016017770A1 (ja) | 2017-07-06 |
JP6534668B2 true JP6534668B2 (ja) | 2019-06-26 |
Family
ID=55217666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016538444A Active JP6534668B2 (ja) | 2014-07-31 | 2015-07-30 | 回折データの解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10976267B2 (ja) |
EP (1) | EP3176568A4 (ja) |
JP (1) | JP6534668B2 (ja) |
WO (1) | WO2016017770A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10441924B2 (en) * | 2014-07-24 | 2019-10-15 | King Abdullah University Of Science And Technology | Fabrication of highly CO2 selective metal-organic framework membrane using liquid phase epitaxy approach |
WO2020105717A1 (ja) | 2018-11-21 | 2020-05-28 | 株式会社リガク | 単結晶x線構造解析装置と方法、及び、そのための試料ホルダユニット |
CN113056669A (zh) | 2018-11-21 | 2021-06-29 | 株式会社理学 | 单晶x射线构造解析装置和方法及用于其的试料保持器 |
JP7265234B2 (ja) | 2018-11-22 | 2023-04-26 | 株式会社リガク | 単結晶x線構造解析装置とそのための方法 |
JP7462164B2 (ja) | 2018-11-22 | 2024-04-05 | 株式会社リガク | 単結晶x線構造解析装置用試料ホルダ、試料ホルダユニットおよび吸蔵方法 |
US11874238B2 (en) | 2018-11-22 | 2024-01-16 | Rigaku Corporation | Single-crystal X-ray structure analysis apparatus and method, and sample holder and applicator therefor |
CN113302484B (zh) | 2018-11-22 | 2024-06-25 | 株式会社理学 | 单晶x射线构造解析装置用试样保持架单元 |
WO2020105727A1 (ja) | 2018-11-22 | 2020-05-28 | 株式会社リガク | 単結晶x線構造解析装置用試料ホルダユニット |
EP3885746A4 (en) | 2018-11-22 | 2022-08-10 | Rigaku Corporation | SYSTEM FOR SINGLE CRYSTAL X-RAY STRUCTURE ANALYSIS |
US11835476B2 (en) | 2018-11-22 | 2023-12-05 | Rigaku Corporation | Single-crystal X-ray structure analysis apparatus and sample holder attaching device |
US11774379B2 (en) | 2018-11-23 | 2023-10-03 | Rigaku Corporation | Soaking machine and soaking method of sample for single-crystal X-ray structure analysis |
CN113302482A (zh) | 2018-11-23 | 2021-08-24 | 株式会社理学 | 单晶x射线构造解析试样的吸藏装置以及吸藏方法 |
CN111968709B (zh) * | 2020-08-12 | 2024-02-09 | 北京大学 | 结构模型确定方法、装置、计算机设备及可存储介质 |
CN116005263B (zh) * | 2022-09-06 | 2024-09-27 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种晶体材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3337786B2 (ja) | 1993-10-29 | 2002-10-21 | 富士通株式会社 | 空間群決定方法 |
JP4792219B2 (ja) | 2004-12-28 | 2011-10-12 | 国立大学法人 東京大学 | 高分子錯体 |
JP5149519B2 (ja) | 2007-03-07 | 2013-02-20 | 国立大学法人 東京大学 | 高分子錯体及び高分子錯体の製造方法 |
WO2014038220A1 (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | 独立行政法人 科学技術振興機構 | ゲスト化合物内包高分子金属錯体結晶、その製造方法、結晶構造解析用試料の作製方法、及び有機化合物の分子構造決定方法 |
-
2015
- 2015-07-30 WO PCT/JP2015/071682 patent/WO2016017770A1/ja active Application Filing
- 2015-07-30 US US15/500,629 patent/US10976267B2/en active Active
- 2015-07-30 JP JP2016538444A patent/JP6534668B2/ja active Active
- 2015-07-30 EP EP15826644.5A patent/EP3176568A4/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10976267B2 (en) | 2021-04-13 |
US20170219500A1 (en) | 2017-08-03 |
EP3176568A4 (en) | 2018-02-14 |
WO2016017770A1 (ja) | 2016-02-04 |
JPWO2016017770A1 (ja) | 2017-07-06 |
EP3176568A1 (en) | 2017-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6534668B2 (ja) | 回折データの解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 | |
Seth et al. | Supramolecular self-assembly of M-IDA complexes involving lone-pair··· π interactions: crystal structures, hirshfeld surface analysis, and DFT calculations [H2IDA= iminodiacetic acid, M= Cu (II), Ni (II)] | |
Wu et al. | Theoretical investigation on multiple bonds in terminal actinide nitride complexes | |
Dabranskaya et al. | Metal-Involving Bifurcated Halogen Bonding C–Br··· η2 (Cl–Pt) | |
Walensky et al. | Importance of energy level matching for bonding in Th3+-Am3+ actinide metallocene amidinates,(C5Me5) 2 [iPrNC (Me) NiPr] An | |
Lee et al. | Silylation of iron-bound carbon monoxide affords a terminal Fe carbyne | |
Manna et al. | pH dependent formation of unprecedented water–bromide cluster in the bromide salts of PTP assisted by anion− π interactions: synthesis, structure, and DFT Study | |
Ketterer et al. | π•− π• bonding interactions generated by halogen oxidation of zirconium (IV) redox-active ligand complexes | |
Tarzia et al. | Unlocking the computational design of metal–organic cages | |
Biswas et al. | Syntheses and Magnetostructural Investigations on Kuratowski-Type Homo-and Heteropentanuclear Coordination Compounds [MZn4Cl4 (L) 6](MII= Zn, Fe, Co, Ni, or Cu; L= 5, 6-Dimethyl-1, 2, 3-Benzotriazolate) Represented by the Nonplanar K 3, 3 Graph | |
Fox et al. | Solution behavior and structural properties of Cu (I) complexes featuring m-terphenyl isocyanides | |
Little et al. | Ag (I) organometallic coordination polymers and capsule with Tris-allyl cyclotriveratrylene derivatives | |
Vlahović et al. | Assessment of TD-DFT and LF-DFT for study of d− d transitions in first row transition metal hexaaqua complexes | |
Gass et al. | Solvate-dependent spin crossover and exchange in cobalt (II) oxazolidine nitroxide chelates | |
Ganguly et al. | Single-Crystal-to-Single-Crystal Breathing and Guest Exchange in CoII Metal–Organic Frameworks | |
Metavarayuth et al. | Direct Identification of Mixed-Metal Centers in Metal–Organic Frameworks: Cu3 (BTC) 2 Transmetalated with Rh2+ Ions | |
Kraka et al. | Characterizing the Metal–Ligand Bond Strength via Vibrational Spectroscopy: The Metal–Ligand Electronic Parameter (MLEP) | |
Rudolph et al. | Performance of conventional and range-separated hybrid density functionals in calculations of electronic circular dichroism spectra of transition metal complexes | |
Malone et al. | Intermolecular Interactions in the Crystal Chemistry of N, N ‘-Diphenylisophthalamide, Pyridine-2, 6-dicarboxylic Acid Bisphenylamide, and Related Compounds | |
Saiad et al. | Electronic structure and bonding analysis of transition metal sandwich and half-sandwich complexes of the triphenylene ligand | |
Daglar et al. | Integrating molecular simulations with machine learning guides in the design and synthesis of [BMIM][BF4]/MOF composites for CO2/N2 separation | |
Domercq et al. | A density functional study of the highly adaptable molecular structure of Mo (V) and W (V) dithiolene complexes: from three-dimensional antiferromagnet to spin ladder | |
Brunet et al. | Hidden Transformations of a Crystalline Sponge: Elucidating the Stability of a Highly Porous Three-Dimensional Metal–Organic Framework | |
Turbervill et al. | An Asymmetrically Derivatized 1, 2, 3-Triphospholide: Synthesis and Reactivity of the 4-(2′-Pyridyl)-1, 2, 3-triphospholide Anion | |
Fritsch et al. | Multiply bonded metal (II) acetate (rhodium, ruthenium, and molybdenum) complexes with the trans-1, 2-bis (N-methylimidazol-2-yl) ethylene ligand |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20170404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170410 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180510 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190521 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190529 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6534668 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |