【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.09】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NI0802

利用課題名 / Title

結晶多形における分子パッキングと結晶色の関係性

利用した実施機関 / Support Institute

名古屋工業大学 / Nagoya Tech.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed

キーワード / Keywords

光学材料・素子, 単結晶X線回折,X線回折/ X-ray diffraction,分離・精製技術/ Separation/purification technology,資源循環技術/ Resource circulation technology

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

小林 寛法

所属名 / Affiliation

名古屋工業大学大学院工学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NI-008：単結晶X線構造解析装置群

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

有機化合物は有機エレクトロニクス分野をはじめとして主に固体状態で応用されるが、その光学特性は固体状態では分子のコンホーメーションやパッキング、相互作用など様々な影響を受ける。今回、光学特性と結晶構造の関係性を明らかにするため、末端にヘキシルオキシ基を導入したビスジオキサボリン化合物を合成し、異なる結晶色を呈する結晶多形を得た。（図1）これら結晶構造の違いに着目し、結晶色との関係性について調査を行った。

実験 / Experimental

ホウ素キレート化により得られたビスジオキサボリン化合物C6のトルエン溶液を数日放置すると、赤色（C6r）及び黄色（C6y）の単結晶が同時に析出した。（図1）得られた単結晶を分離し、単結晶X線結晶構造解析装置（Rigaku VariMax with DW RAPID/UNIlab）を用いて構造を解析した。

結果と考察 / Results and Discussion

得られた結晶多形の結晶構造を図２に示す。化合物C6rは単斜晶系P2₁/cの空間群で、C6yは三斜晶系P1 ̅の空間群でそれぞれ結晶化した。分子は共にビスジオキサボリンコアに高い平面性を有しているが、アルキル鎖の伸長に違いが見られた。C6rは凡そ同一平面状に伸長したのに対し、C6yでは分子平面に対し垂直方向に伸長していた。また、C6yではジオキサボリン環とベンゼン環との重なりに加え、ジオキサボリン環同士の不安定な重なりも確認された。結果として、C6yの分子間距離（3.47 Å）はC6rのそれ（3.38 Å）よりも大きな値をとった。これら分子間距離の違いは、結晶構造中の分子同士の相互作用の程度に影響を与えると考えられる。C6yに対してC6rのより狭い分子間距離に由来する強い分子間相互作用が結晶色のレッドシフトを引き起こし、結晶色を黄色から赤色へ変化させたものと考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1. ビスジオキサボリン化合物C6

図2. C6y及びC6yの結晶構造

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. H. Kobayashi et al. Solid-State Photophysical Properties Based on Assembly of Bis(dioxaborine) Derivatives, IKCOC-15, 2023年11月22日

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件