リバーシブルな結晶-結晶移行のヘクサモルフ結晶系におけるH結合と結晶パッキングの挫折
Emmanuele Parisi1, Emanuela Santagata2, Elena Simone1
1Department of Applied Science and Technology, Politecnico of Turin, Corso Duca degli Abruzzi 24, I-10129 Turin, Italy.
この研究は,単結晶から単結晶への可逆変換を含む多様な多形変異を示す新しい化合物,ImBを明らかにしています. これらの結晶相の振る舞いを理解することで このような移行を予測する 洞察が得られます
科学分野:
- 固体化学
- クリスタルグラフィー
- 材料科学
背景:
- ポリモルフィズム,すなわち固体の物質が複数の結晶形に存在する能力はよく研究されています.
- しかし,これらの多形相の間の移行は,まだ研究されていない.
- 分子の合理的な設計は 複雑なポリモルフィックな行動につながります
研究 の 目的:
- 挫折した水素結合を示す合理的に設計された化合物 (ImB) の相行動を調査する.
- モノトロピック/エナチオトロピック,高速/遅い,拡散/移位,および単結晶から単結晶 (SCSC) を含む多様なタイプのポリモルフィックトランジションを紹介する.
- 異なった非対称単位含有量 (Z') のポリモルフの関係を探求する.
主な方法:
- 挫折したH結合を持つ新しい化合物 (ImB) の設計と合成
- 実験的な研究によって6つの異なる結晶相 (I-VI) を特定した.
- 5つの結晶-結晶移行の特徴,その可逆性,メカニズム (SCSC,拡散性,移位性),運動性 (高速/遅い),および熱力学 (モノトロピー/エナチオトロピー,低冷却) を分析する.
主要な成果:
- 複合体ImBは多形変異の幅広い範囲を表示し,モデルシステムとして機能します.
- ステージIV,III,IIの間に逆転可能なSCSC移行が観察された6つのポリモルフが特定されました.
- 高温フェーズII (Z'=1) と低温フェーズIV (Z'=2) の間にある,室温では安定している.
- すべてのポリモルフは同じ O-H··OC 水素結合シンソンを共有し,無限鎖またはリングテトラマーを形成する.
- リバーシブルなSCSCトランジションのシーケンス (IV III II) は,H結合鎖構造のダイナミックな対称性の変化を示している.
結論:
- 化合物ImBは,様々な多形変異型を研究するための包括的なプラットフォームを提供します.
- 観察された可逆性SCSC移行は,対称性と超分子組成の複雑な相互作用を強調しています.
- この発見は,結晶材料における単結晶から単結晶への移行を予測するためのロードマップに寄与する.
さらに関連する動画
08:55Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses
Published on: June 7, 2018
11:27X-Ray Crystallography to Study the Oligomeric State Transition of the Thermotoga maritima M42 Aminopeptidase TmPep1050
Published on: May 13, 2020
関連する概念動画
Crystal Field Theory - Tetrahedral and Square Planar Complexes
Crystal field theory (CFT) is applicable to molecules in geometries other than octahedral. In octahedral complexes, the lobes of the dx2−y2 and dz2 orbitals point directly at the ligands. For tetrahedral complexes, the d orbitals remain in place, but with only four ligands located between the axes. None of the orbitals points directly at the tetrahedral ligands. However, the dx2−y2 and dz2 orbitals (along the Cartesian axes) overlap with the ligands less than the dxy,...
Ionic Crystal Structures
Most monatomic ions behave as charged spheres, and their attraction for ions of opposite charge is the same in every direction. Consequently, stable structures for ionic compounds result (1) when ions of one charge are surrounded by as many ions as possible of the opposite...
Conformations of Cyclohexane
The chair form is the most stable and derives its name from its resemblance to the “easy chair.” In the chair conformation, two carbon atoms are arranged out-of-plane — one above and one below, minimizing the torsional strain. In the chair form, the bond angle is very close to the ideal...
Crystal Field Theory - Octahedral Complexes
To explain the observed behavior of transition metal complexes (such as colors), a model involving electrostatic interactions between the electrons from the ligands and the electrons in the unhybridized d orbitals of the central metal atom has been developed. This electrostatic model is crystal field theory (CFT). It helps to understand, interpret, and predict the colors, magnetic behavior, and some structures of coordination compounds of transition metals.
CFT focuses on...
Structures of Solids
Metallic Solids
All metallic solids exhibit high thermal and electrical conductivity, metallic luster, and malleability....
