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公開番号2025115459
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024009921
出願日2024-01-26
発明の名称結晶、及びその製造方法
出願人国立大学法人東京大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C07C 15/20 20060101AFI20250731BHJP(有機化学)
要約【課題】
ホスト-ゲスト複合体の、高純度かつ大きな結晶、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
ホスト-ゲスト複合体が集積して成る結晶であって、前記ホスト-ゲスト複合体は、開口部と内部空間とを有するホスト分子と、前記ホスト分子の内部空間に収容されたゲスト分子とで構成されたものであり、前記ホスト分子が、3回回転軸、4回回転軸又は6回回転軸を有する分子であり、前記結晶を収容し得る、3辺の長さがa、b、c(ただしa≧b≧c)である直方体を仮想したときに、最小容積となる直方体のaが1mm以上、bが1mm以上かつcが0.05mm以上である、結晶、及び前記結晶の製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ホスト－ゲスト複合体が集積して成る結晶であって、
前記ホスト－ゲスト複合体は、内部空間と開口部とを有するホスト分子と、前記ホスト分子の内部空間に収容されたゲスト分子とで構成されたものであり、
前記ホスト分子が、３回回転軸、４回回転軸又は６回回転軸を有する分子であり、
前記結晶を収容し得る、３辺の長さがａ、ｂ、ｃ（ただしａ≧ｂ≧ｃ）である直方体を仮想したときに、最小容積となる直方体のａが１ｍｍ以上、ｂが１ｍｍ以上かつｃが０．０５ｍｍ以上である、結晶。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記ホスト分子の開口部に収まる最大の円を仮想したときに、その円の直径が、０．７～１．７ｎｍである、請求項１に記載の結晶。
【請求項３】
前記ホスト分子がキラリティを有する分子であって、前記結晶に含まれるホスト分子がどちらか一方のエナンチオマーである、請求項１に記載の結晶。
【請求項４】
前記ホスト分子が非金属元素によって構成された分子である、請求項１に記載の結晶。
【請求項５】
前記ホスト分子が、両端にそれぞれ開口部を有する筒状分子である、請求項１に記載の結晶。
【請求項６】
前記ホスト分子が、下記式（Ｉ）で表される分子である、請求項５に記載の結晶。
TIFF
2025115459000020.tif
16
37
〔式（Ｉ）中、Ａは縮合環構造を有する基を表す。ｎは、３、４又は６である。〕
【請求項７】
Ａが、下記式（ＩＩ）で表される部分構造を有する基である、請求項６に記載の結晶。
TIFF
2025115459000021.tif
17
74
〔式（ＩＩ）中、＊は結合手を表す。〕
【請求項８】
Ａが、下記式（ＩＩＩ）で表される基である、請求項７に記載の結晶。
TIFF
2025115459000022.tif
53
75
〔式（ＩＩＩ）中、Ｒ
１
、Ｒ
２
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は、無置換の、若しくは置換基を有する炭素数１～２０の炭化水素基を表す。＊は結合手を表す。〕
【請求項９】
前記ゲスト分子が、ゲスト分子を構成する原子の数（ただし水素原子の数を除く）が１～２００の分子である、請求項１に記載の結晶。
【請求項１０】
前記ゲスト分子が、環構造を有する分子である、請求項１に記載の結晶。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホスト－ゲスト複合体の、高純度かつ大きな結晶、及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ホスト－ゲスト複合体の中には、光電素子や熱電素子等の各種素子の原材料として注目されているものがある。
このため、近年、固体状態のホスト－ゲスト複合体の物性測定が行われたり、単結晶構造解析により、ホスト－ゲスト複合体の分子構造の解明が行われたりしている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、π平面を有する色素をゲスト分子とし、シクロデキストリン又はその誘導体をホスト分子とする包接錯体から成る結晶材料が記載されている。特許文献１には、得られた結晶材料の偏光特性及び蛍光特性や、単結晶構造解析により明らかになった分子構造が記載されている。
【０００４】
本発明に関連して、本発明者らは、（Ｐ）－（９，６）－［３］シクロジベンゾクリセニレンの内部空間にアダマンタンが包接されて成るホスト－ゲスト複合体の物性や分子構造等を報告している（非特許文献１、非特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－９２２２９号公報
【非特許文献】
【０００６】
Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．５８，７３８５－７３８９（２０１９）
Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．１２，５０６２（２０２１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１や非特許文献２に記載されているように、これまでにもホスト－ゲスト複合体の単結晶が得られている。しかしながら、これらの単結晶はＸ線結晶構造解析の測定試料であり、その大きさは、通常１００μｍ×１００μｍ×１００μｍ程度である。このため、これらの文献に開示された単結晶は各種素子の原材料としては適していない。
すなわち、単結晶をそのまま成形して素子を製造する場合は、より大きな結晶が必要である。また、単結晶を破砕してから成形して素子を製造する場合も、量産性や不純物の混入等を考慮すると、より大きな結晶が好ましい。
【０００８】
本発明はこのような状況下になされたものであり、ホスト－ゲスト複合体の、高純度かつ大きな結晶、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、ホスト－ゲスト複合体の結晶やその製造方法について鋭意検討した。
その結果、特定の回転対称性を有する分子は平面充填性に優れるため、そのような分子をホスト分子として含むホスト－ゲスト複合体は平面的に並び易く、２次元シート状集合体（ホスト－ゲスト複合体が平面的に並んで成る単層の集合体）を形成し易いこと、及びこの２次元シート状集合体が多層化することで、高純度かつ大きな結晶が得られること、を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
かくして本発明によれば、下記〔１〕～〔１４〕の結晶、及び〔１５〕の結晶の製造方法が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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