• 演示要点

·一种新的水晶海绵已经开发出来，扩大了可以使用传统方法分析的分子范围。
·成功开发出具有亲水性孔隙环境的稳定结晶海绵。
·通过扩大目标分子的范围，这是水晶海绵法向社会实施迈出的重要一步。

• 摘要

　东京大学工学研究科应用化学系/社会合作课程“综合分子结构分析课程”特聘教授佐藤苍太和满冠体育株式会社的联合研究小组开发了下一代结晶海绵。
“晶体海绵法”（注），一种创新的结构分析技术1)的结晶海绵材料时，我们发现了一种新的结晶海绵材料，它具有亲水的孔隙环境，物理和化学稳定，并且具有耐溶剂性和真空性。MOF：金属有机结构）被发现（图1）。与传统的结晶海绵相比，可纳入孔隙的有机化合物范围已大大扩展，有望应用于包括药物发现在内的多种领域，使其向社会实施迈出重要一步。


图1：新款水晶海绵的水晶照片

• 演示内容

<研究背景>
水晶海绵的方法是2013这是一种新的结构分析技术，由东京大学特聘教授 Makoto Fujita 于 2017 年在科学杂志 Nature 上发表。绝对位置（注）2)的分子结构的最可靠方法是使目标分子结晶并使用单晶X射线衍射进行分析，但需要使化合物结晶是主要瓶颈。100年的问题。”当化合物的量很小时，结晶就很困难，液体和气体分子一开始就不会结晶，但晶体海绵法是一项创新技术，不需要这个结晶步骤。内部具有纳米级孔隙的多孔晶体（MOF)，将待分析的分子浸渍到该纳米空间中并捕获。分子有序排列，可以利用单晶X射线衍射确定分子结构。

〈研究成果〉
　社会合作课程“综合分子结构分析课程”以晶体海绵法为核心技术之一，与分子结构分析相关的多个领域的企业通过产学合作进行研究。我们的研究课题之一是开发新型结晶海绵以扩大目标分子的范围。满冠体育株式会社研究员权藤圭介常驻该大学，获取技术并进行进一步的高级研究。
其中，联合课题组自主研发了一种在有机配体中引入酰胺基团的新型结晶海绵，具有较高的物理和化学稳定性，其孔隙环境为亲水性，这与常规结晶海绵相反，使其适用于高极性分子（图2）。此外，传统的结晶海绵通过将溶剂分子掺入其孔中来维持其结构，因此在结构分析时，首先需要用待分析的分子代替溶剂分子。然而，据透露，新开发的结晶海绵即使在真空下加热以完全去除和清空溶剂分子的孔隙时也能保持其结构稳定。因此，气相色谱仪 (GC) 一种新的无缝结构分析方法，结合了制备分离和晶体海绵法。GC准备性分离×我们致力于开发“直接水晶海绵法”。多种香气成分溶解在溶剂中（5毫克/毫升)注入到气相色谱中，将各柱分离的香气成分包含在填充于制备管中的结晶海绵中，取出结晶海绵并进行X射线结构分析。通过这样做，我们能够确定每种香气成分的结构。通过这种方式，材料稳定性的提高使其更易于处理，并且朝着结晶海绵方法的社会实施迈出了一大步。还可以分析由于微量和高挥发性而难以分析的气味成分和环境物质的结构。这项研究的结果是2024年份11该月的月份125有机合成研讨会（有机合成学会主办） 11月7～8周日）宣布。

〈未来发展〉
随着这一发展，晶体海绵法有望作为一种更具创新性和通用性的结构分析技术得到应用，并为包括药物发现在内的更广泛的领域做出贡献。从医学和生物技术到传感、半导体和环境等所有领域的材料，阐明分子的结构是处理材料时最基本和最重要的事情。分子是具有独特化学性质的最小单位。它不仅加速了研究和开发，而且使阐明功能材料中功能表达的机制成为可能。通过准确捕捉社会需求的结晶海绵法的社会实施，有望为创建循环型社会做出贡献。


图2：晶体海绵中所含二醇的X射线衍射图像


〇相关信息：
“新闻稿①使用晶体海绵法对微量化合物进行X射线晶体结构分析”(2013/03/28）
https://wwwtu-tokyoacjp/press/pr2013-03-28-001

• 演讲者/研究人员信息

东京大学工学研究科应用化学系社会合作课程“综合分子结构分析课程”
佐藤苍太特聘教授
另：分子科学研究所客座教授

满冠体育株式会社研究开发本部评价分析中心
研究员贡多圭介
足立智子首席研究员

• 学术界信息

社团名称：编号125有机合成研讨会
标题：新型耐溶剂、耐真空水晶海绵的研制
演讲者姓名：权藤圭介、安达智子、佐藤苍太
https://wwwssocjjp/event/125symposium-p/

• 术语表

（注意1)水晶海绵法
请参阅下文。
https://wwwu-tokyoacjp/focus/ja/features/f_00051html

（注意2) 绝对展示位置
键合到不对称中心的取代基的空间排列。这种构型的差异可能导致完全不同的活性，并且确定绝对构型对于评估活性极其重要。


[查询]
（研究内容请联系主讲人）
东京大学工学研究科应用化学系社会合作课程“综合分子结构分析课程”/分子科学研究所
特聘教授/客座教授佐藤苍太
电话：080-8107-9038　电子邮件：satosota@appchemtu-tokyoacjp

东京大学工学研究科公共关系办公室
电话：03-5841-0235　电子邮件：kouhou@prtu-tokyoacjp

满冠体育株式会社研究开发本部评价分析中心
研究员权藤圭介
电话：079-274-4061 　电子邮件：ki_gondo@jpdaicelcom

首席研究员足立智子
电话：079-274-4061 　电子邮件：tk_adachi@jpdaicelcom

满冠体育株式会社业务支援总部IR公关组
电话：03-6711-8121　电子邮件：publicrelations2@jpdaicelcom