単結晶作成法で困ってます

質問

はじめまして。
現在、X線構造解析用の単結晶（有機化合物）を作成しようとしているのですが、どうしても『ファイバー』のような細い針状結晶しか出来上がらず、困っています。

これまでに、様々な溶媒（クロロホルム、トルエン、酢酸エチル、ジオキサン、アセトニトリル、アセトン、エタノールなど）を試したり、また手法も溶媒をゆっくり蒸発させたり、貧溶媒（ヘキサン、エーテル、メタノールなど）の蒸気をゆっくり溶かしこんだりと、いろんな手法をとってきましたが、たいていはファイバー状になってしまいます。

化合物自体の溶解性は高いほうでして、水、ヘキサンには不溶、メタノール、エタノール、エーテル、アセトニトリルには少し溶け、他の溶媒には良好に溶ける感じです。しかしファイバー状のものができていることから、結晶成長時に自己組織化しやすい化合物のような印象を受けます。

このような化合物をブロック状の単結晶にすることはできるのでしょうか。あるいは、類似のケースにて溶媒を変えたら成功した、などの例をご存知の方はおりますでしょうか？

回答No.1

kougetsu · ベストアンサー

結晶形は化合物に依存するので晶形を変えるのは難しいと思います。
針状結晶でも上手く育てればX線結晶構造解析に使えるサイズに出来ると思うので、ゆっくり出して大きくなるのを待つのが良いかなと。

参考までに私の知っている結晶の出し方を一つ挙げます。
モノに貧溶媒を少しずつ加え、ある程度加えて溶け切らなかったら、程ほどに溶ける良溶媒を少しずつ加え、完全に溶かす。
これを冷凍庫(-20℃)に入れ結晶が出るまで待つ。

基本的に少しだけ過飽和な状態でゆっくり時間をかけて出すのが良いはずです。

お礼

早速のご回答、ありがとうございます！
おっしゃるとおり、晶形を変えることは難しいみたいですね。。。

なお説明不足だったのですが、針状というよりも樹状結晶となりやすいため、非常にたちが悪いのです。(>_<)　そのため、X線解析にかけられるほどの大きさの良好な結晶になってくれません。
一度、ものすごくきれいな「シソの葉」みたいな樹状結晶（3cmくらい）が取れたこともありました・・・。（苦笑）

温度変化による結晶作成法はまだ試していないので、望みをかけてやってみようかとおもいます。また、現在は蒸気拡散法だけでなく液-液拡散法も挑戦しているところです。

ありがとうございました！

回答No.2

inorganicchemist

溶媒の選択についてはかなり試行されているようですので、小技を。

溶媒を徐々に蒸発させ、ある程度結晶が析出した時点で結晶をろ過し、そのろ液を再度放置し、結晶を析出させてみてください。

結晶化の際、核になる不純物が多いとその分小さな結晶が多く析出することになるので、これを除くことにより、大きな単結晶を得ることが期待できます。

　また、針状結晶の小さくてもきれいなものを種結晶として用い、大きな針結晶を得ることを目指してもよいかと思います。
含有元素にもよりますが、結晶がX線に完浴していなかったとしてもある程度の解析結果は得られると思います。

お礼

ご回答、ありがとうございます。

析出後に濾過する手法は、今まで試みたことがありませんでした。（いつもは、再結晶前に濾過しておりました）
また、種結晶を用いて成長させることもやっておりませんでした。わずかですがきれいな針結晶を持っていますので、早速チャレンジしてみようかと思います。

テクニックの伝授、ありがとうございました！

補足

ずいぶん時間がたってしまったのですが、その後の経過をお伝えいたします。
あらゆる手をつくしたのですが、結局良好な結晶は得られなかったので、断念いたしました。
しかし、今回皆様にお教えいただきました技術は非常に役に立つものばかりでしたので、今後大いに役に立つと思います。ありがとうございました。

※お二方ともに同じだけ良回答ポイントを差し上げたいのですが、それができないので、申し訳ございませんが回答順番に従わせていただきます。