微信扫一扫
以药品原料药为首，处理各种各样的有机结晶，特别是以结晶结构为中心的结构化学作为研究的中心。因此，从单结晶、粉末结晶结构分析，结晶生长，化合物和固体的多种物性测定，到接近合成的领域，可以使用多种仪器进行广泛的研究和学习。请一定要去接触结晶中充满魅力的世界。
结晶中的魅力世界
有机物形成的分子性结晶中，由于相互作用较弱，分子排列，所以虽然是结晶，但具有某种“柔软性”。因此，有机结晶虽然是固体，但由于周围的环境变化和外部的刺激，晶体内分子的变化和晶体结构的重新排列很容易实现。本研究小组在关注这种动态行为的同时，对有机结晶的设计、分析、物性等方面进行综合研究。
有机结晶作为结晶性材料也很重要，特别是作为医药品结晶和色调变化材料与我们的生活密切相关。为了设计和理解结晶性物质，最重要的是通过结晶结构分析，从三维角度明确结晶中的分子结构和分子排列。为此，以X射线结晶分析的高技术为基础，结合环境变化型热分析、各种光谱测定、理论计算等进行研究。
最近的研究课题
基于以上概念，我最近对以下领域产生了兴趣，并进行了研究。每一项都是学生根据主题推进研究，通过自由思考得出成果。
药品原料药的设计、结构、物性
由于许多医药品以结晶的形式被生产、加工、储存和使用，作为有机结晶材料是有趣的研究对象。现在，具有作为医药品的优选性质(易溶解，保存稳定性高等)的更好的医药品结晶的创制被要求。我们从水晶工程的观点出发，进行结晶设计和结晶转换，进一步通过详细解析结晶结构，更好的改善物性，调查结构和物性的相关。
医药品水合物的脱水和水合转移行为
有机结晶根据周围环境的变化，结晶结构以及稳定性、溶解度等物性会发生很大的变化。将其理解为结晶转换，关注结晶结构的动态变化行为。特别是湿度·温度变化引起的水合物结晶的脱水和·水合现象，由于结晶结构的变化只能得到粉末状的结晶，使用近年来备受关注的粉末未知结晶结构分析法，用放射光设施测定的高分辨率粉末衍射从路由器开始，成功地解析了结晶的三维结构。
在杀菌药丙烯醇结晶的研究中，正在调查水合物结晶保持结构向无水合物结晶I相脱水转移的情况，以及进一步加热向II相热结构转移的情况。这些的结晶构造是通过粉末结晶构造分析法决定的，阐明了吸水特性的差异和溶出速度的巨大差异。该研究正在向阐明多种有机结晶、医药品原料药结晶的转移机制展开。
医药品共结晶的设计
作为提供易溶药品的手段，近年来共结晶化技术备受关注。在我们的研究室里，通过设计、合成以医药品原料药为主要成分的多组分类结晶，尝试改善各种医药品的溶解性。为了设计有机分子的结构和分子间相互作用的理解是必要的，不过，一边活用结晶结构分析的知识和数据库一边推进研究。另外，最近积极利用理论计算等，致力于阐明通过共结晶化溶解性等物性改善的机制。
合成结晶吧!“水晶工程”
就像有机合成可以合成功能性分子一样，通过特别的分子组合形成结晶，就可以“合成高功能性结晶”。结晶中的结构在制作之前是不知道的，但是通过使用制作特定结晶结构的“包接主机”分子，就可以制作出具有链状结构和网状结构的“包接晶体”。这是结晶设计“水晶工程”的一个例子。
包接晶体中可以放入具有功能性的“访客”分子，作为能够最大限度地发挥其功能的“高功能性晶体”已经实用化。例如，通过在结晶中含有杀菌剂，可以制作出缓释性材料，使药剂缓慢地释放到外界。另外，在结晶中含有高分子的聚合开始材料，可以制作出对环境变化有抵抗力的材料，也可以制作出控制聚合开始温度的材料。
这样的结晶设计和功能性的表现，都是基于包接结晶的结构，所以进行X射线结晶结构分析，在分子、原子层面上，了解为什么会有这样的功能，然后以此知识为基础，开发出新的包接结晶。设计是很重要的。
显示色度的结晶的制造和物性控制
受刺激，色调可逆变化的色度现象的研究，有望在传感器等功能性材料的创制方面得到拓展。光致变色晶体通过对结晶的光照使结晶的颜色可逆地发生变化，在信息化社会中也被应用于“光信息记录介质”和调光太阳镜中。为了利用有机结晶的光致变色机制，制造出具有更好特性的结晶，阐明反应的机制是非常重要的，特别是分子结构、结晶结构变化的研究是非常必要的。
在显示光致色度的水锂电苯胺的研究中，为了控制发色，成功诱导结晶中分子的构象变化，进而，通过结晶多形，多成分系结晶等的光致色度控制法被打开。发出去了。此外，还发现了因蒸汽结晶颜色可逆变化的有机结晶，通过结晶结构变化和理论计算阐明了其机理。将特殊气体作为颜色变化检测出来的传感器的应用也备受期待。
