Crystal structure analysis of poly(L-lactic acid) form on the basis of the 2-dimensional wide-angle synchrotron X-ray and neutron diffraction measurements

Wasanasuk, K.*; 田代 孝二*; 塙坂 真*; 大原 高志*; 栗原 和男; 黒木 良太; 玉田 太郎; 尾関 智二*; 金元 哲夫*

Macromolecules, 44(16), p.6441 - 6452, 2011/07

https://doi.org/10.1021/ma2006624

ポリL乳酸型の結晶構造を、超延伸試料 を用いて、2次元広角X線(WAXD)及び中性子(WAND)回折によって詳しく解析した。WAXDデータは、SPring-8において波長0.328の高エネルギーX線ビームを用いて、WANDデータはJRR-3に設置されたBIX3において波長1.510の中性子ビームを用いて収集された。結晶構造の初期モデルは-150Cで観測された約700のX線反射を用いて、空間群を222と仮定した直接法によって決定された。直接法によって得られた結晶構造モデルは、値が-150Cで18.2%、25Cで23.2%となるまで精密化された。得られた分子鎖のコンフォメーションは、鎖軸に沿った2のらせん対称を有する歪んだ(10/3)らせん型をとっていた。しかしながら、幾つかの禁制反射が00l反射において検出され、分子鎖に沿った2のらせん対称を消去することが必要であった。そこで、空間群を2と仮定することにより構造精密化を進めた結果、最終的に得られた値は-150Cで19.3%、25Cで19.4%であった。2のらせん対称の構造偏差はわずかで、すべての層線において精密化されたモデルは観測された反射プロファイルをよく再現することがわかった。得られたX線結晶構造を用いた中性子(WAND)解析を実施した結果、観測された92の反射において値は25Cで23.0%であり、層線プロファイルの実測値と計算値はよく一致した。