一般的に化合物の結晶は昇華させたり、溶融状態や過飽和状態の液体をゆっくりと冷却することで得られる。本論文では、可視10フェムト秒レーザー光を使用して糖1（チオグルコシド）の単結晶を生成する新しい手法を報告した。ガラスセル内の溶液にレーザー光を集光すると、液面より３０ mm上空にあるガラスセル天井端に単結晶が堆積した。この発見は、核形成部位が溶液中または気-液界面である他のレーザー光誘起結晶化とは対照的である。
常圧下・減圧下において、この糖１を加熱すると、気化することなく単化してしまう。ところが、電子状態の最低遷移エネルギーよりも光子エネルギーが低い可視10フェムト秒レーザー光を照射すると、糖および溶媒のラマン活性な分子振動が電子基底状態においてコヒーレントに励起され、溶液から気相への相転移が誘起される。さらに、気化した溶質はガラス壁に堆積し、昇華結晶化すると考えられる。この手法は不飽和溶液からでも結晶を形成でき、形成された結晶には溶媒が含まれていないため、微量のサンプル溶液からでも構造解析に適した純粋な結晶を形成できる。

本研究成果は、2020（令和2）年3月17日に、英国NaturePublish Groupのオンラインジャーナル『Communications Chemistry』に掲載。

「I. Iwakura, K.Komori-Orisaku, S. Hashimoto, S. Akai, K. Kimura, A. Yabushita, Formation of thioglucoside single crystals by coherent molecular vibrational excitation using a 10-fs laser pulse. Communications Chemistry. 3, 35 (2020).
DOI:10.1038/s42004-020-0281-6.
誌名：Communications Chemistry （略称：Commun. Chem.）
巻号：3 論文番号：35 (2020)
論文のURL https://www.nature.com/articles/s42004-020-0281-6　公開の形態：オープンアクセス

神奈川大学 工学部　化学教室　准教授　岩倉いずみ

E-mail :　izumi@kanagawa-u.ac.jp

電話：045-481-5661（代）