3次元電子回折によって得られた異方性変位パラメーターから最大構造情報を取得する方法：金属有機フレームワークに関する実験的研究

3次元電子回折（3D ED）は、金属有機フレームワーク（MOF）、ゼオライト、金属酸化物、有機結晶など、さまざまなタイプのナノ結晶のAB initio構造決定に使用されています。これらの結晶は、多くの場合、単一結晶X線回折（SCXRD）には小さすぎる多結晶粉末として得られます。3D EDデータに対する運動学的洗練を採用することにより、ナノ結晶の正確な原子位置を取得することが現在可能になりましたが、ほとんどの新しい構造は、可能な構造障害と原子運動の検出を制限する等方性変位パラメーター（U EQ）で洗練されています。一方、異方性構造の洗練によって得られた異方性変位パラメーター（ADP、UIJ）は、結晶内の平均位置からの原子の平均変位に関する情報を提供します。ADPはMOFのいくつかの3D ED研究から得られていますが、それらはめったに詳細に言及または議論されることはありません。ここでは、3DEDデータに対して異方性的に精製された構造モデルの詳細な研究と解釈を報告します。異なる構造の複雑さと対称性、すなわちZIF-EC1、MIL-140CおよびGA（OH）（1,4-NDC）（1,4-NDCH2はナフタレン-1,4-ジカルボン酸）を持つ3つのMOFサンプルが選択されました。研究。個々のデータセットと洗練されたADPを比較し、さまざまなデータマージ戦略の影響を受ける方法を比較します。結果と分析に基づいて、3D EDデータに対する運動学的洗練に基づいて、解釈可能なADPを使用して正確な構造モデルを取得するための戦略を提案します。得られた構造モデルのADPは、MOFSのリンカー運動に関する明確で明確な情報を提供します。

Three-dimensional electron diffraction (3D ED) has been used for ab initio structure determination of various types of nanocrystals, such as metal-organic frameworks (MOFs), zeolites, metal oxides and organic crystals. These crystals are often obtained as polycrystalline powders, which are too small for single-crystal X-ray diffraction (SCXRD). While it is now possible to obtain accurate atomic positions of nanocrystals by adopting kinematical refinement against 3D ED data, most new structures are refined with isotropic displacement parameters (U eq), which limits the detection of possible structure disorders and atomic motions. Anisotropic displacement parameters (ADPs, Uij ) obtained by anisotropic structure refinement, on the other hand, provide information about the average displacements of atoms from their mean positions in a crystal, which can provide insights with respect to displacive disorder and flexibility. Although ADPs have been obtained from some 3D ED studies of MOFs, they are seldom mentioned or discussed in detail. We report here a detailed study and interpretation of structure models refined anisotropically against 3D ED data. Three MOF samples with different structural complexity and symmetry, namely ZIF-EC1, MIL-140C and Ga(OH)(1,4-ndc) (1,4-ndcH2 is naphthalene-1,4-dicarboxylic acid), were chosen for the studies. We compare the ADPs refined against individual data sets and how they are affected by different data-merging strategies. Based on our results and analysis, we propose strategies for obtaining accurate structure models with interpretable ADPs based on kinematical refinement against 3D ED data. The ADPs of the obtained structure models provide clear and unambiguous information about linker motions in the MOFs.