多孔性金属錯体を用いた光応答性空間の創成

使用多孔金属配合物创建光响应空间

• 批准号: 07J09360
• 负责人: 田中 大輔
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J09360/
• 关键词: 光化学; 金属錯体; 多孔性物質; コロイド・界面化学; 結晶構造

多孔性金属錯体は遷移金属と有機架橋配位子によって形成されるフレームワーク内に細孔を有する結晶性の物質の総称であり、結晶性に由来する非常に均一な細孔を有し、高い空隙率と分子性材料特有の設計性、構造柔軟性を併せ持っている。従来の多孔性金属錯体の研究において着目されてこなかった相互作用として、本特別研究員は光のような外場存在下で、ホストーゲスト間に電荷移動相互作用が発現する系の構築を着想した。特に、吸着されたゲストが多孔性金属錯体のナノ細孔中で凝集・配列することにより、ホストーゲストによるナノ複合体が形成されるため、新たな光応答物質の合成手法となることが期待できる。本特別研究員はアントラセン誘導体と亜鉛イオンを用いて多孔性金属錯体を合成し、さらにホスト骨格のアントラセンがゲスト分子(アニリン誘導体)と光照射下で電荷移動相互作用を示すことを見出した。さらに、アントラセンの持つ比較的強い分子間相互作用を利用したアセチレン貯蔵材料への応用の可能性も検討し、成果を挙げた。また、光の透過の観点から、錯体結晶と光の相互作用において結晶の表面が重要な役割を果たすのは明らかである。しかしながら、多孔性金属錯体の分野において、結晶の表面状態を評価した例はほとんどなく、この分野ではいまだに一般的ではない評価手法を導入する必要があった。今年度はこれらの課題を克服するために、物質の表面・界面の状態を評価するコロイド界面化学の分野でトップレベルの成果を上げているアーヘン工科大学のMoeller教授のグループヘ赴任し、光応答性空間の開発において重要となる結晶表面と粒子サイズの制御に関する研究を行った。ここで得られた結果と、日本で得られた知見を融合することで、光応答性空間の構築に関する成果をあげることができた。

多孔金属配合物是由过渡金属和有机桥配体形成的骨架内具有孔隙的晶体物质的总称，它结合了分子材料特有的孔隙性、可设计性和结构灵活性。作为一种在多孔金属配合物的常规研究中没有受到关注的相互作用，这位特殊的研究人员提出了构建一个系统的想法，在该系统中，在光等外场存在的情况下，主体和客体之间发生电荷转移相互作用。 。特别是，吸附的客体在多孔金属配合物的纳米孔中聚集并排列，形成主客体纳米复合材料，有望成为合成光响应物质的新方法。该专题研究人员利用蒽衍生物和锌离子合成了多孔金属配合物，并进一步发现主体骨架蒽在光照射下与客体分子（苯胺衍生物）表现出电荷转移相互作用。此外，我们研究了将蒽相对较强的分子间相互作用应用于乙炔存储材料的可能性，并取得了成果。此外，从光传输的角度来看，很明显晶体的表面在复杂晶体与光之间的相互作用中起着重要的作用。然而，在多孔金属配合物领域，评价晶体表面状态的例子很少，有必要引入一种在该领域还不常见的评价方法。今年，为了克服这些挑战，我将与亚琛工业大学的 Moeller 教授团队合作，该团队在胶体界面化学领域取得了顶级成果，该领域评估材料的表面和界面状态。我们对晶体表面和颗粒尺寸的控制进行了研究，这对于性空间的发展很重要。通过将这里获得的结果与在日本获得的知识相结合，我们能够实现光响应空间建设的成果。

项目成果

Kagome type extra-large microporous solid based on paddle-wheel Cu2+ dimer

Kagome型基于叶轮Cu2二聚体的超大微孔固体

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chem. Commun
• 作者: Satoshi Horike;Shinpei Hasegawa;Daisuke Tanaka;Masakazu Higuchi
• 通讯作者: Masakazu Higuchi

Storage and sorption properties of acetylene in jungle-gym-like open frameworks

• DOI: 10.1002/asia.200800112
• 发表时间: 2008-01-01
• 期刊: CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL
• 影响因子: 4.1
• 作者: Tanaka, Daisuke;Higuchi, Masakazu;Kitagawa, Susumu
• 通讯作者: Kitagawa, Susumu

アントラセン集積型多孔性金属錯体の光誘起ホストーゲスト相互作用

蒽集成多孔金属配合物中光诱导的主客体相互作用

• 发表时间: 2007
• 作者: Daisuke Tanaka;Keiji Nakagawa;Satoshi Horike;Masakazu Higuchi;Susumu Kitagawa;田中 大輔・堀毛 悟史・北川 進・大場 正昭・長谷川 美貴・鳥海 幸四郎・小澤 芳樹
• 通讯作者: 田中 大輔・堀毛 悟史・北川 進・大場 正昭・長谷川 美貴・鳥海 幸四郎・小澤 芳樹