Dimensional Control of Electronic Conductive Properties of Porous Coordination Polymers

多孔配位聚合物电子导电性能的尺寸控制

基本信息

批准号：
16F16342
负责人：
関修平
金额：
$ 1.47万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-11-07 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、硫黄原子を配位点として持つ共役系配位子を用いて、既報の物質群を超える高い電気伝導性を有する多孔性配位高分子(PCP)の開発を目的としている。硫黄原子を介した金属との配位は、その強固な配位性から隣接ユニット間の共役性を増大させ、より状態密度の高い多孔性高分子の構築に資すると考え、これを目指した分子合成を進めてきた。本年度の研究過程において、特に二つの硫黄原子とカルボキシル基中の二つの酸素原子を中心にZnおよびCdを配位させ、2次元配位高分子（PCP）の設計を行った。配位子として、窒素・硫黄を含むヘテロ環を基本構成ユニットとするチアゾリル酢酸を用い、PCPを得た。配位高分子形成における溶媒環境の検討により、構造解析を可能とするPCP結晶を得、疑似結晶多形をもとにした超構造固体を得ることに成功した。構造安定性の確認を経て、これらの固体構造の触媒活性の検討を行った結果、そのLewis酸性をもとにしたFriedel-Craftsアルキル化反応に有効な活性を示すことを明らかとした。特に、エタノール中Indole環のアルキル化反応が良好に進行することを確認している。得られたPCPの伝導電性評価においては、非接触電気伝導度評価法であるTime-Resolved Microwave Conductivity（TRMC）法を用い、光伝導特性の定量的評価を進めた結果、4 x 10^-5 cm2/Vsの最大過渡電気伝導度を与えることを明らかとした。特に、過渡伝導度信号は擬１次失活過程（k~5 x 104 s-1）を伴いつつ長い寿命を有しており、自由キャリアの長い保持時間を生かした還元反応への応用が期待されることを示した。

该研究项目的目的是通过使用以硫原子作为配位点的共轭配体来开发比先前报道的材料具有更高电导率的多孔配位聚合物（PCP）。通过硫原子与金属的配位被认为由于其强配位而增加了相邻单元之间的共轭，有助于构建具有更高态密度的多孔聚合物。在今年的研究过程中，我们通过将Zn和Cd配位在羧基中的两个硫原子和两个氧原子周围，设计了一种二维配位聚合物（PCP）。 PCP以噻唑基乙酸为配体得到，其基本结构单元是含氮和硫的杂环。通过检查配位聚合物形成过程中的溶剂环境，我们成功获得了能够进行结构分析的PCP晶体，并获得了基于假晶多晶型的超结构固体。在确认结构稳定性后，我们研究了这些固体结构的催化活性，发现它们基于其路易斯酸性在弗里德尔-克来福特烷基化反应中表现出有效的活性。特别是，已确认乙醇中的吲哚环的烷基化反应良好地进行。为了评估所获得的PCP的电导率，我们使用非接触电导率评估方法——时间分辨微波电导率（TRMC）方法来定量评估光电导性能，结果表明最大瞬态电导率是。 5 平方厘米/Vs。特别是，瞬态电导率信号具有较长的寿命，具有准一级失活过程（k~5 x 104 s-1），有望应用于利用游离态的长保留时间的还原反应。结果表明，载体。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

University of Ioannina(ギリシャ)

约阿尼纳大学（希腊）

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0
作者：
通讯作者：

Research Contents

研究内容

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0
作者：
通讯作者：

University of Sussex(英国)

萨塞克斯大学（英国）

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期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Catalytic and conductivity studies in two dimensional coordination polymers built with a thiazole based ligand

用噻唑基配体构建的二维配位聚合物的催化和电导率研究

DOI：
10.1016/j.poly.2018.04.040
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
2.6
作者：
Kumar Prashant;Lymperopoulou Smaragda;Loukopoulos Edward;Matsuda Wakana;Kourkoumelis Nikolaos;Seki Shu;Kostakis George E.
通讯作者：
Kostakis George E.