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包接分子を変数とする配位高分子の特異な物性の創出と機構解明

使用包合物分子作为变量创建配位聚合物的独特物理性质并阐明其机制

基本信息

批准号：
21H01905
负责人：
大場正昭
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01905/
关键词：
多孔性金属錯体包接体磁性誘電性発光特性配位高分子

项目摘要

本課題では、細孔内に内包した分子の挙動を明らかにし、内包分子の運動および相変化を利用して骨格の物性を制御する機構を確立することで、新しい分子包接体の物性科学の開拓を目的とする。今年度は、引き続き Hofmann 型多孔性金属錯体 {Fe(pz)[Pt(CN)4]} (1) を基軸化合物として、1 に包接した分子の運動や状態変化と骨格構造の磁性および発光特性との動的連動の達成を目指して、主に以下の (1)-(2) を推進した。(1) 包接分子の挙動と磁気特性の相関の解明：アルカン（エタン、プロパン）よりも構造自由度を下げたアルケン（エチレン、プロピレン）の包接体を合成し、アルカン包接体の磁気挙動と比較検討した。エタン包接体では、昇温過程においてエタンの放出に伴うLSの再安定化が観測されたが、エチレン包接体はゲストフリー体とほぼ同じ挙動を示した。プロパン包接体は「降温過程における４段階の磁化率の変化」と「昇温過程における非平衡なスピン状態」を含む特異な磁気挙動を示した。一方、プロピレン包接体は、降温過程において260K付近で3/4のサイトがLSとなり、160K付近で残りのサイトがLSとなる二段階のスピン転移を示した。アルカンとアルケンでは吸着量は変わらないが、磁気挙動が大きく異なった。包接体の構造決定には至らなかったが、構造自由度と細孔内での相互作用の違いが磁気挙動に大きく影響する事を実証した。(2) 分子包接体内の包接分子の挙動と発光特性の相関：新規発光性配位高分子Cd(terpy)[ReN(CN)4]において、集積構造の異なる３種類の構造異性体の作り分けに成功し、アンモニア雰囲気下in situ X線回折-発光スペクトル同時測定により、アンモニア吸脱着と構造と発光の変化の連動機構を考察した。また、新たにPt-Pt 金属結合による一次元Pt鎖状構造を含む発光性 MOF の開発に成功した。

The purpose of this project is to establish a mechanism for controlling the physical properties of molecular inclusions in pores, to clarify the movement and phase transformation of molecules in pores, and to explore the scientific development of physical properties of molecular inclusions In this year, Hofmann porous metal complexes {Fe(pz)[Pt(CN)4]} (1) are based on axial compounds, 1) are included in molecular motion, 1) are transformed into lattice structures, 1) are magnetic properties, 2) are luminescent properties, and 3) are realized in motion. (1)A Study on the Correlation between Magnetic and Dynamic Properties of Inclusion Molecules: Synthesis of Inclusion Molecules with Structural Freedom and Comparison of Magnetic and Dynamic Properties of Inclusion Molecules The temperature rise of the inclusion body is accompanied by the re-stabilization of the inclusion body. The magnetic properties of the composite include the change of magnetic susceptibility in the four-step cooling process and the non-equilibrium state in the heating process. On the one hand, the front desk package has two stages of computer movement during the cooling process, which is 3/4 of the server to LS at 260K and 3/4 of the server to LS at 160K. The amount of adsorption is different from that of magnetic field. The structural determination of the package is based on the structural freedom and the interaction between the magnetic field and the pore. (2)The correlation between the kinetic and luminescent properties of the inclusion molecules in molecular inclusion bodies: the new luminescent coordination polymer Cd(terpy)[ReN(CN)4] was successfully separated from three kinds of structural heteromorphs in situ X-ray reflection-luminescence simultaneous determination of the absorption and desorption structure and luminescence transformation. A new Pt-Pt metal bond was successfully developed with a primary Pt lock-like structure containing light emitting MOF.