パイ共役分子を水素結合で組み上げた巨大自立空孔をもつ機能性材料の自在構築
π共轭分子通过氢键组装的自由构建具有巨大独立孔的功能材料
基本信息
- 批准号:20J20301
- 负责人:
- 金额:$ 1.6万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2020
- 资助国家:日本
- 起止时间:2020-04-24 至 2023-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
一般的な水素結合性有機フレームワーク(HOF)は、構造設計性や、多孔質構造の安定性に課題を有していた。これに関して我々は、非平面π共役骨格の単一な積層である「かみ合い積層」を活用することで課題の克服を試みている。安定性の高いHOFが得られるほか、単一な積層は構造設計や所望の構造の構築を容易にすると考えられる。本年度は、かみ合い積層HOF構築の一般化と、周辺に導入した官能基がHOF構造の特性へ与える影響を調査し、設計指針を確立させることを目指した。具体的には、かみ合い積層を行う分子構造として報告している、ジベンゾ[g,p]クリセン (DBC)を中心骨格とし、その周辺に導入するカルボン酸誘導体(周辺基)の設計を行った。 DBCを中心骨格とした誘導体は、周辺基の単純な伸張では溶解性が悪化したため、HOF構築が行えなかった。これはHOFにおける分子設計の限界を示したといえる。そこでカルボキシナフチル基を導入した3つの誘導体C1N4DBC、C1N5DBC、C2N6DBCを設計した。それぞれ1,4位、1,5位、2,6位でカルボキシ基とDBCコアで接続している。それぞれ結晶が得られ、PXRDまたは単結晶構造解析よりDBCコアがかみ合い積層した同形HOFであることを確認した。しかしこれらの同形HOFはゲストの脱離に対して異なる挙動を示す。C1N4DBCは可逆的に空孔の開閉する挙動を示す。C1N5DBCは全く構造変化しない。C2N6DBCは乱雑に構造崩壊しアモルファスへと変化する。これら一連のHOFの構造変化の結果から、HOFの構造特性は、周辺基や水素結合の乱れ、積層体の滑りなどに現れると理解できる。分子間相互作用の影響を強く受ける多孔質結晶では、分子設計とそれに伴う物性変化を調べ、所望の構造・機能を持つHOFの構築を制御することが重要であることがわかった。
General water element binding organic chemistry (HOF), structural design and porous structure stability issues have been discussed. The problem of how to overcome this problem is that the layer of non-planar π-co-operating structure is used. High HOF stability can be achieved easily by structural design and desired construction. This year, the generalization of HOF structure, the introduction of functional groups, the investigation of the characteristics of HOF structure, and the establishment of design guidelines were pointed out. The specific molecular structure of the composite layer is reported in the paper. The design of the acid inducer (peripheral group) is carried out in the central framework and the peripheral group. DBC core structure, perimeter structure, and solubility HOF molecular design limits The three inducers C1N4DBC, C1N5DBC and C2N6DBC were designed. The 1,4-bit, 1,5-bit, 2,6-bit DBC is the most important part of the system. PXRD analysis of crystal structure and structure The same HOF must be separated from the same HOF. C1N4 is a reversible opening and closing device. C1N5DBC is fully structured. C2N6DBC has a structural breakdown. The results of structural transformation of HOF, the structural characteristics of HOF, the structural characteristics of HOF, the structural characteristics Molecular interactions are strongly influenced by porous crystals, molecular design is accompanied by physical properties, desired structure and function are maintained, and HOF construction is controlled.
项目成果
期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Construction of Isostructural Hydrogen-bonded Organic Frameworks by hexaazatriphenylene derivatives with expanded pores
扩孔六氮杂苯并菲衍生物构建同构氢键有机骨架
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y. Suzuki;N. Tohnai;N. Matsubayashi;A. Douhal; I. Hisaki
- 通讯作者:I. Hisaki
Construction of Four Isostructural Hydrogen-bonded Organic Frameworks by hexaazatriphenylene derivatives with expanded pores
扩孔六氮杂苯并菲衍生物构建四种同构氢键有机骨架
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y. Suzuki;N. Tohnai;N. Matsubayashi;A. Douhal;I. Hisaki
- 通讯作者:I. Hisaki
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- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:鈴木 悠斗;桶谷 龍成;久木 一朗
- 通讯作者:久木 一朗
空孔を拡張した同形水素結合性有機フレームワークの体系的構築
空位扩大的同构氢键有机骨架的系统构建
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:鈴木 悠斗;田中 泉利;藤内 謙光;松林 伸幸;Abderrazzak Douhal;久木 一朗
- 通讯作者:久木 一朗
Construction of hydrogen-bonded organic frameworks with different stacking manner based on dibenzo[g,p]chrysene derivative” Yuto Suzuki, Norimitsu Tohnai, Ichiro Hisaki
基于二苯并[g,p]屈衍生物构建不同堆积方式的氢键有机骨架” Yuto Suzuki, Norimitsu Tohnai, Ichiro Hisaki
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yuto Suzuki;Norimitsu Tohnai;Ichiro Hisaki
- 通讯作者:Ichiro Hisaki
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