種々の金属を含む安定な多孔質有機固体の構築とその物理化学的性質の解明

含有各种金属的稳定多孔有机固体的构建及其物理化学性质的阐明

• 批准号: 12740398
• 负责人: 遠藤 健
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Akita University (2001)Kyushu University (2000)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740398/
• 关键词: 有機金属錯体; 多孔質有機固体; 環境保全; 分子間相互作用; 触媒; 吸着; ネットワーク; 発散型; 水素結合; 金属配位結合; カルボキシレート; ホスフィン

有機金属錯体を均一系触媒として用いる有機合成反応は必要不可欠なものとなっている。しかしながら、反応処理段階における廃液・触媒失活などが欠点としてあげられる。有機金属錯体にゼオライトのような不溶性・多孔性を付与することができれば、触媒と生成物との分離は飛躍的に簡素になり、廃液が少なくかつ触媒の再利用が可能な環境保全型プロセスの構築につながるであろう。本研究では、分子間相互作用のネットワーク化による多孔質有機固体の構築に着目した。1分子内に金属親和性の高い官能基(カルボキシル基、シアノ基、ホスフィン基、イソニトリル基)を多点的かつ発散型に有する有機配位子を合成した。金属イオンにより分子間の官能基を架橋し、不溶性で熱安定性が高い多孔質有機固体を得ることに成功した。カルボキシル基を有する配位子とランタニド金属イオンからなる有機固体は水やメタノールなどの小分子捕捉に適した空孔を持ち、精密分離剤として有用であることが明らかとなった。一方シアノ基を有する配位子と銀イオンからなる有機固体は、水との親和性が低い疎水性空孔を持ち、ベンゼンなどの炭化水素類を選択的に取り込むことが明らかとなった。さらに、ホスフィンを有する配位子とパラジウムイオンからなる不溶性有機固体は、水中においてエチレンの酸化反応の触媒となり、0価のパラジウムが凝集することなく、固体中に安定に保持されることが確認された。このように本研究では、種々の金属を含む安定な多孔質有機固体の構築に成功し、その吸着特性や反応性を明らかにした。

Organic metal complexes are homogeneous catalysts for organic synthesis. The catalyst is deactivated at the reaction stage. Organic metal complexes are insoluble and porous, and catalyst products are separated from each other rapidly. Reuse of organic metal complexes is possible, and environmental protection is possible. This study focuses on the development of molecular interactions and the construction of porous organic solids. 1. Synthesis of organic ligands with high intramolecular metal affinity functional groups (such as group, group) and multi-site dispersion. The metal molecules are bridged by functional groups, insoluble, thermally stable, and highly porous. The ligand of the organic solid is a small molecule. The organic solid has a low affinity for water and a low affinity for carbon. The organic solid has a low affinity for carbon and a low affinity for silver. In addition, the ligand in the presence of the ligand is stable in the presence of insoluble organic solids, catalysts for acidification reactions in water, and aggregates in solids. In this study, the construction of stable porous organic solids containing metals and their sorption properties were successfully investigated.

项目成果

Ken Endo: "A Robust Two-Dimensional Hydrogen-Bonded Network. Reversible Guest Adsorption/Desorption without a Phase Change"Chemistry Letters. 12. 1424-1425 (2000)

Ken Endo：“稳健的二维氢键网络。可逆客体吸附/解吸，无需相变”化学快报。

Ken Endo: "A robust two-dimensional metal coordination network. The crystal structure and guest adsorption/desorption properties of an organometallic solid consisting of silver(I) ions and an orthogonal anthracene -bis(isophthalonitrile) derivative"Chemis

Ken Endo：“强大的二维金属配位网络。由银（I）离子和正交蒽-双（间苯二甲腈）衍生物组成的有机金属固体的晶体结构和客体吸附/解吸特性”Chemis

Ken Endo: "Stacked Porphyrin Arrays from Hydrogen- Bonded Porphyrin- Resorcinol 1D Chains"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 74・5. 907-916 (2001)

Ken Endo：“氢键卟啉-间苯二酚一维链的堆叠卟啉阵列”日本化学学会公报 74・5 (2001)。

Ken Endo: "Charge-Transfer Diamondoid Lattices : An Unprecedentedly Huge and Highly Catenating Diamondoid Network Arising from a Tetraphenol as a Tetrahedral Node and Benzoquinone as a Linear Spacer"Angewandte Chemie International Edition. 39・23. 4266-426

Ken Endo：“电荷转移金刚石晶格：由作为四面体节点的四苯酚和作为线性间隔基的苯醌产生的前所未有的巨大且高度连接的金刚石网络”Angewandte Chemie 国际版 39・23。

Ken Endo: "Stacked Porphyrin Arrays from Hydrogen-Bonded Porphyrin-Resorcinol 1D Chains"Bulletin of the Chemical Society of Japan. (印刷中). (2001)

Ken Endo：“氢键卟啉-间苯二酚一维链的堆叠卟啉阵列”日本化学会公报（2001 年出版）。