有機物と金属酸化物クラスターから構築されたサブナノ細孔空間の認識・触媒機能

有机物和金属氧化物团簇构建的亚纳米孔空间的识别和催化功能

• 批准号: 18033001
• 负责人: 小西 克明
• 金额: $ 2.62万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18033001/
• 关键词: カリックスアレン; ポリ酸; 吸着; 多孔性材料; ナノ材料; 分子認識; 結晶材料; 分離材料

有機物と多核金属種(クラスター)から構成されるハイブリッド物質は、両者の間で働く協同・相乗効果に由来する特異な機能発現が期待されることから、近年興味を集めている。本研究では、クラスターとして、前周期金属酸化物アニオンで、独特な触媒、酸化還元活性を示すことが知られているヘテロポリ酸化合物(POM)に着目し、その対カチオンの有機ホスト化合物との包接相互作用を利用して、無機クラスター種近傍に規制された有機空間を構築し、両者の界面での協同作用による新しい機能開発を目指した。具体的には、種々のジエステル修飾カリックスアレンとKeggin型ポリタングステン酸(PW)の複合結晶中に形成されるサブナノサイズの1次元細孔を用いて、その制限されたナノ空間への種々の物質の取り込みを調べた。その結果、本複合体はアルコール・ニトリルなどの高極性物質から、脂肪族・芳香族炭化水素などの低極性物質にいたる広範な有機物に対して高い吸着活性を示すことを見いだした。その一方で、サイズがより小さい窒素、アルゴンはほとんど吸着しないことから、有機ゲストは、内壁の有機成分との引力的相互作用を駆動力として、induced-fit型の様式で内部に取り込まれると推定される。続いて、低極性有機ゲストについて選択性を調べたところ、無極性ゲストのわずかな構造の違いを高度にみわけることができることを見いだした。たとえば、直鎖状アルカンは効率的に取り込まれるのに対して、枝分かれをもつアルカンはほとんど吸着活性を示さなかった。またこれらの吸着特性は、カリックスアレン中のエステル置換基によって調整することが可能であり、これを利用して内部オレフィンのcis/trans識別に成功した。

Organic matter と polynuclear metal species (ク ラ ス タ ー) か ら constitute さ れ る ハ イ ブ リ ッ ド material は, struck between の で 働 く synergy, phase 乗 unseen fruit に origin す る specific な function 発 が now expect さ れ る こ と か ら, in recent years, fun を set め て い る. This study で は, ク ラ ス タ ー と し て, cycle before metal acidification ア ニ オ ン で, unique な catalyst, acidification and yuan activity を す こ と が know ら れ て い る ヘ テ ロ ポ リ acid compounds (POM) に し, そ の カ seaborne チ オ ン の organic ホ ス ト compound と の を inclusion interaction using し て, inorganic ク ラ ス タ ー kind of nearly alongside に regulation さ れ た organic Space を constructs <s:1>, the interface between the two <s:1> で, the synergistic effect of による, the new <s:1> function of development を, and the target <s:1> た. Specific に は, kind of 々 の ジ エ ス テ ル modified カ リ ッ ク ス ア レ ン と Keggin type ポ リ タ ン グ ス テ ン acid (PW) の に formation in composite crystallization さ れ る サ ブ ナ ノ サ イ ズ の 1 yuan pores を with い て, そ limitations の さ れ た ナ ノ space へ の kind 々 の material の take り 込 み を adjustable べ た. そ の results, the complex は ア ル コ ー ル · ニ ト リ ル な ど の high polar material か ら, aliphatic, aromatic coking water element な ど の low polar material に い た る hiroo van な organic に し seaborne て い high aspiration with active を す こ と を see い だ し た. そ の で, サ イ ズ が よ り small さ い smothering element, ア ル ゴ ン は ほ と ん ど sorption し な い こ と か ら, organic ゲ ス ト は, internal の organic composition と の gravitational interaction を 駆 power と し て, induced - fit の others type で internal に take り 込 ま れ る と presumption さ れ る. 続 い て, low polarity organic ゲ ス ト に つ い て sentaku sex を adjustable べ た と こ ろ, nonpolar ゲ ス ト の わ ず か な tectonic の violations い を highly に み わ け る こ と が で き る こ と を see い だ し た. た と え ば, straight lock ア ル カ ン は sharper rate に take り 込 ま れ る の に し seaborne て, branch points か れ を も つ ア ル カ ン は ほ と ん ど aspiration with active を さ な か っ た. ま た こ れ ら の sorption characteristics は, カ リ ッ ク ス ア レ ン in の エ ス テ ル replacement base に よ っ て adjustment す る こ と が may で あ り, こ れ を using し て internal オ レ フ ィ ン の cis/trans recognition に successful し た.

项目成果

Size-and stereo-specific accommodation of alkanes and alkenes in calixarene-based microporous solids

• DOI: 10.1246/cl.2007.246
• 发表时间: 2007-01
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: Yusuke Ishii;N. Nakayama;K. Konishi