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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

基本信息

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

项目摘要

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 compounds and polynuclear metal species (polynuclear metal species) are expected to develop special functions in recent years. This study is aimed at demonstrating the activity of pre-periodic metal oxides, unique catalysts and acidizing agents, and the development of novel functions in the use of organic compounds (POM) and their inclusion interactions, the regulation of organic space, and the synergistic interaction of organic compounds and POM interfaces. Specifically, in the composite crystal of Keggin-type polymer (PW), the first dimensional pore is formed, and the first dimensional pore is used. As a result, the complex exhibits high sorption activity for high polar substances, aliphatic and aromatic hydrocarbons, and low polar substances. The interaction of organic components and gravity in the inner wall is dynamic and induced-fit. In the middle, in the middle. For example, if you want to use a new product, you can use a new product to buy a new product. The adsorption characteristics of the system are different from those of the internal system.