多孔性金属錯体の細孔表面の自在制御による革新的機能の創製

通过自由控制多孔金属配合物的孔表面创造创新功能

基本信息

批准号：
07J09247
负责人：
坂本裕俊
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J09247/
关键词：
多孔性金属錯体吸着分離錯体配位子

项目摘要

本研究では「多孔性金属錯体」の設計性の高さに着目し、細孔内に機能性部位を導入することで細孔表面の性質を制御し、新機能の発現を目指す。細孔内に組み込む機能性部位として,豊富な化学機能を有する遷移金属イオンをターゲットとした。細孔壁面に金属イオンサイトを導入するために、金属イオン中心を有する架橋配位子を用いて骨格構築を行う。この手法は当グループによって提案された。しかしながら、上記のような金属錯体配位子は、溶解性が非常に低いものが多く、従来の溶液混合法では骨格を構築することが困難であった。本年度においては、この問題を克服するために、固相での混合による多孔性金属錯体の合成について検討を行った。はじめに、当グループの代表的な多孔性金属錯体であるCPL-1の原料3種(硝酸銅、ピラジン、ピラジンジカルボン酸ナトリウム塩)を、固体のままメノウ乳鉢中ですりつぶしながら混合することにより、溶液プロセスで合成されるCPL-1と同等の多孔性金属錯体が生成していることが確認された。ここには不純物(硝酸ナトリウム)も生成しているが、適当な溶媒で洗浄することにより、除去することができた。次に、ピラジンの代わりにTHFにしか溶けない錯体架橋配位子Cu(pyac)2を用いて同様の固相合成を行ったところ、同様に対応する多孔性金属錯体の生成が確認された。THFを用いずに錯体の合成に成功したことは注目に値する。以上のような、メカノケミカルな効果による多孔性錯体の合成についての研究例はいまだ数少ないが、溶媒量低減といったグリーンケミストリー的観点だけでなく、溶液プロセスで得られない新規化合物合成の可能性があり、その手法の発展が望まれる。

这项研究着重于“多孔金属络合物”的高设计性，并旨在通过将功能位点引入毛孔并开发新功能来控制孔隙表面的性质。具有丰富化学函数的过渡金属离子作为功能位点的靶向，以掺入孔中。为了将金属离子位点引入孔隙壁表面，使用具有金属离子中心的交联配体进行了主链结构。这种方法是由小组提出的。但是，上面提到的许多金属复合物配体的溶解度非常低，因此很难使用常规溶液混合方法构建骨干。在今年，为了克服这个问题，我们通过在固相中混合研究了多孔金属络合物的合成。首先，已经证实，我们集团代表性的多孔金属配合物的CPL-1（硝酸盐，吡嗪和吡嗪二羧酸钠盐）的三种原材料在苹果砂浆中混合在一起，同时仍然是固体的，而多孔金属配合物等于CPL-1，与CPL-1通过溶液合成。这里还形成了杂质（硝酸钠），但可以通过适当的溶剂洗涤将其除去。接下来，使用CU（PYAC）2进行类似的固相合成，这是一种复杂的交联配体，仅溶于THF而不是吡嗪，并且类似地确认了相应的多孔金属配合物的形成。值得注意的是，如果不使用THF，该复合物已成功合成。尽管仍然很少有关于与机械化学效应的多孔复合物合成的研究的例子，但是可能会合成新化合物，而新化合物无法通过溶液过程获得，并且希望开发这种方法。