多孔性金属錯体を用いた光応答性空間の創成

使用多孔金属配合物创建光响应空间

• 批准号: 07J09360
• 负责人: 田中 大輔
• 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-07J09360/
• 关键词: 光化学; 金属錯体; 多孔性物質; コロイド・界面化学; 結晶構造

多孔性金属錯体は遷移金属と有機架橋配位子によって形成されるフレームワーク内に細孔を有する結晶性の物質の総称であり、結晶性に由来する非常に均一な細孔を有し、高い空隙率と分子性材料特有の設計性、構造柔軟性を併せ持っている。従来の多孔性金属錯体の研究において着目されてこなかった相互作用として、本特別研究員は光のような外場存在下で、ホストーゲスト間に電荷移動相互作用が発現する系の構築を着想した。特に、吸着されたゲストが多孔性金属錯体のナノ細孔中で凝集・配列することにより、ホストーゲストによるナノ複合体が形成されるため、新たな光応答物質の合成手法となることが期待できる。本特別研究員はアントラセン誘導体と亜鉛イオンを用いて多孔性金属錯体を合成し、さらにホスト骨格のアントラセンがゲスト分子(アニリン誘導体)と光照射下で電荷移動相互作用を示すことを見出した。さらに、アントラセンの持つ比較的強い分子間相互作用を利用したアセチレン貯蔵材料への応用の可能性も検討し、成果を挙げた。また、光の透過の観点から、錯体結晶と光の相互作用において結晶の表面が重要な役割を果たすのは明らかである。しかしながら、多孔性金属錯体の分野において、結晶の表面状態を評価した例はほとんどなく、この分野ではいまだに一般的ではない評価手法を導入する必要があった。今年度はこれらの課題を克服するために、物質の表面・界面の状態を評価するコロイド界面化学の分野でトップレベルの成果を上げているアーヘン工科大学のMoeller教授のグループヘ赴任し、光応答性空間の開発において重要となる結晶表面と粒子サイズの制御に関する研究を行った。ここで得られた結果と、日本で得られた知見を融合することで、光応答性空間の構築に関する成果をあげることができた。

Porous metal complexes are characterized by the formation of mobile metal and organic bridging ligands, the existence of crystalline pores, the existence of highly uniform pores, high porosity, and the design and structural flexibility characteristic of molecular materials. In recent studies of porous metal complexes, we have focused on the construction of a system for the development of charge transfer interactions in the presence of an external light field. A new method of synthesizing a porous metal complex is proposed. This special researcher has demonstrated the interaction of charge transfer under light irradiation with porous metal complexes synthesized by the use of an inducer and a lead atom. In this paper, we discuss the possibility and achievement of using the strong molecular interaction of the storage materials. The surface of crystals is important for the transmission of light and the interaction of light. For example, it is necessary to evaluate the surface state of porous metal complex and the general evaluation method. This year, the research on the development of crystal surface and particle control by Professor Moeller of the University of Engineering was carried out. The results of this research are as follows:

项目成果

Kagome type extra-large microporous solid based on paddle-wheel Cu2+ dimer

Kagome型基于叶轮Cu2二聚体的超大微孔固体

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chem. Commun
• 作者: Satoshi Horike;Shinpei Hasegawa;Daisuke Tanaka;Masakazu Higuchi
• 通讯作者: Masakazu Higuchi

Anthracene array-type porous coordination polymer with host-guest charge transfer interactions in excited states.

• DOI: 10.1039/b707947h
• 发表时间: 2007-07
• 期刊: Chemical communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: D. Tanaka;S. Horike;S. Kitagawa;M. Ohba;M. Hasegawa;Y. Ozawa;K. Toriumi

Kinetic gate-opening process in a flexible porous coordination polymer.

• DOI: 10.1002/anie.200705822
• 发表时间: 2008-05
• 期刊: Angewandte Chemie
• 作者: D. Tanaka;Keiji Nakagawa;Masakazu Higuchi;S. Horike;Y. Kubota;Tatsuo C. Kobayashi;M. Takata;S. Kit

アントラセン集積型多孔性金属錯体の光誘起ホストーゲスト相互作用

蒽集成多孔金属配合物中光诱导的主客体相互作用

• 发表时间: 2007
• 作者: Daisuke Tanaka;Keiji Nakagawa;Satoshi Horike;Masakazu Higuchi;Susumu Kitagawa;田中 大輔・堀毛 悟史・北川 進・大場 正昭・長谷川 美貴・鳥海 幸四郎・小澤 芳樹
• 通讯作者: 田中 大輔・堀毛 悟史・北川 進・大場 正昭・長谷川 美貴・鳥海 幸四郎・小澤 芳樹

Storage and sorption properties of acetylene in jungle-gym-like open frameworks

• DOI: 10.1002/asia.200800112
• 发表时间: 2008-01-01
• 期刊: CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL
• 影响因子: 4.1
• 作者: Tanaka, Daisuke;Higuchi, Masakazu;Kitagawa, Susumu
• 通讯作者: Kitagawa, Susumu