光刺激誘起ゲスト吸着機能を有する光応答性多孔性配位高分子

具有光刺激诱导客体吸附功能的光响应性多孔配位聚合物

• 批准号: 12F02037
• 负责人: 北川 進
• 金额: $ 1.47万
• 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: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02037/
• 关键词: 細孔; 吸着; 錯体; 光反応; MOF; 多孔性配位高分子; 光刺激; 多孔性金属錯体

金属イオンと有機配位子によって構築される配位高分子のうち、内部に均一なミクロ孔を有する多孔性配位高分子(以下PCP)は、新しい多孔性物質として近年世界中で爆発的に研究が進んでいる。PCPは(1)有機配位子の特性を利用して細孔空間の化学的および物理的性質を変化させられる事、(2)結晶性の非常に柔らかな構造体を構築できるという2つの特徴を有している。これまでに、(1)と(2)の特徴を組みあわせ非常に不安定な化学種であるナイトレンをナノ空間中で安定に光照射によって発生させることに成功しているが、本研究課題ではこのPCPの2つの特徴を1つのフレームワークに組み込み、その特徴を有機的に結び付けた新しいタイプの機能性PCPの合成を目標に掲げ研究を実施した。すなわち、外部刺激(特に光)に応答して、性質や分子構造が変化する有機配位子をフレームワークに組み込み、その有機分子の変化によって空間構造が柔軟に変化可能な"応答型細孔"を有するPCPを創製し、新しい多孔性機能の実現を目的に研究を行った。今年度は光刺激に応答できるモジュール分子の種類を増やして合成を行い、それを組み込んだPCPの合成を行った。具体的にはベンジルハライドを配位子内部に有する配位子を用いて、PCPの合成と構造決定に成功し、二酸化炭素の吸着実験を行う事が出来た。その結果非常に興味深いことに、ハライドの種類によって吸着圧力が変化する挙動がみられた。また光照射実験を行ったところ、PCP内部で光照射反応が起こっていることが明らかとなった。

In recent years, the study of porous coordination polymers (hereinafter referred to as PCP), which are new porous materials, has been progressing in the world. PCP is (1) the use of organic ligand properties,(2) the transformation of chemical and physical properties of pore space,(3) the construction of crystalline structures, and (4) the existence of organic ligand characteristics. The characteristics of PCP (1) and PCP (2) are very unstable chemical species, stable in space, stable in light irradiation, and successful in production. The research topic is to reveal the characteristics of PCP (1) and PCP (2). The purpose of this research is to create PCP and realize the new porous function of organic ligands, which are responsible for the reaction, properties and molecular structure transformation of organic ligands, the spatial structure transformation of organic molecules, and the possibility of "responsive pores." This year, the number of molecules in response to light stimulation increased, and the number of PCP molecules in response to light stimulation increased. Specific conditions for the use of ligands in the interior of the ligand, the synthesis and structure of PCP, and the adsorption of diacidified carbon are discussed. The results are very interesting, and the type of adsorption force is very high. Light irradiation is not allowed to occur in the interior of the PCP.

项目成果

In Situ Transformation of a Haloalkane Based Ligand for the Design of New Porous Metal Complexes

用于设计新型多孔金属配合物的卤代烷配体的原位转化

• 发表时间: 2013
• 作者: P. Kanoo;R. Matsuda;H. Sato;L. Li;H. J. Jeon and S. Kitagawa
• 通讯作者: H. J. Jeon and S. Kitagawa

Multiple Structural Changes in Flexible Coordination Polylers Ensue Gated and Selective C02 Capture: Control of Gate Pressure by Changing Functionality of the Linkers

柔性配位聚合物中的多种结构变化导致门控和选择性 CO2 捕获：通过改变连接体的功能来控制门压

• 发表时间: 2012
• 作者: Prakash Kanoo. Ritesh Haldar;Arpan Hazra;Ryotlro Matslda.Susumu Kitagata. Tapas Kumar Maji
• 通讯作者: Ryotlro Matslda.Susumu Kitagata. Tapas Kumar Maji

水酸基で修飾された大きな細孔有する新規多孔性金属錯体

羟基修饰的大孔新型多孔金属配合物

• 发表时间: 2013
• 作者: KANOO;Prakash ・ 松田亮太郎・北川進
• 通讯作者: Prakash ・ 松田亮太郎・北川進

In Situ Generation of Functionality in a Reactive Haloalkane-Based Ligand for the Design of New Porous Coordination Polymers

• DOI: 10.1021/ic401924d
• 发表时间: 2013-10-07
• 期刊: INORGANIC CHEMISTRY
• 影响因子: 4.6
• 作者: Kanoo, Prakash;Matsuda, Ryotaro;Kitagawa, Susumu
• 通讯作者: Kitagawa, Susumu