权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Development of molecular crystals of catalytic engines driven by chemical reactions

化学反应驱动催化发动机分子晶体的开发

基本信息

批准号：
22K18333
负责人：
伊藤肇
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18333/
关键词：
有機結晶分子機械錯体触媒結晶相転移

项目摘要

筋肉や鞭毛運動などの生命の動力システムでは、化学エネルギーが分子レベル・ナノレベルの機構を通じて、マクロスケールの「機械的な力」にダイレクトに変換されている。生命のシステムではありふれたものであるが、これを分子レベルから再現した人工システムは未だ作られておらず、「化学」が太刀打ちできない「生命」の高度な機能の一つであるといえる。有機結晶は相転移によって結晶の形「外形」が大きく変化する場合がある。相転移においては、分子のコンフォメーションや分子間相互作用のパターンが、熱や光などの外部環境により変化し、結晶構造の変化が集積して結晶の外形の変化につながり、力学的な力が発生する。有機結晶の反応と構造変化、相転移を活用して、これを人工的に再現するのが本研究の最終目的である。結晶内部で進行する触媒反応を用いて、結晶構造の変化と、外形の変化を繰り返し誘起することができれば、力学的な力を発生することのできる化学反応エンジンができる可能性がある。本年度は、触媒活性はないものの、塑性変形をする有機結晶の挙動を調べて成果を上げた。塑性変形と熱による相転移を併せ持つ結晶は、温度変化によりマニュピレーター様の動きを示す。一方で、触媒活性のあるロジウム(I)からなる遷移金属錯体結晶の作成は、化合物の不安定性から成功には至っていない。より安定な金属錯体を用いることや、安定な有機触媒の結晶を用いることで問題が解決できると考えている。

The dynamics of muscle and flagella movement are different from those of molecular and chemical processes. Life's high level of function is not divided into two parts: chemistry and life. Organic crystal phase shift, crystal shape, etc. During phase shift, the physical interaction between molecules and intermolecular interactions, the external environment of heat and light change, the change of crystal structure accumulates, the change of crystal shape, and mechanical forces are generated. The ultimate goal of this study is to utilize the structure and phase shift of organic crystals and to reproduce them artificially. The possibility of catalyst reaction, crystal structure transformation, shape transformation, mechanical force generation and chemical reaction in the crystal interior is discussed. This year, the catalyst activity and plasticity of organic crystals were improved. Plastic deformation, heat transfer, crystallization, temperature change, and movement One side, catalyst activity, transition metal complex crystal formation, compound instability, success, success, etc. The problem of stabilizing metal complexes is solved.