多孔性配位高分子の作るナノ空間中での超不安定ケイ素種の新しい化学

由多孔配位聚合物产生的纳米空间中超不稳定硅物质的新化学

• 批准号: 13F03032
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03032/
• 关键词: 細孔; 吸着; 錯体; 触媒; ラジカル; 多孔性配位高分子

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PCPのナノ空間の持つ特異性に着目することによって、従来不安定で研究することが不可能であったような化学種を対象とした化学の展開を試み、それをPCPの空間機能と結び付け、新しい多孔性材料化学の展開を図るものである。今年度は新たにジカルボン酸を配位サイトとし、ニトロキシルラジカルを分子内に有する配位子を合成し、それを用いた新しいPCPの合成に成功した。気体吸着測定、電子スピン共鳴スペクトル測定および単結晶X線回折測定等で詳細な物質の同定を行った。X線結晶構造解析の結果、このPCPは3次元性の細孔を有しており、その細孔表面には高密度でラジカル種が存在していることを明らかにした。本物質は強固なフレームワークが作るナノ空間中にラジカル種が配置されており、昨年度合成したPCPよりも大幅に安定性が向上していることが分かった。また、吸着測定により、このPCPはその空間に二酸化炭素等を吸着できることがわかった。今後は、空間中のラジカル種を触媒サイトとする、新しいナノ空間固体触媒材料としての展開が大きく期待できる成果を得た。

Organic ligand metal イ オ ン と に よ っ て build さ れ る coordination polymer の う ち, internal に uniform な ミ ク ロ hole を have す る porous coordination polymer (PCP) は, new し い porous material と し て in recent years, world で detonation 発 が に research into ん で い る. PCP は properties を use (1) organic ligand の し て pore space の chemical お よ び physical properties を variations change さ せ ら れ る, (2) the crystalline の very に soft ら か な constructs を build で き る と い う 2 つ の, 徴 を have し て い る. と こ れ ま で に, (1) (2) の 徴 を group み あ わ せ very に unrest な chemical kind で あ る ナ イ ト レ ン を ナ ノ space で settle に light に よ っ て 発 raw さ せ る こ と に successful し て い る が, this research topic で は PCP の ナ ノ の hold つ specificity に the space mesh す る こ と に よ っ て, 従 to unrest で す る こ と が don't May で あ っ た よ う な chemical kind を like と seaborne し た chemical の を try み and そ れ を PCP と knot び pay け の space function, new し い porous materials chemistry の expand を 図 る も の で あ る. Our new た は に ジ カ ル ボ を ン acid ligand サ イ ト と し, ニ ト ロ キ シ ル ラ ジ カ ル を intramolecular に have す る ligand を synthetic し, そ れ を with い た new し い PCP の synthetic に successful し た. The detailed で な substances <e:1> such as gas adsorption determination, electron スピ <s:1> resonance スペ ト ト ト <s:1> <s:1> ト <s:1> <s:1> <s:1> および単 determination および単 and crystal X-ray back-folding determination are the same as those in を and った. X-ray crystal structure analytical の results, こ の PCP は three yuan sex の pores を have し て お り, そ の pores surface に は high-density で ラ ジ カ ル が existence し て い る こ と を Ming ら か に し た. This material は strong な フ レ ー ム ワ ー ク が as る ナ ノ space に ラ ジ カ ル distribution of が さ れ て お り, yesterday's annual synthesis し た PCP よ り も sharply に stability が upward し て い る こ と が points か っ た. ま た, determination of sorption に よ り, こ の PCP は そ の space 2 acidification carbon に を sorption で き る こ と が わ か っ た. Future は, space の ラ ジ カ ル kind を catalyst サ イ ト と す る, new し い ナ ノ space solid catalyst materials と し て の expand が big き く expect で き た を る achievements.

项目成果

Porous Metal Complexes Decorated with Nitroxyl Radicals for Catalytic Oxidation Reactions

硝酰自由基修饰的多孔金属配合物用于催化氧化反应

• 发表时间: 2013
• 作者: Liangchun Li;Ryotaro Matsuda;Hiroshi Sato;Susumu Kitagawa
• 通讯作者: Susumu Kitagawa

A Crystalline Porous Coordination Polymer Decorated with Nitroxyl Radicals Catalyzes Aerobic Oxidation of Alcohols

• DOI: 10.1021/ja5019095
• 发表时间: 2014-05-28
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Li, Liangchun;Matsuda, Ryotaro;Kitagawa, Susumu
• 通讯作者: Kitagawa, Susumu

Decoration of Porous Coordination Polymers with Nitroxyl Radicals for Selectively Catalytic Oxidation of Alcohols

硝氧基自由基修饰多孔配位聚合物用于醇的选择性催化氧化

• 发表时间: 2014
• 作者: LI;LianRchun ; MATSUDA;Ryotaro ; KITAGAWA;Susumu
• 通讯作者: Susumu

The densely fluorinated nanospace of a porous coordination polymer composed of perfluorobutyl-functionalized ligands

• DOI: 10.1039/c4cc04505j
• 发表时间: 2014-01-01
• 期刊: CHEMICAL COMMUNICATIONS
• 影响因子: 4.9
• 作者: Jeon, Hyung Joon;Matsuda, Ryotaro;Kitagawa, Susumu
• 通讯作者: Kitagawa, Susumu

A Crystalline Porous Coordination Polymer Decorated with Stable Nitroxyl Radicals as Green Catalyst for Highly Selective Oxidation Reactions

用稳定硝酰自由基修饰的结晶多孔配位聚合物作为高选择性氧化反应的绿色催化剂

• 发表时间: 2014
• 作者: Liangchun Li;Ryotaro Matsuda;Susumu Kitagawa
• 通讯作者: Susumu Kitagawa