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Construction of anisotropic porous materials through face-selective conjugation of porous molecular crystals

Research Project

Project/Area Number 16K14060
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Organic and hybrid materials
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Tashiro Shohei  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80420230)

Research Collaborator SHIONOYA Mitsuhiko  
MITSUI Shinya  
MATSUSHITA Nobuyuki  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords多孔性結晶 / ポーラス材料 / コア-シェル結晶 / コアーシェル結晶 / 一次元細孔 / 面選択的接合 / ナノチャネル / 異方集積化
Outline of Final Research Achievements

In this research, we aimed at constructing new anisotropic porous materials through face-selective conjugation of porous molecular crystals, metal-macrocycle framework (MMF), with one-dimensional nano-channels. To achieve this purpose, we prepared core-shell type MMF crystals via the epitaxial growth process of two different MMF crystals. The resulting core-shell crystals were characterized by microscopic spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and single-crystal X-ray diffraction analysis to confirm the chemical component and the porous structure of core-shell MMF.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、多孔性配位高分子をはじめとする多孔性結晶が新たな機能性材料として注目を集めており、分子の貯蔵や輸送、混合物分離、触媒反応に向けて様々な研究が進められている。これら結晶材料のさらなる高機能化を実現するためには、複数の結晶が協同的に作用する集積体ポーラス材料を創製する必要がある。本研究で作成したコア-シェル型MMF結晶は、一次元細孔が面選択的に連結された複合構造を有することから、細孔間を介した異方的な物質輸送の実現や、異なる触媒基でヘテロ修飾された異種細孔によるタンデム反応場の構築が可能となり、MMFの高い分子配列能との相乗作用に基づく高機能ポーラス材料への展開が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] Synthesis and Functionalization of Kompeito-shaped Gold Nanoparticles Deposited on Porous Crystals of Trinuclear Pd(II) Complexes2019

    • Author(s)
      Yutaro Yamashita, Shohei Tashiro, Nobuyuki Matsushita, Mitsuhiko Shionoya
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲスト分子認識を駆動力とした多孔性分子結晶細孔の異方的膨張2019

    • Author(s)
      朝倉 優浩・三井 伸也・田代 省平・塩谷 光彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 環状Pd(II)錯体集積型多孔性結晶-金ナノ粒子複合体の生成機構解析と機能化2018

    • Author(s)
      山下 優太郎・田代 省平・塩谷 光彦
    • Organizer
      錯体化学会第68回討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Metal-Macrocycle Framework (MMF): A Porous Crystal with Multiple Binding Pockets and Active Palladium Sites2018

    • Author(s)
      Shohei Tashiro, Hirotaka Yonezawa, Mitsuhiko Shionoya
    • Organizer
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functionalization of Pd(II)-macrocycle-assembled core-shell porous crystals2018

    • Author(s)
      Shinya Mitsui, David Burke, Shohei Tashiro, Nobuyuki Matsushita, Mitsuhiko Shionoya
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Pd(II)マクロサイクル集積型多孔性結晶からなる異種ハロゲン含有コア-シェル結晶の作成2017

    • Author(s)
      三井 伸也・Burke David・田代 省平・松下 信之・塩谷 光彦
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学 日吉キャンパス・神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 環状Pd(II)錯体集積型多孔性コア-シェル結晶の合成および細孔内への色素分子の包接挙動2017

    • Author(s)
      三井 伸也・田代 省平・Burke David・松下 信之・塩谷 光彦
    • Organizer
      錯体化学会第67回討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ハロゲン配位子が異なる同形の環状三核Pd(II)錯体集積型多孔性結晶を用いたコア/シェル型複合結晶の合成と細孔ハイブリッド化2017

    • Author(s)
      三井 伸也・Burke David・田代 省平・松下 信之・塩谷 光彦
    • Organizer
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 環状らせん錯体集積型ポーラス結晶による精密反応場の構築2016

    • Author(s)
      田代 省平・米澤 拓孝・中田 光祐・塩谷 光彦
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川大学・神奈川県横浜市神奈川区
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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