ＸＦＥＬを用いた多孔性金属錯体の時間分割Ｘ線構造解析

• Project/Area Number: 17J05877
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Inorganic chemistry
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 三島 章雄 名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: ガス吸着 / 多孔性金属錯体

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、吸着したガス分子に強い摂動を印加可能な相互作用部位を組み込んだ多孔性配位高分子 (MOFs) を合成し、さまざまなガス吸着測定を行うことでその相互作用部位のガス分子への影響をガス雰囲気下におけるRaman、IR スペクトルおよび SPring-8 における粉末 X 線回折の温度可変 in situ 測定により詳細に調べ、選択的ガス吸着挙動の発現機構について検討した。2次元系{Fe(2,2’-bpy)[Ni(CN)4]}では構造体中の欠損を意図的に作製することで酸素ガスに対して活性な相互作用サイトによる高い酸素吸着選択性を見出した。また、3次元系{Co(pz)[Pt(CN)4]}では酸素吸着に伴う多段階構造変化と細孔内での酸素分子の三量化が示唆された。この化合物についてSPring-8 における粉末X線回折から得られたデータを基に吸着時のリートベルト構造解析を行い、窒素吸着時とは異なる構造形成することが明らかとなった。その他にも、ニトロプルシドを構成成分として用いた多孔性配位高分子の選択的酸素吸着挙動発現にも成功した。今回得られた知見は、種々のガス分子に対する相互作用サイトの親和性を配位環境の調節により自在に制御できることを示すものであり、研究課題の対象ガスである水素分子に対しても応用可能な優良な結果である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] One-Step Synthesis of an Adaptive Nanographene MOF: Adsorbed Gas-Dependent Geometrical Diversity (2019)
  • Author(s): Suginome Shun、Sato Hiroshi、Hori Akihiro、Mishima Akio、Harada Yuki、Kusaka Shinpei、Matsuda Ryotaro、Pirillo Jenny、Hijikata Yuh、Aida Takuzo
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 141 Issue: 39 Pages: 15649-15655
  • DOI: 10.1021/jacs.9b07732
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation in Long-range Magnetic Ordering in 2-D Honeycomb Network of (NBu4)[MIIFeIII(ox)3] (MII = Mn, Fe, Co, Ni, and Cu) Family (2018)
  • Author(s): Okawa Hisashi、Mishima Akio、Yoshino Haruka、Ohba Masaaki
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 47 Issue: 4 Pages: 444-446
  • DOI: 10.1246/cl.171162
  • NAID: 130006638921
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nonanuclear Ni(II) Complexes in a [1-7-1] Formation Derived from Asymmetric Multidentate Ligands: Magnetic and Electrochemical Properties (2018)
  • Author(s): Yasuhiro Tsuji、Tatsuo Togo、Akio Mishima、Tomomi Koshiyama、Masaaki Ohba
  • Journal Title: Dalton Transactions Volume: 47 Issue: 12 Pages: 4036-4039
  • DOI: 10.1039/c8dt00161h
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Effect of Open Metal Site on Gas Adsorption Property in Cyanide-Bridged Nanoporous Metal Complexes (2018)
  • Author(s): 三島章雄、堀 彰宏、馬 運声、松田亮太郎
  • Organizer: 錯体化学会第68回討論会
• [Presentation] Enhancement of Guest-Responsivity by Mesocrystallization of Magnetically Bistable Porous Coordination Polymers (2018)
  • Author(s): Akio Mishima, Tomomi Koshiyama, J. A. Real, Masaaki, Ohba
  • Organizer: International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Gas Adsorption Properties of Cyanide-Bridged Nanoporous Metal Complexes with Coordinatively Unsaturated Metal Sites (2018)
  • Author(s): 三島章雄、堀 彰宏、馬 運声、松田亮太郎
  • Organizer: 日本化学会第98回春季年会
• [Presentation] 酸化還元部位を有するナノポーラス金属錯体の吸着特性評価 (2017)
  • Author(s): 三島章雄、堀 彰宏、馬 運声、松田亮太郎
  • Organizer: 錯体化学会第67回討論会
• [Presentation] シアノ架橋型ナノポーラス錯体のガス吸着特性評価 (2017)
  • Author(s): 三島章雄、堀 彰宏、馬 運声、松田亮太郎
  • Organizer: 第31回日本吸着学会研究発表会