Asymmetric metal-organic polyhedra towards multifunctional anisotropic porous soft materials
| Project/Area Number |
19F19346
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古川 修平 京都大学, 高等研究院, 教授 (90452276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
TROYANO JAVIER 京都大学, 高等研究院, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-10-11 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | 金属錯体多面体 / ソフトマテリアル / ルテニウム / ロジウム / 非対称性 / 多孔性材料 / 異方性 |
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| Outline of Research at the Start |
ナノサイズ空間を有する分子である金属錯体多面体(MOP)を用い、自己集合化プロセスを制御することで、多孔性を有するソフトマテリアル(ゲルやコロイド粒子)を合成する研究は、空間機能と材料物性の相関という基礎的研究に加えて、空間材料のプロセッシングといった応用研究への展開にむけて大変重要である。本研究では、MOP分子の非対称化に挑む。その課題は(1)基盤固定化によるMOPの非対称化、(2)非対称MOPの事後修飾法の確立、(3)非対称MOPの階層的自己集合化による異方性ソフトマテリアルの創出である。最終的には空間機能と材料異方性により、分子・イオンを異方的に輸送する材料開発へとつなげる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属イオンと有機配位子の自己集合化によって合成される金属錯体多面体（MOPs）は、内部空間を有する分子である。金属イオンや有機配位子の組み合わせを変えることにより、機能や用途に合わせて内部空間を設計でき、新しい多孔性材料としての応用が注目されている。またMOPは分子であるため、分子集合体である固体状態における多孔性機能に加えて、溶液系における内部空間を用いた機能発現、さらには、ソフトマテリアルであるゲル状態での多孔性機能発現も可能である。このような理由から、より複雑な構造構築により新機能が得られる可能性があるため、分子内に異種配位子や異種金属イオンを用いたMOPの合成が研究されている。MOPに複数の成分を組み込む戦略では、通常、ランダムまたは対称的な混合が行われ、多成分の自己組織化プロセスの複雑さのために、分子構造を制御することは困難である。そこで本研究では、合成時の化学組成を制御することで、化学的性質や電荷・極性などの表面特性の違いにより生み出される異方性・非対称性を有するMOPを開発することを目的とした。
今年度は、昨年度までの成果を元に、ロジウム及びルテニウムの二種の異なる金属種を有するMOPの合成を行った。実際に、RuMOP及びRhMOPの前駆体である酢酸ロジウムと酢酸ルテニウムBF4塩を異なるモル比で混合することにより、混合金属MOPの合成に成功し、用いたすべてのモル比で単結晶X線回折測定に適した結晶を合成することに成功した。得られた非対称性MOPの組成は、単結晶X線構造解析による金属―金属間結合長とエネルギー分散型X線分光法によって決定され、両者はよく一致した。これらの異種金属MOPは、ガス吸着特性を示し、階層的な多孔性コロイドエアロゲルの形で加工することができること示した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)
