多孔性配位高分子の細孔壁修飾と細孔壁運動による細孔内静電場への摂動的影響の評価
Publicly Offered Research
| Project Area | Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules |
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| Project/Area Number |
17H05364
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
土方 優 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任助教 (70622562)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 理論計算 / 多孔性配位高分子 / 静電場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題は、多孔性配位高分子が形成する細孔空間内の静電場の評価、および細孔壁がもともと有している運動性（細孔壁運動）がもたらす静電場の変化を含めた実効的な静電場を理論計算によって明らかにすることである。初年度に得られた結果から、ウルトラマイクロポアを有する多孔性配位高分子に注力し、その静電場の評価、骨格を構成する金属依存性、および細孔壁運動の静電場への影響を詳しく調べた。特に配位子の非対称運動な運動によって形成される非対称な静電場の形成を確認するため、単位格子より大きな格子モデルを用いてab initio molecular dynamics計算を行い、これまで示唆されていた中性分子の回転振動だけでなく骨格を形成するアニオン分子の回転振動が観測された。この運動によって、ガス分子が拡散する際に細孔壁との反発相互作用が小さくなる細孔内静電場が形成されていることを明らかにした。同時に、細孔内のガス分子が拡散できる空間も形成されていた。つまり、骨格がもともと有している運動よって細孔内静電場が随時変化し、運動と付随した細孔内静電場の変化によってガス分子の拡散が促されていることを明らかにした。またこれらの挙動は骨格を構成する金属種によっても変化の仕方が異なっていた。これは金属配位子間の結合距離が異なり、間接的に細孔壁を構成する配位子の運動性に影響を与えているためと考えられる。この結果は、同形骨格において用いる金属を変えるだけでその吸着挙動を制御できる可能性を示すものである。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
