2020 Fiscal Year Research-status Report
構造変換反応によるサブナノメートル錯体細孔の合理的合成とガスふるい材料への応用
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19K05661
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
高嶋 洋平 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 講師 (40720652)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 多孔性金属錯体 / 構造変換 / サブナノメートル細孔 / ガス分離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、従来法では合成が困難であるサブナノメートル細孔を有する多孔性金属錯体の合理的合成とガスふるい材料への応用を目的としており、これまで、多孔性金属錯体が示す構造変換反応を用いることで、通常では合成が困難な微小細孔を有する多孔性金属錯体を合成することに成功してきた。今年度は新たな構造変換系の開拓を目的として、クロミウムベースの多孔性金属錯体の構造変換特性について調べた。また、これまでのアルミニウムベースの多孔性金属錯体を用いた新規の微小細孔多孔性金属錯体の合成も行った。以下、具体的な内容について示す。
クロミウムベースの多孔性金属錯体についてアルミニウムベースの系と同様の条件で構造変換を試みたところ、構造変換は全く進行しなかった。クロミウムイオンはアルミニウムイオンと比べて置換不活性であることがその原因であると考えられる。さらに反応条件を検討したところ、適切な添加剤を加えることで微小細孔を有する多孔性金属錯体へと構造が変換することも明らかとなった。また、アルミニウムベースの系とは異なり、これまでには見られなかった構造へと変換することも明らかとなった。
アルミニウムベースの系においては１０種類以上の異なる有機配位子を用いて類縁体を合成し構造変換反応を試みたところ、反応条件を適切に選択することにより、構造変換が可能であることもわかった。また用いる有機配位子によりその構造変換特性が大きく異なることも明らかとなり、本構造変換反応の総合的に理解するための重要な知見が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アルミニウムベースの多孔性金属錯体を用いた構造変換反応を用いることで、ガス分離特性が期待できる微小細孔多孔性金属錯体を合成することに成功しているため。また、クロミウムベースの多孔性金属錯体においても本研究で構造変換可能であることを明らかにしており、今後それらも微小細孔多孔性金属錯体合成に利用可能であることが期待されるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られた微小細孔多孔性金属錯体のガス吸着・分離特性についてガス吸着測定を用いて評価する。得られた測定結果から、さらなる設計・合成をおこない、高いガス分離特性を有する多孔性金属錯体の合成を目指す。
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