2013 Fiscal Year Research-status Report
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25420719
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
野村 良紀 大阪工業大学, 工学部, 教授 (00156233)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アミノ酸 / 異核多孔性錯体 / 透過赤外分光法 / 固体表面 / 水素終端化 / OH終端化 |
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| Research Abstract |
アミノ酸を基本骨格とする新規多孔性金属錯体(MOFs)結晶成長法の開発に関して，以下の検討を行い、新規異核MOFs合成法ならびに結晶成長法を見いだすことができた。すなわち，β-アラニン骨格を持つジチオカーバマート配位子の２種の配位可能官能基，すなわちジチオカルバマトおよびカルボキシラトについて，それぞれが金属種に対する異なった親和性を示し，それを利用することで上記異核MOFsへ誘導することが可能であることを明らかにした。合成した異核MOFsの中で，現時点ではNi-Zn間のMOFsについて構造解析に至っている。
一方，無機固体表面とアミノ酸との相互作用に関しては，シリコンウエハなどを浸漬した溶液中から，アミノ酸などの結晶成長を検討しているが，再現性のある結果は得られていない。しかし，シリコンウエハ表面の方位の違いにより結晶成長の情況が異なる点は確認できている。
また，シリコンウエハ表面の水素終端化ならびにヒドロキシル終端化に対して，透過型赤外分光法によるキャラクタリゼーションならびに定量性についての検討を行い，表面上のSi-HあるいはSi-OH基の存在を透過赤外分光法で捕捉できることを確認した。しかしこの検討でも再現性が低いことを確認しているが，その原因は，主としてSi-H結合やSi-OH結合形成のバラつきにあると考えられる。
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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
今年度計画していた課題の中で，アミノ酸を基本骨格とする新規多孔性金属錯体の結晶成長を実現することができた。また，この合成においてはアミノ酸骨格をもつジチオカーバマート配位子が特異な反応挙動を示すことを明らかにすることができた。この知見は新たな多孔性金属錯体合成法の開発へ進展可能であると考えられる。したがって，現在得られている反応性などのデータをもとにして，新しいタイプの多孔性金属錯体の設計およびその合成に向けた準備を行うに至っている。このような展開により，これまでとは異なる多孔性錯体合成へつなぐことができると考えることができる。
また，固体表面上でのアミノ酸関連化合物の結晶成長に関する知見からは，結晶表面へプロトンアクセプターもしくはドナーを規則正しく配列することができればその部分を基点としたこれらの化合物との相互作用によって結晶成長も可能となる見込みを得ている。
以上示したように目標に即した新しい知見を得ていることから，上記の達成度と判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度の検討では，β-アラニンなどのアミノ酸骨格をもつジチオカーバマート配位子が特異な反応挙動を示し，2種類の金属種を架橋できることを明らかにすることができた。このような架橋に際しては，当該配位子中の2種の官能基がそれぞれ金属種を選択できることが重要であり，この知見をもとにして，26年度では，同様な配位子を用いて様々な金属イオンの組み合わせによる異核MOFs合成およびそれらの結晶成長を優先して検討する。さらに，対象とするアミノ酸の範囲を拡張し，細孔の形状および大きさの制御を実現することに大きな目標を置く。
さらに，固体表面上でのこれら異核MOFsの結晶成長に関する検討を開始する。具体的には，様々な固体結晶を上記錯体溶液中に浸漬した状態で，蒸気拡散法などの手法を用いながら固体表面上での結晶成長を促す予定である。
また，同時に，固体表面上での結晶成長を赤外分光法によって評価することを目標として，検討を行ない，次の段階での検討に備える予定である。
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