新規含フッ素複合アニオン化合物の開拓

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Synthesis of Mixed Anion Compounds toward Novel Functionalities
• Project/Area Number: 19H04695
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松本 一彦 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (30574016)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: フッ素化学 / 酸フッ化物 / 複合アニオン

Outline of Annual Research Achievements

固体中において複数のアニオンを共存させるアニオンの複合化は、固体に新たな機能性を発現させる方法として期待されているが、フッ素を含む複合アニオン化合物の研究例は多くない。本研究では、新規な含フッ素複合アニオン化合物を合成し、その構造と機能性の相関を見極め、高機能性を有する含フッ素複合アニオン化合物を設計する上で必要な基盤を作ることを目的としている。
本年度はアルコキシド法を用いた二元系及び三元系金属含フッ素複合アニオン化合物の合成に取り組んだ。アルコキシドとフッ素源の定量的な反応により、フッ素の量がコントロールされた前駆体の合成が可能であることが示された。さらに酸素の導入をこころみたところ、すべてのアルコキシド基を酸素に置換することが難しいことがわかってきたため、酸素の導入および他の官能基などの導入を次年度に試みる。特に水酸化フッ化物への応用は例があまりないものの、合成の単純さや機能性から興味深く、予備的検討でも高い可能性が示されたため、これを進めることとする。
フルオロポリマーを用いた金属酸化物へのフッ素の導入は、ニッケル反応容器を用いることでこれまでには知られていなかったことが明らかとなった。特に反応圧力や反応物の組成について、Ｘ線回折法、赤外分光法などから反応メカニズム解明に向けて重要な知見が得られており、構造との関連性をさらに追及していくこととする。
以上の成果を踏まえて、次年度以降で他の研究グループとさらなる共同研究を進める予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上記の通り、含フッ素複合アニオンの合成と反応メカニズム解明について多くの知見がえられている。研究計画として提案していたアルコキシド法についてはその適性を判断できるような情報が十分得られている。また、共同研究から新たな研究の方向性も見つかっており次年度における十分な進展が見込まれる。以上のことから、本計画研究は順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

本年度は最終年度となるため、含フッ素複合アニオン化合物の合成と解析をさらに進めるとともに、これまでに得られている知見をまとめて、学会発表、論文発表を積極的に行う。最終的には含フッ素複合アニオン化合物を設計する上で必要な基盤を確立することを目標とする。