溶液中のMOF結晶内における分子秩序化過程の微視的原理探究と結晶スポンジ法への応用

• 研究課題/領域番号: 24K17648
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分32010:基礎物理化学関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 松村 祥宏 北海道大学, 化学反応創成研究拠点, 博士研究員 (70965235)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 結晶スポンジ法 / 微視的原理・メカニズム / 溶媒和理論 / 自由エネルギー地形理論

研究開始時の研究の概要

溶液から金属有機構造体（MOF）の内部にゲスト分子を取り込み結晶化させX線構造解析を可能とする結晶スポンジ法は新たな分析手法として注目されている. しかし、ゲスト分子の取り込み・結晶化へと至る過程の微視的情報が得られないため、その原理は十分には解明されていない. 数分から数日以上に及ぶ超長時間スケールで現象は進行し、またMOF内部に取り込まれるゲスト分子・溶媒分子の割合や位置・配向に無数の可能性があるため、微視的情報を与える理論手法は未だ確立されていない. 本研究では、ゲスト分子の取り込み・結晶化へと至る過程の微視的詳細を記述できる新たな手法を確立し、微視的原理・メカニズムを解明する.