1996 年度実績報告書

水素結合ネットワークを有する多孔質分子結晶の開発と機能性有機材料への応用

研究課題

研究課題/領域番号	06403022
研究機関	九州大学
研究代表者	青山安宏九州大学, 有機化学基礎研究センター, 教授 (00038093)
研究分担者	林田修九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助教授 (20231532)
キーワード	多孔質有機結晶 / ネットワーク / 積層構造 / エキシマー蛍光 / 有機ゼオライト / 固体触媒 / ディールス・アルダー反応 / 空孔
研究概要	(1)多孔質有機結晶の動的ゲスト捕捉挙動の解明アントラセンのビスレゾルシン誘動体(1)は2次元水素結合ネットワークに基づく多孔質の結晶構造を与え、空孔には種々のゲストが種々の状態(液体、気体、固体)から化学量論的に、かつ極めて選択的にとりこまれること、ゲストの脱吸着挙動が非常に動的(アロステリック効果など)であることなどが明らかになった。 (2)1次元鎖の自己集積に基づくカラムの高密度化と空孔サイズの制御アントラセンのモノレゾルシン誘動体(2)は1次元の水素結合ネットワークを形成し、これがお互いに「からみあう」結果、小さな空孔を有するアントラセンの積層構造が生じる。絡み合いには2種の様式があり、dimeric様式においては積層したアントラセン環はエキシマー蛍光を発する。また、monomeric様式におけるゲストの包接は非常にユニークな「厚み」選択性がみられ、分岐したアルキル基はとりこまれない。 (3)有機ゼオライトの触媒作用 1の多孔質結晶がアクロレイン(ジエノフィル)と1,3-シクロヘキサジエンとのディールス・アルダー反応においてゼオライト様の触媒作用を示すことを認めた。詳細な検討の結果、以下のことがらが明らかとなった。 (1)触媒作用は固体状態のホストによりもたらされ、空孔内反応が律速である。 (2)固体触媒であるホスト1を粒子(約1mm^3)として用いても、粉末として用いても触媒効果(触媒の再生(ターンオーバー)速度)には殆ど変化がない。このことは、触媒作用が単なる表面現象ではなく、内部の空孔が本質的に関与していることを示している。

研究成果

(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Crystal Engineering of Stacked Aromatic Columns.Three-Dimensional Control of the Alignment of Orthogonal Aromatic Triads and Guest Quinones via Self-Assembly of Hydrogen-Bonded Networks" J.Am.Chem.Soc.118. 5562-5571 (1996)
[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "CH-π Interaction as an Important Driving Force of Host-Guest Complexation.Further Evidence for the Selective Incorporation of Alkyl Group in the Polyhydroxy Aromatic Cavity of calix[4]resorcarene Host" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 217-220 (1996)
[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Interaction of Achiral Host and Guest in a Chiral Solvent as Studied by Circular DichroismSpectroscopy.Complexation of Esters and Ethers with Calix[4]resorcarene in Limonene" Supramol.Chem.7. 147-152 (1996)
[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Functional Self-Assembly of Hydrogen-Bonded Networks.Construction of Aromatic Stacks and Columns and Cavity-Size Control via Flexible Intercalation of 1D Chains Having Orthogonal Aromatic Substituents" J.Am.Chem.Soc.119. 499-505 (1996)
[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Catalysis by Organic Solids.Stereoselective Diels-Alder Reactions Promoted by Microporous Molecular Crystals Having an Extensive Hydrogen-Bonded Network" J.Am.Chem.Soc.(印刷中). (1997)
[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Metal-Ion Control of the Alignment of an Orthogonal Anthracene-Pyrimidine Derivative.Cooperation of Metal Coordination,Hydrogen Bonding,and Aromatic Stacking in the Buildup of 1D,2D,and 3D Networks" New.J.Chem.(印刷中). (1997)
[文献書誌] 青山安宏: "有機ゼオライトの触媒作用(「触媒学会誌」" 触媒学会(印刷中), (1997)
[文献書誌] 青山安宏: "人工超分子:多点相互作用の展開(有機合成化学協会誌)" 有機化学合成協会(印刷中), (1997)

1996 年度 実績報告書

水素結合ネットワークを有する多孔質分子結晶の開発と機能性有機材料への応用

研究代表者

青山 安宏 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 教授 (00038093)

研究成果

[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Crystal Engineering of Stacked Aromatic Columns.Three-Dimensional Control of the Alignment of Orthogonal Aromatic Triads and Guest Quinones via Self-Assembly of Hydrogen-Bonded Networks" J.Am.Chem.Soc.118. 5562-5571 (1996)

[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "CH-π Interaction as an Important Driving Force of Host-Guest Complexation.Further Evidence for the Selective Incorporation of Alkyl Group in the Polyhydroxy Aromatic Cavity of calix[4]resorcarene Host" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 217-220 (1996)

[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Interaction of Achiral Host and Guest in a Chiral Solvent as Studied by Circular DichroismSpectroscopy.Complexation of Esters and Ethers with Calix[4]resorcarene in Limonene" Supramol.Chem.7. 147-152 (1996)

[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Functional Self-Assembly of Hydrogen-Bonded Networks.Construction of Aromatic Stacks and Columns and Cavity-Size Control via Flexible Intercalation of 1D Chains Having Orthogonal Aromatic Substituents" J.Am.Chem.Soc.119. 499-505 (1996)

[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Catalysis by Organic Solids.Stereoselective Diels-Alder Reactions Promoted by Microporous Molecular Crystals Having an Extensive Hydrogen-Bonded Network" J.Am.Chem.Soc.(印刷中). (1997)

[文献書誌] Yasuhiro Aoyama: "Metal-Ion Control of the Alignment of an Orthogonal Anthracene-Pyrimidine Derivative.Cooperation of Metal Coordination,Hydrogen Bonding,and Aromatic Stacking in the Buildup of 1D,2D,and 3D Networks" New.J.Chem.(印刷中). (1997)

[文献書誌] 青山 安宏: "有機ゼオライトの触媒作用(「触媒学会誌」" 触媒学会(印刷中), (1997)

[文献書誌] 青山 安宏: "人工超分子:多点相互作用の展開(有機合成化学協会誌)" 有機化学合成協会(印刷中), (1997)

1996 年度実績報告書

青山安宏九州大学, 有機化学基礎研究センター, 教授 (00038093)

[文献書誌] 青山安宏: "有機ゼオライトの触媒作用(「触媒学会誌」" 触媒学会(印刷中), (1997)

[文献書誌] 青山安宏: "人工超分子:多点相互作用の展開(有機合成化学協会誌)" 有機化学合成協会(印刷中), (1997)