研究課題
[Mn(salen)]Cl 錯体と [PPh4]2[Mn(N)(CN)4] 錯体配位子を 2:1 の割合で MeOH 中およびMeCN 中で混合、撹拌することで、二次元配位高分子 [Mn(salen)]2[Mn(N)(CN)4]·solvent を合成した。[Mn(salen)]2[Mn(N)(CN)4] は、[Mn(salen)]+ ユニットのアキシアル位に [Mn(N)(CN)4]2- のシアノ基が配位、架橋することで構築されるジグザグ構造のレイヤーが積層した構造を有していた。また、[Mn(N)(CN)4]2- ユニットの不飽和部位にはそれぞれの溶媒分子が配位していた。レイヤー構造に着目すると、MeCN 体は、MeOH体と比較してレイヤーの面内構造は収縮し、面間は膨張していることが分かった。これは、MeCN が MeOH 分子より長いために骨格との反発が生じていることに起因している。更に、温度可変測定により熱膨張挙動の検討を行ったところ、MeOH体は温度上昇に伴いレイヤーが収縮したのに対し、MeCN体は膨張する反対の挙動を示した。詳細な構造解析からレイヤーの初期構造が熱膨張挙動の違いを生み出していることが明らかになった。現在、得られた二次元配位高分子の超音波剥離によるナノシート化を行い、ナノシートの構造ダイナミクスについて検討している。
2: おおむね順調に進展している
合成した二次元配位高分子について物性解析を行っていたところ、当初予想していなかった、溶媒種により方向が反転した異方的熱膨張挙動を見出しそのメカニズム解析に成功した。これは今後のナノシートの構造ダイナミクス解析において重要な知見であり、おおむね順調であると判断した。
溶媒種による異なる異方的膨張挙動を利用し、混合溶媒を用いることで巨視的に膨張率ゼロの配位高分子を合成し、その構造ダイナミクスを明らかにする。本申請課題であるナノシート化とは異なるバルク物性であるが極めてインパクトが大きいと考える。ナノシート化、およびナノシートの物性評価についても並行して進めていく。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)
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