共有結合型かご状巨大分子の二次連結による巨大表面積の創製

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K14070
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山下 正廣 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (60167707)
• 研究分担者: 高石 慎也 東北大学, 理学研究科, 准教授 (10396418)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 多孔性有機高分子 / かご状分子

研究実績の概要

テトラフェニルメタンおよびトリプチセンとを構成分子とした有機かご状分子を新規合成した。このかご状分子は、合成後に連結できるようにするために、あらかじめBoc保護されたアミノ基を含む構成要素を用いた。この有機かご状分子を合成後、Bocを脱保護してアミノ基を露出させた後、テレフタルアルデヒドやビフェニルジアルデヒドと酸触媒中で加熱し、脱水縮合することで連結することにより、多孔性有機高分子の合成を行った。得られた固体をメタノールに1日間浸漬し、その後、超臨界二酸化炭素アクティベーションを行ってゲストフリーの多孔性有機高分子を得た。得られた固体について、FT-IR、固体13C NMRによりイミンの生成を確認したが、13C NMRでジイン部分に帰属されるピークが消失しており、かご状分子のジイン部分が何らかの反応をしていることが明らかとなった。また、この多孔性有機高分子の多孔性を77Kにおける窒素吸着測定によって明らかにした。この有機高分子の多孔性は構造から予測される値よりも極めて小さい値となった。これは連結時にジイン部分が酸と反応したためであると考えている。そこで、次に連結基としてアルキンを用いることとし、TIPSアセチレンを末端に含む有機かご状分子の合成に成功した。TIPSを脱保護した後、グレーサーカップリングによりかご状分子を連結することに成功した。同定や多孔性の評価については、今後行っていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Changing Single-Molelcule Magnet Properties of a Windmill-Like Distorted Terbium(III) α-Butoxy Substituted Phthalocyaninate Double-Decker Complex by Protonation/Deprotonation (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Horii, Y. Horie, K. Katoh, B. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 57 ページ: 565-574
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b02124
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Molecular and supramolecular aspects in mononuclear manganese(III) Schiff-base spin crossover complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Wang, Y. Juan, F. Ju, W. Xu, K. Kagesawa, Y. Li, M. Yamashita and W. Huang
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 46 ページ: 11063-11077
  • DOI: 10.1039/C7D101718A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidation of Dual Magnetic Relaxation Processes in Dinuclear Dysprosium(III) Phthalocyaninato Triple-Decker Single-Molecule Magnets Depending on the Octacoordination Geometry (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Katoh, Y. Aizawa, T. Morita, B. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 23 ページ: 15377-15386
  • DOI: 10.1002/chem.201703014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elongation of Magnetic Relaxation Times in a Single-Molecule Magnet throuth Intermetallic Interactions: Clamshell-Type Dinuclear Terbium(III)-Phthalocynaninato Quadruple-Decker Complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Horii, K. Katoh, B. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 53 ページ: 8561-8564
  • DOI: 10.1039/c7cc03553e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Magnetic Relaxation Pathways and Dual-Emission Modulated by a Heterometallic Tb-Pt Bonding Environment (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, D. C. Izougu, D. Iwasawa, S. Ogata, M. Hasegawa, B. K. Breedlove, G. Cosquer, W. Wernsdorfer, M. Yamashita
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 23 ページ: 10527-10531
  • DOI: 10.1002/chem.201702989
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Design of a Terbium(III)-Phthalocyaninato Double-Decker Complex for Effective Suppression of Quantum Tunneling of the Magnetization (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Yamabayashi, K. Katoh, B. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Materials 巻: 22 ページ: 999-
  • DOI: 10.3390/molecules22060999
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three Dimensional Porous Hofmann Clathrate [MIIPtII(CN)4]∞ (M = Co, Ni) Synthesized by Using Postsynthetic Reductive Elimination (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Okamura, B. Wu, H. Iguchi, B. K. Breedlove, M. Yamashita, W. Kosaka, H. Miyasaka and S. Takaishi
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 53 ページ: 6512-6515
  • DOI: 10.1039/C7CC01766A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proton Control of the Lanthanoid Single-Ion Magnet Behavior of a Double-Decker Complex with an Indolenine-Substituted Annulene Ligand (2017)
  • 著者名/発表者名: Z. Liang, M. Damjanovic, M. Kamila, G. Cosquer, B. K. Breedlove, M. Enders and M. Yamashita
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 56 ページ: 6512-6521
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b00626
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Hydrogen-Bond Approach to Uncommon Pd(III) Oxidation State: A Pd-Br Chain with High Conductivity and Thermal Stability (2017)
  • 著者名/発表者名: M. R. Mian, H. Iguchi, S. Takaishi, H. Murasugi, T. Miyamoto, H. Okamoto, H. Tanaka, S. Kuroda, B. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 139 ページ: 6562-6565
  • DOI: 10.1021/jacs.7b02558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-Induced Slow Magnetic Relaxation of Gd(III) Complex with Pt-Gd Heterometallic Bond (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, G. Cosquer, D. C. Izuogu, H. Ohtsu, M. Kawano, Y. H. Lan, W. Wernsdorfer, H. Nojiri, B. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 23 ページ: 4551-4556
  • DOI: 10.1002/chem.201700886
  • 査読あり
• [雑誌論文] Packing Structure Effects on the Slow Magnetic Relaxation Pathways of Dysprosium(III) Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Kamila, G. Cosquer, Brian. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 90 ページ: 595
  • DOI: 10.1246/bcsj.20160408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow relaxation of the magnetization observed in an antiferrromagnetically ordered phase for SCM-based two-dimensional layered compounds (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kagesawa, Y. Nishimura, H. Yoshida, Brian. K. Breedlove, M. Yamashita and H. Miyasaka
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 46 ページ: 3170-3178
  • DOI: 10.1039/C6DT04636C
  • 査読あり