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我々は金属と有機物が架橋することにより自己組織化した構造体となる配位高分子に着目して構造－物性の相関解明研究を進めてきた。
本申請研究は固相への配位子置換反応を利用することで、固体のもとの構造を維持したまま、配位子のみ変換する手法を検討してきた。全体の高分子構造を維持したまま、構造の微細修正を可能とする技術が達成できれば、本研究で用いている配位高分子ような、構造―物性の相関関係が明瞭な物質群に適用することで、物性機能の設計的な微細修正も可能となる。
去年度までにアクア配位子をもつ配位高分子において、配位子置換反応が容易に進み、かつもとの二次元層状を維持していることを確認した。本年度は去年度に作成した２次元層状構造のアクア錯体のサンプル Fe(H2O)[Ni(CN)4] を用いて、溶媒依存による配位子置換の反応速度の違いを検討した。
各種溶媒に溶かした配位子溶液を滴下、静置し配位子置換をおこなった。配位子溶液に浸潤したサンプルを反応時間を変えて回収し、これらのサンプルについて、単結晶X線回折、粉末X線回折、熱分析、各種分光分析等からサンプルの構造、組成を同定した。
得られたデータから、それぞれの溶媒ごとに反応速度が異なることを確認した。また、反応途中の状態では結晶表面と内部で結晶構造が異なるコアーシェル構造になっていることも分かった。
この成果について、「第１０２回日本化学会春季年会」「錯体化学第71回討論会」および「環太平洋国際化学会議2021」にて報告した。
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