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2020 年度 実績報告書

二次元配位高分子ナノ粒子の開発とドメインサイズによる構造ダイナミクス制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K14245
研究機関九州大学

研究代表者

大谷 亮  九州大学, 理学研究院, 准教授 (30733729)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード配位高分子 / 熱膨張 / 水吸着
研究実績の概要

金属イオンを有機配位子で架橋した無限骨格を持つ配位高分子は、柔軟な配位結合ネットワークに基づいた構造ダイナミクスを示し、ガスや熱、圧力などの外部刺激に対して特異な構造変化すなわち応答性を示す物質群である。本研究では、異方的な構造有する二次元シート型配位高分子[Mn(salen)]2[MnN(CN)4](1)と[Mn(salen)]2[ReN(CN)4](2)に着目し、ナノ粒子化することでドメインサイズと配位結合強度が特に熱・圧力といった物理刺激応答性に与える影響について明らかにすることを目的としている。前年度までに、1と2はReとMnの原子半径の違いを反映して二次元シートのジグザグピッチに違いが観測され、異方的熱膨張の大きさや結晶水の数の違いを見出している。また、ナノ粒子化により熱膨張係数が小さくなることが分かった。
そこで、1と2の粉末およびナノ粒子の作成を行い、特に水吸着測定からゲスト取り込みについて検討した。両化合物において、ナノ粒子の方が粉末試料よりも1分子多く水吸着を示すことが明らかとなった。SPring-8での回折データを基にリートベルト解析をおこなったところ、ナノ粒子においては二次元シートがより波打った構造に変化することで面内のチャネルが大きくなり、新たな水吸着サイトが発現したことが分かった。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Theoretical investigation of tetrahedral distortion of four-coordinate iron(ii) centres in FePd(CN)42021

    • 著者名/発表者名
      Fujii Susumu、Ohtani Ryo、Kuwabara Akihide
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 50 ページ: 1990~1994

    • DOI

      10.1039/D0DT04155F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination Geometry Changes in Amorphous Cyanide-Bridged Metal-Organic Frameworks upon Water Adsorption2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Haruka、Yamagami Kohei、Wadati Hiroki、Yamagishi Hirona、Setoyama Hiroyuki、Shimoda Sayuri、Mishima Akio、Le Ouay Benjamin、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 60 ページ: 3338~3344

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c03742

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-induced excited spin state trapping in iron(iii) complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Nakaya Manabu、Ohtani Ryo、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Frontiers

      巻: 8 ページ: 484~498

    • DOI

      10.1039/D0QI01188F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Responsive Four‐Coordinate Iron(II) Nodes in FePd(CN)42020

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Ryo、Matsunari Hiromu、Yamamoto Takafumi、Kimoto Koji、Isobe Masaaki、Fujii Kotaro、Yashima Masatomo、Fujii Susumu、Kuwabara Akihide、Hijikata Yuh、Noro Shin‐ichiro、Ohba Masaaki、Kageyama Hiroshi、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 ページ: 19254~19259

    • DOI

      10.1002/anie.202008187

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pseudo‐Membrane Jackets: Two‐Dimensional Coordination Polymers Achieving Visible Phase Separation in Cell Membrane2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Ryo、Kawano Kenichi、Kinoshita Masanao、Yanaka Saeko、Watanabe Hikaru、Hirai Kenji、Futaki Shiroh、Matsumori Nobuaki、Uji‐i Hiroshi、Ohba Masaaki、Kato Koichi、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 ページ: 17931~17937

    • DOI

      10.1002/anie.202006600

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminescent ionic liquid formed from a melted rhenium(v) cluster2020

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa Junichi、Hiraoka Tomoaki、Kobayashi Fumiya、Saito Daisuke、Yoshida Masaki、Kato Masako、Takeiri Fumitaka、Kobayashi Genki、Ohba Masaaki、Lindoy Leonard F.、Ohtani Ryo、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 ページ: 7957~7960

    • DOI

      10.1039/D0CC02937H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vapor switching of the luminescence mechanism in a Re(v) complex2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Kenta、Yamate Hitomi、Yoshino Haruka、Miura Hiroki、Shimoda Yuushi、Miyata Kiyoshi、Onda Ken、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 ページ: 12961~12964

    • DOI

      10.1039/D0CC05462C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double-layered honeycomb architectures constructed via hierarchical self-assembly of hexagonal spin crossover cobalt(ii) metallacycles2020

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Ryohei、Kuroiwa Keita、Sakuragi Mina、Yoshimoto Soichiro、Ohtani Ryo、Nakamura Masaaki、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 ページ: 5835~5838

    • DOI

      10.1039/D0CC02628J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Swift and Efficient Nuclear Spin Conversion of Molecular Hydrogen Confined in Prussian Blue Analogs2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtsubo Yuta、Mishima Akio、Hori Akihiro、Matsuda Ryotaro、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 ページ: 149~152

    • DOI

      10.1246/cl.190829

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Guest Modulated Spin States of Metal Complex Assemblies2020

    • 著者名/発表者名
      Nakaya Manabu、Ohtani Ryo、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2020 ページ: 3709~3719

    • DOI

      10.1002/ejic.202000553

    • 査読あり
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/view/ryoohtani-chem/publications

  • [備考]

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K007155/index.html

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公開日: 2021-12-27  

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