Isoreticular合成による金属ホスホネートMOFの細孔デザイン

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05645
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 前田 和之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60343159)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: MOF / 金属ホスホネート

研究成果の概要

テルフェニル骨格及びテトラフェニルピレン骨格を有しメチレン基を介してホスホン酸基と結合した芳香族テトラホスホン酸を合成し、水熱合成やソルボサーマル合成によりこれらをリンカーとするいくつかのミクロ多孔性MOFを得た。得られたMOFはいずれも類似した１次元チャンネル構造を有しており、ビフェニル骨格を有するリンカーから得られるMOFと同型（isoreticular）もしくは類似の骨格でチャンネル径が拡大した構造とみなすことができる。

自由記述の分野

無機合成化学、無機材料化学、多孔性材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

多価ホスホン酸架橋配位子を用いた金属ホスホネートMOFは、熱的・化学的安定性に優れることから注目されているものの、ホスホン酸の配位様式の多様さゆえにミクロ細孔を有する材料が得られにくいことが課題であった。本研究において分子設計された多価有機ホスホン酸を用いることにより、様々な大きさの細孔を有する安定なミクロ多孔性MOFが得られており、こうしたMOFの母体となりうる構造の設計指針を見出すことができた。