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本研究では、主鎖に遷移金属を有する配位高分子の側鎖に光機能性ユニットを導入し、光照射により遷移金属主鎖のスピン状態、および磁性の変化を誘起することで、光・磁気機能性配位高分子を創出することを目的とする。さらに、配位高分子の自己組織化や無機チャンネルとのハイブリッドを利用して、光による磁性のスイッチングが可能なソフトマテリアル、高分子鎖一本一本がナノチャンネルに独立し、高度に2次元配列した光・磁気機能性シートの構築を目指す。さらに、多核金属錯体により形成され、分子配列が高度制御された多核金属集積体の特異な機能を開拓することを目指す。
本年度では、前年度の多核共役シフ塩基錯体によるナノ構造体の構築に加えて、金属ポルフィリン錯体を用いたナノ構造体の構築に成功した。具体的に、縮重合反応により、ナノサイズのチャンネル構造を有する共役多孔性金属ポリフィリン高分子を合成した.ガス吸着測定から、極めて大きな表面積を有することが明らかになった。分子骨格は殆どポルフィリンから構成されているため、超高密度の触媒活性点を有することが特徴的である。これは、従来の担持型触媒とは著しく異なる点である。そこで、金属ポルフィリンの特性を生かして、大きな内部表面を介した触媒機能の開拓を検討した。その結果、酵素と匹敵できる極めて高い触媒機能を有することを見いだした。また、ナノサイズのチャンネル構造を有するため、基質に対する選択性が高く、他の官能基が共存してもほしい部位を標的に反応させることができる。また、三次元架橋しているため、多孔構造が物理的に安定し、それゆえ、触媒を何度も繰り返し利用できることを明らかにした。
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