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2014 年度 実施状況報告書

光に応答する多孔性単結晶を利用した異方的能動輸送

研究課題

研究課題/領域番号 26630333
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 弘志  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20598586)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード細孔 / 吸着 / 光異性化
研究実績の概要

本研究計画では、多孔性結晶を用いた異方的能動輸送の実現を目的とする。
平成26年度は、基礎となる光応答性多孔性配位高分子(PCP)の設計、合成、基礎的な光応答性について研究を進め、期待する成果を収めることができた。
まず、物質輸送の具体的なターゲットを水分子と設定し、PCPの設計を行った。紫外光照射によって構造的、化学的性質を可逆的に変化させるアゾベンゼンを組み込んだカルボン酸系有機配位子を設計するとともに、水に対して高い安定性を有するジルコニウムクラスターをユニットとするPCPの設計を行った。続いて、目的配位子をグラムスケールにて合成し、ジルコニウ塩と種々の条件で反応させることにより、目的とするアゾベンゼンユニットをフレームワークに組み込んだPCP単結晶の作成に成功した。単結晶X線構造解析、熱重量分析測定より、得られた単結晶の構造および安定性を評価した。配位子のみとPCP結晶の光異性化挙動を紫外可視吸収スペクトル測定および1H NMR測定により調べたところ、いずれの場合も可逆的な異性化挙動を確認できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の目的を達成するために必要不可欠である、光応答性PCPの設計、合成に成功しただけでなく、その光異性化挙動を溶液中および固体中で確認できたため。

今後の研究の推進方策

得られた光応答性多孔性配位高分子の水吸着特性および光応答性を検討する。水吸着特性と光異性化効率、細孔構造の関係を定量的に解析することで、応答性メカニズムを明らかにするとともに、異方的な水輸送現象の実現を目指す。

次年度使用額が生じた理由

年度途中での所属の異動があり、使用計画を変更したため。

次年度使用額の使用計画

直接経費として物品費(試薬およびガラス器具)、旅費(国内出張:15万円、国外出張:40万円)、その他(論文校閲費等)として適切に使用する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] Stimuli-responsive crystalline micropores2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sato
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences, Self-Assembly & Supramolecular Chemistry
    • 発表場所
      Lucca, Italy
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-22
  • [学会発表] Reversible photochemical reactions in crystalline nanospace and molecular adsorption2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sato, Yongtai Zheng, Susumu Kitagawa
    • 学会等名
      日本化学会 第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス、千葉
    • 年月日
      2015-03-26

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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