2017 Fiscal Year Annual Research Report
Syntheses and functions of coordination polymers that transform to molecular capsules
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15K05450
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
近藤 満 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (80254142)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 構造変化 / カプセル分子 / 陰イオン捕捉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カプセル分子に変換する配位高分子として、1,4-bis(imidazol-1-ylmethyl)-2,3,5,6-tetramethylbenzene (bitb)と種々の金属塩を反応させて新しい配位高分子の合成と構造決定を進めた。臭化銅(II)、およびチオシアン酸銅(II)を反応させ [Cu(bitb)2Br2]と[Cu(bitb)2(NCS)2]を得た。いずれも銅イオンを２倍当量のbitbが架橋した、二次元構造をもつことが単結晶X線解析より明らかとなった。これらの配位高分子を種々の陰イオンを有する水溶液に添加したところ、過塩素酸イオンが存在する場合において、過塩素酸イオンを捕捉したM2L4カプセルに構造変化を起こすことが明らかとなった。出発物質の配位高分子、ならびに生成するカプセル分子が水に不溶であるため、水溶液中から選択的に過塩素酸イオンを除去できることが明らかとなった。
また、新しい配位高分子の合成を探索する過程で、ヘリックス構造を有する配位高分子、速度論的支配によって単離された配位高分子 [Cu(bie)2]SO4 (bie = bis[2-(1H-imidazol-1-yl)ethyl]ether) を単離することに成功した。速度論的な支配によって生成した配位高分子は合成例が非常に少なく、0.5mmサイズの単結晶として単離された珍しい例である。この配位高分子は、加熱操作により、熱力学的に安定な配位高分子 [Cu(bie)2(SO4)] に構造変化するだけでなく、酢酸イオンとの接触に伴って、三重螺旋構造を有する一次元型の配位高分子 [Cu(bie)(AcO)2] に構造変化することが分かった。
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