2018 Fiscal Year Annual Research Report
対称性破壊型配位集積化による多孔性ゲルの創製
Publicly Offered Research
| Project Area | Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules |
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| Project/Area Number |
17H05367
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古川 修平 京都大学, 高等研究院, 准教授 (90452276)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 金属錯体 / 多孔性材料 / 超分子重合 / ゲル / ソフトマテリアル / コロイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究「対称性破壊型配位集積化による多孔性ゲルの創製」では、分子レベルで構造制御された高対称性の金属錯体超分子多面体(Metal-organic polyhedral: MOP)を構築素子とし、対称性を破壊する異方的な連結により 錯体ネットワークを構築することで、配位高分子ゲルを創製することを目的とする。特に、ゲルが本 質的に有す るマクロスケールでのレオロジーと、MOPが本質的に有する内部空間を用いた分子レベルでの吸着能を同期的に発動させる全く新しい多孔性ゲルを創 出する。さらに、MOPの有する内部空間にガス分子を吸着させることで、 固相、液相を有するゲルに気相での制御を導入することが可能になり、物質の三態が全 て融合した全く新しい材料創出へと導く。
今年度は昨年度同様ロジウム二核パドルウィール錯体を基本骨格とした、立方八面体構造を有するMOP([Rh2L2]12: L = イソフタル 酸誘導体)を用いた。特に、イソフタル酸誘導体のなかでも5位に存在する置換基Rが小さい誘導体を用いた（R = H, or OH)。これら分子は、溶解度が極端に低くゲル化に適していないと考えられるが、ロジウム二核錯体の軸位を事後修飾的に他の分子を積極的に配位させることで溶解度を向上させることに成功した。特に、プロリンなどのアミノ酸も配位させることが可能であり、キラリティーを導入することに成功した。また、OH基を用いて事後修飾的に有機反応を起こすことも可能であり、これら成果をまとめてJ. Am. Chem. Soc誌に報告した。
また、このロジウム錯体の軸位を用いた事後修飾反応により、置換基Rがもっとも小さいイソフタル酸を有するMOPを溶解させ、ビスイミダゾール分子を用いて超分子重合により反応させることでコロイド粒子やゲルを合成することが可能であり、吸着機能を大きく向上させることに成功した。この成果はAngew. Chem. Int. Ed誌に報告した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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