気体の貯蔵に応用できる等網状の金属-有機構造体、それを形成する方法、およびその孔サイズと官能基の系統的な設計

Inventor： , , , ,
Applicant, Patent owner：
Agent (3)：森哲也 , 内藤嘉昭 , 崔秀▲てつ▼
Gazette classification：公表公報
Application number (International application number)：2002585446
Publication number (International publication number)：2005506305
Application date： Apr. 29, 2002
Publication date： Mar. 03, 2005
Summary：

所定の構造を有する固体状態の材料を設計および構築する能力は、化学における大きな課題である。金属イオンと有機カルボキシレート連結基とを拡張ネットワークの網状にすることに基づく本発明の戦略は、孔のサイズおよび官能基を系統的に変化させることができる多孔性構造の設計が可能になるまでに進歩した。八面体Zn-O-Cクラスターとベンゼン連結基から構築した多孔性材料の新しいクラスの原型であるMOF-5を使用して、その3次元多孔性系を有機基、-Br、-NH2 、-OC3 H7 、-OC5 H11、-H4 C2 、および-H4 C4 で官能化させることができ、その孔サイズを長い分子支柱ビフェニル、テトラヒドロピレン、ピレン、およびテルフェニルで拡大することができることを実証した。所望するカルボキシレート連結基の存在下でこの八面体クラスターの形成を方向づける能力はこの戦略の重要な特徴であり、その結晶が、結晶体積の91.1%までを示す空間を有し、3.8〜28.8オングストローム増変させることができる均質な周期的な孔を有する、等網状の(同じ構造体トポロジーを有する)16個の一連のよく定義された材料の設計がもたらされた。予測できないゼオライトや他の分子ふるい合成の性質とは異なり、これらの結晶を設計する際に分子レベルで実行する意図的な制御は、材料の特性および将来の技術に多大な影響を与えると予測される。実際、データから、この一連のメンバーが最初の単結晶メソ多孔性有機/無機構造体であり、室温のすべての結晶質材料で現在までに達成された中で、最も高いメタン貯蔵容量(36atmで155cm3 /cm3 )および最も低い密度(0.41〜0.21g/cm3 )を表すことが示される。

Claim (excerpt)：

それぞれがM4 O(CO2 )6 クラスターを含む複数の二次構成単位(SBU)と、少なくとも1つのフェニル基と前記少なくとも1つのフェニル基に結合した少なくとも1つの官能基Xとを有する線状の二元(ditopic )カルボキシレートを含み、隣接するSBUに連結する連結化合物と、から本質的になる、系統的に形成された等網状の金属-有機構造体(IRMOF)であって、前記IRMOFは、実質的に永続的な多孔性を有しており、実質的に安定であり、前記IRMOFの官能基(functionality )、寸法、孔サイズ、および自由体積のうち少なくとも1つが、前記連結化合物によって実質的に決定される等網状の金属-有機構造体(IRMOF)。

IPC (10)：

C07F3/06 , B01J20/22 , C07C7/20 , C07C9/04 , C07C13/18 , C07C15/04 , C07C19/01 , C07C19/04 , C07C19/041 , C07C63/26

FI (10)：

C07F3/06 , B01J20/22 A , C07C7/20 , C07C9/04 , C07C13/18 , C07C15/04 , C07C19/01 , C07C19/04 , C07C19/041 , C07C63/26 Z

F-Term (16)：

4G066AB24B , 4G066BA09 , 4G066BA25 , 4G066CA51 , 4G066DA01 , 4G066DA04 , 4G066FA05 , 4H006AA01 , 4H006AA03 , 4H006AA05 , 4H006BS30 , 4H048AA01 , 4H048AA03 , 4H048AB99 , 4H048VA66 , 4H048VB10

Article cited by the Patent：

Cited by examiner (2)

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