Exotic Functions of Flexible Coordination Polymer Crystals

Abstract

ナノメートルサイズの細孔を無数にもつ多孔性物質 は、ガス分子などの小分子を効率よく分離したり、除去 したりする機能性物質として古くから私たちの身の回り で活躍している材料である。金属イオンと有機配位子を 組み合わせて合成される「多孔性金属錯体(PCP: Porous Coordination Polymer)」または「金属−有機構造体(MOF: Metal–Organic Framework)」と呼ばれる多孔性物質の開 発においては、配位結合の多様性を活かし、分子レベル で細孔の大きさや形状、化学的性質を様々に設計し合成 できるため、加速度的に研究開発が進んでいる。PCP/ MOFが他の物質と比較してユニークな点は、結晶性で ありながら、環境に応じて柔軟にそれらの構造を変化さ せる点である 。PCP/MOFに合理的に構造柔軟性を導 入する代表的な手法を Fig.1に示した。「固さ」と「柔 らかさ」が協奏的に働くユニークな細孔機能材料の合成 と機能、メカニズム解明について筆者らは研究を進めて きており、現在までいくつかの興味ある結果を得ている。 ここでは、結晶材料の面白さに取りつかれる中で、筆者 らが幸運にも発見に至った事例をもとに固くも柔らかい 多孔性金属錯体結晶が示す特異機能をご紹介したい。