MOFの細孔空間を活用した高分子合成Polymer Synthesis in Nanochannels of MOF
京都大学大学院工学研究科・JST-CRESTGraduate School of Engineering, Kyoto University, JST-CREST ◇ 〒606-8510 京都市西京区京都大学桂
金属イオンと有機配位子との自己集合によって得られる多孔性金属錯体(MOF)はテーラーメイド設計が可能な規則性ナノ空間を骨格内部に有している。このような有機―無機複合材料が形成するナノ細孔のサイズ,形状,表面機能を合理的に設計することで,革新的な高分子制御場としての利用が可能になる。すなわち,MOFのナノ空間内で重合を行うことで,高分子の一次構造(分子量,立体規則性,反応位置など)や高次集積構造(形状,周期性,配向など)を精密に制御するだけではなく,今まで合成が望まれていたにも関わらず,通常法では全く不可能だった高分子材料の合成や,潜在的に有していた機能性を発現する超構造高分子集積体の構築ができるようになってきた。
Metal-Organic Frameworks (MOFs) composed of transition metal ions and bridging organic ligands have been extensively studied. The characteristics of MOFs are highly regular channel structures, controllable channel sizes approximating molecular dimensions, designable surface potentials and functionality, and flexible frameworks responsive to guest molecules. Owing to these advantages, successful applications of MOFs range from molecular storage/separation to heterogeneous catalysts. In particular, use of their regulated and tunable nanochannels for a field of polymerization allows multi-level controls of polymerization. This account focuses on recent progress in polymerization using the nanochannels of MOFs, and demonstrates that this methodology for polymer synthesis is a promising strategy for the controlling polymer primary structures, creation of precision polymer assembly, and the design of well-defined nanohybrid materials.
キーワード:高分子合成;多孔性金属錯体;ナノチャネル;一次構造;高分子集積
Key words: Polymerization; Metal organic framework; Nanochannel; Primary structure; Polymer arrangement
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