日本ゼオライト学会 刊行物 Publication of Japan Zeolite Association

ISSN: 0918–7774
一般社団法人日本ゼオライト学会 Japan Zeolite Association
〒162-0801 東京都新宿区山吹町358-5 アカデミーセンター Japan Zeolite Association Academy Center, 358-5 Yamabuki-cho, Shinju-ku, Tokyo 162-0801, Japan
Zeolite 39(4): 121-128 (2022)
doi:10.20731/zeoraito.39.4.121

解説解説

多孔質分子結晶の合成と物性Synthesis and Applications of Porous Molecular Crystals

筑波大学数理物質系物質工学域Department of Materials Science, Faculty of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba ◇ 〒305–8573 茨城県つくば市天王台1–1–1

受理日:2022年6月25日Accepted: June 25, 2022
発行日:2022年10月15日Published: October 15, 2022
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微細な孔が空いた有機多孔質結晶材料の開発が盛んに進められている。これらの多孔質結晶材料は一般に分子間を強い結合ネットワークで結びつけることによって構築されるが,ごく最近,弱い結合のみで分子が結びついた分子結晶でも多孔質構造が構築できることが明らかになってきている。これらの多孔質分子結晶はいずれも偶然から見出されているものであり,その分子構造は千差万別である。本解説では,それら多孔質分子結晶を構築するための分子設計戦略について俯瞰的に説明したのちに,筆者らが報告している多孔質分子結晶を二つ紹介する。一つ目の材料は高い熱安定性と自己修復性を兼ね備えた多孔質分子結晶である。結晶構造や熱安定性についての詳細に加えて,孔を開けようとする駆動力についての知見を紹介する。二つ目の材料はハイドロクロミック特性を示す多孔質分子結晶である。湿度に応じて大気中の水分を吸脱着し,それに伴って色が黄色から赤色へと変化する挙動を紹介する。

Research on organic porous crystals has advanced greatly in the last several decades. These porous crystals are typically assembled by making use of a strong intermolecular bonding network. Contrary to this, a handful of discrete molecules is known to assemble into porous molecular crystals, which is held only by weak interactions. All these crystals are found by chance, and their molecular structures are totally different from each other. In this mini-review, a molecular design strategy for synthesizing the porous molecular crystals is introduced, together with two examples reported by the authors. The first porous molecular crystal features high thermal stability and self-healing ability. A fundamental insight into how the porous structure forms is also investigated. Second crystal features hydrochromism, namely, the crystal turns from yellow to red upon adsorption of moisture from the surrounding atmosphere.

キーワード:多孔質結晶;分子結晶;速度論的安定性;可逆性;自己修復

Key words: porous crystals; molecular crystals; kinetic stability; reversibility; self-healing

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