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多孔性配位高分子およびそれからなる触媒 コモンズ

国内特許コード P06A009370
整理番号 870
掲載日 2006年10月13日
出願番号 特願2005-067871
公開番号 特開2006-248989
登録番号 特許第4783894号
出願日 平成17年3月10日(2005.3.10)
公開日 平成18年9月21日(2006.9.21)
登録日 平成23年7月22日(2011.7.22)
発明者
  • 北川 進
  • 堀毛 悟史
  • 長谷川 真平
出願人
  • 学校法人京都大学
発明の名称 多孔性配位高分子およびそれからなる触媒 コモンズ
発明の概要

【課題】配位子および金属イオンからなり、該配位子と該金属イオンが交互に配位結合されてなる新規な多孔性配位高分子、および該多孔性配位高分子からなる触媒作用の高い触媒を提供することを目的とする。
【解決手段】アミド基を有する三座以上の配位子および金属イオンからなり、該配位子と該金属イオンが交互に配位結合されてなる多孔性配位高分子、および該多孔性配位高分子からなる触媒である。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


多孔性物質は、従来無機材料や炭素材料を中心に、多孔性構造による機能の発現の研究とその応用が精力的に進められてきた。多孔性物質の代表であるゼオライトや活性炭は、ガスや液体の吸着、分離、および石油の接触分解などに見られる不均一触媒から、イオン交換にわたる広い範囲で実用化されてきた。このような多孔性物質の持つチャンネル空間の形状やサイズ、あるいは物理的、化学的環境を分子レベルで設計し、ナノからマクロ(バルク)構造を合理的に構築することができれば、これまでになかった新しい機能を持つ多孔性物質の創製が可能となり、「機能性物質」の分野に大きく貢献するものと期待できる。しかしながら、ゼオライト骨格は、安定な多孔子骨格を持つという利点があるが、ミクロ孔の空隙率に限界があること、ミクロサイズの化学的装飾が容易でないことなどの問題が挙げられる。



一方、ポリエチレンに代表されるような共有結合で構築された有機高分子材料は安定な高分子構造を形成し得る。しかしながら、その分子レベルでの構造体の制御が極めて困難で、均一な骨格の形成には適さないなどの問題が挙げられる。



近年、高活性で、かつ特異的な機能を発現し得る多孔性物質として、配位子および金属イオンからなり、配位子と金属イオンが交互に配位結合されてなる多孔性配位高分子が注目を集めている(非特許文献1)。多孔性配位高分子は、有機高分子材料と比較して、多様で強固な三次元構造を与えることができる。また、多孔性配位高分子からなる不均一触媒において、ゲスト分子はミクロ孔内の内壁と相互作用し、分子が変形、または分解するときに化学反応が生じることになる。しかしながら、これまでに知られている多孔性配位高分子では、ゲスト分子を充分にトラップすることができないので、充分な触媒作用を有していないのが現状である。




【非特許文献1】平尾俊一、原田明著「超分子の未来」、(株)化学同人出版、2000年6月30日、p.107―121

産業上の利用分野


本発明は、多孔性配位高分子およびそれからなる触媒に関し、さらに詳しくはクネベナーゲル反応、アルドール反応またはマイケル付加反応などに使用する不均一塩基性触媒に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
アミド基を有する三座以上の配位子および金属イオンからなり、該配位子と該金属イオンが交互に配位結合されてなる多孔性配位高分子であって、前記アミド基を有する三座以上の配位子が1,3,5-ベンゼントリカルボキシ酸トリス[N-(4-ピリジル)アミド]であり、前記金属イオンが遷移金属イオンであることを特徴とする多孔性配位高分子

【請求項2】
アミド基を有する三座以上の配位子および金属イオンからなり、該配位子と該金属イオンが交互に配位結合されてなる多孔性配位高分子であって、前記アミド基を有する三座以上の配位子が1,3,5-ベンゼントリカルボキシ酸トリス[N-(4-ピリジル)アミド]であり、前記金属イオンが亜鉛イオン、カドミウムイオン、銀イオン、銅イオンまたはコバルトイオンであることを特徴とする多孔性配位高分子。

【請求項3】
請求項1または2に記載の多孔性配位高分子からなり、クネベナーゲル反応、アルドール反応またはマイケル付加反応に用いられる触媒。

産業区分
  • 有機化合物
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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