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IONIC SOLID

Foreign code F210010280
File No. AF39-07WO
Posted date Jan 28, 2021
Country WIPO
International application number 2020JP017733
International publication number WO 2020218527
Date of international filing Apr 24, 2020
Date of international publication Oct 29, 2020
Priority data
  • P2019-083954 (Apr 25, 2019) JP
Title IONIC SOLID
Abstract An ionic solid having void spaces in which a substance is to be incorporated.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 物質を取り込むための空隙を有する、イオン性固体。

[請求項2]
 空隙が、金属錯体の結晶格子により形成されてなる、請求項1記載のイオン性固体。

[請求項3]
 空隙に水、ポリ酸、無機塩、金属イオン、オキソアニオン及び分子量が60以上である親水性物質から選択される1種又は2種以上を包接してなる、請求項1又は2記載のイオン性固体。

[請求項4]
 親水性物質が、分子量が60以上である多価アルコール、分子量が60以上である環状オリゴ糖、分子量が60以上である糖類、及び分子量が60以上である糖アルコール、及び分子量が60以上であるアミノ酸から選ばれる1種又は2種以上である、請求項3記載のイオン性固体。

[請求項5]
 空隙が、結晶格子中に40%以上を占める、請求項1~4のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項6]
 空隙の開口径が、0.5~5nmである、請求項1~5のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項7]
 電気化学的デバイス材料、反応場提供材料、気体吸着材料、溶媒蒸気吸着材料、分子認識材料、金属イオン交換体、又は陰イオン交換体である、請求項1~6のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項8]
 請求項1~7のいずれか1項に記載のイオン性固体を用いた、カラム充填剤。

[請求項9]
 請求項1~7のいずれか1項に記載のイオン性固体を用いた、触媒担体。

[請求項10]
 金属錯体は、(A)アニオン性金属錯体と(B)カチオン種とが配位結合又はイオン結合で配列したものである、請求項2~9のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項11]
 (A)アニオン性金属錯体が、周期表第9族元素から選ばれる同一又は異なってもよい2個の金属M 1と、周期表第11族元素から選ばれる同一又は異なってもよい3個の金属M 2とが1種の配位子を介して結合したM 1M 2五核錯体アニオンである、請求項10記載のイオン性固体。

[請求項12]
 配位子が、チオール基を有するアミノ酸である、請求項11記載のイオン性固体。

[請求項13]
 (A)アニオン性金属錯体が、下記一般式(1)で表される金属錯体である、請求項10~12のいずれか1項に記載のイオン性固体。
   [(M 1) d(M 2) e(X 1) f] k-    (1)
(式中、
 M 1は、相互に独立に、周期表第9族元素から選ばれる同一又は異なってもよい金属元素を示し、
 M 2は、相互に独立に、周期表第11族元素から選ばれる同一又は異なってもよい金属元素を示し、
 X 1は、チオール基を有するアミノ酸を示し、
 dは、0~4の数を示し、
 eは、0~4の数を示し、
 fは、1~8の数を示し、
 kは、1~4の数を示す。
 但し、dとeは、同時に0となることはない。)

[請求項14]
 (B)カチオン種が、下記一般式(2)で表される金属錯体である、請求項10~13のいずれか1項に記載のイオン性固体。
   A a[(M 3) l(X 2) m] j (2)
(式中、
 Aは、アルカリ金属イオン又はアルカリ土類金属イオンを示し、
 M 3は、周期表第9族及び第12族から選ばれる金属元素を示し、
 X 2は、相互に独立に、水、アンミン、ジアミン、亜硝酸イオン又はカルボキシラトから選ばれる1種以上を示し、
 aは、0~10の数を示し、
 lは、0~1の数を示し、
 mは、1~6の数を示し、
 jは、1~3の数を示す。
 但し、aとlは、同時に0となることはない。)

[請求項15]
 (B)カチオン種が、カチオン性金属錯体を含む、請求項10~14のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項16]
 カチオン性金属錯体が、下記の化合物群αより選ばれる1種又は2種以上である、請求項15記載のイオン性固体。
<化合物群α>
[Co(NH 3) 6] 3+、[Co(H 2O)(NH 3) 5] 3+、[Co(NO 2)(NH 3) 5] 2+
[Co(H 2O) 6] 2+、[Ni(H 2O) 6] 2+、[Mn(H 2O) 6] 2+、[Co(H 2O) 4] 2+
[Ni(H 2O) 4] 2+、[Mn(H 2O) 4] 2+、{Li[Zn(OAc) 2]} +
{Na[Zn(OAc) 2]} +、{K[Zn(OAc) 2]} +、{Cs[Zn(OAc) 2]} +
{Na 2Cs 7[Zn(OAc) 2]} 9+、{Na 9[Zn(OAc) 2]} 9+
[Co(en) 3] 3+、[Co(tn) 3] 3+
(但し、OAcは酢酸イオン、enはエチレンジアミン、tnは1,3-ジアミノプロパンを表す。)

[請求項17]
 結晶格子が、下記一般式(3)で表される金属錯体を含む、請求項2~16のいずれか1項に記載のイオン性固体。
  [(M 1) 3(M 2) 2(X 1) 6] 2[(M 3)(X 2) m1] 3・nH 2O   (3)
(式中、
 M 1は、相互に独立に、周期表第9族元素から選ばれる同一又は異なってもよい金属元素を示し、
 M 2は、相互に独立に、周期表第11族元素から選ばれる同一又は異なってもよい金属元素を示し、
 M 3は、周期表第9族及び第12族から選ばれる金属元素を示し、
 X 1は、相互に独立に、チオール基を有するアミノ酸を示し、
 X 2は、相互に独立に、水、アンミン、ジアミン又はカルボキシラトから選ばれる1種以上を示し、
 m1は、1~6の数を示し、
 nは、1~100の数を示す。)

[請求項18]
 結晶格子が、下記一般式(4)で表される金属錯体を含む、請求項2~16のいずれか1項に記載のイオン性固体。
  (A) a[(M 1) 3(M 2) 2(X 1) 6] b[(M 3) l(X 2) m2] c・nH 2O   (4)
(式中、
 M 1は、相互に独立に、周期表第9族元素から選ばれる同一又は異なってもよい金属元素を示し、
 M 2は、相互に独立に、周期表第11族元素から選ばれる同一又は異なってもよい金属元素を示し、
 M 3は、周期表第9族及び第12族から選ばれる金属元素を示し、
 X 1は、相互に独立に、チオール基を有するアミノ酸を示し、
 X 2は、相互に独立に、水、アンミン、ジアミン、亜硝酸イオン又はカルボキシラトをから選ばれる1種以上を示し、
 Aは、相互に独立に、アルカリ金属イオン又はアルカリ土類金属イオンを示し、
 aは、0~10の数を示し、
 bは、1~3の数を示し、
 cは、1~3の数を示し、
 lは、0~1の数を示し、
 m2は、1~6の数を示し、
 nは、1~100の数を示す。)

[請求項19]
 結晶格子が、下記一般式(5)で表される金属錯体を含む、請求項2~16のいずれか1項に記載のイオン性固体。
   (A) 9[(M 1) 3(M 2) 2(X 1) 6] 3[(M 3)(X 2) m3] 2・nH 2O   (5)
(式中、
 M 1は、相互に独立に、周期表第9族元素から選ばれる同一又は異なってもよい金属元素を示し、
 M 2は、相互に独立に、周期表第11族元素から選ばれる同一又は異なってもよい金属元素を示し、
 M 3は、周期表第9族及び第12族から選ばれる金属元素を示し、
 X 1は、相互に独立に、チオール基を有するアミノ酸を示し、
 X 2は、相互に独立に、水、アンミン、ジアミン又はカルボキシラトをから選ばれる1種以上を示し、
 Aは、相互に独立に、アルカリ金属イオン又はアルカリ土類金属イオンを示し、
 m3は、1~6の数を示し、
 nは、1~100の数を示す。)

[請求項20]
 バルクイオン伝導性を示すものである、請求項2~19のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項21]
 金属錯体は、金属イオンと、金属元素と、配位子とからなる多核金属錯体が集積したカチオン性多核金属錯体である、請求項2~9のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項22]
 カチオン性多核金属錯体が、9核から200核のカチオン性金属錯体である、請求項21記載のイオン性固体。

[請求項23]
 カチオン性多核金属錯体は、周期表第11族から選ばれる金属Aのイオンと、該金属A以外の1種又は2種以上の遷移金属Bと、三脚型ホスフィン及びチオール基を有するアミノ酸から選ばれる1種又は2種以上の配位子とからなる多核金属錯体が1以上集積したものである、請求項21又は22記載のイオン性固体。

[請求項24]
 カチオン性多核金属錯体が、下記式(11)で表される多核金属錯体を含む、請求項21~23のいずれか1項に記載のイオン性固体。
   [M 11 6M 12 h(X 11) ma(X 12) 3ma] na    (11)
(式中、
 M 11は、相互に独立に、周期表第11族から選ばれる金属Aのイオンを示し、
 M 12は、相互に独立に、金属A以外の遷移金属Bを示し、
 X 11は、相互に独立に、三脚型ホスフィンを示し、
 X 12は、相互に独立に、チオール基を有するアミノ酸を示し、
 hは、3又は6を示し、
 maは、1又は2を示し、
 naは、1~12の整数を示す。)

[請求項25]
 結晶格子が、下記式(12)で表されるもので形成されてなる、請求項21~24のいずれか1項に記載のイオン性固体。
   [{M 11 6M 12 h(X 11) ma(X 12) 3mana(M 12 pM 13 q)](E) r   (12)
(式中、
 M 11は、相互に独立に、周期表第11族から選ばれる金属Aのイオンを示し、
 M 12は、相互に独立に、金属A以外の遷移金属Bを示し、
 M 13は、相互に独立に、金属A以外の金属を示し、
 X 11は、相互に独立に、三脚型ホスフィンを示し、
 X 12は、相互に独立に、チオール基を有するアミノ酸を示し、
 hは、3又は6を示し、
 maは、1又は2を示し、
 naは、1~18の整数を示し、
 Eは、アニオン又は無機酸を示し、
 p、q、rは、相互に独立に、0又は1以上の整数を示す。但し、p、q及びrは、同時に0となることはない。)

[請求項26]
 遷移金属Bが、Au、Pd、Ni、Zn、Pt、Cd、Cu及びMnから選ばれる1種又は2種以上である、請求項21~25のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項27]
 配位子として三脚型ホスフィン及びチオール基を有するアミノ酸を含み、三脚型ホスフィンとチオール基を有するアミノ酸との比(三脚型ホスフィン/チオール基を有するアミノ酸)が1/3~1/2である、請求項21~26のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項28]
 三脚型ホスフィンが1、1,1-トリス(ジフェニルホスフィノメチル)エタンであり、チオール基を有するアミノ酸がペニシラミンである、請求項21~27のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項29]
 空隙を反応場として用いる、請求項21~28のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項30]
 空隙を縮合反応の反応場として用いる、請求項21~29のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項31]
 空隙をオキソアニオンの縮合反応の反応場として用いる、請求項21~30のいずれか1項に記載のイオン性固体。

[請求項32]
 請求項21~31のいずれか1項に記載のイオン性固体の空隙を酸化反応の反応場として用いる、酸化物の製造方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • KONNO, Takumi
  • KUWAMURA, Naoto
  • KOJIMA, Tatsuhiro
  • YOSHINARI, Nobuto
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN WS ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
Reference ( R and D project ) CREST Establishment of molecular technology towards the Creation of New Functions AREA
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