2024年8月7日
北海道大学
東北大学
ポイント
●本研究で開発した分子は固体中でも溶液中にいるかのようによく動く。
●光照射により固体状態で溶液状態に似た光反応性を発現。
●エネルギーを機械的な動きに変換する材料や薬剤を放出する材料への応用に期待。
概要
北海道大学大学院地球環境科学研究院の野呂真一郎教授、東北大学多元物質科学研究所の芥川智行教授らの研究グループは、固体状態でも溶液中にいるかのような動きをする分子を開発しました。
分子、イオンは固体中ではその動きが制限されますが、溶液中に溶けると自由に動き回ることができます。そのため、固体中と溶液中では分子の性質が大きく異なります。近年、固体中でも分子が動く現象が見つかりつつありますが、溶液中に比べるとその動きはわずかなものでした。
本研究では、分子を適切に設計することにより固体状態でもよく動く分子を発見し、固体状態において溶液状態のような光反応性を示すことを見出しました。またこの分子は、固体中でよく動く性質に関連した興味深い特徴（結晶が飛び跳ねる、二酸化炭素を取り込む細孔を形成する）を示すことが分かりました。本成果は、分子からなる固体の新たな材料開発に大きく貢献することが期待できます。
なお、本研究成果は、2024年8月2日（金）公開のAngewandte Chemie International Edition誌に掲載されました。
論文名：Solution State-Like Reactivity of a Flexible Crystalline Werner-type Metal Complex（柔軟な結晶性ウェルナー型金属錯体の溶液状態に類似した反応性）
URL：https://doi.org/10.1002/anie.202407924
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一般的な分子からなる固体では、光照射によりある特定の生成物（例えば右の黒枠で囲んだ分子）が形成される。本研究で開発した分子では、固体中で光照射するといろいろな形の生成物（青枠で囲んだ分子）が形成される。このような反応性は溶液中で光照射したときの反応性に類似している。
