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金属を使った規則性ポリマーの構築でノーベル化学賞を受賞

従来のポリマーとは異なり、この構造により、MOF は明確なサイズの開いた内部空間を持つことができ、一部の分子は通過でき、他の分子はフィルターで除去されます。さらに、金属の存在は興味深い化学をもたらします。金属は触媒として機能したり、混合物内の 1 つの分子に優先的に結合したりすることができます。 私たちが今知っていることを知ると、これがうまくいくことはある程度明白に思えます。しかし、ロブソンがメルボルン大学で研究を始めたとき、この問題について少しでも考えた少数の人々は、彼が構築していた分子が不安定で崩壊するだろうと予想していました。 ロブソンが最初に建造した MOF では、金属として銅が使用されていました。これは、曲がらないベンゼン環の存在によって剛直な構造を維持する有機分子に結合していました。有機分子と銅は両方とも 4 つの異なる結合を形成することができ、大量の三角錐を積み上げるのとほぼ同等のことを行うことで構造を成長させることができます。これはロブソン氏の意識的な選択です。 ロブソンと彼の同僚によって合成された世界初の MOF。 クレジット: Johan Jarnestad/スウェーデン王立科学アカデミー しかしながら、この場合、内部空洞は、MOFが形成された溶媒によって満たされたままである。しかし、溶媒は材料中を自由に移動できます。それでも、この例に基づいて、ロブソン氏は、その後さまざまな MOF に組み込まれた多くの特性、つまり溶媒が除去された後でも構造を保持する能力、触媒部位の存在、フィルターとして機能する MOF の能力を予測しました。 コンセプトの拡張 これらすべては、誰かの最初の取り組みとしては非常に楽観的な見方かもしれません。しかし、ロブソンの成功の尺度は、彼が他の化学者にその可能性を説得したことです。一人は京都大学の北川進氏。北川氏と彼の共同研究者らは、材料の全長に及ぶ大きな内部チャネルを備えた MOF を構築しました。水溶液で作られた MOF は乾燥させることができ、酸素、窒素、メタンなどの分子を保持した構造でガスが流れます。 #金属を使った規則性ポリマーの構築でノーベル化学賞を受賞