image: The entire (left) and the core (right) structure of 3-D cluster molecule based on palladium. view more
Credit: 2019 Yusuke Sunada, Institute of Industrial Science, The University of Tokyo
東京大学 生産技術研究所の砂田 祐輔 准教授、島本 賢登 大学院生らの研究グループは、３次元構造を持つサブナノサイズのパラジウムクラスター分子の選択的・高効率的な合成に成功しました。
サブナノ～ナノオーダーのサイズの多数の金属原子から構成された金属集積体（クラスター）は、単一の金属からなる化合物や、バルクの金属とは異なる特異な化学的・物理的性質を示すことが知られています。これらは、触媒や機能性材料としてなどさまざまな分野で活用されている物質群です。近年、分子状の金属クラスターの合成と活用に関する研究が世界的に活発に行われています。しかし、目的とする構造・サイズ・金属核数・金属配列をもつ金属クラスター分子のみを選択的かつ高収率で合成する手法は未だ極めて限定的です。特に、３次元構造を持つ金属クラスター分子の効率的な合成法は未開拓でした。
今回、当研究室が独自に開発した、有機ケイ素化合物を金属種の集積のためのプラットホームとして活用する手法に立脚することで、折れ曲がった平面状構造を持つ金属クラスター分子を合成しました。さらにこの知見を基に、折れ曲がった平面を適切なリンカーで連結することにより、３次元構造へ拡張しました。本手法は、プラットホームとして適用可能な多様な有機ケイ素化合物が容易に入手可能であることから、拡張性の高い合成方法論といえます。３次元構造を持つさまざまな金属クラスター分子の開発と、それらの触媒や機能性材料としての応用展開が期待されます。
本研究成果は２０１９年２月１４日にドイツのWiley・VCH社が出版する総合化学雑誌である「Chemistry - A European Journal」に掲載されました。
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Journal
Chemistry - A European Journal