【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.05】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24NM0216

利用課題名 / Title

M₆L₄四角錐型構造形成における中間体の粒子径の評価

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

M6L4四角錐型構造, 自己集合, 粒度分布測定（動的光散乱）/ Particle size distribution measurement (dynamic light scattering)

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

阿部 司

所属名 / Affiliation

東京大学　総合文化研究科　相関基礎科学専攻

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

服部晋也

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NM-014：動的光散乱光度計

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

M₆L₄四角錐型構造体(SP)は三座配位子Lとcis保護されたPd(II)錯体Pdから形成される。特にReO₄^–存在下で自己集合を実施すると、SPがほぼ定量的に形成することが明らかとなっている（図１）。我々はこれまで独自に開発したQASAP (quantitative analysis of self-assembly process)およびNASAP(numerical analysis of self-assembly process)を駆使して自己集合過程を調べる研究を行っている。SPの自己集合経路についても調べた結果、反応ネットワーク内のReO₄^–は三座配位子Lの3つの配位サイトにおける配位子交換速度を不均等に加速している役割を担っていることがわかり、特に配位力が弱いサイトに対して大きな触媒作用を示すことを見出した。SPはそれよりも小さいサイズの中間体を経由して形成することを提案し、我々の構築したネットワークモデルの妥当性を実験的に検証するために、DLS測定を実施した。

実験 / Experimental

室温・有機溶媒中、ReO₄^–存在下で三座配位子Lとcis保護された単核Pd(II)錯体Pdを4:6の比率で混和し、反応初期（反応開始から1–3時間後）および反応中期（反応開始から19, 20時間後）における溶液を採取し、DLS測定を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

NM-014を用いて時間分解のDLS測定を行ったところ、反応開始後1–3時間および19, 20時間においてM₆L₄の生成過程で生じる中間体のサイズはM₆L₄よりも小さく、M₆L₄よりも大きな中間体は観測されなかった。M₆L₄は、構成成分である金属イオン(M)と配位子(L)から徐々に大きなサイズの中間体が成長し、最終的にM₆L₄が形成する経路で進行していることが明らかとなった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1. ReO₄^–存在下cis保護されたPd錯体(Pd)と三座配位子(L)の自己集合によって形成するSP。SPの形成途中で生成する中間体の大きさをDLSで評価した。

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. "Catalytically biased self-assembly by hybridization of reversibility and irreversibility in a reaction network" Tsukasa Abe, Satoshi Takahashi, Hirofumi Sato, and Shuichi Hiraoka（投稿中）

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件