特許ウォッチ

公開番号2024096675
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-17
出願番号2023216762
出願日2023-12-22
発明の名称カルボキシル基を有する有機リン化合物を用いた金属有機構造体
出願人学校法人立教学院,日本曹達株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C07F 9/12 20060101AFI20240709BHJP(有機化学)
要約【課題】本発明の課題は、ガス貯蔵機能を有する新規な金属有機構造体並びにそれを用いたガス貯蔵剤及びガス貯蔵方法を提供することにある。
【解決手段】金属有機構造体を構成する有機配位子が、式(1)で表される有機リン化合物である金属有機構造体。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2024096675000062.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">30</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">114</com:WidthMeasure> </com:Image>
〔式中、Zは、酸素原子などであり、pは0または1の整数であり、Yは、NHで表される基などであり、nは1または2の整数であり、Xは、それぞれ独立にハロゲノ基などであり、mは0～4のいずれかの整数であり、nとmの合計は1～5であり、Rは水酸基、アミノ基、置換/無置換のC1～6アルキル基、置換/無置換のC3～6シクロアルキル基、置換/無置換のフェニル基等である。〕
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
多価金属イオンと有機配位子から構成される金属有機構造体であって、
前記有機配位子が、式（１）で表される有機リン化合物である金属有機構造体。
TIFF
2024096675000056.tif
30
114
〔式（１）中、
Ｚは、酸素原子または硫黄原子である。
ｐは、０または１の整数である。
Ｙは、単結合、ＮＨで表される基、ＮＨＮＨで表される基、ＮＲ
a
で表される基、または酸素原子である。
Ｒ
ａ
は、置換もしくは無置換のＣ１～６アルキル基、または置換もしくは無置換のフェニル基である。
Ａは、フェニル基、ビフェニル基または９Ｈ-カルバゾール-９-イル基である。
ｎは、１または２の整数である。
Ｘは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、またはハロゲノ基である。
ｍは、０～４のいずれかの整数であり、ｎとｍの合計は１～５である。
Ｘが２以上のとき、各Ｘは互いに同一でも異なっていてもよい。
Ｒは、水酸基、アミノ基、置換もしくは無置換のＣ１～６アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３～６シクロアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、ＯＲ
ｂ
で表される基、ＮＨＲ
ｂ
で表される基、Ｎ（Ｒ
ｂ
）
２
で表される基、下記の式（２）で表される基、下記の式（３）で表される基または下記の式（４）で表される基である。
TIFF
2024096675000057.tif
22
73
（式（２）中、Ｙ、Ｘ、ｎ、およびｍは、上記と同じ意味を示す。＊は、リン原子との結合を示す。）
TIFF
2024096675000058.tif
30
115
（式（３）中、Ｙ、Ｘ、ｎ、およびｍは、上記と同じ意味を示す。＊は、リン原子との結合を示す。）
TIFF
2024096675000059.tif
38
88
（式（４）中、＊は、リン原子との結合を示す。）
Ｒ
ｂ
は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のＣ１～６アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３～６シクロアルキル基、または置換もしくは無置換のフェニル基である。〕
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
式（１）で表される有機リン化合物が、式（５）または式（６）で表される有機リン化合物である請求項１に記載の金属有機構造体。
TIFF
2024096675000060.tif
61
134
（式（５）中、Ｚ、ｐ、Ｙ、Ｘ、ｎ、およびｍは、式（１）中のそれらと同じ意味を示す。）
TIFF
2024096675000061.tif
58
109
（式(６)中、Ｚ、ｐ、Ｒは、式（１）中のそれらと同じ意味を示す。）
【請求項３】
多価金属イオンが、元素の周期表の第２族～第１３族の金属からなる群から選ばれる少なくとも１種の多価金属イオンである請求項１又は２に記載の金属有機構造体。
【請求項４】
補助配位子を構成成分として更に含む請求項１又は２に記載の金属有機構造体。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の金属有機構造体を含むガス貯蔵剤。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の金属有機構造体にガスを接触させる工程を含むガスの貯蔵方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機配位子にカルボキシル基を有する有機リン化合物を用いた金属有機構造体、前記金属有機構造体を含むガス貯蔵剤、および前記金属有機構造体にガスを接触させる工程を含むガスの貯蔵方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
金属有機構造体（以下「ＭＯＦ」ということがある。）は、金属イオンとそれらを連結する架橋性の有機配位子を組み合わせることで内部に空間（つまり細孔）を持つ高分子構造を有する固体状の物質であり、ガスの貯蔵や分離などの機能をもつ多孔性材料として、この十数年高い興味が持たれてきた。その中には、下記のスキームに示す、トリフェニルホスフィン構造を有する金属有機構造体も知られている（非特許文献１）。文献中では、二酸化炭素の吸脱着能について評価を行っている。
【０００３】
TIFF
2024096675000001.tif
64
170
【０００４】
このような開発が行われるなか、金属有機構造体は、用いる金属種、配位子、反応条件により大きく構造が変化することが知られており、ガス貯蔵機能を有する新規な金属有機構造体の開発が更に求められている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
Cryst. Growth Des. 2017, 17, 3257-3266
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ガス貯蔵機能を有する新規な金属有機構造体並びにそれを用いたガス貯蔵剤およびガス貯蔵方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、有機配位子にカルボキシル基を有する有機リン化合物を用いた金属有機構造体を見いだした。また、それらの新規な金属有機構造体には、高い水素貯蔵能力があることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下に示す事項により特定されるものである。
［１］多価金属イオンと有機配位子から構成される金属有機構造体であって、前記有機配位子が、式（１）で表される有機リン化合物である金属有機構造体。
【０００９】
TIFF
2024096675000002.tif
30
114
【００１０】
式（１）中、
Ｚは、酸素原子または硫黄原子である。
ｐは、０または１の整数である。
Ｙは、単結合、ＮＨで表される基、ＮＨＮＨで表される基、ＮＲ
a
で表される基、または酸素原子である。
Ｒ
ａ
は、置換もしくは無置換のＣ１～６アルキル基、または置換もしくは無置換のフェニル基である。
Ａは、フェニル基、ビフェニル基または９Ｈ－カルバゾール－９－イル基である。
ｎは、１または２の整数である。
Ｘは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、またはハロゲノ基である。
ｍは、０～４のいずれかの整数であり、ｎとｍの合計は１～５である。
Ｘが２以上のとき、各Ｘは互いに同一でも異なっていてもよい。
Ｒは、水酸基、アミノ基、置換もしくは無置換のＣ１～６アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３～６シクロアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、ＯＲ
ｂ
で表される基、ＮＨＲ
ｂ
で表される基、Ｎ（Ｒ
ｂ
）
２
で表される基、下記の式（２）で表される基、下記の式（３）で表される基または下記の式（４）で表される基である。Ｒ
ｂ
は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のＣ１～６アルキル基、置換もしくは無置換のＣ３～６シクロアルキル基、または置換もしくは無置換のフェニル基である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許