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公開番号2025016952
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2023119777
出願日2023-07-24
発明の名称金属有機構造体の製造方法
出願人住友化学株式会社
代理人弁理士法人アスフィ国際特許事務所
主分類C07C 51/41 20060101AFI20250129BHJP(有機化学)
要約【課題】有機溶媒の除去工程を省略または簡略化し、生産性を向上可能な金属有機構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、多価カルボン酸と金属化合物を、アンモニア、有機アミン及び含窒素芳香族複素環化合物から選択される1種以上の添加剤の存在下、溶媒中で反応させる金属有機構造体の製造方法であって、前記溶媒100質量%中の水の含有量が80質量%超であることを特徴とする金属有機構造体の製造方法である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
多価カルボン酸と金属化合物を、アンモニア、有機アミン及び含窒素芳香族複素環化合物から選択される１種以上の添加剤の存在下、溶媒中で反応させる金属有機構造体の製造方法であって、
前記溶媒１００質量％中の水の含有量が８０質量％超であることを特徴とする金属有機構造体の製造方法。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記多価カルボン酸と前記金属化合物が反応する際の圧力は、２．０ＭＰａ以下である請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記多価カルボン酸と前記添加剤が溶媒ａ１に溶解した溶液Ａ１と、前記金属化合物が溶媒ｂに溶解した溶液Ｂとを混合して前記多価カルボン酸と前記金属化合物を反応させ、
前記溶媒ａ１と前記溶媒ｂの合計１００質量％中の水の含有量が８０質量％超である請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記溶液Ａ１のｐＨが３．０以上である請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記多価カルボン酸と前記金属化合物の反応後の液のｐＨが６．５以下である請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項６】
前記添加剤は、第２級アミン及び第３級アミンから選ばれる少なくとも１種である有機アミンを含む請求項１または２に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属有機構造体の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
金属有機構造体（ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｉｃＦｒａｍｅｗｏｒｋｓ）は、多孔性配位高分子（ＰｏｒｏｕｓＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＰｏｌｙｍｅｒ）とも呼ばれ、金属イオンと有機配位子との配位結合により多孔性の構造を形成する材料の一つであり、ガスを吸脱着したり、触媒等への応用が期待されている材料である。
【０００３】
例えば特許文献１には、少なくとも１種の金属イオンに配位結合した少なくとも１種の少なくとも２座の有機化合物を含む多孔質の有機金属骨格材料であって、前記少なくとも１種の少なくとも２座の有機化合物は、２，５－フランジカルボン酸又は２，５－チオフェンジカルボン酸から誘導される有機金属骨格材料が開示されている。このような有機金属骨格材料を製造する方法としては、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、チオフェンジカルボン酸、塩化アルミニウム六水和物を室温で撹拌し、反応混合物を加熱して保持することで有機金属骨格材料を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１３－５１２２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１では、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドのような有機溶媒を用いて金属有機構造体を得ており、有機溶媒を除去するための工程が必要であり生産性に問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は有機溶媒の除去工程を省略または簡略化し、生産性を向上可能な金属有機構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成した本発明は以下の通りである。
［１］多価カルボン酸と金属化合物を、アンモニア、有機アミン及び含窒素芳香族複素環化合物から選択される１種以上の添加剤の存在下、溶媒中で反応させる金属有機構造体の製造方法であって、
前記溶媒１００質量％中の水の含有量が８０質量％超であることを特徴とする金属有機構造体の製造方法。
［２］前記多価カルボン酸と前記金属化合物が反応する際の圧力は、２．０ＭＰａ以下である［１］に記載の製造方法。
［３］前記多価カルボン酸と前記添加剤が溶媒ａ１に溶解した溶液Ａ１と、前記金属化合物が溶媒ｂに溶解した溶液Ｂとを混合して前記多価カルボン酸と前記金属化合物を反応させ、
前記溶媒ａ１と前記溶媒ｂの合計１００質量％中の水の含有量が８０質量％超である［１］または［２］に記載の製造方法。
［４］前記溶液Ａ１のｐＨが３．０以上である［３］に記載の製造方法。
［５］前記多価カルボン酸と前記金属化合物の反応後の液のｐＨが６．５以下である［１］～［４］のいずれかに記載の製造方法。
［６］前記添加剤は、第２級アミン及び第３級アミンから選ばれる少なくとも１種である有機アミンを含む［１］～［５］のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、有機溶媒の除去工程を省略または簡略化して金属有機構造体を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の金属有機構造体の製造方法は、多価カルボン酸と金属化合物を、アンモニア、有機アミン及び含窒素芳香族複素環化合物から選択される１種以上の添加剤の存在下、溶媒中で反応させる金属有機構造体の製造方法であって、前記溶媒１００質量％中の水の含有量が８０質量％超であることを特徴とする。本発明者が検討したところ、有機溶媒の除去工程を省略または簡略化すべく、水を所定以上含む溶媒中（以下、水系溶媒と呼ぶ）で多価カルボン酸と金属化合物を反応させると、金属有機構造体を得ることが難しいが、アンモニア、有機アミン及び含窒素芳香族複素環化合物から選択される１種以上の添加剤の存在下で多価カルボン酸と金属化合物を反応させると、水系溶媒であっても金属有機構造体を得ることができることが判明した。
【００１０】
本発明における水系溶媒は、溶媒１００質量％中、水の含有量が８０質量％超である。水以外の溶媒としては、アルコール系溶媒、アミド系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒又はエーテル系溶媒等の有機溶媒を合計で２０質量％未満の範囲で含んでいてもよいが、アルコール系溶媒以外の有機溶媒は含んでいないことが好ましい。前記水系溶媒１００質量％中の水の量は、８５質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上が更に好ましく、これらいずれの場合においても、水系溶媒が水とアルコール系溶媒の混合溶媒であることが好ましい。前記水系溶媒は、水１００質量％の溶媒であることが最も好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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