【公開日：2025.07.31】【最終更新日：2025.07.31】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22MS5043

利用課題名 / Title

固体NMRによる２次元および３次元共有結合構造体の構造解析

利用した実施機関 / Support Institute

自然科学研究機構 分子科学研究所 / IMS

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed

キーワード / Keywords

有機共有結合構造体, 固体NMR, 構造解析

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)

瀬川 泰知

所属名 / Affiliation

分子科学研究所 生命・錯体分子科学研究領域 錯体物性研究部門（瀬川G）

共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes

渡邊 幸佑

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

西村 勝之

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

MS-232：高磁場NMR(600MHz固体)

報告書データ / Report

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

共有結合が無限に周期的につながった有機共有結合構造体は、金属を含まないナノポーラス材料として近年注目されている。本研究では、剛直かつ電子輸送能をもつ有機共有結合構造体の構築を目指している。粉末X線回折により周期構造が示唆される生成物について、分子構造およびその磁気的環境を確認するために、固体核磁気共鳴法(固体NMR法)を用いた検証を試みた。

実験 / Experimental

剛直な2次元シート構造を構築すると期待されるモノマーを設計・合成し、これの重合反応によって有機共有結合構造体へと変換した。得られた固体試料を複数の有機溶媒および水で洗浄、乾燥させ、測定試料とした。全ての固体NMR測定は分子科学研究所機器センター所有のAvance600分光器に2.5mm ¹H-¹³C-¹⁵N-三重共鳴magic angle spinning (MAS) プローブを用いて行った。ARIM担当者西村が独自に開発したバックグラウンド信号を最小化する羽、エンドキャップ、およびジルコニアスリーブに試料を封入し、一連の測定を行った。¹H観測で13.5、25 kHz、¹³C観測で13.5kHzの試料回転速度を用いた。全ての測定で実試料温度が20℃になる様に温度校正を行った。¹Hはシングルパルス法、¹³Cはバックグラウンド信号消去法を組み合わせたシングルパルス法、および交差分極法(CPMAS法)を複数の異なる条件で測定した。測定は全て天然存在比安定同位体を観測した。

結果と考察 / Results and Discussion

一連の実験の解析から、大まかに¹³Cの信号帰属を達成した。同試料は、原料の一部、および洗浄溶媒がトラップされた状態であるが、目的の分子が形成されていること示唆する結果を得た。同分子は目的とする高分子形成時に¹Hが直接化学結合した¹³Cが存在しない為、本解析からのみで明確な結論を出すのが困難である。測定感度の問題からも2次元展開が難しい試料であり、他の核種を観測する実験を検討中である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

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.

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