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JP3418954B2 - Metal complex having large lattice structure and method for producing the same - Google Patents
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JP3418954B2 - Metal complex having large lattice structure and method for producing the same - Google Patents

Metal complex having large lattice structure and method for producing the same

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JP3418954B2
JP3418954B2 JP31510999A JP31510999A JP3418954B2 JP 3418954 B2 JP3418954 B2 JP 3418954B2 JP 31510999 A JP31510999 A JP 31510999A JP 31510999 A JP31510999 A JP 31510999A JP 3418954 B2 JP3418954 B2 JP 3418954B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲスト化合物と親
和性(相互作用)を持つ剛直な直線状有機配位子と該配
位子と錯体を形成する遷移金属化合物とから得られる、
比較的大きな化合物等を選択的に、更に容易に包接する
機能を有する方形ホスト格子構造からなる空孔を有する
不溶性遷移金属錯体化合物およびその製造方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention is obtained from a rigid linear organic ligand having an affinity (interaction) with a guest compound, and a transition metal compound forming a complex with the ligand.
Possess holes with a rectangular host lattice structure that has the function of selectively and easily encapsulating relatively large compounds
The present invention relates to an insoluble transition metal complex compound and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来技術】有機配位子を金属化合物で集合させて、種
々の機能を有する精密構造をもつ錯体化合物を自発的に
形成させること、および前記精密構造をもつ錯体化合物
は公知である。特に、前記精密構造を、水素結合などの
ような弱い結合でなく、安定した結合、具体的には配位
結合により形成する方法も知られている。そのような方
法としては、例えば、有機配位子として4,4’−ビピ
リジン、トランス−1,2−ビス(4−ピリジルエチレ
ン)またはビス(4−ピリジルアセチレン)を用い、前
記有機配位子と金属化合物であるCd(NO32とから
自己集積により包接機能を有する格子骨格として固い構
造を形成した、高い形状選択性の配位結合化合物(金属
錯体化合物)が知られている。これらは、配位結合ゼオ
ライトとも呼ばれている。しかしながら、前記従来の金
属錯体化合物は、方形ホスト格子構造からなる空孔が比
較的小さいこと、また、大きな空孔を形成しようとする
と、格子構造を形成する際に貫通構造が形成され、所望
の包接格子構造を持った空孔を有する金属錯体化合物を
形成することが、実質的に不可能であった。また、ゲス
ト化合物の取り込みが特性(包接能)が良くなかった。
2. Description of the Related Art It is known that an organic ligand is assembled with a metal compound to spontaneously form a complex compound having a precise structure having various functions, and the complex compound having the precise structure is known. In particular, a method is known in which the precise structure is formed by a stable bond, specifically, a coordinate bond, instead of a weak bond such as a hydrogen bond. As such a method, for example, 4,4′-bipyridine, trans-1,2-bis (4-pyridylethylene) or bis (4-pyridylacetylene) is used as the organic ligand, and the organic ligand is used. There is known a highly shape-selective coordination bond compound (metal complex compound) in which a rigid structure is formed as a lattice skeleton having an inclusion function by self-assembly from Cd (NO 3 ) 2 which is a metal compound. These are also called coordination-bonded zeolites. However, in the conventional metal complex compound, the pores having a rectangular host lattice structure are relatively small, and when large pores are to be formed, a penetrating structure is formed when the lattice structure is formed, so It was practically impossible to form a metal complex compound having pores having an inclusion lattice structure. Moreover, the characteristics (inclusion ability) of the guest compound incorporation were not good.

【0003】前記配位結合ゼオライトは、その名のよう
にゼオライトの特性を有することから、従来のゼオライ
トが用いられていた、選択的可逆的吸着、触媒作用およ
び触媒担体、および最近話題になっている、所望の大き
さの粒子状クラスターあるいは細線状クラスターを有す
るクラスター包接材料(例えば、特開平10−1300
13号公報参照)、あるいはメゾサイズの結晶形成用の
鋳型材料などとしての多くの用途がある。前記クラスタ
ーやメゾサイズの結晶からは、その素材および形状から
新たな特性を持った材料の発見も期待でき、多くの研究
がされている分野である。その際、配位結合ゼオライト
の有用性は、所望の大きさの空孔(内孔サイズ)を持つ
ことであり、その製造方法に再現性があり、かつ該方法
が容易であることによってもたらされる。
Since the above-mentioned coordination-bonded zeolite has the characteristics of zeolite as its name suggests, selective reversible adsorption, catalysis and catalyst support, which have been used for conventional zeolites, and recently become a topic. A cluster inclusion material having a desired size of particle clusters or fine line clusters (for example, JP-A-10-1300).
13)), or as a template material for forming mesosized crystals. From the above-mentioned clusters and meso-sized crystals, materials having new characteristics can be expected from the materials and shapes thereof, and this is a field where many studies have been conducted. At that time, the usefulness of the coordination-bonded zeolite is that it has pores (internal pore size) of a desired size, and its production method is reproducible and the method is easy. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
従来の格子構造の空孔を有する金属錯体化合物のゲスト
化合物の取り込み特性(包接能)がよく、および格子構
造の空孔を有する金属錯体化合物を製造する際の貫通構
造の形成という不都合を取り除いて、大きな化合物を取
り込むことができる精密な方形ホスト格子構造からなる
空孔を有する金属錯体化合物を提供することである。前
記課題を解決すべく、種々の配位有機化合物を検討する
中で、ゲスト化合物に親和性(相互作用)を有する剛直
な直線状有機配位子を使用することにより、前記貫通構
造の形成がなくなり、且つ得られた金属錯体化合物の方
形ホスト格子構造からなる空孔へのゲスト化合物の取り
込み性(包接能)が良いことが発見された。更に、配位
子がゲストに対して親和性があることによって、包接さ
れる化合物が高度に配向することも確認されている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the guest compound uptake property (inclusion ability) of the above-mentioned conventional metal complex compound having a lattice-structured hole, and to have a lattice-structured hole. It is an object of the present invention to provide a metal complex compound having pores having a precise rectangular host lattice structure capable of incorporating a large compound by eliminating the disadvantage of forming a penetrating structure when producing a metal complex compound. In order to solve the above problems, in the study of various coordination organic compounds, by using a rigid linear organic ligand having an affinity (interaction) with a guest compound, the formation of the through structure can be achieved. It was discovered that the metal complex compound was eliminated and that the guest compound had good uptake ability (inclusion ability) into the pores of the rectangular host lattice structure. Furthermore, it has been confirmed that the inclusion compound is highly oriented due to the affinity of the ligand for the guest.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1は、一般式
(1)で表されるゲスト化合物と親和性(相互作用)を
持つ剛直な直線状有機配位子と、金属化合物とから得ら
れる選択的包接機能を有する前記直線状有機配位子の長
さの辺からなる方形ホスト格子構造からなる空孔のみを
有する不溶性遷移金属錯体化合物であり M.L−A−M.L・・・(1) (但し、M.Lが、4−ピリジル基、−C≡N、−C≡
、及び−N=C基からなる群から選択される金属化
合物の金属に配位する配位原子を有する置換基であり、
Aは、フェニレン、ポリフェニレン(6個までのポリフ
ェニレン)、3,7−ナフチレン、9,10−アンスリ
レン、2,7−ピレニレン、又はこれらのハロゲン置換
体、又は5,15−金属ポルフィリリレンであるゲスト
化合物と親和性(相互作用)を持つ剛直な、前記配位原
子を有する置換基と両端で結合し、該結合方向の対称軸
を有する直線状の2価の有機基である。)本発明の第2
は、前記 一般式(1)で表されるゲスト化合物と親和
性(相互作用)を持つ剛直な直線状有機分子と、遷移金
属化合物とをゲスト化合物の存在下で自己集合、析出さ
せて選択的包接機能を有する前記直線状有機配位子の長
さの辺からなる方形ホスト格子構造からなる空孔のみ
有する不溶性遷移金属錯体化合物の製造方法。本発明者
は、有機配位子として、ゲスト化合物に親和性(相互作
用)を持つ剛直な直線状有機分子を用いることにより、
前記課題を解決したものである。
The first aspect of the present invention comprises a rigid linear organic ligand having an affinity (interaction) with a guest compound represented by the general formula (1) and a metal compound. An insoluble transition metal complex compound having only vacancies, which is composed of a rectangular host lattice structure composed of the sides of the length of the linear organic ligand having the selective inclusion function, which is obtained from M. L-A-M. L ... (1) (However, ML is a 4-pyridyl group, -C≡N, -C≡
A substituent having a coordinating atom that coordinates with a metal of a metal compound selected from the group consisting of C and —N═C group,
A is phenylene, polyphenylene (up to 6 polyphenylenes), 3,7-naphthylene, 9,10-anthrylene, 2,7-pyrenylene, or halogen-substituted versions thereof, or 5,15-metalporphyrilylene. It is a linear divalent organic group which has a affinity (interaction) with a guest compound and is bonded at both ends to a substituent having the above-mentioned coordinating atom and which has an axis of symmetry in the bonding direction. ) Second aspect of the present invention
Is selected by self-assembling and precipitating a rigid linear organic molecule having an affinity (interaction) with the guest compound represented by the general formula (1) and a transition metal compound in the presence of the guest compound. method for producing an insoluble transition metal complex compound having only the linear organic ligands length rectangular host lattice structure or Ranaru holes made from the side of having a clathrate function. The present inventor uses, as an organic ligand, a rigid linear organic molecule having an affinity (interaction) with a guest compound,
This is a solution to the above problem.

【0006】[0006]

【本発明の実施の態様】本発明をより詳細に説明する。 A.本発明の金属錯体化合物を作るのに使用されるゲス
ト化合物と親和性(相互作用)を持つ剛直な直線状の有
機分子(配位子)とは、ゲスト化合物と親和性(相互作
用性)を持つ剛直な直線状結合基、例えば、ベンゼンを
ゲストとする場合、2価の対称軸を有する芳香族基等
(2価の基の構造式において、前記配位原子を有する基
を結合する両末端を結ぶ対称軸が存在することを意味す
る。)、および該2価の直線状結合基の両端に直線状に
結合する、金属化合物と配位結合する原子(配位原子)
を有する置換基からなる化合物である。ここで、親和性
(相互作用)を持つとは、ゲスト化合物を、金属錯体化
合物の方形ホスト格子構造からなる空孔に取込み易くす
る特性(包接能)、および前記ゲスト化合物を取り込む
2次元(2D)格子および3次元(3D)格子構造を形
成する際、貫通構造の形成させない程度にゲスト化合物
に対して結合性(ゲスト化合物との十分な親和性)があ
り、比較的強い結合をする相互作用があることの特性を
意味する。前記貫通形成とは、前記ゲスト化合物を包接
するホスト空孔を分割するような格子構造が形成される
現象であり、これを積極的に利用して規則的なネット構
造を形成する技術もあるが(Stuart R.Batten,Richard
Robson,Angew.Chem.Int.Ed.1998,37,1460-1494を参
照)、本発明のように大きな格子構造(大きなフレーム
構造)を形成するには、好ましくない現象であり、本発
明においては、ゲスト化合物と親和性(相互作用)を持
つ剛直な直線状有機分子を用いることにより、貫通構造
の形成を取り除いた点にも、大きな特徴がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail. A. The rigid linear organic molecule (ligand) having an affinity (interaction) with the guest compound used for preparing the metal complex compound of the present invention has an affinity (interaction) with the guest compound. A rigid linear bonding group having, for example, an aromatic group having a divalent symmetry axis when benzene is used as a guest (in the structural formula of the divalent group, both ends to which the group having the coordination atom is bonded) , Which means that there is an axis of symmetry linking to each other.), And an atom (coordinating atom) coordinately bonded to the metal compound, which is linearly bonded to both ends of the divalent linear bonding group.
A compound consisting of a substituent having Here, having an affinity (interaction) means a property (inclusion ability) for facilitating the incorporation of a guest compound into a hole having a rectangular host lattice structure of a metal complex compound, and a two-dimensional incorporation of the guest compound (inclusion ability). When forming a 2D) lattice and a three-dimensional (3D) lattice structure, they have a binding property (sufficient affinity with the guest compound) to a guest compound to the extent that a penetrating structure is not formed, and a mutual strong bond is formed. Means the property of being effective. Through-hole formation is a phenomenon in which a lattice structure that divides the host holes that enclose the guest compound is formed, and there is a technique of positively utilizing this to form a regular net structure. (Stuart R. Batten, Richard
Robson, Angew.Chem.Int.Ed.1998,37,1460-1494), which is an unfavorable phenomenon for forming a large lattice structure (large frame structure) as in the present invention. Another feature is that the formation of the penetrating structure is eliminated by using a rigid linear organic molecule having an affinity (interaction) with the guest compound.

【0007】1.前記遷移金属と配位結合する原子を環
構成原子とするものとして、N原子を持つ複素環、例え
ばピリジン環を挙げることができ、前記遷移金属と配位
結合する他の置換基としては、−C≡N、−C≡C、又
は−N=C基を挙げることができる。 2.また、前記複素環又は前記置換基を両端に結合する
剛直な直線状結合基には、ゲスト化合物に対して親和性
(相互作用)を有し、剛直な直線状の有機分子を形成す
る必要があること、遷移金属と基本格子構造(前記剛直
分子の長さから予測される大きさの枠構造をいう。)を
崩すような配位結合を作らないことが要求される。好ま
しいものとして、フェニレン、ポリフェニレン(6個ま
でのポリフェニレン)〔図4の(a)において、1≦n
≦6、Rは水素、またはゲストに親和性を有する置換
基〕又はその誘導体(ゲスト化合物に対して親和性を向
上させる置換基、例えばフッ素のようなハロゲン原子を
有していても良い)、3,7−ナフチレン〔図4
(b)〕、9,10−アンスリレン〔図4(c)〕、
2,7−ピレニレン〔図4(d)〕、又はこれらのゲス
ト化合物に対して親和性を向上させる前記例示の置換基
有するもの、または5,15−金属ポルフィリリレン
〔図4(e)〕などを挙げることができる。 3.従って、ゲスト化合物と親和性(相互作用性)を持
つ剛直な直線状有機分子として、フェニレン、ポリフェ
ニレン(6個までのポリフェニレン)、3,7−ナフチ
レン、9,10−アンスリレン、2,7−ピレニレン、
又はこれらのハロゲン置換体、又は5,15−金属ポル
フィリリレンにピリジル基〔図4(a)〜(e)〕、−
C≡N〔ジシアノビフェニル(f)〕、−C≡C、又は
−N=C基を置換した化合物を挙げることができ、特に
好ましいものとして、フェニレンまたはポリフェニレン
の両末端に4−ピリジル基が結合したもの〔図4の
(a)1≦n≦6、Rは水素、またはゲストに親和性を
有する。フッ素などの置換基〕を挙げることができる。
1. As a ring-constituting atom having an atom that forms a coordinate bond with the transition metal, a heterocycle having an N atom, such as a pyridine ring, can be given. As another substituent that forms a coordinate bond with the transition metal, Mention may be made of C≡N, —C≡C, or —N═C groups. 2. Further, the rigid linear bonding group that bonds the heterocycle or the substituent to both ends must have affinity (interaction) with the guest compound to form a rigid linear organic molecule. In some cases, it is required that a transition metal and a basic lattice structure (which means a frame structure having a size predicted from the length of the rigid molecule) not be coordinated so as not to break. Preferred are phenylene and polyphenylene (up to 6 polyphenylenes) [in FIG. 4 (a), 1 ≦ n
≦ 6, R is hydrogen, or a substituent having an affinity for the guest] or a derivative thereof (a substituent that improves the affinity for the guest compound, for example, a halogen atom such as fluorine may be included), 3,7-naphthylene [Fig. 4
(B)], 9,10-anthrylene [FIG. 4 (c)],
2,7-pyrenylene [FIG. 4 (d)], or those having the substituents exemplified above for improving the affinity for these guest compounds, or 5,15-metalporphyrilylene [FIG. 4 (e)] And so on. 3. Therefore, phenylene, polyphenylene (up to 6 polyphenylenes), 3,7-naphthylene, 9,10-anthrylene, 2,7-pyrenylene can be used as rigid linear organic molecules having an affinity (interaction) with the guest compound. ,
Or a halogen-substituted product thereof, or a pyridyl group [5 (15)-(e)] on 5,15-metal porphyrilylene,
C≡N [dicyanobiphenyl (f)], -C≡C, or a compound in which -N = C group is substituted can be mentioned, and particularly preferable one is a 4-pyridyl group bonded to both terminals of phenylene or polyphenylene. [(A) 1 ≦ n ≦ 6 in FIG. 4, R has an affinity for hydrogen or guest. Substituents such as fluorine] can be mentioned.

【0008】このよう有機配位子を用いることにより、
より大きな化合物を、より容易に(十分な包接能を持っ
て)取り込むことができる、精密な方形ホスト格子構造
からなる空孔を有する金属錯体化合物を容易に設計でき
るようになった。これらの剛直な直線状有機化合物は、
前記金属錯体化合物を合成する際、該化合物の適当な溶
媒(それ自身がゲスト化合物になる場合もある。)、例
えば芳香族溶媒の溶液として、金属錯体溶液上に供給さ
れる。
By using such an organic ligand,
It has become possible to easily design a metal complex compound having pores composed of a precise rectangular host lattice structure, which can take in a larger compound more easily (with sufficient inclusion ability). These rigid linear organic compounds are
When synthesizing the metal complex compound, it is supplied on the metal complex solution as a solution of a suitable solvent for the compound (it may be a guest compound itself), for example, an aromatic solvent.

【0009】B.前記剛直な有機分子と配位結合し錯体
を形成する遷移金属化合物としては、無機化合物、たと
えばハロゲン化物、鉱酸塩等、あるいは有機化合物、た
とえば有機酸塩、アルコキシド、アミン塩、錯塩、有機
錯体、あるいは有機金属化合物等の各種のものであって
よい。好ましいものとして、遷移金属の無機酸、有機酸
の塩などを挙げることができる。この溶媒としては前記
有機配位化合物を溶解するものが選択される。
B. Examples of the transition metal compound that forms a complex by coordination with the rigid organic molecule include inorganic compounds such as halides and mineral acid salts, or organic compounds such as organic acid salts, alkoxides, amine salts, complex salts and organic complexes. Alternatively, various compounds such as organometallic compounds may be used. Preferred examples thereof include inorganic acids of transition metals and salts of organic acids. A solvent that dissolves the organic coordination compound is selected as the solvent.

【0010】C.形成される錯体化合物の空孔の大きさ
は、基本的には剛直な直線状有機分子や前記遷移金属化
合物の種類によて決まるが、前記剛直な直線状有機分子
の溶媒(メタノール)の種類、処理温度等も製品の多孔
性を左右する。また、多孔性は使用目的や用途と関連す
る要素であるから、後者のそれぞれのファクターも前記
用途などに応じて選択がなされることになる。前記金属
錯体を形成するための溶媒としては、前記原料化合物を
溶解するものであればよいが、好ましいものとして。ア
ルコール類、エーテル類、ニトリル類、ケトン類、エス
テル類などを挙げることができる。
C. The size of the pores of the complex compound formed is basically determined by the kind of the rigid linear organic molecule or the transition metal compound, but the kind of the solvent (methanol) of the rigid linear organic molecule. The processing temperature also affects the porosity of the product. Further, since the porosity is a factor related to the purpose of use and the purpose of use, the respective factors of the latter will be selected according to the purpose of use. The solvent for forming the metal complex may be any solvent that dissolves the raw material compound, but is preferable. Examples thereof include alcohols, ethers, nitriles, ketones, esters and the like.

【0011】[0011]

【実施例】実施例1 ゲスト化合物と親和性(相互作用)を持つ剛直な有機分
子として1,4-ビス(4-ピリジル)ベンゼンを用い、こ
れ(9mg)をベンゼン(10mL)に溶解する。該反
応は、室温(25℃)で行った。前記溶液上に5mLの
MeOHに6mgのNi(NO32を溶解した溶液を加
える。目的とする方形ホスト格子構造が2次元的に広が
り、かつ該2次元構造が積層され3次元に発達した空孔
を有する金属錯体化合物が析出してくる。得られた格子
錯体の結晶はろ過することにより単離(回収)できる。
得られた化合物は式〔Ni(2)2(H2O)2〕・2(NO3)・
66・2.5(MeOH)で表される(なお、式中
(2)の2はビスピリジルフェニルである。)。得られ
た錯体化合物のデータ:単斜晶系、Cc,a=16.854Å,b=1
5.626Å,c=19.144Å、β=114.785(2)゜,V=4577.5(10)Å
3,Z=4,Dc=1.334gcm-3,最終R値(finalR-factors)、 R
1=0.0657;wR2=0.2224.この構造は、空間群C2/cに属
す。全てのデータは、ブルカー社製のSMART/CCD回折装
置を用い195Kで測定した。図1は、精密な方形ホス
ト格子構造が2次元方向に配列している様子を説明する
もので、本発明の精密な方形ホスト格子構造の空孔を有
する金属錯体化合物を上方から見たものである。図2
は、前記2次元的に成長した構造が積層し3次元的に発
達した構造を示す。図3は、前記3次元的に成長したチ
ューブ構造の内孔にゲスト化合物、ここではベンゼンま
たはベンゼンとメタノールが包接された状態を示す。層
と層の間には特別な化学結合は存在しないが、ホスト骨
格間あるいはホスト-ゲスト間に働くさまざまな相互作
用(たとえばファンデルワールス力等の分子間に働く親
和力)が最大になるような位置関係で自然に積層する。
したがって、層と層は垂直に積層するとは限らず、一般
には、ずれを生じながら積層する。本発明の金属錯体化
合物とは、方形格子構造が2次元的発達した構造と、該
構造が積層して3次元方向に発達してチューブ構造が形
成されゲスト化合物を取り込む空孔が形成されたもので
ある。
Example 1 1,4-bis (4-pyridyl) benzene was used as a rigid organic molecule having an affinity (interaction) with a guest compound, and this (9 mg) was dissolved in benzene (10 mL). The reaction was carried out at room temperature (25 ° C). A solution of 6 mg of Ni (NO 3 ) 2 in 5 mL of MeOH is added to the above solution. The target rectangular host lattice structure spreads two-dimensionally, and the metal complex compound having the pores developed by stacking the two-dimensional structures and developing three-dimensionally comes out. The crystal of the obtained lattice complex can be isolated (collected) by filtering.
The resulting compound has the formula [Ni (2) 2 (H 2 O) 2 ] / 2 (NO 3 ).
It is represented by C 6 H 6 · 2.5 (MeOH) (wherein 2 in the formula (2) is bispyridylphenyl). Data of the obtained complex compound: monoclinic system, Cc, a = 16.854Å, b = 1
5.626Å, c = 19.144Å, β = 114.785 (2) °, V = 4577.5 (10) Å
3 , Z = 4, Dc = 1.334gcm -3 , final R value (finalR-factors), R
1 = 0.0657; wR 2 = 0.2224. This structure belongs to the space group C2 / c. All data were measured at 195K using a Bruker SMART / CCD diffractometer. FIG. 1 illustrates a state in which precise square host lattice structures are arranged in a two-dimensional direction, and is a top view of a metal complex compound having holes of the precise square host lattice structure of the present invention. is there. Figure 2
Indicates a structure in which the two-dimensionally grown structure is laminated and three-dimensionally developed. FIG. 3 shows a state in which a guest compound, here, benzene or benzene and methanol is included in the inner hole of the three-dimensionally grown tube structure. There are no special chemical bonds between layers, but various interactions that act between the host skeleton or between the host and guest (eg, intermolecular affinity such as van der Waals forces) are maximized. Laminate naturally due to the positional relationship.
Therefore, the layers are not always stacked vertically, and generally stacked while causing a shift. The metal complex compound of the present invention includes a structure in which a square lattice structure is two-dimensionally developed, and a structure in which the structures are stacked and developed in a three-dimensional direction to form a tube structure, and a void for taking in a guest compound is formed. Is.

【0012】実施例2 剛直な配位子分子として4、4’-ビス(4-ピリジル)ビ
フェニルを用い、この化合物12.6mgを15mLの
ベンゼンに溶解する。該反応は、室温(25℃)で行っ
た。前記溶液上に5mLのMeOHに6mgのNi(N
32を溶解した溶液を加える。目的とする方形ホスト
格子構造が2次元的に広がり、かつ該2次元構造が積層
され3次元に発達した空孔を有する金属錯体化合物が析
出してくる。ゲスト化合物のベンゼンの5分子の内4分
子は、前記配位子と相互作用する。析出した金属錯体
は、大きな方形のチューブ構造(チャンネル)を構成す
る格子構造を持つ。軸方向のチャンネルは前記図3のよ
うにゲスト分子が詰まっている。また、積層された層間
(I.L)距離は、4.5Åであった。得られた化合物
は式〔Ni(3)2(NO3)2〕・5C6H6・1.5(MeOH)で表される
(なお、式中(3)の3はビスピリジルビフェニルであ
る。)。得られた錯体化合物のデータ:単斜晶系、P21/
n,a=13.570(2)Å,b=19.874(3)Å,c=49.646(7)Å,β=96.
815(3)゜,V=13294(3)Å3,Z=8,Dc=1.237gcm-3,最終R
値、 R1=0.1561;wR2=0.3795。空孔容積が実施例1に比
べて大きく、包接容積が大きいことを示す。
Example 2 Using 4,4'-bis (4-pyridyl) biphenyl as a rigid ligand molecule, 12.6 mg of this compound is dissolved in 15 mL of benzene. The reaction was carried out at room temperature (25 ° C). 6 mg of Ni (N) in 5 mL of MeOH on the solution.
A solution in which O 3 ) 2 is dissolved is added. The target rectangular host lattice structure spreads two-dimensionally, and the metal complex compound having the pores developed by stacking the two-dimensional structures and developing three-dimensionally comes out. Four out of five molecules of benzene as a guest compound interact with the ligand. The deposited metal complex has a lattice structure that forms a large rectangular tube structure (channel). The axial channel is filled with guest molecules as shown in FIG. The laminated interlayer (IL) distance was 4.5Å. The obtained compound is represented by the formula [Ni (3) 2 (NO 3 ) 2 ] .5C 6 H 6 .1.5 (MeOH) (wherein 3 in the formula (3) is bispyridylbiphenyl). . Data for complex compounds obtained: monoclinic, P21 /
n, a = 13.570 (2) Å, b = 19.874 (3) Å, c = 49.646 (7) Å, β = 96.
815 (3) °, V = 13294 (3) Å 3 , Z = 8, Dc = 1.237gcm -3 , final R
Value, R 1 = 0.1561; wR 2 = 0.3795. It shows that the pore volume is larger than that in Example 1 and the inclusion volume is large.

【0013】比較例 前記実施例で使用した剛直な有機分子に代えて4,4’
−ビピリジンを使用した場合。4,4’−ビピリジンを
用いた格子錯体は文献、例えばJ. Am. Chem. Soc., 11
6, 1151 (1994)に報告されているように、空孔へ取り込
むことができる化合物が、比較的小さく限られている。
Comparative Example 4,4 'instead of the rigid organic molecule used in the above examples
-When using bipyridine. Lattice complexes using 4,4'-bipyridine are described in the literature, for example J. Am. Chem. Soc., 11
As reported in 6, 1151 (1994), the compounds that can be incorporated into the holes are relatively small.

【0014】本発明で得られた精密な方形ホスト空孔を
有する金属錯体化合物は、比較例のものに比べて、包接
能が大きく、かつ、大きな化合物を包接できる点で優れ
ていることが分かる。
The metal complex compound having precise square host pores obtained in the present invention is superior to the compounds of Comparative Examples in that it has a high clathrate ability and can clathrate large compounds. I understand.

【0015】本発明の、錯体化合物は物質(ガスや液
体)の選択的な包接、透過、吸脱着等の機能が考えられ
ることから、分離材料、貯蔵材料としての利用があり。
さらに、特定分子を錯体内に一定方向に配列させて包接
することにより、特異な磁性・光学・電気特性の発現さ
れる、新規な磁性材料、光学材料、電子材料を開発でき
る。
The complex compound of the present invention may be used as a separation material or a storage material because it may have functions such as selective inclusion, permeation, adsorption / desorption of a substance (gas or liquid).
Furthermore, by arranging specific molecules in a complex in a certain direction and including them, a novel magnetic material, optical material, or electronic material that exhibits unique magnetic, optical, and electrical properties can be developed.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の金属錯体化
合物は、大きな方形のチューブ構造(チャンネル)を構
成する格子構造を持つ、ゲスト化合物の取り込み特性が
改善されたものであり。かつ、そのような金属錯体化合
物は、ゲスト化合物に親和性(相互作用)を持つ剛直な
直線状有機分子を設計することにより種々のチューブ構
造(チャンネル)を構成する格子構造を容易に設計でき
るという優れた効果がもたらされる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the metal complex compound of the present invention has a guest structure having a lattice structure forming a large rectangular tube structure (channel) and improved guest compound uptake properties. In addition, such a metal complex compound can easily design a lattice structure that forms various tube structures (channels) by designing a rigid linear organic molecule having an affinity (interaction) with the guest compound. Excellent effect is brought about.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 精密な方形ホスト格子構造が2次元方向に配
列した様子を示す(上面図)
FIG. 1 shows a two-dimensional array of precise square host lattice structures (top view).

【図2】 図1の2次元的に成長した構造が積層し3次
元的に発達した構造を示す。
FIG. 2 shows a structure in which the two-dimensionally grown structure of FIG. 1 is stacked and three-dimensionally developed.

【図3】 前記3次元的に成長したチューブ構造の内孔
にゲスト化合物が包接され配列している状態を、1つの
チューブ構造について観察したもの
FIG. 3 is an observation of one tube structure in which a guest compound is included and arranged in the inner pores of the three-dimensionally grown tube structure.

【図4】 一般式(1)の化合物の例示FIG. 4 illustrates a compound of general formula (1).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M 金属原子 L.G 配位子 G1,G2 ゲスト分子 T チューブ構造 G.S
格子構造 I.L 層間
M metal atom L. G ligand G1, G2 guest molecule T tube structure G. S
Lattice structure I. L layer

フロントページの続き (56)参考文献 Makoto Fujita et al.,J.Am.Chem.So c.,1994年,Vol.116,No.3, p.1151−1152 Charles Michael D rain et al.,J.Che m.Soc.,Chem.Commu n,1994年,p.2313−2315 Stuart R.Batten e t al.,Angewandte C hemie,Internationa l Edition,1998年,Vol. 37,No.17,p.1460−1494 Makoto Fujita et al.,Chemistry Lett ers,1991年,p.1031−1032 Makoto Fujita et al.,Bull.Chem.Soc. Jpn.,1996年,Vol.69,No. 6,p.1471−1482 Makoto Fujita et al.,J.Am,Chem.So c.,1995年,Vol.117,No.27, p.7287−7288 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 213/06 C07D 487/22 C07C 255/50 CA(STN) REGISTRY(STN)Continuation of front page (56) References Makoto Fujita et al. J. Am. Chem. So c. , 1994, Vol. 116, No. 3, p. 1151-1152 Charles Michael Drain et al. J. Chem. Soc. Chem. Commun, 1994, p. 2313-2315 Stuart R.L. Battene et al. , Angewandte Chemie, International Edition, 1998, Vol. 37, No. 17, p. 1460-1494 Makoto Fujita et al. Chemistry Letters, 1991, p. 1031-1032 Makoto Fujita et al. , Bull. Chem. Soc. Jpn. 1996, Vol. 69, No. 6, p. 1471-1482 Makoto Fujita et al. J. Am, Chem. So c. , 1995, Vol. 117, No. 27, p. 7287-7288 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C07D 213/06 C07D 487/22 C07C 255/50 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一般式(1)で表されるゲスト化合物と
親和性(相互作用)を持つ剛直な直線状有機配位子と、
金属化合物とから得られる選択的包接機能を有する前記
直線状有機配位子の長さの辺からなる方形ホスト格子構
造からなる空孔のみを有する不溶性遷移金属錯体化合
物。 M.L−A−M.L・・・(1) (但し、M.Lが、4−ピリジル基、−C≡N、−C≡
、及び−N=C基からなる群から選択される金属化
合物の金属に配位する配位原子を有する置換基であり、
Aは、フェニレン、ポリフェニレン(6個までのポリフ
ェニレン)、3,7−ナフチレン、9,10−アンスリ
レン、2,7−ピレニレン、又はこれらのハロゲン置換
体、又は5,15−金属ポルフィリリレンであるゲスト
化合物と親和性(相互作用)を持つ剛直な、前記配位原
子を有する置換基と両端で結合し、該結合方向の対称軸
を有する直線状の2価の有機基である。)、
1. A rigid linear organic ligand having an affinity (interaction) with the guest compound represented by the general formula (1),
A rectangular host lattice structure composed of the sides of the length of the linear organic ligand having a selective inclusion function obtained from a metal compound
Insoluble transition metal complex compound having only granulated or Ranaru vacancies. M. L-A-M. L ... (1) (However, ML is a 4-pyridyl group, -C≡N, -C≡
A substituent having a coordinating atom that coordinates with a metal of a metal compound selected from the group consisting of C and —N═C group,
A is phenylene, polyphenylene (up to 6 polyphenylenes), 3,7-naphthylene, 9,10-anthrylene, 2,7-pyrenylene, or halogen-substituted versions thereof, or 5,15-metalporphyrilylene. It is a linear divalent organic group which has a affinity (interaction) with a guest compound and is bonded at both ends to a substituent having the above-mentioned coordinating atom and which has an axis of symmetry in the bonding direction. ),
【請求項2】 一般式(1)で表されるゲスト化合物と
親和性(相互作用)を持つ剛直な直線状有機配位子と、
遷移金属化合物とをゲスト化合物の存在下で自己集合、
析出させて選択的包接機能を有する前記直線状有機配位
子の長さの辺からなる方形ホスト格子構造からなる空孔
のみを有する不溶性遷移金属錯体化合物の製造方法。 M.L−A−M.L・・・(1) (但し、M.Lは、4−ピリジル基、−C≡N、−C≡
、及び−N=C基からなる群から選択される金属化
合物の金属に配位する配位原子を有する置換基であり、
Aは、フェニレン、ポリフェニレン(6個までのポリフ
ェニレン)、3,7−ナフチレン、9,10−アンスリ
レン、2,7−ピレニレン、又はこれらのハロゲン置換
体、又は5,15−金属ポルフィリリレンであるゲスト
化合物と親和性(相互作用)を持つ剛直な、前記配位原
子を有する置換基と両端で結合し、該結合方向の対称軸
を有する直線状の2価の有機基である。)
2. A rigid linear organic ligand having an affinity (interaction) with the guest compound represented by the general formula (1),
A transition metal compound and a self-assembly in the presence of a guest compound,
A method for producing an insoluble transition metal complex compound having only vacancies, which has a rectangular host lattice structure composed of the sides of the length of the linear organic ligand which is deposited to have a selective inclusion function. M. L-A-M. L ... (1) (However, ML is a 4-pyridyl group, -C≡N, -C≡
A substituent having a coordinating atom that coordinates with a metal of a metal compound selected from the group consisting of C and —N═C group,
A is phenylene, polyphenylene (up to 6 polyphenylenes), 3,7-naphthylene, 9,10-anthrylene, 2,7-pyrenylene, or halogen-substituted versions thereof, or 5,15-metalporphyrilylene. It is a linear divalent organic group which has a affinity (interaction) with a guest compound and is bonded at both ends to a substituent having the above-mentioned coordinating atom and which has an axis of symmetry in the bonding direction. )
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Charles Michael Drain et al.,J.Chem.Soc.,Chem.Commun,1994年,p.2313−2315
Makoto Fujita et al.,Bull.Chem.Soc.Jpn.,1996年,Vol.69,No.6,p.1471−1482
Makoto Fujita et al.,Chemistry Letters,1991年,p.1031−1032
Makoto Fujita et al.,J.Am,Chem.Soc.,1995年,Vol.117,No.27,p.7287−7288
Makoto Fujita et al.,J.Am.Chem.Soc.,1994年,Vol.116,No.3,p.1151−1152
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