デンドロン組立超分子テンプレートによる準サブナノ粒子の高精度合成

T. Tsukamoto, K. Tomozawa, T. Moriai, N. Yoshida, T. Kambe, K. Yamamoto
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202114353.

準サブナノ材料(1~3 nm)は、バルク固体と分子の両方と見なされるグレイ構造に由来する独自の特性を示すと予測されているが、その合成は非常に困難である。本研究では、配位化学と高分子化学の組み合わせを用いた準サブナノサイズ材料の新しいテンプレート合成法を説明する。ホスト酸性コアユニットに6つのトリチリウムカチオンを持つゲスト塩基性フェニルアゾメチンデンドロンユニットの自己組織化を利用し、デンドロン組立超分子を簡便かつ定量的に高価な技術を使わずに構築した。この巨大な超分子カプセルは、塩基性リガンド内に複数の酸性ロジウム塩を蓄積し、多核錯体の形成を介してロジウム粒子の精密合成を可能にした。得られた粒子(Rh84, 約1.5 nm)は、1~3 nmの範囲内の粒子サイズを持ち、従来のサブナノ粒子(Rh14, 約0.85 nm)よりも大きく、準サブナノ粒子の精密なテンプレート合成が成功したことを実証した。

Highly Accurate Synthesis of Quasi-sub-nanoparticles by Dendron-assembled Supramolecular Templates

Quasi-sub-nanomaterials (1–3 nm) have been predicted to exhibit unique properties originating from the gray structures considered both bulk solids and molecules, while their synthesis is extremely difficult. The present study describes a new template synthesis method for quasi-sub-nanosized materials using a combination of coordination chemistry and polymer chemistry. Utilizing self-assembly of guest basic phenylazomethine dendron units onto host acidic core units with six tritylium cations, the dendron-assembled supramolecules were constructed easily and quantitatively without costly techniques. This huge supramolecular capsule accumulating multiple acidic rhodium salts in its basic ligands enabled a precise synthesis of rhodium particles via formation of multinuclear complexes. The obtained particles (Rh84, ≈1.5 nm) have particle sizes within 1–3 nm range and were larger than conventional sub-nanoparticles (Rh14, ≈0.85 nm), therefore the precise template synthesis of quasi-sub-nanoparticles was successfully demonstrated.