我々のオリゴフェニレンリングが細孔性材料になりました。理科大から一緒に東工大に来てくれた石川くん（2022年 修士卒）と東工大3期生の政野くん(現M2)が内部をCO2H基で修飾したオリゴフェニレンリング1aを利用したアンモニア吸着材を開発してくれました。アンモニアは環境汚染物質である一方、水素経済における水素キャリアとして注目され、アンモニアを安定に繰り返し吸脱着できる材料が求められています。アンモニアの高い反応性のために、既存の可逆な結合を利用した自己集合性高分子材料では繰り返しの使用に問題がありました。そこで、フェニレン骨格に由来する高い化学安定性が担保されたオリゴフェニレンリング1に着目し、酸性官能基で修飾したリング1aを用いた単分子からなるアンモニア吸着材の創製に挑戦しました。検討の結果、再沈殿により、リング1aがカラム状に積層した構造を持つ結晶性固体が選択的に得られることがわかりました。この結晶性固体は熱、酸、塩基に対し安定でした。これを用い、アンモニアガスの吸着実験を行ったところ、極低圧からアンモニアが吸着され、最終的には8.27 mmol/gのアンモニアを吸着しました。この時のアンモニア吸着密度は0.533 g/cm3と液体アンモニアに近い値（0.681 g/cm3 at 240 K）です。さらに、結晶性の劣化や吸着量の減少を伴うことなく、アンモニアを繰り返し安定に吸脱着できることも明らかになりました。また通常の吸着材では、再利用時には残留アンモニアをしっかり取り除くために、材料を減圧しながら長時間加熱する必要がありました。それに対し、今回の材料では、室温下１時間減圧するだけで完全にアンモニアを取り除き、材料を再生させることができました。この簡便に材料を再生できる点は、再沈殿だけで材料を調製できる点、湿気がある環境下でも酸や塩基に対し安定である点とあわせ、本材料の実用面での大きなアドバンテージです。 本材料は、単分子からなるため、溶液中や単結晶中でのアンモニアとの会合挙動を調査することも可能で、材料の性質の理解に知見を与えてくれます。例えば、単結晶中でアンモニアを吸着させると、カルボキシ基の周りにはアンモニアだけなく、使用したアルコールも観測されました。アルコールはアンモニアの競合ゲストなのか、アンモニアの吸着を促進しているのか、疑問がありました。種々検討を行ったところ、アルコールの存在がアンモニアの吸着を速めること、また吸着した錯体を安定化することが分かり、アンモニアの吸着能を高める上で有用な知見が得られました。さらに、このリング1が官能基によらず積層構造を形成することも明らかにしており、今後、種々の性質を持つ細孔性材料の開発につながる結果です。 溶液の化学を主戦場にしている我々にとって固体の化学は手探りの状況でしたが、石川くんが試行錯誤しながら、アンモニア吸着の実験を最適化し、研究を進めてくれました。またレフリーからの追加実験の要望を含むたくさんのコメントをみて、政野くんが「色々な意見をもらえて嬉しいです。」とすぐに追加実験に取り組んでくれたのは頼もしい姿でした。追加実験で明らかになったことも多く、有意義な時間となりました。