多孔質材料：鎖間拡張による超大細孔を持つゼオライト

12個を超える四面体からなる環を通して開口した超大細孔を持つ、安定なアルミノケイ酸塩ゼオライトを用いれば、現在ゼオライト材料で対処可能な分子よりも大きな分子を処理できる可能性がある。しかし、ごく最近になるまで、超大細孔ゼオライトの実現は難しいことが分かっていた。今回我々は、層状ゼオライト前駆体の層間拡張と同じように、鎖を分離したり接続したりするインターカレートしたシリル化剤を用いて一次元ケイ酸塩鎖を拡張することによって、熱的や水熱的に安定なケイ酸塩を得る戦略を報告する。結果として、3つの結晶方位に沿って、20個と16個と16個のSi四面体によって画定される超大細孔を持つゼオライトが得られた。作製された時点での鎖間拡張（interchain-expanded）ゼオライトはダングリングSi–CH₃基を含んでおり、こうした基は焼成によって互いにつながり、（生じ得る欠陥を除いて）完全に結合した、非常に密度の低い真の三次元ゼオライト骨格になる。加えて、今回のゼオライトは、これまでどのタイプのゼオライトにも見られなかった三重4員環ユニットを特徴としている。今回報告したケイ酸塩拡張–縮合アプローチは、さらなる超大細孔ゼオライトの形成に適している可能性がある。このゼオライトにはTiを導入することができ、結果としてかさ高い分子が関与する液相アルケン酸化において活性を示す触媒につながる。この触媒は、酸化剤としてクメンヒドロペルオキシドを用いた工業関連のプロピレンオキシドのクリーン製造に有望である。

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