米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）催化化学聚变研究中心杂原子化学小组首席研究员五十岚雅康、AIST特约研究员野泽武（当时研究时）、研究中心主任佐藤和彦，是国家研究开发机构新能源与产业技术综合开发机构（以下简称“产业技术综合开发机构”）的项目``NEDO''）氢键无机框架 (HIF)HIF 有纳米蜂窝孔里面有苯等芳香族化合物并联（并行π-π堆叠），并与理学株式会社应用技术中心的Takashi Kikuchi研究员合作，阐明了其详细结构。
它是玻璃的基本单位原硅酸笼八聚体（Q8H8)，各种氢键我们成功创造了一种杂化无机骨架（HIF）晶体。另外，Q8H8作为三维氢键网络。通过使用新开发的HIF框架，新的SiO2这将导致利用材料和客体分子独特排列的分子器件的发展。该结果详情将于12月10日（英国时间）在英国学术期刊上发表自然通讯
氢键无机骨架（HIF）和客体分子（如平行堆叠在纳米蜂窝孔内的苯）
通过精确排列分子并控制其结构，可以开发新的物理特性和功能，从而使开发创新材料成为可能。从这个角度来看，人们正在努力利用各种类型的键来构建分子精确排列的结构。作为一项开创性的研究，我们使用了相对较强的键，例如配位键和共价键。金属有机骨架(MOF)/多孔配位聚合物(PCP)，和共价有机框架 (COF)这些材料具有高比表面积的多孔网络结构，目前有望应用于多种领域。另一方面，预计氢键等弱键的使用将导致具有更新性能和功能的材料的开发。事实上，DNA和酶等生物分子巧妙地利用氢键和芳香族化合物之间的弱相互作用，形成复杂的高阶结构并表达动态功能。在此背景下，近年来，有机分子间氢键形成的氢键，氢键有机骨架（HOF）正在积极研究中。然而，迄今为止，还没有仅由无机分子组成且可以具有多种可控结构的氢键结构的例子。
此外，长期以来，芳香族化合物之间的相互作用在理论和实验上都得到了深入研究。理论上表明，当两个苯分子相互作用时，平移的平行构型或T形构型相对稳定，而平行构型则相对不稳定（图1）。π-π 相互作用之外，它还有望应用于分子器件等材料的开发，并且为了实现这一目标已经进行了多年的研究。例如，沸石之类的微小空间中，但这尚未实现。
图1 苯二聚体的几何结构及其稳定性
(a)交错平行排列，(b)T形排列，(c)平行排列-D6d对称性，(d) 平行排列-D6小时对称性
AIST 一直致力于原硅酸 (Si(OH)4)及其二聚体、环状三聚体和环状四聚体的技术。最近，原硅酸笼八聚体（Q8H8)也被成功隔离。问8H8是一种立方硅酸化合物，每边约为 05 nm。受过去发现原硅酸环状三聚体通过氢键形成网络的启发，这个 Q8H8
这项研究和开发基于经济产业省的未来发展研究项目“产业技术研究和开发（使用创新催化剂的化学品生产工艺技术开发项目/有机硅功能化学品生产工艺技术开发项目）”（2012-2013财年）和NEDO项目“有机硅功能化学品生产工艺技术开发” （2014-2021年度）（项目负责人：佐藤和彦）和“AIST Edge Runners”（2018-2022）（研究代表：五十岚雅康）。
Q8H8羟基，Q8H8Q8H8开发了一维、二维和三维具有氢键的无机结构。这次，我们将骨架仅由无机分子组成的氢键结构命名为“氢键无机骨架（HIF）”。通过调整重结晶时使用的溶剂和重结晶条件来控制骨架。一维和二维中的 Q8H8形成网络结构X射线晶体结构分析揭示的结构如图2所示。在一维网络中，Q8H8我们能够获得三种类型的HIF，其中氢键形成于对角顶点（链状）、对角边（线状）和彼此相对（棒状）。在二维网络中，Q8H8获得了两种类型的HIF：一种是HIF形成片状网络（片状），另一种是片状但带有孔的形式（网状片状）。
图 2 在各种 HIF 晶体结构中发现的 Q8H8的一维和二维网络结构
Q8H8，Q8H8成功制造出具有网络结构的HIF晶体。此外，Q8H8的THF溶液中然后慢慢蒸馏掉THF和苯，我们创造了一种充满苯作为客体分子的晶体（3D⊃苯）。结构分析结果发现，上述二维片材进一步形成氢键网络，形成纳米蜂窝孔（图3a、b）。此外，苯分子被封装在纳米蜂窝孔中。对孔内苯分子堆叠结构的更详细分析表明，它们在孔内平行堆叠（图3c、d、f）。苯分子位于纳米蜂窝孔的加宽收缩处（图3e），这被认为导致苯分子采用固有不稳定的平行排列。相邻苯分子的中心距为037730(15) nm。
其他芳香族化合物（噻吩、硒吩）或其他苯替代品π-共轭分子（p-苯醌)(3D⊃噻吩、3D⊃硒吩、3D⊃p-苯醌)中，通过晶体结构分析证实客体分子在纳米蜂窝孔内类似地平行堆叠。
图 3 Q8H8
硅烷醇复合 Q8H8由于加热等发生脱水缩合，比氢键更强硅氧烷键（Si-O-Si键）。因此，通过加热我们成功开发的晶体，会发生脱水缩合并产生新的SiO2材料的发展值得期待。因此，我们开发了结构精确控制的高性能、高功能的SiO。2我们计划开发材料并考虑将其应用于未来的新分子器件。
已出版的杂志：自然通讯
论文标题：氢键无机骨架中的平行堆叠芳香族分子
作者：五十岚正康、野泽武、松本智宏、八木桥富士夫、菊地隆和佐藤和彦