正方形分子を組み上げた3次元周期構造の合成に成功

～微小結晶電子回折法（MicroED）によって精密な構造解析を実現～

2026（令和8）年7月11日
自然科学研究機構 分子科学研究所
名古屋大学
大阪大学
総合研究大学院大学
科学技術振興機構（JST）

概要

自然科学研究機構 分子科学研究所・総合研究大学院大学の瀬川 泰知 准教授、廣田 宗士 大学院生（研究当時）、杉山 晴紀 助教（研究当時）、平田 直 特任専門員、中野 さち子 特任専門員、名古屋大学 大学院工学研究科の松田 亮太郎 教授、名古屋大学 未来社会創造機構の薄葉 純一 特任助教、土方 優 特任准教授、大阪大学 蛋白質研究所・日本電子YOKOGUSHI協働研究所の中根 崇智 特任准教授（常勤）、川本 晃大 准教授、栗栖 源嗣 教授の研究グループは、剛直な正方形分子「テトラシクロペンタテトラフェニレン（TCTP）」を設計・合成し、これをユニットとして用いることで高い結晶性を持つ3次元共有結合性有機構造体「TCTP-COF」の合成に成功しました。
さらに、微小結晶電子回折法（MicroED）を用いることで、スピロホウ素連結型3次元COFとして世界初となる原子レベルでの構造決定を達成し、それが「nboトポロジー」を持つサイコロ状の周期構造であることを明らかにしました。本成果は、3次元COFの精密な構造設計に新たな指針を与えるものです。
本研究成果は、2026年7月10日（米国東部時間）付で米国科学振興協会（AAAS）の国際学術誌「Science Advances」にオンライン掲載されました。
本研究は、以下の支援を受けて実施しました。
JST 創発的研究支援事業 JPMJFR211R
JSPS 科学研究費助成事業 基盤研究B JP25K01758、若手研究 JP22K14660、学術変革領域研究A「π分子複雑性」計画研究 JP25H01265
村田学術振興・教育財団
池谷科学技術振興財団
立松財団
矢崎科学技術振興記念財団
分子科学研究所 課題研究 JPMXP1225MS5001

＜プレスリリース資料＞

本文　PDF（1.2MB）

＜論文タイトル＞

“Crystalline 3D covalent organic frameworks with nbo topology”

DOI：10.1126/sciadv.aeg6230

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