量子磁石の空間配置制御-単一分子磁石の多量体化と骨組み構造への取り込み-

• Project/Area Number: 18033054
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 黒田 孝義 Kinki University, 理工学部, 教授 (80257964)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2007: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 単一分子磁石 / Mn12核錯体 / Fe(II)スピンクロスオーバー錯体 / Schiff塩基配位子 / 架橋配位子 / 単一次元鎖磁石 / 強磁性二量体

Research Abstract

1)Mn12系単一分子磁石の隔離 約15-20Åの分子サイズを有するMn12核錯体を、配位高分子の骨組み構造に取り込ませるための検討を行い、種々の長さを有する架橋配位子を用いてZn(N-N)_2X_2から成る骨組み構造にMn12核錯体を取り込んだ化合物を得た。交流磁化率測定では単一分子磁石の特性が確認できた。これまで、Mn12核錯体の種類や電荷、また架橋配位子の種類も変えて種々検討したが、単結晶化には成功していない。
2)平面性4座配位子によるFe(II)スピンクロスオーバー(SCO)錯体の形成 salphen系Mn(III)錯体で単一分子磁性を示す水素結合二量体錯体が得られたが、同じ配位子を、Fe SCO系に適用し、ピラジンで架橋された2種の一次元錯体ポリマーの合成と、その構造解析に成功した。これらは平面配位子のπ系の広がりが異なり、1ではベンゼン環、2ではナフタレン環を有しているが、錯体単体ではほぼ類似の構造を有する。ところが、その磁性は大きく異なり、1はSCOを示すが、2は低温まで高スピンを示した。構造を詳細に検討した結果、2ではナフタレン部分と隣りの一次元鎖の平面配位子との間のπ-π相互作用により、一次元鎖が伸び、高スピン状態となっていることが明らかとなった。1のSCO特性は210K付近で急峻な2段階の転移を示しており、大変興味深い。また、平面性配位子への種々の置換基の導入により、SCO特性に及ぼす影響についても検討する必要がある。

Research Products

• [Journal Article] The effect of molecular packing on the occurrence of spin crossoverphenomena in one-dimensional Fe(II)-bis-Schiff base complexes (2008)
  • Author(s): Atsuhiro Nabei
  • Journal Title: Inorganica Chimica Acta (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 1D Chain and 3D framework of silver(I) organo-metallic polymers self-assembled with trintyicene (2007)
  • Author(s): Ming Wen,
  • Journal Title: Polyhedron 26 Pages: 2455-2460
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A MLCT-switched photochromic copper(II) coordination polymer withh 1,2-bis(2-methy1-5-(2-pyridyl)-3-thienyl) perfluorocyclopentene in crystalline phase (2007)
  • Author(s): Munakata, M.
  • Journal Title: Inorganica Chimica Acta 360 Pages: 2792-2796
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bowl-shaped Cu(I) metallamacrocyclic ethylene and carbonyl adductsas structural analogues of organic calixarenes (2007)
  • Author(s): Maekawa, M
  • Journal Title: Chem. Commun. Pages: 5179-5181
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesisi and structures of photochromic molybdenum(II) and rhodium(II) complexes with 1,2-dicyano-1,2-bis(2,4,5-trimethyl-3-thienyl)ethane (2006)
  • Author(s): Han, J., Konaka, H., Kuroda-Sowa T., Maekawa, M., Suenaga, Y., Ishihara, H., Munakata, M.
  • Journal Title: Inorganica Chimica Acta 359 Pages: 99-108
• [Journal Article] Synthesisi and structural characterization of mononuclear Rh-Cp^* and Ir-Cp^* complexes with h6-phenanthrene, h6-pyrene and h6-triphenylene (2006)
  • Author(s): Maekawa, M., Minematsu, T., Nabei, A., Konaka, H., Kuroda-Sowa, T., Munakata, M.
  • Journal Title: Inorganica Chimica Acta 359 Pages: 168-182
• [Journal Article] Porous 2D copper(I) complex of 1,3-dicyanobenzene for anion exchange and reversible incorporation of guest molecules (2006)
  • Author(s): Liu, Shu-Qin, Kuroda-Sowa, Takayoshi, Ning, Gui-Ling, Munakata, Megumu
  • Journal Title: Chinese Journal of Chemistry 24 Pages: 269-272
• [Journal Article] Photochromic Rh(II) complexes based on 1,2-dicyano-1,2-bis(2,4,5-trimethyl-3-thienyl)ethane (2006)
  • Author(s): Han, J., Nabei, A., Suenaga, Y., Maekawa, M., Ishihara, H., Kuroda-Sowa, T., Munakata, M.
  • Journal Title: Polyhedron 25 Pages: 2483-2490
• [Journal Article] Sandwich-shaped silver(I) metallomacrocycles encapsulating a XF_6^<2->(X=Si, Ge and Sn) anion (2006)
  • Author(s): Maekawa, M., Kitagawa, S., Kuroda-Sowa, T., Munakata, M.
  • Journal Title: Chem. Commun Pages: 2161-2163
• [Presentation] Control of Spatial Arrangement of Quantum Molecular Magnets -Development of SMM oligomers and uptake of SMM's into framework structures- (2007)
  • Author(s): T. Kuroda-Sowa
  • Organizer: Third International Symposium on Chemistry of Coordination Space -ISCCS 2007-
  • Place of Presentation: Awaji Yume-butai
  • Year and Date: 2007-12-10
• [Presentation] Cis-stilbeneを選択的に取り込む多孔性Ag(I)配位高分子の合成 (2007)
  • Author(s): 岩崎学
  • Organizer: 第57回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2007-09-26
• [Presentation] Synthesis and characterization of metal-organic frameworks with Mn12SMM' s as guests (2007)
  • Author(s): Yu Zhong
  • Organizer: 第57回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2007-09-26
• [Presentation] bis-Schiff塩基配位子を有するFeおよびCo錯体の構造とスピンクロスオーバー挙動 (2007)
  • Author(s): 鍋井淳宏
  • Organizer: 第57回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2007-09-25
• [Presentation] ジチオカルバミン酸誘導体を架橋配位子とした混合原子価金属クラスター及び配位高分子の構造と誘電特性 (2007)
  • Author(s): 大久保貴志
  • Organizer: 第57回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2007-09-25
• [Presentation] シアノ基を有するFe-terpy系錯体で架橋された配位高分子の合成と物性 (2007)
  • Author(s): 玉浦裕貴
  • Organizer: 第57回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2007-09-25
• [Presentation] Structures and Magnetic Properties of Some Planar Bis-Schiff Base Metal-Complexes (2007)
  • Author(s): T. Kuroda-Sowa
  • Organizer: The First Asian Conference on Coordination Chemistry
  • Place of Presentation: Okazaki Conference Center
  • Year and Date: 2007-07-30