1999 Fiscal Year Annual Research Report

電子スピンユーテーション法による電荷を有する高スピン有機分子の電子構造

Research Project

Project/Area Number	10740275
Research Institution	Osaka City University
Principal Investigator	佐藤和信大阪市立大学, 理学部, 講師 (90264796)
Keywords	高スピン有機分子 / 多価アニオン / トリニトレン / ESR / 電子スピンニューテーション / 遷移モーメント分光
Research Abstract	安定な超高スピン有機分子の開発と新規な量子効果の出現を目的とする基礎的研究として、高い対称性を有する高スピン有機分子を分子設計・合成し、ESR法・二次元電子スピンニューテーション(2D-ESTN)法を用いて電子状態・分子構造を調べた。LUMO近傍に3つのの擬縮重分子軌道を有するデカサイクレンは、金属接触を用いた多段階還元により生成する3価のアニオン状態においてLUMOに導入される電子スピンが電子対を作らず、基底状態において4重項状態を形成することを示した。そして、ESRスペクトルから決定した微細構造定数をもとに4重項状態における電子構造を明らかにすると共に、電荷の揺らぎとスピン分極の相関を検討した。一方、テルフェニル或いは1,3,5-トリフェニルベンゼンなどのポリフェニルを骨格に複数のニトレン前駆体を導入した分子を合成し、超高圧水銀ランプを用いた光照射により生成する高スピン分子の電子・分子構造を微細構造ESRスペクトルの測定から明らかにした。特に、1,3,5-トリフェニルベンゼンを骨格にもつトリニトレン高スピン分子が基底7重項状態であることをESRスペクトルの温度依存性から証明し、スペクトルシミュレーション法により決定したトリニトレンの微細構造定数からその分子構造の対称性が低下していることを示した。また、2D-ESTN法が異なるスピンの混在系や複雑な超微細構造を示す系に適用し、複雑なESRスペクトルの分離・同定に有用であることを示した。ESTN分光におけるニューテーション周波数が遷移モーメントと密接に関係していることを理論と実験の両面から明らかにし、ニューテーション分光法を準位間のエネルギー差により遷移を区別する従来の分光法と異なる新しい遷移モーメント分光法として確立した。

Research Products

(14 results)

All Other

All Publications (14 results)

[Publications] Kazunobu Sato et al.: "Persistent high spin polycarbene (S=3) as studied by 2D-ESTN spectroscopy"Synthetic Metals. 103. 2269-2270 (1999)
[Publications] Kazunobu Sato et al.: "2D-electron spin transient nutation (2D-ESTN) study of a persistent high-spin carbene (S=3)"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 81-88 (1999)
[Publications] Kazunobu Sato et al.: "Spin characterization of lanthanoid ion Eu^<2+>(^8S_<7/2>) in a CaF_2 single crystal by electron spin transient nutation spectroscopy"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 335. 333-342 (1999)
[Publications] Shigeaki Nakazawa et al.: "Electronic states and spin characterization of polyanionic high-spin molecules and clusters derived from 1,3-debenzoylbenzene derivatives"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 11-22 (1999)
[Publications] Takeo Nakai et al.: "ESR study of high spin nitrenes width s-triazine skeleton"Synthetic Metals. 103. 2265-2266 (1999)
[Publications] Takeo Nakai et al.: "High-spin nitrenes with s-triazine skeleton"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 335. 157-166 (1999)
[Publications] Takeo Nakai et al.: "Exchange interaction of some thianthrene-derived dications"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 139-148 (1999)
[Publications] Kozo Fukui et al.: "Spin density distribution of 2,5,8-tri-tert-butylphenalenyl radical by ESR/ENDOR and NMR studies"Synthetic Metals. 103. 2257-2258 (1999)
[Publications] Kozo Fukui et al.: "Electronic structure of a stable phenalenyl radical as studied by ESR/ENDOR and NMR spectroscopy"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 49-58 (1999)
[Publications] Jae Young Bae et al.: "Random Orientation ESR Studies of Spin Alignment in High-Spin Carbenes of Heteroatomic π-Conjugation"Bull.Magn. Reson.. 19. 39-43 (1999)
[Publications] Jae Young Bae et al.: "Spin alignment in high spin carbenes of heteroatomic piconjugation"Synthetic Metals. 103. 2261-2262 (1999)
[Publications] Jae Young Bae et al.: "Spin Alignment in High-Spin Carbenes of Heteroatomic π-Conjugation"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 59-168 (1999)
[Publications] M.C.B.L. Shohoji et al.: "Polyanionic high spin hydrocarbons width high symmetry"Synthetic Metals. 102. 1544-1545 (1999)
[Publications] M.C.B.L. Shohoji et al.: "Electronic Quartet and Triplet States of Polyanionic C_<60> Fullerrene and Their Anomalous Spin Relaxation"J. Am. Chem. Soc.. (印刷中). (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

電子スピンユーテーション法による電荷を有する高スピン有機分子の電子構造

Principal Investigator

佐藤 和信 大阪市立大学, 理学部, 講師 (90264796)

Research Products

[Publications] Kazunobu Sato et al.: "Persistent high spin polycarbene (S=3) as studied by 2D-ESTN spectroscopy"Synthetic Metals. 103. 2269-2270 (1999)

[Publications] Kazunobu Sato et al.: "2D-electron spin transient nutation (2D-ESTN) study of a persistent high-spin carbene (S=3)"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 81-88 (1999)

[Publications] Kazunobu Sato et al.: "Spin characterization of lanthanoid ion Eu^<2+>(^8S_<7/2>) in a CaF_2 single crystal by electron spin transient nutation spectroscopy"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 335. 333-342 (1999)

[Publications] Shigeaki Nakazawa et al.: "Electronic states and spin characterization of polyanionic high-spin molecules and clusters derived from 1,3-debenzoylbenzene derivatives"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 11-22 (1999)

[Publications] Takeo Nakai et al.: "ESR study of high spin nitrenes width s-triazine skeleton"Synthetic Metals. 103. 2265-2266 (1999)

[Publications] Takeo Nakai et al.: "High-spin nitrenes with s-triazine skeleton"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 335. 157-166 (1999)

[Publications] Takeo Nakai et al.: "Exchange interaction of some thianthrene-derived dications"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 139-148 (1999)

[Publications] Kozo Fukui et al.: "Spin density distribution of 2,5,8-tri-tert-butylphenalenyl radical by ESR/ENDOR and NMR studies"Synthetic Metals. 103. 2257-2258 (1999)

[Publications] Kozo Fukui et al.: "Electronic structure of a stable phenalenyl radical as studied by ESR/ENDOR and NMR spectroscopy"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 49-58 (1999)

[Publications] Jae Young Bae et al.: "Random Orientation ESR Studies of Spin Alignment in High-Spin Carbenes of Heteroatomic π-Conjugation"Bull.Magn. Reson.. 19. 39-43 (1999)

[Publications] Jae Young Bae et al.: "Spin alignment in high spin carbenes of heteroatomic piconjugation"Synthetic Metals. 103. 2261-2262 (1999)

[Publications] Jae Young Bae et al.: "Spin Alignment in High-Spin Carbenes of Heteroatomic π-Conjugation"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 59-168 (1999)

[Publications] M.C.B.L. Shohoji et al.: "Polyanionic high spin hydrocarbons width high symmetry"Synthetic Metals. 102. 1544-1545 (1999)

[Publications] M.C.B.L. Shohoji et al.: "Electronic Quartet and Triplet States of Polyanionic C_<60> Fullerrene and Their Anomalous Spin Relaxation"J. Am. Chem. Soc.. (印刷中). (2000)

佐藤和信大阪市立大学, 理学部, 講師 (90264796)