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2015 Fiscal Year Annual Research Report

ランタノイド-フタロシアニン系単分子磁石の多重機能化

Research Project

Project/Area Number 13J02441
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

守田 峻海  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords単分子磁石 / ランタノイド / フタロシアニン / 常磁性種の核磁気共鳴 / 磁化率異方性テンソル
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、化学的に安定でスピン反転のエネルギー障壁が大きい、ランタノイド-フタロシアニン系単分子磁石に注目して研究を行っている。これまでに合成された様々なランタノイド(III)-フタロシアニン単分子磁石のNMRスペクトルから、本系における常磁性シフトの解析が確立されつつある。本系の常磁性シフトは、観測核とランタノイドイオンの相対位置(Gパラメーター)に大きく依存する擬コンタクトシフトが支配的である。すなわち、シグナルが正しく帰属できると、常磁性シフトの値と分子の構造から、磁化率異方性テンソルの成分を計算することができる。本研究では、テルビウム(III)-フタロシアニントリプルデッカー、テルビウム(III)-縮環フタロシアニントリプルデッカー型錯体の、二つの単分子磁石の磁化率異方性テンソルのアキシャル成分を比較した。同テンソルのアキシャル成分とスピン反転のエネルギー障壁の起源はランタノイドイオンの配位子場分裂によるものであるから、同テンソルのアキシャル成分は単分子磁石の一軸異方性の度合いを示す指標となり得る。この二つの単分子磁石には、同じGパラメーターを持ったプロトンがそれぞれ存在している。つまり、これらのプロトンの常磁性シフトを比較した場合、その度合いは分子の一軸性にのみに依存するということである。実際の化学シフトの値を比べると、縮環フタロシアニントリプルデッカーのプロトン方がより負の方向にシフトしていた。これは、この錯体の一軸磁気異方性がフタロシアニントリプルデッカーよりも大きいことを示している。つまり、この差は両者の一軸異方性の度合い、即ち、単分子磁石特性の差異を示していると考えられる。これは、単分子磁石特性を、室温付近の測定で評価できたことを示している。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] α-Substituted Bis(octabutoxyphthalocyaninato)Terbium(III) Double-Decker Complexes: Preparation and Study of Protonation by NMR and DFT2015

    • Author(s)
      Marko Damjanovic, Yusuke Horie, Takaumi Morita, Yoji Horii, Keiichi Kaoh, Masahiro Yamashita, Markus Enders
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 54 Pages: 11986-11992

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b02391

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ligand π-Radical Interaction with f-Shell Unpaired Electrons in Phthalocyaninato–Lanthanoid Single-Molecule Magnets: A Solution NMR Spectroscopic and DFT Study2015

    • Author(s)
      Marko Damjanovic, Takaumi Morita, Keiichi Katoh, Markus Enders, Brian K. Breedlove, Masahiro Yamashita
    • Journal Title

      Chemistry- A European Journal

      Volume: 21 Pages: 14421-14432

    • DOI

      10.1002/chem.201501944

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] テルビウム(III)-縮環フタロシアニン単分子磁石の構造と磁気特性2015

    • Author(s)
      守田 峻海, Marko Damjanovic, 加藤 恵一, Brian K. Breedlove, 高石 慎也, Markus Enders, 山下 正廣
    • Organizer
      第65回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [Presentation] テルビウム(III)-フタロシアニン単分子磁石のNMR測定における常磁性シフトの解析2015

    • Author(s)
      守田 峻海, Marko Damjanovic, 加藤 恵一, Markus Enders, 山下 正廣
    • Organizer
      第9回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-19
  • [Presentation] NMR Analysis of Terbium(III)-Phthalocyaninato Single Molecule Magnet2015

    • Author(s)
      Marko Damjanovic, Takaumi Morita, Keiichi Katoh, Masahiro Yamashita, Markus Enders
    • Organizer
      Tohoku University’s Chemistry Summer School 2015
    • Place of Presentation
      Sendai, Miyagi, Japan
    • Year and Date
      2015-08-25 – 2015-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Single-Molecule Magnet Properties of a Tetranuclear Dy(III)-Fused Phthalocyaninato Quintuple-Decker Complex2015

    • Author(s)
      Takaumi Morita, Keiichi Katoh, Brian K. Breedlove, Masahiro Yamashita
    • Organizer
      Tohoku University’s Chemistry Summer School 2015
    • Place of Presentation
      Sendai, Miyagi, Japan
    • Year and Date
      2015-08-25 – 2015-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Single-Molecule Magnet Properties of a Tetranuclear Dy(III)-Fused Phthalocyaninato Quintuple-Decker Complex2015

    • Author(s)
      Takaumi Morita, Keiichi Katoh, Brian K. Breedlove, Masahiro Yamashita
    • Organizer
      5th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      2015-07-12 – 2015-07-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NMR Analysis of Terbium(III)-Phthalocyaninato Single Molecule Magnets2015

    • Author(s)
      Marko Damjanovic, Takaumi Morita, Keiichi Katoh, Masahiro Yamashita and Markus Enders
    • Organizer
      Heidelberg Forum of Molecular Catalysis 2015
    • Place of Presentation
      Heidelberg, Germany
    • Year and Date
      2015-06-12

URL: 

Published: 2016-12-27  

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