2003 Fiscal Year Annual Research Report
新規なスピン状態を有するポルフィリン鉄(III)錯体の合成と物性
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14540521
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| Research Institution | TOHO UNIVERSTIY |
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Principal Investigator |
中村 幹夫 東邦大学, 医学部, 教授 (20112914)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池崎 章 東邦大学, 医学部, 助手 (80297639)
大胡 恵樹 東邦大学, 医学部, 講師 (40287496)
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| Keywords | ポルフィリン / 鉄錯体 / スピンクロスオーバー / サドル変形 / ^<13>C NMR / EPR / Mossbauer / SQUID |
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| Research Abstract |
軸配位子としてピリジンや置換ピリジンを持つサドル変形したポルフィリン鉄(III)錯体[Fe(OMTPP)L_2]^+を合成し、それらの^1H NMR,^<13>C NMR,およびEPRスペクトルをジクロロメタン溶液中で測定した。その結果、軸配位子としてピリジンを持つ錯体は溶液中で温度の低下に伴い中間スピン(S=3/2)から低スピン(S=1/2)へスピンクロスオーバーを示すことが明らかになった。また、低温における低スピン錯体の電子配置は(d_<xz>, d_<yz>)^4(d_<xy>)^1であった。次に、この錯体の固体における磁気的特性を明らかにするためMossbauerスペクトルや有効磁気モーメントの測定を行った。その結果、溶液中での挙動と異なり結晶中では温度を変化させても低スピン状態を保つことが明らかになった。この結果は溶液中でも固体中でもS=3/2,5/2間のスピンクロスオーバーを示す構造類似の[Fe(OETPP)Py_2]^+と大きく異なっている。この理由を明らかにするため、X線結晶構造解析を298Kと80Kで測定した。スピンクロスオーバーを示す[Fe(OETPP)Py_2]^+が軸配位子の周りに大きな空間を持つのに対して、[Fe(OETPP)Py_2]^+ではピリジン環が狭い空間に閉じこめられており、温度変化に伴う構造変化が最小限に抑えられていることがCavity計算から明らかになった。これらの結果に基づき、固体中でスピンクロスオーバーが起きるためには、結晶格子内の分子が緩く配列しており、軸配位子のまわりに大きな自由空間があることが特に重要であると結論した。
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[Publications] T.Sakai, Y.Ohgo, T.Ikeie, M.Takahashi, M.Takeda, M.Nakamura: "Formation of the Intermediate Spin Iron(III)Porphyrin Complexes with (d_<xz>,d_<yz>)^3(d_<xy>)^1(d_z2)^1 Electron Configuration"Journal of the American Chemical Society. 125. 13028-13029 (2003)
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[Publications] T.Ikeue, Y.Ohgo, O.Owendi, M.Graca, H.Vicente, M.Nakamura: "Difference in spin crossover pathways among saddle shaped 6-coordinated iron(III)porphyrin complexes"Inorganic Chemistry. 42. 5560-5571 (2003)
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[Publications] Y.Ohgo, T.Ikeue, M.Takahashi, M.Takeda, M.Nakamura: "Anomalous Difference in Magnetic Behavior between Highly Saddled Iron(III)Porphyrin Complexes in the Solid"European Journal of Inorganic Chemistry. 798-809 (2004)
