2015 Fiscal Year Annual Research Report
電場誘起電子状態スイッチングを示す異種金属配位高分子
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14F04337
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
大塩 寛紀 筑波大学, 数理物質系, 教授 (60176865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
WEI RONG-JIA 筑波大学, 数理物質系, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 電子移動共役スピン転移 / 双安定性 / 水素結合 / 磁性 / 誘電性 / シアン化物イオン架橋 / コバルト / 鉄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多重応答性相転移を示す化合物の物性研究として、これまでにシアン化物イオン架橋混合原子価Fe-Co錯体における電子移動に伴うスピン転移（Electron-Transfer-Induced Spin Transition = ETCST）が見出され、光誘起単分子磁石や光・熱による磁性・電気伝導性変換を示す物質が開発されてきた。本研究では、分子のキラリティーに着目した分子設計によって、様々な外場に応答しうる多重機能性分子性化合物の創製を目指す。キラル構造をもつ２次元および３次元混合原子価金属錯体では、結晶の電気双極子により強誘電体となる可能性があり、電場誘起相転移を示す化合物が開発できると考えられる。これまで電場誘起相転移をしめす分子システムの研究例は皆無と言ってよく、これが実現すれば従来まで光と温度に頼っていた状態変換を電場により高効率・高速で状態変換できる全く新しい物質系を実現できる。
具体的には新規キラル４座配位子を設計・合成し、高次構造を持つシアン化物イオン架橋混合原子価Fe-Co集積型錯体を構築し、外場に対する多重応答性について調べる。水素結合によって高次構造を形成することが可能な置換基を新規キラル配位子に導入しておくことで、隣接するシアン化物イオン架橋ネットワーク間の協同効果の増大を狙う。水素結合部位として、イミダゾールやピラゾールを導入し、pKaの近いプロトンドナー／アクセプターを共存させることで、水素結合ネットワークを構築する。
これまでにキラルな配位子をもちいた鉄-コバルト９核かご状錯体の合成に成功しており、特異な誘電応答と電子移動共役スピン転移について研究を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新しくキラルな配位子をもちいた鉄-コバルト９核かご状錯体の合成に成功しており、特異な誘電応答と電子移動共役スピン転移について研究を進めており、外場応答性可能な分子の精密設計を推進している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られている電子移動共役スピン転移を示すシアン化物イオン架橋鉄-コバルト多核錯体の構造および磁性を踏まえて、今後は補助配位子の最適化および構築素子の最適化を行うことで、より物性制御された分子素子の開発を行う。
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