2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Coordination Polymer Spin Crossover Complexes with Optical Properties
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15K05485
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
北澤 孝史 東邦大学, 理学部, 教授 (60246767)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | スピンクロスオーバー / 磁気物性 / 高スピン錯体 / 低スピン錯体 / 高分子錯体 / ゲスト分子 / 転移温度 / 結合距離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
架橋配位子としてシアノメタレートを用いたHofmann型SCO錯体は、構造設計の容易さから多くの例が報告されている。本研究においても、Au+を含むシアノメタレートを用いてHofmann型超分子化合物を合成し、SCO錯体のゲスト分子包接による影響をホスト骨格の構造および磁気挙動の観点から評価した。
ホスト骨格は、配位子に4-(3-Pentyl)pyridineを用いてFe[4-(3-Pentyl)pyridine]2[Au(CN)2]2とした。本研究におけるゲスト分子は、11種の芳香族化合物を選択した。構造解析できた錯体のFe2+には、アキシアル位に配位子のN原子が2つ配位し、エクアトリアル位にシアノメタレート[Au(CN)2]-のN原子が4つ配位した八面体六配位構造をとっていた。錯体は2次元のHofmann型構造の単層を形成し、その層間にゲスト分子が位置していた。Cl置換基を持つゲスト分子[chlorobenzene, (o-, m-, p-)dichlorobenzene]包接体の磁気挙動は、すべて200 K付近で鋭くスピン転移し、低温で完全にLS状態となっていた。転移温度と構造の結果より、Hofmann型構造の層間距離を狭めるほど化学圧力効果によりSCO挙動の転移温度が高くなる。p-diIBz包接体は、約20 Kの特徴的な幅広いヒステリシスを持っていた。この系では、ゲスト分子が持つハロゲンの電気陰性度の違いによりホスト骨格とゲスト分子間の相互作用に変化が見られると考えていたが、得られた結晶構造からホスト-ゲスト相互作用の顕著な違いは見られなかった。しかし、ハロゲンが異なることで配位子のアルキル鎖のゲスト空間への方向が変化し、構造全体のパッキング形態も変化している。この系では、ゲスト分子の性質よりもゲスト分子そのものの大きさの方が磁気挙動に影響を与えていると考えられる。
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