2018 Fiscal Year Research-status Report
基底項スピン量子数に着目した新規分子磁性化合物の探索
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17K05820
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
御厨 正博 関西学院大学, 理工学部, 教授 (10157472)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スピン量子数 / ニ核錯体 / 少数核錯体 / 多核錯体 / 連結配位子 / 磁気的性質 / 磁気的相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
基底項スピン量子数がS＝0の亜鉛単核錯体や亜鉛ニ核錯体の結晶構造を明らかにし、S=1/2の銅では異なる架橋基の導入により強磁性的相互作用を観測できた。またS=0モリブデンが２個のS=1/2モリブデンを架橋したモリブデン三核を合成した。その反強磁性的相互作用についてDv-Xα計算で検討した。ニトロキシド有機ラジカルを組み込んだカルボン酸を使ってマルチスピンの二核銅を作成し、これを種々の連結配位子でつないだ一次元鎖状錯体の合成にも成功した。S = 3/2スピン系では磁気異方性が強いコバルト(II)について歪んだ八面体型や歪んだ四面体型コバルト(II)錯体について単イオン磁石的挙動を観測した。第二遷移系列元素のルテニウム混合原子価二核について数多くの長鎖アルキル基含有カルボン酸架橋二核S=3/2をクロリドやシアン酸で連結した一次元鎖状錯体を多数合成し、磁気的性質におけるファスナー効果の情報を集めるとともに液晶材料としての可能性を探った。この内容の論文の概念図はNew J. Chem.誌の表紙絵に採択された。ニ核ルテニウムにテトラシアニドパラジウム連結配位子を適用することによりRu2Pdの二次元シート構造を形成できることを結晶構造解析により明らかにした。S = 2やS = 5/2の系については光化学系IIのマンガンに骨格が似た４核マンガン錯体を合成し、磁気特性を明らかにし、スピン相互作用の状況を明らかにした。この研究をまとめた論文はMagnetochemistry誌のFuture paperに採択された。また異核金属系にも取り組み、ニ核モリブデンとシッフ塩基銅との超分子錯体の結晶構造を明らかにした。CoMnの逐次合成法に関する論文の概念図はMagnetochemistry誌の表紙絵に採択された。
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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
計画していた金属錯体は概ね合成でき、結晶構造や磁気特性を調べることができた。金属核集積化のため多くの連結配位子を試したが、これらのうちうまく行かないものも出てきたが、これはむしろ現実把握に繋がり、意味のあるデータを集積したと言える。何よりも多くの成果を学会発表したり、論文発表ができ、いくつかの論文は表紙絵などに採択されたことが順調な進展を物語っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究が概ね順調に進行しているので、引き続いて種々の単核金属ユニットや二核金属ユニットを合成し、連結配位子との反応を行い、一次元、二次元、三次元の金属集積化を行う。いずれも単結晶作成を行い、X線結晶解析により集積化構造に多孔性が見られるか観察し、また多孔性材料としての機能性を探るため窒素吸着などの性質も調べる。連結配位子としてはこれまでのものに加えて、シアニド金属酸に二座配位子を絡ませた新しい型の連結配位子を用いて金属集積化を試みる。これは集積化の方向性に非対称性を導入するものであり、新奇な集積型金属錯体が得られるものと期待できる。これまで多種類の連結配位子について金属核の集積化を試みたが、うまく行くものは限られていることがわかって来た。これは目的に応じた絞り込みを行う上で貴重な情報であり、今後に生かして行く。連結基として機能しない連結配位子については引き続いて反応条件を変えて集積化の様子を観察する。そして、新しい試みとして連結配位子無しでの金属ユニットの集積化を試みる。方策としては二核ユニットに適切な置換基を導入することにより多孔性空間を確保できるか検討を行う。さらに磁気異方性を詳細に調べるために偏極中性子回折測定に向けたcmサイズの大きな単結晶作成に取り組む。
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| Causes of Carryover |
年度末の雑務で使用のタイミングを逃したため。次年度に成果報告のための学会発表の旅費として使用する予定である。
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[Journal Article] Magnetic and Electrochemical Properties of Lantern-Type Dinuclear Ru(II,III) Complexes with Axial Chloride Ions or Water Molecules2019
Author(s)
Makoto Handa, Haruki Yairi, Natsumi Yano, Minoru Mitsumi, Hiroshi Sakiyama, Masaharu Kitashima, Kazuhiro Inoue, Ryoji Mitsuhashi, Masahiro Mikuriya, Haruo Akashi, and Yusuke Kataoka
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Journal Title
Magnetochemistry
Volume: 5
Pages: 18 (1-13)
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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