2020 Fiscal Year Research-status Report
テンプレート構造体構築によるスピンクロスオーバー化合物合成の新奇手法確立
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18K04964
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
小曽根 崇 東京電機大学, 理工学部, 助教 (90595802)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北澤 孝史 東邦大学, 理学部, 教授 (60246767)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 配位子置換反応 / 配位高分子 / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は２次元鎖状構造のアクア錯体 Fe(H2O)[Ni(CN)4] を用いて、配位子置換の可能性を検討した。
二次元層状構造のアクア錯体 Fe(H2O)2[Ni(CN)4]・2G (G = 結晶溶媒) の0.2 mm2 程度のプレート状単結晶を作成する。この結晶に L (L = ピリジン, ピラジン 他) を各種溶媒に溶かした溶液を滴下、静置し配位子置換をおこなった。反応後のサンプルについて、単結晶X線回折、粉末X線回折、熱分析、各種分光分析等からサンプルの構造、組成を同定した。この結果、配位子の置換（および溶媒によっては結晶溶媒の置換も同時に起きている）を確認した 本研究成果はスタート材料の次元性を高めた状態から反応させることで構造の多様化を抑制させることという新しいアプローチが可能なことを示している。
加えて、この合成反応では、配位子に使用した溶媒に依存して配位子置換反応が進む（溶媒 = 水、エタノール）、全く進まない（溶媒 = アセトン、1,4-ジオキサン）サンプルが存在する。この結果は、Id 機構の反応速度モデルである eigen-wilkins 機構から考えると、溶媒の種類に依存して、解離するアクア配位子の溶媒中への拡散速度に違いが現れていると思われる。各種溶媒、各種置換配位子における固相－液相の配位交換反応の結果について検討を進めた。
加えて、アクア錯体 Fe(H2O)2[M(CN)4]・2G : M = Pt (1), Pd (2), Ni (3) (G = 1,4-Dioxane) の単結晶に対しコアシェル構造の構築を試みた。またコアシェル構造の新規構築手法として配位子置換反応を利用した構築を試みた。
この成果について、「第１０１回日本化学会春季年会」にて報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究計画の主目的でった「スタート材料の次元性を高めた状態から反応させることで構造の多様化を抑制」し、「構造の精密制御」を可能とする配位高分子合成法の開発に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究成果に加えて、溶媒依存によって反応速度が劇的に変化し、結晶表面を二次元型スピンクロスオーバー配位高分子で被膜できることも確認した。
この被膜化によるスピン転移特性および膜厚評価について検討を進めている。
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| Causes of Carryover |
年度末に予定していた、出張（他大学への試料測定、国際学会参加等）が全て、新型コロナウィルスの影響により中止となった。
加えて、年度末に購入予定であった試薬等の消耗品についても、研究実施が滞ってしまったために購入できなかった。
翌年度の使用計画は、当該年度に購入予定であった物品等を購入する。加えて、大学に最新型の粉末Ｘ線回折装置に用いる温度制御用専用サンプルホルダー作成費に使用する。
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Research Products
(2 results)
