2020 Fiscal Year Research-status Report

電場誘起高効率物性変換システムの構築

Research Project

Project/Area Number	18K19088
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	大塩寛紀筑波大学, 数理物質系(名誉教授), 名誉教授 (60176865)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大谷亮九州大学, 理学研究院, 准教授 (30733729)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2022-03-31
Keywords	金属錯体 / 磁性 / 電子移動
Outline of Annual Research Achievements	ブレーンステッド配位子をもつスピンクロスオーバー(SCO)錯体や混合原子価(MV)錯体を、その共役塩基(プロトン供与体)あるいは共役酸(プロトン受容体)と水素結合で集積し、プロトン移動と電子状態変換が結合することで「光・電場で磁気的性質や電気的性質などの電子状態を高効率に変換が可能な分子システム」を目的として以下の研究を行った。（1)プロトン共役SCO錯体の合成と物性制御: 昨年度までに合成したブレーンステッド配位子（H2impz-R： 2-imidazol-6-pyrazol-pyridine）にR=メトキシを導入した新規錯体（ [FeII(H2impz-OMe)2]）を合成しその酸化還元電位と磁気的性質を詳細に検討した。さらに配位子の段階的プロトン脱離により異なったプロトン数・酸化数をもつ化学種（[FeII(H2impz-OMe)2]2+、 [FeII(Himpz-OMe)2]、 [FeIII(impz-R)2]2-）を単離し、それらのプロトン架橋金属錯体集合体を合成することができた。（2)電場・光による磁気的性質および電気的性質の変換: ブレーンステッド配位子（(bib = 1,4-Bis(1H-imidazol-1-yl)benzene) ）をもつスピン平衡錯体[(FeIIHS)(bib)2]と[W(CN)8]からなる集合体{[W(CN)8][(FeIIHS)(bib)2](bibH)}を合成しその構造と磁気挙動について詳細な研究により、集合体は鉄(II)イオンがビピラゾゾールと[W(CN)8で架橋された二次元構造をもつスピン平衡錯体であり光によるスピン転移（LIESST）を観測することができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason （１）得られた粉末集合体（ [FeII(H2impz-OMe)2] [FeII(impz-OMe)2]X）の構造を得ることができなかった。また、プロトン共役分子間電子移動を認めることができなかった。（２）新規金属錯体集合体を{[W(CN)8][(FeIIHS)(bib)2](bibH)}を合成し、その集合体二次元構造を決定し磁気測定によりスピン平衡を確認することができた。
Strategy for Future Research Activity	１） [FeII(H2impz-OMe)2] [FeII(impz-OMe)2]Xについて溶媒を変えることで単結晶合成を試みる。さらに置換基が異なる錯体コンポーネントの組み合わせにより、分子間プロトン共役電子移動を示す金属錯体合成に挑戦する。２）新規スピン平衡金属錯体集合体（[W(CN)8][(FeIIHS)(bib)2](bibH)）については、現在投稿論文作成中である。
Causes of Carryover	コロナ禍により実験計画に支障が生じたため、研究遂行及び予算執行が予定通り行えなかった。本年度は研究に必要な消耗品購入および共同研究のための旅費に使用する。