The role and application of intermolecular interactions in functional metal complexes

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05402
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Takahashi Kazuyuki 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (60342953)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: スピンクロスオーバー / 分子間相互作用 / スイッチング現象 / アゾ配位子 / 金属錯体 / 相転移

Outline of Final Research Achievements

The analytical methods to clarify the relationship between the macroscopic thermodynamic parameters of a spin-crossover phenomenon and microscopic intermolecular interaction energy in metal complex crystals were investigated. The correlation between the transition enthalpy and the intermolecular interaction energy was revealed. The temperature dependence of intermolecular interactions provides insight into the transition mechanism. We also developed new functionalities of azo ligands that give iron(III) spin-crossover complexes. The relatively high electron-donating ability of azo ligands and the spin-crossover-induced linkage isomerization, in which the spin state of the central iron(III) ion controls the pedal-like rotation of the azo ligand, were revealed.

Free Research Field

機能性分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

金属錯体結晶の磁性スイッチングというマクロな現象に与えるミクロな分子間相互作用の効果を定量的に取り扱う方法を開拓した。分子間相互作用エネルギーという分子配列から計算されるパラメータに分子性物質の示す様々な機能性スイッチングの要因を内包していることが示された。今後幅広い機能性物質のスイッチングメカニズム解明への展開が期待される。さらに、アゾ配位子の新たな機能性も開拓した。このような多機能な配位子の特徴を利用することで、これまでにない機能性を示す金属錯体の開発への展開が期待される。