2014 Fiscal Year Research-status Report
軸配位鉄フタロシアニン系電荷移動錯体への非対称性導入による磁場応答誘電体の開発
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25410097
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
松田 真生 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (80376649)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | フタロシアニン / ポルフィリン / テトラベンゾポルフィリン / 電荷移動錯体 / 電荷不均化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
巨大磁気抵抗効果を発現する軸配位鉄フタロシアニン（Fe(Pc)L2, L:軸配位子）からなる電荷移動錯体の基底状態が電荷不均化にあることを利用し、本研究では軸配位鉄フタロシアニン系分子ユニットに非対称性を導入することで、分子間相互作用に不均化を導入し、基底状態の電荷不均化と分子間相互作用の不均化から誘電性を発現させることを目的としている。
25年度に、CN, Cl, Brの三種類の軸配位子を用いて、Fe(Pc)(CN)Cl, Fe(Pc)(CN)Br, Fe(Pc)ClBrの三種類の非対称分子ユニットの作製に成功し、誘電特性の評価も一部行っていたが、期待する程明確なものは観測されなかった。
そこで、26年度はフタロシアニンへの非対称性の導入を行なうにあたり、環状配位子の変化による分子間相互作用の変調の評価のため、類似配位子であるテトラベンゾポルフィリン（tbp）を用いた電荷移動錯体を作製した。従来研究と同様に、テトラフェニルホスホニウム（TPP）をカウンターカチオンとして用いることで、TPP[Fe(tbp)(CN)2]2なる電荷移動錯体を得ることに成功し、これが予想通りTPP[Fe(Pc)(CN)2]2と同形であることを確認した。
ただし、分子間相互作用に注目すると、Pc錯体に比べてtbp錯体では重なり積分が一割以上減少している。これはメソ位が窒素原子からメチン基に置き換わったことにより、Pcでは隣接分子間で斥力が働いていた部分がtbpで引力が働いていることによる。すなわち、環状配位子への非対称性の導入が、本研究の目的に適した分子設計と成りうることを強く示唆する結果を得られたと言える。
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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
環状配位子のわずかな分子修飾が大きな分子間相互作用の変調を誘起できることは、本研究の当初計画の妥当性を強く指示するものと言え、そのようなデータが得られたことは研究の進捗状況が概ね順調に進んでいることを示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
軸非対称系について、試料作製の困難さから誘電測定について再現性の担保がされていない。早急に良好な3試料を作製し、誘電特性について確かなデータを収集する。
26年度から行なっている環状配位子への非対称性導入について、電荷移動錯体単結晶の作製と電気特性評価が可能となるよう務める。
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| Causes of Carryover |
得られた試料の誘電特性評価を予備的に行なえるようLCRメータの購入を予定していたが、軸非対称系試料の良質な結晶を再現して作製するに至らず、購入を見合わせたため次年度使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
LCRメータの購入を設置を行なうために使用したいが、試料作製用電源などの購入に充てることが本研究計画の進展により寄与する面もある。慎重に検討の上で適切に使用するが、連携研究者との協力体制を考慮すれば後者の使途を現時点では計画している。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Crystal structure of bis(tetraphenylphosphonium) bis(cyanido-κC )(29H,31H -tetrabenzo[b,g,l,q ]porphinato- κ4N 29,N 30,N 31,N 32)ferrate(II) acetone disolvate2015
Author(s)
Miki Nishi, Masaki Matsuda, Norihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa
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Journal Title
Acta Crystallographica
Volume: E71
Pages: m48-m49
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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