2013 Fiscal Year Research-status Report
スピロ共役した不対電子間相互作用を活用した高次元スピンネットワークの構築
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25620066
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
吉岡 直樹 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30222392)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | スピロ共役 / 安定有機ラジカル / 有機金属反応 / 分子磁性 / スピン整列 / 基底多重項分子 / デンドロン |
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| Research Abstract |
有機物のみからなる強磁性体の開発は、全く新しい機能材料の出現にもつながる基礎的かつ重要な研究課題である。強磁性などの磁気秩序はバルクな特性であるので、このような電子物性を有する有機化合物または有機固体を設計するために、分子内および分子間においてスピン間で磁気的な相互作用が伝播するように精密な分子設計と結晶設計を実現する必要がある。本研究では、π電子系が互いに直角の位置関係で接近したスピロ共役系に着目し、これをコア分子とするデンドリマー分子を合成し、空間的に広がったπ共役系同士の接近を利用して分子間においても強磁性的な相互作用を有するスピンネットワークの構築し、より高性能なバルク強磁性体を実現するための方法論を確立することを目的としている。平成２５年度においては、本研究の目的に適した分岐ユニットなりうる化学構造を有するトリフェニルフェルダジルおよび類似骨格を有するジフェニルベンゾトリアジニルなど窒素中心型の安定有機ラジカルを対象に有機金属触媒を用いて化学修飾が可能であるかを検討し、Pd触媒、ホウ素試薬ならびに溶媒などの反応条件を最適化することに成功した。さらに、コア分子となるジヒドロアクリジンN-オキシル型スピロ共役バイラジカル分子の合成法ならびに分光学的性質及び磁気的性質を詳細に議論し、スピン中心となる原子サイズが、分子構造ならびに分子間の磁気的相互作用に大きく影響することを明らかにした。
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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
平成25年度においては、有機金属試薬を使い窒素中心ラジカルを保護基を用いることなく化学修飾することに成功し、効率よく基底多重項分子を構築できる可能性が出てきた。一方コア分子となるスピロ共役型バイラジカルでは、前駆体からのラジカル発生において周辺置換基の影響が多きいことが明らかとなり、酸化条件、前駆骨格のさらなる検討が必要であることが判明した。以上より、平成25年度は、おおむね順調に研究が進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度に引き続き、平成26年度においてもスピロ共役分子の効率的ラジカル発生方法の確立を目指す。さらにデンドロン部位を担うオリゴフェルダジルの合成研究と磁気測定を行い、スピン間相互作用についての物理化学的な知見の蓄積を計る予定である。
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