2015 Fiscal Year Annual Research 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 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 | 安定有機ラジカル / スピロ共役 / 分子磁性 / 構造磁性相関 / 有機金属反応 / スピン整列 / デンドロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機物のみからなる分子磁性性物質の開発は、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。 強磁性などの磁気モーメントの秩序整列はバルクな電子物性であるので、このような特性を示す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27年度においては、（１）コア分子となるジヒドロアクリジンを基本骨格とするニトロキシドラジカルおよびスピロビラジカルの簡便な合成法の開拓すること、（２）生成ラジカルの電子状態に及ぼす導入置換基の効果の評価すること、（３）分岐ユニットとなるフェルダジルおよびトリアジニルラジカル誘導体の合成法を確立すること、を目指した。（１）、（２）の項目に関しては、ケイ素、ゲルマニウムを含む誘導体を簡便に合成する方法を明らかにすることができた。生成したラジカル種の分光学的性質、電気化学的性質ならびに、不対電子間の磁気的性質を定量的に評価した。さらに計算化学的手法を取り入れてスピン中心を介した磁気的相互作用に関する知見を整理することができた（３）の項目に関しては、6-オキソフェルダジルの化学修飾法ならびに有機金属反応を利用した分岐ユニットの基本骨格となるバイラジカル、トリラジカル分子の合成法を確立し、構造と磁性の相関を明らかにすることができた。
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