2014 Fiscal Year Research-status Report
カプセル状分子集合体を形成する環状三核錯体を用いた新規磁性イオン液体の開発
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26410075
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
鯉川 雅之 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90221952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 泰教 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20359946)
米田 宏 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50622239)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子磁性 / 包接 / イオン液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成23～25年度の基盤研究において明らかにした，架橋性５座配位子による一辺約1.5nmの三角ピラミッド型三核金属錯体の自己組織化によるカプセル状分子集合体の構築および磁性分子包接によるカプセルユニットの磁性制御を動的に制御することを目的とし，本研究ではカプセル状錯体のイオン液体化または磁性流体化を目指す。初年度は，まずカプセルユニット部にⅡ価金属イオンを含むアニオン性錯体の合成と構造・磁性の解明に取り組んだ。
カプセルユニットである三核Mn(Ⅲ)錯体中のMnイオン一つをCu(Ⅱ)に置換したMn-Cuヘテロ金属錯体の合成に成功した。結晶が得られていないため分子構造はまだ確定していないが，元素分析値は予想組成と一致しており，またアセトニトリル中での電気伝導度測定からは１：１電解質であることが示唆され，目的のアニオン性ヘテロ金属錯体であることが確かめられた。また，この錯体の組成の特徴であるテトラブチルアンモニウムイオンやCuイオンの存在は，IRスペクトルやESRスペクトルにおいて，相当するシグナルがそれぞれ検出されていることから確認された。磁化率の温度変化挙動を2-300Kの範囲で測定したところ，極低温部でわずかに磁気モーメントが低下し金属イオン間の非常に弱い反強磁性的相互作用の存在が確認された。三核モデルに基づく理論式による解析から得られたJ値はこれまで報告している三核Mn錯体の値に非常に似ており，錯体がカプセル構造を形成していることが示唆された。
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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
今年度は対イオンを有するアニオン性錯体の合成に取り組んだ結果，Ⅱ価金属イオンを一つ含む新規ヘテロ金属錯体の合成に成功した。単結晶が得られていないため分子構造は確定していないものの，元素分析や磁気測定の解析結果などから三角カプセル構造を有するアニオン性ヘテロ金属錯体であることが推定される。この錯体をベースとして，次年度の目的であるイオン液体化を進めることが可能である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度はヘテロ金属錯体によるアニオン性錯体を合成したが，まだ結晶構造が得られていないため，単結晶化を図ってCCD単結晶X線構造解析装置により構造を確定し，構造－磁性相関の知見を得る。そして，種々の対イオンを用いてカチオン交換を行い，磁性イオン液体化を図る。また，電解還元によるアニオン性錯体の単離も戦略の一つとして残っているので，こちらに関しても展開を考えている。
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| Causes of Carryover |
液体ヘリウムを用いたSQUID測定を２回予定していたが，世界的なヘリウム不足問題の影響で液体ヘリウム調達が年度内に間に合わず，２回目の測定が行えなかったためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度前半にSQUID測定を組み込んで，液体ヘリウム代金として使用する予定である。
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[Journal Article] Synthesis and magnetic properties of an annulated dinuclear copper(II) phthalocyanine peripherally having 2,6-dimethylphenoxy substituents2014
Author(s)
Takahisa Ikeue, Naoko Sawadaa, Naomi Matsumotoa, Ayaka Miyazakia, Tamotsu Sugimori, Masayuki Koikawa, Ichiro Hiromitsu, Katsumi Yoshinoe, Masahiro Mikuriya, Yusuke Kataoka and Makoto Handa
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Journal Title
Journal of Porphyrins and Phthalocyanines
Volume: 18
Pages: 708-714
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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