2014 Fiscal Year Research-status Report
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26810039
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
姜 舜徹 九州大学, 先導物質化学研究所, 特任助教 (90597006)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 超分子錯体 / 高スピン / 外場応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属多核錯体は、金属イオン間の磁気的相互作用や電子移動によって多様な物性を示すため新たな機能性分子材料として注目を集めている。我々は最近、磁性をもつ18個の鉄原子(3価、高スピン状態)と磁性のない24個の鉄原子(2価、低スピン状態)の計42個の鉄原子を最適な配置に組み合わせて全体として磁気モーメントの向きが揃った鉄2価3価からなる混合原子価高スピン錯体の開発に成功している。本研究では、配位子に電子吸引基を導入した新たな配位子を用いて混合原子価鉄42核錯体を合成し、その電子状態の制御を試みた。
鉄42核錯体の合成で用いる有機配位子1,3-di(4-pyridyl)propaneに電子吸引基(エステル基、アミド基、フッ素)を導入した有機配位子を新たに合成した。これらの配位子をそれぞれ用いて、42核錯体の合成を行い、新規Fe42核錯体 1(エステル基)、2(アミド基)、3(アミド基+フッ素)を得た。結晶は単結晶X線構造解析によって同定し、IR測定、UV-Vis-NIR測定、磁化率測定などで物性評価を行った。単結晶X線構造解析の結果、結晶1、2、3 は同形の結晶構造をとることがわかった。UV-Vis-NIR測定で金属間電子移動バンドを比較したところ、参照化合物である従来のFe42核錯体では970 nmに極大ピークを示すのに対して長波長シフトしたピークが観測された（結晶1: 1040 nm, 2: 1040 nm, 3: 1125 nm）。これは、 電子吸引基を有機配位子に導入することで、FeIII-HS(Ligand)-FeII-LS(CN3)間のエネルギー差が小さくなっていることを示唆する。すなわち、より小さな外部刺激により金属間電子移動を示しうる42核錯体の開発に成功した。
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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
当初、狙いどおり、混合原子価超分子金属錯体の電子状態を配位子
置換により実証することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
４２核超分子金属錯体の金属を鉄以外にコバルト、マンガン、オスミウム、クロム、バナジウムなどを導入し、異核超分子錯体の合成を目指す。
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| Causes of Carryover |
購入予定の顕微鏡用冷却加熱ステージが決定交付額では不足し、購入を見送ったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
代替機の購入を予定している。
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[Journal Article] A ferromagnetically coupled Fe42 cyanide-bridged nanocage2015
Author(s)
Soonchul Kang1, Hui Zheng2, Tao Liu2, Kohei Hamachi1, Shinji Kanegawa1, Kunihisa Sugimoto3, Yoshihito Shiota1, Shinya Hayami4, Masaki Mito5, Tetsuya Nakamura3, Motohiro Nakano6, Michael L. Baker7, Hiroyuki Nojiri7, Kazunari Yoshizawa1, Chunying Duan2 & Osamu Sato1
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 6
Pages: 5955
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Magnetic Metal–Organic Polyhedra2014
Author(s)
Soonchul Kang, Kohei Hamachi, Shinji Kanegawa, Tao Liu and Osamu Satob
Organizer
The 14th International Conference on Molecule-Based Magnets
Place of Presentation
ロシア サンクトペテルブルク
Year and Date
2014-07-05 – 2014-07-10
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