| 研究概要 |
多様な配位構造とスピン状態をとる金属錯体よりなる集合体、配位高分子は、固体物性発現の鍵となる電子相関、電子-格子相互作用が次元性制御により自在に変え得るため、単純な系では実現しえない物性が発現すると考えられる。本研究では、この様な系における格子設計、物性設計法の確立を目的とし、錯体分子ユニットを、水素結合を用いて多次元化した系の構築を目指した。特に、クロラニル酸(H_2CA)が遷移金属と種々の金属錯体を形成することに注目して、これらをビルディングブロックとした種々の多次元格子:1.{[M^<II>(CA)(H_2O)_2](Guest)}_n(M=Mn^<2+>,Fe^<2+>,Co^<2+>;Guest=H_2O,phenazine)、2.{[Fe^<III>(CA)_2(H_2O)_2](Guest)}_n(Guest=Fc^+,phenazine^+)の合成を行った。1においては、金属はCA2分子がキレート配位し、さらに水分子が配位した八面体構造をとり、それぞれが連結した一次元鎖となっている。配位水は近傍の一次元鎖内のCAの酸素と水素結合することによるり2次元シートを作っている。その層間には、ゲスト分子が挿入され水素結合ネットワークを形成している。これら配位高分子のシート構造は、ゲスト分子の水素結合様式の違いにより大きく変化している。すなわち、フェナジンはプロトンアクセプターとして働き、シート間と一つの水素結合のみを形成することでそのシートはフラットな構造を示すが、水系では、ドナーおよびアクセプター両方として働くことで数種の水素結合を形成し、シート構造を複雑化している。2においては、錯体ユニットは単核構造であるが、これらは、互いに水素結合により結びつき二次元シートを形成している。さらに、このシート間には酸化され、不対電子をもつフェナジンカチオン、フェリシニゥムイオンが挿入されていることから、この系は、伝導性と磁性が絡んだ系のプロトタイプとして期待できる。
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