有機ラジカルを有するフラーレン誘導体を用いた磁性体の構築

• 研究課題/領域番号: 09740476
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 松田 建児 九州大学, 大学院工学研究科, 助手 (80262145)
• 研究期間 (年度): 1997 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 1997年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: ニトロニルニトロキシド / フラーレン / メタノフラーレン / フリーラジカルの磁性

研究概要

ニトロニルニトロキシドラジカルを有するジフェニルジアゾメタンとC_<60>をトルエン中混合することにより、ニトロニルニトロキシドラジカルを有するメタノフラーレンを合成した。化合物はFAB MASSスペクトル((m+1)/z=1043),ESRスペクトル(5lines,g=2.01,a_N=7.5G),により同定した。UV-visスペクトルは短波長領域ではC_<60>と同じ吸収を示し,フラーレンの電子構造が変化していないことを示唆した。磁化率測定の結果,_XTの値より弱く反強磁性的に相互作用した孤立スピンが観測された。同様の方法で二分子付加体,ジラジカルの一分子,二分子付加体も得られた。CV測定では,フラーレンの一電子目の還元電位が-1.14V(vs.Fc/Fc^+on Pt)に現れ,ニトロニルニトロキシドに影響を与えることなくフラーレン部位にアニオンラジカルを発生させることができることを支持した。1分子付加体のX線結晶構造解析の結果,結晶はo-ジクロロベンゼンを1:1の割合で取り込んだ空間群P2,/cの結晶であり,ジフェニルジアゾメタン部位は[6,6]closedの形式で付加していることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Kenji Matsuda: "Singlet and Triplet States Are Degenerate in 2,3-Dimethylenecyclohexane-1,4-diyl" J.Am.Chem.Soc.119(31). 7412-7413 (1997)
• [文献書誌] Kenji Matsuda: "Control of the “Superexchenge" Interaction through Diphenyl Sulfide 4,4-Diyl Magnetic Couplex by Changing the Oxidation State and Conformation of Sulfur Atom" J.Am.Chem.Soc.119(34). 8058-8064 (1997)
• [文献書誌] Kenji Matsuda: "Synthesis and ESR Characterization of Diphenylcarbenes Carrying t-Butyl Nitroxide and Nitronyl Nitroxide Radicals as Substituents and Having Quartet Ground States" Mol.Cryst.Liq.Cryst.306. 89-94 (1997)
• [文献書誌] Kenji Matsuda: "High-spin Organic Molecular Materials" Curr.Opin.Solid.State Mater.Sci.2(4). 446-450 (1997)
• [文献書誌] Kenji Matsuda: "Demonstration of the Degeneracy of the Singlet and Triplet States in 2,3-Dimethylenecyclohexane-1,4-diyl by Measurement of its Magnetic Properties" J.Chem.Soc.Perkin Trans.2. (5). 1023-1026 (1998)
• [文献書誌] Kenji Matsuda: "Design and Synthesis of Diphenyldiazomethanes Possessing Stable Aminoxyl Radicals:Photolytic Generation of Quartet Species and Their Reaction with C_<60>" J.Chem.Soc.Perkin Trans.2. (7). 1581-1588 (1998)
• [文献書誌] Kenji Matsuda: "Singlet and Triplet States Are Degenerate in 2,3-Dimethylenecyclohexane-1,4-diyl" J.Am.Chem.Soc.119(31). 7412-7413 (1997)
• [文献書誌] Kenji Matsuda: "Control of the “Superexchenge"Interaction through Diphenyl Sulfide 4,4-Diyl Magnetic Coupler by Changing the Oxidation State and Conformation of the Sulfur Atom" J.Am.Chem.Soc.119(34). 8058-8064 (1997)
• [文献書誌] Kenji Matsuda: "Synthesis and ESR Characterization of Diphenylcarbenes Carrying t-Butyl Nitroxide and Nitronyl Nitroxide Radicals as Substituents and Having Quartet Ground States" Mol.Cryst.Liq.Cryst.306. 89-94 (1997)
• [文献書誌] Kenji Matsuda: "High-spin Organic Molecular Materials" Curr.Opin.Solid.State Mater.Sci.2(4). 446-450 (1997)
• [文献書誌] Yoko Sano: "Formation of Ferromagnetic Chains by Photolysis of 1:1 Complexes of Bis(hexafluoroacetylacetonato)copper(II)with Diazodi(4-pyridyl)methane" J.Am.Chem.Soc.119(35). 8246-8252 (1997)
• [文献書誌] Ryuji Akabane: "Crystal Structures and Magnetic Properties of m-Phenylenebis(imidazole)Derivatives Having Two Nitronyl Nitroxide or Iminyl Nitroxide Rdaicals .The Two Kinds of Antiferromagnetic InterAction alternating along One-Dimensional Chains" J.Org.Chem.62(25). 8854-8861 (1997)