金属錯体を基本骨格とする光感応性ヘテロナノ構造体を用いた多重機能の探索

• 研究課題/領域番号: 15033243
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 川田 知 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10211864)
• 研究分担者: 海崎 純男 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20089874)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円); 2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2003年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
• キーワード: 層状化合物 / LIESST / 水素結合 / 二次元金属錯体 / ベイポクロミズム

研究概要

金属錯体を基本単位とする特異的な水素結合を有する二次元金属錯体集積体および層間に光感応物質を挿入した新規層間化合物、ヘテロナノ構造体を合成した。集積体合成に用いる合成指針は:(1)配位結合あるいは水素結合を用いて直接二次元系(配位高分子)を構築し、水素結合を利用してゲストを導入する。(2)tdpd単核錯体ホストと有機ゲストが特異的な三重水素結合により作られるモジュールを集積するの2つである。(1)では、(II)とテトラヒドロジオキソピラジンジカルボニトリル(tdpd)を用いて、特異的な水素結合ネットワークを一次元空孔中に有する層状化合物の合成に成功した。さらに、クロラニル酸-鉄の単核錯体が水素結合により集積した二次元シート間に種々のゲストが挿入された化合物が形成されることを明らかにした。そこで、これらシート間にさらに光感応性の高い機能性分子(特異的な酸化還元特性により伝導性、磁性発現有利なTTFおよびその誘導体、あるいはエネルギー移動に有利な発光特性をもつアントラセン誘導体、LIESST現象を示す鉄(II)錯体)を挿入することで新しいタイプの包接化合物を合成した。一方、(2)においては、前述のtdpd単核錯体ホストと有機ゲストが特異的な三重水素結合により作られるモジュールを用いて、水素結合を通したエネルギー移動を可能とする化合物系を構築した。また、鉄(II)二核錯体を基本モジュールとする配位高分子を合成し、スピンクロスオーバー並びにLIESST挙動と構造の相関を詳細に考察することで光応答素子への展開を検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Metal-Complex Assemblies Constructed from the Flexible Hinge-Like Ligand H2bhnq. Structural Versatility and Dynamic Behavior in the Solid State (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Yamada et al.
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. 10 ページ: 2647-2660
• [雑誌論文] Module-Based Assembly of Copper(II)-chloranilate Compounds : Syntheses, Crystal Structures and Magnetic Properties of {[Cu2(CA)(terpy)2][Cu(CA)2]) and {[Cu2(CA)(terpy)2(dmso)2]-[Cu(CA)2(dmso)2](EtOH)}(H2CA=chloraniliacid, terpy=2,2':6',2"-terpyridine, dmso=dimethylsulfoxide) (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Kawahara et al.
  • 雑誌名: Inorg.Chem. 43 ページ: 92-100
• [雑誌論文] Synthesis, magnetic properties, MCD spectra of a four coordinate copper(II) complex with two chelated phenolatesubstituted imino nitroxides (2004)
  • 著者名/発表者名: H.Kanda, et al.
  • 雑誌名: Inorg.Chim.Acta 357 ページ: 3125-3133
• [雑誌論文] Magnetic behavior and Mossbauer spectra of spin-crossover pyrazolate bridged dinuclear diirion(II) complexes : X-ray structures of high-spin and low-spin [{Fe(NCBH3)(py)}2(u-bpypz)2] (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Nakano et al.
  • 雑誌名: Dalton Trans. 2004-7 ページ: 982-988
• [雑誌論文] A Novel Coordination Polymer Incorporating a Dimeric Silver Unit : Increasing Structural Dimensionality through Ag-Ag and Ag-Hetero Atom Interactions (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Adachi et al.
  • 雑誌名: Chem.Lett. 33 ページ: 648-649
• [雑誌論文] Direct Two-Step Spin-Crossover through [HS-HS]【triple bond】[LS-LS] at the Plateau in Dinuclear Diiron(II) Complex [{Fe(NCBH3)(4phpy)}2(μ-bpypz)2] (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Nakano et al.
  • 雑誌名: Chem.Commun. 2004-24 ページ: 2892-2893
• [文献書誌] H.Kumagai, S.Kawata et al.: "Reactions between Vanadium(III) and a Pyridylketone oxime Ligand and Structures of Reaction Products"Coord.Chem.Rev.. 237. 197-203 (2003)
• [文献書誌] H.Kumagai, S.Kawata et al.: "Hydrothermal synthesis, crystal structure and characterization of a new hexanuclear cobalt(II) complex comprised of octahedral and tetrahedral cobalt ions"Polyhedron. 22. 1917-1920 (2003)
• [文献書誌] M.K.Kabir, S.Kawata et al.: "Crystal Engineering Using the Versatility of 2,5-Dichloro-3,6-dihydroxy-1,4-benzoquinone with Organic and Metal Complex Partner"Cryst.Growth Des.. 3. 791-798 (2003)
• [文献書誌] K.Yamada, S.Kawata et al.: "Metal-Complex Assemblies Constructed from a Flexible Hinge-Like Ligan H2bhnq. Structural Versatility and Dynamic Behavior in the Solid State"Chem.Eur.J. (in press). (2004)
• [文献書誌] M.Kawahara, S.Kawata et al.: "Module-Based Assembly of Copper(II)-chloranilate Compounds : Syntheses, Crystal Structures and Magnetic Properties of {[Cu2(CA)(terpy)2][Cu(CA)2]} and {[Cu2(CA)(terpy)2(dmso)2][Cu(CA)2(dmso)2]-(EtOH)}(H2CA=chloranilic acid, terpy=2,2':6',2''-terpyridine, dmso=dimethylsulfoxide)"Inorg.Chem.. 43. 92-100 (2004)
• [文献書誌] 川田 知: "金属錯体をビルディングブロックとする水素結合により集積されたケモセンサーの構築"機能材料. (印刷中). (2004)