大きな協同効果を示す鉄スピンクロスオーバー錯体を用いた機能デバイスの開発

• 研究課題/領域番号: 23550167
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 黒田 孝義 近畿大学, 理工学部, 教授 (80257964)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 電気・磁気的機能 / スピンクロスオーバー / スピンクロスオーバー錯体 / 鉄(II)金属錯体 / シッフ塩基 / 水素結合 / π－π相互作用 / 鉄II)金属錯体

研究概要

qsal系三座Schiff塩基配位子による鉄(II)錯体において、配位子上の置換基により、スピンクロスオーバー(SCO)特性が大きく変化することを明らかにした。具体的には、カルボキシル基を有する[Fe(qsal-5c)2]においては、2次元水素結合網の形成によりSCOを示すが、置換位置の異なる[Fe(qsal-4c)2]や水酸基の置換した[Fe(qsal-nOH)2]系においてはSCOを示さないこと、また、ベンゼン環が付加したqnal系ではその置換位置の違いにより、qnal-21以外では配位子の平面性を保持するようなπ-π相互作用が有効に働かず、SCOを示さないことがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Preparations and structural diversity of copper(I) ethylene adducts with related 3,6-bis(2-pyridyl)-1,2,4,5-tetrazine ligands (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Maekawa, T. Miyazaki, K. Sugimoto, T. Okubo, T. Kuroda-Sowa, M. Munakata and S. Kitagawa
  • 雑誌名: Inorg. Chim. Acta. 巻: 410 ページ: 46-53
  • DOI: 10.1016/j.ica.2013.10.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] The first copper(I) coordination polymers self-assembled by 4,4'-biquinazoline (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Maekawa, A. Minamino, K. Sugimoto, T. Okubo, T. Kuroda-Sowa and M. Munakata
  • 雑誌名: Inorg. Chim. Acta. 巻: 414 ページ: 257-263
  • DOI: 10.1016/j.ica.2014.02.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural diversity among copper(I) ethylene adducts of 3,6-bis(2-pyridyl)-1,2,4,5-tetrazine (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Maekawa, Takeshi Miyazaki, Kunihisa Sugimoto, Takashi Okubo, Takayoshi Kuroda-Sowa, Megumu Munakata and Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 42 ページ: 4258-4266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Halido-Bridged 1D Mixed-Valence Cu(I)-Cu(II) Coordination Polymers Bearing a Piperidine-1-carbodithioato Ligand : Crystal Structure, Magnetic and Conductive Propperties, and Application in Dye-Sensitized Solar Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoya Tanaka, Takashi Okubo, Haruho Anma, Kyung Ho Kim, Yoshie Inuzuka, Masahiko Maekawa, and Takayoshi Kuroda-Sowa
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem. ページ: 3384-3391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure and carrier transport properties of a new semiconducting 2D coordination polymer with 3,5-dimethylpiperidine dithiocarbamate ligand (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Okubo, H. Anma, N. Tanaka, K. Himoto, S. Seki, A. Saeki, M. Maekawa, T. Kuroda-Sowa
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 49 号: 39 ページ: 4316-4318
  • DOI: 10.1039/c2cc37137e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Halido-Bridged 1D Mixed-Valence Cu(I)-Cu(II) Coordination Polymers Bearing a Piperidine-1-carbodithioato Ligand: Crystal Structure, Magnetic and Conductive Propperties, and Application in Dye-Sensitized Solar Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoya Tanaka, Takashi Okubo, Haruho Anma, Kyung Ho Kim, Yoshie Inuzuka, Masahiko Maekawa, and Takayoshi Kuroda-Sowa
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem 巻: 2013 号: 19 ページ: 3384-3391
  • DOI: 10.1002/ejic.201300188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural diversity among copper(I) ethylene adducts of 3,6-bis(2-pyridyl)-1,2,4,5-tetrazine (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Maekawa, T. Miyazaki, K. Sugimoto, T. Okubo, T. Kuroda-Sowa, M. Munakata and S. Kitagawa
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 42 (12) 号: 12 ページ: 4258-4266
  • DOI: 10.1039/c2dt32649c
  • 査読あり
• [雑誌論文] The observation of isocyano cobalt(III)-Schiff base complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yu Z.; Kuroda-Sowa, T.; Okamoto,A.; Nabei, A.; Maekawa, M.; Okubo, T.
  • 雑誌名: 近畿大学理工学総合研究所研究報告 巻: 25 ページ: 11-19
• [雑誌論文] Mn_<12> Molecular Redox Array Exhibiting One-Dimensional Coulomb Blockade Behavior (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Hirano, Yuji Segawa, Fumihiko Yamada, Takayoshi Kuroda-Sowa, Tomoji Kawai, and Takuya Matsumoto
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 ページ: 9895-9899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mn12 Molecular Redox Array Exhibiting One-Dimensional Coulomb Blockade Behavior (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Hirano, Y.Segawa, F.Yamada, T.Kuroda-Sowa, T.Kawai, T.Matsumoto
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116[18]巻 号: 18 ページ: 9895-9899
  • DOI: 10.1021/jp301778r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Weak Interactions on Spin Crossover Properties of Iron(II) Complexes with Extendedπ-Conjugated Schiff-base Ligands (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Kuroda-Sowa, Kana Kimura, Jun Kawasaki, Takashi Okubo, Masahiko Maekawa
  • 雑誌名: Polyhedron. 巻: 30 ページ: 3189-3192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of weak interactions on spin crossover properties of iron(II) complexes with extended p-conjugated Schiff-base ligands (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Kuroda-Sowa, Kana Kimura, Jun Kawasaki, Takashi Okubo, Masahiko Maekawa
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 30 号: 18 ページ: 3189-3192
  • DOI: 10.1016/j.poly.2011.04.006
  • 査読あり
• [学会発表] 置換基の異なる三座Schiff塩基配位子を用いた鉄(II)錯体における置換基効果とSCO特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山尾典史・山口遼太郎・大久保貴志・前川雅彦・黒田孝義
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋(ポスター発表、2PB-062)
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 置換基の異なる三座Schiff塩基配位子を用いた鉄(II)錯体における置換基効果とSCO特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山尾 典史・山口 遼太郎・大久保 貴志・前川 雅彦・黒田 孝義
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Spin crossover特性を有する鉄錯体配位子によるジスプロシウム錯体の合成と磁性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井 竜彦・山口 遼太郎・大久保 貴志・前川 雅彦・黒田 孝義
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] ビスSchiff塩基配位子で構築される希土類系二核錯体の合成と磁気特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 細川 拓真・山口 遼太郎・大久保 貴志・前川 雅彦・黒田 孝義
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 三座Schiff塩基鉄(II)錯体における置換基効果とスピンクロスオーバー特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山尾典史・前川雅彦・大久保貴志・黒田孝義
  • 学会等名: 第63回錯体化学討論会
  • 発表場所: 那覇(ポスター発表、2PA-094)
  • 年月日: 2013-11-03
• [学会発表] カルボキシ基を有するFe錯体配位子を用いたランタノイド錯体の合成と磁性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井 竜彦・大久保 貴志・前川 雅彦・黒田 孝義
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 那覇
• [学会発表] 三座Schiff塩基鉄(II)錯体における置換基効果とスピンクロスオーバー特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山尾 典史・前川 雅彦・大久保 貴志・黒田 孝義
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 那覇
• [学会発表] 歪んだS字型架橋配位子を用いた三角形型金属三核錯体の構造およびその物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口 遼太郎・大久保 貴志・前川 雅彦・黒田 孝義
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 那覇
• [学会発表] phenazine 誘導体配位子による三角形型 FeII及び MnII三核錯体の構造と磁性(1B5- 31) (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口遼太郎・杉本邦 久・大久保貴志・前川雅彦・黒田孝義
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 草津
• [学会発表] S 字型 6 座配位子からなる多核鉄錯体の合成と磁気特性(2PA- 033) (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田幸彦・山口遼太郎・大久保貴志・前川雅彦・黒田孝義
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 草津
• [学会発表] SCO 特性を有する鉄(II)錯体配位子によるランタノイド錯体の合成と磁性(2PA- 034) (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井竜彦・大久保貴志・前川雅彦・黒田孝義
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 草津
• [学会発表] 水素結合により連結されたFe(II)スピンクロスオーバー錯体における重水素化置換効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 雛埜敦史・木村佳樹・大久保貴志・前川雅彦・黒田孝義
  • 学会等名: 第62回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山(ポスター発表、1PA-032)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] A novel 3-fold interpenetrated iron(II) framework structure with SCO property (MS.A3-P-123) (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroda-Sowa, T. Masuda, T. Okubo, M. Maekawa,
  • 学会等名: The 40-th International Conference on Coordination Chemistry (ICCC40)
  • 発表場所: Valencia(Spain)
• [学会発表] A Novel 3-fold Interpenetrated Iron(II) Square-grid Framework with SCO Property (MP-032) (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroda-Sowa, T. Masuda, T. Okubo, M. Maekawa,
  • 学会等名: International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM2012)
  • 発表場所: Orland (USA)
• [学会発表] Tetra-Schiff 塩基配位子を用いた配位構造を有する Fe(II)錯体の合成と磁気的特性(1PA-016) (2012)
  • 著者名/発表者名: 山野 正貴・大久保 貴志・前川 雅彦・ 黒田 孝義
  • 学会等名: 第62回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] 水素結合により連結された Fe(II)スピンクロスオーバー錯体における重水素化置換効果(1PA-032) (2012)
  • 著者名/発表者名: 雛埜 敦史・木村 佳樹・大久保 貴志・ 前川 雅彦・黒田 孝義
  • 学会等名: 第62回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] キレート配位部位を有する三座配位子を用いた新規 Mn 多核錯体の合成と磁性(1PA-080) (2012)
  • 著者名/発表者名: 新家 直弥・大久保 貴志・前川 雅彦・ 黒田 孝義
  • 学会等名: 第62回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] フェナジン誘導体配位子を用いた金属三核錯体の合成と磁性(2PA-023) (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口 遼太郎・大久保 貴志・前川 雅彦・ 黒田 孝義
  • 学会等名: 第62回錯体化学討論会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] フェナジンから誘導された新規 S 字型 6 座配位子による新規鉄二価多核錯体の合成と磁性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口遼太郎・杉本邦久・大久保貴志・前川雅 彦・黒田孝義
  • 学会等名: 日本化学会第９２春季年会
  • 発表場所: 慶應大学（横浜）
• [学会発表] Tetra-Schiff 塩基配位子とピリジン系化合物からなる Fe(II)錯体の合成と磁気特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山野正貴・大久保貴志・前川雅 彦・黒田孝義
  • 学会等名: 日本化学会第９２春季年会
  • 発表場所: 慶應大学（横浜）
• [学会発表] ポリエーテル基を有する salophen- Fe(II)錯体によるゲストカチオン取り込みとそれに伴う磁性の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 雛埜敦史・大久保貴志・前川雅彦・黒田孝義
  • 学会等名: 日本化学会第９２春季年会
  • 発表場所: 慶應大学（横浜）
• [学会発表] Effects of Weak Interactions on Spin Crossover Properties of Iron(II) Complexes with Extendedπ-Conjugated Schiff-base Ligands (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroda-Sowa, K. Sugimoto, K. Kimura, T. Okubo, and M. Maekawa
  • 学会等名: The 3^<rd> Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC3)
  • 発表場所: New Delhi, India(Oral OL-85)
  • 年月日: 2011-10-20
• [学会発表] カルボキシル基を有するFe(II)SCO錯体における水素結合の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒田孝義・木村佳樹・杉本邦久・江里口実嘉・大久保貴志・前川雅彦
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山(口頭発表、1Ba-06)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] カルボキシル基を有するFe(II)SCO錯体における水素結合の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒田 孝義・木村 佳樹・杉本邦久・江里口実嘉・大久保 貴志・前川 雅彦
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山）
• [学会発表] ピリジン系化合物を軸配位子とする平面性tetra－Schiff塩基Fe錯体の合成と磁気的特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山野正貴・大久保 貴志・前川 雅彦・黒田 孝義
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山）
• [学会発表] チオシアン酸鉄(III)と架橋配位子bpbによって構築される新規梯子型一次元錯体の構造と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増田隆之・大久保 貴志・前川雅彦・黒田 孝義
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山）
• [学会発表] Effects of Weak Interactions on Spin Crossover Properties of Iron(II) Complexes with Extended π-Conjugated Schiff-base Ligands (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Kuroda-Sowa, Kunihisa Sugimoto, Kana Kimura, Takashi Okubo, and Masahiko Maekawa
  • 学会等名: The 3rd Asian Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: New Delhi (India)