円偏波ＥＳＲ法の開拓とキラル磁気化学の創成

• 研究課題/領域番号: 25620063
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 塩見 大輔 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40260799)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: スピン / キラリティー / ＥＳＲ / ＥＰＲ / 円偏波 / ラジカル / ＳＱＵＩＤ / 分子磁性体 / キラリティ / 電子スピン共鳴 / ESR / SQUID / 円偏光 / 磁気光学効果

研究成果の概要

スピン集合系のキラリティを評価する新しい測定手法として，円偏光（円偏波）を用いた磁気分光法が重要である．円偏波マイクロ波を用いたESRは過去にいくつかの試みがなされている．それらに対して本研究では，汎用のSQUID磁束計に円偏波マイクロ波を導入して，定常的な縦磁化を検出することで円偏波ESRを測定する装置系を設計・試作した．電磁場シミュレーションに基づいて製作した円筒導波管を，汎用のSQUID磁束計に組み込んだ．アキラルな有機ラジカルを標準試料として，円偏波マイクロ波によるESR信号を観測することに成功した．ただし，信号強度から，だ円成分の混入（円偏波への直線偏波の混入）が認められた．

研究成果

• [雑誌論文] Preparation and Magnetic Properties of Metal-Complexes from N-t-Butyl-N-oxidanyl-2-amino-(nitronyl nitroxide) (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Furui, S. Suzuki, M. Kozaki, D. Shiomi, K. Sato, T. Takui, K. Okada, E. V. Tretyakov, S. E. Tolstikov, G. V. Romanenko, and V. I. Ovcharenko
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 53 号: 2 ページ: 802-809
  • DOI: 10.1021/ic4020898
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Magnetic Properties of Nitronyl Nitroxides with an Adjacent Chiral Group (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Tanimoto, S. Suzuki, M. Kozaki, D. Shiomi, K. Sato, T. Takui, and K. Okada
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 87 号: 2 ページ: 314-322
  • DOI: 10.1246/bcsj.20130264
  • NAID: 130004153274
  • 査読あり
• [雑誌論文] An ab initio MO study of heavy atom effects on the zero-field splitting tensors of high-spin nitrenes: How the spin-orbit contributions affected (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sugisaki, Kazuo Toyota, Kazunobu Sato, Daisuke Shiomi, Masahiro Kitagawa, Takeji Takui
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 巻: 16 号: 19 ページ: 9171-9181
  • DOI: 10.1039/c4cp00822g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of a Bis[(nitronyl nitroxide)-2-ide radical anion]-Palladium Complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, S.; Yokoi, H.; Kozaki, M.; Kanzaki, Y.; Shiomi, D.; Sato, K.; Takui, T.; Okada, K.
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem. 巻: 28 号: 28 ページ: 4740-4744
  • DOI: 10.1002/ejic.201402564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indeno[2,1-b]fluorene: A 20 pi electron hydrocarbon with extremely low energy light absorption (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Shimizu, R. Kishi, M. Nakano, D. Shiomi, K. Sato, T. Takui, I. Hisaki, M. Miyata, and Y. Tobe
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 52 号: 23 ページ: 6076-6079
  • DOI: 10.1002/anie.201302091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed electron spin nutation spectroscopy for weakly exchange-coupled multi-spin molecular systems with nuclear hyperfine couplings: a general approach to bi- and triradicals and determination of their spin dipolar and exchange interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ayabe, K. Sato, S. Nakazawa, S. Nishida, K. Sugisaki, T. Ise, Y. Morita, K. Toyota, D. Shiomi, M. Kitagawa, S. Suzuki, K. Okada, T. Takui
  • 雑誌名: Mol. Phys 巻: 111 号: 18-19 ページ: 2767-2787
  • DOI: 10.1080/00268976.2013.811304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Exchange interactions in π Dimers of 6-Oxophenalenoxyl Neutral π Radicals: Spin-Density Distributions and Multicentered-Two-Electron Bonding Governed by Topological Symmetry and Substitution at the 8-Position (2013)
  • 著者名/発表者名: 西田辰介・河井潤也・森口実紀・大場友裕・羽田直樹・福井晃三・冬広 明・塩見大輔・佐藤和信・工位武治・中筋一弘・森田 靖
  • 雑誌名: Chemistry An European Journal 巻: 19 号: 36 ページ: 11904-11915
  • DOI: 10.1002/chem.201301783
  • 査読あり
• [学会発表] 直結型開殻置換基をもつ安定ニトロキシド三重項分子の希釈単結晶ESR/ENDORスペクトル解析と磁気テンソルの高精度量子化学計算 (2015)
  • 著者名/発表者名: 澤田駿，中澤重顕，河盛萌子，杉崎研司，佐藤和信，豊田和男，塩見大輔，尾向宏介，古井孝宜，倉津将人，鈴木修一，小嵜正敏，岡田惠次，工位武治
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（千葉県，船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ビイミダゾールを配位子とする高スピンレニウム単核金属錯体の単結晶ESRスペクトルと磁気テンソルの量子化学計算 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中川朋樹，山根健史，佐藤和信，杉崎研司，神崎祐貴，豊田和男，塩見大輔，吉澤真，田所誠，工位武治
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（千葉県，船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 単結晶ESRスペクトル法による混合原子価レニウム二核錯体の電気的・磁気的性質の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山根健史，佐藤和信，巽俊輔，杉崎研司，神崎祐貴，豊田和男，塩見大輔，吉澤真，田所誠，工位武治
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学（広島県，東広島市）
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] 修正したQRO法による零磁場分裂テンソルのスピン軌道項のDFT計算 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉崎研司，豊田和男，佐藤和信，塩見大輔，北川勝浩，工位武治
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学（広島県，東広島市）
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] 同位体標識安定有機ラジカルにおける電子-核スピン状態操作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中彩香・佐藤和信・吉野共広・西田辰介・中澤重顕・Rahimi Robabeh・豊田和男・塩見大輔・森田靖・北川勝浩・工位武治
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋市千種区）
• [学会発表] 分子力学法によるDNAスピンラベル系の分子構造とエネルギー解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本悟，中澤重顕，杉崎研司，厚見宙志，前川健典，佐藤和信，豊田和男，塩見大輔，中谷和彦，北川勝浩，工位武治
  • 学会等名: 第7回分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市南区）
• [学会発表] イミノニトロキシド－ニトロキシド基底三重項ジラジカルのESR二量子遷移のメカニズムの研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中澤重顕，河盛萌子，杉崎研司，豊田和夫，塩見大輔，佐藤和信，尾向宏介，古井孝宜，倉津将人，鈴木修一，小嵜正敏，岡田恵二，工位武治
  • 学会等名: 第7回分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市南区）
• [学会発表] イミノニトロキシド－ニトロキシド基底三重項ジラジカルの希釈単結晶中の構造および２量子遷移のＥＳＲによる研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中澤重顕・河盛萌子・杉崎研司・豊田和男・塩見大輔・佐藤和信・尾向宏介・古井孝宜・倉津将人・鈴木修一・小嵜正敏・岡田惠次・工位武治
  • 学会等名: 第52回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ（埼玉県さいたま市）