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双安定な分極とキラル中心の導入に基づく強誘電性金属錯体の設計指針の確立

公募研究

研究領域配位アシンメトリー:非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 17H05389
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関岡山理科大学

研究代表者

満身 稔  岡山理科大学, 理学部, 教授 (20295752)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード混合原子価三核鉄錯体 / 原子価非局在-局在転移 / 水素結合 / 誘電性 / キラル構造 / 強誘電体 / 混合原子価錯体 / キラル錯体 / 強誘電性金属錯体 / マルチフェロイクス
研究実績の概要

本研究では,双安定な分極が可能な電気双極子をもつ金属錯体を研究対象として,(1)混合原子価三核鉄(II,III,III)配位高分子の原子価秩序を分極の起源とする強誘電体と(2)水素結合型p-ベンゾセミキノン錯体の水素結合内のプロトンを分極の起源とする強誘電体の開発を目指して研究を行った.
(1)では,D3h対称性の1,3,5-tris[2-(4-pyridyl)ethynyl]benzene (TPEB)を架橋配位子に用いて,二つの混合原子価三核鉄(II,III,III) 錯体[Fe3O(O2Ct-Bu)6]と[Fe3O(O2CEt)6] をそれぞれ架橋した [Fe3O(O2Ct-Bu)6(TPEB)](1)と[Fe3O(O2CEt)6(TPEB)](2)を新規に合成し,その結晶構造と誘電性,磁性について調べた.また,キラルな混合原子価三核鉄(II,III,III)錯体を得る目的から,S-methoxyphenylacetic acidをカルボン酸配位子に用いて三核鉄錯体の合成を検討した.
(2)一次元水素結合型ロジウム-p-セミキノナト錯体[Cp*RhII(p-HSQ-Me4)]PF6において,プロトンの秩序-無秩序相転移と興味深いプロトンのダイナミクスを見出している.しかしながら,低温相では,鎖内では分極しているものの鎖間で分極が打ち消し会い反強誘電相であった.この電気双極子の打ち消し合いは,系内に大きな対陰イオンを導入して隣接する鎖間の位相をずらすことによって防げるのではないかと考えられた.そこで本研究では, テトラフェニルボレートを用いて合成を検討したところ,セミキノン錯体とベンゾキノン錯体が3:1の比で強い水素結合によって繋がった珍しい四量体が得られたので,誘電率を調べた.また,新規のキラルアニオンを合成し,ロジウム-p-セミキノナト錯体との結晶化について検討した.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] One-Dimensional Chain-Type Dicopper Coordination Polymer Linked by 1,4-Di(4-pyridyl)benzene; Synthesis, Crystal Structure, Magnetic Property, and Gas-Adsorption Property2018

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Yano, Makoto Handa, Minoru Mitsumi and Yusuke Kataoka
    • 雑誌名

      Magnetochemistry

      巻: 4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis, Structure and Magnetic and Electrochmical Properties of Tetrakis(benzamidato)diruthenium(II,III) Tetrafluoroborate2018

    • 著者名/発表者名
      Handa Makoto、Yano Natsumi、Okuno Airi、Nakai Hiroki、Mitsumi Minoru、Mikuriya Masahiro、Kataoka Yusuke
    • 雑誌名

      Magnetochemistry

      巻: 4 号: 2 ページ: 21-21

    • DOI

      10.3390/magnetochemistry4020021

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of a trinuclear copper(II) complex of a ligand with phthalocyanine and Schiff-base coordination sites2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Handa, Kenichi Kanagawa, Natsumi Yano, Haruki Yairi, Airi Okuno, Minoru Mitsumi, Yusuke Kataoka
    • 雑誌名

      Journal of Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: 22 号: 01n03 ページ: 95-101

    • DOI

      10.1142/s108842461850013x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A neutral paddlewheel-type diruthenium(III) complex with benzamidinato: synthesis, crystal structure, magnetism, and electrochemical and absorption properties2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kataoka, Saki Mikami, Hiroshi Sakiyama, Minoru Mitsumi, Tatsuya Kawamoto, Makoto Handa
    • 雑誌名

      Polyhedron

      巻: 印刷中 ページ: 87-92

    • DOI

      10.1016/j.poly.2017.03.005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 多孔性拡張π共役亜鉛ポルフィリン錯体の合成と結晶構造2019

    • 著者名/発表者名
      大和田晃平・羽藤 大貴・満身 稔
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多孔性拡張π共役亜鉛ポルフィリン錯体の合成と結晶構造2018

    • 著者名/発表者名
      岡本大輝,中田智大,満身 稔
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 混合原子価三核鉄(II,III,III)配位高分子の構造と物性2017

    • 著者名/発表者名
      宇田川 直哉,吉田 章ノ介,満身 稔
    • 学会等名
      平成29年度日本結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 混合原子価三核鉄(II,III,III)配位高分子の構造と物性2017

    • 著者名/発表者名
      宇田川 直哉,吉田 章ノ介,満身 稔
    • 学会等名
      錯体化学会 第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Structures and Multifunctional Properties of One-dimensional Rhodium-Semiquinonato Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      M. Mitsumi
    • 学会等名
      2nd International RINS Symposium- Exploring New Frontiers in Coordination Chemistry -
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 岡山理科大学理学部化学科錯体化学研究室

    • URL

      https://coordchem-ous.wixsite.com/mitsumi-lab

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 岡山理科大学理学部化学科 錯体化学(満身)研究室

    • URL

      https://coordchem-ous.wixsite.com/mitsumi-lab

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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