新しい分子磁性系の設計と構築

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04242104
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 杉本 豊成 京都大学, 工学部, 助教授 (30093256)
• 研究分担者: 大川 尚士 九州大学, 理学部, 教授 (00037219) ; 菅原 正 東京大学, 教養学部, 教授 (50124219) ; 西出 宏之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90120930) ; 蒲池 幹治 大阪大学, 理学部, 教授 (40028163)
• キーワード: 電荷移動錯体 / ニトロキシド / ポリラジカル / 有機金属錯体 / 強磁性的相互作用 / フェロ磁性体 / フェリ磁性体 / 有機磁性金属

研究概要

本研究は、計画班5名の協力のもとに電荷移動(CT)錯体、ラジカル、ポリマーおよび有機金属錯体に基づく新しい有機磁性体、とくに有機強磁性体の構築を主目的とする。本年度の研究成果を以下に示す。1.安定な超常磁性体の構成要素となりうるビスTTF誘導体のうち、今年度はビス(TTF)ケトンのジカチオンの基底スピン状態について検討した。また、ピリジニウム置換イミダゾリン-1-オキシル/ラジカルアニオン塩において、安定な純粋な有機CT錯体では初めて強磁性的相互作用を見い出した(杉本)。2.ポルフィリン常磁性金属錯体を側鎖に有するポリアセチレンのポリマー化に成功した。また、磁性ポリマーのモノマーであるピペリジン-1-オキシル基を有するメタクリル酸の結晶がメタ磁性体であることが明らかにされた(蒲池)。3.ラジカル前駆体フェニルアセチレンモノマーと反磁性コモノマーとを種々の組成で共重合し、溶媒可溶でかつ無置換ポリ(フェニルアセチレン)に比べより共役系の発達したポリラジカル前駆共重合体を得ることができた。現在、平面型共役ポリ(p-フェニレンビニレン)誘導体の合成を検討中である(西出)。4.トポロジー的要請により高スピンラジカルになると予想されるジ-およびトリ-ニトロニルニトロキシド(NN)とトリニトロベンゼンとの混晶を調製し、基底状態および分子内交換相互作用の大きさを示すことに成功した。また、有機磁性金属の構築要素として、TTFドナー部位と、NNからなる孤立スピン部位を有するドナー分子を設計、合成した(菅原)。5.トリスオキサラト金属(III)イオン[M(ox)_3]^<3->(M'=Cr,Fe,Rr)を素子として、これとM'(II)イオンおよびNBu_4Brを反応させて三次元集合体{NBu_4[M'M(ox)_3]}x(M=Mn,Fe,Co,Ni,Cu)を合成した。各種磁気測定からM=Cr,Ruではフェロ磁性体、M'=Feではフェリ磁性体になることを確認した(大川)。

研究成果

• [文献書誌] Toyonari Sugimoto: "Magnetic Properties in Charge-Transfer Complexes of high-Symmetry Organic Acceptors" Materials Research Society Symposium Proceedings. 247. 417-428 (1992)
• [文献書誌] Toyonari Sugimoto: "Ferromagnetic Interaction in Organic Radical Ion Salts" Mol.Cryst.Liq.Cryst.
• [文献書誌] Mikiharu Kamachi: "Polymers for Magnetism" Polymer News. 17. 198-201 (1992)
• [文献書誌] Akira Hrada: "Anionic Polymerization of n-Butyraldehyde Azine to Crystalline trans-1,4-Poly(n-butyraldehyde azine)" Polymeer Jornal. 24. 931-938 (1992)
• [文献書誌] Hirofumi Fujii: "Photoinduced Isomerization and Photoregulation of the Hydrodynamic Volume of Poly(α,ω-disubstituted 2,3-azabutadiene)" Macromolecules. 25. 4224-4225 (1992)
• [文献書誌] Naoki Yoshioka: "Poly[(p-ethynylphenyl)hydrogalvinoxyl]and Its Polyradical Derivative with High Spin Concentration" Macromolecules. 25. 3838-3842 (1992)
• [文献書誌] Hiroyuki Nishide: "Synthesis and Magnetic Property of Polyacetylene Bearing π-Conjugated Bis(diphenylene)phenylallyl Radical" J.Macromol.Sci.A-29. 775-786 (1992)
• [文献書誌] Hiroyuki Nishide: "Polyacetylene Derivatives with Chain-Sided Phenoxy and Galvinoxyl Radicals" Mol.Cryst.Liq.Cryst.
• [文献書誌] Loic Mahe: "How Crystalline Environment Can Provide Outstanding Stability and Chemistry for Arylnitrenes" J.Am.Chem.Soc.114. 7904-7906 (1992)
• [文献書誌] Akira Izuoka: "Magnetic Property of 1,3,5-Tris(4',4',5',5'-tetramethly-imidazolin-2'-ly)benzene 3',3'',3''',-trioxide 1',1'',1'''-trioxyly in 1:1 Mixed Crystals with 1,3,5-Trinitrobenzene" Chem.Lett.1627-1630 (1992)
• [文献書誌] Reiji Kumai: "Preparation of Tetrathiafulvaleno-nitronylnitroxide and Magnetic Properties of Its DDQ Complex" Mol.Cryst.Liq.Cryst.
• [文献書誌] Hiroko Tamaki: "Design of Metal-Complex MAgnets.Symthesis and Magnetic Properties of Mixed-Metal Assemblies {NBu4[MCr(ox)3]}x (M=Mn2+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+)" J.Am.Chem.Soc.114. 6974-6979 (1992)
• [文献書誌] Hiroko Tamaki: "Metal-Complex Ferrimagnets with the Formula {NBu4[MIIFeIII(ox)3]}x (M=Fe2+,Ni2+)" Chem.Lett.1975-1978 (1992)
• [文献書誌] Naohide Matsumoto: "Synthesia and Magnetic Property of Imidazolato-Bridged Cu(II)-M(II)-CuN(II) complexes (M=Zn,Cu,Ni,Co,Mn)" Bull.Chem.Soc.Jpn.65. 1988-1989 (1992)