遷移金属錯体を用いたプロトン-電子連動移動型物質の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06640710
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 豊田 二郎 大阪大学, 理学部, 助手 (70249952)
• キーワード: 水素結合 / 遷移金属錯体 / ab-initioMO法 / HBCT

研究概要

ベンゾキノン-ハイドロキノン錯体であるキンヒドロン錯体における圧力依存性と分子構造・電子状態との相関関係について、分子レベルでの水素移動と電子状態との相関関係についての半定量的な知見を得るため、GAUSSIAN-92プログラムを用いたab-initio分子軌道法(UHF/3-21G^*)を用い、ベンゾキノン-ハイドロキノン系錯体の計算を行った。
キノン-ハイドロキノンとセミキノンダイマーのエネルギーは、それぞれ約12.06,11.57kcal/molだけ安定化していることがわかった。キンヒドロン結晶におけるキノン-ハイドロキノン間の水素結合の強さはそのO-H伸縮振動のシフトから約7.5kcal/molと見積もられており、この安定化のメインの寄与は水素結合によるものであると考えられる。
以上、今回のモデル錯体のab-initio計算により、新しい電子系であるPET課程の挙動を理解し、水素-電子連動移動型作体の設計を行なう上での基礎データの一部とすることができた。
また、Hydrogen-Bonded Charge-Transfer (HBCT)システムとして、lumazineや、pterin、ethylenediaminoglyoxime等を配位子とした新規遷移金属錯体の合成にも成功し、そのX線結晶解析も行い結晶内における水素結合様式についての知見を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] Tetsuji Itoh,Jiro Toyoda,et.al.: "Hydrogen-Bonded Charge-Transfer Complex of Ethylenediaminoglyoxime Transition Metal complex with Tetracyanoquinodimethane." Chem.Lett..1995. 41-42 (1995)
• [文献書誌] Minoru Mitsumi,Jiro Toyoda,and Kazuhiro Nakasuji: "Metal-Peptide Complexes having three-dimensional hydrogen-Bonded Networks." Inorg.Chem.34. 3367-3370 (1995)
• [文献書誌] H.Kitagawa,T.Mitani,T.Itoh,J Toyoda,and K Nakasuji: "H-bonded System of 1-D d and π States; [Pd (H2EDAG) (HEDAG)] TCNQ:" Synthetic Metals.71. 1919-1920 (1995)
• [文献書誌] K Nakasuji,M.Tadokoro,T.Itoh,J.Toyoda,and K.Isobe: "Exploration of Proton-Electron Cooperative-Interacting Systems with Transition Metal Atoms." Synthetic Metals. 71. 2071-2072 (1995)