有機磁性体結晶の電子密度分布の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08454180
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 岩崎 不二子 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10017329)
• 研究分担者: 安井 正憲 電気通信大学, 機器分析センター, 助教授 (00201822)
• キーワード: X線結晶構造解析 / X線低温実験 / 電子密度分布 / 有機強磁性体 / 有機ラジカル結晶 / 遷移金属錯体

研究概要

本研究は、X線回析強度の低温精密測定によって、強磁性的相互作用を示す有機ラジカル結晶や有機金属錯体結晶の結合電子、非共有電子対などの電子密度分布を実験的に明らかにすることを目的として、平成8年度から3年間の予定で行われるものである。初年度である8年度の成果は以下の通りである。
1.既設の単結晶X線回析装置RIGAKU-AFC7R用の、液体窒素吹付型試料低温装置(平成8年度要求設備)を作製した。これは、空気中から窒素を抽出し、極低温小型冷凍機との熱交換によって低温ガスとし、試料を100〜150K程度の低温にするものである。電子密度分布を目的とするX線回析実験においては、熱振動の影響を除くために低温にして、通常測定の10倍程度の反射数を測定する必要があり、長期間試料を低温状態に保持する必要がある。本装置の導入により、液体窒素の補給が不必要になり、温度コントロールが容易になった。
2.本学野上研究室で開発されたTEMPOラジカル誘導体(Ar=Ph、p-Me-Ph)について、低温状態におけるX線回析を行った。低温測定によって分子間相互作用として重要なH原子の位置を正確に求めた。これまでの室温で行なった構造解析の結果と本質的な差はなく、100K程度までは構造相転移は認められなかった。
3.極低温で強磁性的相互作用を示す、ピリミジンを架橋配位子とする硝酸銅錯体の電子密度分布の測定を行った。その結果配位子の結合電子、非共有電子対などはかなり明瞭に得られ、Cuが5配位よりは7配位に近い状況にあることが明らかとなったが、Cuのd電子の分布に関しては、なお解析上検討すべき点がある。

研究成果

• [文献書誌] M.Yasui,et al.: "Crystal Structures of TEMPO Radicals Showing Ferromagnetic Interaction" Mol.Cryst.Liq.Cryst.279. 77-85 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida,et al.: "Ferromagnetism of Pyridine-bridged Copper (II) Complexes" Mol.Cryst.Liq.Cryst.279. 87-96 (1996)
• [文献書誌] T.Nogami,et al.: "Ferromagnetism of Organic Radical Crystals of TEMPO Derivatives" Mol.Cryst.Liq.Cryst.279. 97-106 (1996)
• [文献書誌] M.Nakagawa,et al.: "Magnetic Properties of 4-and 5-Methylpirimidine-bridged Copper (II) Complexes" Mol.Cryst.Liq.Cryst.,. 286. 29-34 (1996)
• [文献書誌] T.Nogami,et al.: "Proposed Mechanism of Ferromagnetic Interaction of Organic Ferromagnets : 4- (Aryl-methyleneamino) -2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyls and Related Compounds" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 1841-1848 (1996)
• [文献書誌] M.Yasui,et al.: "Crystal and Molecular Structures of Novel Metal-Carbene Complexes I." Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 2739-2747 (1996)
• [文献書誌] Iwasaki,et al.: "Crystal and Molecular Structures of Novel Metal Carbene Complexes II. Intensity Measurements using Rapid X-ray Diffractometers," Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 2749-2757 (1996)
• [文献書誌] F.Iwasaki,et al.: "Crystal and Molecular Structures of Novel Metal-Carbene Complexes III. Rh-carbene Complexs and Cu Complex" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 2759-2770 (1996)
• [文献書誌] N.Manabe,et al.: "Crystal and Molecular Structures of Novel Metal-Carbene Complexes IV." Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 2771-2780 (1996)