安定有機ラジカルを用いた分子性強磁性体の開発に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08740490
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 石田 尚行 電気通信大学, 電気通信学部, 講師 (00232306)
• キーワード: ニトロキシドラジカル / TEMPO / フラーレン / 有機磁石 / 同位体磁石

研究概要

我々の研究グループは、完全に有機物よりなる強磁性体を開発し続けているが、我々の提唱しているσ電子系を通した磁気的相互作用のメカニズムの妥当性を明らかにするために、いくつかの試料について、完全重水素置換体の磁性や、極低温μSRのよる磁性の次元性などを明らかにした。また、TEMPOラジカル置換基を持たせたフラーレンC_<60>分子のTDAE錯体を合成し、その磁性を調べた。今年度新たに分子設計、合成検討された化合物類は、π電子共役系で安定化されたラジカル、例えば、芳香族環を有するニトロキシドラジカル等である。これらはπ共役系同士が空間的に接近することで相互作用が増大する可能性がある。実際ビスビフェニリルニトロキシドやベンズイミダゾールオキシルオキシド誘導体で本研究室で開発されたものの中で最高のワイス定数をもつものを見出した。5,6-ジヒドロフェナントリジノキシル誘導体では、分子間の強・反強磁性的相互作用を結晶構造解析に基づいて解析した。
電導性と磁性の共存する系は現在大変興味が持たれており、合成強磁性金属は新たなターゲットである。有機電導性錯体を与えやすいTCNQ類を用いた銅錯体は電導性の面では半導体であったが、磁性の面では10Kの強磁性相転移が見出された。またBEDT-TTFを用いた錯体で、アニオンに有機ラジカルアニオンを用いたものを合成した。ラジカル部位が電解条件で損なわれるなどの問題点を明らかにした。別のアプローチとして、スピン源として遷移金属イオンを用い芳香族環としてピリミジンで架橋配位させ、d軌道上のスピンを平行にすることを行っている。ピリミジンを架橋配位子とするハロゲン化コバルト錯体についても強磁性相転移が見られた。

研究成果

• [文献書誌] T.Ishida等: "Synthesis and Characterization of C_<60> derivatives Possessing TEMPO" Tetrahedron. 52. 5103-5112 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "Synthesis and Characterization of Dialkyl-C61" Fullerene Science and Technology. 4. 357-367 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "Synthesis,Structure,and Some Reactions of(2,4,6-tri-t-Butyl)thio-benzaldehyde,the First Stable Aromatic Thioaldehyde" Bulletin of Chemical Society of Japan. 69. 709-717 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "Proposed Mechanism of Ferromagnetic Interaction of Organic Ferromagnets : 4-(Arylmethyleneamino)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyls..." Bulletin of Chemical Society of Japan. 69. 1840-1848 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "Unusual Reactions of C_<60> with Aldehydes in the Presence of Aqueous Ammonia" Tetrahedron Letters. 37. 4031-4034 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "Organic Radicals Exhibiting Intermolecular Ferromagnetic Interactions with High Probability : 4-Arylmethyleneamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-..." Bulletin of Chemical Society of Japan. 69. 2821-2830 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "Ferromagnetism of Pyrimidine-Bridged Copper(II)Complexes" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 279. 87-96 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "Ferromagnetism of Organic Radical Crystals of TEMPO Derivatives" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 279. 97-106 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "Crystal Structures of TEMPO Radical Radicals Showing ferromagnetic Interration" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 279. 77-85 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "Magnetic Properties of 4-and 5-Methylprimidine-Bridged Copper(II)Complexes" 286. 29-34 (1996)
• [文献書誌] T.Ishida等: "TEMPO-Based Organic Ferromagnets and Metamagnets(TEMPO=2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-yloxyl)" Molecular Crystals and Liquid Crystals. (印刷中).
• [文献書誌] T.Ishida等: "μSR of the Organic Radical Ferromagnet,4-(p-Chlorobenzylideneamino)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yloxyl" Chemistry Letters. (印刷中).
• [文献書誌] T.Ishida等: "Pyrimidine-Bridged Transition-Metal Complexes as a Polymer Approach to Molecule-Based Ferromagnets" Recent Research Developments in Pure and Applied Chemistry. (印刷中).
• [文献書誌] T.Ishida等: "Ferromagnetic Interaction in a Pyrimidine-Bridged Copper(II)Nitrate Complexes" Molecular Crystals and Liquid Crystals. (印刷中).
• [文献書誌] T.Ishida等: "Ferromagnetism of Organic Radical Crystals of Perdeuterated TEMPO Derivatives" Molecular Crystals and Liquid Crystals. (印刷中).
• [文献書誌] T.Ishida等: "Ferromagnetism of Organic Radical Crystals of Deuterated TEMPO Derivatives" Synthetic Metals. (印刷中).
• [文献書誌] T.Ishida等: "Magnetic Properties of Pyrimidine-Bridged Copper(II)Complexes" Synthetic Metals. (印刷中).
• [文献書誌] T.Ishida等: "Electrical Conductivities of MOTT Salts" Synthetic Metals. (印刷中).