伸展型金属錯体の設計と磁気特性の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09044093
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 大川 尚士 九州大学, 理学部, 教授 (00037219)
• 研究分担者: LAURENCE Tho ニューフォンドランドメモリアル大学, 化学科, 教授 ; 大場 正昭 九州大学, 理学部, 助手 (00284480) ; 高橋 和宏 九州大学, 理学部, 助教授 (00216706)
• キーワード: 伸展型錯体 / メタ磁性体 / X線結晶構造解析 / フェロ磁性体 / 二次元シート構造 / 一次元鎖構造 / 磁気交換 / 双性配位子

研究概要

1. ヘキサシアノ金属(III)酸イオン[M(CN)_6]^<3->(M=Fe,Cr,Co)と[Ni(pn)_2]^<2+>との反応でPPh_4[Ni(Pn)_2][M(Cn)_6]H_2Oを合成した。X線結晶構造解析の結果、M-CN-Ni-NC-M-結合からなるー次元ジグザグ鎖構造からなる。磁化の温度変化から、M=Fe,Crの場合には鎖内に強磁性的相互作用が働いていた。これは金属磁気軌道の‘Strict orthogonality'で説明される。分子内相互作用の強さを金属イオンの基底電子構造を考慮して評価することから、M(III)周りの対称性はC_<2v>で近似され、磁気交換機構はシアノ基を介するdπ-pπ機構で説明された。
2. [Mn(acacen)Cl]と[K(18-cr)(2-prOH)_2]_3[Fe(CN)_6]の反応から[{[K(18-cr)(2-PrOH)_2}{Mn(acaaen)}_2-{Fe(CN)_6}]を合成した。X線結晶構造解析の結果、{Mn(acacen)}_2{Fe(CN)_6}^-部分はFe-CN-Mn-NC-Fe結合からなる碁盤目状の二次元シートを形成する。さらに{[K(18-cr)(2-PrOH)_2}^+も二次元シート状に配列され、二つの二次元層が交互に配列されたハイブリッド層状化合物を形成している。種々の磁気測定の結果この化合物はTN=5Kのメタ磁性体で、外部磁場1200Oeでフエロ磁性体へ転移した。この研究より、ハイブリッド層状化合物の一つの設計指針が示された。
3. 新規双性橋架け基として、5-カルボキシサリチルアルデヒド及びそのシッフを用いて銅(II)錯体を合成を行った。シッフ塩基部分を三座とするとカルボキシレート部分は二座として作用し、シッフ塩基部分を四座とするとカルボキシレート部分は単座として作用して銅の自己集積に特異的に機能する。さらに水素結合又は配位子間非共有相互作用がハイブリッドした多様な一次元、二次元ネットワークを与えることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Masami Yonemura: "Dinuclear Cu^2 complexes Comptenem with N(amine) and N(imine)_2O_2 Metal-bine The Effect of Chloride Ligation" Inorganica Chimica Acta. 283・1. 72-79 (1998)
• [文献書誌] Nobuo Fukita: "Bimetallic Assemblies [N](L) [Fe(CN)](L-diamine:X-PF C )with a Three-Dimensional Network Extended through Fe -CN-Ni Linkages" Inorganic Chemistry. 37・5. 842-848 (1998)
• [文献書誌] Reki Sakamoto: "Copper(II) Compounds Extended by 5-Carvoxysaligylaidehyde and Its Schiff Bases.Interplay of Two Metal-Binding Sites and Intermolecular Stacking" Bulletin of The Chemical Society of Japan. 71・10. 2365-2373 (1998)
• [文献書誌] Masaaki Ohba: "Structure and Magnetic Properties of One-dimensional PPh [NI(ph) ][M(CN) ]-H O(M-Fe,Cr,Co)Bimetallic Assemblle" Inorganic Chemistry. 37・13. 3349-3354 (1998)
• [文献書誌] Hitoshi Miyasaka: "Synthesis,Crystal and Network Structures,and Magnetic Properties of a Hybrid Layered Compound:[K(18-cr)][{Mn(acac)} {Fe(CN) }]" Inorganic Chemistry. 37・21. 4878-4884 (1998)
• [文献書誌] Masako Yamami: "Macrocyclic Heterocinuclear Zn Pb Complexes:Synthesis, Structures, and Hydrolytic Function toward Tris(p-nitrophenyl)Phosphata" Inorganc Chemistry. 37・26. 6832-6838 (1998)
• [文献書誌] H.Okawa and M.Ohba: "Molecularly-based Magnetic Materials(Ed.L.K.Thompson et al.)分担執筆(Chap.22,pp.319-328)" American Chemical Society, 342 (1998)