複合した機能を有する特異なスピン共役系の創出

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10146250
• 研究機関: 姫路工業大学
• 研究代表者: 中辻 慎一 姫路工業大学, 理学部, 教授 (90124833)
• 研究分担者: 山田 順一 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (90191311)
• キーワード: スピン / 磁性 / 安定ラジカル / TEMPOラジカル / CT錯体 / フォトクロミズム / スピロピラン / 原子価異性体

研究概要

本年度は、安定ラジカルから形成されるCT錯体として、4-アルキルアミノTEMPO類とアクセプターとしてテトラシアノアズレン用いて形成させたCT錯体の合成を行い、それらの磁気的性質の検討を行った。一方、フェニルニトロニルニトロキシド誘導体とアクセプター類とのCT錯体を合成する目的で検討を進めたところ、TCNQ類との反応では予期せぬ脱酸素反応が起こり、ほぼ選択的にイミンニトロキシド誘導体が得られることがわかった。この反応についての検討を進めて、種々のイミンニトロキシド誘導体の合成を行った。
また、分子の構造変化を利用して、磁性を相互変換させ得るスピン系を開発する目的で、TEMPOラジカルを置換基として有するスピロピラン誘導体の合成を行った。合成したスピロピラン類(閉環型)は365nmの光照射によりメロシアニン型(開環型)へと変化し、これらのメロシアニン体はいずれも固体として単離することができた。磁化率の温度依存性を検討した結果、閉環型スピロピラン類にはいずれも弱い強磁性的相互作用が観測され、開環型にはいずれも弱い反強磁性的相互作用されたことから、光および熱によるスピロピラン誘導体の構造変化に基づいた磁性の変換が可能であることがわかった。一方、ノルボルナジエンにTEMPOラジカルを置換させた誘導体を合成し、光を利用したノルボルナジエン-クワドリシクランの原子価異性系を構築した。しかしながら、これら原子価異性体の磁性はかなり類似しており、この場合には上記のスピロピラン誘導体とは対照的に磁性が保存されることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] S.Nakatsuji et al.: "2-(2'-Halophenyl)-α-nitrouyl nitroxides" New Journal of chemistry. 275-280 (1998)
• [文献書誌] S.Nakatsuji et al.: "CT complexes Derioed from Verdazyl Radicals" Zeitschrift fiiv Naturforschung. 53B. 495-502 (1998)
• [文献書誌] S.Nakatsuji et al.: "Magnetie Propeties of 2,5-difluorophenyl-α-nitronyl nitroxicle and related position isomers" Chemical Physis Latters. 296. 159-166 (1998)
• [文献書誌] S.Nakatsuji et al.: "Preparation and Properties of CT Complexes Derioed from 4-Substituted-amino-TEMPO Raclicals" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 313. 229-234 (1998)
• [文献書誌] S.Nakatsuji et al.: "Preparation and Properties of CT Complexes Derived from Verdazyl Radicals" Molecular Crystals and Liqueid Crystals. 313. 235-240 (1998)
• [文献書誌] S.Nakatsuji et al.: "Preparation and Properties of Biradicals and Delated CT complexes Based on 4-Substituted-amino-TEMPO Radical" Molecular Crystals and Liquid Crystals. (印刷中).