研究課題
基盤研究(C)
本研究はポリ酸イオンと遷移金属イオンとの相互作用を利用して複合体を合成し、その構造を明らかにするとともに、実現された構造に特有の物性を発現させることを目的としている。代表者らが既に合成し構造を明らかにしたCu^<2+>が[V_<10>O_<28>]^<6->に配位して出来た新化合物[Cu_2(OH)_2(OH_2)_6][Cu_2(OH_2)_8][V_<10>O_<28>]・4(CH_3)_2COについて磁化率測定を行い、[V_<10>O_<28>]^<6->上に2.89Åおよび3.37Åの距離で並ぶCu^<2+>間には、磁気的相互作用がほとんど働いていないことが明らかとなった。また、[V_<10>O_<28>]^<6->のCu^<2+>とNH_4^+、K^+、Rb^+との複塩を新たに結晶化し、陽イオンに配位した水分子が[V_<10>O_<28>]^<6->上に付加したプロトンを水素結合でサポートする形で[HV_<10>O_<28>]^<5->が安定化されている構造が見出され、これまで不明であった[HV_<10>O_<28>]^<5->のプロトン位置を明らかにした。また、結果的に遷移金属でなくアルカリ金属イオンが系中に取り込まれていたが、[SiW_<11>O_<39>]^<8->をNa^+とグアニジニウムイオンで結晶化させた化合物において[SiW_<11>O_<39>]^<8->がNa^+で螺旋型に連結された構造が見出された。その構造から非線形光学効果の発現が期待されたため、波長800nmのレーザー光を試料に照射したところ、第二高調波発生が認められた。これらの研究と平行して、ポリアニオン結晶の高精度構造解析を行なうために、大型放射光施設および高エネルギー加速器研究機構放射光科学研究施設にて単結晶構造解析装置の設置及び高度化を行なった。その成果として、上述の[SiW_<11>O_<39>]^<8->がNa^+で連結された構造や、一連の巨大リング型化合物{Mo_<154-x>}の分子間での縮合構造などを非常に高い精度で解析することが可能となった。
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