動的超分子構造と電子系を結合したエネルギー操作空間の構築と機能

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16074201
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中村 貴義 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (60270790)
• キーワード: 金属錯体 / 超分子 / クラウンエーテル / 分子ローター / 分子磁性 / 分子性導体 / イオン電導

研究概要

固相での分子モーター構築を目標に、分子ローターとしてアニリニウム誘導体とクラウンエーテルの組み合わせについて検討を行った。また、金属錯体部分に巨大構造を導入して、組み合わせる超分子構造にさらなる自由度を与えることを目的に、ポリオキソメタレート(POM)を成分とする分子システムの構築についても引き続き検討した。
アリールアンモニウムからなる分子ローター部分にダイポールを導入し、外部摂動による回転制御の足がかりとすることを目指し、o,m,p位を-NH_2基または-F基で置換したアニリニウム誘導体を用いた結晶を作製した。o^- phenylenediamineを用いた場合では(HOPD)+([18]crown-6)[Ni(dmit)_2]^-が形成しm^-,p^-の場合も同様にカチオン:アニオンが1:1の組成の新規錯体結晶を得ることができた。またo^- phenylenediamineを用いて[18]crown-6の存在下、電解法による結晶化を行ったところ(HOPD^+)([18]crown-6)[Ni(dmit)_2]_3(CH_3CN)の組成を有する部分酸化塩を得た。同様に、o^-fluoroanilineを用いると(OF-PhNH_3)+([18]crown-6)[Ni(dmit)_2]_3の組成を有する塩が得られた。現在、これらの塩についてベンゼン環回転の可能性を探るとともに、電気・磁気物性評価を進めている。
Kegginクラスター[PMo_<12>O_<40>]^<4->を用い、o^-およびp^-phenylenediamineとクラウンエーテルからなる超分子カチオンを含む錯体結晶を作製し、その構造と物性を検討した。o^-phenylenediamineを用いた場合には、空孔構造をもつ結晶が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Novel Spin Transition Observed in Two Quasi-one-dimensional Spin System based on [M(mnt)_2]^-Monoanion Compounds(M=Ni or Pt; mnt^<2->=maleonitriledithiolate) (2006)
  • 著者名/発表者名: X.M.Ren, S.Nishihara, T.Akutagawa, S.Noro, T.Nakamura, W.Fujita, K.Awaga
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 418 ページ: 423-427
• [雑誌論文] Crystal and Electronic Structures of Hydogen-Bonded 2,5-diamino-3,6-dhihydroxy-p-benzoquinone (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, T.Nakamura
  • 雑誌名: Crystal Growth and Design 6 ページ: 70-74
• [雑誌論文] Molecular Rotor of Cs_2([18]crown-6)_3 in the Solid State Coupled with the Magnetism of [Ni(dmit)_2] (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, K.Shitagami, S.Nishihara, S.Takeda, T.Hasegawa, T.Nakamura, Y.Hosokoshi, K.Inoue, S.Ikeuchi, Y.Miyazaki, K.Saito
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 127 ページ: 4397-4402
• [雑誌論文] Strong Antiferromagnetic Exchange Interactions in Quasi-One-Dimensional (Quasi-1D) Compounds based on [Pd(mnt)_2]. Anions : Crystal Structures, Magnetic Properties, and Spin Dimer Analyses (2005)
  • 著者名/発表者名: X.M.Ren, T.Akutagawa, S.Nishihara, T.Nakamura
  • 雑誌名: Synthetic Metals 150 ページ: 57-61
• [雑誌論文] Synthesis and Crystallographic Characterization of Low-Dimensional and Porous Coordination Compounds Capable of Supramolecular Aromatic Interaction Using the 4,4'-Azobis(pyridine) Ligand (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Noro, S.Kitagawa, T.Nakamura, T.Wada
  • 雑誌名: Inorg.Chem 44 ページ: 3960-3971
• [雑誌論文] Magnetism of [Ni(dmit)2] Salts with [Meso and (1S,2S)-Diphenyl-1,2-Ethanediammonium] ([18]crown-6)2 Supramolecular Cations (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, K.Matsuura, A.Hashimoto, T.Nakamura
  • 雑誌名: Inorg.Chem 44 ページ: 4454-4456
• [雑誌論文] Supramolecular Cations of (S)-,(R)-, and (RS)-Indan-1- aminium(dibenzo[18]crown-6) in Magnetic [Ni(dmit)2]-Salts (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, K.Matsuura, S.Nishihara, S.Noro, T.Nakamura
  • 雑誌名: Eur.J.Inorg.Chem ページ: 3271-3276
• [雑誌論文] Laser Induced SHG Decay in a Langmuir-Blodgett Film : Arresting by Polyelectrolyte Templating (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Sharath Chandra, M.Ghanashyam Krishna, H.Mimata, J.Kawamata, T.Nakamura, T.P.Radhakrishnan
  • 雑誌名: Advanced Materials 17 ページ: 1937-1941
• [雑誌論文] Metal-Organic Thin-Film Transistor (MOTFT) Based on a Bis(o-diiminobenzosemiquinonate Nickel (II) Complex (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Noro, H.C.Chang, T.Takenobu, Y.Murayama, T.Kanbara, T.Aoyama, T.Sassa, T.Wada, D.Tanaka, S.Kitagawa, Y.Iwasa, T.Akutagawa, T.Nakamura
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc 127 ページ: 10012-10013
• [雑誌論文] Cooperativity of dynamics of 18-crown-6 molecule forming one-dimensional chain in Cs_2(18-crown-6)_3 [Ni(dmit)_]_2]_2 (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Ikeuchi, Y.Miyazaki, S.Takeda, T.Akutagawa, S.Nishihara, T.Nakamura, K.Saito
  • 雑誌名: J.Chem.Phys 123 ページ: 044514(5pages)
• [雑誌論文] Structural Phase Transition Driven by Spin-Lattice Interaction in a Quasi-one-dimensional Spin System of [1-(4-iodobenzyl)pyridinium][Ni(mnt)_2] (2005)
  • 著者名/発表者名: X.M.Ren, T.Akutagawa, S.Nishihara, T.Nakamura, W.Fujita, K.Awaga
  • 雑誌名: J.Phys.Chem 109 ページ: 16610-16615
• [雑誌論文] Molecular Assembly Nanostructures of a Redox-Active Organogelator (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, K.Kakiuchi, T.Hasegawa, S.Noro, T.Nakamura, H.Hasegawa, S.Mashiko, J.Becher
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 44 ページ: 7283-7287
• [雑誌論文] Crystal Structures and Magnetic Properties of [Ni(dmit)_2]^-Salts Including (4-fluoroanilinium)([18]crown-6) and (4-methylanilinium)([18]crown-6) Supramolecular Cations (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Nishihara, X.M.Ren, T.Akutagawa, T.Nakamura
  • 雑誌名: Polyhedron 24 ページ: 2844-2848
• [雑誌論文] Two-dimensional Molecular Magnets based on [Pt(mnt)_2]^- Ions : Structures and Magnetic Properties (2005)
  • 著者名/発表者名: X.M.Ren, S.Nishihara, T.Akutagawa, T.Nakamura, J.L.Xie, Q.J.Meng
  • 雑誌名: Polyhedron 24 ページ: 2160-2164