2019 年度研究成果報告書

潜在的フラストレーションを利用する開殻π電子系集積体の機能探索

研究課題

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研究課題/領域番号	17K05783
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	有機化学
研究機関	大阪大学
研究代表者	鈴木修一大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (80433291)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	ラジカルイオン / 集合構造 / 色調変化 / スピン状態変化 / 相転移
研究成果の概要	本研究では電荷をもつ開殻π電子系分子（ラジカルイオン）の集積状態における新しい機能を創発することを目的とした。ラジカルイオン間における特異な相互作用を利用して、新しいスイッチング機構をもつラジカルカチオン塩の創製に成功した。具体的な例として、緑色結晶であるN-ペンチルラジカルカチオン塩が加熱に伴い橙色液体に分解せず変化した後、冷却することで橙色固体に、さらなる冷却により緑色固体へ変化した。橙色固体から緑色固体への変化は力学的刺激でも起こった。この色変化の間に磁気的性質も大きく変化することがわかった。
自由記述の分野	物性有機化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究における同電荷ラジカルイオン種集積体における相互作用に関する知見は、これまで見過ごされてきた点である。今回、その部分を積極的に利用することでこれまでに類を見ない新しいタイプの相転移機構を見出すことに成功した。また、高い安定性をもつイオン性ラジカルの液体状態の設計方針も見出すことができた。以上のことから、今後の研究でさらに新しい機能性創出が期待される。