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2007 年度 実績報告書

超分子的アプローチにより配向した単分子磁石の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19750116
研究機関九州大学

研究代表者

唐澤 悟  九州大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (80315100)

キーワード単分子磁石 / 磁気緩和現象 / ヘテロスピンシステム / 分子集積
研究概要

申請者らのグループでは、有機スピン源と磁気異方性の大きなコバルト(II)からなるヘテロスピン単核単分子磁石を構築し、その有用性について報告してきた。特に、有機スピン源としてジアゾ基の光照射により発生する三重項カルベンと、コバルトチオシアネートとの組み合わせにより得られた錯体を剛体溶液中、磁気的測定することにより、活性化エネルギー障壁が89ケルビンの単核単分子磁石を構築することに成功している(J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 13676-13677)。今回、有機スピンを持つ配位子に様々な置換基を導入することにより、超分子的に単核単分子磁石を配向させることを目的として研究を行った。本研究課題が開始される以前までは、結晶状態でのヘテロスピン単核単分子磁石の構築には至っていなかった。そこで、有機ラジカルのまわりに様々な置換基を導入し、その構造と磁気的性質の相関関係について詳細に検討を行った。置換基として比較的小さい基を導入した系では分子間の接近により反強磁性的相互作用の影響を示唆した磁性であったが、より嵩高い基(フェニル基、t-ブチル基)を導入することにより、分子間での磁気的相互作用が無視できる単核単分子磁石の構築に成功した。本研究成果は、J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 3079-3094 に掲載され、有機ラジカルとコバルトを用いたヘテロスピン系での初めての結晶状態での単核単分子磁石であり、分子を配向させる観点において重要な研究成果となった。また、長鎖アルキル基の導入による単分子磁石のゲル化についての検討を行った。炭素鎖12個以上のアルキル鎖を導入することにより、-30度以下において MTHF 溶媒中ゲル化現象を示すコバルト錯体の構築に成功した。TEM 写真によりナノサイズの形態について検討したところ、数十ナノサイズの結晶状と思われる分子集積体の生成が明らかとなった。その磁性について現在検討中である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Crystal Design to Monometallic Single-molecule Magnets Consisting of Cobalt-Aminoxyl Heterospins2008

    • 著者名/発表者名
      S., Kanegawa・S., Karasawa・N., Koga, et. al.
    • 雑誌名

      J. Am Chem. Soc 130

      ページ: 3079-3094

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Monometallic Single-molecule Magnets with S value of 3/2 in Diluted Frozen Solution2008

    • 著者名/発表者名
      S., Karasawa・D., Yoshihara・N., Koga, et. al.
    • 雑誌名

      Dalton Trans

      ページ: 1418-1420

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution Properties of Perfliorinated Anionic Surfactants with Dibalent Counterion of Separate Electric Charges2007

    • 著者名/発表者名
      J., Masuda・S., Karasawa・O., Shibata, et. al.
    • 雑誌名

      Langmuir 17

      ページ: 8778-8783

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Imidazolate Bridged Polynuclear Copper Complexes2007

    • 著者名/発表者名
      Y., Shimazaki・S., Karasawa・O., Yamauchi, et. al.
    • 雑誌名

      Inorg., Chimi. Acta 360

      ページ: 3304-3313

    • 査読あり
  • [学会発表] 環状コバルト二核錯体からなるヘテロスピン磁性体の磁気的性質2008

    • 著者名/発表者名
      吉原大輔・唐澤 悟・古賀 登
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-30
  • [学会発表] 光応答型一次元磁石の構築とその磁性2008

    • 著者名/発表者名
      唐澤 悟、古賀 登
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-30
  • [学会発表] ジアゾ基を持つ新規二座配位子の合成とその金属錯体の光照射後の磁気的性質2008

    • 著者名/発表者名
      渡邊健朗、唐澤 悟、古賀 登など
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-30
  • [学会発表] 自己集合化能を有するイオン性ラジカルの構造及び磁気的性質2008

    • 著者名/発表者名
      林 寛幸、唐澤 悟、古賀 登
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-30
  • [学会発表] 長鎖アルキル基をもつヘテロスピン金属錯体の合成と磁気的性質2008

    • 著者名/発表者名
      江口瑠美、唐澤 悟、古賀 登
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-30
  • [学会発表] コバルト錯体と有機スピン源を用いたヘテロスピン系での分子磁性研究2007

    • 著者名/発表者名
      唐澤 悟、古賀 登
    • 学会等名
      第37回構造有機化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-10-30
  • [学会発表] 有機MRI造影剤の構築に向けた水溶性ラジカルの集積化とその緩和能の評価2007

    • 著者名/発表者名
      林 寛幸、唐澤 悟、古賀 登
    • 学会等名
      第37回構造有機化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-10-27
  • [学会発表] ヘテロスピン系を用いた環状コバルト二核錯体の合成とその磁性2007

    • 著者名/発表者名
      吉原大輔、唐澤 悟、古賀 登
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-09-25
  • [学会発表] 有機ラジカルとコバルトイオンからなるヘテロスピン錯体の構築とその磁気的拳動2007

    • 著者名/発表者名
      唐澤 悟、古賀 登
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-09-25

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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