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本研究では、分子性ナノ磁石の性質と光学活性を組み合わせた複合物性を示す磁性クラスター化合物を新規に合成することを目指し、(1)強磁性的相互作用を発現させる、(2)強い相互作用を発現させる、(3)光学活性である、という3つの特徴をもつ新規多核化配位子を精密設計し、これを合成すること、および合成した配位子を用いて多核金属錯体を構築することを目的とした。
光学活性な含硫アミノ酸であるD-ペニシラミンとサリチルアルデヒド、銅(II)イオンをメタノール中で反応させたところ、シッフ塩基の生成が確認され、シッフ塩基、チオラト基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を配位サイトとする新規配位子が形成され、混合原子価銅四核錯体が得られた。銅四核錯体の磁化率を測定したところ、銅(II)イオン間に強磁性的相互作用が発現しており、スピン多重度S=3/2が基底状態であることがわかった。この強磁性的相互作用の発現は軌道直交性によるものであると考えられる。サリチルアルデヒドの置換基が異なる同様の錯体も得られた。4-ニトロ-6-メトキシ基を置換基とした配位子では、四核錯体と銅(II)イオンとの反応により、ジスルフィド基の形成が確認され、銅(II)イオンを含むポリマー錯体が得られた。この錯体においても、銅(II)イオン間に強磁性的相互作用が発現せいていることがわかった。酸化還元挙動の調査から、反応機構について検討した。
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