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2011 年度 実績報告書

光・スピン・電荷の相乗効果による新規連鎖物性を発現させる有機無機複合錯体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22350057
研究機関東京大学

研究代表者

小島 憲道  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (60149656)

キーワード電荷移動相転移 / 混合原子価 / 強磁性 / 光異性化 / 光誘起相転移 / 多重機能性 / スピン平衡 / 原子価揺動
研究概要

本研究課題では、遷移金属錯体を対象に光・スピン・電荷の相乗効果による協奏的物性現象の開拓的研究を体系的に行うことを目的としている。昨年度は、下記に示す研究を推進してきた。(1)配位子場がスピンクロスオーバー領域にある非対称配位子mto(=C_2O_3S)を架橋とする集積型金属錯体A【M^<II>Fe^<III>(mto)_3】(A=(C_nH_<2n+1>) _4N,Ph_4P,M=Mn,Fe,Ni,Zn)を合成し、Fe^<III>サイトの速いスピン平衡およびこれと連鎖して起こる電荷揺動,多段階磁気相転移などの協奏的物性現象を磁気測定、誘電応答、メスバウアー分光法、ミューオンスピン分光法により詳細に調べた。(2)固体中で光異性化を起こす新しいアニオン性スピロピランを合成することに初めて成功し、このスピロピランが溶液中及びKBr希釈した固体中でも光異性化することを実証した。室温固体中で光異性化するアニオン性スピロピランは初めての報告である。この新たに開発したアニオン性スピロピランを対イオンに用いることで、スピンクロスオーバー錯体をはじめ多くのカチオン性遷移金属錯体と光異性化分子を組み合わせた分子設計が可能となった。(3)スピン転移温度がpHに依存する室温スピンクロスオーバー鉄錯体[Fe(II){(NH_2)_2sar}](sar=1,8-diamino-3,6,10,13,16,19-hexaazabicyclo[6,6,6]icosane)をイオン交換膜Nfionのナノ空間反応場で合成し、この透明スピンクロスオーバー鉄錯体膜に電圧を印加することによりプロトンの濃度勾配を発現させ、低スピン状態と高スピン状態の時空間制御を行い、低スピン状態と高スピン状態の膜の色の変化を利用してプロトンの流れを可視化することに世界で初めて成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

(1)固体中で光異性化を起こすアニオン性スピロピランを初めて合成したこと、(2)pH応答透明室温スピンクロスオーバー錯体膜に電圧を印加することにより、プロトンの濃度勾配を発現させ、スピンクロスオーバー転移の時空間制御によって発現する膜の色変化を利用してプロトンの流れを初めて可視化したことは、当初の計画以上の成果である。

今後の研究の推進方策

(1)昨年度は固体中で光異性化を起こす新しいアニオン性スピロピランを合成することに初めて成功したが、今後、この新たに開発したアニオン性スピロピランを対イオンに用いることで、スピンクロスオーバー錯体をはじめとした多くのカチオン性遷移金属錯体と光異性化分子を組み合わせた光応答性多重機能性金属錯体の開発を行う。また、(2)昨年度開発したpH応答透明室温スピンクロスオーバー錯体膜によるプロトン流の可視化の研究を分子システムとして発展させる。

  • 研究成果

    (45件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (28件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Oximato-bridged light-lanthanide Ln4Cu complexes showing ferromagnetic Ln-Cu exchange coupling2012

    • 著者名/発表者名
      Kei Fujiwara
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 530 ページ: 49-54

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2012.01.062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of a Cyanide-Bridged Coordination Polymer Electrode for Enhanced Electrochemical Ion Storage Ability2012

    • 著者名/発表者名
      Asakura Daisuke
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 116 ページ: 8364-8369

    • DOI

      10.1021/jp2118949

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ベルダジルラジカルが配位した新奇鉄(II)錯体[Fe^<II>(vdco)_2(H_2O)_2]2H_2Oの結晶構造と物性:水分子の配向挙動に起因する^<57>Feメスバウアースペクトルの異常な振舞いの解明2012

    • 著者名/発表者名
      亀渕萌
    • 雑誌名

      「不安定原子核の理工学と物性応用研究」専門研究会報告

      巻: KURRI-KR-168 ページ: 51-56

  • [雑誌論文] 直線型二配位鉄錯体のメスバウアー分光研究(III)2012

    • 著者名/発表者名
      小林義男
    • 雑誌名

      「不安定原子核の理工学と物性応用研究」専門研究会報告

      巻: KURRI-KR-168 ページ: 57-60

  • [雑誌論文] Study on the spin crossover transition and glass transition for Fe(II) complex film, [Fe(II)(H-triazole)3]@Nafion, by means of Mossbauer specrtoscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakamoto
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 205 ページ: 41-45

    • DOI

      10.1007/s10751-011-0477-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the structure and electronic state of thiolate-protected gold clusters by means of 197Au Mossbauer spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Norimichi Kojima
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 207 ページ: 127-131

    • DOI

      10.1007/s10751-011-0475-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the ferromagnetic state in iron mixed-valence complexes, A[FeIIFeIII(dto)3](A=(n-CnH2n+1)4N ; dto=C2S2O2) by means of Mossbauer spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ono
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 207 ページ: 139-143

    • DOI

      10.1007/s10751-011-0406-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ^<197>Au Mossbauer Spectroscopy of Au_<25>(SG)_<18>-Revisited2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Tsukuda
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 40 ページ: 1292-1293

    • DOI

      10.1246/cl.2011.1292

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion-Induced Transformation of Magnetism in a Bimetallic CuFe Prussian Blue Analogue2011

    • 著者名/発表者名
      Masashi Okubo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 50 ページ: 6269-6273

    • DOI

      10.1002/anie.201102048

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unusually Large Magnetic Anisotropy in a CuO-Based Semiconductor CU_5V_2O_<10>2011

    • 著者名/発表者名
      Zhangzhen He
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 133 ページ: 1298-1300

    • DOI

      10.1021/ja110394j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of pH-Sensitive Spin-crossover Iron(II) Complex Films, [Fe(II)(diAMsar)]-Nafion : Manipulation of the Spin State by Proton Concentration2011

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kamebuchi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 40 ページ: 888-889

    • DOI

      10.1246/cl.2011.888

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferromagnetic Exchange Couplings Showing a Chemical Trend in Cu-Ln-Cu Complexes (Ln=Gd, Tb, Dy, Ho, Er)2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shimada
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 50 ページ: 10555-10557

    • DOI

      10.1021/ic201944s

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-molecule magnet behavior enhanced by magnetic coupling between 4f and 3d spins2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazawa
    • 雑誌名

      Polyhedron

      巻: 30 ページ: 3140-3144

    • DOI

      10.1016/j.poly.2011.03.020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the pressure induced charge transfer phase transition in (C_5H_<11>)_4N(Fe^<II>Fe^<III>(C_2O_2S_2)_3) by means of μSR spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Masaya Enomoto
    • 雑誌名

      Polyhedron

      巻: 30 ページ: 3137-3139

    • DOI

      10.1016/j.poly.2011.03.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the spin-crossover transition in [Fe(cis-/trans-stpy)_4(X)_2](stpy : styrylpyridine, X : NCS, NCBH_3) under high pressure toward ligand-driven light-induced spin change2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Sugahara
    • 雑誌名

      Polyhedron

      巻: 30 ページ: 3127-3130

    • DOI

      10.1016/j.poly.2011.03.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exchange couplings in one-dimensionally arrayed 4f-3d heterometallic [Ln_2Cu_2]_n compounds : A chemical trend of the coupling parameter2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazawa
    • 雑誌名

      Polyhedron

      巻: 30 ページ: 3121-3126

    • DOI

      10.1016/j.poly.2011.03.007

    • 査読あり
  • [学会発表] 鉄混合原子価錯体[Fe^<II>Fe^<III>(C_2O_2S_2)_3]におけるマンガンによる磁性イオン置換効果2012

    • 著者名/発表者名
      井田博道
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 直線二配位Fe錯体の巨大内部磁場(2)2012

    • 著者名/発表者名
      小林義男
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 有機アクセプターTANCを用いたT1伝導体の合成と性質2012

    • 著者名/発表者名
      山形明生
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 有機アクセプターTANCを用いたCu伝導体の合成と性質2012

    • 著者名/発表者名
      川邉裕
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 電荷移動錯体β"-[BEDT-TTF]_4[ReCl_4(oxalate)](C_6H_5CN)の結晶構造と伝導性2012

    • 著者名/発表者名
      霜鳥文俊
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] ベルダジルラジカルが配位した新奇鉄(II)錯体[Fe^<II>(vdco)_2(H_2O)_2]2H_2Oの結晶構造と物性:水分子の配向挙動に起因する^<57>Feメスバウアースペクトルの異常な振舞いの解明2012

    • 著者名/発表者名
      亀渕萌
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 2種類のジアリールエテン誘導体を挿入したコバルト層状水酸化物における光誘起多段階磁気制御2012

    • 著者名/発表者名
      大島裕史
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 光応答性鉄混合原子価錯体(SP-R)[Fe^<II>Fe^<III>(dto)_3](SP=spiropyran ; R=alkyl group ; dto=C_2O_2S_2)における磁気特性の対カチオンサイズ効果の研究2012

    • 著者名/発表者名
      吉田順哉
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] モノチオオキサレート架橋鉄錯体における動的スピンクロスオーバー現象の圧力効果2012

    • 著者名/発表者名
      松岡貴文
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] アニオン性スピロピランを対イオンに用いたスピンクロスオーバー鉄錯体の磁性2012

    • 著者名/発表者名
      菅原哲
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 金ナノクラスターの^<197>Auメスバウアー分光研究2012

    • 著者名/発表者名
      小島憲道
    • 学会等名
      第13回メスバウアー分光研究会シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス・工学部11号館、東京都(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 鉄(II)-ベルダジルラジカル錯体における水分子の配向挙動とそれに起因するメスバウアースペクトルの異常な振舞い2012

    • 著者名/発表者名
      亀渕萌
    • 学会等名
      第13回メスバウアー分光研究会シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス・工学部11号館、東京都
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] ^<57>Feメスバウアー分光法を用いた集積型混合原子価鉄錯体の強磁性相および原子価揺動の研究2012

    • 著者名/発表者名
      岡澤厚
    • 学会等名
      第13回メスバウアー分光研究会シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス・工学部11号館、東京都
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] ベルダジルラジカルが配位した新奇鉄(II)錯体[Fe^<II>(vdco)_2(H_2O)_2]2H_2Oの結晶構造と物性:水分子の配向挙動に起因する^<57>Feメスバウアースペクトルの異常な振舞いの解明2011

    • 著者名/発表者名
      亀渕萌
    • 学会等名
      京都大学原子炉実験所専門研究会「不安定原子核の理工学と物性応用研究」
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所,大阪府
    • 年月日
      2011-12-22
  • [学会発表] Study on the Structure and Electronic State of Thiolate-protected Gold Clusters by Means of ^<197>Au Mossbauer Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Norimichi Kojima
    • 学会等名
      31^<th> International Conference on the Applications of the Mossbauer Effect
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター、兵庫県
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] Study on the Ferromagnetic State in Iron Mixed-Valence Complexes A[Fe^<II>Fe^<III>(dto)_3] (A=(n-C_nH_<2n+1>)_4N, Spiropyrna ; dto=C_2O_2S_2) by Means of Mossbauer Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ono
    • 学会等名
      31^<th> International Conference on the Applications of the Mossbauer Effect
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター、兵庫県
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] Study on the Spin Crossover Transition and Glass Transition for Fe(II) Complex Film, [Fe(II)(H-triazole)_3]@Nafion, by Means of Mossbauer Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakamoto
    • 学会等名
      31^<th> International Conference on the Applications of the Mossbauer Effect
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター、兵庫県
    • 年月日
      2011-09-26
  • [学会発表] アルカリ金属イオンによるプルシアンブルー類似体における磁気特性の制御2011

    • 著者名/発表者名
      水野善文
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 無欠陥型プルシアンブルー類似体のリチウムイオン二次電池用電極特性へのFe置換効果2011

    • 著者名/発表者名
      水野善文
    • 学会等名
      錯体化学会第61回討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学、岡山県
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] プルシアンブルー類似体におけるイオンによる可逆的磁性スイッチング2011

    • 著者名/発表者名
      大久保將史
    • 学会等名
      錯体化学会第61回討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学、岡山県
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] 4f-3d系錯体におけるランタノイド-ニッケルイオン間に働く交換相互作用の決定2011

    • 著者名/発表者名
      岡澤厚
    • 学会等名
      錯体化学会第61回討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学、岡山県
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] pH依存スピンクロスオーバー錯体膜における動的スピン転移挙動2011

    • 著者名/発表者名
      亀渕萌
    • 学会等名
      錯体化学会第61回討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学、岡山県
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] 光異性化分子を対イオンに用いたスピンクロスオーバー鉄(III)錯体の構造と磁性2011

    • 著者名/発表者名
      菅原哲
    • 学会等名
      錯体化学会第61回討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学、岡山県
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] モノチオオキサレート架橋鉄錯体におけるスピンクロスオーバー現象のカチオンサイズ効果2011

    • 著者名/発表者名
      松岡貴文
    • 学会等名
      錯体化学会第61回討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学、岡山県
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] モノチオオキサレート架橋集積型ヘテロ金属錯体におけるスピン平衡と磁気特性2011

    • 著者名/発表者名
      影澤幸一
    • 学会等名
      錯体化学会第61回討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学、岡山県
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] アルカリ金属イオンによるプルシアンブルー類似体における磁気制御2011

    • 著者名/発表者名
      水野善文
    • 学会等名
      錯体化学会第61回討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学、岡山県
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] 有機アクセプターTANCを用いた金属錯体の合成と構造2011

    • 著者名/発表者名
      川邉裕
    • 学会等名
      錯体化学会第61回討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学、岡山県
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Synthesis and Structures of Anionic Iron Complexes bearing a Pentacoordinated Silicon or Germanium Atom2011

    • 著者名/発表者名
      Naokazu Kano
    • 学会等名
      16^<th> International Symposium on Silicon Chemistry
    • 発表場所
      ハミルトン,カナダ(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-16
  • [備考]

    • URL

      http://maildbs.c.u-tokyo.ac.jp/~kojima/member.html

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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