多重水素結合無機―有機複合モジュールを用いた一次元階層構造の構築

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22550067
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 川田 知 福岡大学, 理学部, 教授 (10211864)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 階層構造 / 多重水素結合 / 金属錯体集積体

研究概要

遷移金属錯体をビルディングブロックとした金属錯体集積体は、複合化された階層構造と単一の金属錯体にはない量子的性質を持つことから、多面的な化学特性を持つことができる。
一方、水素結合は生体を構成する重要な相互作用であるとともに、自己組織化の主要な相互作用として多くの分野で注目されている。また、水素結合により連結された化合物は、そのプロトン移動を介した物性発現、あるいは電子移動とプロトン移動が競合することによる新しい物性発現が期待される。従って、水素結合を補助的相互作用とする金属錯体階層構造設計は新たな機能性物質構築につながると考えられる。
本研究は、材料化学において改めて注目されている一次元性階層構造を、無機-有機複合モジュールをビルディングブロックとし、特異的な多重水素結合を結合的相互作用として用いて構築する物質創製研究である。特殊な水素結合を組み込んだ階層構造の相互作用系研究は現在までほとんど知られていない。そこで本研究では、多重水素結合一次元性階層構造の合理的合成法の確立と合成された化合物群のキャラクタリゼーションを行った。
H2tdpdを配位子とする金属錯体と特異的な酸化 還元特性をもつ機能性置換基を導入したメラミン誘導体、あるいはメレムをパートナーとして得られる、AAA-DDDあるいは AAAA-DDDD多重水素結合により繋がれた金属錯体-有機物ハイブリッドを用いて、一次元階層構造を構築する。これらモジュールは、平面性が高く、上下の配位座が空いているため、配位結合、スタッキングにより集積することが予想される。そこで、これら複合モジュールを用い、金属錯体とパートナーの特殊な酸化状態を達成するために電解合成により“ポリメリック”な集積化を図った。得られた一次元階層構造の伝導性、磁性、誘電性、IR、ラマン分光測定等を行い、水素結合の関与した物性発現機構を検討した。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Tris-Alkoxylphenylterpyridine Cobalt(II) Complexes: Synthesis, Structure, and Magnetic and Mesomorphic Behaviors (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Lee, M. R. Karim, Y. Ikeda, T. Shimizu, S. Kawata, A. Fuyuhiro, and S. Hayami
  • 雑誌名: J. Inorg. Organomet. Polym. 巻: 23(1) ページ: 186-192
  • DOI: doi:10.1007/s10904-012-9729-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] catena-Poly[[[(2,2'-bipyridine-κ2N,N')manganese(II)]-μ-(2,5-dichloro-3,6-dioxocyclohexa-1,4-diene-1,4-diolato)-κ4O1,O6:O3,O4] ethanol disolvate] (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishimura, A. Himegi, A. Fuyuhiro, S. Hayami and S. Kawata
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. E. 巻: E69 ページ: m119-m120
  • DOI: doi:10.1107/S1600536813001438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Poly[(μ2-1,4-benzenedicarboxylato)di(4-pyridinealdoxime)zinc(II)] (4-pyridineoxime) (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Kumagai, S. Kawata and Y. Sakamoto
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. E. 巻: E69 ページ: m216
  • DOI: doi:10.1107/S1600536813006107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Crossover Behaviors Based on Intermolecular Interactions for Cobalt(II) Complexes with Long Alkyl Chains (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Komatsu, K. Kato, Y. Yamamoto, H. Kamihata, Y. H. Lee, A. Fuyuhiro, S. Kawata, and S. Hayami
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem
  • DOI: doi:10.1002/ejic.201101040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Poly[[dodecaaqua(µ4-benzene-1,4-dicarboxylato)(µ2-4,4'-bipyridine-κ2N:N')dicerium(III)] bis(benzene-1,4-dicarboxylate)] (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kumagai, Y. Sakamoto, S. Kawata and S. Inagaki
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. E 巻: E68 ページ: m643-m644
  • DOI: doi:10.1107/S1600536812016388
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cobalt(II) Complexes Bearing a Bulky N-Heterocyclic Carbene for Catalysis of Kumada–Tamao–Corriu Cross-Coupling Reactions of Aryl Halides (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Matsubara, T. Sueyasu, M. Esaki, A. Kumamoto, S. Nagao, H. Yamamoto, Y. Koga, S. Kawata, and T. Matsumoto
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem. 巻: 2012 ページ: 3079-3086
  • DOI: doi: 10.1002/ejic.201200095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Structure and Magnetic Properties of Pentapyridyl-based Iron(II) and Cobalt(II) Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Lee, K. Kato, E. Kubota, S. Kawata, and S. Hayami
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 41 ページ: 620-621
  • DOI: doi: 10.1246/cl.2012.620
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, structure and luminescence properties of Cu(II), Zn(II) and Cd(II) complexes with 4′-terphenylterpyridine (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Lee, E. Kubota, A. Fuyuhiro, S. Kawata, J. M. Harrowfield, Y. K. and S. Hayami
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 41 ページ: 10825-10831
  • DOI: doi: 10.1039/c2dt31245j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, Crystal Structures and Properties of a Series of Coordination Polymers Employing R4terephthalate (R = H, F, Cl, Br) and 4,4'-bipyridine as Bridging Ligands (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kumagai, Y. Sakamoto, S. Kawata, S. Matsunaga, and S. Inagaki
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 85 ページ: 1102-1111
  • DOI: doi:10.1246/bcsj.20120099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reversible Solid State Hydration and Dehydration Process Involving Anion Transfer in a Self-Assembled Cu2 System (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Washizaki, R. Ishikawa, K. Yoneda, S. Kitagawa, S. Kaizaki, A. Fuyuhiro, and S. Kawata
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 2 ページ: 12169-12172
  • DOI: DOI: 10.1039/c2ra21865h
  • 査読あり
• [学会発表] H2tdpdを配位子とする金属錯体集積体の合成と物性探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石井摩利子・大山恵美・吉岡思緒利・水場まゆり・冬広明・速水真也・川田知
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] Hbpypz を配位子とする多核金属錯体の合成と物性の探索
  • 著者名/発表者名: 鷲崎翼・三島章雄・濱武由美・冬広明・野崎浩一・速水真也・川田知
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] H2tdpd を配位子とする金属錯体複合体のに動的特性
  • 著者名/発表者名: 吉岡思緒利・冬広明・速水真也・川田 知
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（草津）
• [学会発表] 層構造を有する遷移金属－クロラニル酸錯体の構造制御
  • 著者名/発表者名: 姫城亜希子・西村裕史・冬広明・速水真也・川田知
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（草津）