錯体化学的手法によるフォトクロミック分子の厳密直交化と多重分子メモリー素子の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24655043
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 二瓶 雅之 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (00359572)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 光スイッチ / フォトクロミック分子 / 磁性 / スピン転移

研究概要

本研究では、フォトクロミック分子の厳密直交化を錯体化学的手法により達成することで、偏光多重分子メモリー素子へ応用することを最終目的とした。そこで、光照射により二種類の状態（開環体と閉環体）を可逆に示すフォトクロミック分子として、ジアリールエテン(DAE)に着目した。DAE部位をもつ二座配位子を合成し、鉄(II)イオンとの反応によりDAE部位をもつ新規鉄(II)錯体の合成に成功した。本錯体は、鉄(II)イオンのスピン転移と光照射によるDAE部位のフォトクロミズムを共に示した。さらに、鉄イオンを常磁性状態から反磁性状態に光照射により変化させることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] X-ray Induced Phase Transitions by Selective Excitation of Heterometal ions in a Cyanide-bridged Fe-Co Molecular Square (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Sekine, Masayuki Nihei, Reiji Kumai, Hironori Nakao, Youichi Murakami, Hiroki Oshio
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 50 ページ: 4050-4052
  • DOI: 10.1039/C3CC48820A
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT Calculations of Effective Exchange Integrals at the Complete Basis Set Limit on Oxo-vanadium Ring Complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Kitagawa, Toru Matsui, Natsumi Yasuda, Hiroshi Hatake, Takashi Kawakami, Shusuke Yamanaka, Masayuki Nihei, Mitsutaka Okumura, Hiroki Oshio, Kizashi Yamaguchi
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 66 ページ: 97-101
  • DOI: 10.1016/j.poly.2013.02.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bidirectional Photomagnetic Conversions in a Spin-crossover Complex with a Diarylethene Moiety (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Nihei, Yukihide Suzuki, Norihisa Kimura, Yosuke Kera, and Hiroki Oshio
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 19 ページ: 6946-6949
  • DOI: 10.1002/chem.201300767
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-step Phase Transition Based on Intramolecular Electron Transfers in a Cyanide-bridged Tetranuclear Molecular Square (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Nihei
  • 雑誌名: J. Cryst. Soc. Jpn. 巻: 54 ページ: 319-324
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Stability and Response based on Controlled Electronic Structures of Multinuclear Metal Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Nihei
  • 雑誌名: Bull. Jpn. Soc. Coord. Chem. 巻: 59 ページ: 56-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Light-Induced Phase Exhibiting Slow Magnetic Relaxation in a Cyanide-Bridged [Fe_4Co_2] Complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Nihei, Yuki Okamoto, Yoshihiro Sekine, Norihisa Hoshino, Takuya Shiga, Isiah Po-Chun Liu, Hiroki Oshio
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 51 ページ: 6361-6364
  • DOI: 10.1002/anie.201202225
  • 査読あり
• [学会発表] 外場応答性FeCo環状四核錯体からなる水素結合集積体の構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関根良博, 二瓶雅之, 大塩寛紀
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] イミダゾレート架橋白金多核錯体の合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河合佑哉, 二瓶雅之, 大塩寛紀
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 金属多核錯体における電子状態の制御と物性発現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 二瓶雅之
  • 学会等名: 第一回東北大学リーディング大学院研究会「金属錯体の固体物性最前線」
  • 発表場所: 東北大学青葉山キャンパス
  • 年月日: 20140221-23
• [学会発表] Multi-stability based on Controlled Electronic Structures of Multinuclear Metal Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Nihei
  • 学会等名: NZ-Japan Symposium on Supramolecular Nanomaterials
  • 発表場所: Queenstown, New Zealand
  • 年月日: 20131215-17
• [学会発表] Excitation Energy Dependent Phase Transitions in a Cyanide-bridged Fe-Co Molecular Square (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Sekine, Masayuki Nihei, Reiji Kumai, Hironori Nakao, Youichi Murakami, Hiroki Oshio
  • 学会等名: 4th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20131104-07
• [学会発表] 酸塩基応答性イミダゾール多座配位子による金属イオンの集積化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河合佑哉, 二瓶雅之, 大塩寛紀
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学千原キャンパス
  • 年月日: 20131102-04
• [学会発表] 三つのカルボキシル基を持つ新規三脚型トリシアノ鉄錯体の合成と集積化挙動の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上晴樹, 鈴木幸英, 柳井佑太, 関根良博, 二瓶雅之, 大塩寛紀
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学千原キャンパス
  • 年月日: 20131102-04
• [学会発表] Controlled Electron Transfers in Cyanide-bridged Multi-nuclear Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Nihei, Yoshihiro Sekine, Yuta Yanai, Hiroki Oshio
  • 学会等名: International Symposium for the 70^<th> Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 20130928-30
• [学会発表] Redox properties of imidazolate-bridged dinuclear complexes [Ru-M] (M = Mn, Co, Ni, Cu) (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuya Kawai, Masayuki Nihei, Hiroki Oshio
  • 学会等名: International Symposium for the 70^<th> Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 20130928-30
• [学会発表] Fe-Co環状四核錯体における可視光及び高輝度X線誘起相転移 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関根良博, 二瓶雅之, 熊井玲児, 中尾裕則, 村上洋一, 大塩寛紀
  • 学会等名: 第7回分子科学討論会2013
  • 発表場所: 京都,京都テレサ
  • 年月日: 20130924-27
• [学会発表] Light-induced Slow Magnetic Relaxation in a Cyanide-bridged Hexanuclear Complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Nihei, Yuki Okamoto, Takuya Shiga, Hiroki Oshio
  • 学会等名: International Symposium on Coordination Programming (ISCP2014)
  • 発表場所: 伊藤国際学術研究センター,東京
  • 年月日: 20130120-22
• [学会発表] Three-step Phase Transition in a Cyanide-Bridged Fe-Co Tetranuclear Complex with Proton-Donors (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuta Yanai, Yoshihiro Sekine, Masayuki Nihei, Hiroki Oshio
  • 学会等名: International Symposium on Coordination Programming (ISCP2014)
  • 発表場所: 伊藤国際学術研究センター,東京
  • 年月日: 20130120-22
• [学会発表] Photo-isomerization-Controlled Magnetic Switching in a Spin-Crossover Complex with a Diarylethene moiety (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukihide Suzuki, Masayuki Nihei, Hiroki Oshio
  • 学会等名: International Symposium on Coordination Programming (ISCP2014)
  • 発表場所: 伊藤国際学術研究センター,東京
  • 年月日: 20130120-22
• [学会発表] 金属多核錯体における電子状態の制御と物性発現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 熊井玲児, 二瓶雅之
  • 学会等名: 「つくば連携研究」合同研究会
  • 発表場所: 筑波大学筑波キャンパス
  • 年月日: 2013-12-24
• [学会発表] 金属多核錯体における電子状態の制御と物性発現 (2012)
  • 著者名/発表者名: 二瓶雅之
  • 学会等名: 新学術領域研究若手合同シンポジウム「配位プログラム」×「融合マテリアル」
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 20121220-21
• [学会発表] Photocyclization-Controlled Magnetic Switching in an Iron(II) Complex with a Diarylethene Moiety (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukihide Suzuki, Masayuki Nihei, Hiroki Oshio
  • 学会等名: "3^<rd> International Symposium on Creation of Functional Materials -Life Science and Materials-
  • 発表場所: University of Tsukuba, Strategic Initiative (A), CCFM,筑波大学筑波キャンパス
  • 年月日: 20121210-11
• [学会発表] Three-step phase transition in a Cyanide-Bridged Fe-Co Molecular Square with Proton-Donors (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuta Yanai, Yoshihiro Sekine, Masayuki Nihei, Hiroki Oshio
  • 学会等名: 3^<rd> International Symposium on Creation of Functional Materials-Life Science and Materials-
  • 発表場所: University of Tsukuba, Strategic Initiative (A), CCFM,筑波大学筑波キャンパス
  • 年月日: 20121210-11
• [学会発表] Intramolecular Electron-transfer- coupled Spin Transition in CoFe squares Controlled by Chemical Modifications and External Stimuli (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Sekine, Masayuki Nihei, Hiroki Oshio
  • 学会等名: Japanese-German Symposium on Coordination programming
  • 発表場所: Münster, Germany
  • 年月日: 20121025-27
• [学会発表] 多重外場応答性Fe-Co環状四核錯体における分子内電子移動制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 関根良博, 二瓶雅之, 大塩寛紀
  • 学会等名: 第2回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 20121014-17
• [学会発表] Metal Complexes with Multi-Bistability (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Sekine, Yuki Okamoto, Masayuki Nihei, Hiroki Oshio
  • 学会等名: The 13^<th> International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM2012)
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 20121007-11
• [学会発表] Cyanide-Bridged Chiral Cage Molecules : High-Spin Clusters and Spin-Transition Phenomena (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuya Shiga, Tamaki Tetsuka, Graham. Neil Newton, Masayuki Nihei, Hiroki Oshio
  • 学会等名: The 13^<th> International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM2012)
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 20121007-11
• [学会発表] Intramolecular Electron-transfer- coupled Spin Transition in a CoFe Square Controlled by Chemical Modifications (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Sekine, Masayuki Nihei, Hiroki Oshio
  • 学会等名: The 13^<th> International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM2012)
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 20121007-11
• [学会発表] 光環化反応に基づくFe(II)錯体の磁性変換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木幸英, 二瓶雅之, 大塩寛紀
  • 学会等名: 錯体化学会第62会討論会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 20120921-23
• [学会発表] Fe-Co四核錯体における可視光・X線誘起相転移現象の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 関根良博, 二瓶雅之, 熊井玲児, 中尾裕則, 村上洋一, 大塩寛紀
  • 学会等名: 錯体化学会第62会討論会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 20120921-23
• [学会発表] 鉄-コバルト環状四核錯体とプロトンドナー分子との複合化による分子内電子移動制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柳井佑太, 関根良博, 二瓶雅之, 大塩寛紀
  • 学会等名: 錯体化学会第62会討論会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 20120921-23
• [学会発表] Controlled Intramolecular Electron Transfers by External Stimuli (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Nihei, Yoshihiro Sekine, Yuki Okamoto, Hiroki Oshio
  • 学会等名: International Conference on Coordination Chemistry (ICCC40)
  • 発表場所: Valencia, Spain
  • 年月日: 20120909-13
• [備考]
  • URL: http://www.chem.tsukuba.ac.jp/coord/