金属錯体で架橋された機能性ハイブリッドポリ酸の合成

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24750176
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: NEWTON Graham 筑波大学, 数理物質系, 研究員 (70615244)
• キーワード: ハイブリッドＰＯＭ / Ｄａｗｓｏｎ型ポリ酸 / 鉄錯体 / スピンクロスオーバー / 酸化還元 / 双安定性

研究概要

本研究ではポリオキソメタレート(ＰＯＭ)を機能性錯体に連結した高次機能性金属錯体の合成を目的として研究を行った。光触媒として優れ、酸化還元能を示すＰＯＭを、スイッチング分子であるスピンクロスオーバー(ＳＣＯ)金属錯体で構造的・電子的に連結することにより、金属錯体とＰＯＭの相乗効果による多重双安定性機能性物質の構築を目指して研究を進めた。
酸化還元活性で置換活性であるＤａｗｓｏｎ型ＰＯＭをもちい、ｄｉｐｙｒａｚｏｌｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ部位のＮ３配位サイトを有する有機配位子部位を導入したハイブリッドＰＯＭ配位子を合成した。連結手法として、π共役部位をもつものともたないものの２種類を検討し、物性の比較を行った。得られたハイブリッドＰＯＭ配位子と鉄イオンの反応によって、ハイブリッドＰＯＭ配位子と鉄イオンが２：１の比で含まれるハイブリッドＰＯＭ錯体を得た。両者の磁気的性質、溶液中での電気化学測定および紫外可視吸収スペクトル測定の結果、共役系および非共役系で鉄イオンから配位子へのＭＬＣＴ吸収帯に顕著な違いが見られた。これはＰＯＭのもつ強い電子吸引性が連結様式の違いに応じて鉄錯体部位に影響したことが原因だと考えらえる。また、共役系のハイブリッドＰＯＭ錯体ではスピンクロスオーバーを示すことが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Lability-Controlled Syntheses of Heterometallic Clusters (2014)
  • 著者名/発表者名: G.N. Newton, K. Mitsumoto, R.-J. Wei, F. Iijima, T. Shiga, H. Nishikawa, H. Oshio
  • 雑誌名: Angew. Chem., Int. Ed. 巻: 53 ページ: 2941-2944
  • DOI: 10.1002/anie.201309374
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syntheses, Structures and Magnetic Properties of Two-dimensional Chiral Coordination Polymers Based on a Tetradentate Chiral Ligand (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Shiga, M. Takeo, F. Iijima, G.N. Newton, H. Oshio
  • 雑誌名: New J. Chem. 巻: 38 ページ: 1946-1949
  • DOI: 10.1039/c3nj01128c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembly of a Cobalt Octacyanotungstate Network into a Giant Chiral Helix (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shiga, T. Tetsuka, F. Iijima, G.N. Newton, H. Oshio
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 68 ページ: 157-163
  • DOI: 10.1016/j.poly.2013.10.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray Magnetic Circular Dichroism Investigation of the Electron Transfer Phenomena Responsible for Magnetic Switching in a Cyanide-Bridged [CoFe] Chain (2013)
  • 著者名/発表者名: M.L. Baker, Y. Kitagawa, T. Nakamura, K. Tazoe, Y. Narumi, Y. Kotani, F. Iijima, G.N. Newton, M. Okumura, H. Oshio, H. Nojiri
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 52 ページ: 13956-13962
  • DOI: 10.1021/ic402580n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiredox Active [3 × 3] Copper Grids (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, L. Miya, K. Mitsumoto, T. Matsumoto, T. Shiga, G.N. Newton, H. Oshio
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 52 ページ: 9714-9716
  • DOI: 10.1021/ic401445u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Triple-stranded ferric helices: a π-π interaction-driven structural hierarchy of Fe5, Fe7, and Fe17 clusters (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuya Shiga, Mao Noguchi, Hiroki Sato, Takuto Matsumoto, Graham N. Newton, Hiroki Oshio
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 42 ページ: 16185-16193
  • DOI: 10.1039/C3DT51480C
  • 査読あり
• [学会発表] [3 x 3]グリッド型錯体[Cu8Fe]の構造と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 悠貴・志賀 拓也・ニュートン グラハム・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（名古屋市千種区不老町）
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] Multifunctional Systems based on Transition Metal Complexes of Organically-hybridized Polyoxometalates (2013)
  • 著者名/発表者名: Newton N. Graham, Tomoya Fukui, Hiroki Oshio
  • 学会等名: RSC Macrocyclic and Supramolecular Chemistry meeting (MASC2013)
  • 発表場所: University of Glasgow (UK)
  • 年月日: 20131216-17
• [学会発表] Multifunctional Systems based on Transition Metal Complexes of Organically-hybridized Polyoxometalates (2013)
  • 著者名/発表者名: Newton N. Graham, Tomoya Fukui, Hiroki Oshio
  • 学会等名: COST Action: CM1202 & CM1203 Joint meeting
  • 発表場所: University of Ulm, Germany
  • 年月日: 20131201-20131203
• [学会発表] Switching properties of a [CoFe] chiral 1-D chain complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumichika Iijima, Norihisa Hoshino, Norifumi Yoshida, Takuya Shiga, Graham N. Newton, Akiko Nakao, Youichi Murakami, Kou Tazoe, Michael Baker, Hiroyuki Nojiri, Hiroki Oshio
  • 学会等名: 4th Asian Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: International Convention Center, Jeju, Korea
  • 年月日: 20131104-07
• [学会発表] Multi-step Spin-crossover Iron [2 x 2] Grids (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuto Matsumoto, Graham N. Newton, Takuya Shiga, Hidenobu Kamihata, Shinya Hayami, Yuta Matsui, Hiroshi Okamoto, Reiji Kumai, Youichi Murakami, Hiroki Oshio
  • 学会等名: 4th Asian Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: International Convention Center, Jeju, Korea
  • 年月日: 20131104-07
• [学会発表] Multifunctional Systems based on Transition Metal Complexes of Organically-hybridized Polyoxometalates (2013)
  • 著者名/発表者名: Graham N. Newton, Tomoya Fukui, Hiroki Oshio
  • 学会等名: 4th Asian Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: International Convention Center, Jeju, Korea
  • 年月日: 20131104-07
• [学会発表] 多彩な電子状態をもつ銅・鉄[3 x 3]グリッド型錯体系の構造と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤悠貴、志賀拓也、Graham N. Newton、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 （沖縄）
  • 年月日: 20131102-20131104
• [学会発表] 触媒機能を示すRu-POMハイブリッド錯体の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福井智也、Graham N. Newton、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 （沖縄）
  • 年月日: 20131102-20131104
• [学会発表] 多電子酸化還元触媒能の発現を目的としたRu複核錯体の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 倉持達司、Graham N. Newton、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 （沖縄）
  • 年月日: 20131102-20131104
• [学会発表] プロトン共役配位子を導入したハイブリッドPOMの合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮嵜芙由子、Graham N. Newton、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 （沖縄）
  • 年月日: 20131102-20131104
• [学会発表] Valence State Controlled Nonanuclear [3 x 3] Grid-Shaped Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Sato, Takuya Shiga, Graham N. Newton, Hiroki Oshio
  • 学会等名: 日本化学会 東北支部７０周年記念国際会議
  • 発表場所: 東北大学 萩ホール （仙台）
  • 年月日: 20130928-20130930
• [学会発表] Hybrid Polyoxometalate Ligands in Functional Transition Metal Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Graham N. Newton, Tomoya Fukui, Hiroki Oshio
  • 学会等名: 日本化学会 東北支部７０周年記念国際会議
  • 発表場所: 東北大学 萩ホール （仙台）
  • 年月日: 20130928-20130930
• [備考] 筑波大学大学院数理物質科学研究科錯体分子化学研究室
  • URL: http://nao.chem.tsukuba.ac.jp/oshio/