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2015 年度 実施状況報告書

カプセル状分子集合体を形成する環状三核錯体を用いた新規磁性イオン液体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26410075
研究機関佐賀大学

研究代表者

鯉川 雅之  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90221952)

研究分担者 山田 泰教  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20359946)
米田 宏  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50622239)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード分子磁性 / 包接 / イオン液体
研究実績の概要

今年度はピラミッド型三核Mn(III)錯体中のMnイオンの一つをNi(II)に置換したMn-Niヘテロ金属錯体の合成と磁気的性質の解明を中心に研究を進め,また新たな試みとして目的錯体よりも分子サイズが小さく,Mnイオン間にスピンフラストレーションに基づく強い強磁性的相互作用が働いているN-(2-ヒドロキシメチルフェニル)サリチリデンイミンを配位子とする正三角形型三核Mn(III)錯体の陰イオン交換によるイオン液体化に取り組んだ。
Mn-Niヘテロ金属系三核錯体は次の手順で合成した。まず,架橋型5座配位子と塩化ニッケル六水和物をピリジン中で反応させることで,多核Ni(II)錯体 [Ni(L5-Br)(py)(H2O)]nを得た。この錯体とピラミッド型三核Mn(III)錯体[Mn(L5-Br)(py)]3をピリジン中,モル比1:2で反応させることによりNi:Mnの分析比が1:2となる(NBu4)[Mn2Ni(L5-Br)(py3)]を得ることができた。この錯体の磁気的性質をSQUID法による調べた結果,金属イオン間にはほとんど相互作用が働いていないことが示唆された。これは,従来得られている三核Mn(III)錯体や昨年度合成した三核Mn(III)2Cu(II)錯体の性質とは大きく異なっていた。残念ながら単結晶X線結晶構造解析が可能な単結晶を得るには至っていないため構造に関する議論は行えないが,ピラミッド型構造ではない直線あるいは折線型構造をとっているものと考えられる。
新たに始めた別種のMn(III)錯体,[Mn3(OH)(L1-H)3(solvent)3]Clの陰イオン交換によるイオン液体化を検討した。検証した対イオンの中では,ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを陰イオンとして用いた場合に,本錯体を油状物質とすることができることを発見した。今後,この油状物質の凝固点や含水量を定量してイオン液体であるかどうかを明らかにしていく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

今回合成したピラミッド型ヘテロ金属Mn2Ni三核錯体は,磁気的性質を調べることはできたものの,いまだ錯体分子構造が明らかになっていないため構造と磁性の関係に関する議論が曖昧であり,また陽イオン交換による低融点化もいまだ実現できていない。一方で,新たに取り組み始めた小型三核Mn(III)錯体の陰イオン交換では,まだ同定には至っていないものの室温で高粘度の油状の形態をとっているため低融点化には成功していると思われる。いずれにせよ,はっきりとしたイオン液体を得るに至っていないため現在の進行状況は「やや遅れている」と判断せざるを得ない。

今後の研究の推進方策

新たに取り組み始めたN-(2-ヒドロキシメチルフェニル)サリチリデンイミンを配位子とする正三角形型三核Mn(III)錯体の修飾に集中的に取り組み,①単純に長鎖フルオロ系置換基を有する適当な陰イオンを選別する,②錯体にハロゲンもしくは擬ハロゲンイオンイオンを配位させることでアニオン性錯体とし,これと各種イミダゾリウムイオンを組み合わせることでイオン液体化を図る。

次年度使用額が生じた理由

初年度の全世界的なヘリウム供給不足の結果生じた液体ヘリウム代金の残額分が,ほぼそのまま残ったためである。

次年度使用額の使用計画

最終年度は液体ヘリウム見積額がもともと少なかったため,残額分を使えば前年度と同様の測定が行える。測定サンプルも十分な本数が揃っているため当初配分計画よりも効率の良い使い方ができると考えられる。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Crystal Structure of a Tetranuclear Mn(III)-Ni(II) Heterometal2016

    • 著者名/発表者名
      Megumi YOSHITAKE, Ko YONEDA, Yasunori YAMADA, and Masayuki KOIKAWA
    • 雑誌名

      X-ray Structure Analysis Online

      巻: 32 ページ: 1-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 1.Syntheses, crystal structures, and spectroscopic properties of mixed-ligand cobalt(III) complexes with optically active penicillaminates: Stereospecific interactions and spontaneous crystallizations depending on counter anions2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Nagasaki, Ko Yoneda, Masayuki Koikawa, Yasunori Yamada
    • 雑誌名

      Inorganica Chimica Acta

      巻: 428 ページ: 127-132

    • DOI

      doi:10.1016/j.ica.2014.12.030

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] N-(2-ヒドロキシメチルフェニル)サリチリデンイミンによるヘテロ金属多核錯体の構造と磁気的性質2015

    • 著者名/発表者名
      吉武恵・米田宏・山田泰教・鯉川雅之
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] 2-オキサゾリルフェノレート型配位子によるオキソバナジウム(IV)錯体の合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      梅本祐介・坂口康弘・米田宏・山田泰教・鯉川雅之
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] 磁気的双安定性を有する多孔性配位高分子のゲスト分子の脱着制御2015

    • 著者名/発表者名
      北島誠人・米田宏・山田泰教・鯉川雅之
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] Thiodianilineから誘導される多座配位子を含む多核Cu(II)錯体の合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      押川雄紀, 森田 諒, 米田 宏, 鯉川雅之, 山田泰教
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] 1-Phenylethylamineから誘導される光学活性二座配位子を含む複核Ni(II)錯体の合成と反応性2015

    • 著者名/発表者名
      木村孝弘, 米田 宏, 鯉川雅之, 山田泰教
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] フルオレン骨格を有するN4型配位子を用いた螺旋型多核錯体の構築2015

    • 著者名/発表者名
      小林和矢, 米田 宏, 鯉川雅之, 山田泰教
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] 光学活性な分岐状六座配位子を含むY(III)およびTb(III)錯体の構造および分光学的性質2015

    • 著者名/発表者名
      森 健吾, 米田 宏, 鯉川雅之, 山田泰教
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] Thiodianilineから誘導される多座配位子を用いたZn(II)錯体の合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      押川雄紀, 森 田 諒, 米田 宏, 鯉川雅之, 山田泰教
    • 学会等名
      第52回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-28
  • [学会発表] 1-Phenylethylamineから誘導される光学活性二座配位子を用いた複核Ni(II)錯体の合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      木村孝弘, 米田 宏, 鯉川雅之, 山田泰教
    • 学会等名
      第52回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-28
  • [学会発表] 光学活性な分岐状六座配位子を含むY(III)およびTb(III)錯体の合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      森 健吾, 上中 崇, 米田 宏, 鯉川雅之, 山田泰教
    • 学会等名
      第52回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-28

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公開日: 2017-01-06  

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