| Research Abstract |
超伝導や磁性などで最高の物性を持つ化合物に酸化物があり,その分子レベルでの理解は重要である。しかし,酸化物を分子として合成することは難しく,有機合成のような合成法を確立する必要がある。本研究では,ルイス酸であるさまざまな金属イオンとの反応により,バナジウムオキソ酸からポリ酸といわれるオリゴマー酸化物分子を形成し,その結果,酸化物イオンが金属イオンに配位したした完全無機錯体の合成が可能であることを見いだした。
(Bu_4N)[VO_3]溶液にさまざまな金属塩を加えると,そのルイス酸性によりバナデートの縮合反応が進行し,クラウンエーテルと似た環状酸化物[VO_3]_n^<n->イオンが生成する。これまでに,Co(II),Ni(II),Cu(II),Zn(II)イオンとの反応において,さまざまな環員数nの大環状無機錯体[M_1(VO_3)_n]^<m->を合成できることを確認した。その結果,環状ポリオキソバナデートが,クラウンエーテルのように金属に配位した,無機配位子による配位化学を新たに創設できた。また,Cu(II)錯体の場合はシアン化物イオンによる脱テンプレート金属反応が可能であった。次に,四面体型のVO_4骨格はVO_5型へと骨格変換がおきやすいことを利用し,塩化物イオンの共存下VO_5を単位として縮合した半球状のデカバナデート[V_<12>0_<32>(C1)]^<3->へと骨格を変換できた。つまり,環状無機錯体から,金属を取り除くとディスク状の酸化物骨格が残され,そこに,テンプレート存在下に縮合反応を行わせると,環状酸化物を入り口にしたお椀型のクラスターに骨格変換される。今後,陰イオン包接型酸化物分子の合成法として,発展できるであろう。また,包接された塩化物イオンは高温下でのみ脱離し,室温ではお椀型骨格から解離しない。これらの研究成果はサンフランシスコで開かれた5th International Symposium on Chemistry and Biological Chemistry of Vanadium (招待講演)(2006.9)セッションにおいて報告した。
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