プロトン結合スピン転移を基盤とする電場・光応答性多核錯体の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、電場による物性制御が可能な分子性物質の開拓を目的に、プロトン移動とスピン転移が連動して発現する錯体（プロトン結合スピン転移錯体）の開発を行った。特に、近年報告された電場により分子間プロトン移動を発現することが示唆されている分子性物質の設計を参考に、分子間水素結合を形成すると共にスピン転移と連動して分子間プロトン移動を発現する鉄二価スピン転移錯体の開発を行った。プロトンドナー部位を有する三座配位子を開発し、この配位子を用いた鉄二価錯体が熱および光誘起スピン転移現象と光誘起スピン転移状態がトラップされるLIESST現象(Light Induced Excited Spin State Trapping)を発現することを磁化率測定により明らかにした。またこの錯体と種々の有機酸との共結晶化を検討した結果、鉄錯体と有機酸との間で分子間水素結合が形成されることを確認した。さらに有機酸の酸性度を置換基により調整することで錯体と有機酸との間に短い分子間水素結合を形成させ、その錯体の単結晶を作成し単結晶X線構造解析を行った結果、スピン転移に伴う分子間プロトン移動の発現を示唆する特徴的な構造変化および水素由来の電子密度の位置の変化が観測された。現在、スピン転移に伴うプロトン位置の変化について単結晶中性子回折測定による詳細な解析を行うと共に、光誘起スピン転移と連動した分子間プロトン移動の発現や、分子間水素結合を形成したスピン転移錯体におけるプロトン移動の電場応答性について検討を行う予定である。