閉殻配置をもつ金属イオンの錯体におけるd-π相互作用

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閉殻電子構造をもつ金属イオン(たとえば2価の亜鉛)の錯体は、d電子のイオン化ポテンシャルが高いことからも理解できるようにd電子の寄与はほとんどないということが常識となっていた。しかし、近年、色のついた亜鉛の錯体が合成されたことから、亜鉛のd電子と配位子のπ電子とのd-π相互作用の可能性についての議論が高まってきた。本研究は、この問題を三重項スピン副準位の立場から研究したものである。大きく分けて2つの種類の錯体について研究し、以下に要約するような成果を得た。(1)亜鉛(II)の混合配位子錯体 Zn(NN)(SS)という一般式で表わされる混合配位子錯体について研究した。ここで(NN)はビピリジンやフェナントロリンのような2つのN原子をもっている配位子であり、(SS)はチオール分子2個を示す。この種の錯体は、(NN)から(SS)への電荷移動状態が存在し、そのために黄色に着色している。このような電荷移動状態と(NN)局在の励起状態の両方について、三重項スピン副準位について研究した。いずれについても、中心金属イオンのd軌道の寄与はないことが明らかとなった。(2)亜鉛(II)のフェナントロリン-ハロゲン混合配位子錯体 この種の錯体は上述したような電荷移動状態は存在しないので、フェナントロリン局在の励起状態について研究した。フェナントロリン局在といっても、三重項スピン副準位の性質はハロゲンのp軌道の寄与を大きく受け、また、亜鉛のd軌道の影響は全くないことが明らかとなった。また、カドニウム(II)の錯体についても同様の結論を得た。