イソニトリル架橋型多核高分子錯体の合成と物性

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本研究目的は、混合原子価状態が興味深い固体物性の発現に重要な役割を果しているシアナイド架橋多核金属錯体高分子を対象に、機能性イソニトリル配位子の置換による誘導化を計り、その電子状態を反映した電気的・磁気的物性を制御することを目的とする。これまでに、本研究者らは、複数の刺激応答単位を合わせ持つMulti-mode Chemical Transducerの考え方をフォトクロミズムとエレクトロクロミズムを対象にしたアゾ・キノン分子を合成して実証した。ここでは、このような分子機能の多機能化の考え方を機能単位集団系の複雑な相互作用によって発現される電導性・磁性などの固体物性への展開を計るため、合成化学的な誘導化を手法に多核高分子錯体の物性制御を行う。その対象として、架橋シアノ配位子により構成された混合原子価状態の多核金属錯体高分子が適当である。プルシアンブルー、一次元白金錯体、軸結合型フタロシアニン錯体に代表される多核金属錯体高分子は、共役系配位子を介した強相関電子系を生成し、興味深い電導性・磁性や特異な光電気化学機能を発現することが知られている。これら多核シアナイド金属錯体高分子の架橋配位子を、合成化学的に誘導化が容易なイソニトリル化合物によって置換し、金属間の距離、配向、共役の程度を任意に制御することは、高分子ナノ組織体である多核金属錯体の混合原子価状態の工学を可能にすると考えられる。本研究では、スピン集団系の相転移として分子性磁性の制御をめざしてプルシアンブルー類似体を主に金属置換によって誘導化を計り、電気化学的磁気特性制御や光制御に成功した。さらに、ポルフィリン-TCNE高分子の低次元磁性材料の大きな結晶磁気異方性を明らかにした。