水素結合を介するラジカル間スピン相互作用の研究

ニトロニルニトロキシドラジカル部位をp-およびm-に置換したフェニルボロン酸を合成した。これら二種の化合物について磁化率の温度依存性を測定した結果、p-体では分子間に強磁性的な相互作用が、またm-体では反強磁性的な相互作用が観測された。X線結晶解析の結果、p-体はボロン酸とのヒドロキシル基とニトロキシド基の酸素原子との間の水素結合により、head-to-tail型の二量体を形成していることが分かった。二量体間の分子配列を種々検討した結果、観測された強磁性的相互作用は主に二量体内で働いていると結論した。これは、ニトロキシド基上のSOMOからボロン酸基上のLUMOへの電荷移動した項の寄与により、三重項状態が安定化されるためと説明することができた。このように、B-OH…ON分子間水素結合を結晶構造制御とともにスピン伝達経路として利用し、強磁性的相互作用を実現することできた。スピン源として4-ヒドロキシTEMPOラジカルを用いて、ボロン酸と水素結合錯体を作成しようとしたところ、ボロン酸のエステルが得られた。この化合物について磁化率の温度変化を測定したところ反強磁性相互作用が観測された。X線結晶解析から、一次元鎖状配列が見いだされ、スピン相互作用の経路をメチル基と酸素原子のコンタクトのためと推定した。

ニトロニルニトロキシドラジカル部位をp-およびm-に置換したフェニルボロン酸を合成した。これら二種の化合物について磁化率の温度依存性を測定した結果、p-体では分子間に強磁性的な相互作用が、またm-体では反強磁性的な相互作用が観測された。X線結晶解析の結果、p-体はボロン酸とのヒドロキシル基とニトロキシド基の酸素原子との間の水素結合により、head-to-tail型の二量体を形成していることが分かった。二量体間の分子配列を種々検討した結果、観測された強磁性的相互作用は主に二量体内で働いていると結論した。これは、ニトロキシド基上のSOMOからボロン酸基上のLUMOへの電荷移動した項の寄与により、三重項状態が安定化されるためと説明することができた。このように、B-OH…ON分子間水素結合を結晶構造制御とともにスピン伝達経路として利用し、強磁性的相互作用を実現することできた。スピン源として4-ヒドロキシTEMPOラジカルを用いて、ボロン酸と水素結合錯体を作成しようとしたところ、ボロン酸のエステルが得られた。この化合物について磁化率の温度変化を測定したところ反強磁性相互作用が観測された。X線結晶解析から、一次元鎖状配列が見いだされ、スピン相互作用の経路をメチル基と酸素原子のコンタクトのためと推定した。