鉄(III)三核クラスター配位子を用いた磁性多核錯体の構築

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本研究は鉄(II)ないし鉄(III)イオンと有機配位子Hbpcaよりなる錯体を一つのユニットとして集積型金属錯体を構築し,その磁気的相互作用について詳細の解明と制御を目的として遂行したものである.表題の鉄(III)三核クラスター配位子(CL^-)は中心にμ_<3>-オキソにより架橋された鉄(III)三核クラスターコアを有し,鉄イオン間を架橋するアルコキソイオン,四つの塩化物イオン,そして配位可能なカルボニル酸素を提供する二つのbpca^-イオンよりなり,一価の負電荷を有する錯体であり、金属イオン集積体の構築素子として極めて有効である。二つのクラスター配位子と二価の第一遷移金属イオンから成る七核錯体における磁気的挙動は極めて複雑であり,その詳細の解明にむけ,bpca^-を介した磁気的相互作用の一般的な性質について明らかにした.特に,bpca^-の特徴的な架橋様式(疑似二回対称を有するκ^2N:κ^3N型配位)に基づき,σスピン間に軌道直交性による強磁性的相互作用が発現することを見いだしたのは大きな成果である.これに基づき,様々な金属イオンに対して"Ferromagnetic Coupler"として働くことのできる錯体配位子[Cu(bptap)_2]の創製に成功した(bptap^-はbpca^-のSchiff塩基誘導体).また,bpca^-を介して鉄(II)-鉄(III)を交互鎖状に配列させた錯体が単一次元鎖状磁石となることを見出した.これらの成果は,bpca-鉄系が磁性多核錯体構築の有効な原料となることを示すものである.