权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

第一遷移金属-希土類金属系多核錯体の構造制御に基づく単分子磁性体の構築

基于第一过渡金属-稀土金属多核配合物结构控制的单分子磁性材料的构建

基本信息

批准号：
05J03601
负责人：
山口友佳
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J03601/
关键词：
3d-4f多核錯体単分子磁性体金属錯体構造制御磁性 3d-4f系多核錯体

项目摘要

単一の分子でありながらバルク磁石の振る舞いをする単分子磁性体は、高密度記憶素子を可能とするだけではなく、量子コンピュータ素子への応用開発にもつながるため大きな期待が寄せられている。単分子磁性体となるためには、分子が大きなスピン量子数の基底状態をとり、かつ、大きな磁気異方性を示すことが必要である。このような条件を満足する分子系として従来の3d金属クラスターから、ここ2年ほどの間に3d-4f系の多核錯体に興味が移りつつある。しかし、合成上の困難さのため、3d-4f系化合物を用いて単分子磁性体創製を目指した研究は最近までほとんどなかった。私は、錯体配位子法を用いる普遍的な3d-4f系2、3、4核錯体の合成法を確立した。この手法を利用して合理的な分子設計に基づく新奇の3d-4f系単分子磁性体の創製を目的として研究を開始した。当初、3個のフェノール基を含む三脚型六座配位子(H3La)を用いた。錯体配位子法により得られた2核NiII-DyIII錯体([(NiLa)Dy(hfac)2]は、弱いながらも単分子磁性体の特徴である交流磁化率の周波数依存性を示した。しかし、この錯体系には、錯体配位子である[Ni(La)]-のフェノール性酸素の架橋能力が比較的弱いため、最も興味深い3核錯体、NiII-LnII-NiIIの合成が容易ではなく、さらに、結晶構造を検証したところ、分子間にπ-πスタッキング相互作用が存在し、単分子磁性体となることを阻害しているという問題点が明らかになった。そこで、H3Laのベンゼン環の3位にメトキシ基を導入することにより、配位原子として酸素を好むLnIIIとの親和性を高めた。その結果、目的とした3核錯体を合成できたばかりでなく、立体効果により分子間の相互作用も除去することに成功した。このCo-Ln-Co3核錯体(Ln=Gd,Tb,Dy)は、いずれも交流磁化率の周波数依存性を示し、単分子磁性体となっていることが明らかになった。また特にCoTb錯体では強い強度のシグナルが得られた。本研究では4種のタイプの3d-4f系多核錯体の合成法を確立した。さらに配位子を改良し、用いる金属の組み合わせを変えることによって単分子磁性体としての性質を向上させることに成功した。

Single molecule magnetic materials, high density memory elements, and quantum magnetic materials are expected to be used in the development of magnetic materials. A molecular magnetic substance has a large quantum number and a large magnetic anisotropy. This condition is sufficient for molecular systems of 3d metals and polynuclear complexes of 3d-4f systems in the past two years. The synthesis of 3d-4f compounds is difficult, and research on the creation of molecular magnetic materials has recently been carried out. A method for the synthesis of 2,3,4 nuclear complexes in the 3d-4f system was established by using the ligand method. This approach is based on rational molecular design and the creation of novel 3d-4f molecular magnets. At the beginning, three of the three groups were used, including a three-legged six-seater ligand (H3La). The cycle number dependence of AC magnetic susceptibility is demonstrated by the characteristics of a 2-core NiII-DyIII complex ([(NiLa)Dy(hfac)2]) and a weak single molecular magnetic body. The bridging ability of [Ni(La)]-NH2-NH3-NH3-NH3 The affinity of H3La to LnIII is very high. The results, objectives, and interactions between molecules were successfully synthesized. Co-Ln-Co3 nuclear complex (Ln=Gd,Tb,Dy) shows the cycle number dependence of AC magnetic susceptibility, and the single-molecule magnetic body. CoTb is a very strong and strong material. In this study, we established a synthetic method for the 3d-4f polynuclear complex of 4 kinds of DNA. A new type of metal ligand is proposed.