有機－無機ハイブリット型スピン中心の開発とスピン集積ナノマテリアルの構築

有机-无机杂化自旋中心材料的开发及自旋集成纳米材料的构建

基本信息

批准号：
16J05998
负责人：
高橋佑典
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

磁気転移温度の高い分子磁性体を開発する上で、近接スピン数の増大およびスピン量子数の増加を同時に達成する必要がある。本研究では、スピン中心として複数のラジカル骨格を含む配位子と常磁性金属に注目し、両者を磁気的に相互作用させた常磁性金属錯体を合成し、近接スピン数が大きい集積体の構築することを目指している。具体的には、ラジカル種として配位能を有するピロリンN-オキシル(PO)を使用した基底多重項分子を設計し、これを配位子として金属錯体を構築する。平成29年度は、前年度に合成、評価を行った基底三重項分子である、PO-フェルダジル(VZ)、PO-ニトロニルニトロキシド(NN)ヘテロビラジカルを配位子とした、銅錯体の合成および磁気物性評価を行なった。また、平成28年度に引き続き、基底三重項状態を示すジラジカル分子の設計、合成および磁気特性の評価を行なった。1. PO-VZおよびPO-NNを配位子とし、Cu(hfac)2を作用させることで金属錯体の合成を行い、構造―磁性相関を議論した。PO-VZ錯体では、POのニトロキシル部位とVZのカルボニル酸素が銅に配位することで一次元鎖構造を形成しており、固体磁気測定および計算化学的手法によりPO部位と銅イオン間で強磁性的相互作用がはたらいていることを明らかにした。一方、PO-NNではNNのニトロキシル部位が銅イオンに配位した錯体が得られ、強磁性的相互作用の発現が示唆された。2. POをキノリンN-オキシルのg辺に縮環した誘導体の磁気特性評価を行い、分子内反強磁性的相互作用がはたらくことを明らかにした。前年度に得られた知見を加味して、分子内磁気的相互作用と電子状態を整理することで、POに導入するスピン源に由来する不対電子およびスピン密度の分布が分子内相互作用に影響を及ぼすことを明らかにした。

在开发具有高磁过渡温度的分子磁体时，有必要同时实现接近旋转数量的增加和自旋量子数量的增加。在这项研究中，我们专注于包含多个自由基骨架作为自旋中心和顺磁金属的配体，并旨在合成磁性相互作用的顺磁性金属络合物，并构建具有大量接近近端旋转的整合体。具体而言，基础多重分子是使用吡咯氨酸N-氧基（PO）设计的，该吡咯n-氧基（PO）具有协调能力作为激进物种，并将其用作配体构造金属络合物。在2017年，我们使用基底三重型分子，po-Ferdazyl（VZ）和po-硝基硝基氧化物（NN）杂波杂质对铜配合物的磁性特性进行了合成和评估，这些杂质在上一年合成并评估。此外，在2016年之后，我们设计，合成并评估了表现出基底三重状态的Diradailical分子的磁性。 1。通过使用PO-VZ和PO-NN作为配体和Cu（HFAC）2合成金属络合物，并讨论了结构磁相关性。在PO-VZ复合物中，PO的硝基位点和VZ坐标的羰基氧与铜坐标形成一维链结构，并且固态磁力测定法和计算化学技术揭示了po po位置和铜离子之间发生的铁磁相互作用。另一方面，在PO-NN中，获得了NN的硝基二氧基位点与铜离子的坐标，这表明铁磁相互作用的表现。 2。与PO融合至喹啉N-氧基G侧的衍生物的磁性特性，以揭示了分子内氟磁相互作用的作用。考虑到上一年获得的发现，我们已经阐明了分子内磁相互作用和电子状态，并揭示了从引入PO的自旋源得出的未配对电子和自旋密度的分布会影响分子内相互作用。