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プロトン共役電子移動を鍵とする物性変換システム

基于质子共轭电子转移的物理性质转换系统

基本信息

批准号：
17F17905
负责人：
大塩寛紀
金额：
$ 1.47万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

外場応答性化合物の例として、シアン化物イオン架橋混合原子価Fe-Co錯体における電子移動に伴うスピン転移（Electron-Transfer-Induced Spin Transition = ETCST）やスピンクロスオーバー錯体などが盛んに研究されており、近年では光誘起単分子磁石や光・熱による磁性・電気伝導性変換を示す物質が開発されてきた。しかしながら、熱によるスイッチングでは低応答速度、光スイッチでは低変換効率が問題であり、分子スイッチング素子の応用に障害となっていた。我々はこれまでに光学活性な配位子を導入したシアン化物イオン架橋混合原子価鉄－コバルトかご状錯体を合成し、ケージ内水分子移動による誘電応答と熱誘起分子内電子移動が共存する系を創出した。これは電場誘起物性変換を示す機能性錯体分子の創出につながる成果である。この研究を踏まえて、本研究では、分子のキラリティーおよびプロトンに着目した分子設計によって、様々な外場に応答しうる多重機能性分子性化合物の創製を目指して研究を行った。キラル構造をもつ２次元および３次元混合原子価金属錯体では、結晶の電気双極子により強誘電体となる可能性があり、電場誘起相転移を示す化合物が開発できると考えられる。本研究では電場誘起物性変換を目指した分子設計として、キラルな補助配位子を有し、脱プロトン可能な部位をもつ錯体の合成と集積化、ETCSTやスピンクロスオーバーに基づく双安定性の発現を目標として研究を進め、キラルな構造を持ち、水分子を内包したかご状１１核錯体における溶媒分子依存スピン転移現象を見出した。

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