新規会合構造を有する金属錯体液晶の研究

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本研究ではCH-π相互作用による特異な構造を有する会合体からなる液晶性金属錯体であるsalen系のニッケル錯体に不斉炭素を導入し、その物性を探求することを目的とした。まず、アルキル側鎖のα位に不斉を導入した配位子を合成した。得られた錯体は直鎖アルキルの場合と同様に単分子膜の崩壊圧が大きいことから、CH-π相互作用が存在するものと考えられる。しかし、中性錯体であるため光学分割はうまくいかなかった。次にsalenのエチレンジアミン部分を光学活性なプロピレンジアミンに換えたsalpnの錯体を合成した。この錯体のラセミ体及び光学活性体ともに単結晶が得られ、X腺構造解析を行い結晶構造を決定した。その結果、いずれの場合も分子構造はsalenの場合と同様であり、導入したメチル基はアキシャル配向していることが判った。salpnはいずれの結晶中でも二量体を形成しており、結晶パラメータなどは両者でほとんど差異がなかったが、ラセミ体では光学活性体とは異なりラセミ対の二量体となっていた。溶解特性もほぼ同様であったが、二量体の構造はsalenの場合と著しく異なっていることが判った。salen系の錯体ではアルキル基のα位とγ位のCHとπ電子系の間にCH-π相互作用が存在し、0.5nmずれた形の二量体を形成するが、それにメチル基が入っただけのsalpn系では中心金属イオンのニッケル同志が約0.33nmと接近した二量体構造をとることが判った。一方、光学活性体では全体に螺旋を巻くことが期待されたが、得られた結晶は層状結晶で螺旋構造は見られなかった。以上、今回の研究ではsalpn系の錯体でNi-Ni相互作用を見出すことができた。