非古典的電子状態をもつ遷移金属クラスターに基づく分子性磁性伝導体の開発

基于非经典电子态过渡金属簇的分子磁导体的发展

基本信息

批准号：
12740372
负责人：
内藤俊雄
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度の研究成果を受け、マンガン(III/IV)の12核クラスターに配位子としてカルコゲンドナー誘導体を付加させることを試みた。具体的にはエチレンジチオテトラチアフルバレンのπ-共役系末端にカルボキシル基をつけ、このカルボキシル基がマンガンに配位したとき、マンガンクラスターと密接に相互作用することを期待した。実際こうした配位子を合成してみたところ、そのカルコゲンドナーとしての化学的性質や電子構造上の変化が予想以上に大きく、これ自体ほとんど研究例がないため、新たな分子性伝導体の構成要素として興味が持たれた。しかしその反面、カルボン酸と電子供与性という異質な組み合わせの性質を持ち合わせた分子であるため、溶解性や反応性を予測することが難しく、マンガンクラスターに配位する段階で適当な反応条件や溶媒を慎重に選ぶべきであることが分かった。少なくとも芳香族カルボン酸を配位子として付加させる場合とはかなり条件を変えてやらないと、クラスター、配位子の両者のほとんどが未反応物として回収された。一方懸念された配位子とマンガンクラスターとの酸化還元などの副反応は現在まで観測されていない。更に昨年度に引き続き、本研究遂行中に副産物として得られてきた3つの新分子性伝導体の磁気的および電気的性質の研究も行った。例えばこれらの物質は有機分子性結晶であることを除いても、圧力印可に対して敏感にかつ異方的に応答することが期待される結晶構造をしている。そのような場合、圧力下での磁性・伝導性測定や伝導経路などを考慮した特定の方向からの圧力は、これらの電子構造を知る上でも応用上も重要な知見となりうる。そこで静水性高圧下での磁化率測定や一軸性加圧下での電気伝導度測定などを行い、これらの電子構造や圧力に対する応答に関し、より詳細で具体的な描象を得ることができた。

基于去年的研究成果，我们尝试在锰的12核簇（III/IV）中添加硫族供体衍生物作为配体。具体来说，我们将羧基连接到亚乙基二硫四硫富瓦烯的π共轭末端，并期望当该羧基与锰配位时，它将与锰簇紧密相互作用。当我们实际合成这样的配体时，我们发现它作为硫族供体的化学性质和电子结构的变化比预期的要大，而且由于这本身的研究很少，我们发现它可以作为一种配体。我对它很感兴趣。然而，另一方面，由于分子具有独特的性质组合，例如羧酸和给电子性质，因此很难预测其溶解度和反应性，并且很难预测分子的溶解度和反应性，因此很难预测在锰簇配位阶段合适的反应条件和溶剂，因此您应该谨慎选择。除非条件与其中至少添加芳香族羧酸作为配体的条件相比发生显着变化，否则大部分团簇和配体均作为未反应产物回收。另一方面，迄今为止尚未观察到令人担忧的配体与锰簇之间的氧化还原等副反应。此外，继去年之后，我们还对本次研究中副产品获得的三种新型分子导体的磁性能和电性能进行了研究。例如，尽管这些物质是有机分子晶体，但它们的晶体结构预计会对压力的施加做出敏感且各向异性的响应。在这种情况下，考虑传导路径，在压力和来自特定方向的压力下测量磁性和电导率可以为理解这些电子结构和应用提供重要的知识。因此，我们进行了静压高压下的磁化率测量和单轴压力下的电导率测量，并且能够获得其电子结构和压力响应的更详细和具体的图像。