高スピン有機分子の設計による有機磁性材料の開発

通过设计高自旋有机分子开发有机磁性材料

基本信息

批准号：
63604519
负责人：
岩村秀
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々はこれまでポリ(m-フェニレンカルベン)のオリゴマーが、有機分子でありながら高スピン状態を基底状態とし、大きな磁気モーメントを持つ常磁性体であることを明らかにして来た。本研究では、有機磁性材料を開発すると言うより現実的な観点から、安定フリーラジカルをポリ(フェニルアセチレン)の側鎖に配置し、一挙に1分子当り10^210^3個のスピンを整列させた分子の設計と構築を進めた。1.1、2-ジフェニルアセチレンがレジオ選択的に重合する場合を想定し、ラジカル中心をどこに配置すればよいかと言う問題へのアプローチをモノマーを用いたモデル実験で行なった。その結果、2個のフェニール基のm、P^′位であることが分かった。2.オレフィンメタセシス系触媒およびウィルキンソン型触媒を用い、各種フェニルアセチレンの重合を試みた。すべての安定ラジカルおよび窒素官能基の多くは触媒毒となり、これらでは重合反応は進行しない。3.多くのポリ(フェニルアセチレン)は有機溶媒に対する溶解性の高い点に着目し、P-Br、P-CO_2CH_3、P-PhCO置換ポリマーを得た後に、置換基を化学的に変換して、安定ラジカルを導入した。4.得られたポリフェノキシル、ポリベルダジル、ポリニトロキシドは平均分子量Mw=3〜7×10^4、ESRおよび磁化率によるスピン濃度0.044〜1.9×10^<21>スピン1gであった。これらは、モノマーユニットの10〜24%レカラジカルとなっていないことに対応する。5.磁化率の測定によると、低温ではS=1/2〜1の常磁性が支配的であるが、室温領域で一部強磁性的振舞いを示す試料が得られた。6.スピン濃度を高め、強い磁性を示す試料が均一に得られる努力を続けたい。

迄今为止，我们已经揭示，聚间亚苯基碳烯低聚物虽然是有机分子，但它们是以高自旋态为基态、具有大磁矩的顺磁性物质。在这项研究中，从开发有机磁性材料的更实际的角度出发，我们将稳定的自由基放置在聚苯乙炔的侧链中，并同时排列每个分子10^210^3个自旋，我们继续进行设计和构建。新分子。 1. 假设 1,2-二苯乙炔进行区域选择性聚合，我们通过使用单体的模型实验解决了自由基中心位于何处的问题。结果发现，这些是两个苯基的m位和P^'位。 2.尝试使用烯烃复分解催化剂和威尔金森型催化剂聚合各种苯乙炔。所有稳定的自由基和许多氮官能团都会变成催化剂毒物，并且聚合反应不会随之进行。 3.针对许多聚苯乙炔在有机溶剂中具有高溶解度的事实，在获得P-Br、P-CO_2CH_3和P-PhCO取代聚合物后，我们通过化学转化引入了稳定的自由基。 4.所获得的聚苯氧基、聚二氮杂苯和聚硝基氧的平均分子量Mw为3至7×10^4，并且基于ESR和磁化率的自旋浓度为0.044至1.9×10^21自旋1g。这些对应于10%至24%的非自由基单体单元。 5.根据磁化率测量，低温下S=1/2至1的顺磁性占主导地位，但一些样品在室温下表现出铁磁行为。 6. 我们希望继续努力提高自旋浓度并获得表现出强磁性的均匀样品。