次世代型光スイッチング材料の構築

下一代光开关材料的构建

基本信息

批准号：
13740400
负责人：
速水真也
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

光誘起スピン転移(LIESST)化合物は、光スイッチング分子の一つとして知られている。このLIESST現象は鉄(II)化合物において観測されているが、鉄(III)あるいはコバルト(II)スピン転移錯体では、金属配位子間の結合距離やエネルギー障壁の差が小さいことから、LIESST現象を観測することは不可能とされてきた。この研究において強い分子間相互作用(π-πスタッキング)を導入することで、光スイッチングを実現させることを目指し実験を行った。鉄(III)錯体[Fe(pap)_2]ClO_4(Hpap=2-(2-Pyridylmethyleneamino)phenolは、温度に依存し低スピン状態Fe^<III>(t_<2g>^5e_g^0:S=1/2)【tautomer】高スピン状態Fe^<III>(t_<2g>^3e_g^2:S=5/2)間で熱的ヒステリシスを伴い急激なスピン転移挙動を示す。構造解析の結果からも、分子間で配位子がπ-πスタッキングを形成することが確かめられた。この鉄(III)錯体は、LMCTバンドに対応する550nmの光を5Kで照射すると、低スピン状態から準安定高スピン状態へとスピン転移し、現在まで不可能とされてきた鉄(III)錯体で初めて光誘起準安定高スピン状態を80Kまで安定にトラップすることに成功した。また原子価異性(Valence tautomerism)を用いた光スイッチング分子の構築を目指し実験を行った。コバルト錯体[CO^<II>(SQ)_2(phen)](SQ=3,5-Di-tert-butylsemiquinon, phen=1,10-phenanthroline)の原子価異性は、高スピン状態CO^<II>(t_<2g>^5e_g^2:S=3/2)【tautomer】低スピン状態CO^<III>(t_<2g>^6e_g^0:S=0)間を配位子SQのラジカルが移動することにより熱的に転移し[CO^<III>(SQ)(Cat)(phen)](Cat=3,5-Di-tert-butylcatechol)となる現象である。5Kで低スピン状態[CO^<III>(SQ)(Cat)(phen)]に550nmの光を照射すると、高スピン状態[Co^<II>(SQ)_2(phen)]を長時間トラップすることができ、新たな光スイッチング分子の開発に成功した。

照片诱导的自旋跃迁（LIESST）化合物被称为光切开分子之一。在铁（II）化合物中已经观察到了这种留置现象，但是在铁（III）或钴（ii）自旋过渡络合物中，人们认为无法观察到Liesst现象，因为金属配体之间的粘结距离和能量障碍的差异很小。在这项研究中，我们通过引入强分子间相互作用（π-π堆积）进行了一个实验以实现光学切换。铁（III）复合物[Fe（Pap）_2] Clo_4（HPAP = 2-（2-吡啶基甲基苯基氨基）苯酚表现出突然的自旋过渡行为，在温度依赖性低旋转状态Fe^<iii>之间具有热滞后（t_ <2g>^5e_g>^5e_g^0：s = 1/2） fe^<iii>（T_ <2g>^3e_g^2：s = 5/2）结构解决方案还证实，当分子之间形成π-π堆积时，当550 nm的光线与LMCT相对应的550 nm光。无法实现，将光诱导的高旋转状态捕获到80K，我们进行了一个实验，使用互变异构建光 - 级cobalt conffffers [co^ii>（sq）_2（phen）]过渡是配体SQ的自由基在高旋转状态co^<ii>之间移动（t_ <2g>^5e_g^2：s = 3/2）[tautomer] [tautomer]低旋转状态co^<iiii>（t_ <2g>^6e_g^0：s = 0：s = 0：s = 0） [Co^<iii>（sq）（cat）（phen）]被550 nm的光照射在5K处，高旋转状态[Co^<ii>（sq）_2（phen）]可以很长一段时间被困，并且新的光学切换分子已成功开发出来。