新奇な超分子化学的結晶設計による純有機フェリ磁性系の構築

通过新型超分子化学晶体设计构建纯有机亚铁磁体系

基本信息

批准号：
05J03421
负责人：
神崎祐貴
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究グループでは以前,基底1重項ビラジカルとモノラジカルの反強磁性的な交互1次元鎖が,広義のフェリ磁性的基底状態と非磁性基底状態を取り得ることを理論計算から提案している(一般化フェリ磁性理論).前年までの研究で,理論を部分的に実証するモデル系を得たが,構造までは明らかに出来ていなかった.本年度は,このモデル系に構造の異なる結晶多形があることを明らかにし,異種スピン量子数導入型の三元系錯体化合物(フェノレート置換ビラジカル-クラウンエーテル置換モノラジカル-アルカリ金属)の結晶構造を初めて決定した.理論によると1次元鎖の基底状態は,ビラジカル分子内とビラジカル-モノラジカル間の相互作用の大小関係に強く依存する.これらの相互作用に変化を与えるには,外場の他に,分子に化学修飾を施す方法がある.特に,ビラジカル分子内の相互作用に変化を与える目的で,メタフェニレン型の基底1重項ビラジカルにかさ高い置換基を導入した.磁化率解析の結果,置換基導入体では無置換体に較べて,劇的に分子内相互作用が変化することが分かり,化学修飾の有用性を示す結果を得た.理論のモデル系を得る方法として,上記の超分子アプローチと並行して,ビラジカルとモノラジカルをσ結合で連結する共有結合(トリラジカル)アプローチも試みた.このトリラジカルは分子内に2種類の磁気的自由度を持つことを希釈条件の磁化率の解析から決定した.また,トリラジカルの分子骨格を二等辺三角形型に近づけることで,理論のモデル系として望ましい交互1次元鎖構造を取りやすいことが分かった.本研究を通じて,多成分系・単成分系の開殻有機分子の分子結晶について,分子の電子状態と非共有結合性分子間力の制御を含む結晶工学的方法により,結晶構造・分子配列を部分的に制御し,有機フェリ磁性をはじめ,分子由来の特異な磁気挙動を発現させる方法論を示した.

该研究小组先前从理论计算中提出，抗磁性交替的一维链链链的单单胎和单语言可以采用广泛的铁磁基态和非磁基态（广义铁磁理论）。直到上一年的研究给出了一个模型系统，该模型系统部分证明了该理论，但显然不可能进行结构。今年，我们透露，该模型系统中有不同结构的晶体多晶型物，以及异源自旋量子数 - 引入类型的三元络合。首次确定化合物的晶体结构（苯酸酯取代的Biradical-crown-Ether-ether-ether-ether-Aldaledical-Altalali金属）。根据理论，一维链的基础状态在很大程度上取决于Biradical Molecule和Biradical-Ronoravilical之间相互作用的较大和小关系。除了外场外，还有一种化学修饰分子的方法。特别是，为了改变Biradical分子内的相互作用，将代苯基型基底单元型Biradical Dica引入了LE中。磁化率分析表明，与未取代的产物相比，分子内相互作用在取代介绍中发生了巨大变化，结果显示了化学修饰的有用性。与超分子的方法并行，我们还尝试了一种共价键（三位式）方法，其中Biradicals和单自由基与σ键相连。该三位一体在分子内具有两种类型的磁自由度，因此我们在稀释条件下分析了磁化率。还发现，通过将三位一体的分子框架带到更靠近同步三角形的分子框架，可以更容易获得交替的一维链结构，这是理论的模型系统。通过这项研究，我们通过晶体工程方法提出了一种方法，用于部分控制多组分和单组分的开放式有机分子的分子晶体的晶体结构和分子排列，涉及控制分子的电子状态，并表达分子型磁性的分子和非分子力的磁性，并表达有机素的独特磁性。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Benzyl-phenyl ether derivatives of nitronyl nitroxide triradicals as a model for single-component organic molecule-based ferrimagnetics

硝基硝基氧三自由基的苄基苯基醚衍生物作为单组分有机分子亚铁磁体模型

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Polyhedron (印刷中)(計4ページ)
影响因子：
0
作者：
H.Kamano;M.Morishita;M.Arima;Kanzaki Yuki;J.K.Dolven et al.;Kanzaki Yuki
通讯作者：
Kanzaki Yuki

Magnetic interactions in p-phenylene-bis(nitronyl nitroxide) biradicals with large torsion angles

DOI：
10.1016/j.poly.2006.09.034
发表时间：
2007-06
期刊：
Polyhedron
影响因子：
2.6
作者：
Y. Kanzaki;D. Shiomi;T. Ise;Kazunobu Sato;T. Takui
通讯作者：
Y. Kanzaki;D. Shiomi;T. Ise;Kazunobu Sato;T. Takui

Magnetic Properties of a Nitronyl Nitroxide Triradical as a Model for Single-Component Molecule-Based Ferrimagnetics

作为单组分分子亚铁磁学模型的硝基氮氧三自由基的磁性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Journal of Low Temperature Physics 142
影响因子：
0
作者：
Kenichi Hayakawa;Yuki Kanzaki;Kensuke Maekawa;Tomoaki Ise;Shuichi Suzuki;Takahiro Sasamori;Kenji Sugisaki;Makoto Tadokoro;Tsuyoshi Murata;Kenichi Hayakawa;Tomoaki Ise;Yuki Kanzaki
通讯作者：
Yuki Kanzaki

Clustering of molecular spins in the crystal of nitronylnitroxide and iminonitroxide triradical based on benzene-1,3,5-triyl framework

基于苯-1,3,5-三基骨架的硝基硝基氧和亚氨基硝基氧晶体中分子自旋的聚集

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Journal of Materials Chemistry (印刷中)
影响因子：
0
作者：
H.Kamano;M.Morishita;M.Arima;Kanzaki Yuki;J.K.Dolven et al.;Kanzaki Yuki;高橋修他;Kanzaki Yuki;Yuasa et al.;Kanzaki Yuki
通讯作者：
Kanzaki Yuki

Magnetism of novel organic heterospin composite systems in supramolecular complexes of nitronyl nitroxide

硝基硝基氧超分子配合物中新型有机异自旋复合体系的磁性

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Synthetic Metals 154(1-3)
影响因子：
0
作者：
H.Kamano;M.Morishita;M.Arima;Kanzaki Yuki;J.K.Dolven et al.;Kanzaki Yuki;高橋修他;Kanzaki Yuki;Yuasa et al.;Kanzaki Yuki;Yuasa et al.;Kanzaki Yuki
通讯作者：
Kanzaki Yuki