多重安定性を示すグリッド型錯体の合成と物性制御

具有多稳定性的网格型配合物的合成及性能控制

• 批准号: 12J00322
• 负责人: 松本 卓士
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J00322/
• 关键词: スピンクロスオーバー; 多重双安定性; 鉄イオン; 基板修飾; 多核金属錯体; LIESST; 多核錯体

適切な強度の配位子場をもつ金属イオンは、熱・光などの外場によりスピン状態が可逆に変化するスピンクロスオーバー(SCO)現象を示し、多くの鉄錯体でSCO現象が報告されている。SCOサイトのような分子内に2つ以上の双安定性部位をもつ多重双安定性金属多核錯体は、外場に応じて多段階状態変化を示すことが期待され、多重応答性分子素子としての応用が期待される化合物群である。本研究課題では多重双安定性を示す鉄グリッド型SCO錯体の合成法の確立とその物性制御について研究を行い、2年目にあたる本年度は、酸化物基板・ナノ粒子界面上に多重双安定性鉄錯体を修飾することを目的として研究を遂行した。具体的には多重双安定性を示すグリッド型錯体に、酸化物界面と親和性の高いカルボキシ基を導入することで酸化インジウムスズ(ITO)基板およびITOナノ粒子界面への修飾を行った。カルボキシ基は配位子の合成法を工夫することで配位子に化学修飾した。カルボキシ基をもつグリッド型鉄四核錯体を修飾したITO電極のサイクリックボルタンメトリーを測定したところ、4つの鉄イオンの酸化還元挙動に由来する酸化還元波が観測された。電位の掃引速度依存測定はグリッド型錯体が基板上に固定されていることを示し、基板のAFM像は錯体の多層膜を形成していることを示唆した。また配位子置換法によりグリッド型錯体を導入したITOナノ粒子のTEM像はナノ粒子同士の凝集を観測し、グリッド型錯体が修飾されたことを示唆した, 今後は磁化率やXAS測定により、ITO界面上での磁気的多重双安定性について物性評価を行う。

具有适当强配体场的金属离子表现出自旋交叉（SCO）现象，其中它们的自旋状态由于热或光等外部场而可逆地改变，并且SCO现象已在许多铁络合物中被报道。分子中具有两个或多个双稳态位点（例如SCO位点）的多双稳态金属多核配合物预计会响应外部场而表现出多步状态变化，这使得它们成为理想的多响应分子器件。预计有应用的一组化合物。在本研究项目中，我们将研究具有多双稳态特性的铁栅型SCO配合物的合成方法及其物理性质的控制，以对该配合物进行改性。具体来说，我们通过将对氧化物界面具有高亲和力的羧基引入到表现出多重双稳定性的网格型复合物中来修饰氧化铟锡（ITO）基板和ITO纳米粒子的界面。通过设计配体的合成方法，将羧基化学修饰成配体。当我们测量带有羧基的网格型铁四核络合物修饰的 ITO 电极的循环伏安法时，观察到源自四个铁离子的氧化还原行为的氧化还原波。电位的扫描速率依赖性测量表明，网格型复合物固定在基底上，并且基底的 AFM 图像表明它形成了复合物的多层膜。此外，通过配体取代法引入网格型复合物的ITO纳米颗粒的TEM图像显示纳米颗粒之间发生聚集，这表明网格型复合物被修饰在ITO界面上的磁性多重双稳态的物理性质。

项目成果

The Thermal and Light-induced Multi-step Spin-crossover Behavior of Iron [2×2]Grids

热和光诱导的铁[2×2]网格的多步自旋交叉行为

• 发表时间: 2012
• 作者: Takuto Matsumoto;Takuya Shiga;Shinya Hayami;Hiroki Oshio
• 通讯作者: Hiroki Oshio

磁気的多重双安定性を示す鉄[2×2]グリッド型四核錯体の研究

铁[2×2]网格型四核配合物表现出磁多重双稳态的研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 松本 卓士;志賀 拓也;大塩 寛紀
• 通讯作者: 大塩 寛紀

A rectangular Ni-Fe cluster with unusual cyanide bridges

具有不寻常氰化物桥的矩形镍铁簇

• DOI: 10.1039/c2dt31152f
• 发表时间: 2012
• 期刊: Dalton Transactions
• 影响因子: 4
• 作者: Christoph Krttger;Hiroki Sato;Takuto Matsumoto;Takuya Shiga;Graham N. Newton;Franz Renz. Hiroki Oshio
• 通讯作者: Franz Renz. Hiroki Oshio

シクロデキストリンを配位子にもつ反強磁性環状バナジル錯体のスピン基底状態解明

阐明以环糊精为配体的反铁磁环状氧钒络合物的自旋基态

• 发表时间: 2012
• 作者: 松本 卓士;星野 哲久;中野 元裕;古川 裕次;野尻 浩之;Wolfgang Wernsdorfer;大塩 寛紀
• 通讯作者: 大塩 寛紀

Spin Ground States of Antiferromangetic Oxovanadium Rings Templated with Cyclodextrins

以环糊精为模板的反铁磁性氧钒环的自旋基态

• 发表时间: 2012
• 作者: Takuto Matsumoto;Norihisa Hoshino;Yuji Furukawa;Wolfgang Wernsdofer;Hiroki Oshio
• 通讯作者: Hiroki Oshio