配位能を有した安定ラジカルを置換した金属ポルフィリンの合成とその評価

具有配位能力的稳定自由基取代金属卟啉的合成与评价

基本信息

批准号：
08740496
负责人：
杉浦健一
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Osaka 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740496/
关键词：
ポルフィリン分子性磁性体配位結合マンガン

项目摘要

有機強磁性体の開発を目指して、種々のモデルが提案され続けている。遷移金属と安定有機ラジカルとから構成される錯体もそのモデルの一つであるが、目的とする錯体の結晶構造の制御は試行錯誤の域を脱せず、従って集合体状態での磁性を予想することは著しく困難である。そこで本研究では、自己集合化機能を有すると考えられる分子を設計し、その結晶構造とそこから導きだされる巨視的な磁気的性質との関係を明かにすることを計画した。本研究では、オクタエチルポルフィリン金属錯体のメソ位に安定ラジカルであるニトロニルニトロキシドを置換した化合物を標的化合物とした。この分子では、集合体状態に於いてラジカルの酸素原子がポルフィリンの金属へ配位し、両者の間に磁気的相互作用(分子間交換相互作用)を生じることが期待される。又、分子内に於いても中心金属とラジカル部分との相互作用(分子内交換相互作用)が期待され、高次の磁気的秩序の達成が予想される。この化合物の合成は、常法に従って合成を行い、その構造をX線結晶構造解析の手法を用いて評価を行った。その結果、ラジカル部分とポリフィリンとの間に配位結合を観察することが出来、当初の目標を達成することが出来た。この分子は、有機分子を自己集合化させる結晶工学の観点からも極めて興味深い。次に、得られた物質の磁気的挙動を評価した結果、分子間に強磁性的な相互作用を観察することが出来た。現時点では、磁石への転移温度を極めて低いものの、その性質を詳細に評価することにより、将来、実用への道が開けるものと考えている。

为了开发有机铁磁体，各种模型不断被提出。其中一种模型是由过渡金属和稳定的有机自由基组成的络合物，但控制所需络合物的晶体结构需要反复试验，因此很难预测聚集状态下的磁性。这样做极其困难。因此，在这项研究中，我们计划设计被认为具有自组装功能的分子，并阐明它们的晶体结构和由此衍生的宏观磁特性之间的关系。在本研究中，目标化合物是八乙基卟啉金属配合物，其中间位置被稳定的自由基硝基硝基氧取代。在该分子中，自由基的氧原子以聚集状态与卟啉的金属配位，并且预期两者之间将发生磁相互作用（分子间交换相互作用）。此外，分子内预计中心金属与自由基部分之间的相互作用（分子内交换相互作用），并且预计将实现更高阶的磁序。该化合物按照常规方法合成，并使用X射线晶体结构分析评价其结构。结果，我们能够观察到自由基部分和卟啉之间的配位键，并能够实现我们最初的目标。从涉及有机分子自组装的晶体工程的角度来看，这种分子也非常有趣。接下来，对所得材料的磁行为进行评价，结果可以观察到分子间的铁磁相互作用。目前，磁体的转变温度极低，但我们相信对其性能的详细评估将为未来的实际应用铺平道路。