課題番号 ：S-19-MS-1025
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：含窒素複素環部位を有する新規なD-A型分子を用いた機能性物質の結晶構造解析
Program Title (English) ：Crystal structure analyses of functional materials based on new D-A type
　molecules having a nitrogen-containing heterocycle
利用者名（日本語） ：藤原秀紀
Username (English) ：H. Fujiwara
所属名（日本語） ：大阪府立大学大学院理学系研究科
Affiliation (English) ：Graduate School of Science, Osaka Prefecture University

１．概要（Summary ）
我々は磁場や光照射などの外部刺激に対し顕著な応答性を示す、磁性と伝導性・光物性の複合機能性の観点から興味が持たれる、新規な磁性伝導体の開発を行っている。そのような新規物質の開拓には、分子間相互作用を解析するための結晶構造解析が重要である。今回、複素環であるジアザキノン骨格を内包するπ拡張型TTF(1)のTCNQ錯体について単結晶を作製し、その構造について検討した。
２．実験（Experimental）
X線集光ミラーを備えた極微小結晶用単結晶X線回折装置(Rigaku社製 4176F07 CCD-3)を用いた回折測定を250K付近の温度領域で行った。
３．結果と考察（Results and Discussion）
ドナー分子としてジアザキノン骨格を内包するπ拡張型TTF(1)を用い、アクセプター分子としてTCNQを用いた電荷移動錯体について、CS2/CH3CN中での拡散法によって得られた黒色針状結晶の単結晶X線構造解析を行った。図１に分子1の構造を、図２に結晶中での積層構造を示す。結晶系は三斜晶系に属し、空間群はP-1であり、ユニットセル中には結晶学的に独立な分子がそれぞれ2つずつ存在し、D:A比は1:1であった。図１に示すように、結晶中でドナー分子は高い平面性を示し、図２に示すような、ドナー分子とTCNQ分子が交互に積層したスタッキング構造を構築した。単結晶試料の赤外吸収スペクトルの測定を行ったところ、2184 cm−1にTCNQのC-N伸縮振動が観測された。このことからこの錯体の電荷移動度は≒1であることが明らかになった。このような1価の分子が交互積層した構造のため、伝導性は絶縁体であった。

図１　結晶中での分子1の構造
図２　1-TCNQ錯体の結晶構造

４．その他・特記事項（Others）
本研究は科学研究費補助金(基盤研究(C)18K05264）により行われた。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) 西村友樹，酒巻大輔，藤原秀紀，第13回分子科学討論会，2019年9月17-20日.

６．関連特許（Patent）
なし