埼大,金属を組み合わせて異なる性質を創出

埼玉大学の研究グループは,異なる二つの金属を導入し,それぞれの金属の性質を反映しない,全く異なった性質を創り出すことに成功した(ニュースリリース)。

フェロセンに代表されるサンドウィッチ化合物は有機金属化合物の代表格ともいえる化合物群の一つで,今日隆盛を誇る触媒化学や機能性物質の一翼を担っている。1951年に合成されたフェロセンは,遷移金属である鉄が5個の炭素原子からなる有機配位子によってサンドウィッチされているという,それまでの化学の常識を超えた構造様式をとっている。

フェロセンの誕生後,様々な遷移金属がサンドウィッチされた化合物,さらにはサンドウィッチ構造を三層(トリプルデッカー)に拡張した化合物が合成されている。研究グループは炭素π電子系にスズを組み込んだ独自の配位子を開発し,これを用いてトリプルデッカー型錯体の合成に成功しているが,このようなトリプルデッカー構造に異なる二つの遷移金属原子を挟み込む手法は限られていた。

研究グループは,独自に開発したスズを骨格に含むジアニオン性配位子を用いて,今回,二つの異なる遷移金属原子(ルテニウムとロジウム)を挟み込んだ化合物1(図)の合成に成功。その性質を調べるべく,対照化合物として同じ二つの遷移金属原子を挟み込んだトリプルデッカー型化合物2および3(図)を合成し,電気化学的測定(サイクリックボルタンメトリー)を行なった。

当初,化合物1は化合物2および3のいずれの特徴も兼ね備えていると考えていたが,サイクリックボルタンメトリー測定の結果,化合物1はいずれの参照化合物ももたない独自の性質を有していることがわかった。

この結果は,異なる二つの金属原子を組み合わせることにより,それぞれの金属原子を含む化合物にはない性質を創りだすことを示している。つまり用いる金属原子の様々な組み合わせを研究すると,多種多様な,望みの,若しくは思いもよらない性質をもつ化合物を創製できる可能性があることを示している。これは新しい機能性物質の開発の手法として意義深い成果だとしている。

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