JP6159569B2 - Metal compound - Google Patents
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Description
本発明は、金属化合物に関する。より詳しくは、金属原子と酸素原子とが特定の配置となるよう配位した構造を有する新規な金属化合物に関する。 The present invention relates to a metal compound. More specifically, the present invention relates to a novel metal compound having a structure in which metal atoms and oxygen atoms are coordinated to have a specific arrangement.
金属原子と酸素原子とが配位した構造を有する金属化合物は、金属原子の種類やその配位状態によって異なる特性を有し、様々な用途への使用が期待されている。中でも、ヘテロ原子を中心とし、ポリ原子がヘテロ原子に酸素を介して配位した構造を有するヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造を1つ以上有する金属化合物には、酸化反応や酸塩基反応等の有機反応用触媒として使用できることが知られているものがある。 A metal compound having a structure in which a metal atom and an oxygen atom are coordinated has different characteristics depending on the type of metal atom and its coordination state, and is expected to be used for various applications. Among them, metal compounds having one or more structures derived from a heteropolyoxometalate compound having a structure in which a polyatom is coordinated via oxygen to a heteroatom centered on a heteroatom include oxidation reactions and acid-base reactions. Some are known to be usable as catalysts for organic reactions.
ヘテロポリオキソメタレート化合物においては、特に、ケギン型へテロポリオキソメタレートの構造中にあるべき原子が2つ欠けている欠損構造を有し、その欠損部位に1種類以上の金属元素を2個含有するもの、すなわちポリ原子が1種類以上の他の金属元素により2つ置換された二置換型ヘテロポリオキソメタレートが、一置換型へテロポリオキソメタレートや三置換型へテロポリオキソメタレートに比較して特異な酸化触媒活性を示すことが知られている(非特許文献1参照)。ヘテロ元素がケイ素であるヘテロポリオキソメタレートの二欠損構造部位にTiを導入した二置換型ポリオキソメタレートについては、該化合物が二欠損型ポリオキソメタレートに2個のTiが2個の酸素原子を介して二量化した構造を有していることがX線結晶構造解析により明らかにされている(非特許文献2参照)。 The heteropolyoxometalate compound has a defect structure in which two atoms that should be in the structure of the Keggin type heteropolyoxometalate are missing, and two or more kinds of metal elements are present in the defect site. What is contained, that is, a disubstituted heteropolyoxometalate in which a poly atom is substituted with two or more other metal elements is a monosubstituted heteropolyoxometalate or a trisubstituted heteropolyoxometalate It is known that it exhibits a specific oxidation catalyst activity as compared to (see Non-Patent Document 1). For a disubstituted polyoxometalate in which Ti is introduced into the two-deficient structure site of the heteropolyoxometalate where the hetero element is silicon, the compound is a two-deficient polyoxometalate with two Ti atoms and two oxygen atoms. It has been clarified by X-ray crystal structure analysis that it has a structure dimerized through atoms (see Non-Patent Document 2).
また、二欠損型及び/又は三欠損構造部位を有するヘテロポリオキソメタレートアニオンと、バナジウム、タンタル、ニオブ、アンチモン、ビスマス、クロム、モリブデン、セレン、テルル、レニウム、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、白金、イリジウム、銀、金、亜鉛、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スカンジウム、イットリウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、ゲルマニウム、スズおよびランタノイドからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を含む触媒により、エチレン性二重結合を酸化剤により酸化させて、目的のエポキシ化合物を得ることができることが開示されている(特許文献1参照)。その他、二欠損型ポリオキソメタレートに、希土類、4族、5族、6族、7族、および9、10族のニッケル、パラジウム、イリジウム、白金からなる群から選ばれた元素を欠損部位に導入し、エチレン性二重結合を酸素により酸化させて、目的のエポキシ化合物を得ることができることが開示されている(特許文献2参照)。 Heteropolyoxometalate anions having two- and / or three-defect structural sites, vanadium, tantalum, niobium, antimony, bismuth, chromium, molybdenum, selenium, tellurium, rhenium, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium A catalyst containing at least one element selected from the group consisting of osmium, platinum, iridium, silver, gold, zinc, aluminum, gallium, indium, scandium, yttrium, titanium, zirconium, hafnium, germanium, tin and lanthanoids, It is disclosed that the target epoxy compound can be obtained by oxidizing an ethylenic double bond with an oxidizing agent (see Patent Document 1). In addition, an element selected from the group consisting of nickel, palladium, iridium, and platinum of rare earth, group 4, group 5, group 6, group 7, group 9, and group 10 is used as the defect site in the two-deficient polyoxometalate. It is disclosed that the target epoxy compound can be obtained by introducing and oxidizing the ethylenic double bond with oxygen (see Patent Document 2).
上記のように、様々な構造のポリオキソメタレート化合物が知られている。多様な構造を有する前周期遷移金属酸化物のアニオン性クラスターであるポリオキソメタレートは、高い安定性と容易に調整可能な化学的・物理的な性質により、触媒・医薬・機能材料など様々な分野で魅力的な物質である。このため、更に新たな構造を有するポリオキソメタレート化合物の開発が求められている。
本発明は上記現状に鑑みてなされたものであり、新しい機能性材料等として有望な新規な金属化合物を提供することを目的とするものである。
As described above, polyoxometalate compounds having various structures are known. Polyoxometalates, which are anionic clusters of early transition metal oxides with various structures, are highly stable and have various chemical and physical properties that can be easily adjusted. It is an attractive substance in the field. For this reason, development of a polyoxometalate compound having a new structure has been demanded.
This invention is made | formed in view of the said present condition, and aims at providing a promising new metal compound as a new functional material.
本発明者は、ヘテロ原子に対してポリ原子が酸素原子を介して配位した構造を有する欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を少なくとも1つ含む金属化合物について検討し、複数の新たな金属化合物を見出した。これらの化合物は、いずれも、一欠損構造部位、二欠損構造部位及び三欠損構造部位からなる群より選択される少なくとも1つの欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を有するとともに、特定の元素のヘテロ原子、並びに、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子であって特定の元素のものを有することを特徴とする金属化合物である。このような構造的特徴を有する金属化合物はこれまでに知られておらず、本発明において初めて見出された新規な構造を有する金属化合物である。
そして、このような構造的特徴に有する金属化合物が、磁性材料等としての利用が期待される有望な化合物であることを見出し、本発明に到達したものである。
The present inventor has investigated a metal compound containing at least one structural site derived from a heteropolyoxometalate compound containing a deficient structural site having a structure in which a poly atom is coordinated to a hetero atom via an oxygen atom, A new metal compound was found. Each of these compounds has a structural site derived from a heteropolyoxometalate compound containing at least one defective structural site selected from the group consisting of one defective structural site, two defective structural sites, and three defective structural sites. And a metal compound having a specific element which is a metal atom different from the hetero atom and the poly atom. A metal compound having such a structural feature has not been known so far, and is a metal compound having a novel structure that has been found for the first time in the present invention.
The present inventors have found that a metal compound having such a structural feature is a promising compound expected to be used as a magnetic material or the like, and has reached the present invention.
すなわち本発明は、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を少なくとも1つ有する金属化合物であって、前記ヘテロポリオキソメタレート化合物は、ヘテロ原子に対してポリ原子が酸素原子を介して配位した構造を有し、前記金属化合物は、一欠損構造部位、二欠損構造部位及び三欠損構造部位からなる群より選択される少なくとも1つの欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を有し、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を含み、前記一欠損又は二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、P、Si、Ge及びZnからなる群より選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含み、前記三欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、P、Si及びGeからなる群より選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含み、前記金属原子は、ランタノイド、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Znからなる群より選択される少なくとも1種の原子であることを特徴とする金属化合物である。
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
That is, the present invention relates to a metal compound having at least one structural site derived from a deficient structural site-containing heteropolyoxometalate compound, wherein the heteropolyoxometalate compound has a poly atom via an oxygen atom with respect to a hetero atom. The metal compound has a coordinated structure, and the metal compound is a structural site derived from a heteropolyoxometalate compound containing at least one defective structural site selected from the group consisting of one defective structural site, two defective structural sites, and three defective structural sites The heteropolyoxometalate compound containing a metal atom different from a heteroatom and a polyatom, wherein the one-deficient or two-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound is selected from the group consisting of P, Si, Ge and Zn And the three-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound includes P, Si and Including at least one heteroatom selected from the group consisting of Ge, wherein the metal atom is at least one atom selected from the group consisting of lanthanoid, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Zn It is a metal compound characterized by being.
The present invention is described in detail below.
A combination of two or more preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.
本発明の金属化合物は、ヘテロ原子に対してポリ原子が酸素原子を介して配位した構造を有する欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を少なくとも1つ含む金属化合物である。
大きな負電荷を有する欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は金属カチオンと高い親和性を示すことから、多座配位子として利用することで、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を1つ含む化合物や、該構造部位にサンドイッチされた単核や多核の金属酸化物コアを合成することができる。これらの金属核を利用して、ヘテロポリオキソメタレート化合物は独自の触媒的、光化学的、電気化学的、磁気的な特性を示すこととなる。
The metal compound of the present invention is a metal compound containing at least one structural site derived from a heteropolyoxometalate compound containing a deficient structural site having a structure in which a poly atom is coordinated to an hetero atom via an oxygen atom.
Defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound having a large negative charge has a high affinity for metal cations, so it can be used as a polydentate ligand to obtain a structure site derived from a defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound And a mononuclear or polynuclear metal oxide core sandwiched between the structural sites can be synthesized. Utilizing these metal nuclei, heteropolyoxometalate compounds exhibit unique catalytic, photochemical, electrochemical and magnetic properties.
上記欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位は、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物に由来するものである限り、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物の構造をそのまま保持しているものであってもよく、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物の構造が変化したものであってもよい。また、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位の数は、1つ以上であれば、特に制限されないが、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を2つ以上有することは本発明の好適な実施形態の1つである。
なお、上記欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位とは、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物の構造の一部であって、ヘテロ原子、ポリ原子及び酸素原子によって構成される構造部位である。
As long as the structure site derived from the defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound is derived from the defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound, the structure of the defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound is retained as it is. The structure of the defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound may be changed. In addition, the number of structural sites derived from the defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound is not particularly limited as long as it is 1 or more, but it has two or more structure sites derived from the defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound. Is one of the preferred embodiments of the present invention.
In addition, the structure part derived from the deficient structure part-containing heteropolyoxometalate compound is a part of the structure of the deficient structure part-containing heteropolyoxometalate compound, and is a structure composed of heteroatoms, polyatoms and oxygen atoms. It is a part.
上記欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、一欠損構造部位、二欠損構造部位及び三欠損構造部位からなる群より選択される少なくとも1つの欠損構造部位を有するものである。本発明の金属化合物は、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を少なくとも1つ有するが、2つ以上有する場合、これら複数の欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位は、ポリ原子の欠損数が同じものであってもよく、異なるものであってもよい。好ましくは、ポリ原子の欠損数が同じであるものである。 The defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound has at least one defect structure site selected from the group consisting of one defect structure site, two defect structure sites, and three defect structure sites. The metal compound of the present invention has at least one structural site derived from a defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound, but when having two or more, the structure sites derived from these plurality of defect structure site-containing heteropolyoxometalate compounds are The number of poly atom defects may be the same or different. Preferably, the number of poly atom defects is the same.
上記欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物のうち、一欠損又は二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、P、Si、Ge及びZnからなる群より選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含み、三欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、P、Si及びGeからなる群より選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含むものである。
一欠損又は二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位のうち、本発明の金属化合物が有する構造部位としてより好ましいのは、二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位である。また、一欠損又は二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位が有するヘテロ原子としては、P、Si及びGeからなる群より選択される少なくとも1種の原子が好ましい。
Of the deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound, the 1-deficient or 2-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound contains at least one heteroatom selected from the group consisting of P, Si, Ge and Zn. The three-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound contains at least one heteroatom selected from the group consisting of P, Si and Ge.
Among the structural sites derived from the one-deficient or two-deficient structural site-containing heteropolyoxometalate compound, the structural site of the metal compound of the present invention is more preferably a structural site derived from the two-deficient structural site-containing heteropolyoxometalate compound. is there. Moreover, as a hetero atom which the structural part derived from a 1 deficient or 2 deficient structure part containing heteropolyoxometalate compound has, at least 1 sort (s) of an atom selected from the group which consists of P, Si, and Ge is preferable.
本発明の金属化合物は、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子として、ランタノイド、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Znからなる群より選択される少なくとも1種の原子を有するものである。
本発明の多核金属化合物が、一欠損又は二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を有する場合、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子としては、ランタノイド、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Znからなる群より選択される少なくとも1種の原子が好ましい。より好ましくは、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Er、Yb、Lu、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Znからなる群より選択される少なくとも1種の原子である。
本発明の金属化合物が、三欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を有する場合、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子としては、ランタノイド、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Znからなる群より選択される少なくとも1種の原子が好ましい。より好ましくは、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Er、Yb、Lu、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Znからなる群より選択される少なくとも1種の原子である。
本発明の金属化合物は、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を1種有するものであってもよく、2種以上有するものであってもよいが、本発明の金属化合物がヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子としてランタノイド原子を2つ以上有する場合、後述する磁性材料としての特性の点から、2種以上の金属原子を有する異核金属化合物であることが好ましい。より好ましくは、2種以上のランタノイド原子を有する異核金属化合物である。
本発明の金属化合物としては、上記のものの中でも、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を1種又は2種有するものが好ましい。
The metal compound of the present invention has at least one atom selected from the group consisting of lanthanoids, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, and Zn as metal atoms different from heteroatoms and polyatoms. is there.
When the polynuclear metal compound of the present invention has a structural site derived from a single-deficient or double-deficient structural site-containing heteropolyoxometalate compound, the metal atoms different from heteroatoms and polyatoms include lanthanoids, Mn, Fe, Co, At least one atom selected from the group consisting of Ni, Cu, Ag and Zn is preferred. More preferably, at least one selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Yb, Lu, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Zn Is an atom.
When the metal compound of the present invention has a structural site derived from a three-deficient structural site-containing heteropolyoxometalate compound, the metal atoms different from heteroatoms and polyatoms include lanthanoids, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, At least one atom selected from the group consisting of Ag and Zn is preferred. More preferably, at least one selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Yb, Lu, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Zn Is an atom.
The metal compound of the present invention may have one type of metal atom different from the hetero atom and the poly atom, or may have two or more types, but the metal compound of the present invention may have a hetero atom and a poly atom. In the case of having two or more lanthanoid atoms as metal atoms different from atoms, a heteronuclear metal compound having two or more kinds of metal atoms is preferable from the viewpoint of characteristics as a magnetic material described later. More preferably, it is a heteronuclear metal compound having two or more lanthanoid atoms.
Among the above compounds, the metal compound of the present invention preferably has one or two metal atoms different from heteroatoms and polyatoms.
本発明の金属化合物において、ポリ原子は、周期律表第5及び6族の元素の群より選択される少なくとも1種の原子であることが好ましい。周期律表第5及び6族の元素としては、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wが挙げられる。これらの中でも、V、Mo、Wからなる群より選択される少なくとも1種の原子がより好ましい。 In the metal compound of the present invention, the poly atom is preferably at least one atom selected from the group of elements of Groups 5 and 6 of the periodic table. Examples of elements in Groups 5 and 6 of the periodic table include V, Nb, Ta, Cr, Mo, and W. Among these, at least one atom selected from the group consisting of V, Mo, and W is more preferable.
本発明の金属化合物は、上記金属原子のうち少なくとも1つが、1つのヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位当たり1つのポリ原子とのみ1つの酸素原子を介して配位し、かつ、いずれの上記金属原子も、金属原子同士が1つの酸素原子を介して配位した構造を有さない構造(以下、構造aと記載)、上記金属原子のうち少なくとも1つが、2つ以上のヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位中のポリ原子と1つの酸素原子を介して配位し、かつ、1つのヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位当たり2つ以上のポリ原子と1つの酸素原子を介して配位した構造(以下、構造bと記載)、4つの上記金属原子が互いに少なくとも2つの他の金属原子と直接結合した構造(以下、構造cと記載)、及び、4つの上記金属原子が互いに1つの酸素原子を介して他の3つの金属原子に配位した構造(以下、構造dと記載)から選択される少なくとも1つの構造を有するものであることが好ましい。なお、ここでいう金属原子とは、上記ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子のことである。 In the metal compound of the present invention, at least one of the metal atoms is coordinated with only one poly atom per structural site derived from one heteropolyoxometalate compound via one oxygen atom, and any one of the above The metal atom also has a structure in which the metal atoms are coordinated via one oxygen atom (hereinafter referred to as structure a), and at least one of the metal atoms has two or more heteropolyoxometalates. Coordinate via a poly atom and one oxygen atom in the structural site derived from the compound, and coordinate via two or more poly atoms and one oxygen atom per structural site derived from one heteropolyoxometalate compound Structure (hereinafter referred to as structure b), a structure in which the four metal atoms are directly bonded to each other with at least two other metal atoms (hereinafter referred to as structure c), and four The metal atoms are mutually one through an oxygen atom coordinated to three other metal atomic structure (hereinafter, the structure d and described) is preferably one having at least one structure selected from. In addition, the metal atom here is a metal atom different from the hetero atom and the poly atom.
上記構造aは、金属化合物を構成するヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子の中に、ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位との間に、(金属原子−酸素原子−ポリ原子)の配位結合を、1つのヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位当たり1つだけ有する金属原子(以下、金属原子aとも記載する)が存在し、かつ、いずれの金属原子同士の間にも(金属原子−酸素原子−金属原子)の配位結合が存在しない構造である。
構造aを有する金属化合物には、金属原子aが少なくとも1つ存在すればよいが、金属原子aの数は2〜4つであることが好ましい。
In the structure a, (metal atom-oxygen atom- polyatom ) is arranged between the heteroatom and polyatom constituting the metal compound and the structural site derived from the heteropolyoxometalate compound. the position coupling, one hetero polyoxometalate compounds derived structural moiety per only have metal atoms (hereinafter, also referred to as metal atom a) exists, and also between each other any metal atom (metal atom -Oxygen atom-metal atom).
The metal compound having the structure a may have at least one metal atom a, but the number of metal atoms a is preferably 2 to 4.
上記構造bは、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子の中に、(金属原子−酸素原子−ポリ原子)の配位結合を2つ以上のヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位との間に有し、かつ、1つのヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位当たり(金属原子−酸素原子−ポリ原子)の配位結合を2つ以上有する金属原子(以下、金属原子bとも記載する)が少なくとも1つ存在する構造である。したがって、構造bの金属化合物には、(金属原子−酸素原子−ポリ原子)の配位結合が少なくとも4つ存在することになる。
構造bを有する金属化合物において、金属原子bの数は、1〜4つであることが好ましい。また、金属原子bは、1つのヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位当たり(金属原子−酸素原子−ポリ原子)の配位結合を2つ以上有するが、2〜4つ有することが好ましい。
また、構造bを有する金属化合物は、金属原子b以外の金属原子を有していてもよく、(金属原子−酸素原子−ポリ原子)の配位結合を2つ以上のヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位との間に有し、かつ、そのうち1つのヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位に対しては、(金属原子−酸素原子−ポリ原子)の配位結合を1つだけ有する金属原子を含むものであってもよい。
In the structure b, a metal atom different from a heteroatom and a polyatom has a (metal atom-oxygen atom- polyatom ) coordinate bond between two or more heteropolyoxometalate compound-derived structural sites. And a metal atom (hereinafter also referred to as metal atom b) having two or more coordination bonds (metal atom-oxygen atom- polyatom ) per structural site derived from one heteropolyoxometalate compound At least one structure exists. Therefore, the metal compound of structure b has at least four coordinate bonds of (metal atom-oxygen atom- polyatom ).
In the metal compound having the structure b, the number of metal atoms b is preferably 1 to 4. The metal atom b has two or more coordination bonds (metal atom-oxygen atom- polyatom ) per structural site derived from one heteropolyoxometalate compound, but preferably has 2-4.
In addition, the metal compound having the structure b may have a metal atom other than the metal atom b, and the coordinate bond of (metal atom-oxygen atom- polyatom ) is derived from two or more heteropolyoxometalate compounds. A metal atom having only one (metal atom-oxygen atom- polyatom ) coordination bond to the structural site derived from one heteropolyoxometalate compound. May be included.
上記構造cは、下記一般式(1); The structure c has the following general formula (1);
(式中、Mは、同一又は異なって、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を表す。)で表される構造を有するものである。なお、上記一般式(1)で表される構造を構成する金属原子Mには、更に他の金属原子が結合していてもよい。
上記構造dは、例えば、下記一般式(2−1)や(2−2);
(Wherein M is the same or different and represents a metal atom different from a hetero atom and a poly atom). In addition, the metal atom M which comprises the structure represented by the said General formula (1) may couple | bond with another metal atom.
The structure d is, for example, the following general formula (2-1) or (2-2);
(式中、Mは、同一又は異なって、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を表す。Oは、酸素原子を表す)で表される構造を有するものであるが、これらの構造に限定されない。なお、上記一般式(2−1)、(2−2)で表される構造を構成する金属原子Mには、更に他の金属原子や酸素原子が結合していてもよい。 (Wherein M is the same or different and represents a metal atom different from a hetero atom and a poly atom. O represents an oxygen atom), but is limited to these structures. Not. In addition, the metal atom M which comprises the structure represented by the said general formula (2-1), (2-2) may further couple | bond with another metal atom or oxygen atom.
上記金属化合物は、上記構造a〜dのうち少なくとも1つを含んでいることが好ましいが、これらのうち2つを含んでいてもよく、3つ以上を含んでいてもよい。 The metal compound preferably includes at least one of the structures a to d, but may include two or three or more of these structures a to d.
本発明の金属化合物中のヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子の合計含有量は、該金属化合物中のヘテロ原子1個に対して1個を超えることが好ましい。より好ましくは、1.2個以上であり、更に好ましくは、1.5個以上である。また、8個以下であることが好ましい。より好ましくは7個以下であり、更に好ましくは、6個以下である。
また、金属化合物全体の中に、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を1〜8個有することが好ましい。より好ましくは、1〜6個である。
本発明の金属化合物が、上記構造aを有する場合、金属化合物全体の中に、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を2〜4個有することが好ましい。
本発明の金属化合物が、上記構造bを有する場合、金属化合物全体の中に、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を1〜6個有することが好ましい。
本発明の金属化合物が、上記構造cを有する場合、金属化合物全体の中に、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を4〜6個有することが好ましい。
本発明の金属化合物が、上記構造dを有する場合、金属化合物全体の中に、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を4〜6個有することが好ましい。
The total content of metal atoms different from heteroatoms and polyatoms in the metal compound of the present invention is preferably more than one for one heteroatom in the metal compound. More preferably, it is 1.2 or more, and still more preferably 1.5 or more. Moreover, it is preferable that it is eight or less. More preferably, it is 7 or less, and more preferably 6 or less.
Moreover, it is preferable to have 1-8 metal atoms different from a hetero atom and a poly atom in the whole metal compound. More preferably, it is 1-6.
When the metal compound of this invention has the said structure a, it is preferable to have 2-4 metal atoms different from a hetero atom and a poly atom in the whole metal compound.
When the metal compound of this invention has the said structure b, it is preferable to have 1-6 metal atoms different from a hetero atom and a poly atom in the whole metal compound.
When the metal compound of this invention has the said structure c, it is preferable to have 4-6 metal atoms different from a hetero atom and a poly atom in the whole metal compound.
When the metal compound of this invention has the said structure d, it is preferable to have 4-6 metal atoms different from a hetero atom and a poly atom in the whole metal compound.
本発明の金属化合物のうち、2つ以上のヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を2つ以上有し、これらの構造部位を結合している部分にヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を1つだけ有する化合物を単核金属化合物、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を2つ以上有する化合物を多核金属化合物ともいう。 Among the metal compounds of the present invention, two or more structural sites derived from a heteropolyoxometalate compound are present, and a metal atom different from a heteroatom and a polyatom is bonded to a portion connecting these structural sites. A compound having only one compound is also called a mononuclear metal compound, and a compound having two or more metal atoms different from heteroatoms and polyatoms is also called a polynuclear metal compound.
本発明の金属化合物は、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を少なくとも1つ有するものであるが、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を2つ有するものが好ましい。 The metal compound of the present invention has at least one structural site derived from a defective structural site-containing heteropolyoxometalate compound, but preferably has two structural sites derived from a defective structural site-containing heteropolyoxometalate compound. .
本発明の金属化合物は、ポリ原子が酸素原子を介して配位したポリオキソメタレート(イソポリオキソメタレート)や、ヘテロ原子に対してポリ原子が酸素原子を介して配位した構造を有するヘテロポリオキソメタレート化合物であり、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)の欠損構造部位に、上記ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子が元素(B)として導入された構造を有するもの、又は、そのような構造の化合物を特定の溶媒中に溶解することで得られるものである。 The metal compound of the present invention has a polyoxometalate in which a poly atom is coordinated through an oxygen atom (isopolyoxometalate) or a structure in which a poly atom is coordinated through an oxygen atom to a hetero atom. A heteropolyoxometalate compound having a structure in which a metal atom different from the heteroatom and polyatom is introduced as an element (B) into a deficient structure site of a deficient structure site-containing heteropolyoxometalate anion (A) Alternatively, it can be obtained by dissolving a compound having such a structure in a specific solvent.
上記ヘテロポリオキソメタレート化合物においては、元素(B)がヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)の欠損構造部位に導入されることになる。欠損構造部位に導入されるとは、元素(B)が欠損構造部位に組み込まれる形態、すなわち、あるべきポリ原子が元素(B)により置換された形態であってもよいし、特に元素(B)のイオン半径が大きい場合には、欠損構造部位に元素(B)が組み込まれることなく、配位した形態であってもよい。
上記ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)は、一欠損型、二欠損型、三欠損型からなる群より選択される少なくとも1つの欠損構造部位を有するものであるが、これらの欠損構造とヘテロ原子、ポリ原子、並びに、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子との好ましい組み合わせは上述したとおりである。
本発明の金属化合物としては、これらの中でも二欠損型構造、又は、三欠損型構造を有するものが好ましい。
In the heteropolyoxometalate compound, the element (B) is introduced into the deficient structure site of the heteropolyoxometalate anion (A). The introduction into the deficient structure site may be a form in which the element (B) is incorporated into the deficient structure site, that is, a form in which the poly atom to be present is replaced by the element (B). ) May have a coordinated form without incorporating the element (B) into the defect structure site.
The heteropolyoxometalate anion (A) has at least one deficient structure site selected from the group consisting of one deficient type, two deficient types, and three deficient types, and these deficient structures and heteroatoms, Preferred combinations of polyatoms and metal atoms different from heteroatoms and polyatoms are as described above.
Among these, the metal compound of the present invention is preferably one having a two-deficient structure or a three-deficient structure.
上記ヘテロポリオキソメタレート化合物は、ケギン型、ドーソン型等特に限定はされないが、ケギン型ヘテロポリオキソメタレート化合物であることが好ましい。
また、元素(B)の配置としては、元素(B)が互いに隣接していることが好ましい。元素(B)が互いに隣接する異性体としては、α、β、γ、δ、ε体等が存在するが、α、β体は角を共有した異性体であり、γ、δ、ε体は稜を共有した異性体である。より好ましくは、α体、β体及びγ体からなる群より選択される少なくとも1種の欠損構造部位含有ケギン型ヘテロポリオキソメタレートアニオンの骨格中に元素(B)が導入された形態であり、この中でも最も好ましくはα体及び/又はγ体の欠損構造部位含有ケギン型ヘテロポリオキソメタレートアニオンに導入された形態である。すなわち、本発明において、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、α体、β体及びγ体からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。より好ましくは、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物が、二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物であって、かつ、γ体であること、又は、三欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物であって、かつ、α体であることである。
このようなヘテロポリオキソメタレート化合物の構造は、X線結晶構造解析、元素分析、UV、XRDやFT−IR分光測定等から決定または推定される。
上述のように、本発明の金属化合物が、ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)がα型及び/又はγ型のケギン型ヘテロポリオキソメタレートアニオンであることもまた本発明の好適な実施形態の1つである。
The heteropolyoxometalate compound is not particularly limited, such as a Keggin type or a Dawson type, but is preferably a Keggin type heteropolyoxometalate compound.
Moreover, as arrangement | positioning of an element (B), it is preferable that an element (B) mutually adjoins. The isomers in which the element (B) is adjacent to each other include α, β, γ, δ, ε isomers, etc., but the α, β isomers are isomers sharing a corner, and the γ, δ, ε isomers are It is an isomer with shared ridges. More preferably, the element (B) is introduced into the skeleton of at least one deficient structure site-containing Keggin heteropolyoxometalate anion selected from the group consisting of α-form, β-form and γ-form, Among these, the form most preferably introduced is the α-form and / or the γ-form deficient structure site-containing Keggin heteropolyoxometalate anion. That is, in the present invention, the defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound is preferably at least one selected from the group consisting of α-form, β-form and γ-form. More preferably, the deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound is a two-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound and is a γ-form, or a three-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound. In addition, it is an α form.
The structure of such a heteropolyoxometalate compound is determined or estimated from X-ray crystal structure analysis, elemental analysis, UV, XRD, FT-IR spectroscopy, or the like.
As described above, the metal compound of the present invention is also a preferred embodiment of the present invention in which the heteropolyoxometalate anion (A) is an α-type and / or γ-type Keggin-type heteropolyoxometalate anion. One.
上記ヘテロポリオキソメタレート化合物は一般に塩を形成しており、該塩を製造する際のカチオン源としては、無機塩でも有機塩でも良いが、中でもアルカリ金属塩、アルカリ土類塩、遷移金属塩、典型金属塩、プロトン塩、アンモニウム塩、有機アンモニウム塩、有機ホスホニウム塩等が好適であり、例えば、上記へテロポリオキソメタレートアニオン(A)と上記元素(B)が共存する液に、該塩を粉体のまま、もしくは溶液として添加して、上記へテロポリオキソメタレート化合物の製造を行うことになる。上記へテロポリオキソメタレートアニオン(A)や上記元素(B)が元々持つカチオンを利用してもよい。 The heteropolyoxometalate compound generally forms a salt, and the cation source in producing the salt may be an inorganic salt or an organic salt. Among them, an alkali metal salt, an alkaline earth salt, a transition metal salt, Typical metal salts, proton salts, ammonium salts, organic ammonium salts, organic phosphonium salts, and the like are suitable. For example, the salt is contained in a liquid in which the heteropolyoxometalate anion (A) and the element (B) coexist. Is added as a powder or as a solution to produce the heteropolyoxometalate compound. The cation originally possessed by the heteropolyoxometalate anion (A) or the element (B) may be used.
上記ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)は、結晶構造中で、あるべきポリ原子が欠けている欠損構造部位を有するヘテロポリオキソメタレートアニオンであって、ヘテロ原子がケイ素、リン、ゲルマニウム及び亜鉛からなる群より選択される少なくとも1種以上であり、かつ、ポリ原子がモリブデン、タングステン、バナジウム及びニオブからなる群より選択される少なくとも1種以上のものであることが好ましい。このようなヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)は、ヘテロ原子に酸素を介してポリ原子が9〜11個配位したケギン型と呼ばれる結晶構造を有するものである。 The heteropolyoxometalate anion (A) is a heteropolyoxometalate anion having a deficient structure site lacking a poly atom to be present in the crystal structure, and the hetero atom is composed of silicon, phosphorus, germanium and zinc It is preferable that at least one selected from the group and at least one selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, vanadium, and niobium. Such a heteropolyoxometalate anion (A) has a crystal structure called a Keggin type in which 9 to 11 polyatoms are coordinated to heteroatoms via oxygen.
上記二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物におけるヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)は、下記一般式(3);
[QZ10Oj]k− (3)
(式中、Qはヘテロ原子であるケイ素、リン、ゲルマニウム、又は、亜鉛原子を表す。Zはポリ原子を表す。jとkは正数であり、kはQとZの価数によって決まる。)で表されるケギン型ヘテロポリオキソメタレートアニオンであることが好ましい。
また上記三欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物におけるヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)は、下記一般式(4);
[QZ9Om]n− (4)
(式中、Qはヘテロ原子であるケイ素、リン、又は、ゲルマニウム原子を表す。Zはポリ原子を表す。mとnは正数であり、nはQとZの価数によって決まる。)で表されるケギン型ヘテロポリオキソメタレートアニオンであることが好ましい。
The heteropolyoxometalate anion (A) in the two-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound is represented by the following general formula (3);
[QZ 10 O j ] k- (3)
(In the formula, Q represents a hetero atom such as silicon, phosphorus, germanium, or zinc atom. Z represents a poly atom. J and k are positive numbers, and k is determined by the valences of Q and Z. It is preferably a Keggin type heteropolyoxometalate anion represented by
The heteropolyoxometalate anion (A) in the heteropolyoxometalate compound containing the three-deficient structure site is represented by the following general formula (4);
[QZ 9 O m ] n- (4)
(Wherein Q represents a silicon, phosphorus or germanium atom which is a hetero atom. Z represents a poly atom. M and n are positive numbers, and n is determined by the valence of Q and Z). The represented Keggin type heteropolyoxometalate anion is preferable.
ここで、一般式(3)、(4)において、より好ましくは、Zがタングステンであるケギン型ヘテロポリオキソメタレートアニオンである。
すなわち、金属化合物が、ヘテロ原子が、ケイ素、リン、もしくはゲルマニウム原子であり、ポリ原子が、タングステンであるヘテロポリオキソメタレート化合物であることもまた本発明の好適な実施形態の1つである。
Here, in the general formulas (3) and (4), a Keggin heteropolyoxometalate anion in which Z is tungsten is more preferable.
That is, it is also one of preferred embodiments of the present invention that the metal compound is a heteropolyoxometalate compound in which the hetero atom is a silicon, phosphorus, or germanium atom and the poly atom is tungsten.
更に、上記ケギン型ヘテロポリオキソメタレートアニオンは、その異性体構造がα体及び/又はβ体及び/又はγ体であるものが好ましい。二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物の場合、より好ましくは、一般式(3)におけるQがリン、ケイ素又はゲルマニウムである[α−PW10O36]7−及び/または[β−PW10O36]7−及び/または[γ−PW10O36]7−、または、[α−SiW10O36]8−及び/または[β−SiW10O36]8−及び/または[γ−SiW10O36]8−、または、[α−GeW10O36]8−及び/または[β−GeW10O36]8−及び/または[γ−GeW10O36]8−である。更に好ましくは、[γ−PW10O36]7−、[γ−SiW10O36]8−または[γ−GeW10O36]8−である。
また、三欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物の場合、より好ましくは、一般式(4)におけるQがリン、ケイ素又はゲルマニウムである[α−PW9O34]9−及び/または[β−PW9O34]9−及び/または[γ−PW9O34]9−、または、[α−SiW9O34]10−及び/または[β−SiW9O34]10−及び/または[γ−SiW9O34]10−、または、[α−GeW9O34]10−及び/または[β−GeW9O34]10−及び/または[γ−GeW9O34]10−である。
更に好ましくは、[α−PW9O34]9−、[α−SiW9O34]10−または[α−GeW9O34]10−であり、最も好ましくは、Qがリン又はケイ素である[α−PW9O34]9−または[α−SiW9O34]10−である。
Furthermore, the Keggin heteropolyoxometalate anion preferably has an isomer structure of α-form and / or β-form and / or γ-form. In the case of a heterogeneous structure-containing heteropolyoxometalate compound, more preferably, [α-PW 10 O 36 ] 7- and / or [β-PW 10 , wherein Q in the general formula (3) is phosphorus, silicon, or germanium. O 36 ] 7- and / or [γ-PW 10 O 36 ] 7- , or [α-SiW 10 O 36 ] 8- and / or [β-SiW 10 O 36 ] 8- and / or [γ- SiW 10 O 36 ] 8− , or [α-GeW 10 O 36 ] 8− and / or [β-GeW 10 O 36 ] 8− and / or [γ-GeW 10 O 36 ] 8− . More preferably, [γ-PW 10 O 36 ] 7− , [γ-SiW 10 O 36 ] 8− or [γ-GeW 10 O 36 ] 8− .
In the case of a heteropolyoxometalate compound containing a three-deficient structure site, more preferably, [α-PW 9 O 34 ] 9- and / or [β- in which Q in the general formula (4) is phosphorus, silicon, or germanium. PW 9 O 34 ] 9- and / or [γ-PW 9 O 34 ] 9- , or [α-SiW 9 O 34 ] 10- and / or [β-SiW 9 O 34 ] 10- and / or [ γ-SiW 9 O 34 ] 10− , or [α-GeW 9 O 34 ] 10− and / or [β-GeW 9 O 34 ] 10− and / or [γ-GeW 9 O 34 ] 10− . .
More preferably, [α-PW 9 O 34 ] 9- , [α-SiW 9 O 34 ] 10- or [α-GeW 9 O 34 ] 10- , and most preferably Q is phosphorus or silicon. [Α-PW 9 O 34 ] 9- or [α-SiW 9 O 34 ] 10- .
上記ヘテロポリオキソメタレートアニオンと塩を形成する対カチオンとしては、例えば、プロトン;アルカリ金属カチオン;アルカリ土類カチオン;遷移金属カチオン;典型金属カチオン;第四級アンモニウム塩(アンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、トリブチルメチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、トリラウリルメチルアンモニウム塩、ベンジルトリメチルアンモニウム塩、ベンジルトリエチルアンモニウム塩、ベンジルトリブチルアンモニウム塩、セチルピリジニウム塩)や第四級ホスホニウム塩(テトラメチルホスホニウム塩、テトラエチルホスホニウム塩、テトラブチルホスホニウム塩、テトラフェニルホスホニウム塩、エチルトリフェニルホスホニウム塩、ベンジルトリフェニルホスホニウム塩)等の有機カチオンが好適である。これらの中でも、第四級アルキルアンモニウム塩の有機カチオンであることがより好ましい。第四級アルキルアンモニウム塩としては、アルキル基の炭素数が4〜48のものが好ましい。更に好ましくは、4〜40である。 Examples of the counter cation that forms a salt with the heteropolyoxometalate anion include proton; alkali metal cation; alkaline earth cation; transition metal cation; typical metal cation; quaternary ammonium salt (ammonium salt, tetramethylammonium salt). , Tetraethylammonium salt, tetrapropylammonium salt, tetrabutylammonium salt, tributylmethylammonium salt, trioctylmethylammonium salt, trilaurylmethylammonium salt, benzyltriethylammonium salt, benzyltriethylammonium salt, benzyltributylammonium salt, cetylpyridinium salt ) And quaternary phosphonium salts (tetramethylphosphonium salt, tetraethylphosphonium salt, tetrabutylphosphonium salt, tetrapheny Phosphonium salts, ethyltriphenylphosphonium salts, and organic cation benzyl triphenylphosphonium salt) and the like are preferable. Among these, an organic cation of a quaternary alkyl ammonium salt is more preferable. As the quaternary alkyl ammonium salt, an alkyl group having 4 to 48 carbon atoms is preferable. More preferably, it is 4-40.
上記第四級アルキルアンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、トリブチルメチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、トリラウリルメチルアンモニウム塩、ベンジルトリメチルアンモニウム塩、ベンジルトリエチルアンモニウム塩、ベンジルトリブチルアンモニウム塩、セチルピリジニウム塩等が挙げられる。これらの中でも、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、トリブチルメチルアンモニウム塩、ベンジルトリメチルアンモニウム塩、ベンジルトリエチルアンモニウム塩、ベンジルトリブチルアンモニウム塩が好ましい。より好ましくは、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、トリブチルメチルアンモニウム塩、ベンジルトリエチルアンモニウム塩である。特に好ましくは、テトラブチルアンモニウム塩である。
対カチオンは1種又は2種以上用いることができる。
Examples of the quaternary alkyl ammonium salt include tetramethyl ammonium salt, tetraethyl ammonium salt, tetrapropyl ammonium salt, tetrabutyl ammonium salt, tributyl methyl ammonium salt, trioctyl methyl ammonium salt, trilauryl methyl ammonium salt, and benzyl trimethyl ammonium salt. Benzyltriethylammonium salt, benzyltributylammonium salt, cetylpyridinium salt and the like. Among these, tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt, tetrapropylammonium salt, tetrabutylammonium salt, tributylmethylammonium salt, benzyltrimethylammonium salt, benzyltriethylammonium salt, and benzyltributylammonium salt are preferable. More preferred are tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt, tetrabutylammonium salt, tributylmethylammonium salt, and benzyltriethylammonium salt. Particularly preferred is a tetrabutylammonium salt.
One or more counter cations can be used.
元素(B)、すなわち、本発明の金属化合物におけるヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子として好ましいものは上述したとおりである。
上記元素(B)を導入する際に使用する形態としては塩の形態でも、酸化物等の形態でも良い。これらは無機物でも有機物でも良いが、中でも酸化物、硝酸塩、ハロゲン化物塩、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セシウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、プロトン塩、アンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、カルボキシラート化合物、アセテート化合物、アセチルアセトナート化合物等が好適である。
What is preferable as the metal atom different from the hetero atom and the poly atom in the element (B), that is, the metal compound of the present invention is as described above.
The form used when introducing the element (B) may be a salt form or an oxide form. These may be inorganic or organic, but oxides, nitrates, halide salts, lithium salts, sodium salts, potassium salts, rubidium salts, cesium salts, magnesium salts, calcium salts, barium salts, proton salts, ammonium salts, tetra Methyl ammonium salt, tetraethylammonium salt, tetrapropylammonium salt, tetrabutylammonium salt, carboxylate compound, acetate compound, acetylacetonate compound and the like are suitable.
本発明の金属化合物の合成に使用する上記元素(B)を含む化合物のモル量としては、ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)1モルに対して、1モルより多いことが好ましい。より好ましくは1.1モル以上であり、更に好ましくは、1.5モル以上である。また、8モル以下であることが好ましい。より好ましくは7モル以下であり、更に好ましくは、6モル以下である。 The molar amount of the compound containing the element (B) used for the synthesis of the metal compound of the present invention is preferably more than 1 mol per 1 mol of the heteropolyoxometalate anion (A). More preferably, it is 1.1 mol or more, More preferably, it is 1.5 mol or more. Moreover, it is preferable that it is 8 mol or less. More preferably, it is 7 mol or less, More preferably, it is 6 mol or less.
本発明の金属化合物は、上述のような構造を有するものであれば、その製造方法は特に制限されないが、好適な製造方法としては、上記ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)に上記元素(B)を導入する際に、有機溶媒中又は有機溶媒を含む溶媒中で混合することが挙げられる。有機溶媒中又は有機溶媒を含む溶媒中で混合した場合に、水中で混合した場合とは異なって、本発明の金属原子と酸素原子とが特定の位置関係にある新規な構造を有するヘテロポリオキソメタレート化合物が得られる。
また、上記元素(B)の混合に加え、後述するように酸を添加してもよい。また、元素(B)を添加して、1つのヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)に元素(B)を導入した後、更にヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)を添加して金属化合物とする方法も用いることができる。
また、1つのヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)に元素(B)を導入して得られた化合物を有機溶媒中又は有機溶媒を含む溶媒に溶解した溶液に当該1つのヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)に元素(B)を導入して得られた化合物を更に添加し、そこに貧溶媒を添加することで金属化合物とする方法も用いることができる。なお、上記有機溶媒を含む溶媒は有機溶媒を含んでいる限り、その他の成分を含んでいてもよいが、上記有機溶媒を含む溶媒の好ましい形態の1つとして、有機溶媒と水との混合溶媒の形態が挙げられる。
The production method of the metal compound of the present invention is not particularly limited as long as it has the structure as described above. However, as a suitable production method, the element (B) is added to the heteropolyoxometalate anion (A). When introducing, it may be mixed in an organic solvent or a solvent containing an organic solvent. When mixed in an organic solvent or a solvent containing an organic solvent, unlike the case of mixing in water, the heteropolyoxometa having a novel structure in which the metal atom and oxygen atom of the present invention are in a specific positional relationship. A rate compound is obtained.
In addition to the mixing of the element (B), an acid may be added as described later. In addition, after adding the element (B) and introducing the element (B) into one heteropolyoxometalate anion (A), the heteropolyoxometalate anion (A) is further added to form a metal compound. Can be used.
In addition, in the solution obtained by dissolving the compound obtained by introducing the element (B) into one heteropolyoxometalate anion (A) in an organic solvent or a solvent containing an organic solvent, the one heteropolyoxometalate anion (A It is also possible to use a method of adding a compound obtained by introducing the element (B) into a metal compound by further adding a compound obtained by adding a poor solvent thereto. In addition, as long as the solvent containing the said organic solvent contains the organic solvent, it may contain other components, However, As one of the preferable forms of the solvent containing the said organic solvent, it is a mixed solvent of an organic solvent and water. The form is mentioned.
上記有機溶媒と水との混合溶媒における、有機溶媒と水との体積比としては、特に制限されないが、100:0〜30:70であることが好ましく、より好ましくは、100:0〜50:50である。更に好ましくは、100:0〜70:30である。 The volume ratio of the organic solvent and water in the mixed solvent of the organic solvent and water is not particularly limited, but is preferably 100: 0 to 30:70, and more preferably 100: 0 to 50: 50. More preferably, it is 100: 0 to 70:30.
上記有機溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、アセトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、クロロホルム、ジクロロエタン、ヘキサン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレンカーボネート、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ニトロメタン等の1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、アセトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、メタノール、エタノール、ブタノール、ジクロロエタン、ヘキサン、オクタン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレンカーボネート、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ニトロメタンが好ましく、アセトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、メタノール、エタノール、ブタノール、ジクロロエタン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレンカーボネート、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ニトロメタンがより好ましい。特に好ましくは、アセトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ブタノール、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレンカーボネート、ジクロロエタン、ジエチルエーテル、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ニトロメタンである。 The organic solvent is not particularly limited. For example, acetone, acetonitrile, benzonitrile, methanol, ethanol, propanol, butanol, chloroform, dichloroethane, hexane, octane, benzene, toluene, xylene, ethyl acetate, acetic acid. It is possible to use one or more of butyl, propylene carbonate, diethyl ether, dibutyl ether, diisopropyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, cyclopentyl methyl ether, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, nitromethane, etc. it can. Among these, acetone, acetonitrile, benzonitrile, methanol, ethanol, butanol, dichloroethane, hexane, octane, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, propylene carbonate, diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, cyclopentyl methyl ether, methyl ethyl ketone, methyl Isobutyl ketone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, nitromethane are preferred, acetone, acetonitrile, benzonitrile, methanol, ethanol, butanol, dichloroethane, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, propylene carbonate, diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran , Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone Dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, nitromethane is preferable. Particularly preferred are acetone, acetonitrile, benzonitrile, butanol, toluene, ethyl acetate, butyl acetate, propylene carbonate, dichloroethane, diethyl ether, methyl isobutyl ketone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and nitromethane.
上記貧溶媒としては、ヘキサン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレンカーボネート、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジクロロエタン、クロロホルム等の1種又は2種以上を用いることができる。 Examples of the poor solvent include hexane, octane, benzene, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, propylene carbonate, diethyl ether, dibutyl ether, diisopropyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, cyclopentyl methyl ether, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dichloroethane, One type or two or more types such as chloroform can be used.
上記溶媒の体積は、上記ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)1ミリモルに対して、0.1mL以上であることが好ましい。より好ましくは0.5mL以上であり、更に好ましくは1.0mL以上である。また、300mL以下であることが好ましい。より好ましくは250mL以下であり、更に好ましくは、200mL以下である。 The volume of the solvent is preferably 0.1 mL or more with respect to 1 mmol of the heteropolyoxometalate anion (A). More preferably, it is 0.5 mL or more, More preferably, it is 1.0 mL or more. Moreover, it is preferable that it is 300 mL or less. More preferably, it is 250 mL or less, More preferably, it is 200 mL or less.
上記元素(B)の添加方法としては、ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)を含む溶液または混合液中に、元素(B)の塩又は化合物を、粉体のまま若しくは溶液として添加して行うことが好ましいが、(A)と同時に添加するか、又は先に溶媒中に溶解された状況で行っても良い。元素(B)の塩又は化合物の添加は、一括添加しても良いし、徐々に添加しても良い。へテロポリオキソメタレート化合物の製造は、一回の工程で行っても良いし、複数回に分けて行っても良い。例えば、(B)の所定量のうちの一部を残した状態でいったん生成物を取り出し、再度生成物を溶媒に再溶解した後、残りの(B)を添加する方法としてもよい。 The element (B) is added by adding the salt or compound of the element (B) as a powder or as a solution to a solution or mixed solution containing the heteropolyoxometalate anion (A). However, it may be added at the same time as (A) or may be carried out in the state of being dissolved in a solvent first. The element (B) salt or compound may be added all at once or gradually. The production of the heteropolyoxometalate compound may be performed in a single step or may be performed in multiple steps. For example, the product may be once taken out while leaving a part of the predetermined amount of (B), the product is redissolved in a solvent, and then the remaining (B) is added.
上記ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)と元素(B)との混合時間としては、1分以上であることが好ましい。1分未満の混合であると、元素(B)がヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)の欠損部位に完全に導入されない可能性がある。より好ましくは、10分以上であり、更に好ましくは、20分以上である。また、72時間以内であることが好ましい。より好ましくは、48時間以内であり、更に好ましくは、24時間以内である。
なお、混合時間が1分以上とは、ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)0.34ミリモルを使用した時に、主に均一系溶液中で元素(B)と溶媒中で共存、混合される時間を意味し、ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)を含む溶液又は混合液中に、元素(B)を含む塩又は化合物を添加し終えた時点から、上記無機塩や有機塩の添加等により、上記へテロポリオキソメタレート化合物を析出させる時点までの間の時間を指す。混合中に不純物等の沈殿が発生した場合は、必要に応じて取り除くことができる。混合する時間の設定は、へテロポリオキソメタレート化合物の構造を決定する重要な要素の一つであり、元素(B)の種類によって上記の範囲内で適宜選定すればよい。へテロポリオキソメタレート化合物は、再結晶等により精製することが可能である。また、単離することなく系中で調製・保存・触媒や材料としての適用等を行うこともできる。
The mixing time of the heteropolyoxometalate anion (A) and the element (B) is preferably 1 minute or longer. When the mixing is performed for less than 1 minute, the element (B) may not be completely introduced into the defect site of the heteropolyoxometalate anion (A). More preferably, it is 10 minutes or more, More preferably, it is 20 minutes or more. Moreover, it is preferable that it is within 72 hours. More preferably, it is within 48 hours, and further preferably within 24 hours.
Note that the mixing time of 1 minute or more means the time during which coexistence and mixing of the element (B) and the solvent in the homogeneous solution mainly when 0.34 mmol of the heteropolyoxometalate anion (A) is used. Meaning, from the time when the addition of the salt or compound containing the element (B) to the solution or mixture containing the heteropolyoxometalate anion (A) is completed, the addition of the inorganic salt or organic salt to the above It refers to the time between when the telopolyoxometalate compound is precipitated. If precipitation of impurities or the like occurs during mixing, it can be removed as necessary. The setting of the mixing time is one of important elements for determining the structure of the heteropolyoxometalate compound, and may be appropriately selected within the above range depending on the type of the element (B). Heteropolyoxometalate compounds can be purified by recrystallization or the like. Moreover, preparation, storage, application as a catalyst or material, etc. can be performed in the system without isolation.
上記ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)と元素(B)とを混合する際の温度としては、0℃以上150℃以下が好ましい。より好ましくは、5℃以上100℃以下であり、更に好ましくは、10℃以上90℃以下である。 The temperature at which the heteropolyoxometalate anion (A) and the element (B) are mixed is preferably 0 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. More preferably, it is 5 degreeC or more and 100 degrees C or less, More preferably, it is 10 degreeC or more and 90 degrees C or less.
上記ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)に元素(B)を導入する際に、更に酸を添加してもよい。酸は、元素(B)を含む塩又は化合物を添加した後に添加してもよく、元素(B)を含む塩又は化合物とともに添加してもよいが、元素(B)を含む塩又は化合物を添加した後に添加することが好ましい。
酸としては、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、ホウ酸等の無機酸の他、p−トルエンスルホン酸、酢酸、安息香酸、マロン酸等の有機酸を用いることができる。
酸の添加量は、上記ヘテロポリオキソメタレートアニオン(A)1モルに対して、0.0001モル以上であることが好ましい。より好ましくは、0.001モル以上である。
An acid may be further added when the element (B) is introduced into the heteropolyoxometalate anion (A). The acid may be added after the salt or compound containing the element (B) is added, or may be added together with the salt or compound containing the element (B), but the salt or compound containing the element (B) is added. It is preferable to add after.
As the acid, in addition to inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and boric acid, organic acids such as p-toluenesulfonic acid, acetic acid, benzoic acid and malonic acid can be used.
The amount of acid added is preferably 0.0001 mol or more per 1 mol of the heteropolyoxometalate anion (A). More preferably, it is 0.001 mol or more.
本発明の金属化合物は、上述した方法により本発明の金属化合物に該当する化合物を製造した後、当該金属化合物に対して更に別の操作を行う、多段階(stepwise)の製造方法により製造されるものであってもよい。そのような多段階の製造方法により、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を2種以上含む金属化合物や、特定の構造を有する金属化合物を製造することができる。 The metal compound of the present invention is manufactured by a multi-step manufacturing method in which a compound corresponding to the metal compound of the present invention is manufactured by the above-described method, and then another operation is performed on the metal compound. It may be a thing. By such a multistage production method, a metal compound containing two or more metal atoms different from hetero atoms and poly atoms, or a metal compound having a specific structure can be produced.
また、得られたヘテロポリオキソメタレート化合物(金属化合物)を有機溶媒に溶解させ、対カチオンを加えて攪拌した後、溶媒を除去して得られた固形分を特定の有機溶媒存在下で再結晶する多段階の製造方法も好適である。このような製造方法により、金属原子がキュバン型等の特定の配列をした金属化合物を製造することができる。 In addition, the obtained heteropolyoxometalate compound (metal compound) is dissolved in an organic solvent, a counter cation is added and stirred, and then the solid content obtained by removing the solvent is recrystallized in the presence of a specific organic solvent. A multi-stage manufacturing method is also suitable. By such a production method, a metal compound in which metal atoms have a specific arrangement such as a cubane type can be produced.
また、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を1種有する金属化合物を製造した後、当該金属化合物を有機溶媒に溶解し、得られた溶液に当該金属化合物が有する金属原子とは別の金属原子の化合物を添加、攪拌することで2種以上の金属原子を有する金属化合物を製造する多段階の製造方法も好適である。このような製造方法により、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を2種以上有する金属化合物を製造することができる。特にこのような多段階の製造方法は、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を2種以上有する化合物を選択的に製造することができる点で、非常に有用な製造方法である。このような方法を用いると、これまで合成法が開発されていなかった、ランタノイドを2種以上含む異核ランタノイド構造の金属化合物も製造することができる。
また、多段階の製造方法により、金属原子を上記特定の配列とすることもできる。
後述するように、本発明の金属化合物は、磁性材料(単分子磁石)としての性質を有するものである。中でも、ランタノイド金属からなる単分子磁石は、スピン−軌道結合したランタノイド金属の基底状態に由来する大きな磁気異方性のため、大きなエネルギー障壁を有し高い動作温度を示す可能性がある。ラジカル架橋配位子を持ついくつかの2核構造体の例を除いて、ほとんどのランタノイド錯体は非常に弱い磁気的相互作用しか示さない。そのため、大きな磁気異方性を獲得するためにそれぞれのランタノイドカチオンの配位構造を設計することが、単分子磁石を設計する上で非常に重要である。上記多段階の製造方法を用いることで、異核ランタノイド構造を有するポリオキソメタレートも製造することができるため、ランタノイドカチオンを有する単分子磁石を設計する上で上記製造方法は非常に有用である。
Moreover, after manufacturing the metal compound which has 1 type of metal atoms different from a hetero atom and a poly atom, the said metal compound is melt | dissolved in an organic solvent, and the metal different from the metal atom which the said metal compound has in the obtained solution is obtained. A multistage production method for producing a metal compound having two or more metal atoms by adding and stirring an atomic compound is also suitable. By such a production method, a metal compound having two or more metal atoms different from hetero atoms and poly atoms can be produced. In particular, such a multistage production method is a very useful production method in that a compound having two or more metal atoms different from hetero atoms and poly atoms can be selectively produced. When such a method is used, a metal compound having a heteronuclear lanthanoid structure containing two or more lanthanoids, for which no synthetic method has been developed, can be produced.
Further, the metal atoms can be arranged in the specific arrangement by a multi-stage production method.
As will be described later, the metal compound of the present invention has properties as a magnetic material (monomolecular magnet). Among them, a monomolecular magnet made of a lanthanoid metal has a large energy barrier due to a large magnetic anisotropy derived from the ground state of the spin-orbit coupled lanthanoid metal, and may have a high operating temperature. Except for some binuclear structures with radical bridging ligands, most lanthanoid complexes show very weak magnetic interactions. Therefore, in order to obtain a large magnetic anisotropy, designing the coordination structure of each lanthanoid cation is very important in designing a monomolecular magnet. Since the polyoxometalate having a heteronuclear lanthanoid structure can also be produced by using the multi-stage production method, the production method is very useful in designing a monomolecular magnet having a lanthanoid cation. .
上記多段階の製造方法により金属化合物を製造する場合の2段目以降の操作に用いる有機溶媒としては、上記有機溶媒のほか特に限定されないが、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレンカーボネート、ニトロメタン、アセトニトリル、ジエチルエーテル、酢酸エチル等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレンカーボネート、ニトロメタン、アセトニトリル、ジエチルエーテル、酢酸エチルが好ましい。より好ましくは、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジエチルエーテル、酢酸エチルである。 The organic solvent used in the second and subsequent operations in the case of producing a metal compound by the above-described multistage production method is not particularly limited in addition to the above organic solvent, but dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, acetone, methyl ethyl ketone, Examples thereof include methyl isobutyl ketone, propylene carbonate, nitromethane, acetonitrile, diethyl ether, and ethyl acetate, and one or more of these can be used. Among these, dimethylformamide, dimethylacetamide, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, propylene carbonate, nitromethane, acetonitrile, diethyl ether, and ethyl acetate are preferable. More preferred are dimethylformamide, dimethylacetamide, acetone, nitromethane, acetonitrile, diethyl ether, and ethyl acetate.
本発明の金属化合物の製造時に有機溶媒を2種以上用いる場合、その比率は特に制限されないが、有機溶媒を2種用いる場合には、2種類の有機溶媒を99/1〜1/99の比率で用いることが好ましい。このような比率を外れると、2種類の溶媒を用いることの効果が充分に発揮されないおそれがある。より好ましくは、90/10〜10/90の比率である。 When two or more organic solvents are used during the production of the metal compound of the present invention, the ratio is not particularly limited, but when two organic solvents are used, the ratio of the two organic solvents is 99/1 to 1/99. It is preferable to use in. If such a ratio is deviated, the effect of using two kinds of solvents may not be sufficiently exhibited. More preferably, the ratio is 90/10 to 10/90.
本発明の金属化合物は、その磁気的特性から磁性体(単分子磁石)として利用することが可能であり、高密度情報記録材料やデータ処理デバイス等、磁性体が使用される種々の分野での利用が期待される有望な化合物である。 The metal compound of the present invention can be used as a magnetic material (single molecular magnet) because of its magnetic properties, and is used in various fields where magnetic materials are used, such as high-density information recording materials and data processing devices. It is a promising compound expected to be used.
また本発明の金属化合物は、種々の酸化反応や酸塩基反応等の有機反応用触媒としても適用することができるものである。本発明のヘテロポリオキソメタレート化合物を触媒として利用する場合、気相・液相・超臨界相等いずれの反応場においても使用することができる。その使用形態としては、気相反応で用いる場合、触媒自体を固体として反応を行う形態や触媒を担体に担持して反応を行う形態が可能である。触媒担体としては、一般的に気−固反応に使用される担体を用いることができる。
触媒自体を固体として使用する場合、対カチオンとしては、上述したものと同様のものを用いることができる。
また、液相反応で用いる場合には、触媒を溶解させて均一系で反応させる形態、触媒を溶媒に溶解させずに液相に懸濁させて反応を行う形態が挙げられる。触媒を固相として反応を行うことも可能である。この時、対カチオンや溶媒を変更することで触媒自体を固体として使用することができ、反応後の触媒と生成物の分離が容易になる。
The metal compound of the present invention can also be applied as a catalyst for organic reactions such as various oxidation reactions and acid-base reactions. When the heteropolyoxometalate compound of the present invention is used as a catalyst, it can be used in any reaction field such as a gas phase, a liquid phase, and a supercritical phase. As a usage form, when used in a gas phase reaction, a form in which the reaction is carried out with the catalyst itself as a solid or a form in which the reaction is carried by supporting the catalyst on a carrier is possible. As the catalyst carrier, a carrier generally used for gas-solid reaction can be used.
When the catalyst itself is used as a solid, the same counter cation as that described above can be used.
Moreover, when using by liquid phase reaction, the form which dissolves a catalyst and makes it react in a homogeneous system, and the form which suspends in a liquid phase and does not dissolve a catalyst in a solvent are mentioned. It is also possible to carry out the reaction using the catalyst as a solid phase. At this time, the catalyst itself can be used as a solid by changing the counter cation and the solvent, and separation of the catalyst and the product after the reaction is facilitated.
その他、触媒を担体に担持することによっても、触媒を固相として使用することができる。触媒担体としては、各種イオン交換樹脂、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫や他の酸化物等の一般的に不均一系反応に使用される担体を用いることができる。均一系及び/又は不均一系で反応を行うに際し、対カチオンとしては、上述したものと同様のものを用いることができる。 In addition, the catalyst can be used as a solid phase by supporting the catalyst on a carrier. As the catalyst carrier, carriers generally used for heterogeneous reactions such as various ion exchange resins, silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide and other oxides can be used. In carrying out the reaction in a homogeneous system and / or a heterogeneous system, the same countercation as described above can be used.
上記金属化合物は、種々の酸化反応や酸塩基反応等の有機反応用触媒として適用することができるものであるが、中でも酸化反応や酸塩基反応を液相で行う際に好適に適用することができるものである。 The metal compound can be applied as a catalyst for organic reactions such as various oxidation reactions and acid-base reactions. Among them, it can be suitably applied when performing oxidation reactions and acid-base reactions in a liquid phase. It can be done.
上記酸化反応の具体例としては特に限定されず、例えば、(1)不飽和結合の酸化(アルケンやアルキンの不飽和二重結合や不飽和三重結合の酸化)、(2)水酸基の酸化、(3)ヘテロ原子の酸化(硫黄原子や窒素原子、ケイ素原子等の酸化)、(4)飽和炭化水素部位の酸化、(5)芳香環の酸化、(6)水素化ヘテロ原子や炭化水素の水酸基化(硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子等の水素化物の水酸基化)(7)これら(1)〜(6)以外の酸化カップリング反応等の酸化反応等が挙げられる。このような酸化反応により被酸化性官能基が酸化され、酸化された有機化合物が製造されることになる。 Specific examples of the oxidation reaction are not particularly limited. For example, (1) oxidation of unsaturated bond (oxidation of unsaturated double bond or unsaturated triple bond of alkene or alkyne), (2) oxidation of hydroxyl group, ( 3) Oxidation of heteroatoms (oxidation of sulfur atoms, nitrogen atoms, silicon atoms, etc.), (4) Oxidation of saturated hydrocarbon sites, (5) Oxidation of aromatic rings, (6) Hydroxy heteroatoms and hydroxyl groups of hydrocarbons (Hydroxylation of hydrides such as sulfur atom, nitrogen atom, silicon atom) (7) Oxidation reactions such as oxidative coupling reactions other than (1) to (6) are mentioned. By such an oxidation reaction, the oxidizable functional group is oxidized, and an oxidized organic compound is produced.
本発明の金属化合物は、上述の構成よりなり、欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位とヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子とを含んで構成される新規な構造を有する化合物であり、磁性材料が用いられる各種分野での利用や触媒としての利用が期待されるものである。 The metal compound of the present invention is a compound having a novel structure comprising the above-described structure and comprising a structure part derived from a defect structure part-containing heteropolyoxometalate compound and a metal atom different from a heteroatom and a polyatom. Therefore, it is expected to be used in various fields where magnetic materials are used and as a catalyst.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。「TBA」はテトラ−n−ブチルアンモニウムの略であり、「acac」はアセチルアセトナートの略である。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”. “TBA” is an abbreviation for tetra-n-butylammonium, and “acac” is an abbreviation for acetylacetonate.
X線結晶構造解析は、SHELXH−97を使用した。
IRの測定はJASCO FT/IR−460を用いて行った。
1H−NMR測定は、JEOL JNM−EX−270を用い、270MHzで、テトラメチルシラン(TMS)を内部標準として測定した。
コールドスプレーイオン化質量分析は、JEOL JMS−T100CSを用いて行った。
磁性測定は、Quantum Design MPMS−XL7を使用した。
For X-ray crystal structure analysis, SHELXH-97 was used.
IR measurement was performed using JASCO FT / IR-460.
1 H-NMR measurement was performed using JEOL JNM-EX-270 at 270 MHz with tetramethylsilane (TMS) as an internal standard.
Cold spray ionization mass spectrometry was performed using JEOL JMS-T100CS.
The magnetic measurement used Quantum Design MPMS-XL7.
(合成例1)TBA3H4[PW10O36]・3H2Oの合成
氷浴中(0℃)、約2.6M硝酸8mLにTBABr30mg(0.093mmol)を加え、ここにCs7[PW10O36]・H2O100mg(0.029mmol)を加えた。同じ温度で10分間撹拌し、得られた沈殿を濾過により回収して水10mLで洗浄した。5分間乾燥することによりTBA3H4[PW10O36]79mg(収率82%)を得た。
本化合物は、下記別法でも合成可能である。
Cs7[PW10O36]・H2O2.0g(0.59mmol)を水1Lに加え、濃硝酸によりpHを2.0とした。5分間撹拌して不純物を濾過により取り除いた後、TBABr20g(62mmol)を加え、5分間撹拌した。得られた沈殿を濾過により回収して水1Lで洗浄し、乾燥することにより、TBA3H4[PW10O36]1.5g(収率80%)を得た。
Synthesis Example 1 Synthesis of TBA 3 H 4 [PW 10 O 36 ] · 3H 2 O In an ice bath (0 ° C.), 30 mg (0.093 mmol) of TBABr was added to 8 mL of about 2.6 M nitric acid, and Cs 7 [ PW 10 O 36 ] .H 2 O 100 mg (0.029 mmol) was added. The mixture was stirred at the same temperature for 10 minutes, and the resulting precipitate was collected by filtration and washed with 10 mL of water. By drying for 5 minutes, 79 mg (82% yield) of TBA 3 H 4 [PW 10 O 36 ] was obtained.
This compound can also be synthesized by the following alternative method.
Cs 7 [PW 10 O 36 ] .H 2 O 2.0 g (0.59 mmol) was added to 1 L of water, and the pH was adjusted to 2.0 with concentrated nitric acid. After stirring for 5 minutes and removing impurities by filtration, 20 g (62 mmol) of TBABr was added and stirred for 5 minutes. The resulting precipitate was collected by filtration, washed with 1 L of water, and dried to obtain 1.5 g (yield 80%) of TBA 3 H 4 [PW 10 O 36 ].
(実施例1)四核亜鉛PW10の合成
TBA3[PW10O36]94mg(0.029mmol)をアセトン1.5mLに溶解させ、Zn(acac)2を15mg(0.058mmol)加え、攪拌させ、溶液をろ過、静置することで無色透明結晶が得られた。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図1に示した。
得られた結晶の結晶学的データ(アニオン構造のみ決定)は、表1のとおりである。
Example 1 Synthesis of Tetranuclear Zinc PW10 94 mg (0.029 mmol) of TBA 3 [PW 10 O 36 ] was dissolved in 1.5 mL of acetone, and 15 mg (0.058 mmol) of Zn (acac) 2 was added and stirred. The solution was filtered and allowed to stand to obtain colorless and transparent crystals. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The crystallographic data of the crystals obtained (only the anion structure determined) are as shown in Table 1.
(実施例2)二核コバルトPW10の合成
TBA3[PW10O36]187mg(0.058mmol)をアセトン3mLに溶解させ、Co(NO3)217mg(0.058mmol)を加え、約15分攪拌させることで緑色沈殿を得た(収率は10%程度)。アセトニトリル、ジエチルエーテルの混合溶媒から緑色結晶が得られた。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図2に示した。
得られた結晶の結晶学的データ(TBAも確認)は、表2のとおりである。
(Example 2) Synthesis of dinuclear cobalt PW10 187 mg (0.058 mmol) of TBA 3 [PW 10 O 36 ] was dissolved in 3 mL of acetone, and 17 mg (0.058 mmol) of Co (NO 3 ) 2 was added thereto for about 15 minutes. A green precipitate was obtained by stirring (yield about 10%). Green crystals were obtained from a mixed solvent of acetonitrile and diethyl ether. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The crystallographic data of the crystals obtained (also TBA confirmed) are shown in Table 2.
(実施例3)四核銀GeW10の合成
TBA4H4[GeW10O36]101mg(0.029mmol)をアセトン2mLに溶解させ、AgOAcを9.7mg(0.058mmol)加え、攪拌させることで白色沈殿を得た。ニトロメタン、ジエチルエーテルの混合溶媒から無色透明結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図3に示した。
得られた結晶の結晶学的データ(アニオン構造のみ決定)は、表3のとおりである。
Example 3 Synthesis of Tetranuclear Silver GeW10 101 mg (0.029 mmol) of TBA 4 H 4 [GeW 10 O 36 ] was dissolved in 2 mL of acetone, and 9.7 mg (0.058 mmol) of AgOAc was added and stirred. A white precipitate was obtained. Colorless transparent crystals were obtained from a mixed solvent of nitromethane and diethyl ether. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
Table 3 shows the crystallographic data of the crystals obtained (only the anion structure determined).
(実施例4)六核銀GeW10の合成
TBA4H4[GeW10O36]101mg(0.029mmol)をアセトン2mLに溶解させ、AgOAcを14.1mg(0.087mmol)と、[GeW10O36]に対して1当量のジメチルフェニルシランとを加え、攪拌させることで黄色沈殿を得た。ニトロメタン、ジエチルエーテルの混合溶媒から黄色透明結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図4に示した。
得られた結晶の結晶学的データ(アニオン構造のみ決定)は、表4のとおりである。
Example 4 Synthesis of Hexanuclear Silver GeW10 101 mg (0.029 mmol) of TBA 4 H 4 [GeW 10 O 36 ] was dissolved in 2 mL of acetone, 14.1 mg (0.087 mmol) of AgOAc and [GeW 10 O 36 ] was added with 1 equivalent of dimethylphenylsilane and stirred to obtain a yellow precipitate. Yellow transparent crystals were obtained from a mixed solvent of nitromethane and diethyl ether. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The crystallographic data of the obtained crystals (only the anion structure is determined) are as shown in Table 4.
(合成例2)TBA−SiW10の合成
ケイ素中心二欠損型ケギン型ポリオキソメタレートTBA4H4[γ−SiW10O36]・2H2O(「TBA−SiW10」ともいう。)は、以下の文献に従い合成した。
K.Kamata、K.Yonehara、Y.Sumida、K.Yamaguchi、S.Hikichi、N.Mizuno、「サイエンス(Science)」(米国)、2003年、第300巻、p.964。
(Synthesis Example 2) Synthesis of TBA-SiW10 Silicon center two-deficient Keggin type polyoxometalate TBA 4 H 4 [γ-SiW 10 O 36 ] · 2H 2 O (also referred to as “TBA-SiW10”) is as follows. It was synthesized according to the literature.
K. Kamata, K .; Yonehara, Y. et al. Sumida, K .; Yamaguchi, S .; Hikichi, N .; Mizuno, “Science” (USA), 2003, 300, p. 964.
(実施例5)二核コバルトSiW10(TBA6[Co2{γ−H3SiW10O36}2]・3H2O)の合成
200mg(0.058mmol)のTBA−SiW10のアセトン溶液3mLに、硝酸コバルト17mg(0.058mmol)を加え、生じた黄色沈殿を回収した(収率69%)。ニトロメタン、ジエチルエーテルの混合溶媒から黄色結晶が得られた。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図5に示した。
得られた結晶の結晶学的データは、表5のとおりである。
Example 5 Synthesis of Binuclear Cobalt SiW10 (TBA 6 [Co 2 {γ-H 3 SiW 10 O 36 } 2 ] · 3H 2 O) To 3 mL of an acetone solution of 200 mg (0.058 mmol) of TBA-SiW10, 17 mg (0.058 mmol) of cobalt nitrate was added, and the resulting yellow precipitate was recovered (yield 69%). Yellow crystals were obtained from a mixed solvent of nitromethane and diethyl ether. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The crystallographic data of the obtained crystals are as shown in Table 5.
(合成例3)四核コバルトSiW10(TBA6[{Co(H2O)}2(μ3−OH)2{Co(H2O)2}2{γ−H2SiW10O36}2]・5H2O) (Co4)の合成
100mg(0.029mmol)のTBA−SiW10のアセトン溶液1.5mLに、Co(acac)2を0.017g(0.058mmol)と、DMFを21.2mg(0.29mmol)と、1M硝酸29μL(0.029mmol)とを加え、得られた紫色沈殿を回収した(収率80%)。単結晶は溶液を30℃で静置することで得られた。
(Synthesis Example 3) Tetranuclear cobalt SiW10 (TBA 6 [{Co (H 2 O)} 2 (μ 3 —OH) 2 {Co (H 2 O) 2 } 2 {γ-H 2 SiW 10 O 36 } 2 5H 2 O) (Co4) Synthesis To 1.5 mL of 100 mg (0.029 mmol) of TBA-SiW10 in acetone, 0.017 g (0.058 mmol) of Co (acac) 2 and 21.2 mg of DMF (0.29 mmol) and 29 μL (0.029 mmol) of 1M nitric acid were added, and the resulting purple precipitate was recovered (yield 80%). Single crystals were obtained by allowing the solution to stand at 30 ° C.
(実施例6)四核コバルトcubanSiW10(TBA8[{Co2(OH)2}2{γ−H2SiW10O36}2])の合成
合成例3で合成した化合物Co4を99mg(0.0145mmol)アセトンに懸濁させ、TBAOH(1Mメタノール溶液)0.029mLを加え、35℃程度で30分程攪拌し、析出した茶色粉末を回収した(収率50%程度)。ニトロメタン、ジエチルエーテルの混合溶媒に溶解させ、一度−20℃に静置したのち、30℃で静置することで茶色結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図6に示した。
得られた結晶の結晶学的データは、表6のとおりである。
(Example 6) Synthesis of tetranuclear cobalt cubanSiW10 (TBA 8 [{Co 2 (OH) 2 } 2 {γ-H 2 SiW 10 O 36 } 2 ]) 99 mg (0. 0145 mmol) suspended in acetone, 0.029 mL of TBAOH (1M methanol solution) was added, and the mixture was stirred at about 35 ° C. for about 30 minutes, and the precipitated brown powder was recovered (yield about 50%). It was dissolved in a mixed solvent of nitromethane and diethyl ether, allowed to stand once at -20 ° C, and then allowed to stand at 30 ° C to obtain brown crystals. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The crystallographic data of the obtained crystals are as shown in Table 6.
(合成例4)SiW9の合成
ケイ素中心三欠損型ケギン型ポリオキソメタレートSiW9は、以下の文献を参考に合成した。
A.Teze、G.Herve、「インオーガニック シンセシーズ(Inorg.Synth.)」(米国)、1990年、第27巻、p.87。
(Synthesis Example 4) Synthesis of SiW9 Silicon center three-deficient Keggin type polyoxometalate SiW9 was synthesized with reference to the following documents.
A. Tze, G.M. Herve, “Inorg. Synth.” (USA), 1990, 27, p. 87.
(実施例7)TBA7[Fe(A−α−SiW9O31(H2O)2(OH))2]・3H2O (Fe1)の合成
6mLスクリュー管にFe(acac)3を52.4mg(0.154mmol)取り、アセトン45mLと水1.35mLを加えた。そこに、撹拌しながらSiW9を1.00 g(0.307mmol)加えた。室温で4時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液にジエチルエーテルを35mL加え、1晩静置することで278mg(収率29%)の黄色板針状結晶を得た。得られた結晶の結晶学的データを表7に示し、結晶構造解析の結果を図7に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定、及び、元素分析の結果は以下のとおりである。
CSI−MS(アセトン):m/z [TBA9H6Fe(SiW9O33)2]2+ 3333(計算値), 3333(測定値); [TBA8H6Fe(SiW9O33)2]+ : 6423(計算値), 6423(測定値)
元素分析(%)TBA7[Fe(SiW9O31(H2O)2(OH)))2]・3H2O:
C,21.45; H,4.31; N,1.56; Si,0.90; W,52.77; Fe,0.89(計算値)
C,21.38; H,4.44; N,1.58; Si,0.88; W,51.1; Fe,0.87(測定値)
Example 7 Synthesis of TBA 7 [Fe (A-α-SiW 9 O 31 (H 2 O) 2 (OH)) 2 ] · 3H 2 O (Fe 1) Fe (acac) 3 was added to a 6 mL screw tube with 52 .4 mg (0.154 mmol) was taken, and 45 mL of acetone and 1.35 mL of water were added. Thereto was added 1.00 g (0.307 mmol) of SiW9 while stirring. After stirring at room temperature for 4 hours, the solution was filtered. 35 mL of diethyl ether was added to the filtrate, and the mixture was allowed to stand overnight to obtain 278 mg (yield 29%) of yellow plate needle-like crystals. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 7, and the results of crystal structure analysis are shown in FIG.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement and elemental analysis of the obtained crystals are as follows.
CSI-MS (acetone): m / z [TBA 9 H 6 Fe (SiW 9 O 33 ) 2 ] 2+ 3333 (calculated value), 3333 (measured value); [TBA 8 H 6 Fe (SiW 9 O 33 ) 2 ] + : 6423 (calculated value), 6423 (measured value)
Elemental analysis (%) TBA 7 [Fe (SiW 9 O 31 (H 2 O) 2 (OH))) 2 ] · 3H 2 O:
C, 21.45; H, 4.31; N, 1.56; Si, 0.90; W, 52.77; Fe, 0.89 (calculated value)
C, 21.38; H, 4.44; N, 1.58; Si, 0.88; W, 51.1; Fe, 0.87 (measured value)
(実施例8)TBA7[FeMn4(OH)2(A−α−SiW9O34)2]・2H2O (FeMn4)の合成
6mLスクリュー管に実施例7で合成したFe1を120mg(19.1μmol)取り、アセトンを35mL加えた。そこに、撹拌しながらMn(acac)3 27.0mg(76.8μmol)加えた。室温で4時間撹拌した後、ジエチルエーテルを加え、紫色粉末120mgを得た(収率97%)。得られた紫色粉末15mgを1,2−ジクロロエタン20mLに溶解させた。ジエチルエーテルを0.6mL加え、1晩静置することでこげ茶色板針状結晶を得た。得られた結晶の結晶学的データを表7に示し、結晶構造解析の結果を図8に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定、及び、元素分析の結果は以下のとおりである。
CSI−MS(1,2−ジクロロエタン):m/z [TBA9H2FeMn4O2(SiW9O34)2]2+ 3472(計算値), 3472(測定値); [TBA8H2FeMn4O2(SiW9O34)2]+ 6703(計算値), 6703(測定値)
元素分析(%)TBA7[FeMn4(OH)2(SiW9O34)2]・5H2O:
C,20.71; H,4.00; N,1.51; Si,0.86; W,50.94; Fe,0.86; Mn,3.38(計算値)
C,20.65; H,3.93; N,1.40; Si,0.79; W,51.1; Fe,1.02; Mn,3.59(測定値)
Example 8 Synthesis of TBA 7 [FeMn 4 (OH) 2 (A-α-SiW 9 O 34 ) 2 ] · 2H 2 O (FeMn4) 120 mg of Fe1 synthesized in Example 7 in a 6 mL screw tube (19 0.1 μmol) and 35 mL of acetone was added. Thereto, 27.0 mg (76.8 μmol) of Mn (acac) 3 was added with stirring. After stirring at room temperature for 4 hours, diethyl ether was added to obtain 120 mg of a purple powder (yield 97%). 15 mg of the obtained purple powder was dissolved in 20 mL of 1,2-dichloroethane. 0.6 mL of diethyl ether was added and the mixture was allowed to stand overnight to obtain dark brown plate needle crystals. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 7, and the results of crystal structure analysis are shown in FIG.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement and elemental analysis of the obtained crystals are as follows.
CSI-MS (1,2-dichloroethane): m / z [TBA 9 H 2 FeMn 4 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] 2+ 3472 (calculated value), 3472 (measured value); [TBA 8 H 2 FeMn 4 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] + 6703 (calculated value), 6703 (measured value)
Elemental analysis (%) TBA 7 [FeMn 4 (OH) 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] · 5H 2 O:
C, 20.71; H, 4.00; N, 1.51; Si, 0.86; W, 50.94; Fe, 0.86; Mn, 3.38 (calculated value)
C, 20.65; H, 3.93; N, 1.40; Si, 0.79; W, 51.1; Fe, 1.02; Mn, 3.59 (measured value)
(実施例9)TBA7[Mn5(OH)2(A−α−SiW9O34)2]・2H2O・CH2ClCH2Cl (Mn5)の合成
6mLスクリュー管にMn(acac)3を27.1mg(77.3μmol)取り、アセトンを10mL加えた。そこに、撹拌しながらSiW9を100mg(30.9μmol)加えた。室温で2時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液にジエチルエーテルを加え、茶色粉末87.6mgを得た(収率88%)。得られた茶色粉末10mgを1,2−ジクロロエタン10mLに溶解させた後、酢酸エチルを0.8mL加えた。293Kで1晩静置することで4.3mg(収率43%)の、こげ茶色ブロック状結晶を得た。得られた結晶の結晶学的データを表7に示し、結晶構造解析の結果を図9に示した。
得られた結晶のFT−IR、コールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定、及び、元素分析の結果は以下のとおりである。
FT−IR(KBr):1700,1380,1153,1107,1014,990, 957,934,923,709,669,614,534,480,410,376, 344,333,262,255,269cm1
CSI−MS(1,2−ジクロロエタン):m/z [TBA9H2Mn5O2(SiW9O34)2]2+ 3472(計算値), 3472(測定値); [TBA8H2Mn5O2(SiW9O34)2]+ 6702(計算値), 6702(測定値)
元素分析(%)TBA7[Mn5(OH)2(SiW9O34)2]・2H2O・CH2ClCH2Cl:
C,20.7; H,4.00; N,1.49; Si,0.85; W,50.2; Mn,4.17(計算値)
C,20.3; H,3.93; N,1.20; Si,0.89; W,50.0; Mn,4.48(測定値)
Example 9 Synthesis of TBA 7 [Mn 5 (OH) 2 (A-α-SiW 9 O 34 ) 2 ] · 2H 2 O · CH 2 ClCH 2 Cl (Mn5) Mn (acac) 3 in a 6 mL screw tube 27.1 mg (77.3 μmol) was taken, and 10 mL of acetone was added. Thereto, 100 mg (30.9 μmol) of SiW9 was added while stirring. After stirring at room temperature for 2 hours, the solution was filtered. Diethyl ether was added to the filtrate to obtain 87.6 mg of a brown powder (yield 88%). 10 mg of the obtained brown powder was dissolved in 10 mL of 1,2-dichloroethane, and then 0.8 mL of ethyl acetate was added. By standing overnight at 293K, 4.3 mg (43% yield) of dark brown block crystals were obtained. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 7, and the results of crystal structure analysis are shown in FIG.
The results of FT-IR, cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement, and elemental analysis of the obtained crystal are as follows.
FT-IR (KBr): 1700, 1380, 1153, 1107, 1014, 990, 957, 934, 923, 709, 669, 614, 534, 480, 410, 376, 344, 333, 262, 255, 269 cm 1
CSI-MS (1,2-dichloroethane): m / z [TBA 9 H 2 Mn 5 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] 2+ 3472 (calculated value), 3472 (measured value); [TBA 8 H 2 Mn 5 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] + 6702 (calculated value), 6702 (measured value)
Elemental analysis (%) TBA 7 [Mn 5 (OH) 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] · 2H 2 O · CH 2 ClCH 2 Cl:
C, 20.7; H, 4.00; N, 1.49; Si, 0.85; W, 50.2; Mn, 4.17 (calculated value)
C, 20.3; H, 3.93; N, 1.20; Si, 0.89; W, 50.0; Mn, 4.48 (measured value)
(実施例10)TBA7H11[Co(A−α−SiW9O34)2]・3H2O (Co1)の合成
6mLスクリュー管にCo(acac)3・2H2Oを4.50mg(0.0154mmol)取り、アセトン2.85mLと水0.15mLとを加えた。そこに、撹拌しながらSiW9を100mg(0.0307mmol)加えた。室温で4時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液にジエチルエーテルを10mL加え、69mg(収率72%)のピンク色粉末を得た。この粉末をジクロロエタン/ジエチルエーテル中で再結晶することでオレンジ色結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図10に示した。
得られた結晶のFT−IR、コールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定結果は以下のとおりである。
FT−IR(KBr):1630,1484,1380,1152,1006,957,919,875,789,534,429,378,361,313,301,293,287,271,263,252cm1
CSI−MS(アセトン):m/z [TBA9CoOH(SiW9O31)2]2+:3307(計算値), 3307(測定値); [TBA8CoOH(SiW9O31)2]2+ : 6372(計算値), 6372(測定値)
Example 10 Synthesis of TBA 7 H 11 [Co (A-α-SiW 9 O 34 ) 2 ] · 3H 2 O (Co1) 4.50 mg Co (acac) 3 · 2H 2 O in a 6 mL screw tube 0.0154 mmol), and 2.85 mL of acetone and 0.15 mL of water were added. Thereto, 100 mg (0.0307 mmol) of SiW9 was added with stirring. After stirring at room temperature for 4 hours, the solution was filtered. 10 mL of diethyl ether was added to the filtrate to obtain 69 mg (yield 72%) of pink powder. This powder was recrystallized in dichloroethane / diethyl ether to obtain orange crystals. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The measurement results of FT-IR and cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) of the obtained crystals are as follows.
FT-IR (KBr): 1630, 1484, 1380, 1152, 1006, 957, 919, 875, 789, 534, 429, 378, 361, 313, 301, 293, 287, 271, 263, 252 cm 1
CSI-MS (acetone): m / z [TBA 9 CoOH (SiW 9 O 31 ) 2 ] 2+ : 3307 (calculated value), 3307 (measured value); [TBA 8 CoOH (SiW 9 O 31 ) 2 ] 2+ : 6372 (calculated value), 6372 (measured value)
(実施例11)TBA7H[CoMn4(OH)2(A−α−SiW9O34)2]・2H2O (CoMn4)の合成
6mLスクリュー管に実施例10で合成したCo1を44.0mg(7.01μmol)取り、ジクロロエタン4mLを加えた。そこに、撹拌しながらMn(acac)3を9.88mg(28.0μmol)加えた。室温で4時間撹拌した後、溶液にジエチルエーテルを加え、39mg(収率86%)の紫色粉末を得た。この粉末38mgを1,2−ジクロロエタン3mLに溶解させ、ジエチルエーテル1.5mLを加えた。1晩静置することでこげ茶色板針状結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図11に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定結果は以下のとおりである。
CSI−MS(1,2−ジクロロエタン):m/z [TBA9H3CoMn4O2(SiW9O34)2]2+:3475(計算値), 3475(測定値); [TBA8H3CoMn4O2(SiW9O34)2]+: 6706(計算値), 6706(測定値)
(Example 11) Synthesis of TBA 7 H [CoMn 4 (OH) 2 (A-α-SiW 9 O 34 ) 2 ] · 2H 2 O (CoMn 4) 44. 0 mg (7.01 μmol) was taken and 4 mL of dichloroethane was added. 9.88 mg (28.0 μmol) of Mn (acac) 3 was added thereto with stirring. After stirring at room temperature for 4 hours, diethyl ether was added to the solution to obtain 39 mg (yield 86%) of a purple powder. 38 mg of this powder was dissolved in 3 mL of 1,2-dichloroethane, and 1.5 mL of diethyl ether was added. A dark brown plate needle crystal was obtained by allowing to stand overnight. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement of the obtained crystals are as follows.
CSI-MS (1,2-dichloroethane): m / z [TBA 9 H 3 CoMn 4 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] 2+ : 3475 (calculated value), 3475 (measured value); [TBA 8 H 3 CoMn 4 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] + : 6706 (calculated value), 6706 (measured value)
(実施例12)TBA7H11[Ni(A−α−SiW9O34)2]・3H2O (Ni1)の合成
6mLスクリュー管にNi(acac)3・2H2Oを4.49mg(0.0154mmol)取り、アセトン2.85mLと水0.15mLとを加えた。そこに、撹拌しながらSiW9を100mg(0.0307mmol)加えた。室温で4時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液にジエチルエーテルを10mL加え、76mg(収率79%)の白色粉末を得た。この粉末をジクロロエタン/ジエチルエーテル中で再結晶することで緑白色結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図12に示した。
得られた結晶のFT−IR、コールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定結果は以下のとおりである。
FT−IR(KBr):2961,2933,2872,1632,1485,1380,1153,1107,994,953,903,816,797,768,729,559,523,455,361,336cm1
CSI−MS(アセトン):m/z [TBA9NiOH(SiW9O31)2]2+:3307(計算値), 3307(測定値); [TBA8NiOH(SiW9O31)2]2+: 6372(計算値), 6372(測定値)
(Example 12) TBA 7 H 11 [Ni (A-α-SiW 9 O 34) 2] · 3H 2 O (Ni1) Synthesis 6mL screw tube in Ni (acac) 3 · 2H 2 O to 4.49Mg ( 0.0154 mmol), and 2.85 mL of acetone and 0.15 mL of water were added. Thereto, 100 mg (0.0307 mmol) of SiW9 was added with stirring. After stirring at room temperature for 4 hours, the solution was filtered. 10 mL of diethyl ether was added to the filtrate to obtain 76 mg (yield 79%) of white powder. This powder was recrystallized in dichloroethane / diethyl ether to obtain greenish white crystals. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The measurement results of FT-IR and cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) of the obtained crystals are as follows.
FT-IR (KBr): 296, 1933, 2872, 1632, 1485, 1380, 1153, 1107, 994, 953, 903, 816, 797, 768, 729, 559, 523, 455, 361, 336cm 1
CSI-MS (acetone): m / z [TBA 9 NiOH (SiW 9 O 31 ) 2 ] 2+ : 3307 (calculated value), 3307 (measured value); [TBA 8 NiOH (SiW 9 O 31 ) 2 ] 2+ : 6372 (calculated value), 6372 (measured value)
(実施例13)TBA7H[NiMn4(OH)2(A−α−SiW9O34)2]・2H2O (NiMn4)の合成
6mLスクリュー管に実施例12で合成したNi1を41.0mg(6.53μmol)取り、ジクロロエタン4mLを加えた。そこに、撹拌しながらMn(acac)3を9.20mg(26.1μmol)加えた後、室温で4時間撹拌した。その後、溶液にジエチルエーテルを加え、39mg(収率86%)の紫色粉末を得た。この粉末38mgを1,2−ジクロロエタン3mLに溶解させ、ジエチルエーテル1.5mLを加えた。1晩静置することでこげ茶色板針状結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図13に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定結果は以下のとおりである。
CSI−MS(1,2−ジクロロエタン):m/z [TBA9H3NiMn4O2(SiW9O34)2]2+:3475(計算値), 3475(測定値); [TBA8H3NiMn4O2(SiW9O34)2]+ : 6706(計算値), 6706(測定値)
(Example 13) Synthesis of TBA 7 H [NiMn 4 (OH) 2 (A-α-SiW 9 O 34 ) 2 ] · 2H 2 O (NiMn4) Ni1 synthesized in Example 12 in a 6 mL screw tube was obtained in 41. 0 mg (6.53 μmol) was taken and 4 mL of dichloroethane was added. Thereto was added 9.20 mg (26.1 μmol) of Mn (acac) 3 with stirring, followed by stirring at room temperature for 4 hours. Thereafter, diethyl ether was added to the solution to obtain 39 mg (yield 86%) of a purple powder. 38 mg of this powder was dissolved in 3 mL of 1,2-dichloroethane, and 1.5 mL of diethyl ether was added. A dark brown plate needle crystal was obtained by allowing to stand overnight. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement of the obtained crystals are as follows.
CSI-MS (1,2-dichloroethane): m / z [TBA 9 H 3 NiMn 4 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] 2+ : 3475 (calculated value), 3475 (measured value); [TBA 8 H 3 NiMn 4 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] + : 6706 (calculated value), 6706 (measured value)
(実施例14)TBA7H11[Cu(A−α−SiW9O34)2]・3H2O (Cu1)の合成
6mLスクリュー管にCu(acac)2・H2Oを9.19mg(0.0461mmol)取り、アセトン9.5mLと水0.5mLとを加えた。そこに、撹拌しながらSiW9を300mg(0.0921mmol)加えた。室温で3時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液にジエチルエーテルを10mL加え、277mg(収率96%)の白色粉末を得た。この粉末をジクロロエタン/ジエチルエーテル中で再結晶することで緑白色結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図14に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定結果は以下のとおりである。
CSI−MS(アセトン):m/z [TBA9CuOH(SiW9O31)2]2+:3310(計算値), 3310(測定値); [TBA8CuOH(SiW9O31)2]2+: 6377(計算値), 6377(測定値)
Example 14 Synthesis of TBA 7 H 11 [Cu (A-α-SiW 9 O 34 ) 2 ] · 3H 2 O (Cu1) 9.19 mg Cu (acac) 2 · H 2 O in a 6 mL screw tube 0.0461 mmol), and 9.5 mL of acetone and 0.5 mL of water were added. Thereto, 300 mg (0.0921 mmol) of SiW9 was added with stirring. After stirring at room temperature for 3 hours, the solution was filtered. 10 mL of diethyl ether was added to the filtrate to obtain 277 mg (yield 96%) of white powder. This powder was recrystallized in dichloroethane / diethyl ether to obtain greenish white crystals. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement of the obtained crystals are as follows.
CSI-MS (acetone): m / z [TBA 9 CuOH (SiW 9 O 31 ) 2 ] 2+ : 3310 (calculated value), 3310 (measured value); [TBA 8 CuOH (SiW 9 O 31 ) 2 ] 2+ : 6377 (calculated value), 6377 (measured value)
(実施例15)TBA7H[CuMn4(OH)2(A−α−SiW9O34)2]・2H2O (CuMn4)の合成
6mLスクリュー管に実施例14で合成したCu1を50.0mg(7.96μmol)取り、ジクロロエタン4mLを加えた。そこに、撹拌しながらMn(acac)3を11.2mg(31.8μmol)加えた後、室温で4時間撹拌した。その後、溶液にジエチルエーテルを加え、40mg(収率86%)の紫色粉末を得た。この粉末30mgを1,2−ジクロロエタン3mLに溶解させ、ジエチルエーテル1.7mLを加えた。1晩静置することでこげ茶色板針状結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図15に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定結果は以下のとおりである。
CSI−MS(1,2−ジクロロエタン):m/z [TBA9H3CuMn4O2(SiW9O34)2]2+:3477(計算値), 3477(測定値); [TBA8H3CuMn4O2(SiW9O34)2]+ : 6711(計算値), 6711(測定値)
(Example 15) TBA 7 H [CuMn 4 (OH) 2 (A-α-SiW 9 O 34) 2] · 2H 2 O (CuMn4) Synthesis 6 mL Cu1 50 synthesized screw tube in Example 14. 0 mg (7.96 μmol) was taken and 4 mL of dichloroethane was added. Thereto was added 11.2 mg (31.8 μmol) of Mn (acac) 3 with stirring, followed by stirring at room temperature for 4 hours. Thereafter, diethyl ether was added to the solution to obtain 40 mg (yield 86%) of a purple powder. 30 mg of this powder was dissolved in 3 mL of 1,2-dichloroethane, and 1.7 mL of diethyl ether was added. A dark brown plate needle crystal was obtained by allowing to stand overnight. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement of the obtained crystals are as follows.
CSI-MS (1,2-dichloroethane): m / z [TBA 9 H 3 CuMn 4 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] 2+ : 3477 (calculated value), 3477 (measured value); [TBA 8 H 3 CuMn 4 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] + : 6711 (calculated value), 6711 (measured value)
(実施例16)TBA7[Mn(A−α−SiW9O31(H2O)2(OH))2]・3H2O (Mn1)の合成
6mLスクリュー管にMn(acac)3を5.42mg(15.5μmol)取り、アセトンを10mL加えた。そこに、撹拌しながらSiW9を100mg(30.9mol)加えた。室温で2時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液にジエチルエーテルを0.5mL加え、293Kで1晩静置することで53.3mg(収率55%)の黄色板針状結晶を得た。得られた結晶の結晶学的データを表8に示し、結晶構造解析の結果を図16に示した。
得られた結晶のFT−IR、コールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定、及び、元素分析の結果は以下のとおりである。
FT−IR(KBr):1630,1484,1380,1152,1006,957,919,875,789,534,429,378,361,313,301,293,287,271,263,252cm1
CSI−MS(アセトン):m/z [TBA9H6Mn(SiW9O33)2]2+:3332(計算値), 3332(測定値); [TBA8H6Mn(SiW9O33)2]+ : 6422(計算値), 6422(測定値)
元素分析(%)TBA7[Mn(SiW9O31(H2O)2(OH))2]・3H2O:
C,21.5; H,4.33; N,1.56; Si,0.90; W,52.8; Mn,0.88(計算値)
C,21.3; H,4.25; N,1.40; Si,0.88; W,51.1; Mn,0.87(測定値)
Example 16 Synthesis of TBA 7 [Mn (A-α-SiW 9 O 31 (H 2 O) 2 (OH)) 2 ] · 3H 2 O (Mn 1) 5 Mn (acac) 3 was added to a 6 mL screw tube. .42 mg (15.5 μmol) was taken, and 10 mL of acetone was added. Thereto, 100 mg (30.9 mol) of SiW9 was added with stirring. After stirring at room temperature for 2 hours, the solution was filtered. Diethyl ether (0.5 mL) was added to the filtrate, and the mixture was allowed to stand at 293 K overnight to obtain 53.3 mg (yield 55%) of yellow plate needle-like crystals. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 8, and the results of crystal structure analysis are shown in FIG.
The results of FT-IR, cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement, and elemental analysis of the obtained crystal are as follows.
FT-IR (KBr): 1630, 1484, 1380, 1152, 1006, 957, 919, 875, 789, 534, 429, 378, 361, 313, 301, 293, 287, 271, 263, 252 cm 1
CSI-MS (acetone): m / z [TBA 9 H 6 Mn (SiW 9 O 33 ) 2 ] 2+ : 3332 (calculated value), 3332 (measured value); [TBA 8 H 6 Mn (SiW 9 O 33 ) 2 ] + : 6422 (calculated value), 6422 (measured value)
Elemental analysis (%) TBA 7 [Mn (SiW 9 O 31 (H 2 O) 2 (OH)) 2 ] · 3H 2 O:
C, 21.5; H, 4.33; N, 1.56; Si, 0.90; W, 52.8; Mn, 0.88 (calculated value)
C, 21.3; H, 4.25; N, 1.40; Si, 0.88; W, 51.1; Mn, 0.87 (measured value)
(実施例17)TBA7[MnNi4(OH)2(A−α−SiW9O34)2]・5H2O (MnNi4)の合成
6mLスクリュー管に実施例16で合成したMn1を10mg(1.60μmol)取り、アセトンを10mL加えた。そこに、撹拌しながらNi(OAc)2を1.59mg(6.39 μmol)加えた。室温で5時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液にジエチルエーテルを4mL加え、293Kで1晩静置することで1.8mg(収率17%)の薄茶色板状結晶を得た。得られた結晶の結晶学的データを表8に示し、結晶構造解析の結果を図17に示した。
得られた結晶のFT−IR、コールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定、及び、元素分析の結果は以下のとおりである。
FT−IR(KBr):1631,1484,1382,1152,997,954,908,809,775,634,538,373,332,317,257,253cm1
CSI−MS(アセトニトリル):m/z [TBA9H6MnNi4O2(SiW9O34)2]2+ 3466(計算値), 3466(測定値); [TBA8H6MnNi4O2(SiW9O34)2]+ 6688(計算値), 6688(測定値)
元素分析(%)TBA6H8[Cu5O2(SiW9O34)2]・5H2O:
C,20.6; H,4.13; N,1.50; Si,0.86; W,50.6; Mn,0.84; Ni,3.59(計算値)
C,21.9; H,4.15; N,1.55; Si,0.79; W,51.1; Mn,1.02; Ni,3.59(測定値)
Example 17 Synthesis of TBA 7 [MnNi 4 (OH) 2 (A-α-SiW 9 O 34 ) 2 ] · 5H 2 O (MnNi 4) 10 mg of Mn1 synthesized in Example 16 in a 6 mL screw tube (1 .60 μmol) and 10 mL of acetone was added. Thereto, 1.59 mg (6.39 μmol) of Ni (OAc) 2 was added while stirring. After stirring at room temperature for 5 hours, the solution was filtered. 4 mL of diethyl ether was added to the filtrate, and the mixture was allowed to stand at 293 K overnight to obtain 1.8 mg (yield 17%) of light brown plate crystals. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 8, and the results of crystal structure analysis are shown in FIG.
The results of FT-IR, cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement, and elemental analysis of the obtained crystal are as follows.
FT-IR (KBr): 1631, 1484, 1382, 1152, 997, 954, 908, 809, 775, 634, 538, 373, 332, 317, 257, 253 cm 1
CSI-MS (acetonitrile): m / z [TBA 9 H 6 MnNi 4 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] 2+ 3466 (calculated value), 3466 (measured value); [TBA 8 H 6 MnNi 4 O 2 ( SiW 9 O 34 ) 2 ] + 6688 (calculated value), 6688 (measured value)
Elemental analysis (%) TBA 6 H 8 [Cu 5 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] · 5H 2 O:
C, 20.6; H, 4.13; N, 1.50; Si, 0.86; W, 50.6; Mn, 0.84; Ni, 3.59 (calculated value)
C, 21.9; H, 4.15; N, 1.55; Si, 0.79; W, 51.1; Mn, 1.02; Ni, 3.59 (measured value)
(実施例18)TBA7H2[Cu5(A−α−SiW9O34)2]・CH3COCH3・2H2O (Cu5)の合成
6mLスクリュー管にSiW9を10mg(3.08μmol)取り、アセトン1mL、H2O0.1mLを加えた。撹拌しながらCu(OAc)2を1.53mg(7.73μmol)加えた。室温で2時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液に酢酸エチルを2.9mL加えた。293Kで1晩静置することで5.8mg(収率60%)の緑色板状結晶を得た。
得られた結晶のFT−IR、1H−NMR、コールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定、及び、元素分析の結果は以下のとおりである。
FT−IR(KBr):1484,1466,996,963,910,779,693,548,379,345,256cm1
1H−NMR(270.05MHz,DMSO−d6,298K,TMS):δ=0.94 (t,J2=8.12Hz,96H),1.26−1.37(m,64H),1.57(m,64H),2.10(s,6H,acetone),3.15−3.23ppm(m,64H)
CSI−MS(アセトニトリル):m/z [TBA8H8Cu5O2(SiW9O34)2]2+ 3375(計算値), 3375(測定値); [TBA7H8Cu5O2(SiW9O34)2]+ 6508(計算値), 6508(測定値)
元素分析(%)TBA6H8[Cu5O2(SiW9O34)2]・CH3COCH3・2H2O:
C,18.7; H,3.71; N,1.32; Si,0.88; W,52.0; Cu,5.00(計算値)
C,18.7; H,3.86; N,1.30; Si,0.82; W,51.3; Cu,4.88(測定値)
Example 18 Synthesis of TBA 7 H 2 [Cu 5 (A-α-SiW 9 O 34 ) 2 ] · CH 3 COCH 3 · 2H 2 O (Cu5) 10 mg (3.08 μmol) of SiW9 in a 6 mL screw tube And 1 mL of acetone and 0.1 mL of H 2 O were added. While stirring, 1.53 mg (7.73 μmol) of Cu (OAc) 2 was added. After stirring at room temperature for 2 hours, the solution was filtered. 2.9 mL of ethyl acetate was added to the filtrate. By standing overnight at 293 K, 5.8 mg (yield 60%) of green plate crystals were obtained.
The results of FT-IR, 1 H-NMR, cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement and elemental analysis of the obtained crystals are as follows.
FT-IR (KBr): 1484, 1466, 996, 963, 910, 779, 693, 548, 379, 345, 256 cm 1
1 H-NMR (270.05 MHz, DMSO-d 6 , 298 K, TMS): δ = 0.94 (t, J 2 = 8.12 Hz, 96H), 1.26-1.37 (m, 64H), 1.57 (m, 64H), 2.10 (s, 6H, acetone), 3.15-3.23 ppm (m, 64H)
CSI-MS (acetonitrile): m / z [TBA 8 H 8 Cu 5 O 2 (SiW 9 O 34 ) 2 ] 2+ 3375 (calculated value), 3375 (measured value); [TBA 7 H 8 Cu 5 O 2 ( SiW 9 O 34 ) 2 ] + 6508 (calculated value), 6508 (measured value)
Elemental analysis (%) TBA 6 H 8 [ Cu 5 O 2 (SiW 9 O 34) 2] · CH 3 COCH 3 · 2H 2 O:
C, 18.7; H, 3.71; N, 1.32; Si, 0.88; W, 52.0; Cu, 5.00 (calculated value)
C, 18.7; H, 3.86; N, 1.30; Si, 0.82; W, 51.3; Cu, 4.88 (measured value)
(実施例19)TBA4[Cu5(A−α−SiW9O30)2(OCH3)10] (Cu5(OMe))の合成
6mLスクリュー管にSiW9を10mg(3.08μmol)取り、メタノールを6mL加えた後、1時間撹拌した。そこに、撹拌しながらCu(OAc)2を1.53mg(7.73μmol)加えた。室温で1時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液を293Kで1晩静置することで2.0mg(収率22%)の緑色六角柱状結晶を得た。得られた結晶の結晶学的データを表8に示し、結晶構造解析の結果を図18に示した。
得られた結晶のFT−IRの測定結果は以下のとおりである。
FT−IR(KBr):1630,1484,1466,1383,996,963,910,779,693,548,379,345,256cm1
Example 19 Synthesis of TBA 4 [Cu 5 (A-α-SiW 9 O 30 ) 2 (OCH 3 ) 10 ] (Cu5 (OMe)) Take 10 mg (3.08 μmol) of SiW9 in a 6 mL screw tube, and add methanol. After adding 6 mL, the mixture was stirred for 1 hour. Thereto, 1.53 mg (7.73 μmol) of Cu (OAc) 2 was added while stirring. After stirring at room temperature for 1 hour, the solution was filtered. The filtrate was allowed to stand at 293 K overnight to obtain 2.0 mg (yield 22%) of green hexagonal columnar crystals. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 8, and the results of crystal structure analysis are shown in FIG.
The measurement results of FT-IR of the obtained crystals are as follows.
FT-IR (KBr): 1630, 1484, 1466, 1383, 996, 963, 910, 779, 693, 548, 379, 345, 256 cm 1
(実施例20)TBA7H[Dy6(A−α−SiW9O34)2(acac)3(H2O)3(OH)3] (Dy6)の合成
6mLスクリュー管にSiW9を50mg(15.4μmol)取り、アセトンを1mL、H2Oを0.1mL加えた。そこに、撹拌しながらDy(acac)3・2H2Oを22.8mg(46.0μmol)加えた。室温で1時間撹拌した後、溶液をろ過した。ろ液にジエチルエーテルを5.7mL加え、1晩静置することで31mg(収率54%)の無色板状結晶を得た。得られた結晶の結晶構造解析の結果を図19に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定結果は以下のとおりである。
CSI−MS(アセトニトリル):m/z [TBA9HDy6(C5H7O2)3(OH)3(SiW9O34)2]2+ 3980(計算値), 3980(測定値); [TBA8HDy6(C5H7O2)3(OH)3(SiW9O34)2]+ 7714(計算値), 7714(測定値)
(Example 20) Synthesis of TBA 7 H [Dy 6 (A-α-SiW 9 O 34 ) 2 (acac) 3 (H 2 O) 3 (OH) 3 ] (Dy6) 50 mg of SiW9 in a 6 mL screw tube ( 15.4 μmol) and 1 mL of acetone and 0.1 mL of H 2 O were added. 22.8 mg (46.0 μmol) of Dy (acac) 3 .2H 2 O was added thereto while stirring. After stirring at room temperature for 1 hour, the solution was filtered. 5.7 mL of diethyl ether was added to the filtrate, and the mixture was allowed to stand overnight to obtain 31 mg (yield 54%) of colorless plate crystals. The result of the crystal structure analysis of the obtained crystal is shown in FIG.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement of the obtained crystals are as follows.
CSI-MS (acetonitrile): m / z [TBA 9 HDy 6 (C 5 H 7 O 2 ) 3 (OH) 3 (SiW 9 O 34 ) 2 ] 2+ 3980 (calculated value), 3980 (measured value); TBA 8 HDy 6 (C 5 H 7 O 2 ) 3 (OH) 3 (SiW 9 O 34 ) 2 ] + 7714 (calculated value), 7714 (measured value)
(実施例21)TBA8H5[{Dy(H2O)4}(γ−SiW10O36)2] (Dy1)の合成
アセトンと水(20/0.3mL)の混合溶媒にTPA−SiW10を1.00g(0.291mmol)、Dy(acac)3・2H2Oを66.9mg(0.146mmol、SiW10に対して0.5当量)加え、室温(約20℃)で90分間攪拌した。その後、ジエチルエーテル5mLを加え、溶液を25℃で1日静置することで661mg(SiW10に対して収率63%)の無色結晶を得た。得られた結晶の結晶学的データを表9に示し、結晶構造解析の結果を図20(a)に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)の測定、及び、元素分析の結果は以下のとおりである。CSI−MSの測定スペクトルを図22(a)に示した。図22(a)中の挿入図は、m/z 3720−3760と、7200−7260の範囲の実測値と、[TBA10H5Dy(SiW10O36)2]2+(m/z 3739)、及び、[TBA9H5Dy(SiW10O36)2]+(m/z 7235)のシミュレーションしたパターンである。
CSI−MS(アセトニトリル):m/z [TBA10H5Dy(SiW10O36)2]2+ 3738(計算値), 3738(測定値); [TBA10H5Dy(H2O)(SiW10O36)2]2+ 3747(計算値), 3747(測定値)
元素分析(%)TBA8H5[Dy(H2O)4(SiW10O36)2]・6H2O・(CH3COCH3):
C,21.76; H,4.45; N,1.55; Si,0.78; W,50.85; Dy,2.25(計算値)
C,21.73; H,4.29; N,1.61; Si,0.76; W,50.15; Dy,2.14(測定値)
Example 21 Synthesis of TBA 8 H 5 [{Dy (H 2 O) 4 } (γ-SiW 10 O 36 ) 2 ] (Dy1) In a mixed solvent of acetone and water (20 / 0.3 mL), TPA- the SiW10 1.00g (0.291mmol), Dy ( acac) 3 · 2H 2 O and 66.9 mg (0.146 mmol, 0.5 equivalents relative SiW 10) was added, 90 minutes at room temperature (about 20 ° C.) Stir. Then, 5 mL of diethyl ether was added, and the solution was allowed to stand at 25 ° C. for 1 day to obtain 661 mg (yield 63% with respect to SiW 10 ) of colorless crystals. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 9, and the results of crystal structure analysis are shown in FIG.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) measurement and elemental analysis of the obtained crystals are as follows. The measurement spectrum of CSI-MS is shown in FIG. Insets in FIG. 22 (a) are m / z 3720-3760, measured values in the range 7200-7260, and [TBA 10 H 5 Dy (SiW 10 O 36 ) 2 ] 2+ (m / z 3739). And [TBA 9 H 5 Dy (SiW 10 O 36 ) 2 ] + (m / z 7235).
CSI-MS (acetonitrile): m / z [TBA 10 H 5 Dy (SiW 10 O 36 ) 2 ] 2+ 3738 (calculated value), 3738 (measured value); [TBA 10 H 5 Dy (H 2 O) (SiW 10 O 36 ) 2 ] 2+ 3747 (calculated value), 3747 (measured value)
Elemental analysis (%) TBA 8 H 5 [Dy (H 2 O) 4 (SiW 10 O 36 ) 2 ] .6H 2 O. (CH 3 COCH 3 ):
C, 21.76; H, 4.45; N, 1.55; Si, 0.78; W, 50.85; Dy, 2.25 (calculated value)
C, 21.73; H, 4.29; N, 1.61; Si, 0.76; W, 50.15; Dy, 2.14 (measured value)
(合成例5)TBA8[DyDy(OH)2(H2SiW10O36)2] (DyDy)の合成
DyDyは、以下の文献に従い合成した。
K.Suzuki、R.Sato、N.Mizuno、「ケミカル サイエンス(Chem.Sci.)」(英国)、2013年、第4巻、p.596。
(Synthesis Example 5) Synthesis of TBA 8 [DyDy (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] (DyDy) DyDy was synthesized according to the following literature.
K. Suzuki, R.A. Sato, N .; Mizuno, “Chem. Sci.” (UK), 2013, Vol. 4, p. 596.
(実施例22)TBA8[DyEu(OH)2(H2SiW10O36)2] (DyEu)の合成
2mLの1,2−ジクロロエタンに実施例5で合成したDy1を180mg(0.025mmol)、Eu(acac)3・H2Oを15mg(0.031mmol、Dy1に対して1.25当量)を加え、室温(約20℃)で30分間攪拌した。その後、ジエチルエーテル5mLを加えた。生成した白色沈殿(168mg)をろ過により取り出し、モレキュラーシーブ3Aの存在下、脱水ジクロロメタンで再結晶することで23mg(Dy1に対して収率13%)の無色結晶を得た。得られた結晶の結晶学的データを表9に示し、結晶構造解析の結果を表10と図20(b)に示した。また、SiW10からDy1を経てDyLn(Ln=Eu,Yb,Lu)を合成するまでの反応を図21に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)、FT−IRの測定、及び、元素分析の結果は以下のとおりである。CSI−MSの測定スペクトルを図22(b)に示した。図22(b)中の挿入図は、m/z 7380−7460の範囲の実測値と、[TBA9DyEu(OH)2(H2SiW10O36)2]+(m/z 7420)のシミュレーションしたパターンである。また、FT−IRの測定結果を図23(a)に示した。
CSI−MS(アセトニトリル):m/z [TBA9DyEu(OH)2(H2SiW10O36)2]+ 7420(計算値), 7420(測定値); [TBA10DyEu(OH)2(H2SiW10O36)2]2+ 3831(計算値), 3831(測定値)
FT−IR(KBr):3646,2961,2931,2873,1635,1483,1380,1153,1103,1000,955,868,758,559cm1
元素分析(%)TBA8[DyEu(OH)2(H2SiW10O36)2]・H2O:
C,21.37; H,4.15; N,1.56; Si,0.78; W,51.10; Dy,2.26; Eu,2.11(計算値)
C,21.18; H,4.07; N,1.45; Si,0.73; W,47.98; Dy,2.28; Eu,2.39(測定値)
Example 22 Synthesis of TBA 8 [DyEu (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] (DyEu) 180 mg (0.025 mmol) of Dy1 synthesized in Example 5 in 2 mL of 1,2-dichloroethane , 15 mg (0.031 mmol, 1.25 equivalents to Dy1) of Eu (acac) 3 .H 2 O was added, and the mixture was stirred at room temperature (about 20 ° C.) for 30 minutes. Thereafter, 5 mL of diethyl ether was added. The produced white precipitate (168 mg) was taken out by filtration and recrystallized with dehydrated dichloromethane in the presence of molecular sieve 3A to obtain 23 mg (yield 13% with respect to Dy1) of colorless crystals. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 9, and the results of crystal structure analysis are shown in Table 10 and FIG. 20 (b). FIG. 21 shows the reaction until DyLn (Ln = Eu, Yb, Lu) is synthesized from SiW 10 via Dy1.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS), FT-IR measurement, and elemental analysis of the obtained crystals are as follows. The measurement spectrum of CSI-MS is shown in FIG. The inset in FIG. 22 (b) shows the measured values in the range of m / z 7380-7460 and [TBA 9 DyEu (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] + (m / z 7420). This is a simulated pattern. Moreover, the measurement result of FT-IR was shown to Fig.23 (a).
CSI-MS (acetonitrile): m / z [TBA 9 DyEu (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] + 7420 (calculated value), 7420 (measured value); [TBA 10 DyEu (OH) 2 ( H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] 2+ 3831 (calculated value), 3831 (measured value)
FT-IR (KBr): 3646, 2961, 2931, 2873, 1635, 1483, 1380, 1153, 1103, 1000, 955, 868, 758, 559 cm 1
Elemental analysis (%) TBA 8 [DyEu (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] .H 2 O:
H, 4.15; N, 1.56; Si, 0.78; W, 51.10; Dy, 2.26; Eu, 2.11 (calculated value)
C, 21.18; H, 4.07; N, 1.45; Si, 0.73; W, 47.98; Dy, 2.28; Eu, 2.39 (measured value)
(実施例23)TBA8[DyYb(OH)2(H2SiW10O36)2] (DyYb)の合成
Eu(acac)3・H2Oを用いる代わりにYb(acac)3・2H2OをDy1に対して1.25当量用いた以外は実施例22と同様にして、無色結晶(Dy1に対して収率14%)を得た。得られた結晶の結晶学的データを表9に示し、結晶構造解析の結果を表10に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)、FT−IRの測定、及び、元素分析の結果は以下のとおりである。CSI−MSの測定スペクトルを図22(c)に示した。図22(c)中の挿入図は、m/z 7400−7480の範囲の実測値と、[TBA9DyYb(OH)2(H2SiW10O36)2]+(m/z 7441)のシミュレーションしたパターンである。また、FT−IRの測定結果を図23(b)に示した。
CSI−MS(アセトニトリル):m/z [TBA9DyYb(OH)2(H2SiW10O36)2]+ 7441(計算値), 7441(測定値); [TBA10DyYb(OH)2(H2SiW10O36)2]2+ 3842(計算値), 3842(測定値)
FT−IR(KBr):3649,2960,2873,1635,1483,1380,1153,1097,998,953,890,868,763,557cm1
元素分析(%)TBA8[DyYb(OH)2(H2SiW10O36)2]・6H2O:
C,21.04; H,4.22; N,1.56; Si,0.77; W,50.32; Dy,2.22; Yb,2.37(計算値)
C,21.00; H,4.24; N,1.44; Si,0.70; W,48.70; Dy,2.21; Eu,2.36(測定値)
Example 23 Synthesis of TBA 8 [DyYb (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] (DyYb) Instead of using Eu (acac) 3 .H 2 O, Yb (acac) 3 .2H 2 O Was used in the same manner as in Example 22 except that 1.25 equivalent was used relative to Dy1, and colorless crystals (yield 14% based on Dy1) were obtained. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 9, and the results of crystal structure analysis are shown in Table 10.
The results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS), FT-IR measurement, and elemental analysis of the obtained crystals are as follows. The measurement spectrum of CSI-MS is shown in FIG. The inset in FIG. 22 (c) shows measured values in the range of m / z 7400-7480 and [TBA 9 DyYb (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] + (m / z 7441). This is a simulated pattern. Moreover, the measurement result of FT-IR was shown in FIG.23 (b).
CSI-MS (acetonitrile): m / z [TBA 9 DyYb (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] + 7441 (calculated value), 7441 (measured value); [TBA 10 DyYb (OH) 2 ( H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] 2+ 3842 (calculated value), 3842 (measured value)
FT-IR (KBr): 3649, 2960, 2873, 1635, 1483, 1380, 1153, 1097, 998, 953, 890, 868, 763, 557 cm 1
Elemental analysis (%) TBA 8 [DyYb (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] · 6H 2 O:
C, 21.04; H, 4.22; N, 1.56; Si, 0.77; W, 50.32; Dy, 2.22; Yb, 2.37 (calculated value)
H, 4.24; N, 1.44; Si, 0.70; W, 48.70; Dy, 2.21; Eu, 2.36 (measured value)
(実施例24)TBA8[DyLu(OH)2(H2SiW10O36)2] (DyLu)の合成
Eu(acac)3・H2Oを用いる代わりにLu(acac)3・2H2OをDy1に対して1.25当量用いた以外は実施例22と同様にして、無色結晶(Dy1に対して収率51%)を得た。得られた結晶の結晶学的データを表9に示し、結晶構造解析の結果を表10に示した。
得られた結晶のコールドスプレーイオン化質量分析(CSI−MS)及びFT−IRの測定結果は以下のとおりである。CSI−MSの測定スペクトルを図22(d)に示した。図22(d)中の挿入図は、m/z 7400−7480の範囲の実測値と、[TBA9DyLu(H2SiW10O36)2]+(m/z 7442)のシミュレーションしたパターンである。また、FT−IRの測定結果を図23(c)に示した。
CSI−MS(アセトニトリル):m/z [TBA9DyLu(OH)2(H2SiW10O36)2]+ 7443(計算値), 7443(測定値); [TBA10DyLu(OH)2(H2SiW10O36)2]2+ 3843(計算値), 3843(測定値)
FT−IR(KBr):3647,2961,2934,2873,1635,1483,1380,1153,1095,999,954,889,868,761,556cm1
(Example 24) TBA 8 [DyLu (OH ) 2 (H 2 SiW 10 O 36) 2] (DyLu) Synthesis Eu (acac) 3 · H 2 O Instead of using Lu (acac) 3 · 2H 2 O Was used in the same manner as in Example 22 except that 1.25 equivalents were used with respect to Dy1, and colorless crystals (yield 51% with respect to Dy1) were obtained. The crystallographic data of the obtained crystals are shown in Table 9, and the results of crystal structure analysis are shown in Table 10.
The measurement results of cold spray ionization mass spectrometry (CSI-MS) and FT-IR of the obtained crystals are as follows. The measured spectrum of CSI-MS is shown in FIG. The inset in FIG. 22D is an actual measurement value in the range of m / z 7400-7480 and a simulated pattern of [TBA 9 DyLu (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] + (m / z 7442). is there. Moreover, the measurement result of FT-IR was shown in FIG.23 (c).
CSI-MS (acetonitrile): m / z [TBA 9 DyLu (OH) 2 (H 2 SiW 10 O 36 ) 2 ] + 7443 (calculated value), 7443 (measured value); [TBA 10 DyLu (OH) 2 ( H 2 SiW 10 O 36) 2 ] 2+ 3843 ( calc) 3843 (measured value)
FT-IR (KBr): 3647, 2961, 2934, 2873, 1635, 1483, 1380, 1153, 1095, 999, 954, 889, 868, 761, 556 cm 1
(磁性測定)
実施例で得られた各金属化合物について、磁性測定を行った。結果を図24〜29に示す。
1000 Oeにおけるdc磁気測定より、DyEu、DyYb、DyLuのχmT(300K)は、それぞれ、15.3、16.2、及び、14.1cm3Kmol−1であった。DyLuのχmTはDy1の値と同じであり、DyEuとDyYbの値はDy1の値よりも大きく、DyEu(Eu3+カチオンの磁化率は0,λ,3λのエネルギーをもつ初めのlow−lying stateを許容した場合のVan Vleck式から計算)とDyYbの理論値と一致した。次に、DyEu、DyYb、DyLu、DyDyのゼロ磁場における交流磁化率測定を行った。DyEuとDyLuでは、単分子磁石挙動に特徴的である温度と磁場に依存するDy3+由来のχm´とχm´´のシグナルが観測された。DyYbはゼロ磁場において小さなシグナルしか観測されなかった。これは、おそらくDy3+に隣接するYb3+による強い量子トンネリング(QTM)のためであると考えられる。1800 Oeの外部磁場下において、QTMは抑制され、DyYbも顕著に温度と磁場に依存するχm´とχm´´のシグナルが観測され、DyYbは外部磁場下において単分子磁石挙動を示すことが示唆された。DyDyについても、単分子磁石挙動を示すことが示唆された。
DyEu、DyDy、及び、DyLuのχm´´シグナルの周波数依存性から緩和時間を計算し、lnτ vs.1/Tプロットとして示した(図30)。このプロットをアレニウス則に従ってフィッティングし、磁化反転のエネルギー障壁(ΔE/kB)とpre−exponential factor、73.0K、及び、1.8×10−7s(DyEu)、65.7K、及び、3.1×10−7s(DyDy)、46.7K、及び、1.9×10−6s(DyLu)を得た。エネルギー障壁はDyLu(46.7K)< DyDy
(65.7K)< DyEu(73.0K)の順で増大し、DyEuがこれらの構造体の中で最も高いエネルギー障壁を示した。エネルギー障壁の順番は、Dy3+に隣接するランタノイドカチオンのイオン半径12の順番と良い一致を示した。これは、より大きなLn3+カチオンを持つ{Dy(μ2−OH)2Ln}コアは、Dy3+の4f電子密度と配位子の酸素原子間での相互作用が小さく、その結果大きな異方性が得られたためであると考えられる。ランタノイド金属の異核化によって単分子磁石挙動の活性化障壁を制御した例はこれまでにない。また、DyEuはポリオキソメタレート配位子を用いた単分子磁石の中で最も高いエネルギー障壁を有している。
(Magnetic measurement)
Magnetic measurements were performed on each metal compound obtained in the examples. The results are shown in FIGS.
From the dc magnetic measurement at 1000 Oe, χ m T (300 K) of DyEu, DyYb, and DyLu were 15.3, 16.2, and 14.1 cm 3 Kmol −1 , respectively. The χmT of DyLu is the same as the value of Dy1, the values of DyEu and DyYb are larger than the value of Dy1, and the magnetic susceptibility of DyEu (Eu 3+ cation is the initial low-lying state with energy of 0, λ, 3λ. It was in agreement with the theoretical value of DyYb) (calculated from the Van Vlek equation when allowed). Next, AC magnetic susceptibility measurement in a zero magnetic field of DyEu, DyYb, DyLu, and DyDy was performed. In DyEu and DyLu, signals of χ m ′ and χ m ″ derived from Dy 3+ depending on the temperature and magnetic field, which are characteristic of the behavior of a single molecule magnet, were observed. For DyYb, only a small signal was observed in a zero magnetic field. This is probably due to strong quantum tunneling (QTM) with Yb 3+ adjacent to Dy 3+ . Under an external magnetic field of 1800 Oe, QTM is suppressed, and DyYb also shows χ m ′ and χ m ″ signals that are significantly dependent on temperature and magnetic field, and DyYb exhibits single-molecule magnet behavior under an external magnetic field. Was suggested. It was suggested that DyDy also exhibits a single molecule magnet behavior.
The relaxation time is calculated from the frequency dependence of the χ m ″ signals of DyEu, DyDy, and DyLu, and lnτ vs.. Shown as 1 / T plot (FIG. 30). This plot was fitted according to Arrhenius law, and the magnetization reversal energy barrier (ΔE / kB) and pre-exponential factor, 73.0K, and 1.8 × 10 −7 s (DyEu), 65.7K, and 3 Obtained 1 × 10 −7 s (DyDy), 46.7K, and 1.9 × 10 −6 s (DyLu). The energy barrier is DyLu (46.7K) <DyDy
Increasing in the order (65.7K) <DyEu (73.0K), DyEu showed the highest energy barrier of these structures. The order of the energy barriers was in good agreement with the order of the ionic radius 12 of the lanthanoid cations adjacent to Dy 3+ . This is because the {Dy (μ2-OH) 2Ln} core having a larger Ln 3+ cation has a small interaction between the 4f electron density of Dy 3+ and the oxygen atom of the ligand, resulting in a large anisotropy. It is thought that this is because it was obtained. There has never been an example in which the activation barrier of single-molecule magnet behavior is controlled by heteronucleation of lanthanoid metals. DyEu has the highest energy barrier among single-molecule magnets using polyoxometalate ligands.
a:亜鉛原子
b:酸素原子
c:コバルト原子
d:銀原子
e:鉄原子
f:マンガン原子
g:ニッケル原子
h:銅原子
i:ジスプロジウム原子
j:炭素原子
a: zinc atom b: oxygen atom c: cobalt atom d: silver atom e: iron atom f: manganese atom g: nickel atom h: copper atom i: dysprodium atom j: carbon atom
Claims (5)
該ヘテロポリオキソメタレート化合物は、ヘテロ原子に対してポリ原子が酸素原子を介して配位した構造を有し、
該金属化合物は、二欠損構造部位及び/又は三欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位を有し、ヘテロ原子及びポリ原子とは異なる金属原子を含み、
該二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、P、Si及びGeからなる群より選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含み、
該三欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、P、Si及びGeからなる群より選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含み、該ポリ原子は、Wであり、
該金属原子がAgであって、ヘテロ原子がGeであり、該金属原子のうち少なくとも1つが、1つのヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位当たり1つのポリ原子とのみ1つの酸素原子を介して配位し、かつ、いずれの前記金属原子も、金属原子同士が1つの酸素原子を介して配位した構造を有さない構造、
該金属原子がDy、Eu、Yb、Lu、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Agからなる群より選択される少なくとも1種の原子であって、該金属原子のうち少なくとも1つが、2つ以上のヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位中のポリ原子と1つの酸素原子を介して配位し、かつ、1つのヘテロポリオキソメタレート化合物由来の構造部位当たり2つ以上のポリ原子と1つの酸素原子を介して配位した構造(ただし、該金属原子がAgである場合は、ヘテロ原子はGeである)、
該金属原子がAgであって、ヘテロ原子がGeであり、4つの該金属原子が互いに少なくとも2つの他の金属原子と直接結合した構造、及び、
該金属原子がCoであって、4つの該金属原子が互いに1つの酸素原子を介して他の3つの金属原子に配位した構造
から選択される少なくとも1つの構造を有することを特徴とする金属化合物。 A metal compound having two or more structural sites derived from a deficient structural site-containing heteropolyoxometalate compound,
The heteropolyoxometalate compound has a structure in which a poly atom is coordinated to an hetero atom via an oxygen atom,
The metal compound has a structural moiety derived from two defective structure site and / or three defective structure unit position containing organic hetero polyoxometalate compound, it contains different metal atoms with heteroatoms and poly atom,
The two- deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound contains at least one heteroatom selected from the group consisting of P, Si and Ge ,
The three-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound contains at least one heteroatom selected from the group consisting of P, Si and Ge, and the polyatom is W;
The metal atom is Ag, the heteroatom is Ge, and at least one of the metal atoms is only one polyatom per structural site derived from one heteropolyoxometalate compound and one oxygen atom A structure in which any of the metal atoms is coordinated and the metal atoms are coordinated via one oxygen atom,
The metal atom is at least one atom selected from the group consisting of Dy, Eu, Yb, Lu, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Ag, and at least one of the metal atoms is two Coordination via a poly atom and one oxygen atom in the structural site derived from the above heteropolyoxometalate compound, and two or more polyatoms and one per structural site derived from one heteropolyoxometalate compound A structure coordinated through an oxygen atom (provided that when the metal atom is Ag, the heteroatom is Ge),
A structure in which the metal atom is Ag, a heteroatom is Ge, and the four metal atoms are directly bonded to each other with at least two other metal atoms; and
A structure in which the metal atom is Co and the four metal atoms are coordinated to the other three metal atoms through one oxygen atom.
A metal compound having at least one structure selected from:
該二欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、P、Si及びGeからなる群より選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含み、
前記金属原子は、Dy、Eu、Yb、Lu、Co、Agからなる群より選択される少なくとも1種の原子であることを特徴とする請求項1に記載の金属化合物。 The metal compound has a structural site derived from a two-deficient structural site-containing heteropolyoxometalate compound,
The two-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound contains at least one heteroatom selected from the group consisting of P, Si and Ge,
The metal compound according to claim 1, wherein the metal atom is at least one atom selected from the group consisting of Dy, Eu, Yb, Lu, Co, and Ag .
該三欠損構造部位含有ヘテロポリオキソメタレート化合物は、Siのヘテロ原子を含み、
前記金属原子は、Dy、Mn、Fe、Co、Ni、Cuからなる群より選択される少なくとも1種の原子であることを特徴とする請求項1に記載の金属化合物。 The metal compound has a structural site derived from a three-deficient structural site-containing heteropolyoxometalate compound,
The three-deficient structure site-containing heteropolyoxometalate compound contains a Si heteroatom,
The metal compound according to claim 1, wherein the metal atom is at least one atom selected from the group consisting of Dy, Mn , Fe, Co, Ni, and Cu .
The metal compound according to any one of claims 1 to 4, wherein the defect structure site-containing heteropolyoxometalate compound is at least one selected from the group consisting of α-form, β-form and γ-form. .
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