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고스핀 분자 - 유기라디칼 금속착체

전문가 제언: ○ 30여년 전까지 자성화학은 금속 이온의 주위를 둘러싸고 있는 구조를 연구하기 위한 수단으로 인식되었으며 주요 연구 대상은 금속-단백질, 금속-효소의 착체였다. 그러나 화학 전반에 걸친 발전에 힘입어 현시점에서 자성화학은 새로운 물성을 가지는 분자재료의 합성이나 기능성을 개발하는 것을 주요목적으로 하고 있다.

○ 자성을 나타내는 분자재료를 설계하는 것은 천이금속이온과 유기 라디칼이 자성에 의한 상호작용이 조절되어 거시적인 물성으로 나타나도록 조직하여야 한다. 임계온도 이하에서 자동적으로 자성을 나타내는 분자 자석을 합성한다는 것은 전이금속 이온이 반자성체인 유기부분으로 구성된 연결다리를 건너서 금속이온의 자성적 상호작용이 가능하도록 해야 한다.

○ 대부분의 배위자는 스핀이 쌍을 이루고 있는 반자성체이므로 강자성을 나타내기 위해서는 유기화합물이 금속중심 사이에서 금속의 자성이 서로 상호작용을 할 수 있도록 역할을 담당해야 하는데, 이러한 문제는 연결 다리인 유기화합물이 자기모멘트를 가지면 해결될 수 있는데 수명 길어 장시간 안정한 상태를 유지할 수 있는 유기라디칼 분자가 이러한 요구를 충족시킬 수 있다.

○ 서로 다른 스핀을 가지는 금속이온(S>1/2)과 유기 자성중심(S=1/2)이 배위결합을 통하여 교호로 배열되면 페리자성이 나타나는데 이는 니트록시드 등 안정하게 오랜 수명을 갖는 유기라디칼을 금속이온의 배위자로 사용하여 해결할 수 있다.

○ 본고에서는 안정한 유기 스핀 캐리어를 사용하여 다수의 스핀을 갖는 고스핀 분자를 합성하기 위한 연구를 중심으로 또 이를 기반으로 하는 single-molecule magnet으로의 발전을 위한 최근의 연구동향을 소개하고 있다.

○ 바닥상태의 다중도가 큰 금속, 안정한 유기라디칼의 합성, 여러 자리 배위를 할 수 있는 유기라디칼분자, 유기 라디칼을 사용하여 single molecule magnet의 구축 가능성 등을 소개하고 있는 매우 흥미 있는 보고서로 사료된다.

저자: Kira E. Vostrikova
자료유형: 학술정보