Design, synthesis and study of coordination complexes with spin crossover or single-molecule magnet properties
- Autores: Rosa Diego Creixenti
- Directores de la Tesis: Guillem Aromi (dir. tes.), Jorge García Gómez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2022
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Valentin V. Novikov (presid.), Marta Estrader Bofarull (secret.), Pierre Dechambenoit (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Nanociencias por la Universidad de Barcelona
- Materias:
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- Resumen
Los complejos de transición de espín (SCO) y los imanes moleculares (SMM) son prototipos prometedores que pueden alcanzar la biestabilidad magnética dentro de la escala molecular requerida para el almacenamiento de datos. A pesar de la extensa biblioteca de compuestos versátiles que exhiben estos comportamientos, actualmente, se siguen estudiando para comprender sus propiedades fundamentales. En esta tesis contribuimos en desvelar aspectos cruciales relacionadas con su fundamento magnético.
A partir de la síntesis de derivados de 3-(bpp: 2-(pyrazol-1-yl)-6-(1H-pyrazol-3-yl)pyridine), se accedió a diversos compuestos mononucleares de Fe(II). El estudio magnético de estos compuestos ofrece una valiosa oportunidad para el análisis y comprensión de efectos específicos relacionados con el comportamiento de SCO en términos de: • Ajuste de la transición de SCO por diseño de ligando (capítulo 2) para la serie de complejos: [Fe(1,3-bpp)2](ClO4)2 (1), [Fe(met-1,3-bpp)2](ClO4)2 (2) y [Fe(dimet1,3-bpp)2] (ClO4)2 (3).
• Estudio de los efectos cooperativos (capítulo 3) del complejo [Fe(met-1,3bpp)2](ClO4)2 (2) usando los complejos isoestructurales [Zn(met1,3-bpp)2](ClO4)2 (4) y la serie de complejos [Fe1-xZnx(Me-1,3bpp)2](ClO4)2 (5x; 0.1, 0.153, 0.219, 0.333, 0.412, 0.476, 0.559 and 0.636).
• Polimorfismo y estudio de la íntima relación entre los datos cristalográficos y magnéticos sobre una sucesión de transformaciones en estado sólido (Capítulo 4) del complejo [FeL(bpp)](ClO4)2 (6).
El diseño de ligandos politópicos que contienen unidades pirazolil-piridina se analiza en el capítulo 5. Se sintetizaron y caracterizaron cinco nuevos ligandos orgánicos (H2L3-H2L7). También se propone una nueva ruta sintética prometedora para acceder a ligandos multitópicos, que permite obtener satisfactoriamente el ligando H2L8.
A partir de estos ligandos se han sintetizado diversos tipos de compuestos supramoleculares con interesantes propiedades magnéticas: • [Co2(H2L)3]4+ (11) y [CoZn(H2L)3]4+ (13) para el estudio del comportamiento de SMM mediante 1H NMR paramagnético en solución (Capítulo 6).
• Fe9O4(OH)10(H2L2)6(H2O)4](BF4)5 (17) y [Fe9O4Cl6(OH)8(H2L2)6]4(Cl) (18) con una estructura cuadriculada sin precedentes formada por el núcleo inorgánico, [Fe9O4(OH)8], sustentado por seis H2L2 ligandos (Capítulo 7).
• Complejos binucleares de Fe(II), X@[Fe2(H2L)3]3+ (19-20) estudiados mediante el uso de espectroscopía de RMN paramagnética. Se presenta el primer intento en identificar la dinámica de sus estados de simetría-rota, [HS-LS] y [LS-HS]. Se obtuvieron nuevos compuestos dimerizados ([X@Fe(H2L5)3]2)3+ (24-27) atractivos para el estudió magnético en solución (Capítulo 8).
