Publicado
Syntheses and magnetic properties of substituted bis-indacenyl bi-metallic complexes & application
Síntesis y propiedades magnéticas de complejos bimetálicos de bis-indacenilo sustituido y su aplicación
Sínteses e propriedades magnéticas de complexos bimetálicos bis-indacenílicossubstituídos e aplicação
DOI:
https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v51n1.101889Palabras clave:
Indacenyl complexes, organometallic magnets, PPMS, Mössbauer spectroscopy (en)complejos de indacenilo, organometálicos, PPMS, espectroscopía Mössbauer (es)
complexos indocenílico, ímãs organometálicos, PPMS, espectroscopia Mössbauer (pt)
Descargas
Organometallic compounds, Bis (2,4,6,8 teramethyl-indacenyl) di Iron (1), Bis (2,4,6,8 teramethyl s-indacenyl) mono iron, mono cobalt (2), and Bis (2,6 diethyl-4,8-dimethyl-s-indacenyl) di cobalt (3) were synthesised by means of salt elimination strategy, using Fe(II) and Co(II) salts. The compounds were characterised through spectroscopic and electrochemical methods. Magnetic measurements were carried out by Physical Property Measurement System (PPMS). Mossbauer spectroscopic data reveals that in all compounds, surprisingly, Iron is in +3 oxidation state. DFT calculations have been carried out to understand the change in the oxidation state of a metal. DFT study confirms the electron transfer nature of ligand to metal. Cyclic voltametric study on these compounds shows a large separation (ΔE>800mV) between two oxidation peaks confirming the strong interaction between the metal centres. Magnetic measurements on these organometallic compounds reveals that they exhibit a ferrimagnetic behaviour at temperatures below 40 K.
En este trabajo se sintetizaron los compuestos organometálicos Bis (2,4,6,8 terametil-indacenil) férrico (1), Bis (2,4,6,8 terametil s-indacenil) ferroso, cobaltoso (2) y Bis (2,6 dietil-4,8-dimetil-s-indacenil) di cobalto (3) mediante la estrategia de eliminación de sales, utilizando sales de Fe(II) y Co(II).Los compuestos se caracterizan por métodos espectroscópicos y electroquímicos. Las mediciones magnéticas se llevaron a cabo mediante el sistema de medición de propiedades físicas (PPMS). Los datos espectroscópicos Mossbauer revelan que, en todos los compuestos, sorprendentemente, el hierro se encuentra en el estado de oxidación +3. También se realizaron cálculos DFT para comprender el cambio en el estado de oxidación de los metales. El estudio DFT confirmó la naturaleza de transferencia de electrones del ligando al metal. El estudio voltamperométrico cíclico de estos compuestos muestra una gran separación (ΔE>800mV) entre los dos picos de oxidación que confirman la fuerte interacción entre los centros metálicos.Las mediciones magnéticas de estos compuestos organometálicos revelan que presentan un comportamiento ferrimagnético a temperaturas inferiores a 40 K.
Compostos organometálicos, Bis (2,4,6,8 terametil-indacenil) di ferro (1), Bis (2,4,6,8 terametil s-indacenil) mono ferro, mono cobalto (2) e Bis (2,6 dietil-4,8-dimetil-s-indacenil) di cobalto (3) foram sintetizados por estratégia de eliminação de sal, utilizando sais de Fe(II) e Co(II). Os compostossão caracterizados por métodos espectroscópicos e eletroquímicos. As medições magnéticas foram realizadas pelo Sistema de Medição de Propriedades Físicas (PPMS). Os dados espectroscópicos Mossbauerrevelam que em todos os compostos, surpreendentemente, o ferro está em +3 estado de oxidação.Os cálculos do DFT foram realizados para entender a mudança no estado de oxidação de um metal. O estudo DFT confirma a natureza da transferência de elétrons do ligante para o metal. O estudovoltamétrico cíclico dessescompostosmostrauma grande separação (ΔE>800mV) entre dois picos de oxidação confirmando a forteinteração entre os centros metálicos. As medições magnéticas nestescompostos organometálicos revelam que eles apresentamumcomportamentoferrimagnético a uma temperatura abaixo de 40 K.
Referencias
T. J. Katz, N. Acton, and J. McGinnis, “Sandwiches of iron and cobalt with pentalene,” J. Am. Chem. Soc., vol. 94, no. 17, pp. 6205-6206, 1972, doi:10.1021/ja00772a053
T. J. Katz and J. Schulman, “The as-indacenyl dianion and bis(as-indacenyliron),” J. Am. Chem. Soc., vol. 86, no. 15, pp. 3169-3170, 1964, doi:10.1021/ja01069a053
P. Roussel, D. R. Cary, S. Barlow, J. C. Green, F. Varret, and D. O’Hare, “Ligand-centered oxidation in a diiron s-indacene complex,” Organometallics, vol. 19, no. 6, pp. 1071-1076, 2000, doi:10.1021/om990937c
D. Mac-Leod Carey et al., “[Cp*Ru(s-indacene)RuCp*] and [Cp*Ru(s-indacene)RuCp*]+: Experimental and theoretical findings concerning the electronic structure of neutral and mixed valence organometallic systems,” Polyhedron, vol. 29, no. 3, pp. 1137-1143, 2010.doi:10.1016/j.poly.2009.12.002
C. Bonifaci et al., “Heterobimetallic indenyl complexes. Synthesis and structure of cis-[Cr(CO)3(indenyl)RhL2 (L2 = norbornadiene, (CO)2),” Organometallics, vol. 12, no. 10, pp. 4211-4214, 1993, doi:10.1021/om00034a069
J. M. Manriquez et al., “Structural and physical properties of delocalized mixed-Valent [cp*M(pentalene)M’Cp*]n+ and [cp*M(indacene)M’Cp*]n+ (M, M’ = Fe, co, Ni; N = 0, 1, 2) complexes,” J. Am. Chem. Soc., vol. 117, no. 23, pp. 6182-6193, 1995, doi:10.1021/ja00128a004
W. M. Reiff, J. M. Manriquez, and J. S. Miller, “Mössbauer spectroscopy study of new examples of highly delocalized, fully averaged mixed valence di-iron and iron-ruthenium compounds, [trans-μ-(pentalenyl)bis(pentamethylcyclopentadienyl iron]+BF−4 and the related μ-symmetric-indacene system,” Hyperfine Interact., vol. 53, no. 1-4, pp. 397-402, 1990, doi:10.1007/BF02101073
W. M. Reiff, J. M. Manriquez, M. D. Ward, and J. S. Miller, “57Fe mossbauer spectroscopy studies of new examples of fully averaged mixed valence diiron and iron/ruthenium compounds,” Mol. cryst. liq. cryst. inc. nonlinear opt., vol. 176, no. 1, pp. 423-428, 1989, doi:10.1080/00268948908037499
B. Oelckers, I. Chavez, J. M. Manriquez, and E. Roman, “On the way to delocalized organometallic polymers: triple- and quadruple-decker pentalene complexes of iron and cobalt,” Organometallics, vol. 12, no. 9, pp. 3396-3397, 1993, doi:10.1021/om00033a007
S. Barlow and D. O’Hare, “Metal−Metal interactions in linked metallocenes,” Chem. Rev., vol. 97, no. 3, pp. 637-670, 1997, doi:10.1021/cr960083v
A. E. Ashley, R. T. Cooper, G. G. Wildgoose, J. C. Green, and D. O’Hare, “Homoleptic permethylpentalene complexes: ‘double metallocenes’ of the first-row transition metals,” J. Am. Chem. Soc., vol. 130, no. 46, pp. 15662-15677, 2008, doi:10.1021/ja8057138.
A. E. Ashley, A. R. Cowley, and D. O’Hare, “The hexamethylpentalene dianion and other reagents for organometallic pentalene chemistry,” Chem. Commun. (Camb.), no. 15, pp. 1512-1514, 2007, doi:10.1039/b702150j
O. Kahn, J. Kröber, and C. Jay, “Spin Transition Molecular Materials for displays and data recording,” Adv. Mater., vol. 4, no. 11, pp. 718-728, 1992, doi:10.1002/adma.19920041103
C. Morales-Verdejo et al., “New mono and bimetallic iron complexes derived from partially methylated s-indacene. Evidence of a trinuclear iron s-indacene complex,” Polyhedron, vol. 69, pp. 15-24, 2014. Polyhedron, vol. 69, pp. 15-24, 2014, doi: 10.1016/j.poly.2013.11.023
C. Morales-Verdejo, E. Schott, X. Zarate, and J. M. Manriquez, “Novel mono- and heterobimetallic chromium−nickel s-indacene complexes: synthesis, characterization, and DFT studies,” Can. J. Chem., vol. 92, no. 7, pp. 677-683, 2014, doi: 10.1139/cjc-2014-0126
E. E. Bunel et al., “Bis[(pentamethylcyclopentadienyl)metal]pentalenes. A new class of highly delocalized, fused metallocenes,” J. Am. Chem. Soc., vol. 110, no. 19, pp. 6596-6598, 1988, doi:10.1021/ja00227a068
M. R. Dahrouch et al., “An effective and selective route to 1,5-dihydropolyalkylated s-indacenes: Characterization of their mono- and dianions by silylation. Structure of trans-1,5-bis(trimethylsilyl)-2,6-diethyl-4,8-dimethyl-s-indacene,” Organometallics, vol. 20, no. 26, pp. 5591-5597, 2001.doi: 10.1021/om010119w
J. F. Araneda et al., “A new series of zirconium metallocenes derived from partially alkylated s-indacene with potential applications in the polymerization of ethylene,” InorganicaChim. Acta, vol. 434, pp. 121-126, 2015, doi: 10.1016/j.ica.2015.05.011
E. E. Bunel, L. Valle, and J. M. Manriquez, “Pentamethylcyclopentadienyl acetylacetonate complexes of iron(II), cobalt(II), and nickel(II). Convenient synthetic entries to mono-.eta.5-C5Me5 derivatives,” Organometallics, vol. 4, no. 9, pp. 1680-1682, 1985, doi:10.1021/om00128a034
K. D. Demadis, C. M. Hartshorn, and T. J. Meyer, “The localized-to-delocalized transition in mixed-valence chemistry,” Chem. Rev., vol. 101, no. 9, pp. 2655-2686, 2001, doi:10.1021/cr990413m
M. B. Robin and P. Day, “Mixed valence chemistry-A survey and classification,” in Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry, Elsevier, 1968, pp. 247-422, doi:10.1016/S0065-2792(08)60179-X
M. K. Amshumali et al., “Synthesis, characterization and structure of diiron organometallic derivatives of 2,9-dimethyl-1,10-dihydro-dicyclopenta[a,h]naphthalene,” J. Organomet. Chem., vol. 690, no. 5, pp. 1340-1349, 2005, doi: 10.1016/j.jorganchem.2004.12.009.
Dimensions
PlumX
Visitas a la página del resumen del artículo
Descargas
Cómo citar
Licencia
Derechos de autor 2022 Amshumali Mungalimane
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores/as conservarán sus derechos de autor y garantizarán a la revista el derecho de primera publicación de su obra, el cuál estará simultáneamente sujeto a la Licencia de reconocimiento de Creative Commons (CC. Atribución 4.0) que permite a terceros compartir la obra siempre que se indique su autor y su primera publicación en esta revista.
Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos telemáticos institucionales o en su página web) antes y durante el proceso de envío, lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).
