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

Se sintetizaron compuestos organometálicos, Bis (2,4,6,8 terametil-indacenil) di hierro (1), Bis (2,4,6,8 terametil s-indacenil) mono hierro, mono cobalto (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 caracterizaron mediante métodos espectroscópicos y electroquímicos. Las medidas magnéticas se llevaron a cabo mediante el Sistema de Medida de Propiedades Físicas (PPMS). Los datos espectroscópicos Mossbauer revelan que en todos los compuestos, sorprendentemente, el Hierro se encuentra en estado de oxidación +3. Se han realizado cálculos DFT para comprender el cambio en el estado de oxidación de un metal. El estudio DFT confirma la naturaleza de transferencia de electrones del ligando al metal. El estudio voltamétrico cíclico de estos compuestos muestra una gran separación (ΔE>800mV) entre dos picos de oxidación, lo que confirma 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.

INTRODUCCIÓN

Existe un interés creciente por el estudio de complejos organometálicos derivados de ligandos de anillo fusionado como el pentaleno, el indaceno y el diciclopenta dienil naftaleno. Estos ligandos de anillo fusionado son antiaromáticos por naturaleza y pertenecen al sistema electrónico 4npi. Gran parte del interés se centra en el estudio de la deslocalización de electrones entre los centros metálicos que comprenden estos ligandos [1-7]. Se ha descubierto que existe una interacción electrónica mucho mayor en estos sistemas debido al solapamiento del orbital d del metal y el orbital p del ligando, evidenciado por la caracterización espectroscópica y electroquímica [8]. Debido a esta interacción, cabe esperar una serie de aplicaciones de estos materiales mediante un diseño adecuado de los grupos puente para un superintercambio apropiado, combinado con el uso de dos metales diferentes con espín distinto y que puede dar lugar a un ferrimagneto [9-10]. Varios estudios se han centrado en el uso de metalocenos bionucle para obtener propiedades ópticas no lineales de tercer orden. También podemos imaginar las propiedades de segundo orden utilizando otras especies en las que la interacción entre un donante de metaloceno y un aceptor de metaloceno es importante. Varios grupos de investigación continuaron su esfuerzo en la síntesis de dichos compuestos organometálicos con propiedades eléctricas y magnéticas novedosas [11-13]. Por ejemplo, el grupo de Manríquez ha preparado varios compuestos organometálicos con s-indaceno como ligando espaciador y ha descrito algunas propiedades de deslocalización interesantes [14-16].