Координационная химия, 2021, T. 47, № 1, стр. 13-20

Высокоспиновый комплекс кобальта(II) с рекордной анизотропией магнитной восприимчивости по данным парамагнитной спектроскопии ЯМР

Я. А. Панкратова 12, Ю. В. Нелюбина 1, В. В. Новиков 1, А. А. Павлов 1*

1 Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН
Москва, Россия

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Москва, Россия

* E-mail: pavlov@ineos.ac.ru

Поступила в редакцию 11.04.2020
После доработки 14.05.2020
Принята к публикации 19.05.2020

Аннотация

Получен и охарактеризован тетраэдрический комплекс кобальта(II) [CoL2](HNEt3)2 (I), где L – 1,2-бис(метансульфонамидо)бензол, проявляющий свойства мономолекулярного магнита. С помощью парамагнитной спектроскопии ЯМР определены параметры электронной структуры комплекса I, полностью воспроизводящие результаты менее доступных методов исследования мономолекулярных магнитов. Оцененное для I значение аксиальной анизотропии магнитной восприимчивости (Δχакс = 34.5 × 10–32 м3 при 20°C) является рекордным среди всех комплексов переходных металлов, изученных методом ЯМР, что открывает широкие возможности для использования комплекса I в качестве парамагнитной метки для структурной биологии или сдвигающего агента и даже сенсора температуры для медицинской диагностики. Полученные данные также свидетельствуют о преимуществах парамагнитной спектроскопии ЯМР как метода исследования магнитных свойств и электронной структуры высокоанизотропных комплексов переходных металлов – предшественников многих функциональных материалов.

Ключевые слова: комплексы кобальта(II), магнитная анизотропия, спектроскопия ЯМР, парамагнитные соединения, мономолекулярные магниты

DOI: 10.31857/S0132344X20120051

Список литературы

  1. Winpenny R.E. // Ang. Chem. Int. Ed. 2008. V. 47. № 42. P. 7992.

  2. Sinharay S., Pagel M.D. // Ann. Rev. Anal. Chem. 2016. V. 9. P. 95.

  3. Yagi H., Pilla K.B., Maleckis A. et al. // Structure. 2013. V. 21. № 6. P. 883.

  4. Sessoli R., Gatteschi D., Caneschi A. et al. // Nature. 1993. V. 365. № 6442. P. 141.

  5. Sessoli R., Powell A.K. // Coord. Chem. Rev. 2009. V. 253. № 19–20. P. 2328.

  6. Frost J. M., Harriman K. L., Murugesu M. // Chem. Sci. 2016. V. 7. № 4. P. 2470.

  7. Chia Y., Tay M. // Dalton Trans. 2014. V. 43. № 35. P. 13159.

  8. Larrabee J.A., Alessi C.M., Asiedu E. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1997. V. 119. № 18. P. 4182.

  9. Palacios M.A., Nehrkorn J., Suturina E.A. et al. // Chem. Eur. J. 2017. V. 23. № 48. P. 11649.

  10. Ishikawa N. // J. Phys. Chem. A. 2003. V. 107. № 30. P. 5831.

  11. Pavlov A.A., Nehrkorn J., Pankratova Y.A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. V. 21. № 16. P. 8201.

  12. Novikov V.V., Pavlov A.A., Nelyubina Y.V. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2015. V. 137. № 31. P. 9792.

  13. Polovkova M.A., Martynov A.G., Birin K.P. et al. // Inorg. Chem. 2016. V. 55. № 18. P. 9258.

  14. Damjanovic M., Katoh K., Yamashita M., Enders M. // J. Am. Chem. Soc. 2013. V. 135. № 38. P. 14349.

  15. Hiller M., Krieg S., Ishikawa N., Enders M. // Inorg. Chem. 2017. V. 56. № 24. P. 15285.

  16. Suturina E.A., Mason K., Botta M. et al. // Dalton Trans. 2019. V. 48. № 23. P. 8400.

  17. Rechkemmer Y., Breitgoff F.D., Van Der Meer M. et al. // Nat. Commun. 2016. V. 7. № 1. P. 1.

  18. Wu Z., Wen K., Zhang J., Zhang W. // Org. Lett. 2017. V. 19. № 11. P. 2813.

  19. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. A. 2008. V. 64. P. 112.

  20. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J. et al. // J. Appl. Cryst. 2009. V. 42. P. 339.

  21. Neese F. // WIREs Comput. Mol. Sci. 2018. V. 8. № 1. P. e1327.

  22. Runge E., Gross E.K.U. // Phys. Rev. Lett. 1984. V. 52. № 12. P. 997.

  23. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. № 18. P. 3865.

  24. Weigend F., Ahlrichs R. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2005. V. 7. № 18. P. 3297.

  25. Adamo C., Barone V. // J. Chem. Phys. 1999. V. 110. № 13. P. 6158.

  26. Alvarez S. // Chem. Rev. 2015. V. 115. № 24. P. 13447.

  27. Schubert E.M. // J. Chem. Educ. 1992. V. 69. № 1. P. 62.

  28. Comba P., Enders M., Großhauser M. et al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. № 1. P. 138.

  29. Damjanović M., Samuel P.P., Roesky H.W., Enders M. // Dalton Trans. 2017. V. 46. № 16. P. 5159.

  30. Bertini I., Luchinat C., Parigi G., Pierattelli R. // ChemBioChem. 2005. V. 6. № 9. P. 1536.

  31. Pavlov A.A., Savkina S.A., Belov A.S. et al. // ACS Omega. 2018. V. 3. № 5. P. 4941.

  32. Ostfeld D., Cohen I.A. // J. Chem. Educ. 1972. V. 49. № 12. P. 829.

  33. Yatsunyk L.A., Walker F.A. // Inorg. Chem. 2004. V. 43. № 2. P. 757.

Дополнительные материалы отсутствуют.