Координационная химия, 2021, T. 47, № 3, стр. 137-146

Молекулярные магнетики на основе моноядерных аква- и аквахлоридных комплексов лантанидов (Tb, Dy, Er, Yb) с бипиридином

С. П. Петросянц 1*, К. А. Бабешкин 1**, А. Б. Илюхин 1, Н. Н. Ефимов 1

1 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Москва, Россия

* E-mail: petros@igic.ras.ru
** E-mail: bkonstantan@yandex.ru

Поступила в редакцию 31.08.2020
После доработки 16.09.2020
Принята к публикации 17.09.2020

Аннотация

С использованием солей LnCl3 · 6H2O (Ln = Tb, Dy, Er, Yb) и 2,2'-бипиридина (Bipy) синтезированы комплексы [Tb(Bipy)2(H2O)2Cl2]Cl (I), [Ln(Bipy)(H2O)6]Cl3 · 2H2O · 0.5Bipy (Ln = Dy (II), Yb (IV)), [Er(Bipy)2(H2O)3Cl]Cl2 · 2H2O (III) и [Yb(Bipy)(H2O)6]Cl3 (V). Структура комплекса V исследована методом РСА (СIF file CCDC № 2024688). Из рассмотрения магнитных характеристик синтезированных комплексов следует, что замещение молекул воды в координационной сфере аквахлоридов на бидентатный Bipy приводит к получению молекулярных магнетиков со значимыми барьерами перемагничивания, особенно в случае соединения иттербия, ΔE/kB([Yb(Bipy)(H2O)6]Cl3 · 2H2O · 0.5Bipy) = 43 K.

Ключевые слова: хлориды лантанидов, комплексы с Bipy, магнетизм, молекулярные магнетики

DOI: 10.31857/S0132344X21030038

Список литературы

  1. Gatteschi D., Villain J., Sessoli R. Molecular Nanomagnets. Oxford: Oxford University Press, 2006. 395 p.

  2. Winpenny R., Aromí G. Single-Molecule Magnets and Related Phenomena. Springer, 2006. 262 p.

  3. Bartolomé S.J., Luis F., Fernandez J.F. Molecular Magnets: Physics and Applications. Springer, 2014. 401 p.

  4. Benelli C., Gatteschi D. Introduction to Molecular Magnetism: From Transition Metals to Lanthanides. Wiley, 2015. 450 p.

  5. Layfield R.A., Murugesu M. Lanthanides and Actinides in Molecular Magnetism. Wiley-VCH, 2015. 368 p.

  6. Gupta S.K., Murugavel R. // Chem. Commun. 2018. V. 54. P. 3685.

  7. Feng M., Tong. M.-L. // Chem. Eur. J. 2018 V. 24. P. 7574.

  8. Guo F.-S., Day B.M., Chen Y.-C. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2017. V. 56. P. 11445.

  9. Guo F.-S., Day B.M., Chen Y.-C. et al. // Angew. Chem. 2017. V. 129. P. 11603.

  10. Goodwin C.A.P., Ortu F., Reta D. et al. // Nature. 2017. V. 548 P. 439.

  11. Woodruff D.N., Winpenny R.E., Layfield R.A. // Chem. Rev. 2013. V. 113 P. 5110.

  12. Zhang P., Zhang L., Tang J. // Dalton Trans. 2015. V. 44. P. 3923.

  13. Lee S., Ogawa T. // Chem. Lett. 2017. V. 46. P. 10.

  14. Lu J., Guo M., Tang J. // Chem. Asian J. 2017. V. 12. P. 2772.

  15. McAdams S.G., Ariciu A.-M., Kostopoulos A.K. et al. // Coord. Chem. Rev. 2017. V. 346. P. 216.

  16. Guo F.-S., Day B.M., Chen Y.C. et al. // Science. 2018. V. 362. P. 1400.

  17. Sessoli R., Powell A.K. // Coord. Chem. Rev. 2009. V. 253. P. 2328.

  18. Sorace L., Benelli C., Gatteschi D. // Chem. Soc. Rev. 2011. V. 40. P. 3092.

  19. Guo Y.-N., Ungur L., Granroth G.E. et al. // Sci. Rep. 2014. V. 4. P. 5471.

  20. Petrosyants S.P, Dobrokhotova Zh.V., Ilyukhin A.B. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2017. P. 3561.

  21. Petrosyants S.P., Babeshkin K.A., Gavrikov A.V. et al. // Dalton Trans. 2019. V. 48. P. 12644.

  22. TOPAS. Karlsruhe (Germany): Bruker AXS, 2005.

  23. APEX II and SAINT. Madison (WI, USA): Bruker AXS Inc., 2007.

  24. Sheldrick G.M. SADABS. Göttingen (Germany): Univ. of Göttingen, 1997.

  25. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. C. 2015. V. 71. № 1. P. 3.

  26. Petrosyants S.P., Ilyukhin A.B., Efimov N.N., Novotortsev V.M. // Russ. J. Coord. Chem. 2018. V. 44. № 11. P. 660. https://doi.org/10.1134/S1070328418110064

  27. Petrosyants S.P. // Russ. J. Coord. Chem. 2019. V. 45. № 11. P. 749.

  28. Semenova L.I., Skelton B.W., White A.H. // Australian J. Chem. 1999. V. 52(6). P. 551.

  29. Puntus L.N., Lyssenko K.A., Pekareva I.S., Bunzli J.-G. // J. Phys. Chem. B. 2009. V. 113 P. 9265.

  30. Kahn O. Molecular Magnetism. New York: VCH Publishers Inc., 1993. P. 380.

  31. Pinkowicz D., Ren M., Zheng L.-M. et al. // Chem. Eur. J. 2014. V. 20 P. 12502.

  32. Gupta S.K., Rajeshkumar T., Rajaraman G., Murugavel R. // Chem. Commun. 2016. V. 52. P. 7168.

  33. Habib F., Luca O.R., Vieru V. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2013. V. 52. P. 11290.

  34. Jeletic M., Lin P.H., Le Roy J.J. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2011. V. 133. P. 19286.

  35. Lucaccini E., Briganti M., Perfetti M. et al. // Chem. Eur. J. 2016. V. 22 P. 5552.

  36. Ruiz J., Mota A.J., Rodríguez-Diéguez A. et al. // Chem. Commun. 2012. V. 48. P. 7916.

  37. Pavlov A.A., Nelyubina Y.V., Kats S.V. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2016. V. 7. № 20. P. 4111.

  38. Hu Z.-B., Jing Z.-Y., Li M.-M. et al. // Inorg. Chem. 2018. V. 57 P. 10761.

  39. Gavrikov A. V., Koroteev P.S., Efimov N.N. et al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. P. 3369.

  40. Li J., Han Y., Cao F. et al. // Dalton Trans. 2016. V. 45. P. 9279.

  41. Yang L., Wang X., Zhu M. et al. // Inorg. Chem. Front. 2019. V. 6. P. 2142.

  42. Zhang S., Mo W., Yin B. et al. // Dalton Trans. 2018. V. 47. P. 12393.

  43. Liu C., Li M., Zhang Y. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2019. V. 24. P. 2940.

  44. Wang R., Wang H., Wang J et al. // CrystEngComm. 2020. V. 22. P. 2998.

  45. Katoh K., Yasuda N., Damjanović M. et al. // Chem. – A Eur. J. 2020. V. 26. P. 4805.

  46. Gonzalez J.F., Montigaud V., Saleh N. et al. // Magnetochemistry. 2018. V. 4. P. 39.

  47. Lim K.S., Kang D.W., Song J.H. et al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. P. 739.

  48. Silva M.R., Martín-Ramos P., Coutinho J.T. et al. // Dalton Trans. 2014. V. 43. P. 6752.

  49. Gavrikov A.V., Efimov N.N., Dobrokhotova Zh.V. et al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. P. 11806.

  50. Liu J.-L., Yuan K., Leng J.-D. et al. // Inorg. Chem. 2012. V. 51. P. 8538.

  51. Soussi K., Jung J., Pointillart F. et al. // Inorg. Chem. Front. 2015. V. 2. P. 1105

  52. Kobayashi F., Ohtani R., Nakamura M. et al. // Inorg. Chem. 2019. V. 58. № 11. P. 7409.

Дополнительные материалы

скачать ESM.docx
Рис. S1. - Рис. S8.