Authors:	Herold, Christian
Title:	Spin-Crossover Systems based on 1,3,4-Thiadiazoles
Online publication date:	25-Aug-2019
Year of first publication:	2019
Language:	english
Abstract:	Kurzzusammenfassung Spin-Crossover Systeme sind Komplexverbindungen, die durch äußere Einflüsse zwischen zwei oder mehr elektronischen Zuständen wechseln können. Ein Spin-Crossover beschreibt einen Wechsel zwischen dem high-spin und low-spin Zustand. Hierfür können externe Stimuli wie Temperatur, Druck und Licht gezielt genutzt werden, wodurch diese Materialien für verschiedene Anwendungsbereiche relevant sind. Die Nutzung von molekularen Schaltern auf der Basis von Spin-Crossover Verbindungen ist für Speichermedien und Displays denkbar, allerdings ist eine Verwendung als Temperatur-, Druck- oder Chemosensoren von besonderem Interesse. In der vorliegenden Arbeit wird dieses Phänomen diskutiert und die Synthese und Charakterisierung von neuen zweikernigen Eisen(II)-Spin-Crossover Komplexen beschrieben. In den letzten Jahren stieg das Interesse an mehrkernigen Spin-Crossover Verbindungen. Der Grund ist der Einfluss von intramolekulen Wechselwirkungen auf den Spin-Crossover und die damit einhergehende Optimierung dieser Eigenschaften. Zweikernige Spin-Crossover Verbindungen werden intensiv untersucht, da diese Wechselwirkungen und Einflüsse bei der geringeren Komplexität leichter zu verstehen sind. Darüber hinaus können die Metallzentren in dinuklearen Spin-Crossover Verbindungen prinzipiell getrennt voneinander ’schalten’, wodurch die drei unterschiedlichen Zustände ([LS-LS], [HS-LS] und [HS-HS]) gezielt angesteuert werden können. Die in der vorliegenden Arbeit vorgestellten Komplexe wurden mit Brückenliganden auf Basis des 1,3,4-Thiadiazol-Heterozyklus synthetisiert und stellen die ersten zweikernigen Eisen(II)-Komplexe mit solchen 1,3,4-Thiadiazol-Brückenliganden dar. Es wurde zunächst ein bekanntes und intensiv erforschtes System durch das Einbringen des Thiadiazols in den Liganden verändert und der Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften untersucht. Ausgehend von diesen ersten Ergebnissen wurde das Ligandensystem vielfältig variiert und die Eigenschaften der Verbindungen dadurch signifikant verändert. Darüber hinaus wurde der Einfluss von koordinierenden und nicht-koordinierenden Gegenionen erforscht und starke Festkörper- und Lösungsmittel-Effekte auf die magnetischen Eigenschaften beobachtet. Dies führte zu mehreren neuen Spin-Crossover Verbindungen mit 1,3,4-Thiadiazol- Brückenliganden. Abstract Spin-crossover compounds are transition metal complexes that are able to switch between different electronic states as a reaction on an external perturbation. Spin-crossover complexes respond with a change of the spin state from the high-spin to the low-spin state. This conversion can be triggered by external stimuli, such as temperature, pressure or light, leading to a relevance of these compounds for future applications. A usage of these molecular switches for data storage or display devices would be possible, but the application of these compounds for temperature, pressure or chemosensors is of special interest. A detailed discussion of the phenomenon and characterization of new dinuclear iron(II) spin-crossover complexes can be found in this work. The interest in polynuclear compounds increased in the last years. The importance of intramolecular interactions between the spin-crossover centers can result in an improvement of the magnetic properties and is the main reason for this interest. Dinuclear spin-crossover complexes are intensively studied, because they are a perfect model system to investigate the interactions and understand their influence on the magnetic properties. Furthermore, the metal centers in dinuclear spin-crossover compounds can switch separately, enabling the access to a third distinguishable magnetic state. The complexes presented in this work have been synthesized with bridging ligands based on the 1,3,4-thiadiazole heterocycle and represent the first reported dinuclear iron(II) spin-crossover complexes with 1,3,4-thiadiazole bridging ligands. At first, a well known and studied system was varied by the incorporation of a 1,3,4-thiadiazole into the ligand to investigate the influence of this variation on the magnetic properties. Further studies were based on this system and included different modifications of the ligand system. This resulted in significant changes of the magnetic behavior. Furthermore, the influence of coordinating and non-coordinating anions, solid state interactions and solvent effects on the magnetic properties have been investigated in this work. As a result, various new spin-crossover complexes have been synthesized with 1,3,4-thiadiazole bridging ligands.
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3743
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000030695
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	xii, 157 Seiten
Appears in collections:	JGU-Publikationen