Authors:	Happ, Peter
Title:	Heterometallacrowns as high-spin molecules
Online publication date:	3-Aug-2016
Year of first publication:	2016
Language:	english
Abstract:	The achieved results of the two here described sub-projects of heterometallic and heterovalent cobalt metallacoronates provide significant contributions to the areas of metallacrown chemistry as well as single-molecule magnetism based on virtually magnetically isolated transition metal ions and have simultaneously proven the high capability of both new developed strategies to exploit the distinguished features of 12-MC-4 transition metal complexes for the research on single-molecule magnets. The first 3d heterometallic 12-MC-4 metallacoronate Cu(II)(DMF)2Cl2[12-MCFe(III)N(Shi)-4](DMF)4 has been designed according to a novel magnetic director approach and synthetically realized. Causing a high-spin ground state of approximately S = 11/2, the new developed concept accomplishes its intension to overcome the common mutual cancelation of the spins in 12-MC-4 complexes by superior radial antiferromagnetic interactions. The first eight cobalt complexes of the pioneering ligand salicylhydroxamic acid have been established. Moreover, the cyclic scaffold of the new cobalt metallacrowns has been established as a versatile interface to SMM features based on a virtually magnetically isolated Co(II) ion by the realization of three novel single-molecule magnets with energy barriers of 14, 35 and 79 K. Static and dynamic magnetic measurements have enabled revealing magneto-structural correlations and provided new insights into the interplay between different relaxation processes. Die Ergebnisse der beiden hier beschriebenen Teilprojekte der heterometallischen und heterovalenten Cobalt-Metallacoronate liefern einen signifikanten Beitrag für die Chemie der Metallakronen und den Einzelmolekülmagnetismus basierend auf magnetisch isolierten Übergangsmetallionen. Gleichzeitig wird das enorme Potential der beiden neu entwickelten Strategien zur Nutzung der herausragenden Eigenschaften von 12-MC-4-Komplexen für die Erforschung des Einzelmolekülmagnetismus aufgezeigt. Die erste 3d-heterometallische 12-MC-4-Metallakrone Cu(II)(DMF)2Cl2[12-MCFe(III)N(Shi)-4](DMF)4 wurde nach einem neuen magnetischen Dirigenten-Ansatz geplant und synthetisch realisiert. In der Erzeugung eines S = 11/2 Grundzustand mit hohem Gesamtspin gelingt es mit dem neu entwickelten Konzept die typische gegenseitige Kompensation der Spins bei 12-MC-4-Komplexen durch starke, radiale antiferromagnetische Wechselwirkungen zu verhindern. Zudem wurden die ersten acht Cobaltkomplexe des Liganden Salicylhydroxamsäure dargestellt. Das cyclische Gerüst der neuen Cobalt-Metallakronen wurde dabei als vielseitiger Zugang zu den SMM-Eigenschaften basierend auf einem magnetisch isolierten Co(II)-Ion etabliert, indem drei Einzelmolekülmagnete mit Energiebarrieren von 14, 35 und 79 K realisiert wurden. Durch statische und dynamische magnetische Messungen wurden interessante magneto-strukturelle Korrelationen und neue Einblicke in das Zusammenspiel der unterschiedlichen Relaxationsprozesse erhalten.
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-4599
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000006020
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	218 Blätter
Appears in collections:	JGU-Publikationen