Molecular magnets based on transition metals complexes with Schiff-base ligands

Wielordzeniowe kompleksy cyjankowe to niezwykle ciekawa grupa związków, wykazująca wiele właściwości magnetycznych, wliczając w to powolną relaksację magnetyczną. Właściwość ta pozwala zakwalifikować je do grona jednocząsteczkowych magnesów molekularnych (ang. SMMs – Single-Molecule Magnets). Celem projektu było otrzymanie cząsteczek MnIII-FeIII-MnIII, w których centralny jon heksacyjanożelazianowy(III) połączony byłby z dwoma kompleksami manganu(III) poprzez mostki cyjankowe. Sam kompleks manganu(III) w swojej pierwszej sferze koordynacyjnej, w płaszczyźnie ekwatorialnej, posiadałby skoordynowany czterokleszczowy ligand valphen (N,N-bis(o-wanilidyno)-1,2-diaminobenzen) będący zasadą Schiff’a. Po przeprowadzeniu syntezy, w której użyto dwóch bloków budulcowych - [MnIII(valphen)(H2O)2]ClO4 oraz (PPN)3[FeIII(CN)6]∙2H2O - otrzymano jednak związek o budowie jonowej i wzorze sumarycznym {[MnIII(valphen)(H2O)(MeOH)]2[MnIII(valphen)(MeOH)2]}[FeIII(CN)6]∙8MeOH. Analiza właściwości magnetycznych otrzymanego produktu pozwoliła stwierdzić, iż wykazuje on właściwości paramagnetyczne do temperatury 3 K, jednakże poniżej tej temperatury zachowuje się jak nanomagnes kwantowy indukowany polem magnetycznym.

Mixed-metal cyano-bridged complexes are very interesting group of compounds that show many various magnetic properties, including slow magnetic relaxation. By this property they can be classified as SMMs (Single-Molecule Magnets). The aim of this research was to obtain trinuclear molecules MnIII-FeIII-MnIII, where the central hexacyanoferrate(III) ion would be linked with two manganese(III) complexes by cyanide bridges. The first coordination sphere of manganese(III) complexes would also consist of a chelate ligand valphen (N,N-bis(o-vanilidene)-1,2-diaminobenzene) occupying the eqatorial plane. After the synthesis, where the two building blocks were used: [MnIII(valphen)(H2O)2]ClO4 and (PPN)3[FeIII(CN)6]∙2H2O ionic compound was obtained, with formula: {[MnIII(valphen)(H2O)(MeOH)]2[MnIII(valphen)(MeOH)2]}[FeIII(CN)6]∙8MeOH. Magnetic analysis shows paramagnetic properties above 3K, but below this temperature it behaves like a quantum nanomagnet induced by magnetic field.