Estudio estructural y magnético de nuevos sistemas ligandos terpiridina sustituidos / complejos Bis (β-dicetonato)M(II).

Abstract

En este trabajo de tesis se presenta la síntesis, estructuras molecular y cristalina, así como las propiedades espectroscópicas y magnéticas de una serie de compuestos de coordinación de Cu(II) y Co(II) conteniendo ligandos terpiridina sustituidos (tpy). Los ligandos orgánicos están constituidos por la unidad terpiridina con diferentes posiciones del átomo dador de N en los anillos de piridina externos y adicionalmente, están funcionalizados con diferentes sustituyentes arilo. Se presenta un total de nueve ligandos (Figura R1) obtenidos por un método “one-pot”, que involucra la condensación de los respectivos aldehídos con una apropiada n-acetilpiridina. Los compuestos de coordinación fueron sintetizados mediante la reacción de un ligando tpy y un precursor metálico M(acac)2, M(hfacac)2 o M(2-TTA)2 (acac: acetilacetona, hafac: hexafluoroacetilacetona, 2-TTA: 2-tienilhexafluoroacetona) obteniendo un total de 17 nuevos sistemas que abarcan: polímeros de coordinación (PCs)1D (1)-(9) y 2D (10)-(12), así como también sistemas de estructura discreta (13)-(17). El estudio de las propiedades magnéticas de los compuestos de coordinación se realizó mediante mediciones de susceptibilidad magnética (χM) en función de la temperatura. En los casos más relevantes, los ajustes de los datos experimentales de χM se basaron en modelos analíticos, que permitieron obtener las constantes de acoplamiento magnético, J. De los PCs 1D: el compuesto de Cu(II)(4) y los compuestos de Co(II)(5)-(8) presentan un comportamiento antiferromagnético débil bajo ∼100K; en el caso de (4) este comportamiento fue analizado y discutido mediante un modelo de dímeros. Para los sistemas (5)-(8), χM fue analizada y modelada considerando el acoplamiento spin-orbita presente en los compuestos octaédricos Co(II) de alto spin. En (4) el valor de la constante de acoplamiento antiferromagnético (J=-4.38cm-1) indica una interacción más intensa que para el caso de los sistemas (5)-(8). Por otra parte, de los PCs 2D (10)-(12), es el compuesto de Co(II) (11) el cuál presentó un comportamiento magnético interesante y fue discutido con más detalle en esta investigación. En este caso, la contribución orbital habitual al momento magnético esperada para un sistema d7 alto-espín se ha extinguido debido a un entorno Oh axialmente distorsionado para el cobalto; adicionalmente a bajas temperaturas (11) presenta un comportamiento ferromagnético débil. Finalmente, de los compuestos con estructura molecular discreta, (13) es digno de estudio, debido a su inusual estructura que contiene un ligando 4,2’:6’,4’’-tpy divergente conectando a centros de Cu(II) con diferentes esferas de coordinación. El comportamiento magnético de este sistema se informa en términos de una combinación de unidades monómero y dímeros, lo que lleva a una interacción antiferromagnética débil (J = -1,93 cm-1) a bajas temperaturas.