Síntesis y estudio de propiedades magnéticas de un nuevo complejo macrocíclico basado en disprosio(III)

Abstract

Se sintetizó y caracterizó un nuevo complejo nonacoordinado de DyIII ([Dy(LN6)(NCS)3]) por medio de una síntesis de base de Schiff vía “template” con disprosio como metal central. Se utilizó 2,6-piridindicarboxaldehido y (±)-trans-1,2-diaminciclohexano para la formación del macrociclo. Además, se empleó tiocianato de tetrabutil amonio para introducir el ligando auxiliar. La caracterización química se llevó a cabo mediante espectroscopia FT-IR, Difracción de rayos X y análisis termogravimétrico, mientras que el estudio de propiedades magnéticas se realizó a través de mediciones de susceptibilidad dc-ac y cálculos ab initio. Desde el punto de vista estructural, el sistema está compuesto por un centro de disprosio coordinado en el plano ecuatorial por un hexaazamacrociclo y estabilizado por tres ligandos isotiocianato fuera del plano aproximándose a una geometría “Hula Hoop”. El compuesto presenta un comportamiento de imán unimolecular (SMM) inducido por campo con una barrera de desmagnetización efectiva (𝑈𝑒𝑓𝑓) de 29.7 cm-1, consistente con los cálculos computacionales que sugieren una energía del primer estado excitado cercana al fundamental.

A new nonacoordinate complex of DyIII was synthesized and characterized ([Dy(LN6)(NCS)3]), by a synthesis of Schiff base via “template” with dysprosium as central metal. 2,6-pyridinedicarboxaldehy and (±)-trans-1,2-diamincyclohexane were used to form the macrocycle. Also, tetrabutylammonium thiocyanate was employed to introduce the auxiliar ligand. The characterization was carried out by FT-IR spectroscopy, X-ray diffraction and thermogravimetric analysis, while the study of magnetic properties was conducted through dc-ac susceptibility measurements and ab initio calculations. From a structural point of view, the system is composed of a dysprosium centre coordinated in the equatorial plane by a hexaazamacrocycle and stabilized by three out-of-plane isothiocyanate ligands approximating a “Hula Hoop” geometry. The compound presents field- induced single molecule magnet (SMM) behaviour with an effective barrier (𝑈𝑒𝑓𝑓) of 29.7 cm-1, consistent with computational calculations that suggest an energy of the excited state laying close to the ground state.