Dinámica de los ligandos en estado sólido en la interpenetración de Mn[N(CN) ((2)) ((2)) ((Pirazina): un estudio de...

Área de la Ciencia:

• Química del estado sólido.
• Ciencia de los materiales ciencia de los materiales.
• La dispersión de neutrones es la dispersión de neutrones.

Sus antecedentes:

• Los polímeros de coordinación con celosías interpenetrantes exhiben propiedades únicas.
• Comprender la dinámica de los ligandos es crucial para la funcionalidad de los materiales.
• Las dinámicas de rotación del estado sólido en estructuras tan complejas siguen siendo en gran parte inexploradas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la dinámica del ligando en estado sólido en el polímero de coordinación 3D de doble interpenetración Mn[N(CN) 2) 2 ((pyz).
• Para dilucidar el origen de la transición de fase estructural reversible observada a 410 K.
• Para caracterizar el movimiento de rotación de los ligandos de pirazina y su dependencia de la temperatura.

Principales métodos:

• Se empleó la dispersión de neutrones cuasielástica (QENS) para sondear la dinámica de los ligandos.
• Se utilizó calorimetría de barrido diferencial (DSC) para identificar la transición de fase.
• La espectroscopia de retrodispersión de alta resolución proporcionó un análisis de movimiento detallado.

Principales resultados:

• Se confirmó una transición de fase estructural reversible a 410 K.
• La transición es impulsada por la dinámica de rotación de los ligandos puentes de pirazina (pyz).
• A 425 K, los anillos de pirazina exhiben saltos de reorientación de 180 grados (τ ≈ 70 ps).
• Se observó un movimiento similar en la escala de tiempo del nanosegundo con una energía de activación de 24 ± 2 kJ mol-1 entre 200-410 K.
• No se detectó dispersión cuasielástica en una variante en capas en 2D (β-Cu[N(CN) 2) 2 ((pyz)).

Conclusiones:

• Este estudio proporciona la primera investigación de la dinámica de rotación del estado sólido en una estructura de celosía interpenetrante.
• La dinámica de rotación de los ligandos de pirazina está directamente relacionada con la transición de fase observada.
• Los hallazgos ponen de relieve la importancia de la arquitectura de celosía para dictar el movimiento molecular y el comportamiento de fase.