Estudio EPR experimental y teórico de los complejos Jahn-Teller-activos [HIPTN(3) N]MoL (L = N(2), CO, NH(3))

Área de la Ciencia:

• Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.
• Química computacional es la química computacional.
• La espectroscopia es una técnica de espectroscopia.

Sus antecedentes:

• Los compuestos de coordinación Mo(III) trigonalmente simétricos exhiben un estado de base (2)E doblemente degenerado.
• Este estado fundamental es susceptible a la distorsión de Jahn-Teller (JT), que influye en las propiedades electrónicas y vibratorias.
• La comprensión de estas distorsiones es crucial para las aplicaciones en catálisis, como la fijación de nitrógeno.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la distorsión de Jahn-Teller en compuestos de coordinación de Mo (III) trigonalmente simétricos.
• Para analizar las propiedades electrónicas y vibratorias utilizando métodos experimentales y computacionales.
• Comprender el papel de la coordinación trigonal en la activación del molibdeno para la unión y reducción del nitrógeno.

Principales métodos:

• Espectroscopia de resonancia paramagnética de electrones (EPR) para estudiar la temperatura y las dependencias del disolvente.
• Cálculos químicos cuánticos ab initio, incluido el método de Campo Autoconsistente de Espacio Activo Completo (CASSCF).
• Análisis de las interacciones vibrónicas y la dinámica de distorsión JT (estático vs dinámico).

Principales resultados:

• Los espectros EPR de los complejos [HIPTN(3) N]MoL (L = N(2), CO, NH(3)) se interpretaron utilizando un modelo de dos órbitas.
• Se caracterizaron las distorsiones de Jahn-Teller y se abordó su naturaleza estática o dinámica.
• Los enfoques de función de onda de referencia múltiple fueron necesarios debido a las limitaciones de la DFT para estos sistemas orbitales degenerados.

Conclusiones:

• El estudio proporciona información sobre la estructura electrónica y el acoplamiento vibrónico en complejos de Mo (III).
• La coordinación trigonal por el ligando [HIPTN(3) N](3-) juega un papel clave en la activación del molibdeno para la unión y reducción de N(2).
• Los hallazgos avanzan en la comprensión del papel del molibdeno en la fijación catalítica del nitrógeno.