Probando el impacto de la solvación en los complejos de cruce de espín fotoexcitados con espectroscopia de absorción...

Área de la Ciencia:

• Química de coordinación
• La fotoquímica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los complejos de cruce de espín (SCO) son bloques de construcción moleculares biestable con propiedades electrónicas y estructurales sintonizables.
• La comprensión de los cambios fotoinducidos en los complejos SCO es crucial para su aplicación en dispositivos moleculares.
• Los efectos de la solvatación en los estados excitados de los complejos de metales de transición no se comprenden completamente.

Objetivo del estudio:

• Investigar la respuesta electrónica y estructural fotoinducida de un complejo de hierro de cruce de espín (SCO) en solución.
• Para resolver las diferencias sutiles en las estructuras fotoexcitadas de un complejo Fe (II) en agua y acetonitrilo.
• Esclarecer el papel de las interacciones ligando-solvente en la modulación de la conmutación del estado de espín.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia de absorción transitoria de rayos X (XTA) para estudiar el complejo [FeII ((mbpy) 3+).
• Los espectros se analizaron ajustando espectros de diferencia en el espacio k utilizando múltiples trayectorias de dispersión.
• El estudio se centró en el complejo [FeII(mbpy) 3+ en soluciones acuosas y acetonitrilo.

Principales resultados:

• Se determinó que el alargamiento medio del enlace Fe-N en el estado de espín alto (HS) fotoinducido era de 0,181 ± 0,003 Å en H2O y 0,199 ± 0,003 Å en CH3CN.
• Se observó por primera vez una diferencia en la respuesta estructural entre los dos disolventes.
• Se identificaron interacciones ligando-solvente más fuertes en H2O en comparación con CH3CN para el estado excitado de HS.

Conclusiones:

• La dinámica de solvación afecta indirectamente a la intensidad del campo del ligando en el estado excitado HS del complejo [FeII(mbpy) 3+ .
• La solvación modifica la distribución de la carga dentro de los enlaces covalentes Fe-N, influyendo en el cambio de estado de espín.
• Incluir la dinámica de solvación es esencial para una comprensión generalizada de la conmutación del estado de espín a nivel atómico.