Estabilidad Térmica, Polimorfismo y Propiedades Espectroscópicas de [Mn(DMSO)₆](ReO₄)₂

Área de la Ciencia:

• Química del estado sólido
• Ciencia de materiales
• Química de coordinación

Sus antecedentes:

• El rhenato(VII) de hexadimetilsulfoxidomanganeso(II), [Mn(DMSO)6](ReO4)2, es un compuesto de coordinación con aplicaciones potenciales en la ciencia de materiales.
• La comprensión de sus propiedades térmicas y estructurales es crucial para predecir su comportamiento en diversas condiciones.

Objetivo del estudio:

• Investigar exhaustivamente las propiedades estructurales, térmicas y vibracionales del [Mn(DMSO)6](ReO4)2.
• Elucidar los mecanismos y la naturaleza de las transiciones de fase en estado sólido en este compuesto.
• Correlacionar los hallazgos espectroscópicos y computacionales con los eventos térmicos observados.

Principales métodos:

• Difracción de rayos X de monocristal para la determinación estructural.
• Análisis termogravimétrico acoplado con espectrometría de masas (TG-QMS) para el análisis de estabilidad térmica y descomposición.
• Calorimetría diferencial de barrido (DSC) para la identificación de transiciones de fase.
• Microscopía óptica, espectroscopía infrarroja (IR) y Raman para el análisis vibracional.
• Cálculos de teoría de funcionales de densidad (DFT) para soporte teórico.

Principales resultados:

• El compuesto cristaliza en el sistema triclínico (grupo espacial P1¯) con coordinación octaédrica de Mn(II).
• Se observaron dos transiciones de fase de estado sólido de primer orden a 338 K y 358 K mediante DSC.
• Se confirmó la estabilidad térmica hasta ~405 K, seguida de la pérdida escalonada de ligandos DMSO.
• Las transiciones de fase implican cambios de simetría de P1¯ triclínico a C2/m monoclínico y P3¯m1 trigonal, asociados con un desorden reorientacional significativo.
• Los datos espectroscópicos y los cálculos DFT confirmaron la estructura molecular y la pureza, y la espectroscopía FT-IR mostró cambios indicativos de un aumento de la simetría cristalina al calentarse.

Conclusiones:

• El [Mn(DMSO)6](ReO4)2 sufre distintas transiciones de fase en estado sólido al calentarse, lo que conduce a una mayor simetría cristalina y desorden rotacional.
• El compuesto presenta una estabilidad térmica limitada, descomponiéndose por encima de 405 K tras la disociación del ligando.
• Los enfoques experimentales y teóricos combinados proporcionan una comprensión detallada de la dinámica estructural y el comportamiento térmico de este compuesto de coordinación.