(C5Me5) 2Ybbによって活性化されたフェナントロリンリンガンドの間の可逆シグマC-C結合形成
Grégory Nocton1, Wayne W Lukens, Corwin H Booth
1Laboratoire de Chimie Moléculaire, CNRS, Ecole Polytechnique , Palaiseau, France.
Journal of the American Chemical Society
|May 24, 2014
まとめ
1,10-フェナントロリン添加物の電子構造は,2′-ビピリジン添加物と大きく異なっており,磁気特性やイテルビウム価量に影響を及ぼしている. リンガンドの軌道の対称性は,これらの独特の電子的振る舞いを決定する.
科学分野:
- 有機金属化学 有機金属化学
- 材料科学 材料科学とは
- 固体化学 固体化学
背景:
- 有機金属化合物の電子構造と磁気特性は,その応用において極めて重要です.
- Cp*2Ybがダイミネ・リガンドを誘導すると,リガンドの選択によって影響される多様な電子行動を示します.
- 以前の研究では,Cp*2Yb.の2,2′-ビピリジンと1,10-フェナントロリンアダクトの違いが強調されています.
研究 の 目的:
- 電子構造と1,10-フェナントロリン・アドゥクトの磁気特性を研究するために,ビス・ペンタメチル・サイクロペントアディニル・タイタービウム (Cp*2Yb) を添加した.
- 電子および磁気特性の決定におけるリガンド軌道対称性の役割を明らかにする.
- アダクト・アグリゲーション状態における電子構造の変化の化学的影響を調査する.
主な方法:
- 様々なCp*2Ybアダクトの合成と分離を,代用された1,10-フェナントロリンリガンドで行う.
- 固体X線結晶学,磁気感受性測定,およびLIIIエッジX線吸収近縁構造 (XANES) スペクトロスコーピーを用いた特徴付け.
- 変温 (1) H NMRスペクトロスコピーは,溶液状態の行動と均衡を検知する.
主要な成果:
- モノメリックフェナントロリンアダクトは,三価Yb (((III)) と弱い交換結合のラジカルアニオンとの三重基底状態を示します.
- ビピリジンのアダクトは,中間値イテルビウムとの多構成型,オープンシェルのシングレット基底状態を示します.
- リガンドの最も低い未占有分子軌道 (LUMO) の対称性とエネルギーレベルがこれらの電子の違いを決定し,フェナントロリンのアクセス可能な π* 軌道が異なる性質をもたらす.
- Cp*2Yb (フェン) はトロウエンの二酸化物として存在しますが,サブリマーションではモノマーであり,代用されたフェナントロリン添加物は溶液中の二酸化物-モノマーバランスを示します.
結論:
- アクセシブルなリガンドLUMOの数と対称性は,Cp*2Ybアダクトの電子構造と磁性特性を決定する上で極めて重要です.
- 電子構造の違いにより,フェナントロリンとビピリジン添加物間のイテルビウムのバレンシーと磁性基底状態が変化します.
- リンガンド軌道に対する置換効果は,Cp*2Ybアダクトの集積行動に影響を与え,固体構造と溶液構造に影響を与えます.
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