パラジウムおよび白金誘導体を含むオキソバナジウム(IV)チオカルボキシラートパドルホイール：群10金属の比較研究

科学分野:

• 配位化学
• 分子磁性学
• 量子情報科学

背景:

• バナジル含有パドルホイール錯体は、新興の分子スピン系である。
• これらの系は、注目すべきスピンコヒーレンス時間(T_m)を示す。
• 以前の研究は白金(Pt)類縁体に焦点を当てていた。

研究 の 目的:

• �[PtVO(SOCR)4]錯体のパラジウム(Pd)類縁体を合成し、調査すること。
• Pd錯体とPt錯体の磁気特性、酸化還元特性、量子コヒーレンス特性を比較すること。
• パドルホイール構造と特性の関係に対する第10族金属の影響を理解すること。

主な方法:

• [PdVO(SOCMe)4]および[PdVO(SOCPh)4]·DCM結晶の合成。
• 固体構造を決定するためのX線結晶構造解析。
• 磁気相互作用予測のための密度汎関数理論(DFT)計算。
• 酸化還元電位決定のための電気化学的研究。
• スピンハミルトニアンパラメータのためのXバンド電子常磁性共鳴(EPR)分光法。

主要な成果:

• Pd錯体はPt類縁体と結晶構造が類似しており、交互配置型および正方型二量体を形成する。
• 反強磁性相互作用は、正方型二量体(M···S')よりも交互配置型二量体(M···M')の方が強い。Pdはわずかに強い相互作用を示す。
• 酸化還元電位は、PtよりもPdの方が、またR=MeよりもR=Ph置換基の方が有利である。
• EPRスペクトルは、シリーズ全体で同一のスピンハミルトニアンパラメータを示す。105Pdとの超微細結合は分解されていない。
• コヒーレンス時間(T_m)は、PtおよびPd誘導体で類似しており、置換基の傾向(Ph > Me)に従う。

結論:

• 第10族金属(Pd vs. Pt)は、酸化還元電位と固体磁気結合に影響を与える。
• 量子コヒーレンス時間(T_m)は、第10族金属の選択によって影響を受けない。
• 置換基効果(R=Ph vs. R=Me)は、両方の金属にわたってT_mおよび酸化還元電位を一貫して影響する。