Oligo‐<i>m</i>‐phenyleneoxalamide Copper(II) Mesocates as Electro‐Switchable Ferromagnetic Metal–Organic Wires
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Notice bibliographique
Résumé
Double-stranded copper(II) string complexes of varying nuclearity, from di- to tetranuclear species, have been prepared by the Cu(II)-mediated self-assembly of a novel family of linear homo- and heteropolytopic ligands that contain two outer oxamato and either zero (1 b), one (2 b), or two (3 b) inner oxamidato donor groups separated by rigid 2-methyl-1,3-phenylene spacers. The X-ray crystal structures of these Cu(II) (n) complexes (n=2 (1 d), 3 (2 d), and 4 (3 d)) show a linear array of metal atoms with an overall twisted coordination geometry for both the outer CuN(2)O(2) and inner CuN(4) chromophores. Two such nonplanar all-syn bridging ligands 1 b-3 b in an anti arrangement clamp around the metal centers with alternating M and P helical chiralities to afford an overall double meso-helicate-type architecture for 1 d-3 d. Variable-temperature (2.0-300 K) magnetic susceptibility and variable-field (0-5.0 T) magnetization measurements for 1 d-3 d show the occurrence of S=nS(Cu) (n=2-4) high-spin ground states that arise from the moderate ferromagnetic coupling between the unpaired electrons of the linearly disposed Cu(II) ions (S(Cu)=1/2) through the two anti m-phenylenediamidate-type bridges (J values in the range of +15.0 to 16.8 cm(-1)). Density functional theory (DFT) calculations for 1 d-3 d evidence a sign alternation of the spin density in the meta-substituted phenylene spacers in agreement with a spin polarization exchange mechanism along the linear metal array with overall intermetallic distances between terminal metal centers in the range of 0.7-2.2 nm. Cyclic voltammetry (CV) and rotating-disk electrode (RDE) electrochemical measurements for 1 d-3 d show several reversible or quasireversible one- or two-electron steps that involve the consecutive metal-centered oxidation of the inner and outer Cu(II) ions (S(Cu)=1/2) to diamagnetic Cu(III) ones (S(Cu)=0) at relatively low formal potentials (E values in the range of +0.14 to 0.25 V and of +0.43 to 0.67 V vs. SCE, respectively). Further developments may be envisaged for this family of oligo-m-phenyleneoxalamide copper(II) double mesocates as electroswitchable ferromagnetic 'metal-organic wires' (MOWs) on the basis of their unique ferromagnetic and multicenter redox behaviors.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,036 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
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