A New Look at Molecular and Electronic Structure of Homoleptic Diiron(II,II) Complexes with N,N-Bidentate Ligands: Combined Experimental and Theoretical Study.
ab initio calculations
electronic structure
iron
magnetic properties
metal-metal interactions
Journal
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1521-3765
Titre abrégé: Chemistry
Pays: Germany
ID NLM: 9513783
Informations de publication
Date de publication:
15 Jul 2022
15 Jul 2022
Historique:
received:
25
02
2022
pubmed:
14
4
2022
medline:
19
7
2022
entrez:
13
4
2022
Statut:
ppublish
Résumé
Paddlewheel-type binuclear complexes featuring metal-metal bonding have been the subject of widespread interest due to fundamental concern in their electronic structures and potential applications. Here, we explore the molecular and electronic structures of diiron(II,II) complexes with N,N'-diarylformamidinate ligands. While a paddlewheel-type diiron(II,II) complex with N,N'-diphenylformamidinate ligands (DPhF) exhibits the centrosymmetric [Fe
Identifiants
pubmed: 35416351
doi: 10.1002/chem.202200620
doi:
Substances chimiques
Ligands
0
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e202200620Subventions
Organisme : Narodowe Centrum Nauki
ID : 2017/25/B/ST5/02484
Organisme : Narodowe Centrum Nauki
ID : 2021/41/B/ST4/04414
Organisme : Narodowe Centrum Nauki
ID : 2018/30/E/ST4/00004
Organisme : Narodowe Centrum Nauki
ID : 2016/22/E/ST5/00055
Informations de copyright
© 2022 Wiley-VCH GmbH.
Références
J. A. Bertrand, F. A. Cotton, W. A. Dollase, J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 1349-1350.
F. A. Cotton, N. F. Curtis, C. B. Harris, B. F. G. Johnson, S. J. Lippard, J. T. Mague, W. R. Robinson, J. S. Wood, Science 1964, 145, 1305-1307.
F. A. Cotton, C. A. Murillo, R. A. Walton, Multiple Bonds between Metal Atoms, Springer, New York, 2005.
J. Campos, Nat. Chem. Rev. 2020, 4, 696-702.
J. F. Berry, C. C. Lu, Inorg. Chem. 2017, 56, 7577-7581.
R. H. Duncan Lyngdoh, H. F. Schaefer, R. B. King, Chem. Rev. 2018, 118, 11626-11706.
I. G. Powers, C. Uyeda, ACS Catal. 2017, 7, 936-958.
P. A. Lindahl, J. Inorg. Biochem. 2012, 106, 172-178.
P. Buchwalter, J. Rosé, P. Braunstein, Chem. Rev. 2015, 115, 28-126.
Y.-C. Tsai, C.-W. Hsu, J.-S. K. Yu, G.-H. Lee, Y. Wang, T.-S. Kuo, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7250-7253;
Angew. Chem. 2008, 120, 7360-7363.
C.-W. Hsu, J.-S. K. Yu, C.-H. Yen, G.-H. Lee, Y. Wang, Y.-C. Tsai, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 9933-9936;
Angew. Chem. 2008, 120, 10081-10084.
F. R. Wagner, A. Noor, R. Kempe, Nat. Chem. 2009, 1, 529-536.
A. Noor, G. Glatz, R. Müller, M. Kaupp, S. Demeshko, R. Kempe, Z. Anorg. Allg. Chem. 2009, 635, 1149-1152.
A. Noor, T. Bauer, T. K. Todorova, B. Weber, L. Gagliardi, R. Kempe, Chem. Eur. J. 2013, 19, 9825-9832.
Y.-C. Tsai, H.-Z. Chen, C.-C. Chang, J.-S. K. Yu, G.-H. Lee, Y. Wang, T.-S. Kuo, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12534-12535.
D.-Y. Lu, T.-S. Kuo, Y.-C. Tsai, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11614-11618;
Angew. Chem. 2016, 128, 11786-11790.
P. J. Hay, J. C. Thibeault, R. Hoffmann, J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 4884-4899.
O. Kahn, B. Briat, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 2 1976, 72, 268-281.
F. A. Cotton, L. M. Daniels, C. A. Murillo, Inorg. Chim. Acta 1994, 224, 5-9.
F. A. Cotton, L. M. Daniels, J. H. Matonic, C. A. Murillo, Inorg. Chim. Acta 1997, 256, 277-282.
F. A. Cotton, L. M. Daniels, L. R. Falvello, C. A. Murillo, Inorg. Chim. Acta 1994, 219, 7-10.
F. A. Cotton, L. M. Daniels, L. R. Falvello, J. H. Matonic, C. A. Murillo, Inorg. Chim. Acta 1997, 256, 269-275.
J. P. Krogman, C. M. Thomas, Chem. Commun. 2014, 50, 5115.
F. A. Cotton, X. Feng, C. A. Murillo, Inorg. Chim. Acta 1997, 256, 303-308.
C. M. Zall, D. Zherebetskyy, A. L. Dzubak, E. Bill, L. Gagliardi, C. C. Lu, Inorg. Chem. 2012, 51, 728-736.
C. M. Zall, L. J. Clouston, V. G. Young, K. Ding, H. J. Kim, D. Zherebetskyy, Y.-S. Chen, E. Bill, L. Gagliardi, C. C. Lu, Inorg. Chem. 2013, 52, 9216-9228.
G. H. Timmer, J. F. Berry, C. R. Chim. 2012, 15, 192-201.
A. Klose, E. Solari, C. Floriani, A. Chiesi-Villa, C. Rizzoli, N. Re, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9123-9135.
R. A. Lewis, S. Morochnik, A. Chapovetsky, G. Wu, T. W. Hayton, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12772-12775;
Angew. Chem. 2012, 124, 12944-12947.
C. R. Hess, T. Weyhermüller, E. Bill, K. Wieghardt, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 3703-3706;
Angew. Chem. 2009, 121, 3758-3761.
C. Jones, C. Schulten, R. P. Rose, A. Stasch, S. Aldridge, W. D. Woodul, K. S. Murray, B. Moubaraki, M. Brynda, G. La Macchia, L. Gagliardi, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 7406-7410;
Angew. Chem. 2009, 121, 7542-7546.
L. Fohlmeister, S. Liu, C. Schulten, B. Moubaraki, A. Stasch, J. D. Cashion, K. S. Murray, L. Gagliardi, C. Jones, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8294-8298;
Angew. Chem. 2012, 124, 8419-8423.
S. Kuppuswamy, M. W. Bezpalko, T. M. Powers, M. J. T. Wilding, C. K. Brozek, B. M. Foxman, C. M. Thomas, Chem. Sci. 2014, 5, 1617.
S. Kuppuswamy, T. M. Powers, B. M. Johnson, C. K. Brozek, J. P. Krogman, M. W. Bezpalko, L. A. Berben, J. M. Keith, B. M. Foxman, C. M. Thomas, Inorg. Chem. 2014, 53, 5429-5437.
S. J. Tereniak, R. K. Carlson, L. J. Clouston, V. G. Young, E. Bill, R. Maurice, Y.-S. Chen, H. J. Kim, L. Gagliardi, C. C. Lu, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1842-1855.
R. J. Eisenhart, L. J. Clouston, C. C. Lu, Acc. Chem. Res. 2015, 48, 2885-2894.
D. L. Miller, R. B. Siedschlag, L. J. Clouston, V. G. Young, Y.-S. Chen, E. Bill, L. Gagliardi, C. C. Lu, Inorg. Chem. 2016, 55, 9725-9735.
A. I. Gaudette, I.-R. Jeon, J. S. Anderson, F. Grandjean, G. J. Long, T. D. Harris, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 12617-12626.
D. Lee, C. Krebs, B. H. Huynh, M. P. Hendrich, S. J. Lippard, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5000-5001.
M. Brzozowska, G. Handzlik, K. Kurpiewska, M. Zychowicz, D. Pinkowicz, Inorg. Chem. Front. 2021, 8, 2817-2828.
A. B. Canaj, M. K. Singh, E. Regincós Marti, M. Damjanović, C. Wilson, O. Céspedes, W. Wernsdorfer, G. Rajaraman, M. Murrie, Chem. Commun. 2019, 55, 5950-5953.
C. A. P. Goodwin, F. Ortu, D. Reta, N. F. Chilton, D. P. Mills, Nature 2017, 548, 439-442.
R. T. Pardasani, P. Pardasani, in Magnetic Properties of Paramagnetic Compounds (Ed.: A. Gupta), Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, 2017, pp. 137-138.
Y.-S. Ding, N. F. Chilton, R. E. P. Winpenny, Y.-Z. Zheng, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 16071-16074;
Angew. Chem. 2016, 128, 16305-16308.
A. J. Brown, D. Pinkowicz, M. R. Saber, K. R. Dunbar, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 5864-5868;
Angew. Chem. 2015, 127, 5962-5966.
P. Zhang, L. Zhang, C. Wang, S. Xue, S.-Y. Lin, J. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4484-4487.
M. Charalambous, E. E. Moushi, C. Papatriantafyllopoulou, W. Wernsdorfer, V. Nastopoulos, G. Christou, A. J. Tasiopoulos, Chem. Commun. 2012, 48, 5410.
M. Murugesu, S. Takahashi, A. Wilson, K. A. Abboud, W. Wernsdorfer, S. Hill, G. Christou, Inorg. Chem. 2008, 47, 9459-9470.
T. C. Stamatatos, K. A. Abboud, W. Wernsdorfer, G. Christou, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 884-888;
Angew. Chem. 2007, 119, 902-906.
A. M. Ako, I. J. Hewitt, V. Mereacre, R. Clérac, W. Wernsdorfer, C. E. Anson, A. K. Powell, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 4926-4929;
Angew. Chem. 2006, 118, 5048-5051.
H. Miyasaka, K. Nakata, K. Sugiura, M. Yamashita, R. Clérac, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 707-711;
Angew. Chem. 2004, 116, 725-729.
Z. J. Zhong, H. Seino, Y. Mizobe, M. Hidai, A. Fujishima, S. Ohkoshi, K. Hashimoto, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2952-2953.
R. Sessoli, D. Gatteschi, A. Caneschi, M. A. Novak, Nature 1993, 365, 141-143.
J. Nehrkorn, S. M. Greer, B. J. Malbrecht, K. J. Anderton, A. Aliabadi, J. Krzystek, A. Schnegg, K. Holldack, C. Herrmann, T. A. Betley, S. Stoll, S. Hill, Inorg. Chem. 2021, 60, 4610-4622.
R. H. Sánchez, T. A. Betley, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 16792-16806.
R. Hernández Sánchez, A. K. Bartholomew, T. M. Powers, G. Ménard, T. A. Betley, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 2235-2243.
R. Hernández Sánchez, T. A. Betley, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 13949-13956.
D. Lee, J. D. Bois, D. Petasis, M. P. Hendrich, C. Krebs, B. H. Huynh, S. J. Lippard, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9893-9894.
F. A. Chavez, R. Y. N. Ho, M. Pink, V. G. Young, Jr., S. V. Kryatov, E. V. Rybak-Akimova, H. Andres, E. Münck, L. Que, Jr., W. B. Tolman, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 149-152;
Angew. Chem. 2002, 114, 157-160.
H. Lei, J.-D. Guo, J. C. Fettinger, S. Nagase, P. P. Power, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17399-17401.
S. Kuppuswamy, M. W. Bezpalko, T. M. Powers, M. M. Turnbull, B. M. Foxman, C. M. Thomas, Inorg. Chem. 2012, 51, 8225-8240.
S. Kuppuswamy, T. M. Powers, B. M. Johnson, M. W. Bezpalko, C. K. Brozek, B. M. Foxman, L. A. Berben, C. M. Thomas, Inorg. Chem. 2013, 52, 4802-4811.
A. S. Mahadevi, G. N. Sastry, Chem. Rev. 2016, 116, 2775-2825.
M. Terlecki, I. Justyniak, M. K. Leszczyński, J. Lewiński, Commun. Chem. 2021, 4, 133.
J. M. Živković, I. M. Stanković, D. B. Ninković, S. D. Zarić, Cryst. Growth Des. 2020, 20, 1025-1034.
C. R. Martinez, B. L. Iverson, Chem. Sci. 2012, 3, 2191.
M. O. Sinnokrot, C. D. Sherrill, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7690-7697.
F. A. Cotton, L. M. Daniels, D. J. Maloney, C. A. Murillo, Inorg. Chim. Acta 1996, 242, 31-42.
F. Varret, J. Phys. Colloq. 1976, 37, C6-437-C6-456.
A. Srinivasan, R. A. Musgrave, M. Rouzières, R. Clérac, J. E. McGrady, E. A. Hillard, Chem. Commun. 2021, 57, 13357-13360.
D. Gatteschi, R. Sessoli, J. Villain, Molecular Nanomagnets, Oxford Univ. Press, Oxford, 2011.
J.-L. Liu, Y.-C. Chen, M.-L. Tong, Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 2431-2453.
A. D. Becke, Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100.
P. G. Szalay, R. J. Bartlett, Chem. Phys. Lett. 1993, 214, 481-488.
B. O. Roos, P. R. Taylor, P. E. M. Sigbahn, Chem. Phys. 1980, 48, 157-173.
K. Yamaguchi, Chem. Phys. Lett. 1975, 33, 330-335.
L. Noodleman, J. Chem. Phys. 1981, 74, 5737-5743.
K. Yamaguchi, Y. Takahara, T. Fueno, in Applied Quantum Chemistry (Eds.: V. H. Smith, H. F. Schaefer, K. Morokuma), Springer Netherlands, Dordrecht, 1986, pp. 155-184.
J. Tao, J. P. Perdew, V. N. Staroverov, G. E. Scuseria, Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401.
V. N. Staroverov, G. E. Scuseria, J. Tao, J. P. Perdew, J. Chem. Phys. 2003, 119, 12129-12137.
J. P. Perdew, M. Ernzerhof, K. Burke, J. Chem. Phys. 1996, 105, 9982-9985.
C. Angeli, R. Cimiraglia, S. Evangelisti, T. Leininger, J.-P. Malrieu, J. Chem. Phys. 2001, 114, 10252-10264.
W. Meyer, Int. J. Quantum Chem. 2009, 5, 341-348.
A. Hansen, D. G. Liakos, F. Neese, J. Chem. Phys. 2011, 135, 214.