Complejos derivados de lantánidos como potenciales imanes moleculares

Abstract

This research work describes the synthesis of potentially tridentate and pentadentate N3-, N5-, N2O-, N3O2- and N2O3-donors, and the reactivity of these ligands towards different dysprosium salts. It was not possible to obtain any complex with tridentate ligands nor with the N5 pentadentate ligand. In this way, a total of five new dysprosium (III) complexes of N3O2 or N2O3 donors are obtained, which were characterized in the solid state. This study allows us to conclude that the behaviour of the ligand H2L2, which is an N3O2 donor, is very influenced by the pH of the medium. One of the complexes derived from this ligand, [Dy(L2)(NO3)(H2O)(EtOH)]·2H2O, could be characterized by single-crystal X-ray diffraction studies, showing a DyO9 environment, with spherical capped square antiprism geometry. The magnetic analysis of this compound shows that it has SIM behaviour in the presence of an external magnetic field, with an effective energy barrier of 60.47 K. The other isolated complexes could only be characterized by elemental analysis and IR spectroscopy. This is the reason why their magnetic behaviour was not analysed, given that these techniques do not allow us to unequivocally know the structure of the compounds.

El presente trabajo fin de grado describe la síntesis de ligandos potencialmente tridentados o pentadentados N3-, N5-, N2O-, N3O2- y N2O3-dadores y la reactividad de estos ligandos hacia distintas sales de disprosio. No fue posible obtener ningún complejo de ligandos tridentados ni del ligando pentadentado N5. Se obtiene así un total de cinco nuevos complejos de disprosio(III) de dadores N3O2 o N2O3, que se caracterizan en estado sólido. Este estudio permite concluir que el comportamiento del ligando N3O2-dador H2L2 se encuentra muy influenciado por el pH del medio. Uno de los complejos derivados de este ligando, [Dy(L2)(NO3)(H2O)(EtOH)]·2H2O, pudo caracterizarse por estudios de difracción de rayos X de monocristal, mostrando un entorno DyO9, con geometría de antiprisma cuadrado apicado esférico. El análisis magnético de este compuesto demuestra que tiene comportamiento de SIM en presencia de un campo magnético externo, con una barrera energética efectiva de 60.47 K. Los demás complejos obtenidos solo se pudieron caracterizar por análisis elemental y espectroscopia IR, motivo por el cual no se analizó su comportamiento magnético, dado que estas técnicas no permiten conocer inequívocamente la estructura de los compuestos.

O presente traballo fin de grao describe a síntese de ligandos potencialmente tridentados e pentadentados N3-, N5-, N2O-, N3O2- e N2O3-dadores e a reactividade destes ligandos cara distintas sales de disprosio. Non foi posible obter ningún complexo de ligandos tridentados nin do ligando pentadentado N5. Obtéñense así un total de cinco novos complexos de disprosio(III) de dadores N3O2 ou N2O3, que se caracterizan en estado sólido. Este estudo permite concluír que o comportamento do ligando N3O2-dador H2L2 se atopa moi influenciado polo pH do medio. Un dos complexos derivados deste ligando, [Dy(L2)(NO3)(H2O)(EtOH)]·2H2O, puido caracterizarse por estudos de difracción de raios X de monocristal, amosando un entorno DyO9, con xeometría de antiprisma cadrado apicado esférico. A análise magnética deste composto demostra que ten comportamento de SIM en presenza dun campo magnético externo, cunha barreira enerxética efectiva de 60.47 K. Os demais complexos obtidos só se puideron caracterizar por análise elemental e espectroscopia IV, motivo polo cal non se analizou o seu comportamento magnético, dado que estas técnicas non permiten coñecer inequivocamente a estrutura dos compostos.