Ligandgetriebener lichtinduzierter Spin-Crossover an Einzelmolekülen bei Raumtemperatur

Bornholdt, Claudia

Oktaedrische Übergangsmetallkomplexe mit 3d4-3d7-Konfiguration können in verschiedenen elektronischen Zuständen vorliegen (high-Spin (HS)- und low-Spin (LS)). Den Übergang zwischen beiden Zuständen bezeichnet man als Spin-Crossover (SCO). Es wurden photoschaltbare Liganden für Ni(II)porphyrine zum ligandgetriebenen lichtinduzierten SCO (LD-LISC) eingesetzt. Für solche Komplexe ist bekannt, dass sie bei Addition axialer Liganden von den LS- in den HS-Zustand übergehen. Um einen photochemischen SCO zu erreichen wurden Phenylazopyridine synthetisiert, die eine photochemisch induzierte cis-trans-Isomerisierung eingehen. Durch photochemische Isomerisierung zum cis-Isomer kommt es zur sterischen Hinderung, der Ligand dissoziiert ab, und es entsteht wieder der LS-Komplex. In ersten Vorversuchen konnte das Verhältnis von LS zu HS von 4:1 zu 8:1 geschaltet werden. Damit wurde der lichtinduzierte, reversible SCO in einem Einzelmolekül bei Raumtemperatur in Lösung im Prinzip demonstriert.

Octahedral transition metal complexes with 3d4-3d7-configuration exist in different magnetic spin states (high spin (HS) and low spin (LS)). Switching between these two states is referred to as spin crossover (SCO). Switchable ligands for nickel(II)porphyrins were synthesised to establish the ligand driven light induced spin crossover (LD-LISC). These complexes are known to undergo a SCO to the HS state upon addition of axially binding ligands. To realize a photochemically induced SCO phenylazopyridines were synthesised which undergo a photochemically induced cis-trans-isomerisation. Photochemical isomerisation leads to the cis-isomer which is sterically hindered. The ligand dissociates and the LS-complex remains. In first experiments the LS to HS ratio could be switched from 4:1 to 8:1. Thus, the light induced reversible SCO in a single molecule at room temperature in solution was demonstrated.

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Bornholdt, Claudia: Ligandgetriebener lichtinduzierter Spin-Crossover an Einzelmolekülen bei Raumtemperatur. 2008.

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