Σύνθεση, χαρακτηρισμός και μελέτη ομομεταλλικών 4f και ετερομεταλλικών 3d-4f συμπλόκων

Abstract

In the present PhD Thesis we describe the synthesis, structures and magnetic properties ofheterometallic 3d-4f and homometallic 4f complexes. The employment of suitable organicligands (H3L1, H2L2, H2L3, H2L4 and HL5) in NiII/4f, CoII/III/4f, CuII/4f and 4f chemistry led to the isolation and characterization of sixteen new 3d-4f and 4f families with general formulas:1. [NiII6LnIII3(OH)6(HL1)6(NO3)3](Ln= GdIII (1), DyIII (2), ErIII(3)),2. [CuII7LnIII2(L1)4(HL1)2(OAc)4](Ln= GdIII (4), TbIII (5), DyIII (6), YIII (7)),3. [CoIII4LnIII2(HL1)4(L1)2(MeO)2(NO3)2(MeOH)2](Ln= GdIII (8), DyIII (9)),4. [CoIII4CoII2CeIV(HL1)4(L1)4] (10),5. [LnIII7(OH)2(L2)9 (aib)] (Ln= DyIII (11), GdIII (12), TbIII (13), HoIII (14), ErIII (15),TmIII (16), YbIII (17), ΥΙΙΙ(18)),6. [CeIII8CeIV13O8(OH)24(NO3)12(L2)12] (19),7. [NiII6LnIII8(OH)10(L2)6(aib)4(naphth)4(NO3)4(MeO)2](Ln= DyIII (20), GdIII (21), HoIII (22)),8. [NiII7LnIII2(HL1)2(L1)4(aib)2(NO3)2](Ln= DyIII (23),Gd (24), Tb (25), Y (26)),9. [LnIII(L3)(MeO)(MeOH)0.5]n (Ln= GdIII (27), TbIII (28), DyIII (29)),10. [LnIII(L3)(N3)0.75(MeO)0.25(MeOH)]n (Ln= GdIII (30), TbIII (31), DyIII (32)),11. [LnIII2(L4)3(MeOH)] (Ln= DyIII (33), GdIII (34)),12. [CoII6LnIII2(L5)9(OH)4(aib)3] (Ln= GdIII (35), DyIII (36)),13. [CoΙΙ7LnΙΙΙ(L5)9(OH)3(aib)3](ClO4)(NO3) (Ln= GdIII (37), DyIII (38)),14. [NiΙΙ6LnΙΙΙ2(L5)9(OH)3(aib)3(ΜeO)](Ln= GdIII (39), DyIII (40)),15. [NiΙΙ7LnΙΙΙ(L5)9(OH)3(aib)3](Ln= GdIII (41), DyIII(42)),16. [NiII6LnIII(L5)4(Htea)4](Ln= DyIII(44), GdIII (45), YIII(46)).The magnetic characterization of all complexes gave us insight into slow relaxationphenomena, the ground and excited spin states and the magnetic exchange interactionspresent in the complexes, as well as the ground state magnetic anisotropy axes for the DyIIIcenters.

Στην παρούσα Διατριβή πραγματοποιήθηκε η σύνθεση, ο χαρακτηρισμός και η μαγνητικήμελέτη ετερομεταλλικών 3d-4f και ομομεταλλικών 4f συμπλόκων. Συγκεκριμένα μελετήθηκαν τα συστήματα NiII/4f, CoII/III/4f, CuII/4f και 4f με τη χρήση κατάλληλωνοργανικών υποκαταστατών (H3L1, H2L2, H2L3, H2L4 και HL5) με αποτέλεσμα να συντεθούν οι παρακάτω νέες οικογένειες 3d-4f και 4f συμπλόκων:1. [NiII6LnIII3(OH)6(HL1)6(NO3)3](Ln= GdIII (1), DyIII (2), ErIII (3)),2. [CuII7LnIII2(L1)4(HL1)2(OAc)4](Ln= GdIII (4), TbIII (5), DyIII (6), YIII (7)),3. [CoIII4LnIII2(HL1)4(L1)2(MeO)2(NO3)2(MeOH)2](Ln= GdIII (8), DyIII (9)),4. [CoIII4CoII2CeIV(HL1)4(L1)4] (10),5. [LnIII7(OH)2(L2)9 (aib)] (Ln= DyIII (11), GdIII (12), TbIII (13), HoIII (14), ErIII (15),TmIII (16), YbIII (17), ΥΙΙΙ(18)),6. [CeIII8CeIV13O8(OH)24(NO3)12(L2)12] (19),7. [NiII6LnIII8(OH)10(L2)6(aib)4(naphth)4(NO3)4(MeO)2](Ln= DyIII (20), GdIII (21), HoIII (22)),8. [NiII7LnIII2(HL1)2(L1)4(aib)2(NO3)2](Ln= DyIII (23),Gd (24), Tb (25), Y (26)),9. [LnIII(L3)(MeO)(MeOH)0.5]n (Ln= GdIII (27), TbIII (28), DyIII (29)),10. [LnIII(L3)(N3)0.75(MeO)0.25(MeOH)]n (Ln= GdIII (30), TbIII (31), DyIII (32)),11. [LnIII2(L4)3(MeOH)] (Ln= DyIII (33), GdIII (34)),12. [CoII6LnIII2(L5)9(OH)4(aib)3] (Ln= GdIII (35), DyIII (36)),13. [CoΙΙ7LnΙΙΙ(L5)9(OH)3(aib)3](ClO4)(NO3) (Ln= GdIII (37), DyIII (38)),14. [NiΙΙ6LnΙΙΙ2(L5)9(OH)3(aib)3(ΜeO)](Ln= GdIII (39), DyIII (40)),15. [NiΙΙ7LnΙΙΙ(L5)9(OH)3(aib)3](Ln= GdIII (41), DyIII(42)),16. [NiII6LnIII(L5)4(Htea)4](Ln= DyIII(44), GdIII (45), YIII(46)).Η μελέτη των μαγνητικών ιδιοτήτων των παραπάνω συμπλόκων οδήγησε σε συμπεράσματα σχετικά με φαινόμενα μαγνητικής χαλάρωσης, τις καταστάσεις σπιν και τις μαγνητικές αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής που εμφανίζονται στα σύμπλοκα, καθώς και τη μαγνητική ανισοτροπία που εκδηλώνεται στα σύμπλοκα DyIII.