Síntese, caracterização e estudo magnético de redes lantanídeo-orgânicas e complexos contendo o precursor metálico [Cu(bpca)]+ com ligantes N-O doadores

• Main Author: Daniella Olandim Reis
• Other Authors: Humberto Osorio Stumpf
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2013
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-9M4NSN

=== In this work, the synthesis, characterization and magnetic studies of ten novel compounds have been described, including their crystal structures elucidated by X-ray diffraction. The first part of this work describes the synthesis and characterization of five novel complexes containing the precursor [Cu(bpca)]+ (where bpca = bis(2-pyridylcarbonyl)-amide), two dinuclear and three mononuclear complexes, which were prepared by a direct addition synthetic route. The structures of the dinuclear compounds {[Cu(bpca)]2(BPP)(NO3)(H2O)}NO37H2O (1) and {[Cu(bpca)]2(pzdc)} (2) (where BPP = 1,3-bis(4-pyridyl)propane and pzdc = 2,5-pyrazinedicarboxilic) show the ligands acting as a bridge connecting the units of [Cu(bpca)]+. The mononuclear compound [Cu(bpca)(mpzc)H2O]3H2O (3) (where mpzc = 5-methyl-2-pyrazinecarboxilic) show the ligand coordinating to copper(II) in a bidentate mode, through the nitrogen atom of pyrazine ring and the carboxylate oxygen, while the others mononuclear complexes [Cu(bpca)(3-Phpr)(H2O)]2H2O (4) and [Cu(bpca)(4,4-dps)]NO3H2O (5) (where 3-HPhpr = 3-phenylpropionic acid and 4,4-dps = di(4-pyridyl) sulfide) the ligands are coordinated to copper(II) in a monodentate mode. Only for 3 a change in copper(II) coordination number was observed, from pentacoordinated to hexacoordinated, with regard to the precursor. The second part of this work describes the synthesis and characterization of five new isostructural metallo-organic frameworks containing the ligand lanthanide ions and the ligand pzdc: {[Nd(pzdc)1.5(H2O)2]4H2O}n (6), {[Pr(pzdc)1.5(H2O)2]4H2O}n (7), {[Eu(pzdc)1.5(H2O)2]4H2O}n (8), {[Er(pzdc)1.5(H2O)2]5H2O}n (9), and {[Ce(pzdc)1.5(H2O)2]4H2O}n (10). The ligand pzdc was produced from the oxidation of the ligand mpzc using hydrothermal condition. Magnetic studies have been made, where a weak magnetic coupling between the spins of the lanthanide ions through a pzdc-bridge has been observed. Compound 6 showed significant interlayer antiferromagnetic interactions, which became evident at low temperatures. ===  Neste trabalho foram descritas as sínteses, caracterizações e estudos magnéticos de dez compostos inéditos, incluindo suas estruturas cristalinas elucidadas por difração de raios X de monocristal. A primeira parte deste trabalho descreve a síntese e caracterização de cinco complexos inéditos contendo o precursor [Cu(bpca)]+, (onde bpca = bis(2-piridilcarbonil)-amida) sendo dois complexos dinucleares e três mononucleares, que foram sintetizados por rota de síntese de adição direta e formados em cristalizador. Nas estruturas dos compostos dinucleares {[Cu(bpca)]2(BPP)(NO3)(H2O)}NO3.7H2O (1) e {[Cu(bpca)]2(pzdc)} (2) (onde BPP = 1,3-bis(4-piridil)propano e pzdc = 2,5-pirazinodicarboxilato) os ligantes atuam como pontes conectando as unidades de [Cu(bpca)]+. No composto mononuclear [Cu(bpca)(mpzc)H2O].3H2O (3) (onde mpzc = 5-metil-2-pirazinocarboxilato), o ligante mpzc se coordena ao cobre(II) de modo bidentado através dos átomos de nitrogênio do anel pirazínico e oxigênio do carboxilato, enquanto nos outros complexos mononucleares [Cu(bpca)(3-Phpr)(H2O)].2H2O (4) e [Cu(bpca)(4,4¿-dps)]NO3.H2O (5) (onde 3-Phpr = 3-fenilpropanato e 4,4¿-dps = sulfeto de di(4-piridila), os ligantes se coordenam ao cobre(II) de modo monodentado. Apenas no composto 3 foi observada uma mudança no número de coordenação do cobre(II) em relação ao precursor, passando de pentacoordenado a hexacoordenado. Na segunda parte deste trabalho foi descrita a síntese e caracterização de cinco novas redes metalo-orgânicas isoestruturais contendo íons lantanídeos e o ligante pzdc: {[Nd(pzdc)1,5(H2O)2].4H2O}n (6), {[Pr(pzdc)1,5(H2O)2].4H2O}n (7), {[Eu(pzdc)1,5(H2O)2].4H2O}n (8), {[Er(pzdc)1,5(H2O)2].5H2O}n (9) e {[Ce(pzdc)1,5(H2O)2].4H2O}n (10). O ligante pzdc foi produzido a partir da oxidação em síntese hidrotermal do ligante utilizado mpzc. Foi realizado o estudo magnético dos cinco compostos em que foi observado um fraco acoplamento magnético entre os spins dos íons lantanídeos através do ligante pzdc atuando como ponte. O composto 6 apresentou significativas interações antiferromagnéticas entre camadas, evidenciadas a baixas temperaturas.