How high the spin? Allowed and forbidden spin states in transition-metal chemistry

Angewandte Chemie - International Edition

Volumn 45, Issue 19, 2006, Pages 3012-3020

  Alvarez, Santiago ^a   Cirera, Jordi ^a  

^a UNIVERSITY OF BARCELONA   (Spain)

Author keywords

Coordination compounds; Ligand field theory; Molecular orbital theory; Spin states; Transition metals

Indexed keywords

MOLECULAR DYNAMICS; PRESSURE EFFECTS; STEREOCHEMISTRY;

COORDINATION COMPOUNDS; LIGAND FIELD THEORY; MOLECULAR ORBITAL THEORY; SPIN STATES;

TRANSITION METAL COMPOUNDS;

EID: 33746330422     PISSN: 14337851     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/anie.200503492     Document Type: Review

References (91)

1. R. Usón, J. Forniés, M. Tomás, B. Menjón, K. Sünkel, R. Bau, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1984, 751;
2. J. Forniés, B. Menjón, R. M. Sanz-Carrillo, M. Tomás, N. G. Connelly, J. G. Crossley, A. G. Orpen, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4295;
3. P. J. Alonso, L. R. Falvello, J. Forniés, A. Martín, B. Menjón, G. Rodríguez, Chem. Commun. 1997, 503;
4. P. J. Alonso, L. R. Falvello, J. Forniés, M. A. García-Monforte, A. Martín, B. Menjón, G. Rodríguez, Chem. Commun. 1997, 1721;
5. P. J. Alonso, J. Forniés, M. A. García-Monforte, A. Martín, B. Menjón, Chem. Commun. 2001, 2138;
6. P. J. Alonso, J. Forniés, M. A. García-Monforte, A. Martín, B. Menjón, C. Rillo, Chem. Eur. J. 2002, 8, 4056;
7. P. J. Alonso, J. Forniés, M. A. García-Monforte, A. Martín, B. Menjón, Chem. Commun. 2002, 728;
8. P. J. Alonso, L. R. Falvello, J. Forniés, M. A. García-Monforte, B. Menjón, Angew. Chem. 2004, 116, 5337;
9. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5225;
10. I. Ara, J. Forniés, M. A. García-Monforte, A. Martín, B. Menjón, Chem. Eur. J. 2004, 10, 4186;
11. P. J. Alonso, J. Forniés, M. A. García-Monforte, A. Martín, B. Menjón, Organometallics 2005, 24, 1269;
12. P. J. Alonso, J. Forniés, M. A. García-Monforte, A. Martín, B. Menjón, Chem. Eur. J. 2005, 11, 4713;
13. J. Forniés, A. Martín, L. F. Martín, B. Menjón, Organometallics 2005, 24, 3266.
14. S. Kleinhenz, V. Pfennig, K. Seppelt, Chem. Eur. J. 1998, 4, 1687;
15. S. Kleinhenz, K. Seppelt, Chem. Eur. J. 1999, 5, 3573;
16. B. Toessler, S. Kleinhenz, K. Seppelt, Chem. Commun. 2000, 1039.
17. K. Dunbar, R. A. Henitz, Prog. Inorg. Chem. 1997, 45, 283.
18. W. E. Buschmann, A. M. Arif, J. S. Miller, Angew. Chem. 1998, 110, 813;
19. Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 781.
20. K. J. Nelson, I. D. Giles, W. W. Shum, A. M. Arif, J. S. Miller, Angew. Chem. 2005, 117, 3189;
21. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 3129.
22. W. R. Entley, C. R. Treadway, S. R. Wilson, G. S. Girolami, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6251.
23. M. Verdaguer, G. S. Girolami in Magnetism: Molecules to Materials, Vol. V (Eds.: J. S. Miller, M. Drillon), Wiley-VCH, Weinheim, 2005, p. 283;
24. L. M. C. Beltran, J. R. Long, Acc. Chem. Res. 2005, 38, 325.
25. E. Bernhardt, C. Bach, B. Bley, R. Wartchow, U. Westphal, I. H. T. Sham, B. von Ahsen, C. Wang, H. Willner, R. C. Thompson, F. Aubke, Inorg. Chem. 2005, 44, 4189;
26. M. Finke, E. Bernhardt, H. Willner, C. W. Lehmann, F. Aubke, Inorg. Chem. 2005, 44, 4206;
27. H. Willner, F. Aubke, Organometallics 2003, 22, 3612;
28. J. E. Ellis, Organometallics 2003, 22, 3322.
29. M. V. Metz, Y. Sun, C. L. Stern, T. L. Marks, Organometallics 2002, 21, 3691;
30. T. C. Rosen, K. Kirschbaum, D. M. Giolando, Dalton Trans. 2003, 120;
31. M. C. Buzzeo, A. H. Iqbal, C. M. Long, D. Millar, A. Patel, M. A. Pellow, S. A. Saddoughi, A. L. Smenton, J. F. C. Turner, J. D. Wadhawan, R. G. Compton, J. A. Golen, A. L. Rheingold, L. H. Doerrer, Inorg. Chem. 2004, 43, 7709.
32. N. T. Tran, D. R. Powell, L. F. Dahl, Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 4121;
33. A. Müller, P. Kögerler, C. Kuhlmann, Chem. Commun. 1999, 1347;
34. S. Dehnen, A. Eichhofer, D. Fenske, Eur. J. Inorg. Chem. 2002, 279.
35. S. A. Stoian, Y. Yu, J. M. Smith, P. L. Holland, E. L. Bominaar, E. Münck, Inorg. Chem. 2005, 44, 4915.
36. K. Knízek, P. Novák, Z. Jirák, Phys. Rev. B 2005, 71, 054 420;
37. J. Wang, Z. D. Wang, W. Zhang, D. Y. Xing, Phys. Rev. B 2002, 66, 064 406.
38. S. Obara, H. Kashiwagi, J. Chem. Phys. 1982, 77, 3155;
39. T. Ikeue, T. Saitoh, T. Yamaguchi, Y. Ohgo, M. Nakamura, M. Takahashi, M. Takeda, Chem. Commun. 2000, 1989;
40. H. Goff, G. N. La Mar, C. A. Reed, J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 3641.
41. J.-P. Simonato, J. Pécaut, L. Le Pape, J.-L. Oddou, C. Jeandey, M. Shang, W. R. Scheidt, J. Wojaczynski, S. Wolowiec, L. Latos-Grazynski, J.-C. Marchon, Inorg. Chem. 2000, 39, 3978;
42. T. Sakai, Y. Ohgo, T. Ikeue, M. Takahashi, M. Takeda, M. Nakamura, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13 028.
43. K. M. Barkigia, M. W. Renner, J. Fajer, J. Porphyrins Phthalocyanines 2001, 5, 415.
44. K. Ray, A. Begum, T. Weyhermüller, S. Piligkos, J. van Slageren, F. Neese, K. Wieghardt, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4403.
45. T. A. Albright, J. K. Burdett, W.-H. Whangbo, Orbital Interactions in Chemistry, Wiley, New York, 1985.
46. R. Poli, Chem. Rev. 1996, 96, 2135;
47. R. Poli, J. N. Harvey, Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 1;
48. J. N. Harvey, R. Poli, K. M. Smith, Coord. Chem. Rev. 2003, 238-259, 347;
49. R. Poli, J. Organomet. Chem. 2004, 689, 4291.
50. Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005 (Eds.: N. G. Connelly, T. DAmhus, R. M. Hartshorn, A. T. Hutton), Royal Society of Chemistry, 2005.
51. F. A. Cotton, Chemical Applications of Group Theory, 3rd ed., Wiley-Interscience, New York, 1990.
52. "And here I wish I could tell you half the things Alice used to say, beginning with her favourite phrase 'Let's pretend'." Lewis Carroll, Through The Looking Glass (1871).
53. 4- indicates that the d-orbital energy gap is only slightly reduced and the semiquantitative picture of Figure 6 is still valid.
54. J. E. Huheey, E. A. Keiter, R. L. Keiter, Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity, 4th ed., Harper Collins, New York, 1993.
55. M. Gerloch, E. C. Constable, Transition Metal Chemistry, VCH, Weinheim, 1994.
56. J. A. Real, A. B. Gaspar, M. C. Muñoz, Dalton Trans. 2005, 2062.
57. J. S. Griffith, Theory of Transition Metal Ions, Cambridge University Press, Cambridge, 1961.
58. T. Nguyen, A. Panda, M. M. Olmstead, A. F. Richards, M. Stender, M. Brynda, P. P. Power, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8545;
59. W. M. Reiff, A. LaPointe, E. H. Witten, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10 206.
60. S. Alvarez, Coord. Chem. Rev. 1999, 193-195, 13.
61. J. Vela, J. M. Smith, Y. Yu, N. A. Ketterer, C. J. Flaschenriem, R. J. Lachicotte, P. L. Holland, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7857.
62. J. L. Detrich, R. Konecny, W. M. Vetter, D. Doren, A. L. Rheingold, K. H. Theopold, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1703;
63. J. D. Jewson, L. M. Liable-Sands, G. P. A. Yap, A. L. Rheingold, K. H. Theopold, Organometallics 1999, 18, 300;
64. O. M. Reinaud, A. L. Rheingold, K. H. Theopold, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1703;
65. N. Shirasawa, M. Akita, S. Hikichi, Y. Moro-oka, Chem. Commun. 1999, 417;
66. N. Shirasawa, T. T. Nguyet, S. Hikichi, Y. Moro-oka, M. Akita, Organometallics 2001, 20, 3582.
67. T. A. Betley, J. C. Peters, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10 782;
68. T. A. Betley, J. C. Peters, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6252;
69. S. D. Brown, T. A. Betley, J. C. Peters, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 322;
70. S. D. Brown, J. C. Peters, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4538.
71. S. D. Brown, J. C. Peters, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1913;
72. D. M. Jenkins, J. C. Peters, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7148.
73. P. J. Schebler, B. S. Mandimutsira, C. G. Riordan, L. M. Liable-Sands, C. D. Incarvito, A. L. Rheingold, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 331;
74. P. J. Schebler, C. G. Riordan, I. A. Guzei, A. L. Rheingold, Inorg. Chem. 1998, 37, 4754.
75. I. Nieto, F. Cervantes-Lee, J. M. Smith, Chem. Commun. 2005, 3811.
76. V. Dimitrov, A. Linden, Angew. Chem. 2003, 115, 2735;
77. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 2631.
78. J. Cirera, P. Alemany, S. Alvarez, Chem. Eur. J. 2004, 10, 190.
79. E. K. Byrne, K. H. Theopold, J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 3887.
80. A. Walstrom, M. Pink, X. Yang, J. Tomaszewski, M.-H. Baik, K. G. Caulton, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5330.
81. Y. W. Yared, S. L. Miles, R. Bau, C. A. Reed, J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 7076;
82. C. B. Knobler, T. B. Marder, E. A. Mizusawa, R. G. Teller, J. A. Long, P. E. Beehnken, M. F. Hawthorne, J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 2990.
83. R. Hay-Motherwell, G. Wilkinson, T. K. Sweet, M. B. Hursthouse, Polyhedron 1996, 15, 3163.
84. D. M. Roddick, T. D. Tilley, A. L. Rheingold, S. J. Geib, M. B. Hursthouse, G. Wilkinson, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1990, 1242;
85. R. S. Hay-Motherwell, G. Wilkinson, B. Hussain-Bates, M. B. Hursthouse, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1992, 3477.
86. D. F. Eppley, P. T. Wolczanski, G. D. Van Duyne, Angew. Chem. 1991, 103, 616;
87. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991, 30, 584;
88. J. T. Anhaus, T. P. Kee, M. H. Schofield, R. R. Schrock, J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1642;
89. D. S. Williams, R. R. Schrock, Organometallics 1993, 12, 1148;
90. D. S. Williams, J. T. Anhaus, M. H. Schofield, R. R. Schrock, W. M. Davis, J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5480.
91. O. L. Sydora, P. T. Wolczanski, E. B. Lobkovsky, C. Buda, T. R. Cundari, Inorg. Chem. 2005, 44, 2606.