What controls the magnetic interaction in bis-μ-alkoxo Mn III dimers? A combined experimental and theoretical exploration

Chemistry - A European Journal

Volumn 18, Issue 19, 2012, Pages 5906-5918

  Berg, Nelly ^a   Rajeshkumar, Thayalan ^b   Taylor, Stephanie M ^c   Brechin, Euan K ^c   Rajaraman, Gopalan ^b   Jones, Leigh F ^a  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND   (Ireland)

^b INDIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY BOMBAY   (India)

^c UNIVERSITY OF EDINBURGH   (United Kingdom)

Author keywords

coordination complexes; density functional calculations; magneto structural correlations; manganese; molecular magnetism

Indexed keywords

2 ,2'-BIPHENOL; ALKOXIDES; BASIS SETS; COORDINATION COMPLEX; DINUCLEAR COMPLEX; FERRO-MAGNETIC INTERACTIONS; FERROMAGNETIC CONTRIBUTION; LARGE ANISOTROPY; MAGNETIC INTERACTIONS; MAGNETOSTRUCTURAL CORRELATIONS; MO CALCULATIONS; MOLECULAR MAGNETISM; N-DONOR LIGANDS; PERPENDICULAR ORIENTATION; RELATIVE ORIENTATION; STRUCTURAL REQUIREMENTS; STRUCTURAL TYPE;

CHELATION; COORDINATION REACTIONS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DIMERS; FERROMAGNETIC MATERIALS; FERROMAGNETISM; MAGNETOS; MANGANESE COMPOUNDS; SYNTHESIS (CHEMICAL);

MANGANESE;

EID: 84860722722     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.201102828     Document Type: Article

References (103)

1. O. Kahn, Angew. Chem. 1985, 97, 837
2. Angew. Chem. Int. Ed. 1985, 24, 834.
3. L. Bogani, W. Wernsdorfer, Nat. Mater. 2008, 7, 179-186
4. M. N. Leuenberger, D. Loss, Nature 2001, 410, 789-793
5. R. E. P. Winpenny, Angew. Chem. 2008, 120, 8112-8114
6. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7992-7994
7. M. Evangelisti, E. K. Brechin, Dalton Trans. 2010, 39, 4672-4676.
8. B. C. Guha, Proc. R. SOC. London Ser. A 1951, 206, 353-373.
9. B. Bleaney, K. D. Bowers, Proc. R. SOC. London Ser. A 1952, 214, 451-465.
10. J. N. Van Niekerk, F. K. L. Schoening, Acta Crystallogr. 1953, 6, 227-232.
11. W. E. Hatfield, ACS Symp. Ser. 5, 1974, 108
12. D. J. Hodgson, Prog. Inorg. Chem. 1975, 19, 173
13. K. T. McGregor, N. T. Watkins D. L. Lewis, R. F. Drake, D. J. Hodgson, W. E. Hatfield, Inorg. Nucl. Chem. Lett. 1973, 9, 423
14. D. L. Lewis, K. T. McGregor, W. E. Hatfield, D. J. Hodgson, Inorg. Chem. 1974, 13, 1013
15. E. D. Estes, W. E. Hatfield, D. J. Hodgson, Inorg. Chem. 1974, 13, 1654.
16. W. E. Marsh, K. C. Patel, W. E. Hatfield, D. J. Hodgson, Inorg. Chem. 1983, 22, 511-515
17. C. P. Landee, R. E. Greeney, Inorg. Chem. 1986, 25, 3771-3775.
18. R. Costa, I. de. P. H. Moriera, S. Youngme, K. Siriwong, N. Wannarit, F. Ilias, Inorg. Chem. 2010, 49, 285-294.
19. S. S. Tandon, L. K. Thompson, M. E. Manuel, J. N. Bridson, Inorg. Chem. 1994, 33, 5555-5570.
20. S. M. Gorun, S. J. Lippard, Inorg. Chem. 1991, 30, 1625-1630
21. R. Werner, S. Ostrovsky, K. Griesar, W. Haase, Inorg. Chim. Acta 2001, 326, 78-88
22. H. Weihe, H. U. Güdel, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6539-6543
23. H. Weihe, H. U. Güdel, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2870-2879.
24. W. E. Hatfield, J. J. MacDougall, R. E. Sheperd, Inorg. Chem. 1981, 20, 4216-4219
25. R. P. Scaringe, D. J. Hodgson, W. E. Hatfield, Transition Met. Chem. 1981, 6, 340-344
26. S. Cline, D. J. Hodgson, S. Kallesøe, S. Larsen, E. Pedersen, Inorg. Chem. 1983, 22, 637-642
27. D. J. Hodgson, NATO ASI Ser., Ser. C 1985, 140, 497-522.
28. T. K. Karmakar, B. K. Ghosh, A. Usman, H.-K. Fun, E. Riviere, T. Mallah, G. Aromi, S. K. Chandra, Inorg. Chem. 2005, 44, 2391-2399.
29. D. A. Pantazis, V. Krewald, M. Orio, F. Neese, Dalton Trans. 2010, 39, 4959-4967.
30. R. Sessoli, D. Gatteschi, A. Caneshi, M. A. Novak, Nature 1993, 365, 141
31. R. Sessoli, H.-L. Tsai, A. R. Schake, S. Wang, J. B. Vincent, K. Folting, D. Gatteschi, G. Christou, D. N. Hendrickson, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1804.
32. T. Cauchy, E. Ruiz, S. Alvarez, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15722
33. E. Ruiz, Struct. Bonding (Berlin) 2004, 113, 71
34. P. J. Hay, J. C. Thibeault, R. Hoffmann, J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 4884
35. O. Kahn, B. Briat, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 2 1976, 72, 268.
36. S. Gehring, P. Fleischhauer, H. Paulus, W. Haase, Inorg. Chem. 1993, 32, 54-60
37. Y.-Q. Zhang, C.-L. Luo, Dalton Trans. 2009, 5627-5636.
38. J. Tercero, E. Ruiz, S. Alvarez, A. Rodriguez-Fortea, P. Alemany, J. Mater. Chem. 2006, 16, 2729-2735
39. L. Gregoli, C. Danieli, A. Laure-Barre, P. Neugebauer, G. Pellegrino, G. Poneti, R. Sessoli, A. Cornia, Chem. Eur. J. 2009, 15, 6456-6467
40. M. A. Palacios, A. J. Mota, J. E. Perea-Buceta, F. E. White, E. K. Brechin, E. Colacio, Inorg. Chem. 2010, 49, 10156-10165
41. S. Sasmal, S. Hazra, P. Kundu, S. Majumder, N. Aliaga-Alcalde, E. Ruiz, S. Mohanta, Inorg. Chem. 2010, 49, 9517-9526.
42. C. J. Milios, R. Inglis, A. Vinslava, R. Bagai, W. Wernsdorfer, S. Parsons, S. P. Perlepes, E. K. Brechin, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12505-12511
43. A. Prescimone, C. J. Milios, J. Sanchez-Benitez, K. V. Kamenev, C. Loose, J. Kortus, S. Moggach, M. Murrie, J. E. Warren, E. K. Brechin, Dalton Trans. 2009, 4858-4867
44. R. Inglis, L. F. Jones, C. J. Milios, S. Datta, A. Collins, S. Parsons, W. Wernsdorfer, S. Hill, S. P. Perlepes, S. Piligkos, E. K. Brechin, Dalton Trans. 2009, 3403-3412.
45. O. Waldmann, R. Koch, S. Schromm, J. Schulein, P. Muller, I. Bernt, R. W. Saalfrank, F. Hampel, E. Balthes, Inorg. Chem. 2001, 40, 2986-2995.
46. J. Bartolomé, G. Filoti, V. Kunscer, G. Schinteie, V. Mereacre, C. E. Anson, A. K. Powell, D. Prodius, C. Turta, Phys. Rev. B 2009, 80, 014430
47. G. Rajaraman, F. Totti, A. Bencini, A. Caneschi, R. Sessoli, D. Gatteschi, Dalton Trans. 2009, 3153-3161.
48. E. Ruiz, S. Alvarez, A. Rodriguez-Fortea, P. Alemany, Y. Pouillon, C. Massobrio, in From Magnetism: Molecules to Materials II, (Eds.:, J. S. Miller, M. Drillon,), Wiley-VCH, Weinheim, 2001, pp. 227-279.
49. G. Aromi, E. K. Brechin, Struct. Bonding (Berlin) 2006, 122, 1-67.
50. N. Berg, L. F. Jones, CrystEngComm 2010, 12, 3518-3521
51. N. Berg, L. F. Jones, CrystEngComm 2011, 13, 5510-5518
52. D. P. Goldberg, A. Caneschi, S. J. Lippard, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9299-9300
53. D. P. Goldberg, A. Caneschi, C. D. Delfs R. Sessoli, S. J. Lippard, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5789-5800
54. A. R. Schake, E. A. Schmitt, A. J. Conti, W. E. Strieb, J. C. Huffman, D. N. Hendrickson, G. Christou, Inorg. Chem. 1991, 30, 3192-3199
55. E. W. Ainscough, A. M. Brodie, S. J. McLachlan, K. L. Brown, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1983, 1385-1389
56. J. S. Bashkin, A. N. Schake, J. B. Vincent, H.-R. Chang, Q. Li, J. C. Huffmann, G. Christou, D. N. Hendrickson, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1988, 700-702.
57. A. W. Addison, T. N. Rao, J. Reedjijk, J. van Rijn and G. C. Verschoor, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1984, 7, 1349-1356.
58. H. Biava, C. Palopoli. S. Shova. M. De Gaudio. V. Daier, M. González-Sierra. J. P. Tuchagues. S. Signorella, J. Inorg. Biochem. 2006, 100, 1660-1671.
59. C. Palopoli. M. González-Sierra, G. Robles, F. Dahan, J. P. Tuchagues, S. Signorella, Dalton Trans. 2002, 3813-3819.
60. V. Daier. H. Biava, C. Palopoli. S. Shova. J. P. Tuchagues. S. Signorella, J. Inorg. Biochem. 2004, 98, 1806-1817.
61. T. K. Paine, T. Weyhermüller. E. Bothe, K. Wieghardt, P. Chaudhuri, Dalton Trans. 2003, 3136-3144.
62. D. Moreno, C. Palopoli, V. Daier, S. Shova, L. Vendier. M. González-Sierra, J. P. Tuchagues, S. Signorella, Dalton Trans. 2006, 5156-5166.
63. M. Mikuriya, Y. Yamoto, Inorg. Chim. Acta 1991, 181, 1-2.
64. X. Shi Tan, W. X. Tang, Polyhedron 1996, 15, 2671-2675.
65. J.-J. Zhang. Q.-H. Luo, C.-Y. Duan, Z.-L. Wang, Y.-H. Mei, J. Inorg. Biochem. 2001, 86, 573-579.
66. H. Miyasaka, R. Clerac, W. Wernsdorfer, L. Lecren, C. Bonhomme. K.-I. Sugiura, M. Yamashita, Angew. Chem. 2004, 116, 2861-2865
67. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 2801-2805.
68. H.-L. Shyu, H.-H. Wei, Y. Wang, Inorg. Chim. Acta 1999, 290, 8-13.
69. Z. Lü, M. Yuan, F. Pan, S. Gao. D. Zhang, D. Zhu, Inorg. Chem. 2006, 45, 3538-3548.
70. N. Matsumoto, Z.-J. Zhong, H. Okawa, S. Kida, Inorg. Chim. Acta 1989, 160, 153-157.
71. G. Rajaraman. E. Carolina Sanudo. M. Helliwell, S. Piligkos. W. Wernsdorfer. G. Christou, E. K. Brechin, Polyhedron 2005, 24, 2450-2454.
72. S. Saha, D. Mal, S. Koner. A. Bhattacherjee, P. Gütlich, S. Mondal, M. Mukherjee, K.-I. Okamoto, Polyhedron 2004, 23, 1811-1817.
73. G. L. Abbati, A. Cornia, A. C. Fabretti, A. Caneschi, D. Gatteschi, Inorg. Chem. 1998, 37, 3759-3766.
74. A. Gelasco, M. L. Kirk, J. W. Kampf, V. L. Pecoraro, Inorg. Chem. 1997, 36, 1829-1837.
75. J.-J. Zhang, Y.-Y. Tang, Q.-H. Luo, C.-Y. Duan, Z.-L. Wang, Y.-H. Mei, Polyhedron 2001, 20, 2285-2291.
76. H. Miyasaka, R. Clerac, T. Ishii, H.-C. Chang, S. Kitagawa, M. Yamashita, Chem. Soc. Dalton Trans. 2002, 1528-1534.
77. Z.-Y. Zhang, C. Brouca-Cabarrecq, C. Hemmert, F. Dahan, J.-P. Tuchagues, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1995, 1453-11460.
78. G. Bhargavi, M. V. Rajeskharan, J.-P. Costes, J.-P. Tuchagues, Polyhedron 2009, 28, 1253-1260.
79. S. Mandal, G. Rosair, J. Ribas, D. Bandyopadhay, Inorg. Chim. Acta 2009, 362, 2200-2204.
80. Y. Feng, C. Wang, Y. Zhao, J. Li, D. Liao, S. Yan, Q. Wang, Inorg. Chim. Acta 2009, 362, 3563-3568.
81. J. H. Belser, D. W. Ryu, H. C. Kim, S. W. Yoon, B. J. Suh, C. S. Hong, Angew. Chem. 2009, 121, 3715-3718
82. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 3661-3664.
83. G. Bhagravi, M. V. Rajasekharan, J.-P. Tuchagues, Inorg. Chim. Acta 2009, 362, 3247-3252.
84. M. F. Anderlund, J. Zheng, M. Ghiladi, M. Kritikos, E. Rivière, L. Sun, J.-J. Girerd, B. Akermark, Inorg. Chem. Commun. 2006, 9, 1195-1198.
85. C. Beghidja, G. Rogez, J. Kortus, M. Wesolek, R. Welter, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3140-3141.
86. R. Celenligil-Cetin, P. Paraskevopoulou, N. Lalioti, Y. Sanakis, R. J. Staples, N. P. Rath, P. Stavropoulus, Inorg. Chem. 2008, 47, 10998-11009
87. L. Dubois, J. Pécaut, M.-F. Charlot, C. Baffert, C. Collomb, M. N. Deronzier, J. M. Latour, Chem. Eur. J. 2008, 14, 3013-3025
88. Y. Mikata, H. So, A. Yamashita, A. Kawamura, M. Mikuriya, K. Fukui, A. Ichimura, S. Yano, Dalton Trans. 2007, 3300-3334
89. J. Glerup, P. A. Goodson, A. Hazell, R. Hazell, D. J. Hodgson, C. J. McKenzie, K. Nichelsen, U. Rychlewska, H. Toftlund, Inorg. Chem. 1994, 33, 4105-4111.
90. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
91. R. Hotzelmann, K. Wieghardt, U. Florke, H.-J. Haupt, D. C. Weatherburn, J. Jacques Bonvoisin, G. Genevibe Blondin, J.-J. Girerd, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1681-1696.
92. A. Schäfer, H. Horn, R. Ahlrichs, J. Chem. Phys. 1992, 97, 2571-2577
93. A. Schäfer, C. Huber, R. Ahlrichs, J. Chem. Phys. 1994, 100, 5829-5835.
94. Gaussian 09, Revision A.02, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, and D. J. Fox, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.
95. L. Noodleman, J. Chem. Phys. 1981, 74, 5737-5743.
96. E. Ruiz, S. Alvarez, J. Cano, P. Alemany, J. Comput. Chem. 1999, 20, 1391-1400
97. E. Ruiz, A. Rodriguez-Fortea, J. Cano, S. Alvarez, P. Alemany, J. Comput. Chem. 2003, 24, 982-989
98. G. Rajaraman, J. Cano, E. K. Brechin, E. J. L. McInnes, Chem. Commun. 2004, 1476-1477
99. P. Christian, G. Rajaraman, A. Harrison, J. J. W. McDouall, J. Raftery, R. E. P. Winpenny, Dalton Trans. 2004, 2550-2555
100. G. Rajaraman, M. Murugesu, E. C. Sanudo, M. Soler, W. Wernsdorfer, M. Helliwell, C. Muryn, J. Raftery, S. J. Teat, G. Christou, E. K. Brechin, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15445-15457
101. A. Bencini, F. Totti, Int. J. Quantum Chem. 2005, 101, 819-825
102. K. Hegetschweiler, B. Morenstern, J. Zubieta, P. J. Hagrman, N. Lima, R. Sessoli, F. Totti, Angew. Chem. 2004, 116, 3518-3521
103. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 3436-3439.