Supramolecular organization and magnetic properties of mesogen-hybridized mixed-valent manganese single molecule magnets [MnIII 8MnIV4O12(L x, y, z -CB)16(H2O)4]

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 7, 2013, Pages 2708-2722

  Terazzi, Emmanuel ^a,b   Rogez, Guillaume ^a   Gallani, Jean Louis ^a   Donnio, Bertrand ^a  

^a UNIVERSITÉ DE STRASBOURG   (France)

^b UNIVERSITY OF GENEVA   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSOLUTE VALUES; AC SUSCEPTIBILITY; BI-LAYER; COERCIVE FIELD; DEGREE OF ORDERING; FREQUENCY-DEPENDENT; FUNCTIONALIZATIONS; HYSTERESIS CYCLES; INTERCLUSTER DISTANCE; MESOGENICS; MIXED-VALENT; MOLECULAR CONFORMATION; NANO STRUCTURATION; NANO-DEVICES; NANO-OBJECTS; OUT OF PHASE; POLYMETALLIC; PSEUDO-2D; ROOM TEMPERATURE; SELF ORGANIZING; SELF-ORGANIZE; SINGLE-MOLECULE MAGNET; SMALL ANGLE X-RAY SCATTERING; SMECTIC PHASIS; STRUCTURAL FEATURE; SUBSTITUTION PATTERNS; SUPRAMOLECULAR ORDERING; SUPRAMOLECULAR ORGANIZATIONS; SURFACE LIGANDS;

COERCIVE FORCE; CRYSTALLINE MATERIALS; LIGANDS; LIQUIDS; MAGNETIC SUSCEPTIBILITY; MAGNETS; MANGANESE COMPOUNDS; MOLECULES; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY; SURFACE MOUNT TECHNOLOGY;

MANGANESE;

BIPHENYL; MANGANESE DERIVATIVE; METAL; NANOMATERIAL;

ACCURACY; ARTICLE; CHEMICAL MODIFICATION; CONFORMATION; CONTROLLED STUDY; CRYSTAL STRUCTURE; HYBRIDIZATION; HYSTERESIS; LIGAND BINDING; LIQUID CRYSTAL; MAGNET; NANODEVICE; ROOM TEMPERATURE; SINGLE MOLECULE MAGNET; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY; SURFACE PROPERTY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

EID: 84874047159     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja311190a     Document Type: Article

References (118)

1. Winpenny, R., Ed. Single-Molecule Magnets and Related Phenomena. Structure and Bonding; Springer: Berlin, 2006; Vol. 122.
2. Brooker, S.; Kitchen, J. A. Dalton Trans. 2009, 7331-7340
3. Leuenberger, M. N.; Loss, D. Nature 2001, 410, 789-793
4. Cavallini, M.; Biscarini, F.; Gomez-Segura, J.; Ruiz, D.; Veciana, J. Nano Lett. 2003, 3, 1527-1530
5. Wernsdorfer, W. Nat. Mater. 2007, 6, 174-176
6. Bogani, L.; Wernsdorfer, W. Nat. Mater. 2008, 7, 179-186
7. Stepanenko, D.; Trif, M.; Loss, D. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 3740-3745
8. Winpenny, R. E. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 7992-7994
9. Wernsdorfer, W. Int. J. Nanotechnol. 2010, 7, 497-522
10. Vincent, R.; Klyatskaya, S.; Ruben, M.; Wernsdorfer, W.; Balestro, F. Nature 2012, 488, 357-360
11. Gómez-Segura, J.; Veciana, J.; Ruiz-Molina, D. Chem. Commun. 2007, 3699-3707
12. Cavallini, M.; Facchini, M.; Albonetti, C.; Biscarini, F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 784-793
13. Rogez, G.; Donnio, B.; Terazzi, E.; Gallani, J.-L.; Kappler, J.-P.; Bucher, J.-P.; Drillon, M. Adv. Mater. 2009, 21, 4323-4333
14. Gatteschi, D.; Sessoli, R.; Cornia, A. Chem. Commun. 2000, 725-732
15. Winpenny, R. E. P. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002, 1-10
16. Christou, G. Polyhedron 2005, 24, 2065-2075
17. Brechin, E. K. Chem. Commun. 2005, 5145-5153
18. Aromi, G.; Brechin, E. K. Struct. Bonding (Berlin, Ger.) 2006, 122, 1-67
19. Collison, D.; McInnes, E. J. L.; Brechin, E. K. Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 2725-2733
20. Escuer, A.; Aromi, G. Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 4721-4736
21. Evangelisti, M.; Luis, F.; De Jongh, L. J.; Affronte, M. J. Mater. Chem. 2006, 16, 2534-2549
22. Bircher, R.; Chaboussant, G.; Dobe, C.; Güdel, H. U.; Ochsenbein, S. T.; Sieber, A.; Waldmann, O. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 209-220
23. Roubeau, O.; Clérac, R. Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 4325-4342
24. Tasiopoulos, A. J.; Perlepes, S. P. Dalton Trans. 2008, 5537-5555
25. Atanasov, M.; Comba, P.; Hausberg, S.; Martin, B. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 2306-2314
26. Kortz, U.; Müller, A. J.; van Slageren, J.; Schnack, N. S.; Dalal, M. D. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 2315-2327
27. Murrie, M. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1986-1995
28. Kostakis, G. E.; Akoa, A.; Powell, A. K. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 2238-2271
29. Sessoli, R.; Powell, A. K. Coord. Chem. Rev. 2010, 253, 2328-2341
30. Kostakis, G. E.; Hewitt, I. J.; Ako, A. M.; Mereacre, V.; Powell, A. K. Philos. Trans. R. Soc., A 2010, 368, 1509-1536
31. Wang, X.-Y.; Avendano, C.; Dunbar, K. R. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3213-3238
32. Inglis, R.; Milios, C. J.; Jones, L. F.; Piligkosd, S.; Brechin, E. K. Chem. Commun. 2012, 48, 181-190
33. Murugesu, M.; Habrych, M.; Wernsdorfer, W.; Abboud, K. A.; Christou, G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4766-4767
34. Ako, A.; M. Hewitt, I. J.; Mereacre, V.; Clérac, R.; Wernsdorfer, W.; Anson, C. E.; Powell, A. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4926-4929
35. Lis, L. Acta Crystallogr., Sect. B 1980, 36, 2042-2046
36. Sessoli, R.; Gatteschi, D.; Caneschi, A.; Novak, M. A. Nature 1993, 365, 141-143
37. Sessoli, R.; Tsai, H.-L.; Schake, A. R.; Wang, S.; Vincent, J. B.; Folting, K.; Gatteschi, D.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1804-1816
38. Mertes, K. M.; Suzuki, Y.; Sarachik, M. P.; Myasoedov, Y.; Shtrikman, H.; Zeldov, E.; Rumberger, E. M.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. Solid State Commun. 2003, 127, 131-139
39. Bagai, R.; Christou, G. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1011-1026
40. Paulsen, C.; Park, J.-G.; Barbara, B.; Sessoli, R.; Caneschi, A. J. Magn. Magn. Mat. 1995, 140-144, 379-380
41. Milios, C. J.; Vinslava, A.; Wernsdorfer, W.; Moggach, S.; Parsons, S.; Perlepes, S. P.; Christou, G.; Brechin, E. K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2754-2755
42. Soler, M.; Wernsdorfer, W.; Sun, Z.; Ruiz, D.; Huffman, J. C.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. Polyhedron 2003, 22, 1783-1788
43. Halcrow, M. A. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 1784-1795
44. Tasiopoulos, A. J.; Vinslava, A.; Wernsdorfer, W.; Abboud, K. A.; Christou, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2117-2121
45. Przychodzeń, P.; Pełka, R.; Lewiński, K.; Supel, J.; Rams, M.; Tomala, K.; Sieklucka, B. Inorg. Chem. 2007, 46, 8924-8938
46. Yang, C.-I.; Wernsdorfer, W.; Cheng, K.-H.; Nakano, M.; Lee, G.-H.; Tsai, H.-L. Inorg. Chem. 2008, 47, 10184-10186
47. Kajiwara, T.; Nakano, M.; Takaishi, S.; Yamashita, M. Inorg. Chem. 2008, 47, 8604-8606
48. Kajiwara, T.; Takahashi, K. I.; Hiraizumi, T.; Takaishi, S.; Yamashita, M. Polyhedron 2009, 28, 1860-1863
49. Klöwer, F.; Lan, Y.; Nehrkorn, J.; Waldmann, O.; Anson, C. E.; Powell, A. K. Chem.-Eur. J. 2009, 15, 7413-7422
50. Inglis, R.; Jones, L. F.; Karotsis, G.; Collins, A.; Parsons, S.; Perlepes, S. P.; Wernsdorfer, W.; Brechin, E. K. Chem. Commun. 2008, 5924-5926
51. Sieber, A.; Bircher, R.; Waldmann, O.; Carver, G.; Chaboussant, G.; Mutka, H.; Güdel, H.-U. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4239-4242
52. Sanchez-Benitez, A. J.; Kamenev, K. V.; Moggach, S. A.; Lennie, A. R.; Warren, J. E.; Murrie, M.; Parsons, S.; Brechin, E. K. Dalton Trans. 2009, 7390-7395
53. Parois, P.; Moggach, S. A.; Sanchez-Benitez, J.; Kamenev, K. V.; Lennie, A. R.; Warren, J. E.; Brechin, E. K.; Parsons, S.; Murrie, M. Chem. Commun. 2010, 1881-1883
54. Suzuki, Y.; Takeda, K.; Awaga, K. Phys. Rev. B 2003, 67, 132402
55. Boskovic, C.; Brechin, E. K.; Streib, W. E.; Folting, K.; Bollinger, J. C.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3725-3736
56. Chakov, N. E.; Lee, S.-C.; Harter, A. G.; Kuhns, P. L.; Reyes, A. P.; Hill, S. O.; Dalal, N. S.; Wernsdorfer, W.; Abboud, K. A.; Christou, G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6975-6989
57. Milios, C. J.; Inglis, R.; Bagai, R.; Wernsdorfer, W.; Collins, A.; Moggach, S.; Parsons, S.; Perlepes, S. P.; Christou, G.; Brechin, E. K. Chem. Commun. 2007, 3476-3478
58. Cirera, J.; Ruiz, E.; Alvarez, S.; Neese, F.; Kortus, J. Chem.-Eur. J. 2009, 15, 4078-4087
59. Tuan, N. A.; Katayama, S.; Chi, D. H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 717-729
60. Handbook of Liquid Crystals; Demus, D.; Goodby, J. W.; Gray, G. W.; Spiess, H.-W.; Vill, V., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, 1998.
61. Tschierske, C. Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C: Phys. Chem. 2001, 97, 191-267
62. Binnemans, K.; Görller-Walrand, C. Chem. Rev. 2002, 102, 2303-2345
63. Kato, T.; Mizoshita, N.; Kishimoto, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 38-68
64. Donnio, B.; Buathong, S.; Bury, I.; Guillon, D. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 1495-1513
65. Tschierske, C. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 1930-1970
66. Goodby, J. W.; Saez, I. M.; Cowling, S. J.; Görtz, V.; Draper, M.; Hall, A. W.; Sia, S.; Cosquer, G.; Lee, S.-E.; Raynes, E. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 2754-2787
67. Bruce, D. W. Struct. Bonding (Berlin) 2008, 126, 161-180
68. Bisoyi, H. K.; Kumar, S. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 306-319
69. Tschierske, C. Top. Curr. Chem. 2012, 318, 1-108
70. Kumar, S. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 83-109
71. Laschat, S.; Baro, A.; Steinke, N.; Giesselmann, F.; Hägele, C.; Scalia, G.; Judele, R.; Kapatsina, E.; Sauer, S.; Schreivogel, A.; Tosoni, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 4832-4887
72. Sergeyev, S.; Pisula, W.; Geerts, Y. H. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 1902-1929
73. Kumar, S. Liq. Cryst. 2009, 36, 607-638
74. Pisula, W.; Zorn, M.; Young, J. C.; Müllen, K.; Zentel, R. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 1179-1202
75. Kaafarani, B. R. Chem. Mater. 2011, 23, 378-396
76. Terazzi, E.; Bourgogne, C.; Welter, R.; Gallani, J.-L.; Guillon, D.; Rogez, G.; Donnio, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 490-495
77. Grumbach, N.; Barla, A.; Joly, L.; Donnio, B.; Rogez, G.; Terazzi, E.; Kappler, J.-P.; Gallani, J.-L. Eur. Phys. J. B 2010, 73, 103-108
78. Donnio, B.; Rivière, E.; Terazzi, E.; Voirin, E.; Aronica, C.; Chastanet, G.; Luneau, D.; Rogez, G.; Scheurer, F.; Joly, L.; Kappler, J.-P.; Gallani, J.-L. Solid State Sci. 2010, 12, 1307-1313
79. Rivière, E.; Donnio, B.; Voirin, E.; Rogez, G.; Kappler, J.-P.; Gallani, J.-L. J. Mater. Chem. 2010, 20, 7165-7168
80. Chuard, T.; Deschenaux, R.; Hirsch, A.; Schönberger, H. Chem. Commun. 1999, 2103-2104
81. Felder-Flesch, D.; Rupnicki, L.; Bourgogne, C.; Donnio, B.; Guillon, D. J. Mater. Chem. 2006, 16, 304-309
82. Campidelli, S.; Brandmüller, T.; Hirsch, A.; Saez, I. M.; Goodby, J. W.; Deschenaux, R. Chem. Commun. 2006, 4282-4284
83. Gottis, S.; Kopp, C.; Allard, E.; Deschenaux, R. Helv. Chim. Acta 2007, 90, 957-962
84. Terazzi, E.; Jensen, T. B.; Donnio, B.; Buchwalder, K.; Bourgogne, C.; Rogez, G.; Heinrich, B.; Gallani, J.-L.; Piguet, C. Dalton Trans. 2011, 40, 12028-12032
85. Li, C.-Z.; Matsuo, Y.; Nakamura, E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17058-17059
86. Molard, Y.; Dorson, F.; Ciîrcu, V.; Roisnel, T.; Artzner, F.; Cordier, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3351-3353
87. Li, W.; Yi, S.; Wu, Y.; Wu, L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 16961-16966
88. Yin, S.; Li, W.; Wang, J.; Wu, L. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 3983-3988
89. Li, W.; Yin, S.; Wang, J.; Wu, L. Chem. Mater. 2008, 20, 514-522
90. Zhang, T.; Liu, S.; Kurth, D. G.; Faul, C. F. J. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 642-652
91. Yang, Y.; Wang, Y.; Li, H.; Li, W.; Wu, L. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 8062-8071
92. Floquet, S.; Terazzi, E.; Hijazi, A.; Guénée, L.; Piguet, C.; Cadot, E. New J. Chem. 2012, 36, 865-868
93. Nealon, G. L.; Greget, R.; Dominguez, C.; Nagy, Z. T.; Guillon, D.; Gallani, J. L.; Donnio, B. Beilstein J. Org. Chem. 2012, 8, 349-370
94. Stamatoiu, O.; Mirzaei, J.; Feng, X.; Hegmann, T. Top. Curr. Chem. 2012, 318, 331-394
95. Kouwer, P. H. J.; Mehl, G. H. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11172-11173
96. Kouwer, P. H. J.; Pourzand, J.; Mehl, G. H. Chem. Commun. 2004, 66-67
97. Cardinaels, T.; Driesen, K.; Parac-Vogt, T. N.; Heinrich, B.; Bourgogne, C.; Guillon, D.; Donnio, B.; Binnemans, K. Chem. Mater. 2005, 17, 6589-6598
98. Donnio, B.; Guillon, D. Adv. Polym. Sci. 2006, 201, 45-155
99. Saez, I. M.; Goodby, J. W. Struct. Bonding (Berlin, Ger.) 2008, 128, 1-62
100. Imrie, C. T.; Henderson, P. A.; Yeap, G.-Y. Liq. Cryst. 2009, 36, 755-777
101. Bourgogne, C.; Bury, I.; Gehringer, L.; Zelcer, A.; Cukiernik, F.; Terazzi, E.; Donnio, B.; Guillon, D. Molecular Dynamics simulations of liquid crystalline dendritic architectures. In Atomic-Scale Modeling of Nanosystems and Nanostructured Materials; Massobrio, C.; Bulou, H.; Goyhenex, Ch., Eds.; Lecture Notes in Physics; Springer: Berlin-Heidelberg, Germany, 2010; Vol. 795, pp 103-128.
102. Gatteschi, D.; Sessoli, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 268-297
103. Takeda, K.; Awaga, K.; Inabe, T. Phys. Rev. B 1998, 57, R11062
104. An, J.; Chen, Z.-D.; Bian, J.; Chen, J.-T.; Wang, S.-X.; Gao, S.; Xu, G.-X. Inorg. Chim. Acta 2000, 299, 28-34
105. Aubin, S. M. J.; Sun, Z.; Eppley, H. J.; Rumberger, E. M.; Guzei, I. A.; Folting, K.; Gantzel, P. K.; Rheingold, A. L.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. Inorg. Chem. 2001, 40, 2127-2146
106. Takeda, K.; Awaga, K. Phys. Rev. B 1997, 56, 14560-14565
107. Ruiz-Molina, D.; Gerbier, P.; Rumberger, E.; Amabilino, D. B.; Guzei, I. A.; Folting, K.; Huffman, J. C.; Rheingold, A.; Christou, G.; Veciana, J.; Hendrickson, D. N. J. Mater. Chem. 2002, 12, 1152-1161
108. Awaga, K.; Suzuki, Y.; Hachisuka, H.; Takeda, K. J. Mater. Chem. 2006, 16, 2516-2521
109. Ruiz, D.; Sun, Z.; Albela, B.; Folting, K.; Ribas, J.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 300-302
110. Zhao, H.; Berlinguette, C. P.; Bacsa, J.; Prosvirin, A. V.; Bera, J.; Tichy, K.; Schelter, S. E.; Dunbar, E. J. K. R. Inorg. Chem. 2004, 43, 1359-1369
111. Eppley, H. J.; Tsai, H.; Vries, N.; Folting, K.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 301-317
112. Aubin, M. J.; Sun, Z. M.; Eppley, H. J.; Rumberger, R. M.; Guzei, I. A.; Folting, K.; Gantzel, P. K.; Rheingold, A. L.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. Polyhedron 2001, 20, 1139-1145
113. Coronado, E.; Forment-Aliaga, A.; Gaita-Ariño, A.; Giminéz-Saiz, C.; Romero, F. M.; Wernsdorfer, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 6152-6156
114. Ruiz-Molina, D.; Mas-Torrent, M.; Gomez, J.; Balana, A. I.; Domingo, N.; Tejada, J.; Martinez, M. T.; Rovira, C.; Veciana J. Adv. Mater. 2003, 15, 42-45
115. Wernsdorfer, W.; Ohm, T.; Sangregorio, C.; Sessoli, R.; Gatteschi, D.; Paulsen, C. Physica B 2000, 284, 1229-1230
116. Wernsdorfer, W.; Bhaduri, S.; Tiron, R.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 197201
117. Wernsdorfer, W.; Allaga-Alcalde, N.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. Nature 2002, 416, 406-409
118. Artus, P.; Boskovic, C.; Yoo, J.; Streib, W. E.; Brunel, L.-C.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. Inorg. Chem. 2001, 40, 4199-4210