Kooperativität und Hysterese beim Spin- Crossover

1. Kooperativität und Hysterese beim Spin- Crossover Lisa Zappe, 03.12.2013 J. A. Real, A. B. Gaspar, M. C. Munoz, Dalton Trans., 2005, 2062- 2079.

2. Gliederung • Allgemeines zum Spin- Crossover • Allgemeines zur Hysterese • Schematisches Modell der Kooperativität • Kooperative Wechselwirkungen • Zusammenfassung • Quellen

3. 1. Allgemeines zum Spin- Crossover • Größenordnung der Ligandenfeldaufspaltung 10 Dq bzw. ΔO Für FeII HS-, LS- SCO- Komplexe • 10 Dq HS < 11000 cm-1 HS- Komplex • 10 Dq HS ≈ 11500 – 12500 cm-1 und • 10 Dq LS ≈ 19000 – 21000 cm-1 SCO- Komplex • 10 Dq LS > 21000 cm-1 LS- Komplex B. Weber, Koordinationschemie/ Metallorganische Chemie aus dem Modul AC III, 2011.

4. HS- LS Zustände HS Hell; LS Dunkel Quelle: Malcolm A. Halcrow, Spin- Crossover Materials, Wiley, 2013.

5. 2. Allgemeines zur Hysterese Malcolm A. Halcrow, Spin- Crossover Materials, Wiley, 2013.

6. 3. Schematisches Modell der Kooperativität B. Weber, Habitilationsschrift, Strategien zur zielgerichteten Synthese molekularer Magnete, 2009.

7. 4. Kooperative Wechselwirkungen • Kovalente Bindungen • Wasserstoffbrückenbindungen • p-p- Wechselwirkungen • van der Waals- Wechselwirkungen

8. Kovalente Bindungen Hysterese: 20K Hysterese: 10K B. Weber, Coord. Chem. Rev., 2009, 253, 2432-2449.

9. Packungen der einzelnen Polymere Quelle: B. Weber, Coord. Chem. Rev., 2009, 253, 2432-2449.

10. Aufgrund der Struktur dieses Polymers sind keine Wechselwirkungen zwischen den Polymersträngen möglich C. Genre, G.S. Matouzenko, E. Jeanneau, D. Luneau, New J. Chem. 30 (2006)1669.

11. Lösungsmittelmoleküle verhindern die Wechselwirkungen zwischen den Polymersträngen => Keine Kooperativität C. Genre, G.S. Matouzenko, E. Jeanneau, D. Luneau, New J. Chem. 30 (2006)1669.

12. Wasserstoffbrückenbindungen Wasserstoffbrücken zwischen N-H…O. B. Weber, W. Bauer, J. Obel, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 10098-10101

13. Wasserstoffbrücken (violett) verbinden die einzelnen Komplexe miteinander B. Weber, W. Bauer, J. Obel, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 10098-10101.

14. Hysterese: 70K B. Weber, W. Bauer, J. Obel, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 10098-10101.

15. p-p-Wechselwirkungen Hysterese: 50 K J. A. Real, A. B. Gaspar, M. C. Munoz, Dalton Trans., 2005, 2062- 2079.

16. 5. Zusammenfassung • Kooperativität ist Voraussetzung für Hysterese • Große Strukturunterschiede zwischen HS und LS Zuständen begünstigen Kooperativität • Kombinationen von kooperativen Wechselwirkungen ergeben die größten Hysteresen

17. 6. Quellen • B. Weber, Habitilationsschrift, Strategien zur zielgerichteten Synthese molekularer Magnete, 2009. • Malcolm A. Halcrow, Spin- Crossover Materials, Wiley, 2013. • B. Weber, Coord. Chem. Rev., 2009, 253, 2432-2449. • B. Weber, W. Bauer, J. Obel, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 10098-10101. • W. Bauer, T. Pfaffeneder, K. Achterhold, B. Weber, Eur. J. Inorg. Chem., 2011, 3183-3192. • J. A. Real, A. B. Gaspar, M. C. Munoz, Dalton Trans., 2005, 2062- 2079. • B. Weber, Koordinationschemie/ Metallorganische Chemie aus dem Modul AC III, 2011. • C. Genre, G.S. Matouzenko, E. Jeanneau, D. Luneau, New J. Chem. 30 (2006)1669.