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Diogo EBT, da Silva Júnior EN, Oliveira WXC, Stumpf HO, Fabris F, de Almeida AA, Knobel M, Ferreira FF, Nunes WC, Pedroso EF, Julve M, Pereira CLM. Isostructural Oxamate Complexes with Visible Luminescence (Eu 3+) and Field-Induced Single-Molecule Magnet (Nd 3+). Chem Asian J 2024; 19:e202400887. [PMID: 39283592 DOI: 10.1002/asia.202400887] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/25/2024] [Revised: 09/08/2024] [Indexed: 11/02/2024]
Abstract
The search for new metal-organic compounds as candidates for quantum information processing technologies is in the spotlight. Several metal ions and organic linkers have been used to obtain such compounds. Herein, we describe the synthesis, crystal structures, and cryomagnetic properties of two air-stable isostructural neodymium(III) and europium(III) one-dimensional (1D) coordination polymers of formula [Nd(Hmpa)3(DMSO)2]n (1) and [Eu(Hmpa)3(DMSO)2]n (2) [Hmpa=N-(4-methylphenyl)oxamate, and DMSO=dimethylsulfoxide]. These complexes were prepared by reacting n-Bu4N(Hmpa) proligand [n-Bu4N+=tetra-n-butylammonium] and the correspondent LnCl3 ⋅ 6H2O salt (Ln=Nd or Eu) in the open air and mild conditions. The crystal structures of 1 and 2 reveal the Ln3+ ion surrounded by two DMSO molecules and three oxamate ligands, one of them connecting to adjacent mononuclear entities through carboxylate bridges featuring a homometallic chain, while the other two establishing double N-H ⋅ ⋅ ⋅ O hydrogen bonds among adjacent polymers to give a resultant supramolecular 2D network. Cryomagnetic measurements in the static (dc) and dynamic current (ac) regimes reveal that 1 behaves as a field-induced single-molecule magnet below 8.8 K. A photoluminescence study shows that Hmpa ligands efficiently sensitize the luminescence of Eu3+ complex in the visible region in the solid state at room temperature.
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Affiliation(s)
- Emilay B T Diogo
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Eufrânio N da Silva Júnior
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Willian X C Oliveira
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Humberto O Stumpf
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Fernando Fabris
- Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas, Rua Sérgio Buarque de Holanda, 777, Cidade Universitária Zeferino Vaz, Barão Geraldo, Campinas, SP, 13083-859, Brazil
| | - Adriele A de Almeida
- Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas, Rua Sérgio Buarque de Holanda, 777, Cidade Universitária Zeferino Vaz, Barão Geraldo, Campinas, SP, 13083-859, Brazil
| | - Marcelo Knobel
- Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas, Rua Sérgio Buarque de Holanda, 777, Cidade Universitária Zeferino Vaz, Barão Geraldo, Campinas, SP, 13083-859, Brazil
| | - Fabio F Ferreira
- Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH), Universidade Federal do ABC (UFABC), Av. dos Estados 5001, Santo André, SP, 09210-580, Brazil
| | - Wallace C Nunes
- Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Av. Gal. Milton Tavares de Souza, s/n°, Niterói, RJ, 24210-346, Brazil
| | - Emerson F Pedroso
- Departamento de Química, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Av. Amazonas, 5253, Belo Horizonte, MG, 30421-169, Brazil
| | - Miguel Julve
- Departament de Química Inorgànica, Instituto de Ciencia Molecular (ICMol), Universitat de València, 46980, Paterna, València, Spain
| | - Cynthia L M Pereira
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
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Parreiras J, Faria EN, Oliveira WXC, Pinheiro CB, do Pim WD, da Silva Júnior EN, Pedroso EF, Julve M, Pereira CLM. X-ray structure and magnetic properties of a mononuclear complex and a 1D coordination polymer assembled by cobalt(II) ions and a flexible oxamate ligand. J COORD CHEM 2022. [DOI: 10.1080/00958972.2022.2135436] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/11/2022]
Affiliation(s)
- Julia Parreiras
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Erica N. Faria
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Willian X. C. Oliveira
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Carlos B. Pinheiro
- Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Walace D. do Pim
- Departamento de Química, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Eufrânio N. da Silva Júnior
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Emerson F. Pedroso
- Departamento de Química, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Miguel Julve
- Instituto de Ciencia Molecular/Departament de Química Inorgànica, Universitat de València, Paterna, València, Spain
| | - Cynthia L. M. Pereira
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
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Vaz RCA, Esteves IO, Oliveira WXC, Honorato J, Martins FT, da Silva Júnior EN, de C. A. Valente D, Cardozo TM, Horta BAC, Mariano DL, Nunes WC, Pedroso EF, Pereira CLM. Lanthanide( iii)-oxamato complexes containing Nd 3+ and Ho 3+: crystal structures, magnetic properties, and ab initio calculations. CrystEngComm 2022. [DOI: 10.1039/d2ce00867j] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
Abstract
Two series of chlorine or fluorine derivatives containing monooxamato ligands result in diamagnetic complexes of Y3+ and La3+ and paramagnetic complexes of Nd3+ and Ho3+ that behave as single-ion magnets at lower temperatures.
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Affiliation(s)
- Raphael C. A. Vaz
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Isabela O. Esteves
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Willian X. C. Oliveira
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - João Honorato
- Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás, Campus Samambaia Setor Itatiaia, Caixa Postal 131, Goiânia, Goiás, 74001970, Brazil
| | - Felipe T. Martins
- Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás, Campus Samambaia Setor Itatiaia, Caixa Postal 131, Goiânia, Goiás, 74001970, Brazil
| | - Eufrânio N. da Silva Júnior
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Daniel de C. A. Valente
- Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil
| | - Thiago M. Cardozo
- Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil
| | - Bruno A. C. Horta
- Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil
| | - Davor L. Mariano
- Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Av. Athos da Silveira Ramos 149, Cidade Universitária, Rio de Janeiro, RJ, 24210-340, Brazil
| | - Wallace C. Nunes
- Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Av. Gal. Milton Tavares de Souza, s/no, Campus da Praia Vermelha, Niterói, RJ, 24210-346, Brazil
| | - Emerson F. Pedroso
- Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Av. Amazonas 5523, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30421-169, Brazil
| | - Cynthia L. M. Pereira
- Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
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