Multifunktionelle Spin-Crossover Verbindungen

Den letzten Jahrzehnte führten zu Herstellung und Untersuchung einer große Zahl unterschiedlicher Komplexe, welche sowohl in gelöster Form als im Festkörper Spinübergangs (SC) Eigenschaften zeigen. In den letzten Jahren verschob sich das Interesse an reinen SC-Systemen vermehrt zu Systemen, bei welchen SC mit anderen, ebenfalls schaltbaren physikalischen oder chemischen Effekten kombiniert werden können. So sind Kombinationen mit anderen magnetischen Eigenschaften, Flüssigkristalle, elektrischen Leitern und nicht linearer Optik vorgeschlagen und untersucht worden. SC-Verbindungen die zu Multifunktionssystemen erweiterten können ergeben ein neues, faszinierendes Forschungsgebiet, welches auf bereits vorhandenem Wissen und know-how aufbauen kann. Das Ziel des vorliegenden Antrages lässt sich als Versuch einer Kombination von SC mit Solvatochromismus, Thermochromismus oder Elektrochromismus umreißen. Wir schlagen vor Liganden mit räumlich getrennten metallspezifischen Koordinationstellen herzustellen, wobei diese im wesentlichen auf dem 2,6-bis(benzimidazo-2- yl)pyridine (bzimpy) basieren sollen. Bzimpy soll einerseits in Verbindung mit Fe(II) das erwünschte SC Verhalten zeigt, andererseits in Kombination anderen Übergangsmetallionen gemischt-metallische und gemischte-valente Koordinationesverbindungen eingehen, welche als Dimere sowie als Koordinations-polymere vorliegen können. Von diesen Verbindungen wird erwartet, dass sie die gewünschte Kombination schaltbarer Eigenschaften in gelöster Form und im Festkörper zeigen.

Das Forschungsprojekt "Multifunktionelle Spin-Crossover Systeme" wurde am 1.10.2006 begonnen. In den letzten Jahrzehnten führten Herstellung und Untersuchung zu einer großen Zahl unterschiedlicher Komplexe, welche sowohl in gelöster Form als auch im Festkörper Spinuübergangs (SC) Eigenschaften zeigen. Im vorliegenden Projekt wurden Untersuchungen auf Systeme konzentriert, bei welchen SC mit anderen, ebenfalls schaltbaren physikalischen oder chemischen Effekten kombiniert werden kann. So sind Kombinationen mit anderen magnetischen Eigenschaften, Flüssigkristalle, elektrischen Leitern und nicht linearer Optik vorgeschlagen und untersucht worden. Ziel der vorliegenden Arbeiten war es eine Kombination von SC mit Magnetostriktion, Ferroelektrika, Solvatochromismus, Thermochromismus und Magnetochromismus zu erreichen. Dazu waren umfangreiche synthetische Arbeiten nötig, die zu neuartigen Liganden führten, welche mit Eisen(II) Spin- Übergangseigenschaften zeigen. Diese Verbindungen wurden detailliert mittels temperaturabhängiger UV-VIS, IR, ferner IR- Spektroskopie, Röntgendiffraktion und Synchrotron, Pulverdiffraktion, magnetischen und magneotstriktiven Messverfahren, NMR, Elementaranalyse, etc., charakterisiert. Die hergestellten Liganden bilden auch mit anderen Metallionen der ersten Übergangsreihe gemischt-metallische und gemischte-valente Koordinations-Verbindungen, welche auch als Dimere oder Koordinations-polymere vorliegen können. Diese Verbindungen (auch wenn sie keine Spin-Übergangs Eigenschaften zeigen) als anfallende Nebenprodukte mit zum Teil interessanten Eigenschaften wurden ebenfalls hergestellt und in gelöster Form und im Festkörper charakterisiert und zeigen ebenso bemerkenswerte und anwendbare Eigenschaften.