Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
30a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Caracterização e Reatividade de Complexos Dinucleares de Ferro
Luiza A. Mercante1* (IC), Marguerite Kalisz1,2 (PG), Maria G. F. Vaz1 (PQ), Miguel A. Novak3 (PQ), José D. Ardison4 (PQ), Erick L. Bastos5 (PQ), Wendel A. Alves5 (PQ). *lamercante@hotmail.com
1Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense, Niterói-RJ. 2Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro-RJ. 2Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro-RJ.
4Laboratório de Física Aplicada, CDTN/CENEN, Belo Horizonte -MG, 4Centro de Ciências Naturais e Humanas, Universidade Federal do ABC, Santo André-SP.
Palavras Chave:magnetismo molecular,compostos de coordenação, estudos espectroscópicos.
Introdução
A Química e Física de novos materiais é um campo de pesquisa interdisciplinar de grande interesse devido a imensas potencialidades de criação e estudo de novos materiais. Um tema de grande interesse atualmente são as nano-estruturas que apresentam bistabilidade magnética e portanto possibilidade de serem usadas como unidades de memória magnética. Na busca destes novos materiais, uma das estratégias que estamos usando atualmente consiste em explorar as propriedades eletrônicas peculiares de complexos metal-semiquinona.1 Neste trabalho, descrevemos os resultados que obtivemos no estudo de dois novos complexos obtidos a partir da complexação de íons ferro ao ligante N,N’- bis(3,5- di-ter-butil-catecol)-2,4-diamino tolueno.
Resultados e Discussão
O ligante N,N’- bis(3,5-di-ter-butil-catecol)-2,4- diaminotolueno (H4L) foi sintetizado e caracterizado conforme descrito anteriormente. Os complexos de ferro foram preparados reagindo-se o ligante H4L com cloreto de ferro(II) na proporção estequiométrica de 3:2 em acetonitrila, na presença de trietilamina. A partir desta síntese dois diferentes produtos cristalinos foram obtidos, um verde, e outro alaranjado.
Os dois complexos foram caracterizados por análise elementar, espectroscopia na região do Infravermelho, espectroscopia Mössbauer e magnetometria SQUID. A estrutura cristalina do composto verde, C105H138Fe2N6O6, figura 1a foi resolvida por difração de raios-X. A molécula apresenta dois centros de ferro (III), sendo que cada um deles encontra-se coordenado a três metades do ligante H4L na forma desprotonada. Estudos analíticos e magnéticos para o composto alaranjado, figura 1b, permitem concluir que a sua fórmula molecular é C70H90Fe2O6N4, porém não foi possível a determinação da estrutura cristalina.
Para o composto verde, os dados magnéticos mostram um valor χT a 300K corresponde ao esperado para dois átomos de ferro (III) alto spin (S=5/2) e seis semiquinonas (S=1/2). Já para o
composto alaranjado o valor encontrado equivale a dois átomos de ferro (III) alto spin (S=5/2) e duas semiquinonas (S=1/2). Os dados de Mössbauer a 300K confirmam os estados de spin observados para os íons ferro.
Figura 1. a) Estrutura do composto verde. b) Proposta para o composto alaranjado.
Estudos cinéticos e espectroscópicos na região UV/Vis sugerem uma reação do complexo verde com H2O2, resultando na hidroxilação intraligante do anel benzeno, corroborando com os outros dados experimentais obtidos. O monitoramento por espectroscopia eletrônica a 25°C durante 2 horas mostra o surgimento de uma banda em 380 nm atribuída ao processo de transferência de carga do anel fenólico formado ao íon de ferro, seguido da formação de um precipitado laranja.
O complexo alaranjado também pode ser obtido por reação do ligante com íons ferro, na presença de H2O2.
Conclusões
Dois complexos de ferro foram sintetizados e caracterizados por diferentes técnicas analíticas, espectroscópicas e magnéticas. Medidas cinéticas e espectroscópicas indicam a hidroxilação do ligante durante o processo de formação do complexo alaranjado.
Agradecimentos
CNPq, CAPES, FAPERJ e PIBIC-UFF.
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1Dei, A., Gatteschi, D., Sangregorio, C., Sorace, L., Vaz, M. G. F.,
N N
O O O
N N
O O O
Fe Fe
a b
Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
25a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química - SBQ 2
Chem. Phys. Lett., 2003, 368, 162.
