单离子磁体(SIM)是对分子自旋反转行为具有明显能垒的分子化合物,可用于信息存储,自旋阀和量子计算等。近日,日本东北大学Masahiro Yamashita,Goulven Cosquer,Yongbing Shen等电化学合成了第一个三维(3D)导电单离子磁体(TTF)2[Co(pdms)2](TTF =四硫富瓦烯,H2pdms =1,2‐bis(methanesulfonamido)benzene),并从结构,物理性质和理论上对其进行了研究。研究发现,中性TTF与配位前体(HNEt3)2[M(pdms)2](M=Co,Zn)之间的氧化电位非常接近,导致SIM供体[M(pdms)2]n–和TTF●+受体之间发生多次电荷转移(CT)以及电结晶后,从pdms配体到Co离子的供体内CT。通常,TTF充当供体,而在该系统中,由于接近的氧化电位,TTF既充当供体又充当受体。此外,与报道的层状供体-受体电导体相反,[M(pdms)2]n-供体与TTF●+受体没有隔离,但彼此之间具有强的相互作用。强的分子间和分子内相互作用与CT结合,可在极低的温度下产生较高的电导率。此外,作者还观察到具有缓慢磁弛豫和磁滞回线打开的SIM行为。(TTF)2[Co(pdms)2](2-Co)是用于制备新的导电SIM的出色构建单元。
Yongbing Shen*, Goulven Cosquer*, Masahiro Yamashita*, et al. An Organic‐Inorganic Hybrid Exhibiting Electrical Conduction and Single‐Ion‐Magnetism. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201910523
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201910523