分子骨架体系中的主客体电子转移(HGET)是主体骨架和客体功能发生剧烈变化的重要触发因素。
近日,日本东北大学Hitoshi Miyasaka报道了以碘(I2)为氧化还原活性客体,在多孔反铁磁性层状MOF,[{Ru2(2,6-F2PhCO2)4}2(BTDA-TCNQ)] (1; 2,6-F2PhCO2− = 2,6-difluorobenzoate; BTDA-TCNQ =bis[1,2,5]dithiazolotetracyanoquinodimethane)中发现了HGET诱导的磁相变,在一些氧化还原活性MOFs和Hofmann型MOFs中,被认为是电子受体(3I2+2e−⇌2I3−)
文章要点
1)化合物1在I2蒸气处理下经后合成转化为[{Ru2(2,6F2PhCO2)4}2(BTDA-TCNQ)]I3(1-I3),抽空后可逆恢复。无客体化合物1在90 K(=TN)的Néel温度下是反铁磁体,这是由于具有[{Ru2II,III}+–(BTDA-TCNQ)•−–{Ru2II,II}0]∞组成的亚铁磁性有序层之间的反铁磁性相互作用,其中[Ru2II,III]+,[Ru2II,II]和BTDA-TCNQ·−具有S=3/2,1,1/2的自旋态,而I2-暴露的1-I3化合物以[{Ru2II,III}+-(BTDATCNQ)0-{Ru2II,II}](I3−)式转变为顺磁体,HGET的发生可表示为:BTDA-TCNQ·−+3/2(I2)→BTDA-TCNQ0+I3−。
2)这种在MOF孔中的HGET导致了顺磁性[Ru2]物种在1-I3中的分离。然而,1-I3的电导率是1的100倍。
本研究首次证明了HGET对磁性和电导率的调节作用,为新型多孔磁体的设计提供了方便。
参考文献
Jun Zhang, et al, A Host–Guest Electron Transfer Mechanism for Magnetic and Electronic Modifications in a Redox-Active Metal–Organic Framework, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202115976
https://doi.org/10.1002/anie.202115976