近日,国际知名期刊Science China Chemistry(《科学中国化学》)在线发表了无机化学教研室姚彬玲博士在分子纳米磁体领域的最新研究成果,论文题目为“Redox-Switchable Symmetry Transition in Benzoquinone-Bridged Co(II) Single-Molecule Magnets: Trigonal Prismatic to Octahedral”(《苯醌桥连钴(II)单分子磁体的氧化还原调控对称性转变:三棱柱构型向八面体构型的转换》)。姚彬玲博士为论文第一作者和通讯作者,南方科技大学张元竹教授、印度海得拉巴理工学院Saurabh Singh教授为论文共同通讯作者,湖北师范大学为论文第一通讯单位,Science China Chemistry是Science Press出版社旗下的化学领域期刊,SCI中科院一区TOP期刊,最新影响因子为9.7。
苯醌是一类具有氧化还原活性的桥连配体,因其高对称性和强电子耦合在单分子磁体研究中备受关注。然而,苯醌桥连配合物氧化还原后溶解度下降致结晶困难且构建特殊配位构型与强磁耦合协同多核体系仍面临挑战。为解决这一问题,该工作寻找结构刚性与柔性结合的蝶状配体,利用氯冉酸(CA2-)或溴冉酸(BA2-)构筑系列双核Co(II)化合物及其还原结构。其中,中性化合物{(L-N4)Coᴵᴵ}2(μ-X)2保持了近乎理想的三棱柱配位构型,并具有大的单轴向磁各向异性。而自由基桥连体系(L-N4)Coᴵᴵ}2(μ-X)·nMeCN发生了三棱柱构型向八面体的转变。该体系仍保留了显著的单轴磁各向异性的同时表现出Co (II)-苯醌体系中最强的反铁磁作用。所有配合物均表现出慢磁弛豫行为,有效能垒高达44 cm-1。此外,由于显著的分子间π-π堆积作用,中性化合物还表现出变磁有序现象。该工作通过协同调控配位对称性和自由基介导的交换耦合,为设计氧化还原开关型分子磁体确立了新策略。
苯醌桥双核Co(II)单分子磁体氧化还原实现三棱柱到八面体对称性转变
该工作得到了污染物分析与资源化技术湖北省重点实验室开放科研基金(No.PA230206)、国家自然科学基金(No.22173043)和深圳市科技计划项目(No.JCYJ20220818100417037)等资助。
论文信息:
Redox-Switchable Symmetry Transition in Benzoquinone-Bridged Co(II) Single-Molecule Magnets: Trigonal Prismatic to Octahedral
Binling Yao*, Akshay Pratap Singh, Jing Xi, Shiyun Liu, Nian Zhao, Yi-Fei Deng, Saurabh Kumar Singh*, and Yuan-Zhu Zhang*.
Science China Chemistry, 2025, DOI:10.1007/s11426-025-3025-4
论文链接:http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11426-025-3025-4