10.1002/chem.201801523
Chemistry - A European Journal
FULL PAPER
[3] a) G. Christou, D. Gatteschi, D. N. Hendrickson, R. Sessoli, Mrs Bull 2000,
25, 66-71; b) J. M. Zadrozny, D. J. Xiao, M. Atanasov, G. J. Long, F.
Grandjean, F. Neese, J. R. Long, Nat Chem 2013, 5, 577-581; c) C. M.
Zaleski, E. C. Depperman, J. W. Kampf, M. L. Kirk, V. L. Pecoraro, Angew.
Chem. Int. Ed. 2004, 43, 3912-3914; d) E. Coronado, P. Day, Chem. Rev.
2004, 104, 5419-5448; e) L. Bogani, W. Wernsdorfer, Nat Mater 2008, 7,
179-186; f) A. Dei, D. Gatteschi, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 11852-
11858; g) S. V. Eliseeva, J. C. G. Bunzli, New Journal of Chemistry 2011,
35, 1165-1176; h) D. N. Woodruff, R. E. P. Winpenny, R. A. Layfield,
Chem. Rev. 2013, 113, 5110-5148; i) D. Q. Wu, D. Shao, X. Q. Wei, F. X.
Shen, L. Shi, D. Kempe, Y. Z. Zhang, K. R. Dunbar, X. Y. Wang, J. Am.
Chem. Soc. 2017, 139, 11714-11717; j) J. K. Tang, I. Hewitt, N. T. Madhu,
G. Chastanet, W. Wernsdorfer, C. E. Anson, C. Benelli, R. Sessoli, A. K.
Powell, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1729-1733; k) S. G. McAdams,
A. M. Ariciu, A. K. Kostopoulos, J. P. S. Walsh, F. Tuna, Coordin Chem
Rev 2017, 346, 216-239; l) B. S. Dolinar, D. I. Alexandropoulos, K. R.
Vignesh, T. James, K. R. Dunbar, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 908-911;
m) P. Abbasi, K. Quinn, D. I. Alexandropoulos, M. Damjanovic, W.
Wernsdorfer, A. Escuer, J. Mayans, M. Pilkington, T. C. Stamatatos, J.
Am. Chem. Soc. 2017, 139, 15644-15647.
1519(w), 1478(s), 1465(w), 1454(s), 1417(m), 1381(m), 1341(w),
1303(m), 1285(w), 1245(m), 1216(s), 1159(m), 1087(w), 1031(w),
1019(w), 971(w) 872(w), 741(s), 644(w), 589(w), 431(m).
Synthesis of [DyMn(opch)2(OAc)(MeOH)(H2O)2] (2). The solution of
Dy(OAc)3∙6H2O (0.0357 mg, 0.1 mmol) and H2opch (0.0405 mg, 0.15
mmol) in 20 ml CH3OH/CH2Cl2 (1:1 v/v) was stirred with Et3N (0.014 ml,
0.3 mmol). After 3 h, Mn(ClO4)2∙6H2O (36.2 mg, 0.1 mmol) was added to
the solution. Then the mixture was stirred for another 2 h, followed by
filtration. The solution was left unperturbed to allow the slow evaporation
of the solvent. Dark red single crystals, suitable for X-ray diffraction
analysis, were formed after three weeks. Yield: 24 mg (52%, based on
Dy(OAc)3∙6H2O). Elemental analysis (%) calcd for C29H32DyMnN8O11
:
C, 39.31, H, 3.64, N, 12.65: found C, 39.47, H, 3.56, N, 12.81. IR (KBr,
cm-1): 3352(br), 3047(w), 2944(w), 2861(w), 1605(m), 1578(s), 1562(m),
1477(s), 1463(w), 1455(s), 1417(m), 1389(m), 1346(w), 1301(m),
1289(w), 1247(m), 1217(s), 1162(m), 1079(w), 1033(w), 972(w), 921(w),
869(w), 781(w), 739(s), 689(w), 665(w), 627(w), 587(w), 457(w), 429(m).
[4] C. J. Milios, A. Vinslava, W. Wernsdorfer, S. Moggach, S. Parsons, S. P.
Perlepes, G. Christou, E. K. Brechin, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2754-
+.
[5] X. N. Yao, J. Z. Du, Y. Q. Zhang, X. B. Leng, M. W. Yang, S. D. Jiang, Z.
X. Wang, Z. W. Ouyang, L. Deng, B. W. Wang, S. Gao, J. Am. Chem. Soc.
2017, 139, 373-380.
[6] N. Ishikawa, M. Sugita, T. Ishikawa, S. Koshihara, Y. Kaizu, J. Am. Chem.
Soc. 2003, 125, 8694-8695.
Acknowledgements
[7] J. Liu, Y. C. Chen, J. L. Liu, V. Vieru, L. Ungur, J. H. Jia, L. F. Chibotaru,
Y. H. Lan, W. Wernsdorfer, S. Gao, X. M. Chen, M. L. Tong, J. Am. Chem.
Soc. 2016, 138, 5441-5450.
[8] Y. S. Ding, N. F. Chilton, R. E. P. Winpenny, Y. Z. Zheng, Angew. Chem.
Int. Ed. 2016, 55, 16071-16074.
[9] a) F. S. Guo, B. M. Day, Y. C. Chen, M. L. Tong, A. Mansikkamaki, R. A.
Layfield, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 11445-11449; b) C. A. P.
Goodwin, F. Ortu, D. Reta, N. F. Chilton, D. P. Mills, Nature 2017, 548,
439-442.
[10] Y. C. Chen, J. L. Liu, W. Wernsdorfer, D. Liu, L. F. Chibotaru, X. M. Chen,
M. L. Tong, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 4996-5000.
This work was supported by the National Natural Science
Foundation of China (21525103, 21521092 and 21331003). L.U.
is a post-doc of the Fonds Wetenschappelijk Onderzoek-
Vlaanderen, and also gratefully acknowledges INPAC and
Methusalem grants of K.U. Leuven. The computational
resources and services used for the ab initio calculations were
provided by the VSC (Flemish Supercomputer Center) and
funded by the Hercules Foundation and the Flemish
Government department EWI.
[11]J. D. Rinehart, M. Fang, W. J. Evans, J. R. Long, J. Am. Chem. Soc. 2011,
133, 14236-14239.
[12] a) F. Habib, M. Murugesu, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 3278-3288; b) F.
Habib, P. H. Lin, J. Long, I. Korobkov, W. Wernsdorfer, M. Murugesu, J.
Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8830-8833; c) Y. N. Guo, G. F. Xu, W.
Wernsdorfer, L. Ungur, Y. Guo, J. K. Tang, H. J. Zhang, L. F. Chibotaru, A.
K. Powell, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11948-11951; d) P. Zhang, M.
Perfetti, M. Kern, P. P. Hallmen, L. Ungur, S. Lenz, M. R. Ringenberg, W.
Frey, H. Stoll, G. Rauhut, J. van Slageren, Chem. Sci. 2018, 9, 1221-
1230; e) E. M. Pineda, N. F. Chilton, R. Marx, M. Dorfel, D. O. Sells, P.
Neugebauer, S. D. Jiang, D. Collison, J. van Slageren, E. J. L. McInnes,
R. E. P. Winpenny, Nature Communications 2014, 5; f) R. A. Layfield, J. J.
W. McDouall, S. A. Sulway, F. Tuna, D. Collison, R. E. P. Winpenny,
Chem. Eur. J. 2010, 16, 4442-4446; g) F. Habib, G. Brunet, V. Vieru, I.
Korobkov, L. F. Chibotaru, M. Murugesu, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135,
13242-13245.
Keywords: single-molecule magnet • ab initio calculations •
magnetization blocking barrier • exchange interaction •
relaxation dynamics
[1] a) A. Caneschi, D. Gatteschi, R. Sessoli, A. L. Barra, L. C. Brunel, M.
Guillot, J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5873-5874; b) R. Sessoli, H. L.
Tsai, A. R. Schake, S. Y. Wang, J. B. Vincent, K. Folting, D. Gatteschi, G.
Christou, D. N. Hendrickson, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1804-1816; c)
R. Sessoli, D. Gatteschi, A. Caneschi, M. A. Novak, Nature 1993, 365,
141-143.
[13] a) K. C. Mondal, A. Sundt, Y. H. Lan, G. E. Kostakis, O. Waldmann, L.
Ungur, L. F. Chibotaru, C. E. Anson, A. K. Powell, Angew. Chem. Int. Ed.
2012, 51, 7550-7554; b) S. K. Langley, D. P. Wielechowski, V. Vieru, N. F.
Chilton, B. Moubaraki, B. F. Abrahams, L. F. Chibotaru, K. S. Murray,
Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 12014-12019; c) S. K. Langley, D. P.
Wielechowski, V. Vieru, N. F. Chilton, B. Moubaraki, L. F. Chibotaru, K. S.
Murray, Chem. Commun. 2015, 51, 2044-2047; d) A. Upadhyay, C. Das,
S. Vaidya, S. K. Singh, T. Gupta, R. Mondol, S. K. Langley, K. S. Murray,
G. Rajaraman, M. Shanmugam, Chem. Eur. J. 2017, 23, 4903-4916.
[14]H. Q. Tian, L. Zhao, H. F. Lin, J. K. Tang, G. S. Li, Chem. Eur. J. 2013, 19,
13235-13241.
[15] a) H. Q. Tian, L. Zhao, Y. N. Guo, Y. Guo, J. K. Tang, Z. L. Liu, Chem.
Commun. 2012, 48, 708-710; b) H. Q. Tian, M. Wang, L. Zhao, Y. N. Guo,
Y. Guo, J. K. Tang, Z. L. Liu, Chem. Eur. J. 2012, 18, 442-445.
[16] R. A. Coxall, S. G. Harris, D. K. Henderson, S. Parsons, P. A. Tasker, R.
E. P. Winpenny, J. Chem. Soc. Dalton 2000, 2349-2356.
[2] a) D. Gatteschi, R. Sessoli, J. Villain, Molecular nanomagnets, Oxford
University Press, Oxford ; New York, 2006; b) D. E. Freedman, W. H.
Harman, T. D. Harris, G. J. Long, C. J. Chang, J. R. Long, J. Am. Chem.
Soc. 2010, 132, 1224-+; c) M. N. Leuenberger, D. Loss, Nature 2001, 410,
789-793; d) S. Hill, R. S. Edwards, N. Aliaga-Alcalde, G. Christou,
Science 2003, 302, 1015-1018; e) M. Mannini, F. Pineider, C. Danieli, F.
Totti, L. Sorace, P. Sainctavit, M. A. Arrio, E. Otero, L. Joly, J. C. Cezar, A.
Cornia, R. Sessoli, Nature 2010, 468, 417-421; f) M. L. Kahn, R. Ballou, P.
Porcher, O. Kahn, J. P. Sutter, Chem. Eur. J. 2002, 8, 525-531; g) L. F.
Chibotaru, L. Ungur, C. Aronica, H. Elmoll, G. Pilet, D. Luneau, J. Am.
Chem. Soc. 2008, 130, 12445-12455; h) H. Oshio, M. Nihei, S. Koizumi, T.
Shiga, H. Nojiri, M. Nakano, N. Shirakawa, M. Akatsu, J. Am. Chem. Soc.
2005, 127, 4568-4569; i) J. R. Friedman, M. P. Sarachik, J. Tejada, R.
Ziolo, Phys Rev Lett 1996, 76, 3830-3833; j) C. Aronica, G. Pilet, G.
Chastanet, W. Wernsdorfer, J. F. Jacquot, D. Luneau, Angew. Chem. Int.
Ed. 2006, 45, 4659-4662; k) R. Sessoli, A. K. Powell, Coordin Chem Rev
2009, 253, 2328-2341; l) M. A. AlDamen, J. M. Clemente-Juan, E.
Coronado, C. Marti-Gastaldo, A. Gaita-Arino, J. Am. Chem. Soc. 2008,
130, 8874-8875; m) M. L. Kahn, J. P. Sutter, S. Golhen, P. Guionneau, L.
Ouahab, O. Kahn, D. Chasseau, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3413-
3421; n) G. Karotsis, S. Kennedy, S. J. Teat, C. M. Beavers, D. A. Fowler,
J. J. Morales, M. Evangelisti, S. J. Dalgarno, E. K. Brechin, J. Am. Chem.
Soc. 2010, 132, 12983-12990; o) V. Mereacre, Y. H. Lan, R. Clerac, A. M.
Ako, I. J. Hewitt, W. Wernsdorfer, G. Buth, C. E. Anson, A. K. Rowell,
Inorg. Chem. 2010, 49, 5293-5302.
[17] S. R. Batten, S. M. Neville, D. R. Turner, Coordination Polymers: Design,
Analysis and Application 2009, 19-58.
[18] D. Casanova, M. Llunell, P. Alemany, S. Alvarez, Chem. Eur. J. 2005, 11,
1479-1494.
[19] O. Kahn, Molecular magnetism, VCH, New York, NY, 1993.
[20] a) I. J. Hewitt, Y. H. Lan, C. E. Anson, J. Luzon, R. Sessoli, A. K. Powell,
Chem. Commun. 2009, 6765-6767; b) K. Katoh, T. Kajiwara, M. Nakano,
Y. Nakazawa, W. Wernsdorfer, N. Ishikawa, B. K. Breedlove, M.
Yamashita, Chem. Eur. J. 2011, 17, 117-122; c) B. Hussain, D. Savard, T.
This article is protected by copyright. All rights reserved.