Σε αναζήτηση μορίων υψηλού σπιν και μονομοριακών μαγνητών

Στην παρούσα Διατριβή αναζητήθηκε η σύνθεση μορίων Υψηλού Spin και Μονομοριακών Μαγνητών. Για το σκοπό αυτό αναπτύξαμε τη χημεία του Mn χρησιμοποιώντας δύο είδη οργανικών υποκαταστατών, τη δι-2-πυρίδυλο κετόνη και τα παράγωγά της και τις 2-πυρίδυλο οξίμες οι οποίες διαφοροποιούνται ως προς την υποκατάσταση του οξιμικού ατόμου άνθρακα. Η χημεία της δι-2-πυρίδυλο κετόνης βασίζεται στο γεγονός ότι η καρβονυλική της ομάδα μπορεί να υποστεί πυρηνόφιλη προσβολή από ένα μόριο H2O παρουσία μεταλλοϊόντων και να σχηματίσει την 1,1-διολική μορφή την οποία και επιδιώξαμε. Με τον υποκαταστάτη αυτό απομονώθηκαν μικτού-σθένους σύμπλοκα με εξαιρετικά μεγάλο αριθμό μετάλλων με πιο χαρακτηριστικό το σύμπλοκο [MnΙΙ8MnΙΙΙ10MnIV2O10{(py)2CO2}6{(py)2C(OEt)O}2(O2CPh)18](ClO4)2. Τα σύμπλοκα με αυτόν τον υποκαταστάτη βρέθηκαν να σταθεροποιούν χαμηλές τιμές ολικού spin που προκύπτουν από τις κυρίαρχες αντισιδηρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις μέσα σε αυτά. Οι 2-πυρίδυλο οξίμες οδήγησαν σε σύμπλοκα μικρότερης πυρηνικότητας, τα οποία σταθεροποιούσαν μια υψηλή τιμή ολικού spin εξαιτίας της σιδηρομαγνητικής μαγνητικής ανταλλαγής μεταξύ των μεταλλικών κέντρων η οποία οφείλεται αποκλειστικά στην δομική παραμόρφωση που προκαλούν οι οξιμάτο υποκαταστάτες. Απομονώσαμε μια οικογένεια ενώσεων με γενικό τύπο [MnIII3O{(py)C(R)NO)}3(O2CR)3](ClO4), όλα τα μέλη της οποίας εμφανίζουν ιδιότητες Μονομοριακού Μαγνήτη με θεμελιώδη κατάσταση spin S = 6 που προκύπτει από τη σιδηρομαγνητική αλληλεπίδραση των τριών Mn3+ (S = 2) ιόντων. Από την χρήση των υποκαταστατών αυτών απομονώσαμε και το σύμπλοκο [MnII6MnIII4MnIV4O12{(py)C(CN)NO}14(py)2](ClO4)2, το οποίο είναι το μεγαλύτερο σύμπλοκο με οξιμάτο υποκαταστάτες στη χημεία του Mn.