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Pentacoordinate chloro-iron(III) complexes based on new asymmetric salophen-N2O2 ligands: Structural, magnetic, and theoretical studies
Indexado
WoS WOS:001433024200001
Scopus SCOPUS_ID:85219016683
DOI 10.1016/J.INOCHE.2025.114150
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Pentacoordinate iron(III) complexes have been significant in several catalytic processes and bioinorganic applications due to their unique structural features. This study aims to elucidate the structural characteristics and magnetic behavior of these complexes for potential applications in chemical engineering, catalysis and bioinorganic chemistry. We synthesized three new pentacoordinate chloro-iron(III) complexes using asymmetric ligands derived from salophen and Ja<spacing diaeresis>ger compounds. The new complexes C1, C2, and C3 were fully characterized using conventional spectroscopic techniques. Single crystals of all complexes were obtained, revealing a square pyramid geometry with an average tau parameter of 0.11, with the C2 complex exhibiting the highest distortion. Crystal packing analysis using Hirshfeld surfaces revealed nonclassical C-H & ctdot;O interactions and pi-pi-stacking interactions, some of which were considered to explain the weak antiferromagnetism observed in each sample by calculating the minimum Fe & ctdot;Fe distances. To analyze the magnetic results, we employed a binuclear model that accounts for zero-field splitting (zfs) and weak antiferromagnetic via non-covalent contacts in a two-spin system with Sa = Sb = 5/2. Coupling constants ranging from -0.25 to -0.18 J/cm- 1 were determined for the complexes. The crystallographic and spectroscopic data were rationalized using DFT and TD-DFT calculations. Computational models for the high-spin state (S = 5/ 2) provided better agreement with the crystal data compared to the intermediate-spin (S = 3/2) and low-spin (S = 1/2) structures. Additionally, TD-DFT calculations enabled the assignment of the most intense absorption bands as intraligand pi-pi* transitions (ILCT) and ligand-to-metal charge transfer (LMCT) bands in the UV (240-380 nm) and visible (380-500 nm) regions, respectively.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Chemistry, Inorganic & Nuclear
Scopus
Materials Chemistry
Inorganic Chemistry
Physical And Theoretical Chemistry
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Villaman, David Hombre Universidad de Concepción - Chile
2 CRUZ-HERRERA, CARLOS ALEJANDRO Hombre Universidad Nacional Andrés Bello - Chile
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
3 Paredes-Garcia, Veronica - Universidad Nacional Andrés Bello - Chile
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
4 Toro, Patricia M. - Universidad Autónoma de Chile - Chile
5 Castro-Tamay, Pablo - Universidad de Concepción - Chile
6 Gallardo, Miguel Hombre Universidad de Concepción - Chile
7 Rabanal-Leon, Walter A. - Universidad de Concepción - Chile
8 Novoa, Nestor Hombre Universidad de Concepción - Chile

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
FONDEQUIP
CONICYT
CEDENNA
Fondecyt Regular
CONICYT-FONDEQUIP
Fondequip EQM
UdeC
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia
ANID Fondecyt
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
EQM130086-UNAB
PPMS
ANID (Chile) FONDECYT
Ministerio de Ciencia y Tecnología, Gobierno de Chile
Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID, Ministerio de Ciencia y Tecnologia, Gobierno de Chile)

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
The authors thank Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID, Ministerio de Ciencia y Tecnologia, Gobierno de Chile) Grant Fondecyt Regular grant No. 1201680 (PI = N. Novoa and CoI = W. Rabanal) for the financial support and FONDEQUIP EQM No. 200138 for all single crystal X-ray structure determination. P. Castro-Tamay thanks for support of a graduate PhD scholarship (UdeC) No. 21202204. David Villaman thanks the ANID (Chile) FONDECYT Postdoctorado Grant No. 3210226 for the financial support. C.C. acknowledges ANID FONDECYT iniciacion No. 11241257. V.P-G. acknowledges ANID FONDECYT Regular 1211394, CONICYT-FONDEQUIP/PPMS/EQM130086-UNAB, and CEDENNA.
The authors thank Agencia Nacional de Investigaci\u00F3n y Desarrollo (ANID, Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00EDa, Gobierno de Chile) Grant Fondecyt Regular grant No. 1201680 (PI\u202F=\u202FN. Novoa and CoI\u202F=\u202FW. Rabanal) for the financial support and FONDEQUIP EQM No. 200138 for all single crystal X-ray structure determination. P. Castro-Tamay thanks for support of a graduate PhD scholarship (UdeC) No. 21202204. David Villaman thanks the ANID (Chile) FONDECYT Postdoctorado Grant No. 3210226 for the financial support. C.C. acknowledges ANID FONDECYT iniciaci\u00F3n No. 11241257 . V.P-G. acknowledges ANID FONDECYT Regular 1211394, CONICYT-FONDEQUIP/PPMS/EQM130086-UNAB, and CEDENNA.
The authors thank Agencia Nacional de Investigaci\u00F3n y Desarrollo (ANID, Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00EDa, Gobierno de Chile) Grant Fondecyt Regular grant No. 1201680 (PI\u202F=\u202FN. Novoa and CoI\u202F=\u202FW. Rabanal) for the financial support and FONDEQUIP EQM No. 200138 for all single crystal X-ray structure determination. P. Castro-Tamay thanks for support of a graduate PhD scholarship (UdeC) No. 21202204. David Villaman thanks the ANID (Chile) FONDECYT Postdoctorado Grant No. 3210226 for the financial support. C.C. acknowledges ANID FONDECYT iniciaci\u00F3n No. 11241257 . V.P-G. acknowledges ANID FONDECYT Regular 1211394, CONICYT-FONDEQUIP/PPMS/EQM130086-UNAB, and CEDENNA.

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