Μακροκυκλικά σύμπλοκα του δυσπροσίου(ΙΙΙ) με φαινόξο-τύπου αξονικούς υποκαταστάτες
| datacite.contributor.RelatedPerson | Αλεξανδρόπουλος, Δημήτριος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Λαδά, Ζωή | |
| datacite.contributor.Supervisor | Σταματάτος, Θεοχάρης | |
| dc.contributor.author | Μπουμπούς, Δημήτριος | |
| dc.contributor.other | Boumpous, Dimitrios | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-23T07:12:04Z | |
| dc.date.available | 2026-03-23T07:12:04Z | |
| dc.date.issued | 2026-03-20 | |
| dc.degree | masterThesis | |
| dc.description.abstract | Οι μονομοριακοί μαγνήτες (SMMs) έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον της ερευνητικής κοινότητας κατά τις τελευταίες δεκαετίες, εξαιτίας της δυνητικής εφαρμογής τους σε μονάδες αποθήκευσης δεδομένων με εξαιρετικά μεγάλη πυκνότητα πληροφορίας, στη μοριακή σπιντρονική και την κβαντική υπολογιστική. Συγκριτικά με τα ιόντα των 3d μεταβατικών μετάλλων, τα ιόντα των 4f στοιχείων ή λανθανιδίων χαρακτηρίζονται από πολύ υψηλή εγγενή ανισοτροπία, η οποία πηγάζει από τον μεγάλο αριθμό ασύζευκτων ηλεκτρονίων και της ισχυρής σύζευξης σπιν-τροχιάς, καθιστώντας ευκολότερη την σύνθεση μονομοριακών μαγνητών με υψηλές τιμές ανισοτροπικού φράγματος αναστροφής της μαγνήτισης (Ueff) και θερμοκρασίες παρεμπόδισης της μαγνήτισης (TB). Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία εξειδικεύεται στην αξιοποίηση φαινόξο-τύπου ανιόντων ως ισχυρούς Ο-δότες αξονικούς υποκαταστάτες, συνδυαστικά με τη χρήση μακροκυκλικών Ν/Ο-δοτών ισημερινών υποκαταστατών τύπου βάσεων Schiff, που παρασκευάζονται μέσω της [1+1] μεθόδου συμπύκνωσης υποβοηθούμενη από ιόντα μετάλλων για την ανάπτυξη υψηλής απόδοσης μονοπυρηνικών SMMs του Dy3+ με εξαγωνική διπυραμιδική (D6h) μεταλλική τοπική συμμετρία. Η συνθετική αυτή στρατηγική υπάγεται στην στρατηγική σύνθεσης μαγνητών μοναδικού ιόντος (SIMs) υψηλής συμμετρίας, αξιοποιώντας μακροκυκλικούς υποκαταστάτες με καθορισμένες ισημερινές θέσεις ένταξης σε συνδυασμό με δύο μονοδοντικούς Ο-δότες υποκαταστάτες κατά την αξονική διεύθυνση. Προς αυτήν την κατεύθυνση, συντέθηκαν και χαρακτηρίσθηκαν δομικά τέσσερις νέες μονοπυρηνικές σύμπλοκες ενώσεις του Dy3+ με τύπους: [Dy("L" _"phen" ^"N6" )(OPh-ΝΟ2)2](PF6)∙2(NO2-PhOH)∙CH2Cl2 (1∙2(NO2-PhOH)∙CH2Cl2) και [Dy("L" _"phen" ^"N6" )(OPh-Ι)2](PF6) (2), που διαθέτουν παραμορφωμένες ψευδο-εξαγωνικές διπυραμιδικές (D6h) τοπικές συμμετρίες, και [Dy(〖"L1" 〗_"phen" ^"N4Ο2" )(OPh-ΝΟ2)3] (3) και [Dy(〖"L2" 〗_"phen" ^"N4Ο2" )(OPh-ΝΟ2)3]∙2H2O (4∙2H2O), με παραμορφωμένες Μuffin και Hula-Hoop γεωμετρίες ένταξης, αντίστοιχα, και εμπεριέχουν είτε N-δοτικές ("L" _"phen" ^"N6" ) είτε N/O-δοτικές (〖"L1/2" 〗_"phen" ^"N4Ο2" ) [1+1] μακροκυκλικές βάσεις Schiff σε συνδυασμό με τα ανιόντα της p-ιωδοφαινόλης (ˉOPh-Ι) ή της p-νιτροφαινόλης (ˉOPh-ΝΟ2). Οι μελέτες περίθλασης ακτίνων-Χ επί μονοκρυστάλλου ανέδειξαν ότι η επιπεδότητα του μακροκυκλικού ισημερινού υποκαταστάτη, η φύση των ατόμων-δοτών (καθαρά N6 έναντι μικτών N4O2), καθώς και οι στερεοχημικές και ενδομοριακές αλληλεπιδράσεις με τους αξονικούς υποκαταστάτες, καθορίζουν σημαντικά τον αριθμό ένταξης και την γεωμετρία του μεταλλοϊόντος. | |
| dc.description.translatedabstract | Single-molecule magnets (SMMs) have attracted increasing attention from the research community over the last decades due to their potential applications in ultra-high-density data storage devices, molecular spintronics, and quantum computing. Compared to 3d transition metal ions, 4f elements (lanthanides) exhibit very high intrinsic magnetic anisotropy, which arises from the large number of unpaired electrons and the strong spin-orbit coupling. This facilitates the synthesis of SMMs with large effective energy barriers for magnetization reversal (Ueff) and high blocking temperatures (TB). The present Master thesis focuses on the utilization of phenoxido-type anions as strong axial O-donor ligands, in combination with macrocyclic N/O-donor Schiff base-type ligands at the equatorial position, which are prepared via a metal-ion-assisted [1+1] condensation method, for the development of high-performance mononuclear Dy3+ SMMs with hexagonal bipyramidal (D6h) local metal symmetry. This synthetic approach falls within the high-symmetry single-ion magnet (SIM) design strategy, employing macrocyclic ligands with predefined equatorial coordination sites in combination with two monodentate O-donor ligands along the axial direction. Within this framework, four new mononuclear Dy³⁺ complexes were synthesized and structurally characterized: [Dy("L" _"phen" ^"N6" )(OPh-ΝΟ2)2](PF6)∙2(NO2-PhOH)∙CH2Cl2 (1∙2(NO2-PhOH)∙CH2Cl2) and [Dy("L" _"phen" ^"N6" )(OPh-I)2](PF6) (2), which exhibit distorted pseudo-hexagonal bipyramidal (D6h) local symmetries, and [Dy(〖"L1" 〗_"phen" ^"N4Ο2" )(OPh-ΝΟ2)3] (3) and [Dy(〖"L2" 〗_"phen" ^"N4Ο2" )(OPh-ΝΟ2)3]∙2H2O (4∙2H2O), which display distorted Muffin and Hula-Hoop coordination geometries, respectively. These complexes incorporate either N-donor ("L" _"phen" ^"N6" ) or mixed N/O-donor (〖"L1/2" 〗_"phen" ^"N4Ο2" ) [1+1] macrocyclic Schiff bases, in combination with p-iodophenolate (OPh-I⁻) or p-nitrophenolate (OPh-NO₂⁻) anions. Single-crystal X-ray diffraction studies revealed that the planarity of the macrocyclic equatorial ligand, the nature of the donor atoms (pure N6 versus mixed N4O2), as well as stereochemical and intramolecular interactions within the axial ligands, play a crucial role in determining the coordination number and geometry of the metal ion. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/31721 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Greece | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ | |
| dc.subject | Μοριακός μαγνητισμός | |
| dc.subject | Μονομοριακοί μαγνήτες | |
| dc.subject | Μαγνήτες μοναδικού ιόντος των λανθανιδίων | |
| dc.subject | Μαγνητικές μετρήσεις συνεχούς (DC) και εναλλασσόμενου (AC) πεδίου | |
| dc.subject | Μακροκυκλικές βάσεις Schiff | |
| dc.subject | Μακροκυκλικά σύμπλοκα των λανθανιδίων | |
| dc.subject | Κρυσταλλογριαφία ακτίνων-Χ επί μονοκρυστάλλου | |
| dc.subject.alternative | Molecular magnetism | |
| dc.subject.alternative | Single-molecule magnets | |
| dc.subject.alternative | Lanthanide single-ion magnets | |
| dc.subject.alternative | Direct (DC) and alternating (AC) current magnetic measurements | |
| dc.subject.alternative | Schiff-base macrocycles | |
| dc.subject.alternative | Lanthanide macrocyclic coordination compounds | |
| dc.subject.alternative | Single-crystal X-ray crystallography | |
| dc.title | Μακροκυκλικά σύμπλοκα του δυσπροσίου(ΙΙΙ) με φαινόξο-τύπου αξονικούς υποκαταστάτες | |
| dc.title.alternative | Dysprosium(ΙΙΙ) macrocyclic complexes with phenoxido-type axial ligands |