EPR and Magnetic Studies of a Carboxylate-Bridged Dinuclear Copper(II) Compound: [Cu2(flu)4(dmf)2]

Abstract

We report magnetic and EPR (electron paramagnetic resonance) spectroscopy studies of [Cu2(flu)4(dmf)2] (flu = flufenamate and dmf = dimethylformamide), which has CuII ions in tetracarboxylate "paddle wheel" dinuclear units. Susceptibility measurements at 10 < T < 275 K allowed the evaluation of an antiferromagnetic intradinuclear exchange coupling J0 = -294 ± 5 cm-1 between CuII ions (Hex = "J0 S1·S2). EPR experiments at 300 K in powder and single-crystals at 9.5 and 34.4 GHz indicated g// = 2.373, g⊥ = 2.073 and zero field splitting parameters D = (-0.334 ± 0.001) cm"1 and E ca. 0. EPR signal intensity measurements at X-band in the range 4 < T < 295 K indicated that J0 = "283 ± 5 cm"1. A higher limit |J´| < 5×10-3 cm-1 for the interdinuclear exchange coupling between neighbor units at ca.14.24 Å was estimated from the angular variation of the single crystal spectra around the magic angles. The results are discussed in terms of the structure of the dinuclear unit and the bridges connecting CuII ions and compared with values reported for similar compounds.

Reportamos neste trabalho os estudos magnéticos e de RPE do composto [Cu2(flu)4(dmf)2] (flu = flufenamato e dmf = dimetilformamida), tendo os ions CuII como unidades dinucleares em forma de tetracarboxilato "paddle wheel". Medidas de susceptibilidade magnética na faixa de temperatura 10 < T < 275 K permitiram a determinação da energia de interação antiferromagnética J0 = -294 ± 5 cm-1 entre os íons CuII (Hex = "J0 S1·S2 ). Medidas de RPE (espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica) em temperatura ambiente com a amostra em pó e monocristal em bandas X e Q resultaram nos valores g// = 2.373, g⊥ = 2.073 e parâmetros de campo zero D = (-0.334 ± 0.001) cm"1 e E ca. 0. Medidas com a intensidade integrada do sinal de RPE do monocristal na faixa de temperatura 40 < T < 295 K indicaram o valor de J0 = "283 ± 5 cm"1 . Um limite superior de |J´| < 5×10-3 cm-1 para o acoplamento de intercâmbio entre unidades dinucleares vizinhas a distâncias de ca. 14.24 Å foi estimado com base na variação angular do espectro ao redor do ângulo mágico. Os resultados são discutidos com base na estrutura da unidade dinuclear e das ligações que conectam os íons de CuII, comparando-os com compostos similares descritos na literatura.