Développement de nouveaux matériaux organométalliques pour des applications dans le domaine de la conversion d’énergie solaire

Dans un contexte où l’approvisionnement énergétique mondial du 21e siècle est un enjeu majeur, le développement de sources d’énergie renouvelables suscite l’attention croissante de la communauté scientifique et industrielle. L’énergie solaire est définitivement l’une des meilleures alternatives aux combustibles fossiles en tant que source d’énergie du monde de demain. Ce mémoire traite donc du développement de nouveaux matériaux organométalliques pour des applications de photorécoltage d’énergie en photovoltaïque et en production d’hydrogène. Le premier chapitre présente la synthèse assistée par microondes de quatre nouveaux complexes de Co(II), Ni(II), Cu(II) et Zn(II) basés sur le ligand tétra-p-méthoxyphényl-azadipyrrométhène (ADPM) avec des rendements variant de 89% à quantitatif. Ces complexes sont mis en relation avec d’autres complexes homoleptiques connus portant le tétraphényl-ADPM comme ligand ainsi qu’avec leurs chélates de BF2+ pour une meilleure compréhension des tendances engendrées par la substitution de l’agent coordonnant et/ou des substituants p-méthoxy. Pour ce faire, le comportement électrochimique et photophysique est présenté. De façon générale, la présence des quatre groupements p-méthoxy semble rendre les dérivés de cet ADPM plus susceptibles à la dégradation électrochimique en conditions d’oxydation et induire un déplacement bathochromique des propriétés optiques d’absorption et d’émission. Les structures rayons X du ligand tétra-p-méthoxyphényl-ADPM et de son complexe homoleptique de Co(II) sont aussi discutées. Cette étude a été effectuée dans l’espoir de fournir des informations utiles sur la stabilité des ADPM aux chercheurs du domaine photovoltaïque en quête de nouveaux chromophores dans le proche infrarouge (NIR). Le deuxième chapitre présente quant à lui les propriétés de senseur envers les anions F-, OAc- et H2PO4- de deux nouveaux complexes neutres de Re(I) de type mono- et dinucléaire basés sur une phénanthroline substituée en position 5 contenant un récepteur thio-urée. Ces composés ont été obtenus dans des rendements de 81% et 60%, respectivement. L’effet de la formation de ponts hydrogène lors de l’ajout d’anions versus la déprotonation du récepteur a été évalué par des titrations UV/Vis et RMN 1H et semble indiquer que la formation de la base conjuguée du récepteur est favorisée pour ce type de système. De plus, la structure rayons X d’un des précurseurs est présentée et permet une discussion sur la chiralité des complexes mono- et dinucléaire obtenus. L’obtention d’un complexe bimétallique par autoassemblage ouvre la voie à la préparation d’antennes moléculaires pour des systèmes de photosynthèse artificielle.

Managanese and dicopper complexes for bioinspired oxidation reactions: catalytic and mechanistic studies on C-H and C=C oxidations

Enzymes are high-weight molecules which catalyze most of the metabolic processes in living organisms. Very often, these proteins contain one or more 1st row transition metal ions in their active center (Fe, Cu, Co, Mn, Zn, etc.), and are known as metalloenzymes or metalloproteins. Among these, metalloenzymes that activate molecular oxygen and use it as terminal oxidant stand out because of the wide range of catalyzed reactions and their exquisite selectivity. In this PhD dissertation we develop low-weight synthetic bioinspired complexes that can mimic structural and/or functional features of the active center of oxigenases. In the first part, we describe the use of unsymmetric dinuclear Cu complexes which are capable of performing the oxidation of phenols and phenolates in a analogous manner of the tyrosinase protein. In the second part, we describe the use of mononuclear manganese complexes in the oxidation of alcanes and alquenes.

Nous complexos mono- i dinuclears de ruteni amb lligands polipiridílics i de tipus fosfina. Síntesi, caracterització i aplicacions catalítiques

La Tesi descriu de manera completa una sèrie de complexos de ruteni amb lligands polipiridílics i lligands auxiliars de tipus fosfina, dmso, nitril o aquo. Es descriuen estudis d'isomerització (cis/trans o coordinació meridional/facial) en complexos mononuclears, a partir de tècniques espectroscòpiques. Els resultats experimentals es corroboren a partir de càlculs DFT. S'han fet també estudis d'activitat catalítica en transferència d'hidrogen per als complexos Ru-fosfina. S'han sintetitzat també complexos dinuclears de ruteni amb el lligand tetradentat Hbpp i s'ha avaluat llur activitat en la catàlisi d'oxidació d'aigua, determinant la importància de la correcta orientació relativa dels centres actius Ru=O. L'heterogeneïtzació dels complexos sobre suports conductors permet avaluar llur activitat en fase heterogènia, millorant respecte el corresponent procés en dissolució. La co-polimerització dels catalitzadors amb espècies de tipus metalocarborà, amb major dilució del catalitzador i minimització de la sobreoxidació, millora notablement els resultats, permetent diverses reutilitzacions.

Síntesi i estructura de lligands hexaazamacrocíclics i dels seus complexos de Zn. Estudis de catàlisi i de fenòmens de reconeixement molecular amb substrats aniònics

Es realitza una breu introducció a la Química Supramolecular, la qual estudia les estructures i funcions de les associacions que resulten de la unió d'espècies moleculars a través d'enllaços intermoleculars, no covalents. El reconeixement molecular, reactivitat i transport són les funcions bàsiques de les espècies supramoleculars. El present treball tracta de la química supramolecular d'anions i del potential efecte catalític de complexos de Zinc amb lligands hexaazamacrocilics en reaccions de hidròlisis d'esters de fosfat. Els lligands descrits en aquest treball són lligands macrocíclics hexadentats formats per amines secundàries o terciàries enllaçades a cadenes alquíliques de dos o tres àtoms de carbonis formant dos braços, que estan unides per un espaiador, El conjunt de lligands que s'estudien permeten estudiar els diferents factors, geomètrics, electrònics i estèrics que controlen els fenòmens de reconeixement molecular. El treball descriu en detall els procediments de síntesi i la caracterització d'aquest conjunt de lligands. S'ha realitzat un estudi sistemàtic dels diferents factors que afecten als fenòmens de reconeixement molecular entre lligands macrocíclics (L), descrits anteriorment i substrats aniònics (S): fosfats, polifosfats i dicarboxilats. Els estudis s'han realitzat tant en dissolució aquosa, a partir de mesures potenciomètriques, com en estat sòlid per difracció de Raig-X a partir de la obtenció de les estructures cristal·lines dels complexos. La força de l'enllaç en els complexos ternaris H:L:S es racionalitza en termes d'enllaç per pont d'hidrogen, interaccions electrostàtiques i interaccions per -Stacking. Així mateix es racionalitza la importància de les dimensions i forma de la cavitat en el grau d'interacció. Actualment hi ha un gran interès en l'estudi del paper que juguen els ions metàl·lics en el centre actiu dels metal·loenzims hidrolítics tal com la carboxipeptidasa, que catalitza la hidròlisi d'aminoàcids C-terminals de substrats polipeptídics, l'anhidrasa carbònica, que catalitza la reacció d'hidratació del CO2 per donar hidrogencarbonat, la fosfatasa alcalina, que actua catalitzant la hidròlisi no específica de monoesters de fosfats a pH alcalí. El Zn(II) és un metall que es troba sovint formant part dels centres actius dels metal·loenzims i és el segon element de transició més abundant en els organismes vius. Per aquest motiu són útils els models sintètics que puguin actuar com a mimetitzadors de reaccions bioinorgàniques en les que els metal·loenzims juguen un paper com a catalitzadors. Els models sintètics són complexos de metalls de transició formats per un lligand o lligands en el seu entorn de coordinació més immediat que tinguin efectes electrònics i estèrics els més similar possible als que es produeixen en el centre actiu dels enzims. Donat la importància dels complexos de Zn(II) com a models biomimètics de metal·loenzims hidrolítics, s'han sintetitzat i caracteritzat complexos dinuclears de Zn(II) amb lligands hexaazamacrocíclics descrits anteriorment. S'ha realitzat un estudi de la seva activitat catalítica en la hidròlisi d'un ester activat, l'acetat de p-nitrofenil, un substrat característic que s'utilitza per analitzar l'activitat catalítica dels models biomimètics.

Synthesis, structure and reactivity of novel CuI, CuII and CuIII complexes containing triaza and hexaaza macrocyclic ligands

El treball de tesi s'emmarca dins del camp de la bioinorgànica, disciplina que estudia les propietats estructurals i de reactivitat dels centres actius dels enzims, servint-se de models síntètics de baix pes molecular per tal d'intentar reproduïr la reactivitat presentada per l'enzim i conèixer els mecanismes de reacció a nivell molecular que tenen lloc en els processos biològics.1 Més concretament el treball posa especial èmfasi en els processos d'activació d'oxigen molecular que tenen lloc en les metaloproteïnes de Coure del Tipus 3, com són l'hemocianina i la tirosinasa, ambdues presentant un complex dinuclear de Cu(I)) en el centre actiu de la forma reduïda, capaç d'activar l'O2 cap a espècies de tipus peròxid.2 Un altre camp d'interès ha estat l'estudi dels processos d'activació d'enllaços C-H no activats en hidrocarburs, tant per la seva importàcia a nivell industrial com per comprendre els mecanismes intrínsecs d'aquesta activació a través de metalls de trancisió.3,4 Durant el treball de tesi presentat s'ha desenvolupat la síntesi de nous complexes de Coure(I), Coure(II) y Cu(III) utilitzant lligands macrocíclics de tipus triaza i hexaaza, i s'han estudiat la seves propietats estructurals així com la seva reactivitat. La reacció dels lligands triazacíclics H32m, H2Me33m i H33m amb sals de coure(II) dóna lloc a una reacció de desproporció de Cu(II) per obtenir-se en quantitats equimolars un complex organometàl·lic de Cu(III) i un complex de Cu(I). La caracterizació estructural exhaustiva dels complexes del tipus aryl-Cu(III) evidencia la formació d'un enllaç organometàl·lic entre l'àtom de Cu(III) i el carboni més próxim de l'anell aromàtic del lligand. Aquesta reacció, a més de representar una nova forma de desproporció en la química del Cu, suposa l'activació d'un enllaç C-H aromàtic a temperatura ambient que, mitjançant l'estudi cinètic d'aquesta desproporció per espectroscòpia UV-Vis, dels càlcul de l'efecte cinètic isotòpic utilitzant el lligand deuterat en el C-H de l'anell, juntament amb el recolzament teòrics dels càlculs DFT per a la optimització de geometries d'intermedis de reacció, ens permeten proposar un mecanisme de reacció pel nostre sistema, on l'activació de l'enllaç C-H aromàtic transcorre per la formació d'un enllaç de tipus agòstic C-H ? Cu(II),5 seguit de la desprotonació del C-H aromàtic per acció d'una base i posterior transferència electrònica per obtenir el complex organometàlic de Cu(III) i el complex de de Cu(I). En quant a la reactivitat d'aquests complexes organometàl·lics aryl-Cu(III) s'ha observat que una base en medi aquós causa la inestabilitat d'aquests compostos, evolucionant cap a la inserció d'un àtom d'oxigen sobre la posició activada de l'anell aromàtic, per a donar lloc a un complex dinuclear de Cu(II) amb dos grups fenoxo actuant de pont entre els àtoms metàl·lics. La reacció transcorre per un intermedi colorejat, caracteritzat com el complex ayl-Cu(III) monodesprotonat en una de les seves amines benzíliques, els quals s'observen igualment en la reacció dels correponents complexos de Cu(I) amb oxigen molecular (O2). És en els nostres sistemes en els quals es descriu per primera vegada la participació d'intermedis organometàl·lics Cu(III)-C en processos d'hidroxilació aromàtica, tals com el desenvolupat per l'enzim tirosinasa o per alguns dels seus models químics de síntesi.6,7,8 S'han estudiat les propietats magnètiques dels quatre bis(fenoxo)complexes de Cu(II) descrits, obtenint-se uns acoplaments de tipus antiferromagnètic o ferromagnètic de diversa magnitud, depenent del solapament orbitalari a l'enllaç Cu-O, a través del qual es produeix el superintercanvi. Nous complexos de Cu(I) sintetitzats amb lligands hexaazamacrocíclics han estat estudiats, i posant especial èmfasi a la seva reactivitat respecta a l'activació d'oxigen molecular (O2). S'ha observat una reactivitat diferenciada segons la concentració de complex de Cu(I) utilitzada, de manera que a altes concentracions s'obté un carbonato complex tetranuclear de Cu(II) per fixació de CO2 atmosfèric, mentre que a baixes concentracions s'observa la hidroxilació aromàtica intramolecular d'un dels anells benzílics del lligand, reacció que presumiblement transcorre per atac electrofílic d'un peroxo complex intermedi sobre el sistema ? de l'anell.6 Els resultats obtinguts en aquest treball ens mostren la facilitat per activar enllaços C-H aromàtics per metalls de transició de la primera sèrie (Cu, Ni) quan aquests estan suficientment pròxims a l'enllaç C-H, en unes condicions de reacció molt suaus (1atm., temperatura ambient). Els nous complexos organometàl·lics Aryl-Cu(III) són el producte d'una nova reacció de desproporció de Cu(II), així com un posició aromàtica activada que podria ser el punt de partida per l'estudi de funcionalització selectiva d'aquests grups aromàtics.

Systematic studies on 3d-3d and 3d-4f multimetallic complexes with interesting magnetic and/or luminescent properties

324 p.

Thermodynamic analysis of ferrous ion binding to Escherichia coli ferritin EcFtnA

Iron oxidation in the bacterial ferritin EcFtnA from Escherichia coli shows marked differences from its homologue human H-chain ferritin (HuHF). While the amino acid residues that constitute the dinuclear center in these proteins are highly conserved, EcFtnA has a third iron-binding site (C site) in close proximity to the dinuclear center that is seemingly responsible for these differences. Here, we describe the first thermodynamic study of Fe2+ binding to EcFtnA and its variants to determine the location of the primary ferrous ion-binding sites on the protein and to better understand the role of the third C site in iron binding. Isothermal titration calorimetric analyses of the wild-type protein reveal the presence of two main classes of binding sites in the pH range of 6.5-7.5, ascribed to Fe2+ binding, first at the A and then the B sites. Site-directed mutagenesis of ligands in the A, B, or C sites affects the apparent Fe2+-binding stoichiometries at the unaltered sites. The data imply some degree of inter- and intrasubunit negative cooperative interaction between sites. Unlike HuHF where only the A site initially binds Fe2+, both A and B sites in EcFtnA bind Fe2+, implying a role for the C site in influencing the binding of Fe2+ at the B site of the di-iron center of EcFtnA. The ITC equations describing a binding model for three classes of independent binding sites are reported here for the first time.

Insights into the effects on metal binding of the systematic substitution of five key glutamate ligands in the ferritin of Escherichia coli

Ferritins are nearly ubiquitous iron storage proteins playing a fundamental role in iron metabolism. They are composed of 24 subunits forming a spherical protein shell encompassing a central iron storage cavity. The iron storage mechanism involves the initial binding and subsequent O-2-dependent oxidation of two Fe2+ ions located at sites A and B within the highly conserved dinuclear "ferroxidase center" in individual subunits. Unlike animal ferritins and the heme-containing bacterioferritins, the Escherichia coli ferritin possesses an additional iron-binding site (site C) located on the inner surface of the protein shell close to the ferroxidase center. We report the structures of five E. coli ferritin variants and their Fe3+ and Zn2+ (a redox-stable alternative for Fe2+) derivatives. Single carboxyl ligand replacements in sites A, B, and C gave unique effects on metal binding, which explain the observed changes in Fe2+ oxidation rates. Binding of Fe2+ at both A and B sites is clearly essential for rapid Fe2+ oxidation, and the linking of Fe-B(2+) to Fe-C(2+) enables the oxidation of three Fe2+ ions. The transient binding of Fe2+ at one of three newly observed Zn2+ sites may allow the oxidation of four Fe2+ by one dioxygen molecule.

Equilibrium studies on mixed ligand complex formation of Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II) with N-(2-hydroxybenzyl)-L-histidine (H(2)hb-L-his) and typical N,N donor ligands: Crystal structure of [Ni(hb-L-his)(bipyridine)]center dot H2O complex

Equilibrium study on complex formation of Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II), hereafter M(II), with the quadridentate (O-, N, O-, N) donor ligand, N-(2-hydroxybenzyl)-L-histidine (H(2)hb-L-his, hereafter H2L), in the absence and in the presence of typical (N, N) donor bidentate ligands, 1,10 phenanthroline(phen), 2, 2'-bipyridine(bipy), ethylenediamine(en), hereafter B, in aqueous solution at 25 +/- 1 degrees C was done at a fixed ionic strength, I = 0.1 mol dm(-3) (NaNO3) by combined pH-metric, UV-Vis and EPR measurements provide evidence for the formation of mononuclear and dinuclear binary and mixed ligand complexes of the types: M(L), M(L)(2)(2-), M-2(L)(2+), M-2(H-1L)(+), M(L)(B), (B)M(H-1L)M(B)(+). The imidazole moiety of the ligand is found to act as a bridging bidentate ligand in the dinuclear M-2(L)(2+), M-2(H-1L)(+) and (B)M(H-1L)M(B)(+) complexes, using its N-3 atom and N1-H deprotonated moiety. Stability constants of the complexes provide evidence of discrimination of Cu(II) from the other M(II) ions by this ligand. Solid complexes: [Ni(L)(H2O)(2)] (1), [Cu(L)(H2O)] (2), and [Ni(L)(bipy)] (.) H2O (3) have been isolated and characterized by various physicochemical studies. Single crystal X-ray diffraction of the ternary complex, 3, shows an octahedral [(O-,N,N,O-)(N,N)] geometry with extensive pi-pi stacking of the aromatic rings and H-bonding with imidazole (N1-H), secondary amino N-atom, the lattice H2O molecule, and the carboxylate and phenolate O-atoms. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Pyrrole-based metallo-macrocycles and cryptands

The synthesis of dithiocarbamate ligands based on a pyrrole framework is reported. These ligands self-assemble with zinc(II), nickel(II) and copper(II) to afford neutral, dinuclear metallomacrocycles and trinuclear metallocryptands. The assembled metallo compounds have been characterised by a range of techniques, including H-1 NMR, UV-vis spectroscopy, elemental analysis, mass spectrometry and X-ray crystallography. Some preliminary anion binding studies have also been conducted, using electronic spectroscopy and electrochemistry. The nickel macrocycles showed some affinity for acetate, whereas the copper cryptand showed affinity for benzoate anions. The copper cryptand also exhibited a significant electrochemical response to a range of anions.

First 5f-element complexes with the tetradentate BTBP ligand. Synthesis and crystal structure of uranyl(VI) compounds with CyMe4BTBP

Treatment of [UO2(OTf)(2)] or [UO2I2(thf)(3)] with 1 equiv. of CyMe4BTBP in anhydrous acetonitrile led to the formation of [UO2(CyMe4BTBP)(OTf)(2)] (1) and [UO2(CyMe4BTBP)I-2] (2) which crystallized as the cationic forms [UO2(CyMe4BTBP)(py)][OTf](2) (3) and [UO2I(CyMe4BTBP)][I] (4) in pyridine and acetonitrile, respectively. These compounds are unique examples of structurally characterized actinide complexes with a BTBP molecule; this ligand adopts a planar conformation in the equatorial plane of the {UO2}(2+) ion. In pyridine, 1 is dissociated into [UO2(OTf)(2)(PY)(3)] and free CyMe4BTBP and the thermodynamic parameters (K, Delta H, Delta S) of this equilibrium have been determined by H-1 NMR spectroscopy. The ethoxide derivative [UO2(OEt)(CyMe4BTBP)][OTf] (5) crystallized from a solution of I in a mixture of ethanol and acetone under air, and the dinuclear mu-oxo complex [{UO2(CyMe4BTBP)}(2)(mu-O)][I](2) (6) was obtained from [UO2I(thf)(2.7)] and CyMe4BTBP. The crystal structures of 6 and of the analogous derivatives [{UO2(py)(4)}(2)(mu-O)][I](2)(7) and [{UO2(TPTZ)(py)}(2)(mu-O)][I-3](2)(8) exhibit a flexible [{UO2}-O-{UO2}](2+) moiety.

Dicopper(II) complexes of a new di-para-xylyldioxatetraazamacrocycle and cascade species with dicarboxylate anions: thermodynamics and structural properties

The new dioxatetraazamacrocycle (L-1) was synthesized by a 2 + 2 condensation and characterized. Stability constants of its copper(II) complexes were determined by spectrophotometry in DMSO at 298.2 K in 0. 10 mol dm(-3) KClO4. Mainly dinuclear complexes are formed and the presence of mononuclear species is dependent on the counterion (Cl- or ClO4-). The association constants of the dinuclear copper(II) complexes with dicarboxylate anions [oxalate (oxa(2-)), malonate (mal(2-)), succinate (suc(2-)), and glutarate (glu(2-))] were also determined by spectrophotometry at 298.2 K in DMSO, and it was found that values decrease with an increase of the alkyl chain between the carboxylate groups. X-Band EPR spectra of the dicopper(II) complexes and of their cascade species in frozen DMSO exhibit dipole-dipole coupling, and their simulation, together with their UV-vis spectra, showed that the copper centres of the complexes in solution had square pyramidal geometries though with different distortions. From the experimental data, it was also possible to predict the Cu...Cu distances, the minimum being found at 6.4 angstrom for the (Cu2LCl4)-Cl-1 complex and then successively this distance slightly increases when the chloride anions are replaced by dicarboxylate anions, from 6.6 angstrom for oxa(2-) to 7.8 for glu(2-). The crystal structures of the dinuclear copper cascade species with oxa(2-) and suc(2-) were determined and showed one anion bridging both copper centres and Cu...Cu distances of 5.485(7) angstrom and 6.442(8) angstrom, respectively.

Cascade dicopper architectures of a dibenzodioxatetraazamacrocycle

The dibenzodioxatetraazamacrocycle [26]pbz(2)N(4)O(2) was characterised by single crystal X-ray diffraction and the protonation constants of this compound and the stability constants of its copper(II) and lead(II) complexes were determined by potentiometry in water at 298.2 K in 0.10 mol dm(-3) in KNO3. Mono- and dinuclear complexes were found for both metal ions, the dinuclear complexes being the main species in the 5-7.5 pH range for copper(II) and 7.5-8.5 for lead(II). As expected the values of the stability constants for the copper(II) complexes are lower than those for related macrocycles containing only nitrogen atoms. The presence of mono- and dinuclear copper complexes was also confirmed by electrospray ionization mass spectrometry. These results suggest that the symmetric macrocyclic cavity of [26]pbZ(2)N(4)O(2) has enough space for the coordination of two metal ions. Additionally, NMR spectroscopy showed that the dinuclear complex of lead(II) has high symmetry. The equilibrium constants of the dinuclear copper(II) complexes and dicarboxylate anions (oxalate, malonate and succinate) were also determined in 0.10 mol dm-3 aqueous KNO3 solution. Only species containing one anion, Cu(2)H(h)LA((2+h)), were found, strongly suggesting that the anion bridges the two copper(II) ions. The binding constants of the cascade species formed by [Cu-2[26]pbZ(2)N(4)O(2)(H2O)(4+) with dicarboxylate anions decrease with the increase in length of the alkyl chain of the anion, a fact which was attributed to a higher conformational energy necessary for the rearrangement of the macrocycle to accommodate the larger anions bridging the two copper(II) centres. The variation of the magnetic susceptibility with temperature Of [Cu-2(H-2[26]pbz(2)N(4)O(2))(oxa)(3)]-4H(2)O and [Cu-2([26]pbz(2)N(4)O(2))(suc)Cl-2] were measured and the two complexes showed different behaviour. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Facile synthesis of Cu(II) complexes of monocondensed N,N,N donor Schiff base ligands: crystal structure, spectroscopic and magnetic properties

Four new copper(II) complexes, [((CuLN3)-N-1)(2)](ClO4)(2) (1), [(CuL2 N-3)(2)](ClO4)(2) (2), [CuL3(N-3)ClO4)](n) (3) and [CuL4(mu-1,1-N-3)(mu-1,3-N-3)(ClO4)](n) (4) where L-1 = N-1-pyridin-2-yl-methylene-propane-1,3-diamine, L-2 = N-1-(1-pyridin-2-yl-ethylidene)propane-1,3-diamine, L-3 =N-1-(1-pyridin-2-yl-ethylidene)ethane-1,2-diamine and L-4=N-1-(1-pyridin-2-yl-ethylidene)propane-1,2-diamine are four tridentate N,N,N donor Schiff base ligands, have been derived and structurally characterized by X-ray crystallography. Compounds 1 and 2 consist of double basal-apical end-on (EO) azide bridged dinuclear Cu-II complexes with square-pyramidal geometry. In complex 3 the square planar mononuclear [CuL3 (N-3)] units are linked by weakly coordinated perchlorate ions in the axial positions of Cu-II to form a one-dimensional chain. Two such chains are connected by hydrogen bonds involving perchlorate ions and azide groups. Compound 4 consists of 1-D chains in which the Cu-II ions with a square-pyramidal geometry are alternately bridged by single EO and end-to-end (EE) azido ligands, both adopting a basal-apical disposition. Variable temperature (300-2 K) magnetic susceptibility measurements and magnetization measurements at 2 K have been performed. The results reveal that complexes 1 and 2 are antiferromagnetically coupled through azido bridges (J= -12.18 +/- 0.09 and -4.43 +/- 0.1 cm(-1) for 1 and 2, respectively). Complex 3 shows two different magnetic interactions through the two kinds of hydrogen bonds; one is antiferromagnetic (J(1) = - 9.69 +/- 0.03 cm(-1)) and the other is ferromagnetic (J(2) = 1.00 +/- 0.01 cm(-1)). From a magnetic point of view complex 4 is a ferromagnetic dinuclear complex (J= 1.91 +/- 0.01 cm(-1)) coupled through the EO bridge only. The coupling through the EE bridge is practically nil as the N(azido)-Cu-II (axial) distance (2.643 angstrom) is too long. (C) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A case of four-coordinate silver(I) adopting a high energy planar geometry. Experiment and theory

The ligands PhL and MeL are obtained by condensing 2-formylpyridine with benzil dihydrazone and diacetyl dihydrazone, respectively, in 2: 1 molar proportion. With silver( I), PhL yields a double-stranded dinuclear cationic helicate 1 in which the metal is tetrahedral but MeL gives a cationic one-dimensional polymeric complex 2 where silver( I) is distorted square planar and the ligand backbone is nearly planar. In both complexes, metal: ligand ratio is 1: 1. Ab initio calculations on the ligands at the HF/6-31+G* level reveal that while PhL strongly prefers a helical conformation, MeL has a natural inclination to remain in a planar conformation. Density functional theory calculations on model silver( I) complexes show that formation of the linear polymer in the case of MeL is also an important factor in imposing the planar geometry of Ag(I) in 2.