Moléculas imán basadas en compuestos heteropolinucleares de renio y lantánidos

ResumenA principios de la década de los '90 se encontró que algunas moléculas de compuestos de coordinación polinucleares de metales de transición paramagnéticos mostraban un fenómeno de relajación de la magnetización muy lenta a bajas temperaturas, que llevaba a una histéresis magnética de origen puramente molecular. Estos pequeñísimos imanes unimoleculares se comportan como nanopartículas magnéticas de forma y tamaño perfectamente definidos y teóricamente podrían cumplir funciones de memoria magnética, permitiendo aumentar en varios órdenes de magnitud la capacidad de almacenamiento de información que permiten los materiales magnéticos en uso en la actualidad. Además, estos cúmulos atómicos, compuestos de un número finito de iones paramagnéticos, presentan propiedades magnéticas únicas y son sistemas ideales para la observación directa de fenómenos cuánticos como el efecto túnel en la magnetización. La obtención de nuevos compuestos polinucleares que presenten este comportamiento es uno de los retos actuales en el campo de la química inorgánica de síntesis. Una de las claves para alcanzar este tipo de comportamiento magnético es utilizar portadores de espín de alta anisotropía magnética. La mayor parte de los sistemas estudiados hasta el momento comprenden compuestos homopolinucleares de metales de la primera serie de transición (3d). Alternativamente, y aprovechando la alta anisotropía magnética de algunos iones lantánidos (4f), también se han estudiado compuestos heteropolinucleares conteniendo iones 3d y 4f. Si bien los metales de la segunda (4d) y tercera serie de transición (5d) presentan iones con alta anisotropía magnética, son muy pocos los estudios sistemáticos de intento de incorporación de estos iones en compuestos de coordinación polinucleares. Por esta razón este proyecto intenta aportar al desarrollo de nuevas moléculas imán mediante la síntesis de compuestos heteropolinucleares 5d-4f. En particular se usará Re(IV), ion 5d3 que presenta interesantes propiedades magnéticas. Desde un punto de vista químico es posible preparar compuestos de este ion que puedan a su vez funcionar como ligandos hacia los iones lantánidos buscando obtener especies discretas donde se favorezca la interacción magnética entre ambos iones. La caracterización estructural completa de estas nuevas especies y la determinación de sus propiedades magnéticas, permitirá estudiar los mecanismos de interacción magnética entre metales 4f y 5d, así como también aumentar el conocimiento sobre los mecanismos que hacen posible que una molécula aislada pueda comportarse como imán.