"Квантовохимические расчеты электронной структуры, магнитых, электрохимических и спектральных свойств комплеков переходных и редкоземельных металлов с диамагнитными и парамагнитными органическими лигандами". Алексей Анатольевич Дмитриев, ИХКГ СО РАН, 29.5.2026
Состав коллектива
- Грицан Нина Павловна, д.х.н., профессор, заведующая лабораторией квантовой химии и компьютерного моделирования ИХКГ СО РАН
- Дмитриев Алексей Анатольевич, к.ф.-м.н., с.н.с. лаборатории квантовой химии и компьютерного моделирования ИХКГ СО РАН
Аннотация
Работа посвящена исследованию электронной структуры и магнитных и спектроскопических свойств новых высокоспиновых органических тетрарадикалов на основе оксовердазильного ядра и нитронил-нитроксильных радикалов и комплексов марганца с редокс-активными неинноцентными диоксоленовыми лигандами. Применение нитронил-нитроксильных лигандов и переходных и редкоземельных металлов позволяет создавать соединения с высоким спином и особыми магнитными свойствами. Для исследования свойств представленных соединений были выполнены DFT и многоконфигурационные ab initio CASSCF/NEVPT2 квантово-химические расчеты их электронной структуры. Спин-орбитальное взаимодействие (СОВ) в случае комплексов марганца учитывалось с применением процедуры QDPT. Для тетрарадикала было подтверждено устойчивое квинтетное основное состояние, определены параметры внутри- и межмолекулярного обменного взаимодействия между радикальными частями, выполнено моделирование температурной зависимости магнитной восприимчивости (ТЗМВ). Для комплексов марганца с диоксоленовыми лигандами установлена электронная структура, определены основные состояния, описаны особенности строения волновых функций, определены валентные состояния, рассчитаны температурные зависимости магнитной восприимчивости, которые хорошо согласуются с экспериментом, определены границы применимости DFT методов для описания энергетики и волновых функций состояний комплексов. По результатам работы опубликованы две статьи в журналах Journal of the American Chemical Society и International Journal of Quantum Chemistry.
Финансовая поддержка
- Проект РНФ №24-73-00182 «Развитие подходов к теоретическому исследованию электронной структуры и магнитных свойств комплексов переходных металлов с неинноцентными лигандами», руководитель: к.ф.-б.н. Дмитриев Алексей Анатольевич
- Проект Министерства науки и высшего образования FWGF-2021-0002
Публикации
- I.A. Zayakin, P.V. Petunin, P.S. Postnikov, A.A. Dmitriev, N.P. Gritsan, P. Dorovatovskii, A. Korlyukov, M.V. Fedin, A.S. Bogomyakov, A.Ya. Akyeva, R.A. Novikov, P.G. Shangin, M.A. Syroeshkin, J.V. Burykina, E.V. Tretyakov, Toward New Horizons in Verdazyl-Nitroxide High-Spin Systems: Thermally Robust Tetraradical with Quintet Ground State, J. Am. Chem. Soc., 2024, 146, 19, 13666-13675. DOI: 10.1021/jacs.4c04391 (Q1, IF: 15.6).
- A.A. Dmitriev, Ab Initio and DFT Study of the Electronic Structure and Magnetic Properties of Manganese Complexes With Two Non-Innocent Dioxolene Ligands, Int. J. Quant. Chem., 2026, 126, 10, e70204. DOI: 10.1002/qua.70204 (Q2, IF: 2.0).