2024
Mechanisms of Ligand Hyperfine Coupling in Transition-Metal Complexes: σ and π Transmission Pathways
NOVOTNÝ, Jan, Markéta MUNZAROVÁ a Radek MAREKZákladní údaje
Originální název
Mechanisms of Ligand Hyperfine Coupling in Transition-Metal Complexes: σ and π Transmission Pathways
Autoři
NOVOTNÝ, Jan (203 Česká republika, domácí), Markéta MUNZAROVÁ (203 Česká republika, domácí) a Radek MAREK (203 Česká republika, garant, domácí)
Vydání
Inorganic Chemistry, American Chemical Society, 2024, 0020-1669
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10400 1.4 Chemical sciences
Stát vydavatele
Spojené státy
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Impakt faktor
Impact factor: 4.600 v roce 2022
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
Klíčová slova anglicky
EPR;pNMR;hyperfine interaction;Fermi contact;pi-conjugation;sigma-hyperconjugation
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 5. 2024 15:33, prof. RNDr. Radek Marek, Ph.D.
Anotace
V originále
Theoretical interpretation of hyperfine interactions was pioneered in the 1950s-1960s by the seminal works of McConnell, Karplus, and others for organic radicals and by Watson and Freeman for transition-metal (TM) complexes. In this work, we investigate a series of octahedral Ru(III) complexes with aromatic ligands to understand the mechanism of transmission of the spin density from the d-orbital of the metal to the s-orbitals of the ligand atoms. Spin densities and spin populations underlying ligand hyperfine couplings are analyzed in terms of pi-conjugative or sigma-hyperconjugative delocalization vs. spin polarization based on symmetry considerations and restricted open-shell vs. unrestricted wave function analysis. The transmission of spin density is shown to be most efficient in the case of symmetry-allowed pi-conjugative delocalization, but when the pi-conjugation is partially or fully symmetry-forbidden, it can be surpassed by the sigma-hyperconjugative delocalization. Despite a lower spin population of the ligand in sigma-hyperconjugative transmission, the hyperfine couplings can be larger because of the direct involvement of the ligand s-orbitals in this delocalization pathway. We demonstrate a quantitative correlation between the hyperfine couplings of aromatic ligand atoms and the characteristics of the metal-ligand bond modulated by the trans substituent, a hyperfine trans effect.
Návaznosti
GA21-06991S, projekt VaV |
| ||
90140, velká výzkumná infrastruktura |
|