Компьютерное моделирование строения и магнитных свойств комплексов кобальта и железа с о-бензохинонами, функционализированными органическими радикалами

Основной задачей проекта является компьютерный поиск моноядерных комплексов переходных металлов с производными о-бензохинона, магнитные свойства которых варьируются в результате реализации механизмов спин-кроссовера, валентной таутомерии, а также обменных взаимодействий. Один из распространенных подходов к построению магнитно-активных соединений заключается в формировании катионного комплекса переходного металла, включающего тетрадентатное макроциклическое основание с донорными атомами азота и редокс-активный (как правило, о-бензохиноновый) лиганд. С целью нахождения систем данного типа, проявляющих парамагнитные свойства во всех состояниях, впервые планируется выполнить систематическое квантово-химическое изучение серий комплексов кобальта и железа, в которых варьируются природа тетраазамакроциклических лигандов (N,N"-диалкил-2,11-диаза[3.3]-(2,6)пиридинофаны, трис(2-пиридилметил)амины), заместители в них (H, Me, Et, i-Pr, t-Bu), а также радикальные группы (нитронилнитроксил, (2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-ил)оксил, вердазил, дитиадиазолил) в о-хиноне и способ их присоединения к редокс-фрагменту (непосредственное внедрение или через спейсеры). Ожидается, что всестороннее теоретическое изучение электронного и пространственного строения таких соединений приведет к обнаружению молекул, магнитные характеристики которых удовлетворяют требованиям, предъявляемым к кандидатам для дизайна молекулярных магнитов, переключателей или спиновых кубитов.