Σε αναζήτηση μορίων υψηλού σπιν και μονοριακών μαγνητών

Abstract

Molecular polynuclear complexes (coordination clusters or simply clusters) of paramagnetic 3d metals at intermediate oxidation states continue to attract the intense interest of many inorganic chemistry groups around the world. This is due to a variety of reasons including their relevance to aspects of synthetic, structural, bioinorganic and “magnetic” chemistry. The present Thesis deals with the preparation and characterization of Co and Ni coordination clusters with various ligand combinations. Emphasis has been given on the magnetic properties of the clusters. The Thesis is divided into six independent sections.SECTION ISection I consists of three Chapters. Chapter A reviews the current “hot” interest on the chemistry of coordination clusters, which ranges from aspects of synthetic and structural chemistry to their important roles in Bioinorganic Chemistry and in the interdisciplinary field of Molecular Magnetism. Chapters B and C describe the basic features of the Ni and Co chemistry, respectively, with emphasis on their coordination chemistry. SECTION IIThe general scope and the specific goals of our research are presented in detail. The general scope of the Thesis was the synthesis of Co and Ni clusters. The specific goals were the search of high-spin molecules and single-molecule magnets (SMMs). The selection of the metal ions and the choice of the organic ligands used were also explained.SECTION IIIThe section gives the general experimental part of the Thesis. This involves mainly information about the starting materials and preparative routes for some of them, and brief experimental description of the physical and spectroscopic techniques that were used for the characterization of the complexes (including instrumentation).SECTION IVThe coordination chemistry of 2-pyridylmethanol (hmpH) and 2,6-pyridyldimethanol (pdmH2) is reviewed in the Introduction (Chapter D). The anions hmp-, pdmH- and pdm2- are versatile ligands for the preparation of clusters with interesting structures and magnetic properties. The reactions of hmpH with Ni(O2CMe)2·4H2O in H2O, in the absence of counterions, have been investigated. The synthetic study has led to the two new complexes [Ni(O2CMe)2(hmpH)2] (1) and [Ni4(O2CMe)4(hmp)4(H2O)2] (2). Complex 1 can also be transformed into 2 by reacting with an excess of NaOH in H2O. The structures of 1 and 2·2.25H2O·0.5(1,4-dioxane) have been solved by single-crystal, X-ray crystallography. The octahedral NiII center in centrosymmetric 1 is coordinated by two 1.10 (Harris notation) MeCO2- groups and two N,O- chelating (1.11) hpmH ligands. The tetranuclear cluster molecule of 2·2.25H2O·0.5(1,4--dioxane) prossesses a distorted cubane {Ni4(μ3-OR΄)4}4+ core [R΄=(2-pyridyl)CH2-] core with the NiII ions and the oxygen atoms from the 3.31 hmp- ligands occupying alternate vertices of the cube. Two 2.11 MeCO2- groups cap two opposite faces of the cube, while two 1.10 MeCO2- ions and two aqua ligands complete the octahedral coordination sphere of the metal centers. Characteristic IR bands for the two complexes are discussed in terms of the nature of bonding and the structures of the two complexes. The variable-temperature magnetic properties of 2 have been modeled with two J values, and reveal antiferromagnetic exchange interactions between the four NiII ions to give a diamagnetic ground state. The use of pdmH2 in reaction with nickel(II) acetate has led to two Ni4 clusters; depending on the solvent [Ni4(O2CMe)4(pdmH)4].MeCN (3.MeCN) can be obtained from MeCN and [Ni4(O2CMe)6(pdmH)2(EtOH)2].1.2EtOH (4.1.2ΕtΟΗ) from EtOH. Each cluster can be converted into the other in the appropriate solvent. The tetranuclear cluster molecule 3 possesses a distorted cubane {Ni4(μ3-OR)4}4+ core (RO- = pdmH-) with the NiII atoms and the alkoxide-type oxygen atoms from the 3.31 pdmH- ligands occupying alternate vertices of the cube; four 2.11 MeCO2- groups cap four faces of the cube. The four NiII atoms in molecule 4 are located at four vertices of a defective dicubane and are bridged by six oxygen atoms, two μ3 from 3.311 pdmH- ligands and four from four monoatomically bridging MeCO2- groups; peripheral ligation is provided by two 2.11 MeCO2- groups and two terminal EtOH ligands. IR data are discussed in terms of the coordination modes of the ligands. Variable-temperature direct-current magnetic susceptibility data of 3 and 4 were modeled with two and three J values, respectively, indicating diamagnetic ground states (S=0). The sign and the magnitude of the J values are discussed in terms of structural features of the complexes. The study of the Ni(O2CPh)2.2H2O/pdmH2 reaction system has led to the cubane cluster [Ni4(O2CPh)4(pdmH)4] (5) and the mononuclear octahedral complex [Ni(pdmH2)2](Ο2CPh)2 (6). The reactions of Co(O2CMe)2.4H2O and [CoII,II2(H2O)(piv)4(pivH)4] (pivH=pivalic acid) with pdmH2 gave complexes [CoII4(O2CMe)4(pdmH)4](8) and [CoII4(piv)4(pdmH)4] (9), respectively. The two complexes have similar molecular structures. The four CoII centers are held together by two 2.11 carboxylate- groups, two 2.201 and two 3.311 pdmH- ligands. The core appears to be {CoII4(μ3-OR)2(μ2-OR)2}4+, where RO-= pdmH-, and can be described as an “open” cubane in which two monoatomic O-bridges have been transformed from μ3 to μ2. The complexes are characterized by antiferromagnetic CoII…CoII interactions.SECTION VThe coordination chemistry of the Schiff bases N-salicylidene-o-aminophenol (Η2L), N-salicylidene-4-methyl-o-aminophenol (Η2L-4Me), N-salicylidene-4-chloro-o-aminophenol (Η2L-4Cl), N-(2-carboxyphenyl)salicylideneimine (ΗL-CO2H) and N-(2-carboxy-5-chlorophenyl)salicylideneimine (ΗL′-CO2H) is reviewed in the Introduction (Chapter L) of this work. Various synthetic procedures in Ni(II) and Co(II) carboxylate chemistry have provided access to complexes [Ni4(L)4(EtOH)4] (1), [Ni20(O2CMe)16(L)12(EtOH)12] (2), [Ni10(OH)6(piv)6(L)4(H2O)4(MeCN)2] (3), [Ni4(L-4Me)4(ΕtOH)4] (4), [Ni4(L-4Me)4(MeOH)4] (5), [Ni4(L-4Me)4(DMF)2] (6), [Ni20(Ο2CMe)16(L-4Me)12(EtOH)12] (7), [Ni9(OH)2(CO3)(piv)4(L--4Me)5(pivH)(H2O)3] (8), [Ni6(OH)2(piv)2(L-4Cl)4(H2O)4] (9), [Ni10(OH)6(piv)6(L--4Cl)4(H2O)4(MeCN)2] (10), (Me4N)[Ni6(O2CMe)(L-CO2)6(H2O)4] (11), (Et3NH)2[Ni6(O2CMe)(L-CO2)6(H2O)4](O2CMe).(12), [Ni4(L′-CO2)4(MeOH)4] (13), (Bun4N)[CoIII(L)2] (14), (Et3NH)[CoIII(L-4Me)2] (15), (Et3NH)[CoIII(L-4Cl)2] (16), (Me4N)2[CoII2(O2CMe)2(L′-CO2)2] (17). The structures of all the complexes have been determined by single-crystal X-ray crystallography. The CoII ions in the dinuclear anion of 17 are doubly bridged by the O atoms of two (L′-CO2)2- ligands. Of particular interest is the coordination number 5 for each metal center. Complexes 14, 15 and 16 contain the mononuclear, low-spin octahedral anions [CoIIIL2]-, [CoIII(L--4Me)2]-, [CoIII(L-4Cl)2]-, in which both the dianionic groups act as tridentate chelating, meridional ONO ligands. Complexes 1, 4 and 5 have a cubane topology; the dianions L2- and (L-4Me)2- behave as 3.311 ligands and the core is {Ni4(μ3--OR)4}4+. Cluster 6 adopts a defective dicubane structural motif and the core is {Ni4(μ3-OR)2(μ2-OR)4}2+ , where RO- = (L-4Me)2-. Complex 13 has a zig-zag metal topology. The (L′-CO2)2- ligands adopt two different coordination modes, namely 2.2101 and 4.2211. The core of cluster 9 is {Ni6(μ3-ΟΗ)2(μ3-OR)2(μ2-OR)2(μ2-OR′)4}2+ and can be described as consisting of four fused defective cubanes. The six NiII ions in 11 and 12 define a saddle-like topology. Of particular interest is the extremely 4.22 ligation mode of the unique MeCO2- group. The eight NiII ions in the enneanuclear cluster 8 are bridged by a novel 8.233 carbonato group; the ninth NiII ion is linked to the “wheel” of the eight metal ions through three monoatomic hydroxo and alkoxo-type O-bridges. Clusters 3 and 10 have similar molecular structures and the {Ni10(μ2-Η2Ο)(μ3-ΟΗ)4(μ4-ΟΗ)2(μ2-OR)6(μ3-OR)2}6+ core consists of ten edge-sharing triangles. The wheel-type clusters 2 and 7 also possess similar molecular structures. The topology of the twenty NiII ions can be decribed as bowl-like. The CoII…CoII exchange interactions in 17 are moderately antiferromagnetic. The cubane cluster 5 is characterized by ferromagnetic NiII…NiII interactions and an S=4 ground state. The NiII…NiII interactions in 11 and 13 are also ferromagnetic. Cluster 8 is characterized by antiferromagnetic exchange interactions and low ground-state spin. The data for 10 suggest dominant antiferromagnetic exchange interactions. Complexes 2 and 7 consist of high-spin molecules (i.e. molecules with a large total spin) with an S=12 ground state. The signs and the magnitudes of the J values (where determined) are discussed in terms of structural feature of the complexes.SECTION VIOur results are critically discussed in this section. Possible explanations for the non-SMM behavior of the prepared Co(II) and Ni(II) complexes are provided.

Οι μοριακές πλειάδες (πλειάδες ένταξης ή απλά πλειάδες) των παραμαγνητικών 3d μετάλλων σε ενδιάμεσες οξειδωτικές καταστάσεις εξακολουθούν να προσελκύουν το έντονο ενδιαφέρον πολλών ομάδων Ανόργανης Χημείας σε όλο τον κόσμο. Αυτό οφείλεται σε διάφορους λόγους, συμπεριλαμβανομένων της σημασίας τους στους τομείς της Συνθετικής, Δομικής και Βιοανόργανης Χημείας, καθώς και στον τομέα της Μαγνητοχημείας. Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή ασχολείται με την παρασκευή και τον χαρακτηρισμό πλειάδων Co και Ni με διάφορους συνδυασμούς υποκαταστατών. Έμφαση έχει δοθεί στις μαγνητικές ιδιότητες των πλειάδων. Η Διατριβή χωρίζεται σε έξι ανεξάρτητα τμήματα.ΜΕΡΟΣ ΙΤο Μέρος I αποτελείται από τρία κεφάλαια. Το Κεφάλαιο Α ανασκοπεί περιληπτικά το έντονο ενδιαφέρον για την χημεία των πλειάδων ένταξης. Οι πλειάδες ένταξης παίζουν σημαντικό ρόλο στη Βιοανόργανη Χημεία και στον διεπιστημονικό τομέα του Μοριακού Μαγνητισμού. Τα Κεφάλαια Β και Γ περιγράφουν τα βασικά χαρακτηριστικά της χημείας του Ni και του Co, αντίστοιχα, με έμφαση στη χημεία ένταξής τους.ΜΕΡΟΣ ΙΙΣτο Μέρος ΙΙ παρουσιάζονται αναλυτικά ο γενικός σκοπός και οι συγκεκριμένοι στόχοι της έρευνάς μας. Ο γενικός σκοπός της Διατριβής ήταν η σύνθεση πλειάδων των Co και Ni. Οι ειδικοί στόχοι ήταν η αναζήτηση μορίων υψηλού σπιν και μονομοριακών μαγνητών (SMMs). Η επιλογή των μεταλλοϊόντων και των οργανικών υποκαταστατών που χρησιμοποιήθηκαν εξηγούνται με λεπτομέρεια.ΜΕΡΟΣ ΙΙΙΣτο Μέρος αυτό περιγράφεται εν συντομία το γενικό πειραματικό μέρος της Διατριβής. Αυτό αφορά κυρίως πληροφορίες σχετικά με τα αρχικά υλικά και τις πειραματικές συνθετικές πορείες για ορισμένα από αυτά, καθώς και μια σύντομη πειραματική περιγραφή των φυσικών και φασματοσκοπικών τεχνικών που χρησιμοποιήθηκαν για τον χαρακτηρισμό των συμπλόκων (συμπεριλαμβανομένων και των οργάνων).ΜΕΡΟΣ ΙVΣτην Εισαγωγή (Κεφάλαιο Δ) του Μέρους IV περιγράφεται η χημεία ένταξης της 2--πυριδυλομεθανόλης (hmpH) και της 2,6-πυριδυλοδιμεθανόλης (pdmH2). Τα ανιόντα hmp-, pdmH- και pdm2- είναι κατάλληλοι υποκαταστάτες για την παρασκευή συμπλόκων με ενδιαφέρουσες δομικές και μαγνητικές ιδιότητες . Διερευνήθηκαν οι αντιδράσεις των hmpH με Ni(O2CMe)2·4H2O σε H2O, απουσία αντισταθμιστικών ιόντων. Η συνθετική μελέτη οδήγησε στις δύο νέες πλειάδες [Ni(O2CMe)2(hmpH)2] (1) και [Ni4(O2CMe)4(hmp)4(H2O)2] (2). Το σύμπλοκο 1 μπορεί επίσης να μετατραπεί στο 2 με αντίδρασή του με περίσσεια ΝaΟΗ σε H2O. Οι δομές των 1 και 2·2.25H2O·0.5(1,4-διοξάνιο) επιλύθηκαν με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ. Το κεντρικό οκταεδρικό NiII συνδέεται με δύο 1.10 MeCO2- ομάδες και δύο Ν,Ο-χηλικούς hmpH υποκαταστάτες (1.11). Το τετραπυρηνικό σύμπλοκο 2·2.25H2O·0.5(1,4 διοξάνιο) αποτελείται από ένα παραμορφωμένο κυβανικό δομικό πυρήνα {Ni4(μ3-OR′)4}4+ με τα ιόντα ΝiΙΙ και οξυγόνου, που προέρχονται από 3.11 hmp- υποκαταστάτες, να καταλαμβάνουν εναλλακτικά τις κορυφές του κύβου. Δύο 2.11 ομάδες MeCO2- επιστεγάζουν δύο αντίθετες πλευρές του κύβου , ενώ δύο 1.10 MeCO2- ιόντα και δύο ύδατο υποκαταστάτες ολοκληρώνουν τη οκταεδρική σφαίρα ένταξης των μεταλλοϊόντων. Οι χαρακτηριστικές IR ταινίες για τα δύο σύμπλοκα συζητήθηκαν σε σχέση με τη φύση του δεσμού και τα δομικά χαρακτηριστικά των δύο συμπλόκων. Οι μαγνητικές ιδιότητες του 2 έχουν προσομοιωθεί με δύο τιμές J, αποκαλύπτοντας αντισιδηρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής μεταξύ των τεσσάρων ιόντων Ni με διαμαγνητική θεμελιώδη κατάσταση. Η χρήση της pdmH2 σε αντιδράσεις με Ni(O2CMe)2·4H2O οδήγησε σε δύο πλειάδες Ni4, ανάλογα με το διαλύτη. Η ένωση [Ni4(O2CMe)4(pdmH)4].MeCN (3.MeCN) λαμβάνεται από MeCN και η ένωση [Ni4(O2CMe)6(pdmH)2(EtOH)2].1.2EtOH (4.1.2ΕtΟΗ) από EtOH. Κάθε πλειάδα μπορεί να μετατρέπεται στην άλλη στον κατάλληλο διαλύτη. Το τετραπυρηνικό μόριο 3 αποτελείται από ένα παραμορφωμένο κυβανικό πυρήνα με τύπο {Ni4(μ3-OR)4}4+ (RO- = pdmH-), με τα ιόντα Νi και τα αλκοξειδικού τύπου άτομα οξυγόνου που προέρχονται από 3.31 pdmH- υποκαταστάτες, να καταλαμβάνουν εναλλακτικές κορυφές του κύβου. Τέσσερις 2.11 MeCO2- υποκαταστάτες επιστεγάζουν τέσσερις πλευρές του κύβου. Τα τέσσερα ιόντα Νi στο μόριο 4 βρίσκονται στις τέσσερις κορυφές ενός ελαττωματικού δικυβανίου και γεφυρώνονται από έξι άτομα οξυγόνου, δύο μ3 από 3.311 pdmH- υποκαταστάτες και τέσσερα από τέσσερις μονοατομικές γέφυρες των ομάδων MeCΟ2-. Η περιφερειακή ένταξη παρέχεται από δύο 2.11 MeCΟ2- και δύο τερματικά μόρια EtOH. Τα δεδομένα IR μελετήθηκαν σε σχέση με τους τρόπους ένταξης των υποκαταστατών. Οι μαγνητικές ιδιότητες των 3 και 4 προσομοιώθηκαν με δύο και τρεις τιμές J, αντίστοιχα, υποδεικνύοντας διαμαγνητικής φύσης αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής (S=0). Η μελέτη του συστήματος αντίδρασης Ni(O2CPh)2.2H2O/pdmH2 οδήγησε στο κυβανική πλειάδα [Ni4(O2CPh)4(pdmH)4] (5) και στο μονοπυρηνικό οκταεδρικό σύμπλοκο [Ni(pdmH2)2](Ο2CPh)2 (6). Οι αντιδράσεις του Co(O2CMe)2.4H2O και [CoΙΙ,ΙΙ2(H2O)(piv)4(pivH)4] (pivH = πιβαλικό οξύ) με pdmH2 έδωσαν τα σύμπλοκα [CoII4(O2CMe)4(pdmH)4] (8) και [CoII4(piv)4(pdmH)4] (9), αντίστοιχα. Τα δύο σύμπλοκα έχουν παρόμοια μοριακή δομή. Τα τέσσερα κέντρα CoII συγκρατούνται από δύο 2.11 ομάδες MeCO2-, δύο 2.201 και δύο 3.311 υποκαταστάτες pdmH-. Ο πυρήνας φαίνεται ότι είναι {CoII4(μ3-OR)2(μ2-OR)2}4+, όπου RO- = pdmH-, και μπορεί να περιγραφεί ως ένα «ανοικτό» κυβάνιο, στο οποίο δύο από τα Ο έχουν μετατραπεί από μ3 σε μ2. Τα σύμπλοκα χαρακτηρίζονται από αντισιδηρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις CoII…CoII.ΜΕΡΟΣ VΣτην Εισαγωγή του Μέρους V (Κεφάλαιο Λ) παρουσιάζεται η χημεία ένταξης των βάσεων Schiff Ν-σαλικυλιδενο-ο-αμινοφαινόλη (Η2L), Ν-σαλικυλιδενο-4-μεθυλο--ο-αμινοφαινόλη (Η2L-4Me), Ν-σαλικυλιδενο-4-χλωρο-ο-αμινοφαινόλη (Η2L-4Cl), N-(2-καρβοξυφαινυλο)σαλικυλιδενοϊμίνη (ΗL-CO2H) και N-(2-καρβοξυ-5--χλωροφαινυλο)σαλικυλιδενοϊμίνη (ΗL′-CO2H). Η συνθετική μελέτη συστημάτων αντίδρασης που περιeλάμβαναν καρβοξυλικές «πηγές» των Ni(II) και Co(II) και τις ανωτέρω βάσεις Schiff οδήγησαν στην απομόνωση των συμπλόκων [Ni4(L)4(EtOH)4] (1), [Ni20(O2CMe)16(L)12(EtOH)12] (2), [Ni10(OH)6(piv)6(L)4(H2O)4(MeCN)2] (3), [Ni4(L-4Me)4(ΕtOH)4] (4), [Ni4(L--4Me)4(MeOH)4] (5), [Ni4(L-4Me)4(DMF)2] (6), [Ni20(Ο2CMe)16(L-4Me)12(EtOH)12] (7), [Ni9(OH)2(CO3)(piv)4(L-4Me)5(pivH)(H2O)3] (8), [Ni6(OH)2(piv)2(L--4Cl)4(H2O)4] (9), [Ni10(OH)6(piv)6(L-4Cl)4(H2O)4(MeCN)2] (10), (Me4N)[Ni6(O2CMe)(L-CO2)6(H2O)4] (11), (Et3NH)2[Ni6(O2CMe)(L--CO2)6(H2O)4](O2CMe).(12), [Ni4(L′-CO2)4(MeOH)4] (13), (Bun4N)[Co(L)2] (14), (Et3NH)[CoΙΙΙ(L-4Me)2] (15), (Et3NH)[CoΙΙΙ(L-4Cl)2] (16) και (Me4N)2[CoII2(O2CMe)2(L′-CO2)2] (17). Οι δομές όλων των συμπλόκων επιλύθηκαν με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ. Τα ιόντα CoII του διπυρηνικού ανιόντος 17 γεφυρώνονται διπλά από τα άτομα Ο δύο (L′-CO2)2- υποκαταστατών. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει ο αριθμός ένταξης 5 για κάθε μεταλλικό κέντρο. Τα σύμπλοκα 14, 15 και 16 περιέχουν τα μονοπυρηνικά, χαμηλού σπιν οκταεδρικά ανιόντα [CoIIIL2]-, [CoIII(L-4Me)2]- και [CoIII(L-4Cl)2]-, στα οποία οι διανιοντικές μορφές δρουν ως τριοδοντικοί χηλικοί υποκαταστάτες. Τα σύμπλοκα 1, 4 και 5 έχουν τοπολογία κυβανίου. Τα διανιόντα L2- και (L-4Me)2- συμπεριφέρονται ως 3.311 υποκαταστάτες και ο πυρήνας είναι {Ni4(μ3--OR)4}4+. Το σύμπλοκο 6 υιοθετεί το δομικό μοτίβο ένος ελαττωματικού δικυβανίου και ο πυρήνας είναι {Ni4(μ3-OR)2(μ2-OR)4}2+, όπου RO- = (L-4Me)2-. Το σύμπλοκο 13 έχει ζιγκ-ζαγκ τοπολογία. Ο υποκαταστάτης (L′-CO2)2- υιοθετεί δύο διαφορετικούς τρόπους ένταξης, 2.2101 και 4.2211. Ο δομικός πυρήνας του 9 είναι {Ni6(μ3-ΟΗ)2(μ3-OR)2(μ2-OR)2(μ2-OR′)4}2+ και μπορεί να περιγραφεί ως τέσσερα συνεχόμενα ελλιπή κυβάνια. Τα έξι ιόντα ΝiΙΙ στα σύμπλοκα 11 και 12 υιοθετούν μια τοπολογία τύπου «σέλλας». Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει ο εξαιρετικά σπάνιος τρόπος ένταξης της μοναδικής ομάδας MeCO2- (4.22). Τα 8 ιόντα Νi στο εννεαπυρηνικό σύμπλοκο 8 γεφυρώνονται από μία 8.233 καρβονάτο ομάδα. Το ένατο ιόν ΝiΙΙ συνδέεται με τον «τροχό» των οκτώ μεταλλικών ιόντων μέσω τριών μονοατομικών υδρόξο και αλκόξο τύπου O-γεφυρών. Τα σύμπλοκα 3 και 10 έχουν παρόμοια μοριακή δομή και ο πυρήνας {Ni10(μ2-Η2Ο)(μ3-ΟΗ)4(μ4-ΟΗ)2(μ2-OR)6(μ3--OR)2}6+ μπορεί να περιγραφεί ως αποτελούμενος από 10 τρίγωνα που μοιράζονται κοινές πλευρές. Τα σύμπλοκα τύπου τροχού 2 και 7 έχουν επίσης παρόμοιες μοριακές δομές. Η τοπολογία των ιόντων NiII θα μπορούσε να περιγράφει και ως «μπωλ». Οι αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής CoII...CoII στο 17 είναι μέτρια αντισιδηρομαγνητικές. Το κυβανικό σύμπλοκο 5 χαρακτηρίζεται από σιδηρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής NiII...NiII και τιμή S=4 στη θεμελιώδη κατάσταση. Οι αλληλεπιδράσεις NiII…NiII στα σύμπλοκα 11 και 13 είναι επίσης σιδηρομαγνητικές. Το σύμπλοκο 8 χαρακτηρίζεται από αντισιδηρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής και χαμηλό σπιν στη θεμελιώδη κατάσταση. Τα δεδομένα για το 10 υποδηλώνουν κυρίαρχες αντισιδηρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής. Τα σύμπλοκα 2 και 7 αποτελούνται από μόρια υψηλού (μεγάλου) σπιν με τιμή S=12 στη θεμελιώδη κατάσταση. Τα μεγέθη και τα πρόσημα των τιμών J (όπου προσδιορίσθηκαν) συζητήθηκαν λαμβάνοντας υπόψη τα δομικά χαρακτηριστικά των συμπλόκων. ΜΕΡΟΣ VΙΣε αυτό το Μέρος συζητήθηκαν τα αποτελέσματά μας από μια κριτική σκοπιά. Παρέχονται πιθανές εξηγήσεις για τη μη-συμπεριφορά Μονομοριακού Μαγνητισμού των συμπλόκων Cο(ΙΙ) και Νi(ΙΙ) που παρασκευάσθηκαν.