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Intramolecular Electron Transfers Thwart Bistability in a Pentanuclear Iron Complex

Authors :
Bertrand Gerey
Jacques Pécaut
Eric Gouré
Jean-Marc Latour
Martin Clémancey
Geneviève Blondin
Florian Molton
Marie-Noëlle Collomb
Département de Chimie Moléculaire (DCM)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Reconnaissance Ionique et Chimie de Coordination (RICC)
SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Source :
Inorganic Chemistry, Inorganic Chemistry, American Chemical Society, 2016, 55 (18), pp.9178-9186. ⟨10.1021/acs.inorgchem.6b00791⟩, Inorganic Chemistry, 2016, 55 (18), pp.9178-9186. ⟨10.1021/acs.inorgchem.6b00791⟩
Publication Year :
2016
Publisher :
American Chemical Society (ACS), 2016.

Abstract

International audience; With the intention to investigate the redox properties of polynuclear complexes as previously reported for the pentamanganese complex [{Mn(II)(μ-bpp)3}2Mn(III)Mn(II)2(μ3-O)](3+) (2(3+)), we focused on the analogous pentairon complex that was previously isolated as all-ferrous. As Masaoka and co-workers recently published, aerobic synthesis leads to the [{Fe(II)(μ-bpp)3}2Fe(III)Fe(II)2(μ3-O)](3+) complex (1(3+)). This species exhibits in acetonitrile solution four reversible one-electron oxidation waves. Accordingly, the three oxidized species 1(4+), 1(5+), and 1(6+) with a 3Fe(II)2Fe(III), 2Fe(II)3Fe(III), and 1Fe(II)4Fe(III) composition, respectively, were generated by bulk electrolysis and isolated. Mössbauer spectroscopy allowed us to determine the spin states of all the iron ions and to unambiguously locate the sites of the successive oxidations. They all occur in the μ3-oxo core except for the 1(4+) to 1(5+) process that presents a striking electronic rearrangement, with both metals in axial position being oxidized while the core is reduced to the [Fe(III)Fe(II)2(μ3-O)](5+) oxidation level. This strongly differs from the redox behavior of the Mn5 system. The origin of this electronic switch is discussed.

Details

ISSN :
1520510X and 00201669
Volume :
55
Database :
OpenAIRE
Journal :
Inorganic Chemistry
Accession number :
edsair.doi.dedup.....39e631f8befd8900d8caf8a421da7ca3
Full Text :
https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6b00791