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Coordination-Induced Spin-State Switching with Nickel Chlorin and Nickel Isobacteriochlorin

† Otto-Diels-Institut für Organische Chemie, Christian-Albrechts-Universität, Otto-Hahn-Platz 4, D-24098 Kiel, Germany
‡ Institut für Anorganische Chemie, Christian-Albrechts-Universität, Otto-Hahn-Platz 6/7, 24098 Kiel,Germany
§ Department of Chemistry, Nanoscience Center, University of Jyvaskyla, P.O. Box 35, 40014 Jyvaskyla,Finland
Inorg. Chem., 2015, 54 (19), pp 9390–9392
DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b01756
Publication Date (Web): September 24, 2015
Copyright © 2015 American Chemical Society
*E-mail: rherges@oc.uni-kiel.de. Phone: +49 431 880 2440.

Synopsis

The coordination of pyridine to nickel porphyrin (red), nickel chlorin (green), and nickel isobacteriochlorin (blue) was investigated. By single-crystal structure analysis, we observed that the Ni−N bond length decreases with the number of double bonds converted to single bonds. In solution, the association constant drastically increases. Hence, nickel chlorin and even more pronounced nickel isobacteriochlorin are superior square-planar nickel platforms for coordination-induced spin-state switching.

Abstract

Abstract Image
We present the first coordination-induced spin-state switching with nickel chlorin and nickel isobacteriochlorin. The spin-state switching was monitored by UV–vis spectroscopy and NMR titration experiments. The association constants (K1 and K2) and thermodynamic parameters (ΔH and ΔS) of the coordination of pyridine were determined. The first X-ray analyses of a paramagnetic nickel chlorin and a nickel isobacteriochlorin provide further information about the structure of the octahedral complexes. Nickel chlorin and even more pronounced nickel isobacteriochlorin exhibit stronger coordination of axial ligands compared to the corresponding nickel porphyrin and thus provide the basis for more efficient spin-switching systems.




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