2-Mercaptobenzoxazole pentacyanoferrate(II/III) complexes: UV-Visible, Mössbauer, electron paramagnetic resonance, electrochemistry and molecular modeling

Abstract

2-Mercaptobenzoxazole pentacyanoferrate(II/III) complexes, [FeII/III(CN)5(bzoxs)]3-/2- , were prepared in MeOH/H2O 75:25% solutions and characterized by spectroscopic UV-Vis, Mössbauer, electron paramagnetic resonance (epr) and electrochemical-cyclic voltammetry- techniques. UV-Vis and epr spectra along with the electrochemical behavior suggested the coordination of the multi-functional N,S,O- donor ligand, bzoxs, to iron(III) through the sulfur atom. The crystal field parameters, DqL and Dt, calculated for the iron(II) complex, in addition to the reversible redox process FeIII-bzoxs + e- -> FeII-bzoxs also pointed to coordination via the sulfur atom. The results were compared with the chemical properties of pentacyanoferrate complexes containing other monodentate N-, S- and O-donor ligands. Ab initio calculations revealed the composition of the frontier orbitals of bzoxs and are in agreement with the mode of coordination proposed from the experimental data.

Translated abstract

Os complexos 2-mercaptobenzoxazol pentacianoferrato(II/III), [FeII/III(CN)5(bzoxs)]3/2- , foram preparados em solução (mistura MeOH/H2O 75:25%) e caracterizados por técnicas espectroscópicas UV-Vis, Mössbauer, ressonância paramagnérica eletrônica (epr) e eletroquímica-voltametria cíclica. Os espectros de absorção no UV-Vis e de epr, juntamente com o comportamento eletroquímico sugeriram a coordenação do ligante polifuncional N,S,O-doador, bzoxs, através do átomo de enxofre ao íon de ferro(III). Os parâmetros de campo cristalino (DqL e Dt) calculados para o complexo de ferro(II) e a reversibilidade do processo redox: FeIII-bzoxs + e- -> FeII-bzoxs, também apontaram para a coordenação de bzoxs via átomo de enxofre. Os resultados foram complementados pelo estudo comparativo das propriedades de complexos pentacianoferrato contendo outros ligantes monodentados N-, S- e O-doadores. Cálculos em nível ab initio fornecem a composição dos orbitais de fronteira do ligante bzoxs e estão de acordo com o modo de ligação proposto a partir dos resultados experimentais.