Supramolecular Spintronic Devices: Spin Transitions and Magnetostructural Correlations in [Fe4IIL4]8+ [2×2]-Grid-Type Complexes

The magnetism of a series of tetranuclear complexes of the [FeII4L4](X)8 [2×2]‐grid‐type was investigated, revealing the occurrence of spin transition behavior within this class of compounds. The phenomenon depends directly on the nature of the substituent R1 in the 2‐position on the central pyrimidine group of the ligand L. All FeII ions in compounds with R1 substituents favoring strong ligand fields (R1=H; OH) remain completely in the diamagnetic low‐spin state. Only complexes bearing R1 substituents attenuating the ligand field by steric (and to a lesser extent electronic) effects (R1=Me; Ph) exhibit spin transition behavior triggered by temperature. In general, gradual and incomplete transitions without hysteresis were observed for magnetically active complexes. The systems described provide approaches to the development of (supra)molecular spintronics. Une série de complexes 1–8 de type grille [2×2], [FeII4L4](X)8, a été synthétisée et leurs propriétés magnétiques ont été étudiées, révélant des phénomènes de transition de spin pour les ions FeII dans ces complexes. Ce comportement est directement dépendant de la nature du substituent R1 en position 2 sur le noyau pyrimidine du ligand L. Tous les composés avec un substituent R1 donnant champ de ligand fort (R1=H, OH) restent complètement dans l'état de spin bas. Les complexes n'ayant que de substituents qui affaiblissent le champ de ligand par des effets stériques (ou dans une moindre mesure électroniques) (R1=Me, Ph) montrent une transition de spin induite par la température. Généralement, des transitions très graduelles et incomplètes ne présentant aucune hystérésis, ont été observées pour les composés magnétiquement actifs. Les systèmes décrits représentent une voie d'accès au développement d'une spintronique moléculaire. The temperature‐triggered spin transition in [FeII4L4]8+ grid‐type complexes displays a strong dependence on the substitution pattern of the ligand L (see scheme). In particular the nature of one substitution position has been proven to be decisive for entering into the spin transition regime, while all other positions exert much less influence. The magnetic behavior of the complexes was investigated both in solution and the solid state.