Numéro
J. Phys. France
Volume 44, Numéro 12, décembre 1983
Page(s) 1377 - 1385
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:0198300440120137700
J. Phys. France 44, 1377-1385 (1983)
DOI: 10.1051/jphys:0198300440120137700

Mössbauer study and molecular orbital calculations on the organo-iron (I, II) electron reservoir sandwiches CpFen+ (η6-C6(CH3)6) (n = 0,1) and related CpFe (cyclohexadienyl) complexes

J.P. Mariot1, P. Michaud1, 2, S. Lauer1, 3, D. Astruc1, 2, A.X. Trautwein1, 3 et F. Varret1

1  Laboratoire de Spectrométrie Mössbauer , Faculté des Sciences, 72017 Le Mans Cedex, France
2  Laboratoire de Chimie des Organométalliques, Université de Rennes, 35042 Rennes Cedex, ERA CNRS 477.
3  Institut für Physik, Medizinische Hochschule, D 2400 Lübeck 1, FRG


Abstract
The paramagnetic Fe(I) electron reservoir sandwich η5-C 5H5Fe(I) η6-C6(Me)6, its oxidized mono-cationic diamagnetic form and related diamagnetic η5-C5H 5Fe (cyclohexadienyl) complexes have been studied by Mössbauer spectroscopy on powders and aligned crystals. Spectra under high magnetic field were recorded for powders. On the basis of X-ray data I.E.H.T. MO calculations were performed and gave results in good agreement with experimental data at room temperature and liquid helium temperature. The relaxation of molecular orbitals associated to the electronic reduction from II to I was found to be negligible, which enables to consider a Fe(I) complex as a superposition of a Fe(II) complex and one electron. This electron is occupying the doubly degenerate e *1 orbital and has a very strong metallic character (83 %).


Résumé
Le sandwich paramagnétique réservoir d'électrons η5-C 5H5Fe(I) η6-C6(CH3) 6 ainsi que sa forme diamagnétique monocationique oxydée et les complexes η 5-C5H5Fe (cyclohexadienyl) correspondants ont été étudiés par spectrométrie Mössbauer sur des poudres et des monocristaux. Les spectres sous champ magnétique intense ont été enregistrés sur des poudres. A partir des données de rayons X, on a fait des calculs d'orbitales moléculaires I.E.H.T. qui ont donné des résultats en bon accord avec les données expérimentales à température ambiante et à 4,2 K. Les calculs d'OM montrent que la relaxation des orbitales moléculaires associée à la réduction électronique de II à I est négligeable ce qui permet de considérer un complexe de fer(I) comme la superposition d'un complexe de fer(II) et d'un électron. Cet électron occupe l'orbitale e*1 doublement dégénérée et a un très fort caractère métallique (83 %).

PACS
3345 - Mössbauer spectra.

Key words
diamagnetic properties of substances -- EHT calculations -- iron compounds -- Mossbauer effect