Synthesis and Characterization of a new Magnetic Ionic Liquid based on bis(1,3-dimethylimidazolium) μ-oxo bis[tribromoferrate(III)]

Abstract

ABSTRACT: Ionic magnetic liquids have provoked great interest in the scientific community over the past two decades due to their interesting properties and possible future applications. This project aims to synthesize and study different kinds of Ionic Magnetic Liquids, focusing in a new dinuclear MIL: bis(1,3-dimethylimidazolium) μ-oxo bis[tribromoferrate(III)]. For this purpose, a great variety of experimental techniques were employed to produce and characterize these MILS. These techniques include, to mention a few, single crystal and synchrotron X-ray diffraction, infrared and raman spectroscopy, differential scanning calorimetry, magnetic measurements in a PPMS, etc. The MILs studied are composed by different imidazolium molecules and FeX3, where the X stands for the halogen Br or Cl. The present report details the implemented procedures together with the results obtained for the main compound, as well as a summary of the production and most significant properties of the other synthesized MILs.

RESUMEN: Los líquidos iónicos magnéticos han despertado gran interés en la comunidad científica durante las últimas dos décadas debido a sus interesantes propiedades y posibles futuras aplicaciones. El objetivo de este proyecto es sintetizar y estudiar diferentes tipos de líquidos iónicos magnéticos, centrando el análisis en el nuevo compuesto bis(1,3-dimetilimidazolio) μ-oxo bis[tribromoferrato(III)]. Para esto, se emplearon diversas técnicas experimentales y rutas sintéticas en diferentes centros de investigación para producir y caracterizar estos MILs, por mencionar algunas de ellas: difracción de rayos X en monocristal y radiación sincrotrón en polvo, espectroscopía FTIR y Raman, calorimetría diferencial de barrido, medidas magnéticas en PPMS, etc. Los MILs estudiados durante este proyecto están compuestos de diferentes moléculas de imidazolio y FeX3, donde X indica el halógeno Cl o Br. La presente memoria detalla las técnicas experimentales utilizadas, así como los resultados obtenidos y su análisis para el compuesto central, además de un resumen de la producción y propiedades destacadas de los demás MILs sintetizados.