Assessment of density functional approximations for calculation of exchange coupling constants in thiocyanato and cyanato double bridged binuclear Ni(II) complexes

Abstract

In the present work, we examine the magnetic properties of 8 “end-to-end” thiocyanato, and 3 “end-to-end” cyanato double bridged Ni(II) binuc­lear complexes. Thiocyanato complexes are weakly ferromagnetic. Cyanato brid­ged complexes exhibit weak antiferromagnetic coupling. There­fore, it is a chal­lenge for computational chemistry to calculate the exchange coupling constant in these systems accurately. 17 different density functional approxim­ations with different flavours are used to find the method of choice to study magnetic properties in binuclear Ni(II) complexes within the broken-symmetry approach. It is found that M06-2X and PWPB95 performed the best compared to the experimental values for the entire set of examined complexes. Further­more, the magneto-structural correlation rationalizes the results.

Проучавана су магнетна својства 8 „end-to-end“ тиоцијанато, и 3 „end-to-end“ цијанато двоструко премошћених Ni(II) бинуклеарних комплекса. Tиоцијанато премошћени комплекси су слабо феромагнетни. Комплекси премошћени цијанато лигандима показују слабо антиферомагнетно купловање. Због тога је прецизно израчунавање константи купловања у овим системима изазов за рачунарску хемију. Константе купловања у овим системима су израчунате Broken-Symmetry приступом у оквиру теорије функционала густине. Седамнаест апроксимативних функционала густине су коришћени како би се пронашао најпоузданији ниво теорије за проучавање магнетних својстава бинуклеарних Ni(II) комплекса. Утврђено је да су M06-2X и PWPB95 показали најбоље слагање са експерименталним вредностима за цео скуп испитиваних комплекса. Напослетку, резултати су рационализовани магнетно-структурном kорелацијом.