Влияние заместителей в пентафторбензоатном, 2,3,4,5- и 2,3,5,6-тетрафторбензоатных анионах на строение комплексов кадмия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Синтезированы новые 2,3,4,5-тетрафторбензоатные (6HТfb) и 2,3,5,6-тетрафторбензоатные (4Htfb) комплексы кадмия состава [Cd(6HТfb)(H2O)3]n · (6HТfb) · 2nH2O (I), [Cd3(Рhen)2(6HТfb)6] (II, Рhen = 1,10-фенантролин), [Cd2(Рhen)2(4Htfb)4]n · 2nH2O (III) и [Cd(Рhen)2(4Htfb)2] (IV). Анализ полученных нами результатов и литературных данных показал, что для формирования координационных полимеров со стопочной упаковкой чередующихся фторированных и нефторированных ароматических фрагментов неблагоприятным фактором является уменьшение количества фторных заместителей. Так, в случае 2,4,5-трифторбензоатного комплекса наблюдается формирование типичной “тривиальной” структуры биядерного комплекса кадмия с экранированным лигандами металлоостовом. Синтез 2,3,4,5- и 2,3,5,6-тетрафторбензоатных комплексов позволил зафиксировать пограничную ситуацию и показать, что на строение продуктов комплексообразования влияет не только количество, но и положение фторных заместителей. С использованием данных квантово-химических расчетов было показано, что для формирования координационных полимеров необходимо образование устойчивого в растворе молекулярного прекурсора со структурой “китайского фонарика”, а для формирования необычных “сплюснутых” биядерных комплексов с дополнительно координированными молекулами воды – образование двухмостиковых биядерных комплексов, способных переходить в конформацию с разблокированными координационно ненасыщенными металлоцентрами.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Шмелев

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Email: sidorov@igic.ras.ru
Россия, Москва

Г. А. Разгоняева

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Email: sidorov@igic.ras.ru
Россия, Москва

Д. C. Ямбулатов

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Email: sidorov@igic.ras.ru
Россия, Москва

А. Г. Стариков

НИИ физической и органической химии Южного федерального университета

Email: sidorov@igic.ras.ru
Россия, Ростов-на-Дону

А. А. Сидоров

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sidorov@igic.ras.ru
Россия, Москва

И. Л. Еременко

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Email: sidorov@igic.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Saxena P., Thirupathi N. // Polyhedron. 2015. V. 98. № 1. P. 238.
  2. Pryma O.V., Petrusenko S.R., Kokozay V.N. et al. // Inorg. Chem. Commun. 2003. V. 6. № 7. P. 896.
  3. Zhao Q.-H., Ma Y.-P., Wang Q.-H., Fang R.-B. // Chin. J. Struct. Chem. 2002. V. 21. P. 513.
  4. Shmelev M.A., Kuznetsova G.N., Gogoleva N.V. et al. // Russ. Chem. Bull. 2021. V. 70. № 5. P. 830 (Шмелев М.А., Кузнецова Г.Н., Гоголева Н.В. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2021. Т. 70. № 5. С. 830).
  5. Shmelev M.A., Chistyakov A.S., Razgonyaeva G.A et. al. // Crystals. 2022. V. 12. P. 508.
  6. Yang Y.-Q., Li C.-H., Li W., Kuang Y.-F. // Chin. J. Inorg. Chem. 2009. V. 25. P. 1120.
  7. Nie J.-J., Pan T.-T., Su J.-R., Xu D.-J. // Acta Crystallogr. E. 2010. V. 66. P. m760.
  8. Gogoleva N.V., Shmelev M.A., Evstifeev I.S. et al. // Russ. Chem. Bull. 2016. V. 65. P. 181 (Гоголева Н.В., Шмелев М.А., Евстифеев И.С. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2016. V. 65. № 1. P. 171).
  9. Li W., Li C.-H., Yang Y.-Q., Li Y.-L. // Chin. J. Inorg. Chem. 2010. V. 26. P. 166.
  10. Кузнецова Г.Н., Ямбулатов Д.С., Кискин М.А и др. // Коорд. химия. 2020. V. 46. № 8. P. 493 (Kuznetsova G.N., Yambulatov D.S., Kiskin M.A. et. al. // Russ. J. Coord. Chem. 2020. V. 46. P. 553). https://doi.org/10.1134/S1070328420080047
  11. Itoh T., Kondo M., Kanaike M., Masaoka S. // CrystEngComm. 2013. V. 15. P. 6122.
  12. Cockcroft J.K., Rosu-Finsen A., Fitch A.N., Willi-ams J.H. // CrystEngComm. 2018. V. 20. P. 6677.
  13. Lee G.Y., Hu E., Rheingold A.L., Houk K.N., Sletten E.M. // J. Org. Chem. 2021. V. 86. P. 8425.
  14. Шмелев М.А., Кузнецова Г.Н., Долгушин Ф.М. и др. // Коорд. химия. 2021. Т. 47. № 2. С. 92 (Shmelev M.A., Kuznetsova G.N., Dolgushin F.M et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2021. V. 47. P. 127). https://doi.org/10.1134/S1070328421020068
  15. Shmelev M.A., Voronina J.K., Evtyukhin M.A. et al. // Inorganics. 2022. V. 10. P. 194.
  16. Shmelev M.A., Kiskin M.A., Voronina J.K. et al. // Materials. 2020. V. 13. № 24. P. 5689.
  17. Voronina J.K., Yambulatov D.S., Chistyakov A.S. et al. // Crystals. 2023. V. 13. P. 678.
  18. Li J.-X., Du Z.-X. // J. Cluster Sci. 2020. V. 31. P. 507.
  19. Wu W.P., Wang J., Lu L., Xie B., Wu Y., Kumar A. // Russ. J. Coord. Chem. 2016. V. 42. P. 71.
  20. Corradi A.B., Menabue L., Saladini M., Sola M., Battaglia L.P. // Dalton Trans. 1992. P. 2623.
  21. Nikolaevskii S.A., Evstifeev I.S., Kiskin M.A et al. // Polyhedron. 2018. V. 152. P. 61.
  22. Шмелев М.А., Гоголева Н.В., Долгушин Ф.М. и др. // Коорд. химия. 2020. Т. 46. № 7. С. 437 (Shmelev M.A., Gogoleva N.V., Dolgushin F.M. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2020. V. 46. № 7. P. 493). https://doi.org/10.1134/S1070328420070076
  23. Yang Y.-Q., Li C.-H., Li W., Kuang Y.-F. // Chin. J. Inorg. Chem. 2010. V. 26. P. 1890.
  24. Zha M.-Q., Li X., Bing Y. // Acta Crystallogr. E. 2010. V. 67. P. m8.
  25. SMART (control) and SAINT (integration). Software. Version 5.0. Madison (WI, USA): Bruker AXS Inc., 1997.
  26. Sheldrick G.M. // SADABS. Madison (WI, USA): BrukerAXSInc., 1997.
  27. Sheldrick G.M. // ActaCrystallogr. C. 2015. V. 71. P. 3.
  28. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J., Howard J.A.K., Puschmann H. // J. Appl. Cryst. 2009. V. 42. P. 339.
  29. Casanova D., Llunell M., Alemany P., Alvarez S. // Chem. Eur. J. 2005. V. 11. P. 1479.
  30. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. // Gaussian 16. Revision A. 03, Wallingford: Gaussian, 2016.
  31. Kohn W., Sham L.J. // Phys. Rev. A. 1965. V. 140. P. 1133.
  32. Becke A.D. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 5648.
  33. Nikolaevskii S.A., Kiskin M.A., Starikova A.A. et al. // Russ. Chem. Bull. 2016. V. 65. P. 2812.
  34. Николаевский С.А., Кискин М.А., Стариков А.Г. и др. // Коорд. химия. 2019. Т. 45. № 4. С. 219 (Nikolaevskii S.A., Kiskin M.A., Starikov A.G. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2019. V. 45. № 4. P. 273). https://doi.org/10.1134/S1070328419040067
  35. Гоголева Н.В., Шмелев М.А., Кискин М.А. и др. // Коорд. химия. 2021. Т. 47. № 4. С. 226 (Gogoleva N.V., Shmelev M.A., Kiskin M.A. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2021. V. 47. № 4. P. 261). https://doi.org/10.1134/S1070328421040035
  36. Grimme S., Ehrlich S., Goerigk L.L. // J. Comp. Chem. 2011. V. 32. P. 1456.
  37. Yanai T., Tew D., Handy N. // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 393. P. 51.
  38. Chemcraft – Graphical Software for Visualization of Quantum Chemistry Computations. Version 1.8. Build 682. https://www.chemcraftprog.com
  39. Ge C.-H., Zhang R., Fan P., Zhang X.-D. et al. // Chin. Chem. Lett. 2013. V. 24. P. 73.
  40. Lou Q.-Z. // Z. Kristallogr.-New Cryst. Struct. 2007. V. 222. P. 105.
  41. Шмелев М.А., Гоголева Н.В., Кузнецова Г.Н. и др. // Коорд. химия. 2020. Т. 46. № 8. С. 497 (Shmelev M.A., Gogoleva N.V., Kuznetsova G.N. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2020. V. 46. № 8. P. 557). https://doi.org/10.31857/S0132344X2008006X
  42. Dankhar S.S., Nagaraja C.M. // J.Solid State Chem. 2020. V. 290. P. 121560.
  43. Wang X.L., Zhang J.X., Liu G.C. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2010. V. 36. P. 662.
  44. Bu X.-H., Tong M.-L., Li J.-R. et al. // Cryst. Eng. Comm. 2005. V. 7. P. 411.
  45. Clegg W., Little I.R., Straughan B.P. // Inorg. Chem. 1988. V. 27. P. 1916.
  46. Clegg W., Harbron D.R., Straughan B.P. // Acta Crystallogr. C. 1991. V. 47. P. 267.
  47. Escobedo-Martinez C., Lozada M.C., Gnecco D. // J. Chem. Cryst. 2012. V. 42. P. 794.
  48. Pramanik A., Fronczek F.R., Venkatraman R., Hossain M.A. // Acta Crystallogr. E. 2013. V. 69. P. m643.
  49. Necefoglu H., Clegg W., Scott A.J. // Acta Crystallogr. E. 2002. V. 58. P. m123.
  50. Jin Z.-N., Zhang B.-S. // Z. Kristallogr. – New Cryst. Struct. 2018. V. 233. P. 179.
  51. Carballo R., Covelo B., Fernandez-Hermida N. et al. // J. Chem. Cryst. 2011. V. 41. P. 1949.
  52. Tunsrichon S., Sukpattanacharoen C., Escudero D. et al. // Inorg. Chem. 2020. V. 59. P. 6176.
  53. Carballo R., Covelo B., Garcia-Martinez E. et al. // Appl. Organomet. Chem. 2004. V. 18. P. 201.
  54. Sen S., Saha M.K., Kundu P. et al. // Inorg. Chim. Acta. 1999. V. 288. P. 118.
  55. Roy S., Bauza A., Frontera A. et al. // CrystEngComm. 2015. V. 17. P. 3912.
  56. Bai H., Gao H., Hu M. // Adv. Mater. Res. 2014. V. 997. P. 140.
  57. Li W., Li C.-H., Yang Y.-Q., Li D.-P. // Chin. J. Inorg. Chem. 2008. V. 24. P. 2060.
  58. Li W., Li C.-H., Yang Y.-Q. et al. // Chin. J. Inorg. Chem. 2007. V. 23. P. 2013.
  59. Li W.-W., Bing Y., Zha M.-Q. et al. // Acta Crystallogr. E. 2011. V. 67. P. m1464.
  60. Bing Y., Li X., Zha M.-Q., Wang D.-J. // Nano-Met. Chem. 2011. V. 41. P. 798.
  61. Zha M.-Q., Li X., Bing Y. // J. Coord. Chem. 2011. V. 64. P. 473.
  62. Pruchnik F.P., Dawid U., Kochel A. // Polyhedron. 2006. V. 25. P. 3647.
  63. Liu C.-S., Sanudo E.C., Yan L.-F. et al. // Transition Met. Chem. 2009. V. 34. P. 51.
  64. Song W.-D., Yan J.-B., Hao X.-M. // Acta Crystallogr. E. 2008. V. 64. P. m919.
  65. Liu G.-C., Qu Y., Wang X.-L., Zhang J.-W. et al. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2014. V. 640. P. 1696.
  66. Feng S. // Acta Crystallogr. E. 2008. V. 64. P. m817.
  67. Uvarova M.A., Kushan E.V., Andreev M.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2012. V. 57. P. 1314.
  68. Gomez V., Corbella M. // Eur. J. Inorg. Chem. 2009. P. 4471.
  69. Kruszynski R., Malinowska A., Czakis-Sulikowska D., Lamparska A. // J. Coord. Chem. 2009. V. 62. P. 911.
  70. Shao C.-Y., Song S., Song M. et al. // Chin. Chem. Res. 2011. V. 22. P. 29.
  71. Deng Z.-P., Gao S., Huo L.-H., Zhao H. // Acta Crystallogr. E. 2007. V. 63. P. m2694.
  72. Li W., Li C.-h., Yang Y.-Q. et al. // Chin. J. Inorg. Chem. 2008. V. 24. P. 1360.
  73. Yang Y.-Q., Li C.-H., Li W. et al. // Chin. J .Struct. Chem. 2006. V. 25. P. 1409.
  74. Tabrizi L., McArdle P., Ektefan M., Chiniforoshan H. // Inorg. Chim. Acta. 2016. V. 439. P. 138.
  75. Ge C., Zhang X., Yin J., Zhang R. // Chin. J. Chem. 2010. V. 28. P. 2083.
  76. Torres J.F., Bello-Vieda N.J., Macias M.A et al. // Acta Crystallogr. B. 2020. V. 76. P. 166.
  77. Baur A., Bustin K.A., Aguilera E. et al. // Org. Chem. Front. 2017. V. 4. P. 519.
  78. Gogoleva N.V., Shmelev M.A., Kiskin M.A. et al. // Russ. Chem. Bull. 2016. V. 65. P. 1198. (Гоголева Н.В., Шмелев М.А., Кискин М.А. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2016. Т. 5. С. 1198).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фрагмент полимерной цепи соединения I. Сольватные молекулы воды не показаны. Пунктирными линиями показаны водородные связи.

Скачать (359KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Иллюстрация рассматриваемых углов и расстояний в табл. 4.

Скачать (76KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Строение молекулы II.

Скачать (141KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Фрагмент кристаллической упаковки комплекса II. Показаны только ароматические фрагменты, задействованные в π···π-взаимодействиях.

Скачать (191KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Фрагмент полимерной цепи комплекса III. Показаны проекции вдоль осей b (а) и a (б).

Скачать (269KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Строение молекулы IV.

Скачать (131KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Пространственное строение димерного 2,3,4,5-тетрафторбензоатного комплекса кадмия с 1,10-фенантролином и его бис-аквакомплекса по данным DFT-расчетов в различных приближениях. Атомы водорода показаны только в молекулах воды.

Скачать (196KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Некоторые длины связей в комплексах кадмия по данным квантово-химических расчетов: [Cd2(Н2О)2(Рhen)2(µ-6Htfb)2(6Htfb)2] (а), [Cd2(Рhen)2(µ-6Htfb)2(6Htfb)2] (б), [Cd2(Рhen)2(µ-Рfb)4] (в).

Скачать (417KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024