РЕАКЦИИ ГАЛОГЕНИДОВ АЛКИЛТРИФЕНИЛФОСФОНИЯ С АРЕНСУЛЬФОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

Шарутин Владимир Викторович; Шарутина Ольга Константиновна; Механошина Евгения Сергеевна

Т 66 (3)

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. Серия «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»

2023

V 66 (3) ChemChemTech 2023

DOI: 10.6060/ivkkt.20236603.6724 УДК: 547.233:547.491:547.792:542.97

РЕАКЦИИ ГАЛОГЕНИДОВ АЛКИЛТРИФЕНИЛФОСФОНИЯ С АРЕНСУЛЬФОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Е.С. Механошина

Владимир Викторович Шарутин (ORCID 0000-0003-2582-4893), Ольга Константиновна Шарутина (ORCID 0000-0001-6099-0390), Евгения Сергеевна Механошина (ORCID 0000-0003-1524-7949)* Кафедра теоретической и прикладной химии, Национальный исследовательский Южно -Уральский государственный университет, пр. Ленина, 76, Челябинск, Российская Федерация, 454080 E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]*

По реакции эквимолярных количеств бромидов алкилтрифенилфосфония с 1-наф-талинсульфоновой, 2,4-динитробензолсульфоновой и сульфосалициловой кислотами в воде синтезированы ионные комплексы аренсульфонатов алкилтрифенилфосфония [PhPR][OSOAr], R = CH2OMe, Ar = Naft-1 (I); R = CHCHPPh3, Ar = C6H3(NO2)2-2,4 (II); R = (CH)Br (III), R = CHn-cyclo (IV), Ar = CH3(COOH-3)(OH-4), особенности строения которых установлены методом рентгено-структурного анализа (РСА). Комплексы I-IV представляют собой устойчивые на воздухе прозрачные кристаллы, хорошо растворимые в аренах, этаноле, хлороформе, ацетонитриле, тетрагидрофуране, четыреххлористом углероде, диэтиловом эфире и плохо - в воде при комнатной температуре. Атомы фосфора в катионах алкилтрифенилфосфония I-IV характеризуются тетраэдрической координацией, аренсульфонатные анионы имеют обычную геометрию с тетраэдрическим атомом серы. Соединение II кристаллизуется в виде гидрата. Длины связей P-C варьируют в интервале 1,240(3)-1,827(3) Ä, что меньше суммы ковалентныхрадиусов атомов-партнеров (1,83 Ä). Валентные углы СРС изменяются в пределах 103,77(9)°-112,80(12)°. Расстояния S-C в сульфонат-анионахравны 1,768(3)-1, 807(3) Ä. Длин ы связей S-O близки между собой и принимают значения 1,427(3)-1,4710(17) Ä. Валентные углы OSO (111,56(10)°-115,74(18)°) больше, чем углы OSC (103,02(12)°-107,26(9)°). Катионы и анионы в комплексах I-IVсвязаны короткими контактами типа S=O"H(Ph) [2,350-2,717Ä] (сумма ван-дер-ваальсовыхрадиусов атомов-партнеров O"H 2,62 Ä). В кристалле соединения IIтакже наблюдаются короткие контакты типа N=O"H(Ph) [2,448-2,699Ä]. В кристаллических структурах I, III, IVприсутствуют CH"n взаимодействия (2,658-2,898 Ä). Кроме того, в формировании пространственной структуры кристаллов комплексов II, III принимают участие л-л взаимодействия (3,276-3,359 Ä).

Ключевые слова: аренсульфонат алкилтрифенилфосфония, синтез, строение, рентгеноструктур-ный анализ

REACTIONS OF ALKYLTRIPHENYLPHOSPHONIUM HALIDES WITH ARENESULFONIC ACID

V.V. Sharutin, O.K. Sharutina, E.S. Mekhanoshina

Vladimir V. Sharutin (ORCID 0000-0003-2582-4893), Olga K. Sharutina (ORCID 0000-0001-6099-0390), Evgeniia S. Mekhanoshina (ORCID 0000-0003-1524-7949)*

Department of Theoretical and Applied Chemistry, National Research South Ural State University, Chelyabinsk,

Lenin ave., 76, Chelyabinsk, 454080, Russia

E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]*

The reaction of equimolar amounts of alkyltriphenylphosphonium bromides with 1-naph-thalenesulfonic, 2,4-dinitrobenzenesulfonic, and sulfosalicylic acids in water leads to the formation of ionic alkyltriphenylphosphonium arenesulfonates [PhPR][OSOAr], R = CH2OMe, Ar = Naft-1 (I); R = CH=CHPPh3, Ar = CH3(NO2)2-2,4 (II); R = (CH)Br (III), R = CHn-cyclo (IV), Ar = CH3(COOH-3)(OH-4). Structures of complexes I-IV have been established by X-ray diffraction analysis. Complexes I-IV are air-stable transparent crystals, readily soluble in arenes, ethanol, chloroform, acetonitrile, tetrahydrofuran, carbon tetrachloride, diethyl ether, and poorly soluble in water at room temperature. Phosphorus atoms in alkyltriphenylphosphonium cations I-IV have tetrahedral coordination, arenesulfonate anions have the usual geometry with a tetrahedral sulfur atom. Compound II crystallizes as a hydrate. The P-C bond lengths vary in the range 1.240(3)-1.827(3) Â, which is less than the sum of the covalent radii of partner atoms (1.83 Â). CPC bond angles vary within 103.77(9)°-112.80(12)°; S-C distances in sulfonate anions are 1.768(3)-1.807(3) Â. The S-O bond lengths are close to each other and take the values 1.427(3)-1.4710(17) Â. The bond angles OSO (111.56(10)°-115.74(18)°) are larger than the OSC angles (103.02(12)°-107.26(9)°). Cations and anions in complexes I-IV are connected by short contacts of S=O—H(Ph) type[2.350-2.717Â](th e sum of Van der Waalspartner atoms O"H is 2.62 Â). In crystal II, short contacts of the N=O"H(Ph) type [2.448-2. 699 Â] are also observed. Crystal structures of I, III, IV contain CH"n interactions (2.658-2.898 Â). Moreover, the spatial structure of crystals II, III is formed with the participation of л-л interactions. (3.276-3.359 Â).

Key words: alkyltriphenylphosphonium arenesulfonate, synthesis, structure, X-ray diffraction analysis

Для цитирования:

Шарутин В.В., Шарутина О.К., Механошина Е.С. Реакции галогенидов алкилтрифенилфосфония с аренсульфоновыми кислотами. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 3. С. 18-26. DOI: 10.6060/ivkkt.20236603.6724.

For citation:

Sharutin V.V., Sharutina O.K., Mekhanoshina E.S. Reactions of alkyltriphenylphosphonium halides with arenesulfonic acid. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 3. P. 18-26. DOI: 10.6060/ivkkt.20236603.6724.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время фосфорорганические соединения (ФОС) интенсивно изучаются во всех научных центрах мира, что связано с их химическими достоинствами и широкими возможностями практического применения. Так, органические соединения фосфора являются важнейшими промежуточными продуктами в синтетической химии, в частности, в реакции Виттига [1]. ФОС также используются в качестве инсектицидов, фунгицидов, гербицидов, дефолиантов, пластификаторов [2], присадок к маслам и бензинам [3]. Соли фосфония - эффективные органокатализаторы в асимметрическом межфазном катализе [4], реагенты для ме-татезиса ст-связей [5] и транс-металлирования [6]. Кроме того, ФОС применяются в качестве антимикробных и антигрибковых соединений, которые обладают высокой биологической активностью и низкой токсичностью [7-9]. Следует также подчеркнуть огромное значение ФОС в создании новых материалов, каталитических систем, ионных жидкостей, проявляющих уникальные свойства [10-12].

Наиболее распространенным способом синтеза фосфониевых солей является кватернизация соответствующего фосфина в результате реакции с электрофилом или кислотой Бренстеда [13-16]. Иной способ основан на реакции пентафенилфос-фора с кислотами [17-20]. Однако на данный момент в литературе неизвестны примеры получения аренсульфонатов органилтрифенилфосфония.

Ранее нами были получены некоторые арен-сульфонаты органилтрифенилфосфония на основе реакции галогенидов органилтрифенилфосфония с аренсульфоновыми кислотами [21]. В настоящей работе представлен синтез новых ионных аренсульфо-натов алкилтрифенилфосфония [Ph3PR][OSÜ2Ar], R = CH2ÜMe, Ar = Naft-1 (I); R = CHCHPPh3, Ar = C6H3(NÜ2)2-2,4 (II); R = (СШ^Вг (III), R = C6H„-cyclo (IV), Ar = C6H3(COOH-3)(OH-4), особенности строения которых установлены методом РСА.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

В работе использовали бромиды алкилтри-фенилфосфония и аренсульфоновые кислоты производства фирмы «Alfa Aesar». Для синтеза 1-наф-

талинсульфоната (метоксиметил)трифенилфосфо-ния (I) к раствору бромида (метоксиметил)трифе-нилфосфония (0,116 г, 0,300 ммоль) в 8 мл воды добавляли 8 мл водного раствора 1 -нафталинсульфо-новой кислоты (0,063 г, 0,300 ммоль). По мере испарения растворителя выделялись бесцветные кристаллы с и = 201 °С (93%). ИК спектр (у, см1): 3086, 3055, 3021, 3001, 2941, 2901, 2835, 1585, 1504, 1483,1466,1437,1399, 1383, 1342, 1325, 1234, 1200, 1188, 1159, 1115, 1096, 1043, 1024, 995, 947, 897, 883, 853, 814, 793, 746, 721, 687, 642, 611, 563, 532, 521, 503, 494, 457, 420.

Найдено, %: С 69,92; Н 5,34.

Для С30Н2704Р8

Вычислено, %: С 70,03; Н 5,29.

Аналогично синтезировали II-IV.

II: светло-желтые кристаллы с ¿пл = 106 °С

(94%). ИК спектр (у, см1): 3637, 3545, 3441, 3109, 3057, 3028, 1639, 1607, 1585, 1547, 1524, 1481, 1449, 1393,1369,1354,1256, 1234, 1227, 1184, 1165, 1132, 1111, 1065, 1030, 995, 972, 920, 903, 889, 845, 833, 783, 745, 729, 689, 665, 635, 613, 554, 525, 490, 471, 417. Найдено, %: С 54,49; Н 4,15. Для С50Н44К40пР282 Вычислено, %: С 54,65; Н 4,03. III: бесцветные кристаллы с ¿пл = 183 °С (92%). ИК спектр (у, см-1): 3203, 3053, 3028, 2941, 2903,1655, 1605, 1585, 1545, 1477, 1410, 1366, 1315, 1285,1250,1231,1202, 1186, 1148, 1117, 1076, 1013, 930, 920, 883, 853, 831, 810, 783, 754, 741, 721, 714, 691, 665, 590, 563, 534, 517, 494, 446, 419. Найдено, %: С 55,18; Н 4,23. Для С27Н2406Р8Бг Вычислено, %: С 55,21; Н 4,12.

Таблица 1

Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнения структур I-IV Table 1. Crystallographic data, the experimental parameters and structure refinement parameters for compounds

I-IV

Параметр I II III IV

Формула C30H27O4PS C50H44N4O17P2S2 C27H24O6PSBr C31H31O6PS

М 514,55 1098,95 587,40 562,59

Сингония Моноклинная Триклинная Моноклинная Моноклинная

Пространственная группа P2i/n P-1 P2i/n Pn

a, А 9,435(9) 9,451(10) 8,755(5) 8,729(6)

b, А 22,22(2) 12,49(2) 20,752(13) 10,491(7)

С, А 12,881(13) 22,68(3) 14,435(9) 15,567(12)

а, град. 90,00 83,17(6) 90,00 90,00

в, град. 96,38(3) 78,24(5) 105,44(2) 95,66(3)

Y, град. 90,00 77,11(6) 90,00 90,00

V, А3 2684(4) 2548(6) 2528(3) 1418,5(17)

Z 4 2 4 2

,о(выч.), г/см3 1,273 1,432 1,543 1,317

U, мм-1 0,214 0,245 1,814 0,213

F(000) 1080,0 1140,0 1200,0 592,0

Размер кристалла, мм 0,33x0,24x0,18 0,53x0,13x0,13 0,5x0,26x0,14 0,5x0,5x0,1

Диапазон сбора данных по 26, град. 6,28-56,52 6,14-52,86 6,22-73,06 6,08-68,66

-12 < h < 12, -11 < h < 11, -14 < h < 14, -13 < h < 13,

Интервалы индексов отражений -29 < к < 29, -17 < l < 17 -15 < к < 15, -28 < l < 28 -34 < к < 34, -24 < l < 23 -16 < к < 16, -24 < l < 24

Измерено отражений 44405 49076 67539 33891

Независимых отражений 6605 10384 12364 11244

Rint 0,0498 0,0426 0,1297 0,0339

Переменных уточнения 326 685 329 356

GOOF 1,064 1,023 1,016 1,017

R-факторы по F2 > 2a(F2) Ri = 0,0651, WR2 = 0,1686 R1 = 0,0395, WR2 = 0,0936 R1 = 0,0773, WR2 = 0,1733 R1 = 0,0486, WR2 = 0,1061

R-факторы по всем отражениям R1 = 0,0933, WR2 = 0,1865 R1 = 0,0585, WR2 = 0,1044 R1 = 0,2360, WR2 = 0,2229 R1 = 0,0795, WR2 = 0,1170

Остаточная электронная плотность (min/max), e/A3 0,66/-0,38 0,30/-0,42 0,53/-1,25 0,25/-0,38

IV: бесцветные кристаллы с tra = 230 °C (93%). ИК спектр (v, см1): 3196, 3057, 2940, 2893, 2859, 1653, 1603, 1585, 1488, 1451, 1341, 1321, 1288, 1242, 1192, 1150, 1117, 1109, 1076, 1022, 997, 926, 883, 845, 783, 808, 758, 748, 721, 692, 665, 592, 544, 528, 515, 494, 473, 446, 419.

Найдено, %: C 66,09; H 5,65.

Для C31H31O6PS

Вычислено, %: C 66,18; H 5,55.

ИК спектры соединений I-IV записывали на ИК-Фурье спектрометре Shimadzu IR Affinity-1S в таблетке KBr в области 4000-400 см"1. Элементный анализ выполнен на анализаторе Carlo Erba CHNS-O EA 1108. Температуры плавления измерены на синхронном термоанализаторе Netzsch 449C Jupiter.

Рентгеноструктурные исследования проводили на автоматическом четырехкружном дифрак-тометре D8 QUEST фирмы Bruker (Mo К«-излуче-ние, X = 0,71073 Â, графитовый монохроматор) при 293(2) К. Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены с помощью программ SMART и SAINT-Plus. Все расчеты по определению и уточнению структур выполнены по программам SHELXL/PC и OLEX2 [22-24]. Структуры определены прямым методом и уточнены методом наименьших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Положения атомов водорода рассчитаны геометрически и включены в уточнение в модели «наездника» (Lmü(H) = 1,2 L^C)). Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 2173051 (I), № 2165857 (II), № 2168625 (III), № 2171139 (IV); [email protected]; http://www.ccdc.cam.ac.uk). Основные кристаллографические данные и результаты уточнения структур I-IV приведены в табл. 1, длины связей и валентные углы - в табл. 2.

P(1)-C(21) 1,796(3) C(11)P(1)C(21) 111,95(12)

O(4)-C(7) 1,407(3) C(1)P(1)C(21) 109,59(13)

O(4)-C(8) 1,422(4) C(7)O(4)C(8) 110,6(2)

II

S(1)-O(1) 1,427(3) O(1)S(1)O(2) 113,00(16)

S(1)-O(2) 1,437(3) O(1)S(1)O(3) 115,74(18)

S(1)-O(3) 1,428(2) O(2)S(1)O(3) 113,45(15)

S(1)-C(61) 1,797(3) O(1)S(1)C(61) 103,02(12)

S(2)-O(8) 1,434(2) O(8)S(2)O(9) 113,23(14)

S(2)-O(9) 1,440(2) O(8)S(2)O(10) 114,50(14)

S(2)-O(10) 1,431(2) O(9)S(2)O(10) 113,72(14)

S(2)-C(71) 1,807(3) O(8)S(2)C(71) 104,83(12)

P(1)-C(1) 1,791(2) C(1)P(1)C(7) 108,43(14)

P(1)-C(7) 1,791(2) C(7)P(1)C(11) 109,30(12)

P(1)-C(11) 1,333(3) C(11)P(1)C(21) 110,73(12)

P(1)-C(21) 1,240(3) C(1)P(1)C(21) 110,42(11)

P(2)-C(8) 1,791(2) C(8)P(2)C(31) 109,32(11)

P(2)-C(31) 1,791(2) C(31)P(2)C(41) 112,80(12)

P(2)-C(41) 1,333(3) C(41)P(2)C(51) 109,68(12)

P(2)-C(51) 1,240(3) C(8)P(2)C(51) 109,67(13)

N(1)-O(4) 1,221(4) O(4)N(1)O(5) 125,4(3)

N(2)-O(6) 1,224(3) O(6)N(2)O(7) 124,3(2)

N(3)-O(11) 1,213(3) O(11)N(3)O(12) 124,9(2)

N(4)-O(13) 1,228(3) O(13)N(4)O(14) 124,03(19)

III

S(1)-O(1) 1,442(3) O(1)S(1)O(2) 111,87(16)

S(1)-O(2) 1,461(3) O(1)S(1)O(3) 115,05(17)

S(1)-O(3) 1,442(3) O(2)S(1)O(3) 111,87(16)

S(1)-C(31) 1,768(3) O(1)S(1)C(31) 107,13(17)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

P(1)-C(1) 1,785(3) C(1)P(1)C(7) 109,71(16)

P(1)-C(7) 1,827(3) C(7)P(1)C(11) 106,30(16)

P(1)-C(11) 1,788(3) C(11)P(1)C(21) 108,64(15)

P(1)-C(21) 1,784(3) C(1)P(1)C(21) 109,53(15)

O(4)-C(37) 1,227(4) C(7)P(1)C(21) 112,66(17)

O(5)-C(37) 1,292(5) O(4)C(37)O(5) 123,3(4)

O(6)-C(34) 1,366(5) O(6)C(34)C(35) 118,8(4)

Br(1)-C(8) 1,928(4) Br(1)C(8)C(7) 120,0(3)

IV

S(1)-O(1) 1,4452(16) O(1)S(1)O(2) 112,32(10)

S(1)-O(2) 1,4710(17) O(1)S(1)O(3) 114,65(11)

S(1)-O(3) 1,4503(16) O(2)S(1)O(3) 111,56(10)

S(1)-C(41) 1,771(2) O(1)S(1)C(41) 107,26(9)

P(1)-C(1) 1,803(2) C(1)P(1)C(11) 110,74(9)

P(1)-C(11) 1,803(2) C(11)P(1)C(21) 103,77(9)

P(1)-C(21) 1,805(2) C(21)P(1)C(31) 111,87(9)

P(1)-C(31) 1,8229(19) C(1)P(1)C(31) 109,98(10)

O(4)-C(47) 1,235(3) C(11)P(1)C(31) 109,19(9)

O(5)-C(47) 1,309(3) O(4)C(47)O(5) 123,2(2)

O(6)-C(44) 1,348(3) O(6)C(44)C(45) 118,02(19)

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате смешения водных растворов бромидов алкилтрифенилфосфония и соответствующей аренсульфоновой кислоты образуются ионные комплексы Устойчивые на воздухе прозрачные кристаллы аренсульфонатов алкилтрифе-

Таблица2

Основные длины связей и валентные углы в структурах I-IV

Table 2. Main bond lengths and bond angles in the

Связь d, Â Угол œ, °

I

S(1)-O(1) 1,432(4) O(1)S(1)O(2) 112,28(19)

S(1)-O(2) 1,440(3) O(1)S(1)O(3) 113,8(2)

S(1)-O(3) 1,435(3) O(2)S(1)O(3) 113,16(19)

S(1)-C(31) 1,788(3) O(1)S(1)C(31) 105,41(19)

P(1)-C(1) 1,792(3) O(2)S(1)C(31) 106,56(16)

P(1)-C(7) 1,812(3) C(1)P(1)C(7) 111,41(12)

P(1)-C(11) 1,796(3) C(7)P(1)C(11) 105,44(12)

в кристалле гидрата II подтверждается полосами при 3637, 3545 и 3441 см-1. К валентным колебаниям карбонильной группы в спектрах комплексов III, IV относятся полосы сильной интенсивности при 1655 и 1653 см-1.

Ассиметричным и симметричным колебаниям NO2—групп в спектре соединения II отвечают интенсивные полосы при 1547 и 1354 см-1. Полоса при 2835 см-1 в ИК спектре комплекса I указывает на присутствие метоксигруппы. Также в спектрах III, IV наблюдаются полосы в области 1366-1285 см-1, которые соответствуют валентным колебаниям связей С-0. Интенсивная полоса валентных колебаний связи С-Бг в спектре комплекса III расположена при 590 см-1 [26].

Согласно данным РСА, кристаллы соединений состоят из алкилтрифенилфосфониевых катионов и аренсульфонатных анионов (например, рис. 1-2). Комплекс II представляет собой гидрат состава [РЬ3РСН=СНРРЬ3] [0802С6Н3(Ш2)2-2,4]2- 3Н2О.

Атомы фосфора в катионах алкилтрифе-нилфосфония характеризуются тетраэдриче-ской координацией, аренсульфонатные анионы имеют обычную геометрию с тетраэдрическим атомом серы. Длины связей Р—С варьируют в интервале 1,240(3)-1,827(3) А [1,792(3)—1,812(3) А (I); 1,240(3)-1,791 (2) А (II); 1,784(3)-1,827(3) А (III); 1,803(2)-1,8229(19) А (IV)], что меньше суммы кова-лентных радиусов атомов-партнеров (1,83 А) [27]. Валентные углы СРС изменяются в пределах 103,77(9)°—112,80(12)°: 105,44(12)°—111,95(12)°; 105,10(12)°—112,80(12)°; 106,30(16)°—112,66(17)°; 103,77(9)°—111,87(9)° в I, II, III, IV соответственно.

Рис. 1. Строение гидрата II Fig. 1. The structure of hydrate II

нилфосфония хорошо растворимы в аренах, этаноле, хлороформе, ацетонитриле, тетрагидрофуране, четыреххлористом углероде, диэтиловом эфире и плохо - в воде при комнатной температуре. [РЬ3РЯ]Бг + Н0802Аг-> [РЬ3РЯ][0802Аг]

—НВг

Я = СШ0Ме, Аг = №й-1 (I); R = CHСHPPhз, Аг = С6Н3(Ш2)2-2,4 (II); Я = (СН2)2Бг (III), Я = СвНп-сус/о (IV), Аг = С6Н3(С00Н-3)(0Н-4)

В ИК спектрах комплексов I-IV присутствуют полосы поглощения средней интенсивности при 3109-3001 см-1, соответствующие валентным колебаниям связей Саг-Н. Полосы поглощения в области 1159-995 и 897-783 см-1 отвечают соответственно плоскостным и внеплоскостным деформационным колебаниям этих же связей. Характерные полосы валентных колебаний углеродного скелета ароматических фрагментов расположены при 1639-1466 см-1. Полосы валентных колебаний метиленовых групп в спектрах соединений I, III, IV наблюдаются в области 2941-2859 см-1.

Интенсивные полосы поглощения в области 1256—1227 и 1043—1013 см-1 относятся к асимметричным и симметричным валентным колебаниям сульфонатной группы SOз. Валентным колебаниям связи 8-0 соответствуют полосы при 721687 см-1. Полосы сильной интенсивности при 544515 и 758-729 см-1 отвечают валентным колебаниям связей Саг^ и Саг-Р соответственно [25].

В структурах соединений III, IV присутствуют гидроксильные группы, валентным колебаниям которых соответствуют широкие полосы при 3203 и 3196 см-1; деформационным - полосы в области 1202-1148 см-1. Наличие трех молекул воды

Рис. 2. Строение комплекса III Fig. 2. The structure of complex III

Длины связей S-C в анионах принимают значения 1,768(3)-1,807(3) Á, что несколько меньше суммы ковалентных радиусов атомов-партнеров (1,81 Á). Расстояния S-O близки между собой и равны 1,427(3)-1,4710(17) Á [1,432(4)-1,440(3) Á (I), 1,427(3)-1,440(2) Á (II), 1,442(3)-1,461(3) Á (III), 1,4452(16)-1,4710(17) Á (IV)], что указывает на равномерное распределение электронной плотности в SO3 группах. Валентные углы OSO (111,56(10)°-115,74(18)°) больше, чем углы OSC (103,02(12)°-107,2б(9)°), что полностью соответствует теории отталкивания электронных пар валентных оболочек [28].

Плоскость пара-нитрогрупп в аренсульфо-натных анионах комплекса II практически совпадает со средней плоскостью бензольного кольца (соответствующие двугранные углы равны 0,40°, 0,89°); орто-нитрогруппы развернуты относительно плоскости цикла на углы 59,70°, 67,08°. Связи N-O практически выровнены и равны 1,198(4)-1,230(3) Á.

Катионы и анионы в аренсульфонатах ал-килтрифенилфосфония I-IV связаны короткими контактами типа S=O-H(Ph) [2,377-2,671 Á (I), 2,558-2,666 Á (II), 2,350-2,581 Á (III), 2,493-2,717 Á (IV)]. Также в структурах I, III, IV присутствуют контакты между атомами водорода алкильных групп в катионах и атомами кислорода в сульфо-нат-анионах S=O"H(C): 2,243, 2,315 Á (I), 2,374 Á (III), 2,527, 2,664 Á (IV). В кристалле комплекса II наблюдаются короткие контакты типа N=O"H(Ph) [2,448-2,699 Á] (сумма ван-дер-ваальсовых радиусов атомов-партнеров О"Н 2,62 Á [29]).

Молекулы воды в структуре II формируют пространственную сетку 2,4-динитробензолсуль-фонатных анионов посредством прочных водородных связей (Н-О 2,01-2,17 Á) (рис. 3).

Рис. 3. Пространственная организация аренсульфонатных анионов в кристалле соединения II Fig. 3. Spatial organization of arenesulfonate anions in the crystal of compound II

Рис. 4. Упаковка ионов комплекса IV в кристалле Fig. 4. Packing of complex IV ions in a crystal

Кроме того, в кристаллических структурах I, III, IV присутствуют короткие контакты типа Саг-"Н(С) (CH-п взаимодействия) [2,658, 2,865 Ä (I), 2,681, 2,898 Ä (III), 2,813-2,878 Ä (IV)]. В формировании пространственной структуры кристаллов соединений II, III также принимают участие п-п взаимодействия [3,359Ä (II), 3,276, 3,331 Ä (III)].

Множественные межмолекулярные контакты типа Ü"H; CH-п и п-п взаимодействия структурируют молекулы кристалла IV в катион-ный и анионный слои, чередующиеся вдоль кристаллографической оси c (рис. 4).

ЛИТЕРАТУРА

1. Moritz R., Wagner M., Schollmeyer D., Baumgarten M., Müllen K Hydrophobic encapsulated phosphonium salts-synthesis of weakly coordinating cations and their application in Wittig reactions. Chem. Eur. J. 2015. V. 21. P. 9119-9125. DOI: 10.1002/chem.201406370.

2. Hartley F.R. The chemistry of organophosphorus compounds. V. 3. Phosphonium salts, ylides and phosphoranes. John Wiley & Sons, Ltd. 1983. 458 p.

3. Luiz J.F., Spikes H. Tribofilm formation, friction and wear-reducing properties of some phosphorus-containing antiwear additives. Tribology Lett. 2020. V. 68. P. 75-99. DOI: 10.1007/s11249-020-01315-8.

4. Werner T. Phosphonium salt organocatalysis. Adv. Synth. Catal. 2009. V. 351. P. 1469-1481. DOI: 10.1002/adsc.200900211.

5. Chong C.C., Hirao H., Kinjo R. Metal-free a-bond metathesis in 1,3,2-diazaphospholene-catalyzed hydroboration of carbonyl compounds. Angew. Chem. Int. Ed. 2015. V. 127. P. 192-196. DOI: 10.1002/ange.201408760.

6. Cordovilla C., Bartolome C., Martinez-Ilarduya J.M., Espinet P. The Stille reaction, 38 years later. ACS Catal. 2015. V. 5. P. 3040-3053. DOI: 10.1021/acscatal.5b00448.

7. Milenkovic M., Warzajtis B., Rychlewska U., Radanovic D., Andelkovic K., Bozic T., Vujcic M., Sladic D. Synthesis, spectral and solid state characterization of a new bioac-tive hydrazine bridged cyclic diphosphonium compound. Molecules. 2012. V. 17. N 3. P. 2567-2578. DOI: 10.3390/molecules17032567.

8. Pavlova J.A., Khairullina Z.Z., Tereshchenkov A.G., Nazarov P.A., Lukianov D.A., Volynkina I.A., Skvort-sov D.A., Makarov G.I., Abad E., Murayama S.Y., Kajiwara S., Paleskava A., Konevega A.L., Antonenko Y.N., Lyakhovich A., Osterman I.A., Bogdanov A.A., Sumbatyan N.V. Triphenilphosphonium analogs of chlo-ramphenicol as dual-acting antimicrobial and antiprolifer-ating agents. Antibiotics. 2021. V. 10. P. 489-511. DOI: 10.3390/antibiotics10050489.

9. Tsepaeva O.V., Salikhova T.I., Grigor'eva L.R., Ponomaryov D.V., Dang T., Ishkaeva R.A., Abdullin T.I., Nemtarev A.V., Mironov V.F. Synthesis and in vitro evaluation of triphenylphosphonium derivatives of acetylsali-cylic and salicylic acids: structure-dependent interactions with cancer cells, bacteria, and mitochondria. Med. Chem. Res. 2021. V. 30. P. 925-939. DOI: 10.1007/s00044-020-02674-6.

ВЫВОДЫ

Таким образом, реакции бромидов алки-лтрифенилфосфония с аренсульфоновыми кислотами в воде приводят к образованию ионных арен-сульфонатов алкилтрифенилфосфония с тетраэд-рическими катионами алкилтрифенилфосфония и аренсульфонатными анионами с тетраэдрическим атомом серы.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

The authors declare the absence a conflict of interest warranting disclosure in this article.

REFERENCES