CC BY
4
Неорганическая химия Inorganic chemistry
Научная статья
УДК 546.593+546.87+546.87+547.53.024+548.312.2 DOI: 10.14529/chem240105
СИНТЕЗ И СТРОЕНИЕ ДИИОДОДИЦИАНОАУРАТА ТЕТРАФЕНИЛСТИБОНИЯ [Ph4Sb][Au(CN)2l2]
Д.П. Шевченко, В.В. Шарутин^
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия в sharutinvv@susu. ru, sharutin50@mail. ru
Аннотация. По реакции дииододицианоаурата калия с хлоридом тетрафенилстибония синтезирован комплекс [Ph4Sb][Au(CN)2I2] (1). Строение соединения 1 впервые установлено методом рентгеноструктурного анализа (РСА). Согласно данным РСА, дииододицианоаурат тетрафенилстибония (1) [C26H19N2SbI2Au, M = 931,95; триклинная сингония, пр. гр. P-1; параметры ячейки: а = 8,176(5) A, b = 9,998(6) А, с = 18,579(15) А; а = 84,55(3)°, в = 77,37(3)°, у = 67,42(3)°, V = 1368,4(16) A3, Z = 2; р(выч.) = 2,262 г/см3; обл. сбора по 29: 5,62-74,5°; -13 < h < 13, -16 < k < 16, -31 < l < 31; всего отражений 91938; независимых отражений 14033 (Rmt = 0,0559); GOOF = 1,033; Р-фактор 5,95%] имеет ионное строение и состоит из тетрафенилстибониевого катиона с практически неискаженной тетраэдрической геометрией атома сурьмы (углы CSbC изменяются в интервале 102,2(3)-119,8(2)°; расстояния Sb-C составляют 2,087(6)-2,099(6) А) и двух типов кристаллографически независимых практически неискаженных плоско-квадратных дииододициа-ноауратных анионов (транс- и цис-углы близки к 180 и 90° соответственно; расстояния Au-I и Au-C равны 2,5863(13), 2,6071(15) А и 1,986(8), 1,991(7) А соответственно). Кристаллическая организация в кристалле 1 обусловлена межионными водородными связями C-H--N=C (2,54, 2,55 А) и С-H—I-Au (3,16 А), а также контактами Sb--N=C длиной 3,30 А. Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов нитрата 1 депонированы в Кембриджском банке структурных данных (CCDC 1900936; [email protected]; http://www.ccdc.cam.ac.uk).
Ключевые слова: дииододицианоаурат калия, хлорид тетрафенилстибония, синтез, строение, рентгеноструктурный анализ
Для цитирования: Шевченко Д.П., Шарутин В.В. Синтез и строение дииододицианоаурата тетрафенилстибония [Ph4Sb][Au(CN)2l2] // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». 2024. Т. 16, № 1. С. 77-82. DOI: 10.14529/chem240105
Original article
DOI: 10.14529/chem240105
SYNTHESIS AND STRUCTURE OF TETRAPHENYLSTIBONIUM DIIODODICYANOAURATE [Ph4Sb][Au(CN)2I2]
D.P. Shevchenko, V.V. SharutinB
South Ural State University, Chelyabinsk, Russia B sharutinvv@susu. ru, sharutin50@mail. ru
Abstract. The reaction of potassium diiododicyanoaurate with tetraphenylstibonium chloride has led to the synthesis of the [Ph^b] [Au(CN)2I2] (1) complex. The crystal structure of compound 1 has been determined by X-ray diffraction (XRD) analysis for the first time. According to the XRD data, tetraphenylstibonium diiododicyanoaurate (1) [C26H19N2SbI2Au, M = 931.95; triclinic crystal system, P-1 space group; cell parameters: a = 8.176(5) Â, b = 9.998(6) Â, c = 18.579(15) Â; a = 84.55(3)°,
© Шевченко Д.П., Шарутин В.В., 2024.
в = 77.37(3)°, у = 67.42(3)°, V = 1368.4(16) A3, Z = 2; p(calc.) = 2.262 g/cm3; 29max: 5.62°-74.5°; -13 < h < 13, -16 < k < 16, -31 < l < 31; 91938 reflections collected; 14033 independent reflections (Rmt = 0.0559); GOOF = 1.033; R-factor 5.95%] has the ionic structure and consists of tetraphenylstibo-nium cation with practically undistorted tetrahedral coordination of the antimony atom (the CSbC angles vary in the range 102.2(3)-119.8(2)°; the Sb-C distances vary within 2.087(6)-2.099(6) A) and two types of almost undistorted square-planar diiododicyanoaurate anions (the trans- and c/s-angles are close to 180° and 90° respectively; the Au-I and Au-C distances are 2.5863(13), 2.6071(15) A and 1.986(8), 1.991(7) A, respectively). The crystal organization in crystal 1 is caused by the interionic C-H—N=C (2.54, 2.55 A) and С-H-I-Au (3.16 A) hydrogen bonds, as well as by the weak Sb—N=C contacts with the length of 3.30 A. Complete tables of atomic coordinates, bond lengths, and bond angles for compound 1 have been deposited with the Cambridge Crystallographic Data Centre (CCDC 1900936) and are available, free of charge, at [email protected] and http://www.ccdc.cam.ac.uk.
Keywords: potassium diiododicyanoaurate, tetraphenylstibonium chloride, synthesis, structure, X-ray diffraction analysis
For citation: Shevchenko D.P., Sharutin V.V. Synthesis and structure of tetraphenylstibonium diiododicyanoaurate [Ph4Sb][Au(CN)2l2]. Bulletin of the South Ural State Un/vers/ty. Ser. Chem. 2024;16(1):77-82. (In Russ.) DOI: 10.14529/chem240105
Введение
Цианоауратные комплексы являются весьма важными объектами координационной химии металлов, которые привлекают внимание, прежде всего, из-за их физико-химических свойств, включающих люминесценцию [1-5], вапохромизм [6-8], двулучепреломление [9-12], высокие значения термического расширения [13, 14], магнитную [15-19] и противораковую активность [20].
В продолжение ряда предыдущих работ по дигалогенодицианоауратным комплексам [21-23] в настоящей статье описаны синтез и особенности строения дииододицианоаурата тетрафенил-сурьмы [Ph4Sb][Au(CN)2l2] (1).
Экспериментальная часть
Синтез [Ph4Sb][Au(CN)2I2] (1). К раствору 100 мг (0,19 ммоль) дииододицианоаурата калия в 10 мл воды прибавляли при перемешивании водный раствор 86 мг (0,19 ммоль) хлорида тетра-фенилстибония. Образовавшийся темно-оранжевый осадок фильтровали, дважды промывали водой порциями по 5 мл, сушили и перекристаллизовывали из этанола. Получили 150 мг (87 %) кристаллов ярко-желтого цвета комплекса 1 с т. пл. 115 °С. ИК-спектр (v, см-1): 3054, 2166, 1576, 1479, 1435, 1331, 1305, 1265, 1192, 1160, 1070, 1023, 1001, 732, 689, 615, 521, 442.
ИК-спектр соединения 1 записывали на ИК-Фурье спектрометре Shimadzu IR Affinity-1S; образцы готовили таблетированием с KBr (область поглощения 4000-400 см- ).
Рентгеноструктурный анализ (РСА) проводили на дифрактометре D8 QUEST фирмы Bruk-er (Mo ^«-излучение, X = 0,71073 A, графитовый монохроматор). Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены по программам SMART и SAINT-Plus [24]. Все расчеты по определению и уточнению структуры выполнены по программам SHELXL/PC [25] и OLEX2 [26]. Структура определена прямым методом и уточнена методом наименьших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Кристаллографические данные и результаты уточнения структуры приведены в табл. 1, длины связей и валентные углы - в табл. 2.
Таблица 1
Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнения структуры 1
Параметр 1
М 931,95
Сингония 293,15
Пр. гр. триклинная
a, A P-1
b, A 8,176(5)
c, A 9,998(6)
Шевченко Д.П., Шарутин В.В. Синтез и строение дииододицианоаурата тетрафенилстибония [Ph4Sb][Au(CN)2h]
Окончание табл.1
Параметр 1
а, град. 18,579(15)
в, град. 84,55(3)
Y, град. 77,37(3)
V, А3 67,42(3)
Z 1368,4(16)
р(выч.), г/см3 2
ц, мм-1 2,262
F(000) 8,613
Размер кристалла, мм 850,0
Область сбора данных по 6, град. 5,62-74,5
Интервалы индексов отражений -13 < h < 13, -16 < k < 16, -31 < l < 31
Измерено отражений 91938
Независимых отражений (Rmt) 14033 (0,0559)
Отражений с I > 2ст(Т) 14033
Переменных уточнения 292
GOOF 1,033
R-факторы по F2 > 2ct(F2) Rj = 0,0595, wR2 = 0,1435
R-факторы по всем отражениям Rj = 0,1182, wR2 = 0,1659
Остаточная электронная плотность (min/max), e/А3 3,29/-4,47
Таблица 2
Длины связей и валентные углы для структуры 1
Связь d, Ä Угол m, °
Au(1)-I(1) 2,5863(13) I(1a)Au(1)I(1) 180,00(6)
Au(1)-I(1a) 2,5863(13) C(7)Au(1)I(1) 90,9(2)
Au(1)-C(7) 1,991(7) C(7)Au(1)I(1a) 89,1(2)
Au(1)-C(7a) 1,991(7) C(7a)Au(1)C(7) 179,998(1)
Au(2)-I(2) 2,6071(15) I(2b)Au(2)I(2) 179,998(1)
Au(2)-I(2b) 2,6071(15) C(8)Au(2)I(2) 89,3(2)
Au(2)-C(8) 1,986(8) C(8)Au(2)I(2b) 90,7(2)
Au(2)-C(8b) 1,986(8) C(8b)Au(2)C(8) 180,0(2)
Sb(1)-C(1) 2,093(7) C(21)Sb(1)C(1) 102,2(3)
Sb(1)-C(11) 2,087(6) C(21)Sb(1)C(31) 115,3(2)
Sb(1)-C(21) 2,091(6) C(1)Sb(1)C(31) 105,2(2)
Sb(1)-C(31) 2,099(6) C(11)Sb(1)C(21) 119,8(2)
Преобразования симметрии: a1-x, 2-y, 1-z; b-x, 2-y, 2-z C(11)Sb(1)C(1) 108,4(3)
C(11)Sb(1)C(31) 104,8(3)
Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов комплекса 1 депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 1900936); [email protected]; http: //www .ccdc.cam.ac.uk).
Обсуждение результатов
Комплекс 1 был синтезирован взаимодействием водных растворов дииододицианоаурата калия с хлоридом тетрафенилстибония:
K[Au(CN)2y + [Ph4Sb]Cl ^ [Ph4Sb][Au(CNhl2] + KCl
Последующей перекристаллизацией из этанола были получены устойчивые на воздухе прозрачные кристаллы 1 красного цвета.
В ИК-спектре полученного комплекса присутствует характерная малоинтенсивная полоса поглощения валентных колебаний связей C=N при 2166 см-1; полоса при 3054 см-1 соответствует валентным колебаниям связей C-HPh [27]. К колебаниям связей Sb-CPh можно отнести полосу при 442 см-1 [28].
По данным РСА, кристалл ионного комплекса 1 состоит из тетрафенилстибониевых катионов и двух типов кристаллографически независимых центросимметричных плоскоквадратных дииододицианоауратных анионов (рис. 1).
Рис. 1. Строение комплекса ^4вЬ][Аи(С^212] (1)
Атомы сурьмы в катионах имеют слабоискаженную тетраэдрическую координацию с углами CSbC, варьирующимися в интервале от 102,2(3)° до 119,8(2)°. Длины связей Sb-C близки друг к другу и изменяются в пределах 2,087(6)-2,099(6) А, что не превышает значения суммы ковалент-ных радиусов атома сурьмы и sp3-гибридизованного атома углерода (2,15 А [29]). Дииододициа-ноауратные анионы также не содержат значимых искажений: транс-углы САиС и 1Аи1 близки к 180°, величины цис-углов САи1 колеблются в узком интервале от 89,1(2) до 90,9(2)°. Длины связей Аи-1 (2,5863(13), 2,6071(15) А) и Аи-С (1,986(8), 1,991(7) А) меньше суммы ковалентных радиусов атомов золота и иода (2,75 А [29]) и золота и углерода (2,05 А [29]) соответственно.
Пространственная организация в кристалле 1 (рис. 2) обусловлена водородными связями С-Н-№С (2,54; 2,55 А) и С-Н-1-Аи (3,16 А), длины которых близки к суммам ван-дер-ваальсовых радиусов соответствующих атомов или меньше таковых (Н-К 2,65 А, Н—1 3,08 А [30]).
Рис. 2. Пространственная организация комплекса 1 (проекция вдоль кристаллографической оси а)
Шевченко Д.П., Шарутин В.В.
Синтез и строение дииододицианоаурата тетрафенилстибония [Ph4Sb][Au(CN)2h]
Кроме того, в структуре наблюдаются дополнительные контакты Sb—N=C длиной 3,30 А, которые не превышают суммы ван-дер-ваальсовых радиусов атомов сурьмы и азота (Sb—N 3,61 А [30]) и слабо влияют на итоговую геометрию катионов.
Выводы
Таким образом, комплекс дииододицианоаурата тетрафенилстибония, синтезированный в воде из хлорида тетрафенилсурьмы и дииододицианоаурата калия, имеет ионное строение. Пространственная структура кристалла полученного продукта обусловлена межионными водородными связями C-H"N=C и С-H—I-Au. В кристалле также присутствуют контакты Sb--N=C, которые не оказывают на геометрию катионов значимого воздействия.
Список источников
1. Kumar K., Stefanczyk O., Chorazy S. et al. // Inorg. Chem. 2019. V. 58, No. 9. P. 5677. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b03634.
2. Nicholas A.D., Bullard R.M., Pike R.D. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2019. V. 2019, No. 7. P. 956. DOI: 10.1002/ejic.201801407.
3. Belyaev A., Eskelinen T, Dau T.M. et al. // Chem. Eur. J. 2017. V. 24, No. 6. P. 1404. DOI: 10.1002/chem.201704642.
4. Yamagishi A., Kawasaki T., Hiruma K. et al. // Dalton Trans. 2016. V. 45, No. 18. P. 7823. DOI: 10.1039/C6DT00537C.
5. Ovens J.S., Christensen P.R., Leznoff D.B. // Chem. Eur. J. 2016. V. 22, No. 24. P. 8234. DOI: 10.1002/chem.201505075.
6. Varju B.R., Ovens J.S., Leznoff D.B. // Chem. Commun. 2017. V. 53, No. 48. P. 6500. DOI: 10.1039/C7CC03428H.
7. Lefebvre J., Korcok J.L., Katz M.J. et al. // Sensors. 2012. V. 12, No. 3. P. 3669. DOI: 10.3390/s120303669.
8. Ovens J.S., Leznoff D.B. // Chem. Mater. 2015. V. 27, No. 5. P. 1465. DOI: 10.1021/cm502998w.
9. Ovens J.S., Geisheimer A.R., Bokov A.A. et al. // Inorg. Chem. 2010. V. 49, No. 20. P. 9609. DOI: 10.1021/ic101357y.
10. Katz M.J., Leznoff D.B. // J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131, No. 51. P. 18435. DOI: 10.1021/ja907519c.
11. Thompson J.R., Goodman-Rendall K.A.S., Leznoff D.B. // Polyhedron. 2016. V. 108. P. 93. DOI: 10.1016/j.poly.2015.12.026.
12. Thompson J.R., Katz M.J., Williams V.E. et al. // Inorg. Chem. 2015. V. 54, No. 13. P. 6462. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b00749.
13. Ovens J.S., Leznoff D.B. // Inorg. Chem. 2017. V. 56, No. 13. P. 7332. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b03153.
14. Ovens J.S., Leznoff D.B. // CrystEngComm. 2018. V. 20, No. 13. P. 1769. DOI.org/10.1039/C7CE02167D.
15. Palacios M.A., Diaz-Ortega I.F., Nojiri H. et al. // Inorg. Chem. Front. 2020. V. 7, No. 23. P. 4611. DOI: 10.1039/D0QI00996B.
16. Geisheimer A.R., Huang W., Pacradouni V. et al. // Dalton Trans. 2011. V. 40, No. 29. P. 7505. DOI: 10.1039/C0DT01546F.
17. Lefebvre J., Callaghan F, Katz M.J. et al. // Chem. Eur. J. 2006. V. 12, No. 26. P. 6748. DOI: 10.1002/chem.200600303.
18. Kumar K., Stefanczyk O, Chorazy S. et al. // Inorg. Chem. 2019. V. 58, No. 9. P. 5677. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b03634.
19. Wu S.-G., Wang L.-F., Ruan Z.-Y. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2022. V. 144, No. 32. P. 14888. DOI: 10.1021/jacs.2c06313.
20. Johnson A., Marzo I. Gimeno M.C. // Chem. Eur. J. 2018. V. 24, No. 45. P. 11693. DOI: 10.1002/chem.201801600.
21. Шевченко Д.П., Шарутин В.В. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». 2022. Т. 14, № 2. С. 62. DOI: 10.14529/chem220207.
22. Shevchenko D.P., Sharutin V.V., Sharutina O.K. // Russ. J. Gen. Chem. 2022. V. 92, No. 5. P. 860. DOI: 10.1134/S1070363222050152.
23. Shevchenko D.P., Khabina A.E., Sharutin V.V. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2022. V. 48, No. 1. P. 26. DOI: 10.1134/S1070328422010055.
24. Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software for the SMART System. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
25. Bruker. SHELXTL/PC. Versions 5.10. An Integrated System for Solving, Refining and Displaying Crystal Structures from Diffraction Data. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
26. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J. et al. // J. Appl. Cryst. 2009. V. 42. P. 339. DOI: 10.1107/S0021889808042726.
27. Преч E., Бюльман Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений, М.: Мир, 2006. 440 с.
28. Doak G.O., Long G.G., Freedman L.D. // J. Organomet. Chem. 1965. V. 4, No. 1. P. 82. DOI: 10.1016/S0022-328X(00)82370-0.
29. Cordero B., Gómez V., Platero-Prats A.E. et al. // Dalton Trans. 2008. No. 21. P. 2832. DOI: 10.1039/B801115J.
30. Mantina M., Chamberlin A.C., Valero R. et al. // J. Phys. Chem. A. 2009. V. 113, No. 19. P. 5806. DOI: 10.1021/jp8111556.
Шевченко Дмитрий Павлович - аспирант химического факультета, институт естественных и точных наук, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия. E-mail: Shepher56@gmail .com.
Шарутин Владимир Викторович - главный научный сотрудник, профессор, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия. E-mail: [email protected], [email protected]
Статья поступила в редакцию 29 августа 2023 г. The article was submitted 29 August 2023.
