CC BY
16
УДК 546.591 +546.571 +546.185+547.53.024+548.312.2
DOI: 10.14529/chem210409
СИНТЕЗ И СТРОЕНИЕ ДИЦИАНОАУРАТА
ЦИАНОМЕТИЛТРИФЕНИЛФОСФОНИЯ И ДИЦИАНОАРГЕНТАТА БЕНЗИЛТРИФЕНИЛФОСФОНИЯ
М.А. Попкова, В.В. Шарутин
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия
Взаимодействием дицианоаурата и дицианоаргентата калия с хлоридами органилтри-фенилфосфония в воде синтезированы и структурно охарактеризованы комплексы [Ph3PCH2CN]+[Au(CNbr (1) и [Ph3PCH2Ph]+[Ag(CN)2]- (2). Атомы фосфора в катионах ор-ганилтрифенилфосфония имеют искаженную тетраэдрическую координацию: углы CPC 106,21(17)°-Ш,02(16)° (1), 106Д3(7)°-Ш,06(7)° (2), связи P-С 1,782(3)-1,818(3) А (1) и 1,7985(16)-1,8064(16) А (2). В практически линейных анионах [Au(CN)2]- углы CAuC равны 178,10(19)° (1), расстояния Au-C составляют 1,976(5) и 1,989(5) А. Аналогичные величины в анионах [Ag(CN)2]- равны 178,29(8)° и 2,081(3), 2,089(3) А соответственно. По данным РСА, проведенного при 293 К на автоматическом четырехкружном дифракто-метре D8 Quest Bruker (двухкоординатный CCD детектор, Mo Ка-излучение, X = 0,71073 А, графитовый монохроматор), кристаллы 1 (C22H17N3PAU, М 551,32, сингония ромбическая P2:2:21, размер кристалла 0,42x0,20x0,15 мм), параметры ячейки: a = 8,430(5), b = 13,696(6), c = 18,000(7) А; а = 90,00 град., в = 90,00 град., у = 90,00 град.; V = 2078(4) А3; область сбора данных по 26 6,1-54,36 град., интервалы индексов отражений -10 < h < 10, -17 < k < 17, -23 < l < 23; всего отражений 32161; независимых отражений 4597; Rmt = 0,0296; GOOF 1,133; R1 = 0,0241, wR2 = 0,0548; остаточная электронная плотность 0,36/-1,59 e/А3; кристаллы 2 (C27H22NPAg, М 513,31, сингония моноклинная Р2:/с, размер кристалла 0,52x0,27x0,17 мм), параметры ячейки: a = 9,817(3), b = 15,131(6), c = 15,347(5) А; а = 90,00 град., в = 90,638(12) град., у = 90,00 град.; V = 2279,6(14) А3; область сбора данных по 26 6,7-72,86 град., интервалы индексов отражений -16 < h <16, -25 < k < 25, -25 < l < 25; всего отражений 67366; независимых отражений 11062; Rmt = 0,0316; GOOF 1,031; Rj = 0,0403, wR2 = 0,0925; остаточная электронная плотность 0,38/-0,74 e/А3.
Ключевые слова: синтез, дицианоаурат, дицианоаргентат, комплекс, строение, рентгеноструктурный анализ.
Введение
Дицианоауратные комплексы находят широкое применение в различных областях химии. Например, дицианоаурат калия использовался для получения искусственного рубинового стекла [1]. Подобные соединения золота являются действующими метаболитами некоторых лекарственных препаратов на основе Au(I) [2], применяются в качестве прекурсоров для получения магнитно- и оптически активных материалов [3]. Кроме того, было показано, что некоторые комплексы золота с олигомерными дицианоауратными анионами обладают люминесцентными свойствами [4-9]. Отметим, что к настоящему времени синтезированы и структурно охарактеризованы два дицианоауратных комплекса с тетраорганиламмонийными катионами [10] и один с тетрафенил-фосфониевым катионом [11]. Сообщалось также о синтезе подобных комплексов с алкилтрифе-нилфосфониевыми катионами [12].
Специфическое строение дицианоаргентатных анионов, способствующее образованию оли-гомеров, приводит к проявлению магнитной активности дицианоаргентатных комплексов [13]. Кроме того, комплексы с анионами [Ag(CN)2] перспективны в плане создания новых нано- и жидкокристаллических систем [14, 15]. С точки зрения поиска структур, обладающих ценными физико-химическими свойствами, перспективным является варьирование катионной части ди-цианоаргентатных комплексов [16]. В зависимости от строения катиона дицианоаргентатные анионы в кристаллах могут быть мономерными [17-19], полимерными с разветвленным строением [20-22], выполнять мостиковую функцию, связывая катионы и анионы [23], образо-
вывать «димеры» с короткими расстояниями Ag---Ag [24-26]. Следует отметить, что комплексы [Ag(CN)2] с органическими и элементоорганическими катионами мало изучены. В литературе представлены немногочисленные примеры подобных систем с катионами имидазолия [18, 27], пиримидиния [28], бис(трифенилфосфан)иминия [29, 30] и трифенилтеллурия [31]. Данные о синтезе и особенностях строения дицианоаргентатов тетраорганилфосфония приведены в единственной работе [32].
В настоящей работе впервые синтезированы и структурно охарактеризованы комплексы золота и серебра [Ph3PCH2CN]+[Au(CN)2]- (1) и [Ph3PCH2Ph]+[Ag(CN)2]- (2).
Экспериментальная часть
Синтез [Ph3PCH2C(O)Ph]+ [Au(CN)2]- (1). К водному раствору 217 мг (0,52 ммоль) хлорида трифенилбензоилметилфосфония прибавляли раствор 150 мг (0,52 ммоль) дицианоаурата калия в 5 мл воды. Удаляли воду, остаток экстрагировали ацетонитрилом (3 по 5 мл). При медленном испарении растворителя наблюдали образование бесцветных кристаллов. Получили 312 мг (95%) комплекса I с 1разл = 146 °С. ИК-спектр (v, см"1): 3066, 3053, 3043, 3022, 2918, 2881, 2137, 1674, 1597, 1579, 1483, 1448, 1436, 1361, 1323, 1303, 1201, 1180, 1161, 1149, 1107, 1074, 1028, 987, 931, 856, 808, 779, 748, 715, 688, 615, 507, 489, 453, 439, 424. Найдено, %: C 53,21, Н 3,53. Для C28H22N2ÜPAu вычислено, %: С 53,30, Н 3,49.
Соединение 2 синтезировали по аналогичной методике.
[Ph3PCH=CHCH3]+[Au(CN)2]- (2) (бесцветные прозрачные кристаллы, выход 97%, 1разл = 110 °С). ИК-спектр (v, см"1): 3082, 3057, 3024, 3007, 2916, 2214, 2156, 2141, 2100, 1649, 1614, 1587, 1485, 1438, 1375, 1338, 1315, 1255, 1184, 1163, 1112, 1026, 997, 975, 954, 839, 823, 742, 723, 684, 615, 538, 514, 501, 459, 428. Найдено, %: С 58,57, Н 3,76. Для C23H20N2PAU вычислено, %: С 58,66, ' Н 3,62.
ИК-спектры комплексов 1, 2 записывали на ИК-Фурье спектрометре Shimadzu IR Affinity- 1S в таблетке KBr.
РСА кристаллов 1, 2 проводили на дифрактометре D8 Quest фирмы Bruker (Mo Ка-излучение, X = 0,71073 Ä, графитовый монохроматор). Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены по программам SMART и SAINT-Plus [33]. Все расчеты по определению и уточнению структур выполнены по программам SHELXL/PC [34] и ÜLEX2 [35]. Структуры определены прямым методом и уточнены методом наименьших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Основные кристаллографические данные и результаты уточнения структур 1, 2 приведены в таблице.
Таблица
Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнения структур 1, 2
Параметр Значение
1 2
М 551,22 552,35
Сингония Ромбическая Моноклинная
Пр. группа P2:2x2x P2^
a, Ä 8,430(5) 9,817(3)
b, Ä 13,696(6) 15,131(6)
c, Ä 18,000(7) 15,347(5)
а, град. 90,00 90,00
ß, град. 90,00 90,638(12)
у, град. 90,00 90,00
V, Ä3 2078,4(16) 2279,6(14)
Z 4 4
р(выч.), г/см3 1,762 1,496
ц, мм 7,166 0,971
Окончание таблицы
Параметр Значение
1 2
F(000) 1056,0 1040,0
Размер кристалла, мм 0,42 х 0,20 х 0,15 0,52 х 0,27 х 0,17
Область сбора данных по 29,град 6,1-54,36 6,7-72,86
Интервалы индексов отражений -10 < h < 10, -17 < k < 17, -23 < l < 23 -16 < h < 16, -25 < k < 25, -25 < l < 25
Измерено отражений 32161 67366
Независимых 4597 11062
отражений (Rint = 0,0241) (Rint = 0,0316)
Отражений С I > 2c(I) 4306 6526
Переменных уточнения 244 280
GOOF 1,133 1,031
R-факторы по F2 > 2c(F2) R1 = 0,0241, wR2 = 0,0548 R1 = 0,0403, WR2 = 0,0925
R-факторы R1 = 0,0271, R1 = 0,0823,
по всем отражениям WR2 = 0,0558 WR2 = 0,1104
Остаточная электронная плотность (min/max), e/A3 0,36/-1,59 0,38/-0,74
Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 1968771 (1), 2044009 (2); [email protected]; http://www.ccdc.cam.ac.uk).
Обсуждение результатов
Комплексы 1, 2 мы синтезировали из дицианоаурата, дицианоаргентата калия и хлоридов ор-ганилтрифенилфосфония в воде:
K[Au(CN)2] + [Ph3PCH2CN]Cl ^ [Ph3PCH2CN]+[Au(CN)2]- + KCl (1)
K[Ag(CN)2] + [Ph3PCH2Ph]Cl ^ [Ph3PCH2Ph]+[Ag(CNb]- + KCl
(2)
Последующая перекристаллизация целевого продукта из ацетонитрила приводила к образованию устойчивых на воздухе бесцветных кристаллов.
Как известно, в ИК-спектрах как органических, так и неорганических соединений область поглощения C^N-групп находится в узком интервале значений: 2200-2000 см \ что указывает на отсутствие сильного влияния окружения на колебания этих связей [36]. Поэтому цианиды легко идентифицировать по поглощению в указанной области. В спектрах соединений 1, 2 интенсивные полосы обнаружены при 2137, 2140 см \ Полосы поглощения связей P-Ph характеризуются областью поглощения 1450-1435 см 1 [34]. В спектрах соединений 1 и 2 соответствующие полосы находятся при 1437 и 1435 см 1.
По данным РСА, кристаллы 1, 2 сформированы из катионов органилтрифенилфосфония и дицианоауратных или дицианоаргентатных анионов (рис. 1, 2). Тетраэдрическая конфигурация катионов несколько искажена: углы при атомах фосфора CPC составляют 106,21(17)—111,02( 16)° (1), 106,13(7)—111,06(7)° (2), длины связей P-CPh (1,782(3)-1,794(4) Ä (1) и 1,7985(16)-1,8018(15) Ä (2)) близки между собой. В 1 связь Р—С(7) (1,818(3) Ä) с радикалом, со-
держащим электроотрицательную цианогруппу, превышает связи с фенильными радикалами. В катионе 2 связь Р—С(37) с алкильным радикалом самая длинная (1,8064(16) А).
Анионы [Аи(С^2] и [Ag(CN)2] практически линейны: углы САиС и СAgC равны 178,10(19)° и 178,29(8)° соответственно. Расстояния Аи—С (1,976(5), 1,989(5) и Ag—С 2,081(3), 2,089(3) А близки к сумме ковалентных радиусов указанных элементов (2,02 А [37]). Тройные связи С=К в цианидных лигандах 1 и 2 равны 1,135(6), 1,137(7) А и 1,098 (3), 1,116 (3) А соответственно.
Рис. 1. Строение комплекса 1
Рис. 2. Строение комплекса 2
Выводы
Взаимодействием дицианоаурата и дицианоаргентата калия с хлоридами органилтрифенил-фосфония в воде синтезированы и структурно охарактеризованы комплексы [Ph3PCH2CN]+[Au(CN)2]- (1) и [Ph3PCH2Ph]+[Ag(CN)2]- (2). Атомы фосфора в катионах органил-трифенилфосфония имеют искаженную тетраэдрическую координацию, дицианоауратные и ди-цианоаргентатные анионов практически линейные. Структурная организация кристаллов 1 и 2 обусловлена, главным образом, слабыми водородными связями N—Н-С (2,54-2,74 и 2,50-2,70 А соответственно).
Литература
1. Before Striking Gold in Gold-Ruby Glass / F.E. Wagner, L. Haslbeck, S. Stievano et. al. // Nature. - 2000. - V. 407. - P. 691-692. DOI: 10.1038/35037661.
2. Shaw, III, C.F. Gold-Based Therapeutic Agents / C.F. Shaw III // Chem. Rev. - 1999. - V. 99. P.2589-2600. DOI: /10.1021/cr980431o.
3. Leznoff, D.B. Coordination Polymers with Cyanoaurate Building Blocks: Potential New Industrial Applications for Gold / D.B. Leznoff, J. Lefebvre // Gold Bulletin. - 2005. - V. 38, I. 2. - P. 47-54. DOI: 10.1007/BF03215233.
4. Rawashdeh-Omary, M.A. Oligomerization of Au(CN)2- and Ag(CN)2- IONS in Solution via Ground-State Aurophilic and Argentophilic Bonding / M.A. Rawashdeh-Omary, M.A. Omary, H.H. Patterson // J. Am. Chem. Soc. - 2000. - V. 122. - P. 10371-10380. DOI: 10.1021/ja001545w.
5. Luminescence Thermochromism in Dicyanoargentate(I) Ions Doped in Alkali Halide Crystals / M.A. Rawashdeh-Omary, M.A. Omary, G.E. Shankle et. al. // J. Phys. Chem. B. - 2000. - V. 104. -P. 6143-6151. DOI: 10.1021/jp000563x.
6. Assefaa, Z. Hydrothermal Syntheses, Structural, Raman, and Luminescence Studies of CM[M(CN)2]3-3H2O and PR[M(CN)2^3H2O (M=AG, AU). 2. Hetero-Bimetallic Coordination Polymers Consisting of Trans-Plutonium and Transition Metal Elements / Z. Assefaa, R.G. Haireb, R.E. Sy-korac // J Solid State Chem. - 2008. - V. 181. - P. 382-391. DOI: 10.1016/j.jssc.2007.11.036.
7. Tunable Photoluminescence of Closed-Shell Heterobimetallic Au-Ag Dicyanide Layered Systems / J.C.F. Colis, Ch.Larochelle, E.J. Fernandez et. al. // J. Phys. Chem. B. - 2005. - V. 109. -P. 4317-4323. DOI: 10.1021/jp045868g.
8. Hydrothermal Synthesis, Structural, Raman and Luminescence Studies of Am[M(CN)2]3-3H2O and Nd[M(CN)2]3 • 3H2O (M=Ag, Au): Bimetallic Coordination Polymers Containing Both Transplutonium and Transition Metal Elements / Z. Assefaa, K. Kalachnikova, R.G. Hairec et. al. // J Solid State Chem. - 2007. - V. 180. - P. 3121-3129. DOI: 10.1016/j.jssc.2007.08.032.
9. Roberts, R.J. Color-Tunable and White-Light Luminescence in Lanthanide-Dicyanoaurate Coordination Polymers / R.J. Roberts, D. Le, D.B. Leznoff // Inorg. Chem. - 2017. - V. 56, I. 14. -P. 7948-7959. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b00735.
10. Cambridge Crystallographic Data Center. 2017 ([email protected]; http: //www .ccdc.cam.ac .uk).
11. Шарутин, В.В. Синтез и строение комплексов золота: [Ph4P][Au(CN)2] и [(4-MeC6H4)4Sb][Au(CN)2] • Н2О / В.В. Шарутин, М.А. Попкова, Н.М. Тарасова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2018. - Т. 10, № 1. - С. 55-61. DOI: 10.14529/chem180107.
12. Шарутин, В.В. Синтез и строение дицианоауратов органилтрифенилфосфония [PH3PR]+[AU(CN)2]-, R = Ш2С(0)РН, CHCHME, (CH2)4BR / В В. Шарутин, О К. Шарутина, М.А. Попкова // Журнал неорганической химии. - 2019. - Т. 64, № 6. - С. 607-612.
13. {Fe(3CNpyh[Cu(3CNpy)(^-CN)2]2}: a One-Dimensional Cyanide-Based Spin-Crossover Coordination Polymer / G. Agust, A. Bele'n Gaspar, M.C. Muñoz, J.A. Real // Inorg. Chem. - 2006. -V. 46. - P. 4583-4585. DOI: 10.1021/ic060247i.
14. Electrodeposition of Silver Particles and Gold Nanoparticles from Ionic Liquid-Crystal Precursors / W. Dobbs, J.-M. Suisse, L. Douce, R. Welter // Angew. Chem. Int. Ed. - 2006. - V. 45. -P.4179-4182. DOI: 10.1002/anie.200600929.
15. Bolaamphiphilic Liquid Crystals Based on Bis-Imidazolium Cations / A. Al Abbas, B. Heinrich, M.L'Her et al. // New J. Chem. - 2017. - V. 41. - P. 2604-2613. DOI: 10.1039/C6NJ03590F.
16. Photophysical Properties of {[Ag(CN)2] }2 Complexes Trapped in a Supramolecular Electro-nacceptor Organic Framework / J.C. Ahern, A. Shilabin, K.M. Henline et al. // Dalton Trans. - 2014. -V. 43. - P. 12044-12049. DOI: 10.1039/c4dt01110d.
17. Molecular Tectonics: Control of Packing of Luminescent Networks Formed upon COMBINING Bisamidinium Tectons with Dicyanometallates / P. Dechambenoit, S. Ferlay, N. Kyritsa-kas, M.W. Hosseini // Cryst. Eng. Comm. - 2011. - V. 13. - P. 1922-1930. DOI: 10.1039/C0CE00607F.
18. Crystal Structureofl,3-Diisopropyl-4,5-Dimethylimidazolium Oxalic Acid Monomethyl Ester C14H24N2O4 / E. Mallah, Q. Abu-Salem, K. Sweidan et al. // Z. Naturforsch. - 2011. - V. 66b. - 545 p.
19. Ttf-Fluorene Dyads and Their M(CN) 2- (M = Ag, Au) Salts Designed for Photoresponsive Conducting Materials / K. Tsujimoto, R. Ogasawara, Y. Kishi, H. Fujiwara // New J. Chem. - 2014. -V. 38. - P. 406-418. DOI: 10.1039/C3NJ00979C.
20. Urban, V. From AgCN Chains to a Fivefold Helix and a Fishnet-Shaped Framework Structure / V. Urban, T. Pretsch, H. Hartl // Angew. Chem., Int. Ed. - 2005. - V. 44. - P. 2794-2797. DOI: 10.1002/anie.200462793.
21. Three Novel Silver Complexes with Ligand-Unsupported Argentophilic Interactions and Their Luminescent Properties. Huang / X. Liu, G.-C. Guo, L.-M. Fu et al. // Inorg. Chem. - 2006. - V. 45. -P. 3679-3685. DOI: 10.1021/ic0601539.
22. CrystaL and Band Electronic Structures of an Organic Salt with the First Three-Dimensional Radical-Cation Donor Network, (bedt-ttf)Ag4(CN)5 / U. Geiser, H.H. Wang, LE. Gerdom et al. // J. Am. Chem. Soc. - 1985. - V. 107. - P. 8305-8307. DOI: 10.1021/ja00312a106.
23. Hill, J.A. Dicyanometallates as Model Extended Frameworks / J.A. Hill, A.L. Thompson, A.L. Goodwin // J. Am. Chem. Soc. - 2016. - V. 138. - P. 5886-5896. DOI: 10.1021/jacs.5b13446.
24. New Bimetallic Dicyanidoargentate(i)-Based Coordination Compounds: Synthesis, Characterization, Biological Activities and Dna-Bsa Binding Affinities / N. Korkmaz, A. Aydin, A. Karadag et al. // Spectrochim. Acta, Part A. - 2017. - V. 173. - P. 1007-1022. DOI: 10.1016/j.saa.2016.10.035.
25. New Structural Features of Unsupported Chains of Metal Ions in Luminescent [(NH3)4Pt][Au(CN)2]2 l.5(H2O) and Related Salts / M. Stender, R.L. White-Morris, M.M. Olmstead, A.L. Balch // Inorg. Chem. - 2003. - V. 42. - P. 4504-4506. DOI: 10.1021/ic034383o.
26. 2D-crpyKTypa с прямоугольными сетками, сплетенными координационными цепями и псевдометаллическими проволоками / Zhang H.-X., Kang B.-S., Deng L.-R, Su C.R.C.-Y., Chen Z-N. // Inorg. Chem. Commun. - 2001. - Vol. 4 (1). - P. 41-44. DOI:org/10.1016/S1387-7003(00)00191-X.
27. 1-Ethyl-3-Methylimidazolium Based Ionic Liquids Containing Cyano Groups: Synthesis, Characterization, and Crystal Structure / Y. Yoshida, K. Muroi, A. Otsuka et al. // Inorg. Chem. - 2004. -V. 43. - P. 1458-1462. DOI: 10.1021/ic035045q.
28. 2,2'-(p-Phenylene)bis(1,4,5,6-Tetrahydropyrimidinium) Bis[Dicyanidoargentate(I)] / Z.-Y. Jiang, H.-Z. Dong, G. Zhang, L. Cheng // Acta Cryst. - 2008. - V. 64. - 858 p. DOI: 10.1107/S1600536808015791.
29. Easy Access to a New Class of Anionic Cyano-Bridged Di- and Tri-Nuclear Organotin Ad-ducts. Crystal Structure of [N(PPh3)2][ClPh3Sn(^-NC)Ag(CN)] / M. Carcelli, C. Ferrari, C. Pelizzi et al. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. - 1992. - V. 0. - P. 2127-2128. DOI: 10.1039/DT9920002127.
30. Synthesis, Structure and Spectroscopic Properties of Bis(triphenylphosphane)Iminium (Chloido)(Cyanido)Argentates(I)] / M. Jaafar, X. Liu, F. Dielmann et al. // Inorg. Chim. Acta. - 2016. -V. 443. - P. 44-50. DOI: 10.1016/j.ica.2015.12.018.
31. Synthesis and Structures of Triorganotelluronium Pseudohalides / T.M. Klapötke, B. Krumm, P. Mayer et al. // Eur. J. Inorg. Chem. - 2002. - P. 2701-2709. DOI: 10.1002/10990682(200210)2002:10<2701::AID-EJIC2701>3.0.œ;2-G.
32. Синтез и строение дицианоаргентатов органилтрифенилфосфония [Ph3PCH2CH=CHCH2PPh3]2+[Ag(CN)2]2- и [Ph3PR]+[Ag(CN)2]- (R = Et, CH=CMe2) / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, М.А. Попкова и др. //Журнал неорг. химии. - 2019. - Т. 64, № 12. - С. 13041311. DOI: 10.1134/S0044457X19120158.
33. Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software for the SMART System. - Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
34. 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.
35. OLEX2: a Complete Structure Solution, Refinement and Analysis Program / O.V. Dolomanov, L.J. Bourhis, R.J. Gildea et al. // J. Appl. Cryst. - 2009. - V. 42. - P. 339-341. DOI: 10.1107/S0021889808042726.
36. Перч, Э. Определение строения органических соединений / Э. Преч, Ф. Бюльманн, К. Аффольтер. - М.: Мир, 2006. - 440 с.
37. Бацанов, С.С. Атомные радиусы элементов / С.С. Бацанов // Журнал неорганической химии. - 1991. - Вып. 36. - 3015 с.
Попкова Марина Аркадьевна - кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и химической технологии, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект Ленина, 76. E-mail: [email protected].
Шарутин Владимир Викторович - доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник УНИД, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект Ленина, 76. E-mail: [email protected].
Поступила в редакцию 15 июля 2021 г.
DOI: 10.14529/chem210409
SYNTHESIS AND STRUCTURE
OF CYANOMETHYLTRIPHENYLPHOSPHONIUM DICYANOAURATE AND BENZYLTRIPHENYLPHOSPHONIUM DICYANOARGENTATE
M.A. Popkova1, [email protected] V.V. Sharutin2, [email protected]
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
The interaction of potassium dicyanoaurate and dicyanoargentate with organyltriphenyl-phosphonium chlorides in water leads to complexes [PH3PH2CN]+[Au(CN)2r (1) and [PH3PH2PH]+[Ag (CN)2] (2), which and structurally characterized. The phosphorus atoms in or-ganyltriphenylphosphonium cations have a distorted tetrahedral coordination: the CPC angles equal 106.21(17)-111.02(16)° (1), 106.13(7)-111.06(7)° (2), The P-C bonds are 1.782(3)-1.818(3) A (1) and 1.7985(16)-1.8064(16) A (2). In the almost linear [Au(CN)2]- anions the CAuC angles are 178.10(19)° (1), the Au-C distances are 1.976(5) and 1.989(5) A. Similar values in the [Ag(CN)2]- anions are equal to 178.29(8)° and 2.081(3), 2.089 (3) A, respectively. According to the X-ray analysis performed at 293 K on an automatic four-circle diffractometer D8 Quest Bruker (two-coordinate CCD detector, MoKa radiation, X = 0.71073 A, graphite mo-nochromator), crystals 1 (C22H17N3PAu, M 551.32, rhombic syngony P2A2J, crystal size 0.42x0.20x0.15 mm), cell parameters: a = 8.430(5), b = 13.696(6), c = 18.000(7) A; a = 90.00 deg., P = 90.00 deg., y = 90.00 deg.; V = 2078(4) A3; the data collection area for 29 is 6.1-54.36 degrees, reflection index intervals -10 < h < 10, -17 < k < 17, -23 < l < 23; total reflections 32161; independent reflections 4597; Rint = 0.0296; GOOF 1.133; R = 0.0241, wR2 = 0.0548; residual electron density 0.36/-1.59 e/A3; crystals 2 (C27H22N2PAg, M 513.31, monoclin-ic syngony P2j/s, crystal size 0.52x0.27x0.17 mm), cell parameters: a = 9.817(3), b = 15.131(6), c = 15.347(5) A; a = 90.00 deg., P = 90.638(12) deg., y = 90.00 deg.; V = 2279.6(14) A3; the data collection area for 29 is 6.7-72.86 degrees, the reflection index intervals are -16 < h < 16, -25 < k < 25, -25 < l < 25; total reflections 67366; independent reflections 11062; Rint = 0.0316; GOOF 1.031; Rj = 0.0403, wR2 = 0.0925; residual electron density is 0.38/-0.74 e/A3.
Keywords: synthesis, dicyanoaurate, dicyanoargentate, complex, structure, X-ray diffraction analysis.
References
1. Wagner F.E., Haslbeck S., Stievano L., Calogero S., Pankhurst Q.A., Martinek K.P. Be-foreStriking Gold in Gold-Ruby Glass. Nature, 2000, vol. 407, pp. 691-692. DOI: 10.1038/35037661.
2. C. Frank Shaw III. Gold-Based Therapeutic Agents. Chem. Rev., 1999, vol. 99, pp. 2589-2600. DOI: /10.1021/cr980431o.
3. Leznoff D.B., Lefebvre J. Coordination Polymers with Cyanoaurate Building Blocks: Potential New Industrial Applications for Gold. Gold Bulletin, 2005, vol. 38, no. 2, pp. 47-54. DOI: 10.1007/BF03215233.
4. Rawashdeh-Omary M.A., Omary M.A., Patterson H.H. Oligomerization of Au(CN)2- and Ag(CN)2-Ions in Solution via Ground-State Aurophilic and Argentophilic Bonding. J. Am. Chem. Soc., 2000, vol. 122, pp. 10371-10380. DOI: 10.1021/ja001545w.
5. Rawashdeh-Omary M.A., Omary M.A., Shankle G.E., Patterson H.H. Luminescence Thermoch-romism in Dicyanoargentate(I) Ions Doped in Alkali Halide Crystals. J. Phys. Chem. B, 2000, vol. 104, pp. 6143-6151. DOI: 10.1021/jp000563x.
6. Assefaa Z., Haireb R.G., Sykorac R.E. Hydrothermal Syntheses, Structural, Raman, and Luminescence Studies of Cm[M(CN)2]3 • 3H2O and Pr[M(CN)2]3 • 3H2O (M = Ag, Au) 2. Hetero- Bimetallic Coordination Polymers Consisting of Trans-Plutonium and Transition Metal Elements. J. Solid State Chem., 2008, vol. 181, pp. 382-391. DOI: 10.1016/j.jssc.2007.11.036.
7. Colis J.C.F., Larochelle Ch., Fernández E.J., López-de-Luzuriaga J.M., Monge M., Laguna, Carl Tripp A., Patterson H. Tunable Photoluminescence of Closed-Shell Heterobimetallic Au-Ag Dicyanide Layered Systems. J. Phys. Chem. B., 2005, vol. 109, pp. 4317-4323. DOI: 10.1021/jp045868g.
8. Assefaa Z., Kalachnikova K., Hairec R.G., Sykora R.E. Hydrothermal Synthesis, Structural, Raman, and Luminescence Studies of Am[M(CN)2]3 • 3H2O and Nd[M(CN)2]3 • 3H2O (M=Ag, Au): Bimetallic Coordination Polymers Containing Both Trans--Plutonium and Transition Metal Elements. J. Solid State Chem, 2007, vol. 180, pp. 3121-3129. DOI: 10.1016/j.jssc.2007.08.032.
9. Roberts R.J, Le D., Leznoff D.B. Color-Tunable and White-Light Luminescence in Lantha-nide-Dicyanoaurate Coordination Polymers. Inorg. Chem., 2017, vol. 56, no. 14, pp. 7948-7959. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b00735.
10. Cambridge Crystallographic Data Center. 2017 ([email protected]; http://www.ccdc.cam.ac.uk).
11. Sharutin V.V., Popkova M.A., Tarasova N.M. [Synthesis and Structure of Gold Complexes: [Ph4P][Au(CN)2] and [(4-MeC6H04Sb][Au(CN)2] • Н2О]]. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chem., 2018, vol. 10, no. 1, pp. 55-61. (in Russ.) DOI:10.14529/chem180107.
12. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Popkova M.A. [Synthesis and Structure of Organyltriphenyl-phosphonium Dicyanoaurates: [[PH3PR]+[AU(CN)2]R = CH2C(O)PH, CHCNME, (CH^Br]. Russ. J. Inorg. Chem., 2019, vol. 64, no. 6, pp. 607-612. (in Russ.).
13. Agust G., Bele n Gaspar A., Muñoz M.C., Real J.A. {Fe(3CNpy)2[Cu(3CNpy)(^-CN)2]2}: a One-Dimensional Cyanide-Based Spin-Crossover Coordination Polymer. Inorg. Chem., 2007, vol. 46, pp. 4583-4585. DOI: 10.1021/ic060247i.
14. Dobbs W., Suisse J.-M., Douce L., Welter R. Electrodeposition of Silver Particles and Gold Nanoparticles from Ionic Liquid- Crystal Precursors. Angew. Chem. Int. Ed., 2006, vol. 45, pp. 41794182. DOI: 10.1002/anie.200600929.
15. Al Abbas A., Heinrich B., L'Her M., Couzigné E., Welter R., Douce L. Bolaamphiphilic Liquid Crystals Based on Bis-Imidazolium Cations. New J. Chem., 2017, vol. 41, pp. 2604-2613. DOI: 10.1039/C6NJ03590F.
16. Ahern J.C., Shilabin A., Henline K.M., Pikec R.D., Patterson H.H. Photophysical Properties of {[Ag(CN)2]-}2 Complexes Trapped in a Supramolecular Electron-Acceptor Organic Framework. Dalton Trans., 2014, vol. 43, pp. 12044-12049. DOI: 10.1039/c4dt01110d.
17. Dechambenoit P., Ferlay S., Kyritsakas N., Hosseini M.W. Molecular Tectonics: Control of Packing of Luminescent Networks Formed Upon Combining Bisamidinium Tectons with Dicyanome-tallates. Cryst. Eng. Comm, 2011, vol. 13, pp. 1922-1930. DOI: 10.1039/C0CE00607F.
18. Mallah E, Abu-Salem Q., Sweidan K., Kuhnd N., Maichle-Mößmerd C., Steimannd M., Ströbele M., Walker M.Z. Crystal Structure of 1,3-Diisopropyl-4,5-dimethylimidazolium Oxalic Acid
Monomethyl Ester, C14H24N2O4. Naturforsch., 2011, vol. 66 b, p. 545. DOI: 10.1524/ncrs.2013.0034.
19. Tsujimoto K., Ogasawara R., Kishi Y., Fujiwara H. TTF-Fluorene Dyads and Their M(CN)2-(M = Ag, Au) Salts Designed for Photoresponsive Conducting Materials]. New J. Chem., 2014, vol. 38, pp. 406-418. DOI: 10.1039/C3NJ00979C.
20. Urban V., Pretsch T., Hartl H. From AgCN Chains to a Fivefold Helix and a Fishnet-Shaped Framework Structure. Angew. Chem., Int. Ed., 2005, vol. 44, pp. 2794-2797. DOI: 10.1002/anie.200462793.
21. Liu X., Guo G.-C., Fu M.-L., Liu X.-H., Wang M.-S. Three Novel Silver Complexes with Li-gand-Unsupported Argentophilic Interactions and Their Luminescent Properties. Huang. Inorg. Chem., 2006, vol. 45, pp. 3679-3685. DOI: 10.1021/ic0601539
22. Geiser U., Wang H.H., Gerdom L.E., Firestone M.A., Sowa L.M., Williams J.M., Whangbo M.-H. Crystal and Band Electronic Structures of an Organic Salt with the First Three-Dimensional Radical- Cation Donor Network, (BEDT-TTF)Ag4(CN)5. J. Am. Chem. Soc., 1985, vol. 107, pp. 8305-8307. DOI: 10.1021/ja00312a106.
23. Hill J.A., Thompson A.L., Goodwin A.L. Dicyanometallates as Model Extended Frameworks. J.Am. Chem. Soc., 2016, vol. 138, pp. 5886-5896. DOI: 10.1021/jacs.5b13446.
24. Korkmaz N., Aydin A., Karadag A., Yanar Y., Maasoglu Y., Sahin E., Tekin S. New Bimetallic Dicyanidoargentate(I)-Based Coordination Compounds: Synthesis, Characterization, Biological Activities and DNA-BSA Binding Affinities. Spectrochim. Acta, Part A., 2017, vol. 173, pp. 1007-1022. DOI:10.1016/j.saa.2016.10.035.
25. Stender M., White-Morris R.L., Olmstead M.M., Balch A.L. New Structural Features of Unsupported Chains of Metal Ions in Luminescent [(NH3)4Pt][Au(CN)2]2 l.5(H2O) and Related Salts. Inorg. Chem., 2003, vol. 42, pp. 4504-4506. DOI: 10.1021/ic034383o.
26. Zhang H.-X., Kang B.-S., Deng L.-R, Su C.R.C.-Y., Chen Z.-N. 2D-Struktura s Pryamou-golnymi Setkami, Spletennymi Koordinacionnymi Cepyami i Psevdometallicheskimi Provolokami. Inorg. Chem. Commun, 2001, vol. 4, pp. 41-44. DOI:org/10.1016/S1387-7003(00)00191-X.
27. Yoshida Y., Muroi K., Otsuka A., Saito G., Takahashi M., Yoko T. 1-Ethyl-3Methylimidazolium Based Ionic Liquids Containing Cyano Groups: Synthesis, Characterization, and Crystal Structure. Inorg. Chem., 2004, vol. 43, pp. 1458-1462. DOI: 10.1021/ic035045q.
28. Jiang Z.-Y., Dong H.-Z., Zhang G., Cheng L. [2,2'-(p-Phenylene)Bis(1,4,5,6- Tetrahydropyri-midinium) Bis [dicyanidoargentate(I)]]. Acta Cryst., 2008, vol. E64, pp. 858. DOI: 10.1107/S1600536808015791.
29. Carcelli M., Ferrari C., Pelizzi C., Pelizzi G., Predieri G., Solinas C. Easy Access to a New Class of Anionic Cyano-Bridged Di- and Tri-Nuclear Organotin Adducts. Crystal Structure of [N(PPh3)2][ClPh3Sn(p-NC)Ag(CN)]. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1992, vol. 0, pp. 2127-2128. DOI: 10.1039/DT9920002127.
30. Jaafar M., Liu X., Dielmann F., Ekkehardt Hahn F., Al-Farhan K., Alsalme A., Reedijk J. Synthesis, Structure and Spectroscopic Properties of Bis(Triphenylphosphane)iminium (Chlori-do)(Cyanido)Argentates(I). Inorg. Chim. Acta., 2016, vol. 443, pp. 45-50. DOI: 10.1016/j .ica.2015.12.018.
31. Klapötke T.M., Krumm B., Mayer P., Piotrowski H., Schwab I., Vogt M. Synthesis and Structures of Triorganotelluronium Pseudohalides. Eur. J. Inorg. Chem., 2002, pp. 2701-2709. DOI: 10.1002/1099-0682(200210)2002:10<2701::AID-EJIC2701>3.0.œ;2-G.
32. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Popkova M.A., Tarasova N.M., Polozova V.V. [Synthesis and Structure of Dicyanoargentants of Organic Triphenylphosphonium [Ph3PCH2CH=CHCH2PPh3]2+[Ag(CN)2]2- h [Ph3PR]+[Ag(CN)2]- (R = Et, CH=CMe2). Russ. J. Inorg. Chem., 2019. vol. 64. no. 12 . pp. 1304-1311. (in Russ.). DOI :10.1134/S0044457X19120158.
33. Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software forthe SMART System. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
34. Bruker (1998). SHELXTL/PC. Versions 5.10. An Integrated System for Solving, Refining andDisplaying Crystal Structures From Diffraction Data. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA.
35. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J. OLEX2: a Complete Structure Solution, Refinement and Analysis Program. J. Appl. Cryst., 2009, vol. 42, pp. 339-341. DOI: 10.1107/S0021889808042726.
36. Perch E. Opredelenie stroeniya organicheskikh soedineniy [Structure Determination of Or-ganicCompounds]. Moscow, Mir Publ., 2006, 440 p.
37. Batsanov S.S. [Atomic Radiuses of the Elements]. Russ. J. Inorg. Chem., 1991, vol. 36, no. 12, pp. 3015-3037. (in Russ.).
Received 15 July 2021
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ
Попкова, М.А. Синтез и строение дицианоаурата цианометилтрифенилфосфония и дицианоаргентата бензилтрифенилфосфония / М.А. Попкова, В.В. Шарутин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2021. - Т. 13, № 4. -С. 110-119. БО!: 10.14529/сИеш210409
FOR CITATION
Popkova M.A., Sharutin V.V. Synthesis and Structure of Cyanomethyltriphenylphosphonium Dicyanoaurate and Benzyltriphenylphosphonium Dicyanoargentate. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chemistry. 2021, vol. 13, no. 4, pp. 110-119. (in Russ.). DOI: 10.14529/chem210409
