Окисление трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы трет-бутилгидропероксидом в присутствии соединений, содержащих подвижный атом водорода

Автор: Ефремов Андрей Николаевич, Шарутин Владимир Викторович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия @vestnik-susu-chemistry

Рубрика: Химия элементоорганических соединений

Статья в выпуске: 1 т.14, 2022 года.

Бесплатный доступ

Окисление трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы гидропероксидом третичного бутила в диэтиловом эфире в присутствии воды, бензойной кислоты, 2,6-дигидроксибензойной кислоты и 2-хлор-4-фторфенола приводит к образованию оксида трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы (1), дибензоата трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы (2), m-оксо-[ гексакис (2-метокси-5-бромфенил)- бис (2,6-дигидроксибензоато)дисурьмы] (3), m-оксо-[ гексакис (2-метокси-5-бромфенил)- бис (2-хлор-4-фторфеноксо)дисурьмы] (4) соответственно. Соединения идентифицированы методом рентгеноструктурного анализа. По данным РСА, кристалл сольвата 1 с хлороформом состоит из центросимметричных биядерных молекул, содержащих цикл Sb2O2 c тетрагональной координацией атомов сурьмы (длины связей Sb-O равны 1,961(4) и 2,041(5) Å, расстояния Sb-C составляют 2,114(6)-2,153(6) Å). В сольвате 2 с бензолом атомы сурьмы имеют искаженную тригонально-бипирамидальную координацию с атомами кислорода карбоксилатных лигандов в аксиальных положениях (Sb-O 2,075(4), 2,105(4) Å), карбонильные атомы кислорода координированы с центральным атомом металла (Sb∙∙∙O=C 3,023(6), 3,077(8) Å), длины связей Sb-C (2,104(5)-2,112(5) Å) значительно меньше, чем в 1. Интервалы изменения длин связей Sb-C в практически линейной биядерной молекуле сольвата 3 с ацетонитрилом (угол SbOSb равен 178,05(18)°) составляют 2,101(5)-2,106(5) и 2,100(5)-2,104(5) Å. Длины связей атомов сурьмы с мостиковым атомом кислорода (1,925(4), 1,936(4) Å) меньше суммы ковалентных радиусов сурьмы и кислорода и расстояний между атомом сурьмы и терминальным карбоксильным лигандом (Sb-O 2,263(4), 2,214(4) Å). Карбонильные атомы кислорода координированы с центральным атомом металла (Sb∙∙∙O=C 3,484(8), 3,512(9) Å) в меньшей степени, чем в 2. В кристалле сольвата 4 с бензолом присутствуют два типа кристаллографически независимых угловых молекул (углы SbOSb 163,75(18)°, 164,27(19)°) разница длин Sb-Oмост (1,939(11)-1,981(13) Å) и Sb-Oтерм (2,096(11)-2,208(11) Å) не такая резкая, как в случае комплекса 3. Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 2070383 для 1; № 2074511 для 2; № 1970910 для 3; № 2064392 для 4; deposit@ccdc.cam.ac.uk или http://www.ccdc.cam.ac.uk/data_request/cif).

Еще

Окисление, трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьма, гидропероксид третичного бутила, вода, бензойная кислота, 2, 6-дигидроксибензойная кислота, 2-хлор-4-фторфенол, строение, рентгеноструктурный анализ

Короткий адрес: https://sciup.org/147236623

IDR: 147236623   |   DOI: 10.14529/chem220101

Текст научной статьи Окисление трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы трет-бутилгидропероксидом в присутствии соединений, содержащих подвижный атом водорода

Триарильные соединения сурьмы представлены широким рядом соединений с одним заместителем в арильных лигандах [1, 2]. Подобные соединения с двумя и более заместителями менее известны. Среди них отметим трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьму, которая была синтезирована в 2011 году [3, 4]. С помощью реакций окислительного присоединения из этого базового соединения был синтезирован ряд дикарбоксилатов триарилсурьмы из триарилсурьмы и карбоновых кислот в присутствии окислителя [5 - 9]. Подобным образом реагирует трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьма и с аренсульфоновыми кислотами [10], однако аналогичные реакции с более слабыми кислотами ранее не изучались.

В настоящей работе показано, что окисление трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы гидропероксидом третичного бутила в диэтиловом эфире в присутствии воды, бензойной кислоты, 2,6-дигидроксибензойной кислоты и 2-хлор-4-фторфенола приводит к образованию оксида трис(2- метокси-5-бромфенил)сурьмы (1), дибензоата трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы (2), ц-оксо-[ гексакис (2-метокси-5-бромфенил)-бис (2,6-дигидроксибензоато)дисурьмы]     (3),     ц-оксо-

[ гексакис (2-метокси-5-бромфенил)- бис (2-хлор-4-фторфеноксо)дисурьмы] ( 4 ) соответственно, структурные особенности которых определены методом рентгеноструктурного анализа.

Экспериментальная часть

Сольват оксида трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с хлороформом ( 1 ). Смесь 152 мг (0,2 ммоль) сольвата трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с бензолом [4] и 26 мг (0,2 ммоль) 70%-ного водного раствора трет -бутилгидропероксида в 20 мл эфира выдерживали 18 ч при комнатной температуре. Удаляли растворитель, остаток перекристаллизовывали из хлороформа. Получили 140 мг (86 %) сольвата комплекса 1 с хлороформом (Тразл 254 ° С). ИК-спектр ( v , см - 1): 3055, 2995, 2933, 2835, 1566, 1525, 1496, 1469, 1435, 1375, 1284, 1265, 1249, 1207, 1178, 1143, 1091, 1051, 1018, 960, 894, 885, 877, 846, 806, 752, 744, 721, 707, 665, 642, 617, 594, 520, 489, 441. Найдено, %: С 30,76; Н 2,48. C 42 H 38 Br 6 Cl 6 O 8 Sb 2 . Вычислено, %: С 30,92; Н 2,33.

Сольват дибензоата трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с бензолом ( 2 ). Смесь 152 мг (0,2 ммоль) сольвата трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с бензолом [4], 98 мг (0,4 ммоль) бензойной кислоты и 26 мг (0,2 ммоль) 70%-ного водного раствора трет -бутилгидропероксида в 20 мл эфира выдерживали 18 ч при комнатной температуре. Удаляли растворитель, остаток перекристаллизовывали из смеси н-октан-бензол. Получили 180 мг (90 %) сольвата комплекса 1 с бензолом (Т пл 221 ° С). ИК-спектр ( v , см - 1): 3101, 3086, 3068, 3032, 3001, 2935, 2841, 1645, 1627, 1600, 1573, 1473, 1448, 1438, 1377, 1319, 1298, 1282, 1269, 1253, 1172, 1147, 1122, 1091, 1068, 1047, 1014, 937, 887, 875, 839, 810, 715, 678, 621, 570, 522, 441, 428. Найдено, %: С 49,12; Н 3,49. C 41 H 34 Br 3 O 7 Sb. Вычислено, %: С 49,20; Н 3,40.

Сольват ^ -оксо-[ гексакис (2-метокси-5-бромфенил)- бис (2,6-дигидроксибензоато)дисурьмы] с ацетонитрилом ( 3 ). Смесь 152 мг (0,2 ммоль) сольвата трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с бензолом [4], 31 мг (0,2 ммоль) 2,6-дигидросибензойной кислоты и 26 мг (0,2 ммоль) 70%-ного водного раствора трет -бутилгидропероксида в 20 мл эфира выдерживали 18 ч при комнатной температуре. Удаляли растворитель, остаток перекристаллизовывали из смеси н-октан– ацетонитрил. Получили 140 мг (81 %) сольвата комплекса 3 с ацетонитрилом (Тразл 185 ° С). ИК-спектр ( v , см - 1): 3091, 3068, 3010, 2962, 2933, 2904, 2837, 2748, 1643, 1598, 1577, 1475, 1460, 1436, 1375, 1328, 1282, 1253, 1219, 1180, 1155, 1126, 1093, 1047, 1028, 1016, 883, 842, 817, 804, 777, 769, 736, 704, 673, 619, 603, 532, 470, 433. Найдено, %: С 38,96; Н 2,74. C 58 H 49 Br 6 NO 15 Sb 2 . Вычислено, %: С 39,00; Н 2,67.

Сольват    ц -оксо-[ гексакис (2-метокси-5-бромфенил)- бис (2-хлор-4-фторфеноксо)дисурьмы]

с бензолом ( 4 ). Смесь 150 мг (0,221 ммоль) трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы, 32 мг (0,221 ммоль) 2-хлор-4-фторфенола и 28 мг (0,221 ммоль) 70%-ного водного раствора трет бутилгидропероксида в 30 мл диэтилового эфира выдерживали 18 ч при комнатной температуре. После удаления эфира и последующей перекристаллизации твердого продукта из смеси растворителей н-октан - бензол выделили бесцветные кристаллы 4 массой 176 мг (выход 96 %, Т пл 210 ° С). ИК-спектр ( v , см - 1): 3089, 3070, 3001, 2960, 2931, 2837, 1571, 1473, 1436, 1375, 1284, 1269, 1249, 1188, 1180, 1145, 1091, 1053, 1018, 906, 875, 846, 804, 783, 705, 680, 619, 576, 520, 491, 443, 428, 418. Найдено, %: С 41,11; Н 2,81. C 60 H 48 Br 6 Cl 2 F 2 O 9 Sb 2 . Вычислено, %: С 41,26; Н 2,75.

ИК-спектры соединений 1 - 4 записывали на ИК-спектрометре Shimadzu IR Affinity-1S в таблетках KBr в области 4000–400 см–1.

Рентгеноструктурный анализ кристаллов соединений 1-4 проводили на дифрактометре D8 Quest фирмы Bruker (Mo Ka-излучение, X 0,71073 А, графитовый монохроматор) при 293 К. Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены по программам SMART и SAINT-Plus [11]. Все расчеты по определению и уточнению структуры выполнены по программам SHELXL/PC [12] и OLEX2 [13]. Структуры определены прямым методом и уточнены методом наименьших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Основные кристаллографические данные и результаты уточнения структур 1-4 приведены в табл. 1. Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 2070383 (1), № 2074511 (2), № 1970910 (3), № 2064392 (4); ; .

Таблица 1

Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнения структур 1–4

Параметр

Значение

1

2

3

4

М

815,20

1000,16

1722,94

3489,68

Сингония

Моноклинная

Триклинная

Моноклинная

Моноклинная

Пр. группа

P2 1 /c

P 1

P2 1 /n

P2 1

a , Å

12,07(2)

9,734(8)

12,259(8)

13,42(5)

b , Å

20,25(4)

13,863(15)

15,501(10)

17,31(6)

c , Å

13,00(2)

15,654(11)

32,54(3)

29,22(11)

α, град.

90,00

107,32(4)

90,00

90,00

β, град.

116,89(8)

90,46(3)

90,18(3)

91,7(2)

γ, град.

90,00

91,15(5)

90,00

90,00

V , Å3

2833(9)

2016(3)

6184(8)

6784(43)

Z

4

2

4

2

ρ (выч.), г/см3

1,911

1,648

1,851

1,708

µ, мм–1

5,514

3,704

4,815

4,464

F (000)

1560,0

984,0

3344,0

3376,0

Размер кристалла, мм

0,16 × 0,13 × 0,1

0,27 × 0,27 × 0,14

0,4 × 0,36 × 0,35

0,65 × 0,27 × 0,04

Область сбора данных по 2θ, град.

6,54–61,12

5,946–56,998

5,66–54,3

4,772–57,796

Интервалы индексов отражений

–17 ≤ h ≤ 17, –28 ≤ k ≤ 28, –16 ≤ l ≤ 18

–13 ≤ h ≤ 13, –18 ≤ k ≤ 18, –21 ≤ l ≤ 21

–13 ≤ h ≤ 15, –19 ≤ k ≤ 19, –41 ≤ l ≤ 41

–17 ≤ h ≤ 17, –22 ≤ k ≤ 23, –39 ≤ l ≤ 38

Измерено отражений

81303

102882

119381

253086

Независимых отражений

8660

( R int = 0,1389)

10196

( R int = 0,0674)

13659

( R int = 0,0596)

33797 ( R int = 0,1787)

Переменных уточнения

301

473

750

1439

GOOF

1,006

1,020

1,038

1,001

R -факторы по F2>2σ(F2)

R 1 = 0,0497, wR 2 = 0,0941

R 1 = 0,0611, wR 2 = 0,1537

R 1 = 0,0451, wR 2 = 0,1012

R 1 = 0,0654, wR 2 = 0,1090

R -факторы по всем отражениям

R 1 = 0,1429, wR 2 = 0,1206

R 1 = 0,0885, wR 2 = 0,1724

R 1 = 0,0829, wR 2 = 0,1199

R 1 = 0,1941, wR 2 = 0,1381

Остаточная электронная плотность (max/min), e/Å3

1,02/–1,54

2,88/–2,14

1,45/–1,62

0,94/–0,67

Обсуждение результатов

Сотрудниками лаборатории химии элементоорганических соединений Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) задепонированы в банке структурных данных Кембриджского университета структуры более 1000 элементорганических, неорганических и органических производных [14]. Особенности строения многих соединений сурьмы обсуждалось в ряде работ сотрудников ЮУрГУ [15 - 18] и иностранных авторов, например [19 - 26]. В некоторых работах исследовались реакции окислительного присоединения трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с простейшими карбоновыми [3, 5 - 9] и сульфоновыми кислотами [10], однако было мало известно о подобных реакциях в присутствии воды и других соединений, содержащих активный атом водорода.

Ранее было найдено, что реакция окислительного присоединения трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с водой в присутствии трет-бутилгидропероксида в тетрагидрофуране приводит к образованию сольвата димера оксида трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с тетрагидрофураном [27]. Замена окислителя в подобной реакции в диоксане на пероксид водорода сопро- вождается образованием сольватов четырехъядерных сурьмаорганических производных с диоксаном [28].

Нами найдено, что реакция трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с водой в присутствии трет -бутилгидропероксида в эфире сопровождается образованием димера оксида триарилсурь-мы, выделенного из реакционной смеси после перекристаллизации из хлороформа в виде сольвата {[(2-MeO)(5-Br)C 6 H 3 ] 3 SbO} 2 • CHCI 3 ( 1 ).

2 [(2-MeO)(5-Br)C6H3]3Sb + 2 Н2О + 2 t -BuOOH ^ {[(2-MeO)(5-Br)C6H3]3SbO}2 + 2 t -BuOH

В центросимметричных биядерных молекулах сольвата 1 атомы сурьмы имеют искаженную квадратно-пирамидальную координацию, мостиковые атомы кислорода занимают экваториальные позиции (рис. 1).

Рис. 1. Строение сольвата комплекса 1 с хлороформом (атомы водорода и молекула хлороформа не показаны)

Углы C(1)Sb(1)O(4) и C(1)Sb(1)O(4') равны 93,10(18)° и 108,24(19)°, углы C(1)Sb(1)С(21) и C(1)Sb(1)С(11) по значению несколько выше (106,16(19)° и 111,6(2)°). Расстояние между центральным атомом металла и аксиальным атомом углерода (2,114(6) Å) короче аналогичных длин связей с экваториальными атомами углерода (2,147(6), 2,153(6) А). Фрагмент Sb2O2 - плоский, угол O(4)Sb(1)O(4') равен 77,65(19)°. Длины связей Sb(1)–O(4) и Sb(1)–O(4') составляют 1,961(4) и 2,041(5) Å. Расстояние между атомами Sb(1) и Sb(1') в цикле равно 3,119(6) Å, что значительно меньше удвоенного ван-дер-ваальсова радиуса сурьмы (4,4 А [29]). В кристалле 1 наблюдаются короткие внутримолекулярные контакты МеО···Sb (2,904(3), 3,056(5), 3,196(4) Å), которые сравнимы с аналогичными расстояниями в молекуле трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы (2,985(1), 3,051(1) и 3,052(1) А) [4]. В кристалле 1 не наблюдается коротких контактов, соответствующих сильным межмолекулярным взаимодействиям.

Замена воды в аналогичной реакции на более сильную бензойную кислоту приводит к образованию дибензоата трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы ( 2 ), выделенного из реакционной смеси после перекристаллизации из бензола в виде сольвата [(2-MeO)(5-Br)C6H3]3Sb[OC(O)Ph]2 • PhH ( 2 ) с выходом 78 %.

[(2-MeO)(5-Br)C 6 H 3 ] 3 Sb + 2 PhC(O)OH + t -BuOOH ^ [(2-MeO)(5-Br)C 6 H 3 ] 3 Sb[OC(O)Ph] 2

Атомы сурьмы в молекулах сольвата 2 имеют тригонально-бипирамидальную координацию с атомами кислорода карбоксилатных лигандов в аксиальных положениях (рис. 2). Аксиальный угол составляет 174,53(14) ° .

Br(3)

Рис. 2. Строение сольвата комплекса 2 с бензолом (атомы водорода, разупорядоченные атомы и молекула бензола не показаны)

Сумма валентных углов CSbC в экваториальной плоскости в молекуле 2 практически равна 360 ° (359,8°). Как и в других дикарбоксилатах трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы [5 - 9], в 2 два экваториальных угла (127,5(3)°, 124,2(3)°) больше идеального значения (120°), а третий – существенно меньше (108,1(2)°). Отметим, что, как правило, в молекулах дикарбоксилатов триарилсурьмы [14], напротив, два экваториальных угла меньше идеального значения, а третий существенно больше. Особенность строения молекул 2 объясняется нарушением типичной для дикарбоксилатов триарил-сурьмы цис -ориентации карбоксилатных лигандов относительно фрагмента SbC 3 . Угол между плоскостями карбоксильных групп составляет 45,22°. Атом сурьмы отклоняется от экваториальной плоскости на 0,053, углы OSbC варьируют в пределах 83,55(19)°–91,19(19)°. Значения длин связей Sb–O (2,075(4), 2,105(4) А) и Sb-C (2,104(5) - 2,112(5) А) близки. Карбоксилатные лиганды дополнительно координируются на атом сурьмы карбонильным атомом кислорода; расстояния Sb···O=С равны 3,023(8) и 3,077(9) Å. Кроме того, в молекулах 2 присутствуют короткие контакты Sb···OMe (3,075(8)–3,174(9) Å). В кристалле 2 присутствуют слабые межмолекулярные водородные связи с участием атомов кислорода карбоксилатных лигандов: HAr---O(=C) (2,54 - 2,67 А).

Реакция трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с 2,6-диоксибензойной кислотой (более сильной, чем бензойная кислота) в аналогичных условиях приводила к образованию биядерного соединения сурьмы мостикового типа, выделенного из реакционной смеси после перекристаллизации из ацетонитрила в виде сольвата {[(2-MeO)(5-Br)C 6 H 3 ] 3 SbOC(O)С 6 H 3 (OH) 2 -2,6]} 2 O ∙ MeCN ( 3 ). Выход целевого продукта существенно повышался при эквимолярном соотношении исходных соединений.

2 [(2-MeO)(5-Br)C6H3]3Sb + 2 2,6-(OH)2C 6 H3C(O)OH + 2 t -BuOOH ^

^ {[(2-MeO)(5-Br)C 6 H 3 ] 3 SbOC(O)C 6 H 3 (OH) 2 -2,6]} 2 O

В литературе описаны биядерные соединения сурьмы, содержащие группировку Sb - O - Sb, такие как [Ar3SbOC(O)R]2O с карбоксилатными терминальными лигандами [18, 30 - 34]. По данным РСА, в молекуле 3 угол SbOSb равен 178,05(18) ° (рис. 3).

Суммы углов CSbC в экваториальной плоскости в молекулах 3 составляют 357,7(2) ° и 359,6(2) ° . Атомы Sb выходят из плоскости [C3] в сторону мостикового атома кислорода на 0,185 и 0,073 Å соответственно. В молекулах 3 длины экваториальных связей Sb-C практически одинаковы (2,101(5), 2,102(5), 2,106(5) и 2,100(5), 2,103(5), 2,104(5) Å), связи Sb-O с мостиковым атомом кислорода (1,925(4), 1,936(4) Å) короче аналогичных связей с терминальными карбоксилатными лигандами (2,263(4), 2,214(4) А). Внутримолекулярные расстояния Sb --- O с карбонильным атомом кислорода равны 3,512(4) и 3,484(4) Å. Отметим, что в молекулах µ-оксо- бис (трифторацетатотрифенилсурьмы) [35], µ-оксо- бис (2-хлорникотинатотрифенилсурьмы) [30] с угловым строением фрагмента Sb-O-Sb и в молекуле µ-оксо- бис (хлорацетатотрифенилсурьмы) с линейным строением этого фрагмента [31] средние значения длин связей Sb-O заметно больше (1,974(5), 2,239(5) Å; 1,955(5), 2,219(5) Å и 1,950(4), 2,197(4) Å соответственно).

Рис. 3. Строение сольвата комплекса 3 с ацетонитрилом (атомы водорода и молекула ацетонитрила не показаны)

Введение в аналогичную реакцию 2-хлор-4-фторфенола сопровождалось образованием соединения сурьмы мостикового типа, которое, после перекристаллизации из смеси растворителей н-октан–бензол, выделяли из реакционной смеси в виде сольвата {[(2-MeO)(5-Br)C 6 H 3 ] 3 SbOС 6 H 3 (Cl-2)(F-4)]} 2 O ∙ PhH ( 4 ).

2 [(2-MeO)(5-Br)C 6 H 3 ] 3 Sb + 2 С 6 H 3 (Cl-2)(F-4)OH + 2 t -BuOOH

→   {[(2-MeO)(5-Br)C 6 H 3 ] 3 SbOС 6 H 3 (Cl-2)(F-4)]} 2 O

По данным РСА, в кристалле соединения 4 присутствуют по два типа кристаллографически независимых молекул а и б, геометрические параметры которых незначительно отличаются друг от друга (рис. 4). Координационные полиэдры атомов сурьмы представлены тригональными би- пирамидами с атомами кислорода ароксидных лигандов и мостиковым атомом кислорода в аксиальных положениях. Две молекулы бензола разупорядочены по двум положениям с заселенностью атомов 0,54/0,46 и 0,57/0,43.

Рис. 4. Строение сольвата комплекса 4 с бензолом ( атомы водорода, молекулы б и бензола не показаны)

В молекулах и угол SbOSb равен 163,9(6) ° и 164,1(6) ° соответственно. Отметим, что в ранее изученных структурах µ -оксо- бис (ароксотриарилсурьмы) значение данного угла варьирует в пределах 138,0 ° -177,7 ° [14]. Суммы углов CSbC в экваториальной плоскости в молекулах и составляют 357,2(6) ° , 360,1(6) ° и 359,9(6) ° , 357,0(6) ° . Атомы Sb выходят из плоскости [C3] в сторону мостикового атома кислорода на 0,001, 0,208 Å ( ) и 0,022, 0,216 Å ( ). В молекулах и длины экваториальных связей Sb-C практически одинаковы между собой, но при каждом атоме сурьмы одна из связей Sb-C значительно короче двух других (2,147(16), 2,144(16), 2,105(16) Å при Sb(1) и 2,165(15), 2,144(15), 2,107(15) Å при Sb(2) в , 2,188(14), 2,165(15), 2,132(15) Å при Sb(3) и 2,169(15), 2,165(15), 2,105(14) Å при Sb(4) в ). Связи Sb-O с мостиковым атомом кислорода (1,946(11), 1,993(11) Å ( ), 1,962(11), 1,937(11) Å ( )) короче аналогичных связей с терминальными ароксидными лигандами (2,208(11), 2,122(12) Å ( ), 2,084(12), 2,184(11) Å ( )), что присуще ранее структурно охарактеризованным молекулам µ -оксо- бис (ароксотриарилсурьмы) [14]. Разница длин Sb - О муст и Sb - О терм не такая резкая, как в случае комплекса 3 . Формирование пространственной сетки кристалла 4 обусловлено наличием слабых межмолекулярных водородных связей с участием атомов брома: H Me ···Br (3,00 Å), H PhH ···Br (2,62 Å). Также в кристалле присутствуют CH··· π -взаимодействия.

В ИК-спектрах соединений 1 4 наблюдаются полосы поглощения средней интенсивности валентных колебаний связей Sb–C при 441, 441, 433 и 428 см–1 соответственно. Валентным колебаниям углеродного скелета ароматических фрагментов принадлежат полосы при 1566, 1469, 1435 см–1 ( 1 ); 1573, 1473, 1438 см–1 ( 2 ); 1577, 1475, 1436 см–1 ( 3 ); 1571, 1473, 1436 см–1 ( 4 ). Валентным колебаниям связей C Ar –H отвечает полоса поглощения средней интенсивности при 3055 ( 1 ), 3068 ( 2 ), 3068 ( 3 ) и 3089 ( 4 ) см–1, внеплоскостным деформационным колебаниям этих же связей – полосы высокой интенсивности при 806, 752, 744 см–1 ( 1 ); 810, 715, 678 см–1 ( 2 ); 817, 804, 704 см–1 ( 3 ); 804, 783, 705 см–1 ( 4 ). Полосы поглощения валентных колебаний метильных групп расположены в ИК-спектрах соединений 1 4 при 2933, 2935, 2933, 2931 см–1 (асимметричные колебания) и при 2835, 2841, 2837, 2837 см–1 (симметричные колебания) соответственно. Валентные колебания фрагмента CAr–O–CMe характеризуются парой высокоинтенсивных полос при 1051, 1018 см–1 ( 1 ); 1047, 1014 см–1 ( 2 ); 1047, 1016 см–1 ( 3 ); 1053, 1018 см–1 ( 4 ). Колебаниям ν(C–Br) соответствует интенсивная полоса при 617 ( 1 ), 621 ( 2 ), 619 ( 3 ) и 619 ( 4 ) см–1, колебаниям ν(C–F) – 1180 см–1 в ИК-спектре соединения 4 . Наличие карбонильной группы в соединениях 2 и 3 подтверждается присутствием полосы поглощения валентных колебаний связи С=О сильной интенсивности при 1645 и 1643 см–1 соответственно. Высокоинтенсивные полосы поглощения, характеризующие колебания ν(С Ar –О) в арильных (в 1 4 ), карбоксилатном (в 3 ) и ароксидном (в 4 ) лигандах, наблюдаются при 1249 ( 1 ), 1253 ( 2 ), 1253 ( 3 ) и 1249 ( 4 ) см–1. Колебаниям ν(С–О) карбоксильной группы соединений 2 и 3 соответствуют полосы поглощения при 1319 и 1282 см– 1. Отсутствие полос поглощения колебаний свободной гидроксильной группы в ИК-спектрах соединений определяет образование связей Sb–O [36–38].

Выводы

Таким образом, взаимодействие трис (2-метокси-5-бромфенил)сурьмы с соединениями, содержащими активный атом водорода, в присутствии трет -бутилгидропероксида приводит к образованию производных пятивалентной сурьмы различного строения, что доказывает влияние природы кислоты на направление протекания реакции.

Финансирование работы

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-3390099.

Список литературы Окисление трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы трет-бутилгидропероксидом в присутствии соединений, содержащих подвижный атом водорода

  • Кочешков, К.А. Методы элементоорганической химии. Сурьма, висмут / К.А. Кочешков, А.П. Сколдинов, Н.Н. Землянский. – М.: Наука, 1976. – 483 с.
  • Шарутин, В.В. Синтез, реакции и строение арильных соединений пятивалентной сурьмы / В.В. Шарутин, А.И. Поддельский, О.К. Шарутина // Коорд. химия. – 2020. – Т. 46, № 10. – С. 579–648. DOI: 10.31857/S0132344X20100011.
  • 2-Mетокси-5-бромфенильные соединения сурьмы. Cинтез и строение / В.В. Шарутин, В.С. Сенчурин, О.К. Шарутина и др. // Журн. общ. химии. – 2011. – Т. 81, № 10. – С. 1649–1652.
  • Синтез новых арильных соединений сурьмы(III) и висмута(III). Кристаллическая и моле-кулярная структура трис(5-бром,2-метоксифенил)сурьмы / В.В. Шарутин, В.С. Сенчурин, О.К. Шарутина и др. // Журн. неорг. химии. – 2011. – Т. 56, № 10. – С. 1640–1643.
  • Синтез и особенности строения бис(2-нитробензоата) трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы / В.В. Шарутин, В.С. Сенчурин, О.К. Шарутина и др. // Коорд. химия. – 2011. – Т. 37, № 10. – С. 782–785.
  • Синтез и особенности строения бис(циклопропанкарбоксилата) трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, В.С. Сенчурин и др. // Журн. общ. химии. – 2012. – Т. 82, № 10. – С. 1646–1649.
  • Шарутин, В.В. Синтез и строение бис(моногалогенацетатов) трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Д.С. Толстогузов // Журн. общ. химии. – 2014. – Т. 84, № 9. – С. 1516–1522.
  • Шарутин, В.В. Синтез и особенности строения дикарбоксилатов трис(5-бром,2-метоксифенил)сурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, В.С. Сенчурин // Журн. неорг. химии. – 2014. – Т. 59, № 4. – С. 481–486. DOI: 10.7868/S0044457X14040217.
  • Синтез, строение и фотохимические свойства комплексов Ar3Sb[OC(O)C6HF4-2,3,4,5]2, Ar3Sb[OC(O)CF2Br]2, Ar3Sb[OC(O)CF2CF2CF3]2 (Ar = C6H3OMe-2-Br-5) / Е.В. Артемьева, О.К. Шарутина, В.В. Шарутин и др. // Журн. неорг. химии. – 2020. – Т. 65, № 1. – С. 25–33. DOI: 10.31857/S0044457X20010031
  • Синтез и строение моно-, би- и триядерных органилсульфонатных производных триарил-сурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, В.С. Сенчурин и др. // Журн. неорг. химии. – 2018. – Т. 63, № 7. – С. 823–830. DOI: 10.1134/S0044457X18070188.
  • Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software for the SMART System. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
  • Bruker. SHELXTL/PC. Versions 5.10. An Integrated System for Solving, Refining and Dis-playing Crystal Structures from Diffraction Data. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
  • OLEX2: 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.
  • Cambridge Crystallografic Datebase. Release 2020. Cambridge.
  • Особенности строения дикарбоксилатов триорганилсурьмы R3Sb[OC(O)R']2 / В.В. Шару-тин, О.К. Шарутина, А.П. Пакусина и др. // Коорд. химия. – 2003. – Т. 29, № 11. – С. 843–851.
  • Шарутин, В.В. Дикарбоксилаты трис(4-фторфенил)сурьмы (4-FC6H4)3Sb[OC(O)R]2 (R = C10H15, C3H5-цикло). Синтез и строение / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, А.Н. Ефремов // Журн. неорг. химии. – 2016. – Т. 61, № 1. – С. 46–50. DOI: 10.7868/S0044457X16010232.
  • Синтез и строение дикарбоксилатов трис(3-фторфенил)сурьмы (3-FC6H4)3Sb[OC(O)R]2 (R = CH2Cl, Ph, CH2C6H4NO2-4, C10H15) / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Р.В. Решетникова и др. // Журн. неорг. химии. – 2017. – Т. 62, № 11. – С. 1457–1463. DOI: 10.7868/S0044457X17110058.
  • Шарутин, В.В. Синтез и строение пропиолатов три- и тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, В.С. Сенчурин // Коорд. химия. – 2014. – Т. 40, № 2. – С. 108–112. DOI: 10.7868/S0132344X14020108.
  • Four Triarylantimony(V) Carboxylates: Syntheses, Structural Characterization and in Vitro Cy-totoxicities / H. Geng, M. Hong, Y. Yang et al. // J. Coord. Chem. – 2015. – V. 68, № 16. – P. 2938–2952. DOI: 10.1080/00958972.2015.1060322.
  • Structural Elucidation and Bioassays of Newly Synthesized Pentavalent Antimony Complexes / T. Iftikhar, M.K. Rauf, S. Sarwar et al. // J. Organomet. Chem. – 2017. – V. 851. – P. 89–96. DOI: 10.1016/j.jorganchem.2017.09.002.
  • Synthesis and in vitro Antitumor Activity of Some Triarylantimony Di(N-phenylglycinates) / L. Yu, Y.-Q. Ma, G.-C. Wang vet al. // Heteroat. Chem. – 2004. – V. 15, № 1. – P. 32–36. DOI: 10.1002/hc.10208.
  • Highly Symmetrical 24-Membered Macrocyclic Organoantimony(V) Complexes Constructed from Schiff Base Ligands Possessing Two Terminal Carboxyl Groups / M. Hong, H.-D. Yin, W.-K. Li et al. // Inorg. Chem. Commun. – 2011. – V. 14, № 10. – P. 1616–1621. DOI: 10.1016/j.inoche.2011.06.023.
  • Characterising Secondary Bonding Interactions within Triaryl Organoantimony(V) and Organo-bismuth(V) Complexes / H. Barucki, S.J. Coles, J.F. Costello et al. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. – 2000. – V. 200, № 14. – P. 2319–2325. DOI: 10.1039/B002337J.
  • Wen, L. Bis(2-amino-4-chlorobenzoato)triphenylantimony(V) / L. Wen, H. Yin, C. Wang // Ac-ta Crystallogr., Sect. E: Struct. Rep. Online. – 2009. – V. 65, № 11. – P. m1442–m1442. DOI: 10.1107/S160053680904358X.
  • Triphenylbis(2,4,5-trifluoro-3-methoxybenzoato)antimony(V) / L. Wen, H. Yin, L. Quan et al. // Acta Crystallogr., Sect. E: Struct. Rep. Online. – 2008. – V. 64, № 10. – P. m1303–m1303. DOI: 10.1107/S1600536808029656.
  • Novel Triphenylantimony(V) and Triphenylbismuth(V) Complexes with Benzoic Acid Deriva-tives: Structural Characterization, in Vitro Antileishmanial and Antibacterial Activities and Cytotoxicity against Macrophages / A. Islam, J.G. Da Silva, F.M. Berbet et al. // Molecules. – 2014. – V. 19, № 5. – P. 6009–6030. DOI: 10.3390/molecules19056009.
  • Шарутин, В.В. Окисление трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы трет-бутилгидро-пероксидом. Строение сольвата [(5-Br-2-MeOC6H3)3SbO]2 · C4H8O / В.В. Шарутин, О.К. Шарути-на // Журн. неорг. химии. – 2015. – Т. 60, № 12. – С. 1631–1634. DOI: 10.7868/S0044457X15120211.
  • Синтез и строение сольватов сурьмаорганического пероксида [Sb4(-2-O)4(-2-O2)2(5-Br-2-OMeC6H3)8] ∙ 1.5C4H8O2 и [Sb4(-2-O)4(-2-O2)2(5-Br-2-OMeC6H3)8] ∙ 6C4H8O2 / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, О.В. Чагарова и др. // Журн. общ. химии. – 2011. – Т. 81, № 11. – С. 1793–1798.
  • Бацанов, С.С. Атомные радиусы элементов / С.С. Бацанов // Журн. неорган. химии. – 1991. –Т. 36, № 12. – С. 3015–3037.
  • Quan, L. μ-Oxido-bis[(2-chloronicotinato-κO)triphenylantimony(V)] / L. Quan, H. Yin, D. Wang // Acta Crystallogr. E. – 2009. – V. 65. – P. m99. DOI: 10.1107/S1600536808042335.
  • Quan, L. μ-Oxido-bis[(chloroacetato-κO)triphenylantimony(V)] / L. Quan, H. Yin, D. Wang // Acta Crystallogr. E. – 2008. – V. 64. – P. m349. DOI: 10.1107/S1600536808000676.
  • Comparative Stability, Cytotoxicity and Anti-leishmanial Activity of Analogous Organometallic Sb(V) and Bi(V) Acetato Complexes: Sb Confirms Potential while Bi Fails the Test / R.N. Duffin, V.L. Blair, L. Kedzierski et al. // J. Inorg. Biochem. – 2018. – V. 189. – P. 151–162. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2018.08.015.
  • Синтез и строение 3,3,3-трифторпропионатов три- и тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, А.Н. Ефремов и др. // Журн. неорган. химии. – 2019. – Т. 64, № 10. – С. 10511056. DOI: 10.1134/S0044457X19100131.
  • Non Steroidal Anti-inflammatory Drug (NSAIDs) in Breast Cancer Chemotherapy; Antimo-ny(V) Salicylate a DNA Binder / N.M. Polychronisa, C.N. Banti, C.P. Raptopoulou et al. // Inorg. Chim. Acta. – 2019. – V. 489. – P. 39–47. DOI: 10.1016/j.ica.2019.02.004.
  • Gibbons, M.N. Reactions of [SbR3X2]2O with Carboxylates and the Crystal Structures of [SbPh3(O2CCF3)2]2O and [SbMe3(O2CCH3)2]2O / M.N. Gibbons, D.B. Sowerby // J. Organomet. Chem. – 1998. – V. 555, № 2. – P. 271–278. DOI: 10.1016/S0022-328X(97)00759-6.
  • Тарасевич, Б.Н. ИК-спектры основных классов органических соединений / Б.Н. Тарасевич. – М.: МГУ, 2012. – 54 с.
  • Инфракрасная спектроскопия органических и природных соединений: учебное пособие / А.В. Васильев, Е.В. Гриненко, А.О. Щукин и др. – СПб.: СПбГЛТА, 2007. – 54 с.
  • Spectral Database for Organic Compounds, SDBS. Release 2021. National Institute of Ad-vanced Industrial Science and Technology.
Еще
Статья научная