Синтез и строение гидрата иодида этилтрифенилфосфония [Ph3PEt]I 0,5 H2O

В настоящее время известно более 10 структурно охарактеризованных иодидов трифенилал-килфосфония; значительно меньшим числом представлены иодиды, содержащие в кристалле сольватные молекулы растворителя [1]. Гидраты кристаллов иодидов трифенилалкилфосфония к настоящему времени неизвестны.

Экспериментальная часть

Синтез [Ph 3 PEt]⁺I^– ⋅ 0,5 H 2 O (1 ) . К раствору 166 мг (1,000 ммоль) иодида калия в 5 мл воды прибавляли 326 мг (1,000 ммоль) хлорида этилтрифенилфосфония в 5 мл воды. Выпавшие в осадок бесцветные кристаллы фильтровали, промывали водой и сушили. Получили 410 мг (94 %) гидрата иодида этилтрифенилфосфония с т. пл. 165 ° С. ИК спектр ( v , см^-1): 3547, 3464, 3049, 3007, 2924, 2885, 1988, 1915, 1836, 1780, 1691, 1585, 1485, 1452, 1436, 1409, 1384, 1342, 1315, 1263, 1238, 1190, 1163, 1112, 1033, 1012, 997, 862, 756, 736, 723, 690, 667, 615, 532, 507, 487, 457, 430. Найдено, %: С 55,13; Н 4,51. C 20 H 21 IO 0,5 P. Вычислено, %: 56,21; Н 4,92.

ИК-спектр соединения 1 записывали на ИК-Фурье спектрометре Shimadzu IRAffinity-1S в таблетке KBr в области 4000–400 см^–1.

Рентгеноструктурный анализ ( РСА ) кристалла 1 проведен на автоматическом четырехкружном дифрактометре Xcalibur GeminiS фирмы Oxford Diffraction (Mo K α -излучение, X = 0,71073 А, графитовый монохроматор) при комнатной температуре. Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены с помощью программы CrysAlisPro [2]. Определение и уточнение атомной структуры кристаллов выполнено в комплексе программ SHELX [3] с использованием программы SHELXLe [4]. Структура соединения 1 определена прямым методом и уточнена методом наименьших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Положение атомов водорода уточняли по модели наездника U изо (H) = 1,2 U экв (C) (1,5 U экв (C) для метильных фрагментов). Кристаллографические данные и результаты уточнения структур приведены в табл. 1, геометрические характеристики координационного полиэдра атома фосфора – в табл. 2.

Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 1554538, .

Химия элементоорганических соединений

Taблица 1

Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнения структур соединения 1

Таблица 2

Основные длины связей ( d ) и валентные углы ( ω ) в структуре соединения 1

Обсуждение результатов

Известно, что иодиды тетраорганилфосфония, -стибония и -висмутония с донорами атомов иода образуют комплексы ионного строения с полиядерными анионами [5, 6] либо с набором простых анионов, например, иод-анионов и трииодид-анионов [7].

Согласно данным РСА, кристалл 1 состоит из катионов трифенилэтилфосфония, анионов иода и молекул воды. Координация атома фосфора P(1) в катионе близка к тетраэдрической, углы CPC отличаются от идеальных не более чем на 2°. В независимом фрагменте содержится один

Андреев П.В., Шарутин В.В., Шарутина О.К.

катион [Ph 3 PC 2 H 5 ]⁺, один анион [I] ^- и в среднем 0,37 молекул воды (рис. 1). Упаковка молекул в кристалле образует канальную структуру. В каналах, образованных каркасом катионов соединения 1 вдоль направления [001], располагаются молекулы воды и анионы йода (рис. 2).

Рис. 1. Симметрично-независимый фрагмент атомной структуры кристалла 1

Рис. 2. Схема канальной структуры в кристалле соединения 1

При этом положение йода в элементарной ячейке статистически разупорядочено между двумя близкими (0,45 Å) позициями, молекула воды замещает свою позицию в кристалле лишь на 37 %.

Выводы

Таким образом, из хлорида этилтрифенилфосфония и иодистого калия в воде синтезирован гидрат иодида этилтрифенилфосфония, строение которого установлено методом РСА.

Химия элементоорганических соединений