Строение органических и элементоорганических соединений. Сообщение 2

Строение органических и элементоорганических соединений. Сообщение 2

Автор: Шарутин Владимир Викторович

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

Рубрика: Химия элементоорганических соединений

Статья в выпуске: 3 т.13, 2021 года.

Бесплатный доступ

Методом рентгеноструктурного анализа (РСА) определено строение пяти элементоорганических соединений: Ph4SbOCH2Ph (1), p -Tol4SbBr (2), [Ph4Sb][I3] (3), [Ph3PCH2СHMe2][I3] (4) и [Ph3P(CH2)3PPh3]+2 [I]-2 × I2 (5). РСА проводили на автоматическом четырехкружном дифрактометре D8 Quest Bruker (Мо Кα -излучение, λ = 0,71073 Å, графитовый монохроматор) при 293 К. Cоединение C31H27OSb (1), размер кристалла 0,3 × 0,18 × 0,1 мм, P 21/c, a = 14,512(7), b = 10,554(4), c = 17,209(9) Å, a = 90,00, β = 106,91(2), g = 90,00 град., V = 2522(2) Å3, Z = 4, R 1 = 0,0206, wR 2 = 0,0457. C28H28SbBr (2), размер кристалла 0,38 × 0,22 × 0,18 мм, P 21/n, a = 9,896(6), b = 23,349(11), c = 12,149(6) Å, a = 90,00, β = 113,392(18), g = 90,00 град., V = 2576(2) Å3, Z = 4, R 1 = 0,0321, wR 2 = 0,0673. C24H20SbI3 (3), размер кристалла 0,3 × 0,21 × 0,13 мм, P 2/n, a = 10,679(18), b = 8,178(14), c = 15,07(3) Å, a = 90,00, β = 92,89(11), g = 90,99 град., V = 1315(4) Å3, Z = 2, R 1 = 0,0297, wR 2 = 0,0580. C22H24PI3 (4), размер кристалла 0,27×0,14×0,05 мм, P 21/c, a = 10,199(5), b = 17,886(11), c = 13,300(9)Å, a = 90,00, β = 91,77(2), g = 90,00 град., V = 2425(2) Å3, Z = 4, R 1 = 0,0531, wR 2 = 0,1331. C39H36P2I4 (5), размер кристалла 0,46×0,29×0,19 мм, P 21, a = 8,613(3), b = 15,509(6), c = 14,875(5) Å, a = 90,00, β = 93,349(11), g = 90,00 град., V = 1983,6(12) Å3, Z = 2, R 1 = 0,0297, wR 2 = 0,0678.

Еще

Строение, органический, соединение, сурьма, фосфор, рентгеноструктурный анализ

Короткий адрес: https://sciup.org/147235336

IDR: 147235336   |   DOI: 10.14529/chem210301

Текст научной статьи Строение органических и элементоорганических соединений. Сообщение 2

При исследовании состава продуктов реакций органических соединений элементов в лаборатории химии элементоорганических соединений Южно-Уральского государственного университета широко используется метод рентгеноструктурного анализа, с помощью которого исследуется строение органических производных элементов. В настоящей работе определено строение пяти элементоорганических соединений: Ph 4 SbOCH 2 Ph ( 1) , p -Tol 4 SbBr ( 2 ), [Ph 4 Sb][I 3 ] ( 3 ), [Ph 3 PCH 2 СHMe 2 ][I 3 ] ( 4 ), [Ph3P(CH2)3PPh3]+2 [I] - 2 ⋅ I2 ( 5 ), полученных методами классической химии элементоорганических соединений [1 - 4], охарактеризованных также элементным анализом.

Экспериментальная часть

Рентгеноструктурный анализ кристаллов соединений 1 - 5 проводили на дифрактометре D8 Quest фирмы Bruker (Mo K α -излучение, λ = 0,71073 Å, графитовый монохроматор) при 293 К. Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены по программам SMART и SAINT- Plus [5]. Все расчеты по определению и уточнению структуры выполнены по программам SHELXL/PC [6] и OLEX2 [7]. 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, основные длины связей и валентные углы – в табл. 2.

Таблица 1

Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнения структур 1–5

Параметр

Значение

1

2

3

4

5

Формула

C 31 H 27 OSb

C 28 H 28 BrSb

C 24 H 20 I 3 Sb

C 22 H 24 PI 3

C 38 H 24 O 12 F 3 SbN 4

М

537,28

566,16

810,85

700,08

907,36

Сингония

Моноклинная

Моноклинная

Моноклинная

Моноклинная

Моноклинная

Окончание табл. 1

Параметр

Значение

1

2

3

4

5

Пр. группа

P 2 1 /c

P 2 1 /n

P 2 1 /n

P 2 1 /c

P 2 1

Параметры решетки:

a , Å

14,512(7)

9,896(6)

10,679(18)

10,199(5)

8,613(3)

b , Å

10,554(4)

23,349(11)

8,178(14)

17,886(11)

15,509(6)

c , Å

17,209(9)

12,149(6)

15,07(3)

13,300(9)

14,875(5)

α , град.

90,00

90,00

90,00

90,00

90,00

β, град.

106,91(2)

113,392(18)

92,89(11)

91,77(2)

93,349(11)

γ , град.

90,00

90,00

90,00

90,00

90,00

V , Å3

2522(2)

2576(2)

1315(4)

2425(2)

1983,6(12)

Z

4

4

2

4

2

ρ (выч.), г/см3

1,415

1,460

2,048

1,918

1,799

µ Mo , мм - 1

1,114

2,633

4,579

3,937

3,248

F (000)

1088,0

1128,0

748,0

1320,0

1024,0

Размер кристалла, мм

0,3×0,18×0,1

0,38×0,22×0,18

0,3×0,21×0,13

0,27×0,14×0,05

0,46×0,29×0,18

2 θ , град.

6,28–52,2

6,38–60,06

6,28–56,32

6,06 –59,22

5,92–55,98

Интервалы индексов отражений

–17 ≤ h ≤ 17, –13 ≤ k ≤ 13, –21 ≤ l ≤ 21

–13 ≤ h ≤ 13, –32 ≤ k ≤ 32, –14 ≤ l ≤ 17

–14 ≤ h ≤ 14, –10 ≤ k ≤ 10, –19 ≤ l ≤ 19

–14 ≤ h ≤ 14, –24 ≤ k ≤ 24, –18 ≤ l ≤ 18

–11 ≤ h ≤ 11, –20 ≤ k ≤ 20, –19 ≤ l ≤ 19

Всего отражений

43071

65367

21047

100983

32907

Независимых отражений

4978

( R int = 0,0387)

7489

( R int = 0,0414)

3201

( R int = 0,0325)

6807

( R int = 0,0453)

9490 ( R int = 0.0234)

Число уточняемых параметров

298

275

128

237

406

GOOF

1,059

1,035

1,059

1,055

1,130

R -факторы по F 2 > 2σ( F 2)

R 1 = 0,0206, wR 2 = 0,0457

R 1 = 0,0321, wR 2 = 0,0673

R 1 = 0,0297, w R 2 = 0,0580

R 1 = 0,0531, wR 2 = 0,1331

R 1 = 0,0297, wR 2 = 0,0678

R -факторы по всем отражениям

R 1 = 0,0294, wR 2 = 0,0486

R 1 = 0,0584, wR 2 = 0,0770

R 1 = 0,0461, wR 2 = 0,0636

R 1 = 0,0753, wR 2 = 0,1465

R 1 = 0,0349, wR 2 = 0,0703

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

0,32/–0,40

0,46/–0,90

0,41/–0,88

1,28/–2,19

0,39/–1,45

Taблица 2

Основные длины связей и валентные углы в структурах 1 - 5

Связь

Длина, Å

Угол            \

ω , град

1

Sb(1) - C(31)

2,130(2)

C(31)Sb(1)C(1)

95,19(8)

Sb(1) - O(1)

2,0916(16)

C(11)Sb(1)C(21)

119,71(8)

Sb(1) - C(21)

2,127(2)

O(1)Sb(1)C(1)

175,32(6)

Sb(1) - C(1)

2,198(2)

C(21)Sb(1)C(31)

120,32(8)

Sb(1) - C(11)

2,123(2)

C(11)Sb(1)C(31)

118,96(8)

2

Sb(1) - Br(1)

2,9647(15)

C(1)Sb(1)Br(1)

174,58(7)

Sb(1) - C(1)

2,160(3)

C(21)Sb(1)C(11)

117,33(10)

Sb(1) - C(11)

2,121(3)

C(31)Sb(1)C(11)

114,67(9)

Sb(1) - C(21)

2,117(3)

C(31)Sb(1)C(21)

122,59(10)

Sb(1) - C(31)

2,108(3)

C(31)Sb(1)C(1)

98,79(10)

3

I(1) - I(2)

2,942(6)

I(2)I(1)I(21)

177,377(18)

Sb(1) - C(12)

2,098(4)

С(12)Sb(1)C(11)

112,84(16)

I(1) - I(21)

2,942(6)

С(1)Sb(1)C(112)

111,87(16)

Sb(1) - C(1)

2,098(4)

С(12)Sb(1)C(11)

111,87(16)

Sb(1) - C(11)

2,111(4)

С(12)Sb(1)C(112)

112,84(16)

Преобразования симметрии: 1 3/2–x, +y, 3/2–z; 2 3/2-x, +y, ½–z

Окончание табл. 2

Связь

Длина, Å

Угол

ω , град

4

I(1) - I(2)

2,9116(17)

I(3)I(2)I(1)

178,37(2)

I(2) - I(3)

2,8845(17)

C(21)P(1)C(7)

107,7(2)

P(1) - C(21)

1,811(5)

C(1)P(1)C(21)

108,0(2)

P(1) - C(1)

1,798(5)

C(1)P(1)C(7)

110,0(2)

P(1) - C(7)

1,818(5)

C(1)P(1)C(11)

109,8(2)

P(1) - C(11)

1,800(5)

C(11)P(1)C(7)

112,8(3)

5

I(2) - I(3)

2,8302(10)

C(21)P(1)C(7)

107,50(16)

P(1) - C(7)

1,798(3)

C(1)P(1)C(7)

108,39(15)

P(1) - C(21)

1,793(3)

C(1)P(1)C(21)

110,68(15)

P(1) - C(1)

1,791(3)

C(11)P(1)C(7)

109,92(17)

P(1) - C(11)

1,786(3)

C(11)P(1)C(21)

109,23(16)

P(2) - C(31)

1,791(3)

C(11)P(1)C(1)

111,04(15)

P(2) - C(9)

1,795(3)

C(31)P(2)C(9)

108,45(16)

P(2) - C(41)

1,798(4)

C(31)P(2)C(41)

110,65(16)

P(2) - C(51)

1,794(3)

C(31)P(2)C(51)

108,96(15)

Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 2060281 (1), 2055818 (2), 1957175 (3), 2042932 (4), 2041585 (5); ; .

Обсуждение результатов

Вопросы синтеза арильных соединений пятивалентных сурьмы и фосфора широко представлены в литературе [2 - 4, 8 - 35]. Кристаллические структуры указанных производных изучались в меньшей степени. В настоящей работе методом РСА расшифровано строение пяти элементоорганических соединений: Ph 4 SbOCH 2 Ph (рис. 1), p -Tol 4 SbBr (рис. 2), [Ph 4 Sb][I 3 ] (рис. 3), [Ph 3 PCH 2 СHMe 2 ][I 3 ] (рис. 4) и (3-FC 6 H 4 ) 3 Sb[OC(O)C 6 H 3 (NO 2 ) 2 -3,5] 2 ⋅ PhH (рис. 5).

Рис. 1. Строение бензилокситетрафенилсурьмы (1) (атомы водорода не показаны)

Рис. 2. Строение бромида тетра(пара-толил)сурьмы (2) (атомы водорода не показаны)

Рис. 3. Строение трииодида тетрафенилсурьмы (3) (атомы водорода не показаны)

Рис. 4. Строение трииодида изо-бутилтрифенилфосфория (4) (атомы водорода не показаны)

Рис. 5. Строение аддукта дииодида триметилен бис (трифенилфосфония) с иодом (5) (атомы водорода не показаны)

Выводы

В настоящей работе методом РСА расшифровано строение пяти элементоорганических соединений: Ph 4 SbOCH 2 Ph, p -Tol 4 SbBr, [Ph 4 Sb][I 3 ], [Ph 3 PCH 2 СHMe 2 ][I 3 ] и [Ph 3 P(CH 2 ) 3 PPh 3 ]+2[I] - 2 ⋅ I 2 .

Список литературы Строение органических и элементоорганических соединений. Сообщение 2

  • 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. Именные реакции в химии элементоорганических соединений / В.В. Шару-тин, В.С. Сенчурин. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2011. – 427 с.
  • 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.
  • Зыкова, А.Р. Синтез и строение арильных соединений фосфора / А.Р. Зыкова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2020. – Т. 12, № 4. – С. 5–50. DOI: 10.14529/chem200401
  • 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 Displaying Crystal Structures from Diffraction Data. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
  • 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.
  • Моноядерные катехолатные комплексы сурьмы(V) с дополнительными пиридиновыми ли-гандами / Л.С. Охлопкова, И.В. Смолянинов, E.В. Баранов, А.И. Поддельский // Коорд. химия. – 2020. – Т. 46, № 7. – С. 410-420. DOI: 10.31857/S0132344X20060080
  • Triphenylantimony(V) Catecholato Complexes with 4-(2,6-Dimethylphenyliminomethyl)pyridine. Structure, Redoxproperties: The Influence of Pyridine Ligand / L.S. Okhlopkova, A.I. Poddel’sky, I.V. Smolyaninov et al. // J. Organomet. Chem. – 2019. – V. 897. – P. 32–41. DOI: 10.1016/j.jorganchem.2019.06.025
  • Катехолаты трифенилсурьмы(V) на основе o-хинонов – производных бензо-[b][1,4]-диоксинов и -диоксепинов / А.И. Поддельский, Л.С. Охлопкова, И.Н. Мещерякова и др. // Коорд. химия. – 2019. – Т. 45, № 2. – С. 120–128. DOI: 10.1134/S0132344X19010092
  • Non Steroidal Anti-inflammatory Drug (NSAIDs) in Breast Cancer Chemotherapy; Antimo-ny(V) Salicylate a DNA Binder / N.M. Polychronis, C.N. Banti, C.P. Raptopoulou et al. // Inorg. Chim. Acta. – 2019. – V. 489. P. 39-47. DOI: 10.1016/j.ica.2019.02.2004
  • Yang, M. Synthesis and Properties of Triarylhalostibonium Cations / M. Yang, F.P. Gabbai // Inorg. Chem. – 2017. – V. 56. – P. 8644-8650. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b00293.
  • Bone, S.P. Phenylantimony(V) Fluoride Halides: Isolation and Crystal Structures of SbPh2Br2F·SbPh2Br3, (SbPh2BrF)2O and SbPh3Cl1.8F0.2 / S.P. Bone, M.J. Begley, D.B. Sowerby // J. Chem. Soc., Dalton Trans. – 1992. – P. 2085-2091. DOI: 10.1039/DT9920002085.
  • Structural Investigations, Anti-leishmanial, Antibacterial and Docking Studies of New Pentava-lent Antimony Carboxylates / L. Saleem, A. Badshah, M.K. Rauf et al. // Inorganica Chimica Acta. – 2018. – V. 474. – P. 148–155. DOI 10.1016/j.ica.2018.01.036.
  • Mahalakshmi, H. X-ray Structures of Dichlorotri(pentafluorophenyl)antimony(V) and Dibromo-tri(pentafluorophenyl)antimony (V) / H. Mahalakshmi, V.K. Jain, E.R.T. Tiekink // Main Group Met. Chem. – 2001. – V. 24. – P. 391. DOI: 10.1515/MGMC.2001.24.6.391.
  • Investigations on the Reactivity of Arylantimony Halides with N,O-Donor Ligands. / P. Kishore, J. Ali, G. Narasimhulu et al. // J. Chem. Sci. – 2018. – V. 130. – Article: 100. DOI: 10.1007/s12039-018-1495-3
  • Novel Tetranuclear Triarylantimony(V) Complexes with (±)-Mandelic Acid Ligands: Synthesis, Characterization, in Vitro Cytotoxicity and DNA Binding Properties / J. Jiang, H. Yin, F. Wang et al. // Dalton Trans. – 2013. – V. 42. – P. 8563-8566. DOI: 10.1039/C3DT50221J.
  • Synthesis of Heteroleptic Pentavalent Antimonials Bearing Heterocycliccinnamate Moieties and their Biological Studies / S. Sarwar, T. Iftikhar, M.K. Rauf et al. // Inorg. Chim. Acta. – 2018. – V. 476. – P. 12-19. DOI: 1016/j.ica.2018.02.005
  • Lo, Y.-H. Controlling the Properties of a 2,2’-Bipy-platinum Dichloride Complex Via Oxidation of a Peripheral Stibine Moiety / Y.-H. Lo, F.P. Gabbai // Organometallics. – 2018. – V. 37. – P. 2500–2506. DOI: 10.1021/acs.organomet.8b00296
  • Substituent-dependent Reactivity of Triarylantimony(III) Toward I2: Isolation of [R3SbI]+ Salt / V.V. Sharutin, O.K. Sharutina, S.A. Adonin, A.S. Novikov // New J. Chem. – 2020. – V. 44. – P. 14339–14342. DOI: 10.1039/D0NJ02774J.
  • Синтез и строение дикротоната трифенилсурьмы / А.В. Гущин, О.С. Калистратова, Р.А. Верховых и др. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2013. –№ 1. – С. 86–90.
  • Experimental Study of Electron Density Distribution in Crystals of Antimony(V) Dicarboxylate Complexes / G.K. Fukin, M.A. Samsonov, O.S. Kalistratova et al. // Struct. Chem. – 2016. – V. 27, № 1. - P. 357–365. DOI: 10.1007/s11224-015-0604-x.
  • Duffin, R.N. Comparative Stability, Toxicity and Anti-leishmanial Activity of Triphenyl Anti-mony(V) and Bismuth(V) α-Hydroxy Carboxylato Complexes / R.N. Duffin, V.L. Blair, L. Kedzierski, P.C. Andrews // Dalton Trans. - 2018. - V. 47. - P. 971–980. DOI: 10.1039/c7dt04171c.
  • Биядерный катехолат трифенилсурьмы(V) на основе редокс-активного бис-о-бензохинонона – производного бис-катехолальдимина / М.В. Арсеньев, Л.С. Охлопкова, А.И. Поддельский и др. // Коорд. химия. - 2018. - Т. 44, № 1. - С. 71-76. DOI: 10.7868/S0132344X18010103
  • New Sterically Hindered Bis-catechol, Bis-o-quinone and its Bis-triphenylantimony(V) Bis-catecholate. 3,5-Di-tert-butyl-6-methoxymethylcatechol as Alkylating Agent / M.V. Arsenyev, T.V. As-tafeva, E.V. Baranov et al. // Mendeleev Commun. – 2018. – Vol. 28, no 1. – P. 76–78. – DOI: 10.1016/j.mencom.2018.01.025.
  • Reversible Binding of Dioxygen by a Non‐Transition‐Metal Complex / G.A. Abakumov, A.I. Poddel’sky, E.V. Grunova et al. // Angew. Chem. Int. Ed. – 2005. – V. 44(18). – P. 2767 – 2771.
  • Циклические эндопероксиды на основе катехолатов трифенилсурьмы (V). Обратимое связывание молекулярного кислорода / Г.А. Абакумов, В.К. Черкасов, Е.В. Грунова и др. // Док-лады Академии наук. – 2005. – Т. 405. – № 2. – С. 199–203.
  • Triphenylantimony(V) Catecholates and o-Amidophenolates: Reversible Binding of Molecular Oxygen / V.K. Cherkasov, G.A. Abakumov, E.V. Grunova et al. // Chem. Eur. J. – 2006. – V. 12, № 14. – P. 3916–3927. DOI: 10.1002/chem.200501534
  • Шарутин, В.В. Синтез и строение дифталата трифенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Ша-рутина, В.С. Сенчурин // Журн. неорган. химии. – 2014. - Т. 59, № 9. - С. 1178-1181. DOI: 10.7868/S0044457X14090177.
  • 3,6-Di-tert-butylcatecholates of trialkyl/triarylantimony(V) / A.I. Poddel’sky, I.V. Smolyaninov, G.K. Fukin et al. // J. Organomet. Chem. – 2018. – V. 867. – P. 238–245. DOI: 10.1016/j.jorganchem.2017.12.006
  • Triphenylantimony(V) 6-Alkoxymethyl-3,5-di-tert-butylcatecholates. Structure and Redox-properties / A.I. Poddel’sky, T.V. Astaf’eva, I.V. Smolyaninov et al. // J. Organometal. Chem. – 2018. – V. 873. – P. 57–65. DOI: 10.1016/j.jorganchem.2018.07.030
  • Chen, C.-H. Coordination of a Stibine Oxide to a Lewis Acidic Stiborane at the Upper Rim of the Biphenylene Backbone / C.H. Chen, F.P. Gabbaï // Dalton Trans. – 2018. – V. 47. – P. 12075–12078. DOI: 10.1039/c8dt02872a.
  • Синтез и строение диакрилата трифенилсурьмы / А.В. Гущин, Л.К. Прыткова, Д.В. Шашкин и др. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2010. - № 1. - С. 95-99.
  • Experimental and Theoretical Distribution of Electron Density and Thermopolimerization in Crystals of Ph3Sb(O2CCH=CH2)2 Complex / G.K. Fukin, M.A. Samsonov, A.V. Arapova et al. // J. Sol-id State Chem. – 2017. – V. 254. – P. 32-39. DOI: 10.1016/j.jssc.2017.06.030
  • Шарутин, В.В. Строение сурьмаорганических соединений [C5H4Mn(CO)3]3Sb, (4-Me2NC6H4)3SbI2, Ph3Sb[OC(O)C6H3(NO2)2-3,5]2, (3-MeC6H4)3Sb[OC(O)C6H3(NO2)2-3,5]2 - PhH и (3-FC6H4)3Sb[OC(O)C6H3(NO2)2-3,5]2PhH / В.В. Шарутин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2020. – Т. 12, № 4. – С. 79–91. DOI: 10.14529/chem200405
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp