Взаимодействие октантетраона-2,4,5,7 с пента-пара-толилсурьмой
Изменение прочности связывания лиганда с центральным атомом. Искажение координационного полиэдра атома сурьмы. Перераспределение электронной плотности в шестичленном цикле. Координаты атомов и их изотропные эквивалентные температурные параметры.
Рубрика | Химия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.12.2018 |
Размер файла | 202,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Взаимодействие октантетраона-2,4,5,7 с пента-пара-толилсурьмой
Шарутин Владимир Викторович
Аннотация
Взаимодействием пента-пара-толилсурьмы с октантетраоном-2,4,5,7 (2:1 мольн.) в толуоле синтезирован биядерный хелатный комплекс Tol4Sb[OC(Ме)CHC(O)(O)CCH(Ме)CO]SbTol4. Коорди-нация атомов Sb(1,2) искаженная октаэдрическая, транс-углы CSbC и CSbO изменяются в интервале 158.8(3)-173.2(4), длины связей Sb-C 2.097(10)-2.198(10) A. В двух шестичленных металлоциклах [SbO2C3] расстояния Sb-O 2.262(7)-2.290(7) A, О-C 1.255(12)-1.327(11) A, С-С 1.318(14)-1.529(4) A.
Ключевые слова: реакция, пента-пара-толилсурьма, октантетраон-2,4,5,7.
Введение
Известно, что ?-дикетоны взаимодействуют с пентафенилсурьмой как Н-кислоты с образованием хелатных комплексов, в которых лиганды имеют бидентатный тип связывания с атомом сурьмы как в аналогичных комплексах переходных металлов [1]. В структурно охарактеризованных соединениях общей формулы Ph4Sb[OC(Ме)CXC(Ме)O] (X - Cl [2], Et [3], All [3], Ph [4]; SBu [4,5]) О,О-лиганды, как правило, проявляют анизобидентатный характер координации. Установлено, что природа заместителя Х у центрального атома углерода в дикетонатном лиганде существенно не влияет на искажение координационного полиэдра атома сурьмы, но обусловливает перераспределение электронной плотности в шестичленном цикле [SbO2C3], изменяя прочность связывания лиганда с центральным атомом [6]. Не менее интересными являются 1,3,4,6-тетракарбонильные соединения, реакция одного из которых с пентафенилсурьмой приводит к образованию биядерного комплекса сурьмы [7].
В настоящей работе впервые исследовано взаимодействие пента-пара-толилсурьмы с октантетраоном-2,4,5,7 и установлено строение полученного комплекса Tol4Sb[OC(Ме)CHC (O)(O)CCH(Ме)CO]SbTol4 (I) методом рентгеноструктурного анализа (РСА).
Экспериментальная часть
Синтез I. Раствор 0.577 г (1.0 ммоль) пента-пара-толилсурьмы и 0.085 г (0.5 ммоль) 2,4,5,7-октантетраона в 2.5 мл толуола нагревали в вакуумированной ампуле на кипящей водяной бане в течение 0.5 ч. Охлаждали, растворитель концентрировали до объема 0.5 мл и охлаждали. Выпавшие кристаллы фильтровали и сушили. Получили 0.51 г (89%) кристаллов c Т.разл. 186 °С. Найдено, %: С 67.24, Н 5.81. Для C64H64O4Sb2 вычислено, %: С 67.37, Н 5.61. ИК-спектр (?, см?1): 3069, 3010, 2964, 2918, 2864, 2729, 2604, 2365, 1911, 1807, 1567, 1482, 1378, 1309, 1260, 1217, 1189, 1123, 1064, 1039, 1015, 997, 935, 841, 798, 759, 704, 636, 574, 549, 486.
ИК-спектр I снимали на ИК-спектрометре Bruker Tensor 27 в таблетках KBr. РСА кристаллa I проводили на дифрактометре D8 QUEST фирмы Bruker (Mo K - излучение, = 0.71073 A, графитовый монохроматор). Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены по программам SMART и SAINT-Plus [8]. Все расчеты по определению и уточнению структуры I выполнены по программам SHELXL/PC [9]. Структура I определена прямым методом и уточнена методом наименьших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Основные кристаллографические данные и результаты уточнения структуры I приведены в табл. 1, основные длины связей и валентные углы - в табл. 2, координаты и температурные факторы атомов в табл. 3.
лиганд атом сурьма полиэдр
Табл. 1. Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнения структуры I
Параметр |
Значение |
|
Формула |
C64H64O4Sb2 |
|
М |
1140.65 |
|
Т, К |
296(2) |
|
Сингония |
Триклинная |
|
Пр. группа |
P1 |
|
a, A |
10.5075(7) |
|
b, A |
10.5690(7) |
|
c, A |
13.7389(9) |
|
?,? |
74.263(2) |
|
?,? |
75.257(2) |
|
?,? |
86.866(2) |
|
V, A3 |
1420.05(16) |
|
Z |
1 |
|
(выч.), г/см3 |
1.334 |
|
, мм-1 |
0.996 |
|
F(000) |
582.0 |
|
Форма кристалла (размер, мм) |
0.22 ? 0.14 ? 0.12 |
|
Область сбора данных по , град |
5.7 50.18° |
|
Интервалы индексов отражений |
-12 ? h ? 12, -12 ? k ? 12, -16 ? l ? 16 |
|
Измерено отражений |
122283 |
|
Независимых отражений |
9896 |
Табл. 2. Основные длины связей и валентные углы в структуре I
Связь |
Длина, A |
Угол |
, град. |
|
Sb1O1 |
2.266(8) |
C21Sb1O2 |
173.2(4) |
|
Sb1O2 |
2.290(7) |
C31Sb1C11 |
159.2(3) |
|
Sb1C11 |
2.137(10) |
C1Sb1O1 |
165.3(3) |
|
Sb1C21 |
2.181(8) |
C81Sb2O3 |
173.2(4) |
|
Sb1C31 |
2.106(10) |
C51Sb2O4 |
165.8(4) |
|
Sb1C1 |
2.198(10) |
C61Sb2C71 |
158.8(3) |
|
Sb2O3 |
2.271(7) |
O1C44C45 |
117.6(5) |
|
Sb2C81 |
2.097(10) |
O1C44C43 |
124.6(8) |
|
Sb2C51 |
2.114(11) |
C43C44C45 |
117.8(6) |
|
Sb2C61 |
2.187(9) |
C46C45C44 |
119.1(6) |
|
Sb2O4 |
2.262(7) |
C46C45O4 |
129.2(8) |
|
Sb2C71 |
2.192(9) |
O4C45C44 |
111.8(6) |
|
O1C44 |
1.255(12) |
C45C46C47 |
127.3(10) |
|
O2C42 |
1.255(13) |
O3C47C46 |
125.9(9) |
Табл. 3. Координаты атомов (?104) и их изотропные эквивалентные температурные параметры (?103) в структуре I
Атом |
x |
y |
z |
Uэкв, A2 |
|
Sb1 |
-1007.02(17) |
7065.17(16) |
7453.98(14) |
39.96(15) |
|
Sb2 |
1009.32(17) |
12903.03(16) |
2587.12(14) |
40.12(16) |
|
O1 |
22(8) |
8818(8) |
6191(6) |
45.0(19) |
|
O3 |
1054(9) |
13470(7) |
4059(6) |
51(2) |
|
O2 |
-1043(9) |
6475(7) |
5976(6) |
50(2) |
|
C11 |
-2688(9) |
8188(9) |
7159(7) |
47(2) |
|
C16 |
-2790(12) |
9474(12) |
7000(10) |
65(3) |
|
C15 |
-3803(14) |
10220(14) |
6774(11) |
81(4) |
|
C14 |
-4959(15) |
9618(15) |
6683(11) |
83(4) |
|
C13 |
-4849(15) |
8269(17) |
6849(14) |
101(5) |
|
C12 |
-3782(13) |
7475(14) |
7139(12) |
63(3) |
|
C44 |
-149(9) |
9297(8) |
5293(7) |
38(2) |
|
C45 |
216(9) |
10747(7) |
4770(6) |
41(2) |
|
C46 |
684(12) |
11431(11) |
5278(8) |
52(3) |
|
C47 |
1047(11) |
12706(11) |
4947(8) |
51(3) |
|
C81 |
809(10) |
12201(10) |
1345(7) |
47(3) |
|
C86 |
1813(10) |
11628(11) |
775(8) |
61(3) |
|
C85 |
1743(12) |
11325(12) |
-181(8) |
66(3) |
|
C84 |
663(12) |
11581(11) |
-530(8) |
57(3) |
|
C83 |
-400(11) |
12096(11) |
107(9) |
60(3) |
|
C82 |
-369(10) |
12416(10) |
972(7) |
46(2) |
|
C87 |
659(13) |
11260(11) |
-1556(8) |
92(4) |
|
C51 |
2052(11) |
14680(11) |
1747(8) |
50(3) |
|
C56 |
2796(14) |
14898(11) |
772(11) |
78(4) |
|
C55 |
3534(12) |
15991(11) |
153(10) |
87(4) |
|
C54 |
3593(12) |
17005(14) |
586(12) |
74(4) |
|
C57 |
4341(13) |
18251(15) |
-10(15) |
119(5) |
|
C53 |
2904(14) |
16861(13) |
1552(12) |
83(4) |
|
C52 |
2132(14) |
15750(12) |
2135(10) |
69(3) |
|
C61 |
-940(9) |
13771(10) |
2906(8) |
40(2) |
|
C66 |
-1134(10) |
14782(10) |
2163(8) |
54(3) |
|
C65 |
-2393(14) |
15418(12) |
2271(11) |
61(4) |
|
C64 |
-3362(12) |
14977(11) |
3109(10) |
60(3) |
|
C63 |
-3089(12) |
13880(11) |
3927(8) |
62(3) |
|
C62 |
-1905(10) |
13298(10) |
3788(8) |
55(3) |
|
C67 |
-4651(14) |
15592(14) |
3293(12) |
88(4) |
|
O4 |
-17(8) |
11136(7) |
3829(6) |
43.9(19) |
|
C71 |
2762(9) |
11810(9) |
2896(8) |
51(3) |
|
C76 |
2754(12) |
10399(10) |
3062(10) |
58(3) |
|
C75 |
3958(13) |
9792(11) |
3248(11) |
80(4) |
|
C74 |
4969(12) |
10456(16) |
3240(12) |
91(4) |
|
C77 |
6155(14) |
9610(20) |
3520(16) |
161(7) |
|
C73 |
4960(13) |
11771(13) |
3062(12) |
78(3) |
|
C72 |
3861(14) |
12366(13) |
2927(12) |
72(3) |
|
C48 |
1541(13) |
13371(11) |
5614(8) |
72(3) |
|
C43 |
-641(11) |
8577(9) |
4718(8) |
46(3) |
|
C42 |
-1023(11) |
7198(10) |
5081(8) |
47(3) |
|
C41 |
-1378(16) |
6578(12) |
4327(10) |
104(5) |
|
C21 |
-797(11) |
7801(10) |
8744(7) |
39(2) |
|
C22 |
-1880(9) |
8340(11) |
9321(8) |
53(3) |
|
C23 |
-1802(10) |
8653(12) |
10171(9) |
57(3) |
|
C24 |
-652(13) |
8443(10) |
10553(8) |
53(3) |
|
C27 |
-544(10) |
8690(8) |
11529(7) |
65(3) |
|
C25 |
376(12) |
7911(11) |
10033(9) |
58(3) |
|
C26 |
285(12) |
7619(12) |
9087(9) |
61(3) |
|
C31 |
867(10) |
6223(10) |
7153(7) |
46(3) |
|
C32 |
1882(11) |
6638(10) |
6249(7) |
53(3) |
|
C33 |
3122(11) |
6028(13) |
6147(9) |
66(4) |
|
C34 |
3395(13) |
5028(14) |
6845(11) |
62(3) |
|
C37 |
4767(14) |
4361(15) |
6730(14) |
107(5) |
|
C35 |
2398(12) |
4574(12) |
7781(10) |
63(3) |
|
C36 |
1222(11) |
5104(9) |
7917(7) |
53(3) |
|
C1 |
-2088(11) |
5217(10) |
8337(9) |
47(3) |
|
C2 |
-2047(11) |
4248(8) |
7808(9) |
54(2) |
|
C3 |
-2789(13) |
3102(13) |
8340(11) |
65(3) |
|
C5 |
-3535(12) |
3888(13) |
9828(11) |
96(6) |
|
C4 |
-3535(13) |
2914(12) |
9349(13) |
90(4) |
|
C6 |
-2804(12) |
5090(11) |
9379(9) |
68(3) |
|
C7 |
-4386(16) |
1671(16) |
9929(17) |
153(7) |
|
C17 |
-6194(15) |
10269(19) |
6435(12) |
135(6) |
Результаты и их обсуждение
Взаимодействие пента-пара-толилсурьмы с 2,4,5,7-октантетраоном (2:1 мольн.) проходило в растворе толуола при непродолжительном нагревании при 100 °С c выходом продукта I, близким к количественному:
2 Tol5Sb + MeC(O)CH2C(O)C(O)CH2C(O)Me > I + 2 TolH
Образование комплекса I наблюдалось также при соотношении реагентов 1:1.
Рисунок. Строение молекулы I
По данным РСА, в молекуле I присутствуют два металлоцикла [SbO2C3]. Атомы сурьмы Sb(1) и Sb(2) имеют искаженное октаэдрическое окружение (рисунок).
Атомы кислорода бидентатных лигандов, наряду с двумя атомами углерода фенильных групп, расположены в экваториальной плоскости октаэдра, аксиальные позиции занимают атомы углерода двух других фенильных групп. Аксиальные углы CSb(1,2)C составляют 159.2(3)° и 158.9(3)° соответственно. Транс-углы ОSb(1,2)C в экваториальной плоскости равны 165.3(3), 173.2(4)° и 165.8(4), 173.2(4)°. Суммы углов в экваториальных плоскостях составляют 360.
Шестичленные металлоциклы [SbО2C3] в молекуле находятся в трансположениях относительно связи С(44)-С(45). Плоскости [О2C3] соседних фрагментов практически копланарны (угол между ними составляет 0.75°). Металлоциклы имеют перегиб по диагонали О-О: плоскости полуциклов [SbО2] и [О2C3] в циклах Sb(1) и Sb(2) образуют углы 157.4° и 157.1 соответственно.
Расстояния Sb(1,2)C равны соответствено 2.137(10), 2.181(8), 2.106(10), 2.198(10) A и 2.114(11), 2.187(9), 2.187(9), 2.192(9) A. Дикетонатные фрагменты лиганда координируют на атомы сурьмы не симметрично, расстояния Sb(1)-О(1,2) (2.266(8), 2.290(7) A) и Sb(2)-О(3,4) (2.271(7), 2.262(7) A) имеют близкие значения, при этом суммарная прочность связывания лиганда в цикле Sb(2) немного больше, чем в цикле Sb(1).
Длины связей О(1)-С(44), О(2)-С(42) (1.255(12), 1.255(13) A), О(3)-С(47), О(4)-С(45) (1.267(13), 1.327(11) A) и С(42)-С(43), С(43)-С(44) (1.431(13), 1.450(3) A), С(45)-С(46), С(46)-С(47) (1.318(14), 1.343(14) A) в циклах свидетельствуют об их дробных порядках и делокализации электронной плотности.
Выводы
Октантетраон-2,4,5,7 дефенилирует пента-пара-толилсурьму с образованием биядерного комплекса сурьмы, в состав которого входят два хелатных шестичленных металлоцикла; дентатность тетракетона равна четырем.
Литература
1. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Задачина О.П., Сенчурин В.С., Гухман Е.В., Реутов В.А., Шапкин Н.П. Синтез -дикетонатов тетраарилсурьмы из пентаарилсурьмы и -дикетонов. Журн. общ. химии. 2000. Т.70. №5. C.746-747.
2. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Задачина О.П., Захарова А.Н., Реутов В.А., Шапкин Н.П., Бельский В.К. Синтез и строение хлорацетилацетоната тетрафенилсурьмы. Журн. общ. химии. 2000. Т.70. №10. С.1672-1674.
3. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Задачина О.П., Литвинова С.А., Реутов В.А., Герасименко А.В., Герасименко Е.А., Буквецкий Б.И., Попов Д.Ю. Синтез и строение ?-алкилацетилацетонатов тетрафенилсурьмы. Коорд. химия. 2003. Т.29. №1. С.8-12.
4. Шарутин В.В., Пакусина А.П., Шарутина О.К., Задачина О.П., Федоренко Е.В., Герасименко А.В., Пушилин М.А. Синтез и строение -фенилацетилацетоната тетрафенилсурьмы. Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2003. Т.4. №1. С.34-35.
5. V.V. Sharutin, A.P. Pakusina, I.V. Egorova, O.K. Sharutina, G.K. Fukin. Syntheses and structures of tetraphenylantimony ?-[phenyl- and ?-thiobutylacetylacetonates. Russ. J. Coord. Chem. 2008. Vol.34. No.4. P.259-263.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Рассмотрение внутренней и внешней сфер комплексных соединений: целостный ион, простые анионы и катионы. Исследование механизма донорно-акцепторной связи лиганды с центральным атомом. Номенклатура, изомерия, химическая связь и диссоциация комплексов.
лабораторная работа [655,6 K], добавлен 14.12.2011Гибридизация – квантово-химический способ описания перестройки орбиталей атома в молекуле по сравнению со свободным атомом. Изменение формы и энергии орбиталей атома при образовании ковалентной связи и достижения более эффективного перекрывания орбиталей.
презентация [788,9 K], добавлен 22.11.2013Теория многоэлектронного атома. Атом H и водородоподобный ион. Возмущение потенциала и расщепление уровней АО. Правило Маделунга-Клечковского. Порядок учёта кулоновских взаимодействий. Микросостояния и атомные термы в приближении Рассела-Саундерса.
реферат [42,3 K], добавлен 29.01.2009Изучение атома и его состава и радиоактивности. Характеристика ядерной модели атома. Зависимость свойств элементов и свойств образуемых им веществ от заряда ядра. Анализ квантовой теории света, фотоэлектрического эффекта, электронной оболочки атома.
реферат [31,3 K], добавлен 18.02.2010Характеристика электронных зондовых микроскопов. Двухступенчатый метод получения тонких бездефектных мембран на основе палладия. Влияние гидрирования на перераспределение атомов легирующего вещества в процессе релаксации. Анализ толщин тонких пленок.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 25.05.2015Определения плотности органических соединений методом прогнозирования плотности индивидуальных веществ. Фазовое состояние вещества и вычисление плотности насыщенной жидкости. Расчет давления насыщенного пара, вязкости и теплопроводности вещества.
курсовая работа [363,6 K], добавлен 21.02.2009Определение типа химической связи в соединениях. Особенности изменения электроотрицательности. Смещение электронной плотности химической связи. Понятие мезомерного эффекта. Устойчивость сопряженных систем, их виды. Возникновение циклических соединений.
презентация [1,8 M], добавлен 10.02.2014Электронное строение атомов элементов периодической системы. Устойчивость электронных конфигураций. Характеристика семейств элементов. Изучение принципа наименьшей энергии и правила Хунда. Порядок заполнения атомных орбиталей в основном состоянии атома.
презентация [676,5 K], добавлен 22.04.2013Схематическое представление энергетических решений уравнения Шредингера для атома водорода. Строение многоэлектронных атомов, принцип Паули. Принцип наименьшей энергии, правило Хунда. Характеристика электронных уровней, их связь со свойствами элементов.
презентация [344,1 K], добавлен 11.08.2013Вязкоупругие свойства древесных волокон при получении топливных пеллет: релаксационные явления, температурные переходы компонентов древесины, межволоконное взаимодействие. Химические превращения компонентов древесины. Содержание теории прочности пеллет.
реферат [288,8 K], добавлен 30.10.2014Эмпирический уровень познания и эмпирические методы познания, роль эксперимента в науке. Электронная система и химические свойства атома, металлические и неметаллические свойства атомов. Энергия ионизации и сродства к электрону, электроотрицательность.
лабораторная работа [30,1 K], добавлен 29.11.2012Понятие прогнозирования. Прогнозирование критического объема и ацентричного фактора, плотности газа, жидкости и плотности индивидуальных веществ с использованием коэффициента сжимаемости. А также плотности жидкости и пара с использованием уравнений.
реферат [88,5 K], добавлен 21.01.2009Формулировка периодического закона Д. И. Менделеева в свете теории строения атома. Связь периодического закона и периодической системы со строением атомов. Структура периодической Системы Д. И. Менделеева.
реферат [9,1 K], добавлен 16.01.2006Характеристика изонитрильного лиганда: особенности связи с металлом. Разработка методик палладиевого катализа в реакциях кросс-сочетания. Проведение двухстадийного (через лабильные нитрильные комплексы) синтеза бис-изонитрильных комплексов палладия.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 28.05.2015Размеры и масса атомов. Различие между понятиями "масса атома" и "относительная атомная масса". Сопоставление массы атомов химических элементов путем сравнения значений относительных атомных масс. Способы нахождения значений относительной атомной массы.
разработка урока [16,0 K], добавлен 02.10.2014Свойства элементов подгруппы азота, строение и характеристика атомов. Увеличение металлических свойств при переходе элементов сверху вниз в периодической системе. Распространение азота, фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута в природе, их применение.
реферат [24,0 K], добавлен 15.06.2009Двухэлектронный коллектив на примере атома гелия. Волновые функции коллектива. Перестановочная симметрия. Спиновые волновые функции. Обозначение электронной конфигурации. Орбитальные состояния. Принцип минимума энергии. Орбитальное приближение.
реферат [38,0 K], добавлен 31.01.2009Сопоставление молекулы с группой симметрии. Установление полной симметрии молекулы и классификация атомов на эквивалентные. Матричное произведение исходных представлений. Соответствие преобразованию симметрии некоторой матрицы. Примеры набора матриц.
реферат [41,1 K], добавлен 13.07.2009Понятие о валентности как свойстве атомов присоединять определённое число атомов другого элемента. Определение валентности элементов по формулам. Сумма единиц валентности всех атомов одного элемента равна сумме единиц валентности атомов другого элемента.
лекция [10,4 K], добавлен 16.05.2004Протоны и нейтроны как составляющие атомного ядра. Атомный номер элемента. Изотопы, ядерная и квантово-механическая модели атома. Волновые свойства электрона. Одноэлектронные и многоэлектронные атомы, квантовые числа. Электронная конфигурация атома.
реферат [1,3 M], добавлен 26.07.2009