ИК-спектры монометаллических комплексов галогенидов меди(II) c 1-трет-бутил-1,2,4-триазолом: экспериментальное и квантово-химическое исследование

  • Дженнет Сапаровна Сапарова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Андрей Николаевич Богатиков Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Вадим Эдвардович Матулис Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Михаил Михайлович Дегтярик Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

Аннотация

В результате взаимодействия хлорида и бромида меди(II) с 1-трет-бутил-1,2,4-триазолом (L) в воде или органических растворителях синтезированы кристаллические, в том числе и в виде монокристаллов, комплексные соединения СuL2X2 и СuL4X2 , где X = Cl или X = Br. Состав и строение металлокомплексов установлены методами элементного анализа, рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии в средней (4000–500 см –1 ) и длинноволновой (400–50 см –1 ) областях. В целях идентификации частот в ИК-спектрах были выполнены квантово-химические расчеты колебательных спектров комплексов СuL2Cl2 и СuL4Cl2. Показано, что полимерная структура комплексов СuL2X2 формируется за счет мостикового связывания одного из галогенид-ионов. В комплексных соединениях состава СuL4X2 галогенид-ионы и 1-трет-бутил-1,2,4-триазол формируют структуру островкового типа. Во всех металлокомплексах 1-трет-бутил-1,2,4-триазол координируется монодентатно атомом азота гетероцикла N(4).

Биографии авторов

Дженнет Сапаровна Сапарова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

студентка химического факультета. Научный руководитель – М. М. Дегтярик

Андрей Николаевич Богатиков, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доцент кафедры общей химии и методики преподавания химии химического факультета

Вадим Эдвардович Матулис, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук, доцент; старший научный сотрудник лаборатории химии конденсированных сред

Михаил Михайлович Дегтярик, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории химии конденсированных сред

Литература

  1. Haasnoot JG. Mononuclear, oligonuclear and polynuclear menal coordination compound with 1,2,4-triazole derivatives as ligands. Coordination Chemistry Reviews. 2000;200–202:131–185. DOI: 10.1016/S0010-8545(00)00266-6.
  2. Lavrenova LG, Larionov SV. [Spin transition in complex compounds of iron(II) with 1,2,4-triazoles are and tetrazolami]. Koordinatsionnaya khimiya. 1998;24(6):403–420. Russian.
  3. Krober J, Codjovi E, Kahn O, Groliere F, Jay C. A spin transition system with a thermal hysteresis at room temperature. Journal of the American Chemical Society. 1993;115(21):9810 –9811. DOI: 10.1021/ja00074a062.
  4. Lavrenova LG, Yudina NG, Ikorskii VN, Varnek VA, Oglezneva IM, Larionov SV. Spin-crossover and thermochromism in complexes of iron(II) iodide and thiocyanate with 4-amino-1,2,4-triazole. Polyhedron. 1995;14(10):1333–1337. DOI: 10.1016/0277-5387(94)00398-X.
  5. Shakirova OG, Virovets AV, Naumov DYu, Shvedenkov YuG. Synthesis and crystal structure of Cu(II) complex with 4-(pyridyl-2)-1,2,4-triazoleI. Inorganic Chemistry Communications.­2002;5(9):690–693. DOI: 10.1016/S1387-7003(02)00524-5.
  6. Kreshkov AP. Osnovy analiticheskoi khimii. Tom 2. Teoreticheskie osnovy. Kolichestvennyi analiz [Fundamentals of analytical chemistry. Volume 2. Theoretical basis. Quantitative analysis]. Moscow: Khimiya; 1971. 456 p. Russian.
  7. Frisch MJ, Trucks GW, Schlegel HB, Scuseria GE, Robb MA, Cheeseman JR, et al. Gaussian 09, Revision A.02. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.
  8. Root AO, Gaponik NP. Selective N (2) alkylation of alcohols tetrazola and 5-substituted tetrazolov. Chemistry of Heterocyclic Compounds. 1990;12:1643–1647. Russian.
  9. Voitekhovich SV, Degtyarik MM, Lyakhov AS, Ivashkevich LS, Ivashkevich OA. Copper(II) Halide Complexes with 1-tert-Butyl-1H-1,2,4-triazole and 1-tert-Butyl-1H-tetrazole. Zeitschrift­für­Anorganische­und­Allgemeine­Chemie.­2018;644(2):100 –108. DOI: 10.1002/zaac.201700363.
  10. Billes F, Endre´di H, Keresztury G. Vibrational spectroscopy of triazoles and tetrazole. Journal of Molecular Structure: Theochem. 2000;530(1–2):183–200. DOI: 10.1016/S0166-1280(00)00340-7.
  11. Vreugdenhil W, Haasnoot JG, Reedijk J, Wood JS. Synthesis, Spectroscopy and X-ray Structure of Hexakis(p-3-methyl-4ethyl-1,2,4-triazolo-N′,N)tetraaquatricopper(II)Hexakis(trifluoromethylsulfonate). Inorganica Chimica Acta.­1990;167(1):109–113. DOI: 10.1016/S0020-1693(00)83943-2.
  12. Lavrenova LG, Ikorskij VN, Varnek VA, Oglezneva IM, Larionov SV. [High-spin transition in coordination compounds of iron(II) with triazoles are]. Koordinatsionnaya­khimiya. 1986;12(2):207–215. Russian.
  13. Lider ЕV, Peresypkina EV, Lavrenova LG, Sheludyakova LA, Smolentsev AI, Ikorskii VN, et al. Coordination Compounds of Cobalt(II), Nickel(II), and Copper(II) with 4-(3-Hydroxyphenyl)-1,2,4-triazole: Synthesis and Study. Russian Journal of Coordination Chemistry. 2010;36(5):337–346. DOI: 10.1134/S1070328410050040.
  14. Lider EV, Peresypkina EV, Lavrenova LG, Sheludyakova LA, Smolentsev AI, Yaroshenko TI, et al. Synthesis and Study of Cobalt(II), Nickel(II), and Copper(II) Complexes with 4-(4-Hydroxyphenyl)-1,2,4-triazole. Russian Journal of Coordination Chemistry. 2012;38(5):353–362. DOI: 10.1134/S1070328412050065.
  15. Tarasevich BN. IK­spektry osnovnykh klassov organicheskikh soedinenii [IR spectra of major classes of organic compounds]. Moscow: Moscow State University; 2012. 55 p. Russian.
  16. Nakanichi K. Infrared absorption spectroscopy. Tokyo: Nankodo Company Limited; 1962. 231 р. Russian edition: Nakanisi K. Infrakrasnye spektry i stroenie organicheskikh soedinenii. Kupletskoi NB, Epshtein LM, translators. Moscow: Mir; 1965. 210 p.
  17. Degtyarik MM, Lyakhov AS, Ivashkevich LS, Matulis VE, Matulis VE, Gruschinski S, et al. Copper(II) tetrafluoroborate with the N 3 ,N 4 -bridging coordination of 1-(tert-butyl)-1H-tetrazole: synthesis, crystal structure and magnetic properties. Dalton Transactions. 2015;44(42):18518–18526. DOI: 10.1039/C5DT02871J.
  18. Degtjarik MM, Ivashkevich OA, Gaponik PN. [Study of tetrazola derivatives and their complex compounds by IR spectroscopy]. Sviridovskie­chteniya.­Vypusk­3.­Minsk: Belarusian State University; 2006. p. 169–175. Russian.
  19. Bellamy LJ. The­infrared­spectra­of­complex­molecules.­London: Methuen; 1962. p. 425. Russian edition: Bellamy LJ. Infrakrasnye­spektry­slozhnykh­molekul. Pentin YuA, editor. Moscow: Izdatel’stvo inostrannoi literatury; 1963. 592 p.
  20. Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. New York: A Wiley-Interscience Publication JOHN WILEY AND SONS; 1986. 479 p. Russian edition: Nakamoto K. IK-spektry i spektry KR neorganicheskikh i koordinatsionnykh soedinenii.­Khristenko LV, translator; Pentin YuA, editor. Moscow: Mir; 1991. 536 p.
  21. Pentin JA, Vilkov LV. Fizicheskie metody issledovaniya v khimii. Chast’ IV. Metody kolebatel’noi i KR-spektroskopii [Physical methods of research in Chemistry. Part IV. Vibrational techniques and CD spectroscopy. Moscow: Mir; 2003. p. 199–282. Co-published by the «AST». Russian.
  22. Degtyarik MM, Gaponik PN, Naumenko VN, Lesnikovicn AI, Nikanovich MV. Infrared Spectroscopic Study of Coрper(II) Complexes with N-Substituted Tetrazoles. Spectrochimica Acta. 1987;43A(3):349–353. DOI: 10.1016/0584-8539(87)80116-2.
  23. Gaponik PN, Voitekhovich SV, Ivashkevic OA. Metal derivatives of tetrazoles. Uspekhi khimii. 2006;75(6):569–603. Russian. DOI: 10.1070/RC2006v075n06ABEH003601.
  24. Bogatikov AN, Gaponik PN, Degtjarik MM. [Synthesis and properties of complexes of N-tert-butiltetrazolov salts of copper(II)]. In: Sbornik tezisov dokladov XVIII Chugaevskogo soveshchaniya po khimii kompleksnykh soedinenii. Мoscow: MAIK; 1996. p. 153. Co-published by the «Nauka». Russian.
  25. Mosalkova AP, Degtjarik MM, Gaponik PN. [Direct synthesis of Mono-and heterometallic complexes of substituted tetrazolov]. Sviridovskie­chteniya. Vypusk­4. Minsk: Belarusian State University; 2008. p. 156–162. Russian.
  26. Bezzubets EA, Dyachenko EK, Fadeeva II, Ostapkevich NA. [Synthesis and absorption of IR spectra of coordination compounds of copper(II) chloride with Nitro and aminoproizvodnymi Benz-2,1,3-tiadiazola]. Zhurnal obshchei khimii.­1982;53(3):612–619. Russian.
  27. Oglezneva IM, Lavrenova LG. [IR spectra in the area stretching vibrations due to metal-ligand complexes of metals with tetrazolami]. Zhurnal neorganicheskoi khimii. 1985;30(6):1473–1478. Russian.
  28. Wells AF. Structural Injrganic Chemistry. Volume 3. Oxford: Clarendon Press; 1984. Russian edition: Wells A. Strukturnaya neorganicheskaya khimiya. Tom 3. Moscow: Mir; 1988. 564 p.
  29. Dziewońska M. Infrea-red spectra of some 3,4,5-substituted derivatives of 1,2,4-triazole. Spectrochimica Acta, Part A: Molecular Spectroscopy. 1967;23A(5):1195–1204. DOI: 10.1016/0584-8539(67)80335-0.
  30. Goodgame DML, Goodgame M, Hayward PJ, Rayner-Canham G. Low-energy vibrational spectra of some imidazole complexes. Inorganic­Chemistry. 1968;7(11):2447–2451. DOI: 10.1021/ic50069a052.
  31. Pryma OV, Petrusenko SR, Kokozay VN, Skelton BW, Shishkin OV, Teplytska TS. A facile direct synthesis of bimetallic Cu II Zn II complexes with ethylenediamine revealing different types of chain crystal structures. European­Journal­of­Inorganic­Chemistry. 2003;2003(7):1426–1432. DOI: 10.1002/ejic.200390185.
Опубликован
2019-08-30
Ключевые слова: монозамещенный 1,2,4-триазол, комплексные соединения, ИК-спектроскопия, квантово-химические расчеты
Поддерживающие организации Работа выполнена в рамках тематического плана исследований и международного сотрудничества Объединенного института ядерных исследований (Дубна) и Научно-исследовательского института физико-химических проблем БГУ.
Как цитировать
Сапарова, Д. С., Богатиков, А. Н., Матулис, В. Э., & Дегтярик, М. М. (2019). ИК-спектры монометаллических комплексов галогенидов меди(II) c 1-трет-бутил-1,2,4-триазолом: экспериментальное и квантово-химическое исследование. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 2, 12-20. https://doi.org/10.33581/2520-257X-2019-2-12-20