Синтез и строение макроциклического биядерного комплекса никеля(II) с 5-(4-пиридил)тетразолатом в качестве солиганда

  • Сергей Владимирович Войтехович Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-7015-5062
  • Бертольд Керстинг Институт неорганической химии Лейпцигского университета, ул. Йоханнисаллее, 29, D-04103, г. Лейпциг, Германия
  • Олег Анатольевич Ивашкевич Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь
DOI: https://doi.org/10.33581/2520-257X-2021-2-3-10

Аннотация

Биядерный комплекс никеля(II) [Ni2LmClO4] + , где Lm представляет собой 24-членный макроциклический гексааза-дитиофенолятный лиганд, при реакции с 5-(4-пиридил)тетразолом (PyrCN4H) образует биядерный комплекс [Ni2Lm(PyrCN4)]+ . Новый комплекс был выделен в виде солей перхлората или тетрафенилбората и охарактеризован на основании данных элементного анализа и ИК-спектроскопии. Структура [Ni2Lm(PyrCN4)]BPh4 ⋅ MeCN определялась с помощью рентгеноструктурного анализа на монокристалле, который показал, что тетразолат проявляет N2,N3-мостиковую координацию, генерируя диоктаэдрическое ядро N3Ni(µ-S)2(µ-N4CPyr)NiN3.

Биографии авторов

Сергей Владимирович Войтехович, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории химии конденсированных сред

Бертольд Керстинг, Институт неорганической химии Лейпцигского университета, ул. Йоханнисаллее, 29, D-04103, г. Лейпциг, Германия

профессор

Олег Анатольевич Ивашкевич, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

академик НАН Беларуси, доктор химических наук, профессор; главный научный сотрудник лаборатории химии конденсированных сред

Литература

  1. Kersting B, Lehmann U. Chemistry of metalated container molecules. Advances in Inorganic Chemistry. 2009;61:407–470. DOI: 10.1016/S0898-8838(09)00207-4.
  2. Lozan V, Loose C, Kortus J, Kersting B. Coordination chemistry of Robson-type polyamine-dithiophenolate macrocycles: syntheses, structures and magnetic properties of dinuclear complexes of first-row transition metals. Coordination Chemistry Reviews. 2009;253(19–20):2244–2260. DOI: 10.1016/j.ccr.2008.08.016.
  3. Hausmann J, Klingele MH, Lozan V, Steinfeld G, Siebert D, Journaux Y, et al. Realization of unusual substrate binding motifs in metalated container complexes. Synthesis, structures, and magnetic properties of the complexes [(LMe)Ni2(m-L′)]n+ with L′ = NO3 – , NO2 – , N3 – , N2H4, pyridazine, phthalazine, pyrazolate, and benzoate. Chemistry – A European Journal. 2004;10(7):1716–1728. DOI: 10.1002/chem.200305705.
  4. Lozan V, Solntsev P, Leibeling G, Domasevitch KV, Kersting B. Tetranuclear nickel complexes composed of pairs of dinuclear LNi2 fragments linked by 4,4-bipyrazolyl, 1,4-bis(4′-pyrazolyl)-benzene, and 4,4′-bipyridazine: synthesis, structures and magnetic properties. European Journal of Inorganic Chemistry. 2007;20:3217–3226. DOI: 10.1002/ejic.200700317.
  5. Lozan V, Voitekhovich SV, Gaponik PN, Ivashkevich OA, Kersting B. Preparation and characterization of macrocyclic dinickel complexes coligated by tetrazolate ligands. Zeitschrift für Naturforschung B. 2008;63b:496–502. DOI: 10.1515/znb-2008-0503.
  6. Lach J, Voitekhovich SV, Lozan V, Gaponik PN, Ivashkevich OA, Lincke J, et al. Magnetic properties of mixed ligand Ni2 II and Ni4 II complexes composed of macrocyclic hexaamine-dithiophenolato and bridging tetrazolato ligands. Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 2010;636:1980–1986. DOI: 10.1002/zaac.201000087.
  7. Lach J, Mosalkova AP, Voitekhovich SV, Gaponik PN, Kersting B. Tetranuclear complexes composed of dinickel(II) macrocyclic fragments bridged by 5,5′-(1,3-phenylene)bis-1H-tetrazolato and N,N-bis(tetrazol-5-ato)amine coligands: synthesis, structures and magnetic properties. Polyhedron. 2013;49(1):183–189. DOI: 10.1016/j.poly.2012.09.027.
  8. Voitekhovich SV, Syre R, Lach J, Matulis V, Gaponik PN, Ivashkevich OA, et al. A novel N(3),N(4)-bridging coordination mode of 1-R-tetrazole-5-thiolates – synthesis, X-ray diffraction, magnetic properties and quantum-chemical study of a macrocyclic dinickel complex coligated by 1-methyltetrazole-5-thiolate. European Journal of Inorganic Chemistry. 2010;34:5387–5393. DOI: 10.1002/ejic.201000735.
  9. Jiang C, Yu Z, Wang S, Jiao C, Li J, Wang Z, et al. Rational design of metal-organic frameworks based on 5-(4-pyridyl)tetrazolate: from 2D grids to 3D porous networks. European Journal of Inorganic Chemistry. 2004;18:3662–3667. DOI: 10.1002/ejic.200400170.
  10. Jones S, Aldous A, Burkholder E, Zubieta J. Solid state coordination chemistry of molybdenum oxides: construction of bimetallic organic – inorganic hybrid materials from Keggin clusters and copper-imine building blocks. Polyhedron. 2013;52:582–590. DOI: 10.1016/j.poly.2012.08.007.
  11. He YC, Yang J, Liu YY, Ma JF. Series of solvent-induced single-crystal to single-crystal transformations with different sizes of solvent molecules. Inorganic Chemistry. 2014;53:7527–7533. DOI: 10.1021/ic5008457.
  12. Mosalkova AP, Voitekhovich SV, Lyakhov AS, Ivashkevich LS, Gaponik PN, Ivashkevich OA. Direct synthesis and characterization of new copper(II) and zinc(II) 5-R-tetrazolato complexes [R = Me, Ph, 4-Py] with ethylenediamine and DMSO as coligands. Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 2012;638(1):103–110. DOI: 10.1002/zaac.201100407.
  13. Darling K, Ouellette W, Zubieta J. Solid state coordination chemistry of copper with pyridyltetrazoles: structural consequences of incorporation of coordinating anions. Inorganica Chimica Acta. 2012;392:52–60. DOI: 10.1016/j.ica.2012.06.008.
  14. Ouellette W, Liu H, O’Connor CJ, Zubieta J. Solid-state coordination chemistry of copper(II) tetrazolates: anion control of frameworks constructed from trinuclear copper(II) building blocks. Inorganic Chemistry. 2009;48(11):4655–4657. DOI: 10.1021/ic9003802.
  15. Zou JH, Wu H, Zhu DL, Tian H, Zhang P, Zhao LY, et al. pH-Dependent synthesis of a cadmium coordination compound from a compound based on Hpytz ligand [Hpytz = 5-(4-pyridyl)tetrazole]. Journal of Coordination Chemistry. 2014;67(21):3444–3453. DOI: 10.1080/00958972.2014.965163.
  16. Xue X, Wang X-S, Wang L-Z, Xiong R-G, Abrahams BF, You X-Z, et al. Hydrothermal preparation of novel Cd(II) coordination polymers employing 5-(4-pyridyl)tetrazolate as a bridging ligand. Inorganic Chemistry. 2002;41(25):6544–6546. DOI: 10.1021/ic0257118.
  17. Mautner FA, Gspan C, Gatterer K, Goher MAS, Abu-Youssef MAM, Bucher E, et al. Synthesis and characterization of three 5-(4-pyridyl)tetrazolato complexes obtained by reaction of 4-cyanopyridine with metal azides from aqueous solutions. Polyhedron. 2004;23(7):1217–1224. DOI: 10.1016/j.poly.2004.02.001.
  18. Chang CC, Huang YC, Huang SM, Wu JY, Liu YH, Lu KL. Presynthesized and in situ generated tetrazolate ligand in the design of chiral cadmium coordination polymer. Crystal Growth and Design. 2012;12(8):3825–3828. DOI: 10.1021/cg300405j.
  19. Wang XL, Li TJ, Tian AX, Xu N. Solvent-induced Keggin-based Cd(II)/Ni(II) complexes constructed from pyridyl-tetrazole: assembly, structures and properties. Inorganica Chimica Acta. 2016;443:78–85. DOI: 10.1016/j.ica.2015.12.009.
  20. Wang L-Z, Qu Z-R, Zhao H, Wang X-S, Xiong R-G, Xue Z-L. Isolation and crystallographic characterization of a solid precipitate/intermediate in the preparation of 5-substituted 1H-tetrazoles from nitrile in water. Inorganic Chemistry. 2003;42(13):3969–3971. DOI: 10.1021/ic034116i.
  21. Xiong RG, Xue X, Zhao H, You X-Z, Abrahams BF, Xue Z. Novel, acentric metal – organic coordination polymers from hydrothermal reactions involving in situ ligand synthesis. Angewandte Chemie International Edition. 2002;41(20):3800–3803. DOI: 10.1002/1521-3773(20021018)41:20<3800::AID-ANIE3800>3.0.CO;2-3.
  22. Yang W, Lin X, Blake AJ, Wilson C, Hubberstey P, Champness NR, et al. In situ synthesis of 5-substituted-tetrazoles and metallosupramolecular co-ordination polymers. CrystEngComm. 2009;11(1):67–81. DOI: 10.1039/b808496c.
  23. Huang RY, Xue C, Wang ZQ, Xu H, Wu GH, Ye SY. In situ hydrothermal synthesis of a twofold entangled coordination network based on tetranuclear zinc(II) clusters: an experimental and theoretical study. Inorganica Chimica Acta. 2013;405:302–308. DOI: 10.1016/j.ica.2013.06.024.
  24. Yang GW, Zhang FF, Wu Q, Cao MJ, Bai Y, Li QY, et al. Substituted group directed assembly of energetic lead(II) compounds based on structure-relevant ligands. RSC Advances. 2015;5(103):84439–84445. DOI: 10.1039/C5RA17301A.
  25. Darling K, Ouellette W, Prosvirin A, Walter S, Dunbar KR, Zubieta J. Hydrothermal synthesis and structures of materials of the M(II)/tetrazole/sulfate family (M(II) = Co, Ni; tetrazole = 3- and 4-pyridyltetrazole and pyrazinetetrazole). Polyhedron. 2013;58: 18–29. DOI: 10.1016/j.poly.2012.07.043.
  26. Kersting B, Steinfeld G. The effect of N-methylation on the chemical reactivity of binuclear Ni amine-thiolate complexes. Chemical Communications. 2001;15:1376–1377. DOI: 10.1039/B103050G.
  27. Klingele MH, Steinfeld G, Kersting B. Synthesis and coordination chemistry of novel binucleating macrocyclic ligands with amine-thioether and amine-thiophenolate donor functions. Zeitschrift für Naturforschung B. 2001;56b:901–907. DOI: 10.1515/znb-2001-0907.
  28. Finnegan WG, Henry RA, Lofquist R. An improved synthesis of 5-substituted tetrazoles. Journal of the American Chemical Society. 1958;80(15):3908–3911. DOI: 10.1021/ja01548a028.
  29. Sheldrick GM. A short history of SHELX. Acta Crystallographica Section A: Foundations and Advances. 2008;A64:112–122. DOI: 10.1107/S0108767307043930.
  30. Sheldrick GM. Crystal structure refinement with SHELXL. Acta Crystallographica Section C: Structural Chemistry. 2015;C71: 3–8. DOI: 10.1107/S2053229614024218.
  31. Dolomanov OV, Bourhis LJ, Gildea RJ, Howard JAK, Puschmann H. OLEX2: a complete structure solution, refinement and analysis program. Journal of Applied Crystallography. 2009;42:339–341. DOI: 10.1107/S0021889808042726.
  32. Pellizzeri S, Delaney SP, Korter TM, Zubieta J. Using terahertz spectroscopy and solid-state density functional theory to characterize a new polymorph of 5-(4-pyridyl)tetrazole. Journal of Physical Chemistry A. 2014;118(2):417–426. DOI: 10.1021/jp412142w.
Опубликован
2021-09-22
Ключевые слова: макроциклические лиганды, никелевые комплексы, тетразолаты, рентгеноструктурный анализ
Поддерживающие организации Исследования проводились в рамках государственной программы научных исследований Республики Беларусь «Химические процессы, реагенты и технологии, биорегуляторы и биоорганическая химия» (проект 2.1.01.01).
Как цитировать
Войтехович, С. В., Керстинг, Б., & Ивашкевич, О. А. (2021). Синтез и строение макроциклического биядерного комплекса никеля(II) с 5-(4-пиридил)тетразолатом в качестве солиганда. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 2, 3-10. https://doi.org/10.33581/2520-257X-2021-2-3-10
Выпуск
№ 2 (2021): Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Раздел
Оригинальные статьи

Copyright (c) 2021 Журнал Белорусского государственного университета. Химия

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).