Синтез и строение комплексных соединений тиоцианата и нитрата меди(II) с 1-третбутил-1H-1,2,4-триазолом

  • Михаил Михайлович Дегтярик Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006. г. Минск, Беларусь
  • Александр Семенович Ляхов Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006. г. Минск, Беларусь
  • Инна Михайловна Григорьева Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006. г. Минск, Беларусь
  • Людмила Сергеевна Ивашкевич Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006. г. Минск, Беларусь
  • Юрий Викторович Григорьев Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006. г. Минск, Беларусь
  • Олег Анатольевич Ивашкевич Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006. г. Минск, Беларусь

Аннотация

Методом прямого синтеза в результате взаимодействия металлической меди, соли аммония NH4X (Х = NCS, NO3) и 1-трет-бутил-1Н-1,2,4-триазола (L) получены комплексные соединения меди(II) – [Сu(NCS)2L3], [Сu(NO3)2L4] и [Cu(NCS)2L4]·L. Их состав и строение определены методами элементного анализа, рентгеноструктурного анализа монокристаллов и ИК-спектроскопии (область 4000–500 см–1). Установлено, что все синтезированные комплексы имеют моноядерное строение. В них триазол выступает в качестве монодентатного лиганда, координированного атомом N4 гетероцикла. Анионы NCS и NO3 проявляют монодентатную N- и О-координацию соответственно. В комплексе [Сu(NCS)2L3] катион меди(II) имеет квадратно-пирамидальное окружение из атомов азота двух лигандов L и двух тиоцианат-анионов в базальных позициях и лиганда L в апикальном положении. В комплексах [Сu(NO3)2L4] и [Cu(NCS)2L4]·L катион меди(II) формирует октаэдрическое окружение из атомов азота лиганда L в экваториальных позициях и атомов O или N анионов в аксиальных позициях.

Биографии авторов

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

Александр Семенович Ляхов, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006. г. Минск, Беларусь

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

Инна Михайловна Григорьева, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006. г. Минск, Беларусь

научный сотрудник лаборатории химии конденсированных сред

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

кандидат химических наук, доцент; заведующий лабораторией физических методов исследования

Юрий Викторович Григорьев, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006. г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук, доцент; заведующий лабораторией химии конденсированных сред

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. Gaponik PN, Voitekhovich SV, Ivashkevich OA. Metal derivatives of tetrazoles. Uspekhi khimii. 2006;75(6):569–603. Russian.
  2. Degtyarik MM, Lyakhov AS, Ivashkevich OA, Grigoriev YuV. Complexes of Co(II), Ni(II), and Cu(II) chlorides and bromides with tetrazol-1-yl-tris(hydroxymethyl)methane: synthesis and structure. Koordinatsionnaya khimiya. 2012;38(2):83–91. Russian.
  3. Degtyarik MM, Mosalkova AP, Ivashkevich OA, Gaponik PN. Direct synthesis, structure and properties of complex compounds of copper, cobalt and nickel with substituted tetrazoles. Vestnik BGU. Seriya 2. Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2009;2:6–11. Russian.
  4. Gaponik PN, Voitekhovich SV, Lyakhov AS, Matulis Vadim E, Ivashkevich OA, Quesada M, et al. Crystal structure and physical properties of the new 2D polymeric compound bis(1,5-diaminotetrazole)dichlorocopper(II). Inorganica Chimica Acta. 2005;358:2549–2557. DOI: 10.1016/i.ica.2005.03.005.
  5. Mosalkova AP, Voitekhovich SV, Lyakhov AS, Ivashkevich LS, Degtyarik MM, Gaponik PN, et al. Direct synthesis and characterization of novel homo- and heterometallic mixed-ligand tetrazolate complexes, Cu(en)(tz)2 and Cu(en)2Zn(tz)4 [en = ethylenediamine, tz = tetrazolate]. Inorganic Chemistry Communications. 2009;12(10):998–1000. DOI: 10.1016/j.inoche.2009.08.003.
  6. Ivashkevich LS, Lyakhov AS, Degtyarik MM, Ivashkevich DO, Gaponik PN. Synthesis and crystal structure of the catena-poly[[bis(1-methyltetrazole-N4)copper(II)]-di-μ-chloro] complex CuCl2(С2H4N4)2. Zhurnal neorganicheskoi khimii. 2005;50(1):82–86. Russian.
  7. Lavrenova LG, Bikzhanova GA, Bogatikov AN, Ikorsky VN, Sheludyakova LA, Virovets AV, et al. Complex compounds of cobalt(II), nickel(II), and copper(II) with 1-phenyl- and 1-ethyltetrazoles. Zhurnal neorganicheskoi khimii. 1996;41(4):587–592. Russian.
  8. Aromí G, Barrios LA, Roubeau O, Gamez P. Triazoles and tetrazoles: prime ligands to generate remarkable coordination materials. Coordination Chemistry Reviews. 2011;255(5–6):485–546. DOI: 10.1016/j.ccr.2010.10.038.
  9. Haasnoot JG. Mononuclear, oligonuclear and polynuclear metal coordination compounds with 1,2,4-triazole derivatives as ligands. Coordination Chemistry Reviews. 2000;(200–202):131–185. DOI: 10.1016/S0010-8545(00)00266-6.
  10. Garnovskii AD, Osipov OA, Kuznetsova LI, Bogdashev NN. [Advances in the coordination chemistry of azoles]. Uspekhi khimii. 1973;42(2):177–215. Russian.
  11. Garnovskii AD, Garnovskii DA, Vasilchenko IS, Burlov IS, Sadimenko AP, Sadekov ID. Competing coordination: ambident ligands in modern chemistry of metal complexes. Uspekhi khimii. 1997;66(5):434–462. Russian.
  12. Ovcharenko VI, Sagdeev RZ. Molecular ferromagnets. Uspekhi khimii. 1999;68(5):381–400. Russian.
  13. Lavrenova LG, Larionov SV. [Spin transition in iron(II) complex compounds with 1,2,4-triazoles and tetrazoles]. Koordinatsionnaya khimiya. 1998;24(6):403–420. Russian.
  14. Shvedenkov Y, Bushuev M, Romanenko G, Lavrenova L, Ikorskii V, Gaponik P, et al. Magnetic anisotropy of new layered copper(II) bromide complexes of 1-substituted tetrazoles. European Journal of Inorganic Chemistry. 2005;2005(9):1678–1682. DOI: 10.1002/ejic.200400505.
  15. Kahn O. Molecular magnetism. New York: Wiley-VCH; 1993. 380 p.
  16. Berezovskii GA, Lavrenova LG. Thermodynamic properties of spin crossover 3D-metal coordination compounds. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2011;103:1063–1072. DOI: 10.1007/s10973-010-1043-y.
  17. Skopenko VV, Garnovskii AD, Kokozei VN, Kuzharov AS, Gokhon-Zorrilla G, Burlov AS, et al. Pryamoi sintez koordinatsionnykh soedinenii [Direct synthesis of coordination compounds]. Skopenko VV, editor. Kiev: Venturi; 1997. 176 p. Russian.
  18. Garnovskii AD, Kharisov BI, Gokhon-Zorrilla G, Garnovskii DA. Direct synthesis of coordination compounds from zerovalent metals and organic ligands. Uspekhi khimii. 1995;64(3):215–236. Russian.
  19. Kokozay VN, Shevchenko DV. Direct synthesis as a new approach to heteronuclear complexes. Materials Science-Poland. 2005;23(1):287–312.
  20. 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. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 2018;644(2):100–108. DOI: 10.1002/zaac.201700363.
  21. Degtyarik MM, Bogatikov AN, Voitekhovich SV, Lyakhov AS, Ivashkevich LS, Grigoriev YuV, et al. Synthesis and structure of copper(II) complexes with 1-iso-propyl-1Н-1,2,4-triazole. Journal of the Belarusian State University. Chemistry. 2020;1:64–73. Russian. DOI: 10.33581/2520-257X-2020-1-64-73.
  22. Saparova DS, Bogatikov AN, Matulis Vadim E, Degtyarik MM, Ivashkevich OA. IR-spectrum of monometallic copper(II) halogenide complexes with 1-tert-butyl-1,2,4-triazole: experimental and quantum chemical studies. Journal of the Belarusian State University. Chemistry. 2019;2:12–20. Russian. DOI: 10.33581/2520-257X-2019-2-12-20.
  23. Gordon A, Ford R. Sputnik khimiса [Chemist’s companion]. Rozenberg EL, Koppel’ SI, translators. Moscow: Mir; 1976. 541 p. Russian.
  24. Kreshkov AP. Osnovy analiticheskoi khimii. Tom 2. Teoreticheskie osnovy. Kolichestvennyi analiz [Fundamentals of analytical chemistry. Volume 2. Theoretical foundations. Quantitative analysis]. Moscow: Khimiya; 1971. 456 p. Russian.
  25. Burla MC, Caliandro R, Carrozzini B, Cascarano GL, Cuocci C, Giacovazzo C, et al. Crystal structure determination and refinement via SIR2014. Journal of Applied Crystallography. 2015;48:306–309. DOI: 10.1107/S1600576715001132.
  26. Sheldrick GM. Crystal structure refinement with SHELXL. Acta Crystallographica Section C: Structural Chemistry. 2015;71:3–8. DOI: 10.1107/S2053229614024218.
  27. Spek AL. Structure validation in chemical crystallography. Acta Crystallographica Section D. 2009;65:148–155. DOI: 10.1107/S090744490804362X.
  28. Voitekhovich S, Degtyarik M, Lyakhov A, Ivashkevich L, Ivashkevich O. Сopper(II) halide complexes with 1-tert-butyl-1,2,4-triazole: synthesis and crystal structure. In: 27th International Chugaev conference on coordination chemistry and 4th Young conference school «Physicochemical methods in the chemistry of coordination compounds»; 2017 October 2–6; Nizhny Novgorod, Russia. Nizhny Novgorod: [s. n.]; 2017. p. 26.
  29. Greenstein VYa, Strazdin AA, Greenvalde AK. Infrared absorption spectra of some C-halogen derivatives of 1,2,4-triazole. Khimiya geterotsiklicheskikh soyedineniy. 1970;2:248–258. Russian.
  30. Nakamoto K. Infrared and raman spectra of inorganic and coordination compounds. New York: John Wiley and Sons; 1986. 479 p. Russian edition: Nakamoto K. IK-spektry i spektry KR neorganicheskikh i koordinatsionnykh soedinenii. Khristenko LV, translator. Moscow: Mir; 1991. 536 p.
  31. Billes F, Endrédi 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.
  32. Klingele HM, Brooker S. The coordination chemistry of 4-substituted 3,5-di(2-pyridyl)-4H-1,2,4-triazoles and related ligands. Coordination Chemistry Reviews. 2003;24(1):119–132. DOI: 10.1016/50010-8545(03)00049-3.
  33. Vdovenko VM, editor. Spektroskopicheskie metody v khimii kompleksnykh soedinenii [Spectroscopic methods in the chemistry of complex compounds]. Moscow: Khimiya; 1964. 268 p. Russian.
  34. Degtyarik MM, Gaponik PN, Naumenko VN, Lesnikovich AI, Nikanovich MV. Infrared spectroscopic study of coрper(II) complexes with N-substituted tetrazoles. Spectrochimica Acta. Part A: Molecular Spectroscopy. 1987;43(3):349–353.
  35. Bellamy LJ. The infra-red spectra of complex molecules. London: Methuen & Co. Ltd.; 1958. 425 p. Russian edition: Bellamy LDzh. Infrakrasnye spektry slozhnykh molekul. Pentin YuA, editor; Akimov VM, Pentin YuA, Teterin EG, translators. Moscow: Izdatel’stvo inostrannoi literatury; 1963. 592 p.
  36. Kukushkin VYu, Kukushkin YuN. Teoriya i praktika sinteza koordinatsionnykh soedinenii [Theory and practice of the synthesis of coordination compounds]. Zhavoronkov NM, editor. Leningrad: Nauka; 1990. 259 p. Russian.
  37. Kukushkin YuN. Khimiya koordinatsionnykh soedinenii [Chemistry of coordination compounds]. Moscow: Vysshaya shkola; 1985. 455 p. Russian.
  38. Kabešová M, Gažo J. Structure and classificassion of thiocyanates and the mutual influence of their ligands. Chemické zvesti. 1980;34(6):800–841.
  39. Kabešová M, Boca R, Melnik M, Valigura D, Dunaj-Jurčo M. Bonding properties of thioceanate groups in copper(II) and copper(I) complexes. Coordination Chemistry Review. 1995;140:115–135.
Опубликован
2022-04-11
Ключевые слова: 1,2,4-триазолы, комплексные соединения, прямой синтез, рентгеноструктурный анализ, ИК-спектроскопия
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
Дегтярик, М. М., Ляхов, А. С., Григорьева, И. М., Ивашкевич, Л. С., Григорьев, Ю. В., & Ивашкевич, О. А. (2022). Синтез и строение комплексных соединений тиоцианата и нитрата меди(II) с 1-третбутил-1H-1,2,4-триазолом. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 1, 83-95. https://doi.org/10.33581/2520-257X-2022-1-83-95