Синтез и строение комплексных соединений тиоцианата меди(II) с N-алкилазолами

Авторы

  • Сергей Владимирович Войтехович Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-7015-5062
  • Михаил Михайлович Дегтярик 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
  • Олег Анатольевич Ивашкевич Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

Ключевые слова:

1,2,4-триазол, тетразол, комплексные соединения, рентгеноструктурный анализ
Поддерживающие организации
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь (задание 2.1.01.01 государственной программы научных исследований «Химические процессы, реагенты и технологии, биорегуляторы и биооргхимия», № гос. регистрации 20210515).

Аннотация

В результате взаимодействия металлической меди, тиоцианата аммония и N-алкилазолов (L) получены новые комплексные соединения состава [Сu(NCS)2L2]n, где L – 1-трет-бутил-1,2,4-триазол, 1-этилтетразол и 2-трет-бутилтетразол. По данным рентгеноструктурного анализа монокристаллов, синтезированные комплексы являются полимерно-цепочечными координационными полимерами. В них азолы выступают в качестве монодентатных лигандов, координированных атомом N4 гетероцикла. Тиоцианат-анионы проявляют мостиковую N, S-координацию, связывая соседние катионы меди(II) в координационной цепи. Катион меди(II) имеет существенно вытянутое октаэдрическое окружение, при этом в экваториальных положениях октаэдра находятся два атома N4 двух азольных лигандов и два атома азота двух тиоцианат-анионов, в аксиальных положениях октаэдра – два атома серы двух тиоцианат-анионов.

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

  • 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

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

    кандидат химических наук, доцент; заведующий лабораторией физико-химических методов исследований

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

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

Библиографические ссылки

  1. Zakrzewski JJ, Liberka M, Wang J, Chorazy S, Ohkoshi S-I. Optical phenomena in molecule-based magnetic materials. Chemical Reviews. 2024;124(9):5930–6050. DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00840.
  2. Li T-Y, Zheng S-J, Djurovich PI, Thompson ME. Two-coordinate thermally activated delayed fluorescence coinage metal complexes: molecular design, photophysical characters, and device application. Chemical Reviews. 2024;124(7):4332–4392. DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00761.
  3. Zhang Y, Doan B-T, Gasser G. Metal-based photosensitizers as inducers of regulated cell death mechanisms. Chemical Reviews. 2023;123(16):10135–10155. DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00161.
  4. Docherty JH, Lister TM, Mcarthur G, Findlay MT, Domingo-Legarda P, Kenyon J, et al. Transition-metal-catalyzed C — H bond activation for the formation of C — C bonds in complex molecules. Chemical Reviews. 2023;123(12):7692–7760. DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00888.
  5. Gao Y, Zheng L, Duan L, Bi J. Separable metal-organic framework-based materials for the adsorption of emerging contaminants. Langmuir. 2024;40(30):15365–15388. DOI: 10.1021/acs.langmuir.4c01308.
  6. Zhao M, Tong S. Recent progress and perspectives on metal-organic framework-based electrode materials for metal-ion batteries and supercapacitors. Energy & Fuels. 2024;38(15):13796–13818. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.4c02337.
  7. Debsharma K, Dutta B, Dey S, Sinha C. Metal-organic coordination polymers: a review of electrochemical sensing of environmental pollutants. Crystal Growth & Design. 2024;24(15):6503–6530. DOI: 10.1021/acs.cgd.4c00421.
  8. Chen G-Y, Chai T-Q, Zhang H, Yang F-Q. Applications of mild-condition synthesized metal complexes with enzyme-like activity in the colorimetric and fluorescence analysis. Coordination Chemistry Reviews. 2024;508:215761. DOI: 10.1016/j.ccr.2024.215761.
  9. Abdolmaleki S, Aliabadi A, Khaksar S. Riding the metal wave: a review of the latest developments in metal-based anticancer agents. Coordination Chemistry Reviews. 2024;501:215579. DOI: 10.1016/j.ccr.2023.215579.
  10. Kabešová M, Gažo J. Structure and classificassion of thiocyanates and the mutual influence of their ligands. Chemické zvesti. 1980;34(6):800–841.
  11. Kabešová M, Boca R, Melnik M, Valigura D, Dunaj-Jurčo M. Bonding properties of thiocyanate groups in copper(II) and copper(I) complexes. Coordination Chemistry Reviews. 1995;140:115–135. DOI: 10.1016/0010-8545(94)01121-Q.
  12. Wang Z, Liu T, Long X, Li Y, Bai F, Yang S. Understanding the diverse coordination modes of thiocyanate anion on solid surfaces. The Journal of Physical Chemistry C. 2019;123(14):9282–9291. DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b01457.
  13. Пирсон РД. Жесткие и мягкие кислоты и основания. Успехи химии. 1971;40(7):1259–1282. DOI: 10.1070/RC1971v040n07ABEH003854.
  14. Seredyuk M, Znovjyak K, Valverde-Muñoz FJ, Carmen Muñoz M, Amirkhanov VM, Fritsky IO, et al. Order-disorder, symmetry breaking, and crystallographic phase transition in a series of bis(trans-thiocyanate)iron(II) spin crossover complexes based on tetradentate ligands containing 1,2,3-triazoles. Inorganic Chemistry. 2023;62(23):9044–9053. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c00830.
  15. Houari T, Cuza E, Pinkowicz D, Marchivie M, Yefsah S, Triki S. Iron(II) spin crossover (SCO) materials based on dipyridyl-Nalkylamine. Crystals. 2018;8(11):401. DOI: 10.3390/cryst8110401.
  16. Tereba N, Muzioł TM, Wiśniewska J, Podgajny R, Bieńko A, Wrzeszcz G. Structural diversity, XAS and magnetism of copper(II) – nickel(II) heterometallic complexes based on the [Ni(NCS)6 ]4 − unit. Materials. 2023;16(2):731. DOI: 10.3390/ma16020731.
  17. Wan Q, Arczyński M, Wakizaka M, Gupta S, Funakoshi N, Yamashita M. Single-ion magnetism in a three-dimensional thiocyanate-bridged dysprosium(III) framework. Chemistry. 2023;5(2):987–995. DOI: 10.3390/chemistry5020067.
  18. Świtlicka A, Czerwińska K, Machura B, Penkala M, Bieńko A, Bieńko D, et al. Thiocyanate copper complexes with pyrazole-derived ligands – synthesis, crystal structures, DFT calculations and magnetic properties. CrystEngComm. 2016;18(47):9042–9055. DOI: 10.1039/C6CE01739H.
  19. Machura B, Wolff M, Palion J, Świtlicka A, Nawrot I, Michalik K. Cu(II), Ni(II), and Hg(II) thiocyanate complexes incorporating 4,5-diazafluoren-9-one: synthesis, spectroscopic characterization, X-ray studies, and magnetic properties. Structural Chemistry. 2011;22:1053–1064. DOI: 10.1007/s11224-011-9800-5.
  20. Małecki JG, Groń T, Duda H. Structural, spectroscopic and magnetic properties of thiocyanate complexes of Mn(II), Ni(II) and Cu(II) with the 1-methylimidazole ligand. Polyhedron. 2012;36(1):56–68. DOI: 10.1016/j.poly.2012.01.026.
  21. Machura B, Świtlicka A, Mroziński J, Kalińska B, Kruszynski R. Structural diversity and magnetic properties of thiocyanate copper(II) complexes. Polyhedron. 2013;52:1276–1286. DOI: 10.1016/j.poly.2012.06.019.
  22. Serebryanskaya TV, Belavusava HA, Grigoriev YV, Voitekhovich SV, Ivashkevich LS, Ivashkevich OA. Synthesis, structure and characterisation of late transition metal complexes with 2-(tetrazol-1-yl)pyridine. Journal of the Belarusian State University. Chemistry. 2022;2:38–51. DOI: 10.33581/2520-257X-2022-2-38-51.
  23. Voitekhovich SV, Lyakhov AS, Degtyarik MM, Grigoriev YV, Shiman DI, Klose J, et al. Dicopper(II) complexes with N 3,N 4-bridging 1-alkyltetrazoles: synthesis, crystal structure, magnetic and thermodynamic properties. Journal of Solid State Chemistry. 2023;321:123876. DOI: 10.1016/j.jssc.2023.123876.
  24. Дегтярик ММ, Ляхов АС, Григорьева ИМ, Ивашкевич ЛС, Григорьев ЮВ, Ивашкевич ОА. Синтез и строение комплексных соединений тиоцианата и нитрата меди(II) с 1-трет-бутил-1H-1,2,4-триазолом. Журнал Белорусского государственного университета. Химия. 2022;1:83–95. DOI: 10.33581/2520-257X-2022-1-83-95.
  25. 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.
  26. 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.
  27. 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.
  28. Гапоник ПН, Войтехович СВ, Ивашкевич ОА. Металлопроизводные тетразолов. Успехи химии. 2006;75(6):569–603.
  29. Gaponik PN, Karavai VP, Grigor’ev YuV. Synthesis of 1-substituted tetrazoles by heterocyclization of primary amines, orthoformic ester, and sodium azide. Chemistry of Heterocyclic Compounds. 1985;21:1255–1258. DOI: 10.1007/BF00515224.
  30. Koren’ AO, Gaponik PN. Selective N(2) alkylation of tetrazole and 5-substituted tetrazoles by alcohols. Chemistry of Heterocyclic Compounds. 1990;26:1366–1370. DOI: 10.1007/BF00473965.
  31. Крешков АП. Основы аналитической химии. Том 2. 3-е издание. Москва: Химия; 1971. 456 с.
  32. 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.
  33. Sheldrick GM. Crystal structure refinement with SHELXL. Acta Crystallographica Section C: Structural Chemistry. 2015;71(part 1):3–8. DOI: 10.1107/S2053229614024218.
  34. Spek AL. Structure validation in chemical crystallography. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography. 2009;65(part 2):148–155. DOI: 10.1107/ S090744490804362X.
  35. Kokozay VN, Shevchenko DV. Direct synthesis as a new approach to heteronuclear complexes. Materials Science – Poland. 2005;23(1):287–312.
  36. Богатиков АН, Дегтярик ММ, Ивашкевич ОА. Комплексные соединения меди(II) с 1-метилтетразолом: новый способ синтеза и свойства. Журнал Белорусского государственного университета. Химия. 2017;1:50–57.
  37. Mosalkova AP, Voitekhovich SV, Lyakhov AS, Ivashkevich LS, Lach J, Kersting B, et al. 2-tert-Butyl-5-(2-pyridyl)-2H-tetrazole as chelating ligand in the direct synthesis of novel Cu(II) and heterobimetallic Cu(II)/Mn(II) complexes. Dalton Transactions. 2013;42(8):2985–2997. DOI: 10.1039/c2dt32512h.
  38. Ananyev IV, Bokach NA, Kukushkin VYu. Structure-directing sulfur metal noncovalent semicoordination bonding. Acta Crystallogrаphica Section B: Structural Science, Crystal Engineering and Materials. 2020;76(3):436–449. DOI: 10.1107/S2052520620005685.

Загрузки

Опубликован

2025-04-09

Выпуск

№ 1 (2025): Журнал Белорусского государственного университета. Химия

Раздел

Оригинальные статьи

Лицензия

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).

Как цитировать

[1]
Войтехович, С.В. и др. 2025. Синтез и строение комплексных соединений тиоцианата меди(II) с N-алкилазолами. Журнал Белорусского государственного университета. Химия. 1 (апр. 2025), 22–30.