АДДУКТЫ АРИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СУРЬМЫ И ВИСМУТА С КАРБОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ, ФЕНОЛАМИ И ОКСИМАМИ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 546.865+547.53.024+548.312.5

DOI: 10.14529/chem230403

АДДУКТЫ АРИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СУРЬМЫ И ВИСМУТА С КАРБОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ, ФЕНОЛАМИ И ОКСИМАМИ

О.К. Шарутина, В.В. Шарутин

Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия

При перекристаллизации из бензола или толуола продуктов взаимодействия триа-рилсурьмы или -висмута с карбоновыми кислотами, фенолом или оксимом в присутствии гидропероксида третичного бутила (мольное соотношение 1:2:1, диэтиловый эфир, 24 °С, 24 ч) выделены как минорные продукты аддукты арильных соединений сурьмы или висмута типа Ar3MX2 с карбоновыми кислотами, фенолом и оксимом. По данным рентгеноструктурного анализа, проведенного при 293 К на автоматическом четырех-кружном дифрактометре D8 Quest Bruker (двухкоординатный CCD-детектор, Мо Ка-излучение, X = 0,71073 А, графитовый монохроматор), атомы металла в кристаллах w-Tol3Sb[OC(O)C6H3F2-2,5]2 • Н0С(0)СбИзр2-2,5 (1) ^^OeFeSb, M867,42; сингония триклинная, группа симметрии P1; параметры ячейки: a = 8,78(5), b = 13,10(6), c = 16,64(8) А; а = 102,86(19), в = 99,3(2), у = 98,0(3) град.; V = 1813(16) А3; Z 2; интервалы индексов отражений -7 < h < 7, -11 < к < 11, -14 < l < 14; всего отражений 14149; независимых отражений 2603; Rmt 0,0284; GOOF 1,049; Rl = 0,0348, wR2 = 0,0938; остаточная электронная плотность 0,55/-0,42 e/А3]; ^-Tol3Bi[0C(0)C6HF4-3,4,5,6]2 • H0C(0)C6HF4-3,4,5,6 (2) [C42H2506F12Bi, M 1062,60; сингония триклинная, группа симметрии P1; параметры ячейки: a = 12,246(11), b = 12,976(18), c = 14,391(13) А; а = 68,27(4), в = 69,89(3), у = 86,11(5) град.; V = 1990(4) А3; Z 2; интервалы индексов отражений -15 < h < 15, -16 < к < 16, -18 < l < 18; всего отражений 48542; независимых отражений 9207; Rint 0,0321; GOOF 1,136; Rj = 0,0322, wR2 = 0,0648; остаточная электронная плотность 1,81/-1,08 e/А3]; [(2-Me0-5-BrC6H3bSb0C6H4Br-4b0 • 2 H0C6H4Br-4 (3) ^^Br^^, M2065,69; сингония моноклинная, группа симметрии С2\/с; параметры ячейки: a = 12,017(14), b = 25,54(3), c = 13,181(18) А; в = 116,71(5) град.; V = 3613(8) А3; Z 2; интервалы индексов отражений -13 < h < 13, -27 < к < 27, -12 < l < 12; всего отражений 29461; независимых отражений 4545; Rint 0,0656; GOOF 1,062; R\ = 0,0565 wR2 = 0,1200; остаточная электронная плотность 1,59/-1,31 e/А3]; [(2-Me0)C6H4]3Sb[0N=CHC4H2(N02-2)]2 • 2H0N=CHC4H2(N02-2) • •^PhH (4) [C44H38N80i9Sb, M 1104,57; сингония триклинная, группа симметрии P1; параметры ячейки: a = 10,240(5), b = 14,480(8), c = 18,093(11) А; а = 103,43(3), в = 104,50(2), у = 98,876(17) град.; V = 2461(2) А3; Z 2; интервалы индексов отражений -13 < h <13, -18 < к < 18, -23 < l < 23; всего отражений 58643; независимых отражений 10886; Rint 0,0558; GOOF 1,061; R\ = 0,0429, wR2 = 0,1095; остаточная электронная плотность 1,91/-0,51 e/А3] имеют искаженную тригонально-бипирамидальную координацию с атомами кислорода в аксиальных положениях. Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов для структур депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 2050322 для 1, № 2045173 для 2, № 2070387 для 3, № 2119790 для 4; [email protected]; https://www.ccdc.cam.ac.uk).

Ключевые слова: арильные соединения сурьмы и висмута, карбоновая кислота, фенол, оксим, аддукты, строение, рентгеноструктурный анализ

Введение

Взаимодействие триарилсурьмы с пероксидами в присутствии кислоты НХ (реакция окислительного присоединения) на протяжении длительного периода является самым результативным и удобным методом получения производных типа Аг38ЬХ2. Реакция протекает в одну стадию при комнатной температуре, проста в исполнении. Неоднократно показано, что выход целевого продукта реакций окислительного присоединения приближается к количественному, как правило, продукт кристаллизуется из диэтилового эфира в чистом виде и не требует дополнительной очистки [1-6]. При этом в качестве кислот могут выступать органические соединения с подвижным атомом водорода (спирты, фенолы, оксимы, карбоновые, сульфоновые кислоты) и неорганические кислоты. Роль окислителя в реакциях выполняют, как правило, гидропероксид третичного

бутила или пероксид водорода. Установлено, что изменение мольного соотношения реагентов (1:1:1 вместо 1:2:1) позволяет перейти к производным типа (Ar3SbX)20 [7].

В последние годы доказана универсальность реакции, в которую вовлечены триарильные соединения сурьмы с различными заместителями в арильных группах [8-10]. Развитие метод получил в результате исследований взаимодействия триарилсурьмы с р-дикетонами [11], дигидробен-золами [12], диолами [13], диоксимами [14], бифункциональными оксимами [15, 16] и дикарбо-новыми и полифункциональными кислотами [17-19].

Несмотря на неоспоримые достоинства, реакции окислительного присоединения не всегда приводят к предсказуемому продукту. Описаны случаи, когда стехиометрия реакции не соответствует исходному соотношению реагентов. Так, при мольном соотношении три(пара-толил)сурьмы, оксима бензофенона и пероксида водорода 1:2:1 выделяли смесь продуктов: бис(бензофеноноксимат) три(пара-толил)сурьмы и ц-оксо-бис[(бензофеноноксимато)три(пара-толил)сурьма] [20]. При взаимодействии трифенилсурьмы с салициловой кислотой в присутствии окислителя (1:2:1 мольн.) образуется только ц2-оксо-бис[(2-гидроксибензоато)трифенилсурьма] [21]. Напротив, результатом реакций окислительного присоединения три(о-толил)сурьмы с некоторыми оксимами при соотношении 1:1:1 является смесь продуктов: диоксимат три(о-толил)сурьмы и оксид три(о-толил)сурьмы, который димеризуется или полимеризуется [22]. Авторы установили, что оксид три(о-толил)сурьмы димерного строения и дициклогексаноноксимат три(о-толил)сурьмы способны совместно кристаллизоваться.

В настоящей работе из продуктов реакций окислительного присоединения триарилсурьмы (три(пара-толил)висмута) и кислоты, фенола или оксима выделены небольшиее количества ад-дуктов m-Tol3Sb[OC(O)C6H3F2-2,5b • HOC(O)C6H3F2-2,5 (1), ^-TobBi[OC(O)C6HF4-3,4,5,6]2 • HOC(O)C6HF4-3,4,5,6 (2), [(2-MeO-5-BrC6H3bSbOC6H4Br-4]2O • 2HOC6^Br-4 (3), [(2-MeO)C6H4bSb[ON=CHC4H2(NO2-2)b • 2HON=CHC4H2(NO2-2) • '¿PhH (4) и установлено их строение.

Экспериментальная часть

Аддукты 1-4 были выделены как минорные при перекристаллизации продуктов реакций окислительного присоединения соответствующих триарильных соединений сурьмы или висмута с кислотами, фенолом или оксимом в присутствии гидропероксида третичного бутила, проводимых при мольном соотношении 1:2:1 в диэтиловом эфире при комнатной температуре; при этом во всех случаях основными продуктами являлись соответствующие производные m-TobSb[OC(O)C6H3F2-2,5b, ^-TobBi[OC(O)C6HF4]2, [(2-MeO-5-BrC6H3bSbOC6H4Br-4bO, [(2-MeO)C6H4]3Sb[ON=CHC4H2(NO2-2)]2.

Рентгеноструктурный анализ кристаллов аддуктов 1-4 проводили на дифрактометре D8 Quest фирмы Bruker (Mo Ka-излучение, X = 0,71073 А, графитовый монохроматор) при 293 К. Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены по программам SMART и SAINT-Plus [23]. Все расчеты по определению и уточнению структур выполнены по программам SHELXL/PC [24, 25], OLEX2 [26], ShelxL [27]. Структуры определены прямым методом и уточнены методом наименьших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Основные кристаллографические данные и результаты уточнения структур приведены в табл. 1, основные длины связей и валентные углы -в табл. 2.

Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 2050322 (1), № 2045173 (2), № 2205070(3), № 2070387 (4), № 2119790 (5); [email protected]; http://www.ccdc.cam.ac.uk).

Таблица 1

Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнения структур 1-5

Параметр 1 2 3 4

1 2 3 4 5

Формула C42H31O6F6Sb C42H25O6F12Bi C66H54Br1cOnSb2 C44H38N8O19Sb

М 867,42 1062,60 2065,69 1104,57

Сингония Триклинная Триклинная Моноклинная Триклинная

Пр. группа Pi Pi P21/c Pi

а, А 8,78(5) 12,246(11) 12,017(14) 10,240(5)

Окончание табл. 1

1 2 3 4 5

b, Á 13,10(8) 12,976(18) 25,54(3) 14,480(8)

с, Á 6,64(8) 14,391(13) 13,181(18) 18,093(11)

а,0 102,86(19) 68,89(3) 90 103,43(3)

Р,° 99,3(2) 69,89(3) 116,71(5) 104,50(2)

У,° 98,0(3) 86,11(5) 90 98,876(17)

V, Á3 1813(16) 1990(4) 3613(8) 2461(2)

Z 2 2 2 2

р(выч.), г/см3 1,589 1,773 1,899 1,491

ц, мм-1 0,841 4,534 6,331 0,644

F(000) 872,0 1032,0 1980,0 1122,0

Размер кристалла, мм 0,27 х 0,14 х 0,11 0,48 х 0,33 х 0,23 0,65 х 0,25 х 0,17 0,34 х 0,16 х 0,09

Область сбора данных по 28, град. 5,8-36,8 5,58-55,42 5,906-49,076 5,954-54,5

Интервалы индексов отражений -7 < h < 7, -11 < k < 11, -14 < l < 14 -15 < h < 15, -16 < k < 16, -19 < l < 18 -13 < h < 13, -27 < k < 27, -12 < l < 12 -13 < h < 13, -18 < k < 18, -23 < l < 23

Измерено отражений 14149 48542 29461 58643

Независимых отражений 2603 9207 4545 10886

Rint 0,0284 0,0321 1,062 0,0558

Переменных уточнения 500 554 410 670

GOOF 1,049 1,136 1,062 1,061

R-факторы Яг = 0,0348, Rj = 0,0322, Rj = 0,0565, Rj = 0,0429,

по F2 > 2ct(F2) wR2 = 0,0938 wR2 = 0,0648 wR2 = 0,1200 wR2 = 0,1095

R-факторы по всем Rl = 0,0381, Rj = 0,0439, Rj = 0,0760, Rj = 0,0650,

отражениям wR2 = 0,0966 wR2 = 0,0711 wR2 = 0,1298 wR2 = 0,1249

Остаточная электрон-

ная плотность 0,55/-0,42 1,81/-1,08 1,59/-1,31 0,91/-0,51

(max/min), e/A3

Таблица 2

Основные длины связей и валентные углы в соединениях 1-4

Связь d, Á Угол a, град.

1

Sb(1)-0(1) 2,152(11) O(3)Sb(1)O(1) 175,3(2)

Sb(1)-O(3) 2,096(11) C(11)Sb(1)C(1) 109,8(5)

Sb(1)-C(1) 2,095(11) C(11)Sb(1)C(21) 139,0(4)

Sb(1)-C(11) 2,064(13) C(21)Sb(1)C(1) 111,3(4)

Sb(1)-C(21) 2,069(15) C(1)Sb(1)O(1) 88,2(4)

O(1)-C(37) 1,281(10) C(1)Sb(1)O(3) 87,8(4)

O(3)-C(47) 1,300(10) C(11)Sb(1)O(1) 92,8(4)

O(4)-C(47) 1,202(10) C(11)Sb(1)O(3) 90,8(4)

O(2)-C(37) 1,207(11) C(21)Sb(1)O(1) 88,4(4)

Sb(1)^^^0(2) 3,029(13) C(21)Sb(1)O(3) 90,9(4)

Sb(1)—0(4) 3,021(12)

2

Bi(1)-0(1) 2,299(3) O(1)Bi(1)O(3) 172,63(10)

Bi(1)-O(3) 2,257(3) C(11)Bi(1)C(1) 111,69(17)

Bi(1)-C(1) 2,197(5) C(21)Bi(1)C(1) 109,93(17)

Bi(1)-C(11) 2,186(4) C(21)Bi(1)C(11) 138,29(15)

Bi(1)-C(21) 2,186(4) C(1)Bi(1)O(1) 85,89(14)

C(57)-O(6) 1,202(6) C(1)Bi(1)O(3) 86,84(14)

C(57)-O(5) 1,303(6) C(11)Bi(1)O(1) 91,93(15)

Bi(1)^^^0(4) 2,992(5) C(11)Bi(1)O(3) 89,67(15)

Химия элементоорганических соединений_

Окончание табл.2

Связь d, А Угол а, град.

Bi(1)—0(2) 3,126(5) C(21)Bi(1)0(1) 88,43(14)

H(5A)—0(2) 1,86(9) C(21)Bi(1)0(3) 95,16(14)

3

Sb(1)-0(4) 1,955(2) Sb(1)0(1)Sb(1:) 180,0

Sb(1)-0(5) 2,126(7) 0(4)Sb(1)0(5) 172,82(19)

Sb(1)-C(1) 2,106(10) 0(4)Sb(1)C(1) 92,0(3)

Sb(1)-C(21) 1,951(9) 0(4)Sb(1)C(11) 89,1(2)

Sb(1)-C(11) 2,298(10) 0(5)Sb(1)C(11) 98,0(3)

Br(3)-0(25) 1,963(10) C(1)Sb(1)0(5) 84,3(3)

Br(1)-C(5) 1,767(10) C(1)Sb(1)C(11) 128,2(4)

0(5)-С(31) 1,315(11) C(21)Sb(1)0(5) 85,6(3)

0(1)-С(2) 1,256(11) C(21)Sb(1)C(1) 115,3(4)

0(2)-С(17) 1,363(11) C(21)Sb(1)C(11) 116,4(4)

H(6A)-0(5) 1,79(10) C(31)0(5)Sb(1) 126,4(6)

4

Sb(1)-0(1) 2,081(3) 0(1)Sb(1)0(2) 173,68(11)

Sb(1)-0(2) 2,118(2) C(21)Sb(1)C(11) 124,32(14)

Sb(1)-C(11) 2,125(3) C(1)Sb(1)C(11) 114,03(14)

Sb(1)-C(21) 2,119(3) C(1)Sb(1)C(21) 120,56(14)

Sb(1)-C(1) 2,107(3) N(1)0(1)Sb(1) 118,7(2)

H(31)--N(2) 2,52(4) N(3)0(2)Sb(1) 119,21(19)

Обсуждение результатов

Реакции окислительного присоединения триарильных соединений сурьмы или висмута с кислотами, фенолом или оксимом в присутствии гидропероксида третичного бутила, проводимые при мольном соотношении 1:2:1 в диэтиловом эфире при комнатной температуре приводили к образованию соответствующих производных га-То138Ь[ОС(0)С6Н3Р2-2,5]2, ^-То13Б1[0С(0)С6НР4-3,4,5,б]2, [(2-Ме0-5-БгСбНз)з8Ь0СбН4Бг-4]20, [(2-Ме0)СбН4^Ь[0К=СНС4Н2(Ш2-2)Ь. Для получения кристаллов, пригодных для рентгеноструктурных исследований, продукты перекристаллизовывали из ароматических растворителей. Наряду с основными соединениями, выделенными с достаточно высокими выходами, на стенках стакана были обнаружены минорные кристаллические продукты 1-4.

Найдено, что в структурах аддуктов 1 и 2 атомы металла имеют координацию искаженной тригональной бипирамиды с атомами кислорода в аксиальных положениях (рис. 1, 2).

Рис. 1. Строение аддукта 1

Шарутина О.К., Шарутин В.В. Аддукты арильных соединений сурьмы и висмута

с карбоновыми кислотами, фенолами и оксимами

Рис. 2. Строение аддукта 2

Аксиальные углы 08Ь0 и 0ВЮ в комплексах равны 175,3(2)° и 172,63(10)° соответственно. Суммы углов С8ЬС и СВЮ в экваториальных плоскостях практически не отличаются от теоретического значения 360°. Длины связей 8Ь-0 и 8Ь-С составляют 2,096(13), 2,152(11) и 2,064(13)-2,095(11) А (1); Б1-0 и Б1-С 2,299(3), 2,257(3) и 2,186(4)-2,197(5) А (2). Карбонильные атомы кислорода карбоксильных групп координированы на атомы сурьмы (расстояния 8Ь—0=С равны 3,021(15) и 3,030(15) А, среднее 3,025). Подобные расстояния Б1—0=С в кристалле аддукта 2 (2,992(9) и 3,126(15) А, среднее 3,059 А) сравнимы с наблюдаемыми в 1, что, учитывая больший радиус атома висмута по сравнению с атомом сурьмы, позволяет говорить о более сильном взаимодействии во втором случае. Как ожидалось, внутримолекулярные взаимодействия сопровождаются увеличением одного из экваториальных углов до 139,0(4)° и 138,29(15)° в 1 и 2 соответственно. Молекулы кислоты связаны с молекулами дикарбоксилатов триарилсурь-мы(висмута) водородными связями О-Н - О=С (расстояния О—О равны 2,71(2) и 2,630(5) А в 1 и 2 соответственно). Аналогичное взаимодействие имеет место в аддукте ацетата тетрафенил-сурьмы с уксусной кислотой [28].

Молекулы 2,5-дифторбензойной кислоты в 1 образуют димеры, связанные между собой ор-то-атомами водорода и карбонильными атомами кислорода соседних молекул (расстояния Н—О равны 2,47 А при сумме ван-дер-ваальсовых радиусов атомов водорода и кислорода равной 2,62 А [29]). Эти же атомы кислорода связаны с орто-атомами водорода арильного кольца кар-боксилатного лиганда молекулы дикарбоксилата триарилсурьмы (рис. 3).

Рис. 3. Межмолекулярные взаимодействия в кристалле 1

Кроме того, в кристалле 1 имеют место слабые межмолекулярные водородные связи типа

В кристалле 2 молекула 3,4,5,6-тетрафторбензойной кислоты связана через карбоксильный атом водорода с карбонильным атомом кислорода одной из карбоксильных групп дикарбоксила-та триарилвисмута. Межмолекулярные расстояния С=О—Н-О (1,86 А) меньше суммы ван-дер-ваальсовых радиусов О и Н на ~ 0,8 А [29]. Пространственная упаковка кристалла 2 обусловлена многочисленными взаимодействиями молекул 3,4,5,6-тетрафторбензойной кислоты и бис(3,4,5,6-тетрафторбензоата) трис(пара-толил)висмута типа Р-Н (2,49-2,60 А), С-Н (2,76-2,90 А) (рис. 4). Кроме того, имеют место короткие контакты 0-Н-С и Б-Б.

Рис. 4. Некоторые межмолекулярные взаимодействия в кристалле 2

Кристалл 3 состоит из центросимметричных молекул /и-оксо-бис[трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы] с линейным строением центрального фрагмента (центр инверсии - атом кислорода О(4), угол 8Ь08Ь составляет 180°) и молекул 4-бромфенола (рис. 5).

Рис. 5. Строение аддукта 3

В 3 атомы сурьмы имеют тригонально-бипирамидальную координацию с различной степенью искажения с мостиковым атомом кислорода и атомом кислорода арокси-группы в аксиальных положениях (аксиальные углы составляют 172,82(19)°). Относительно связей 8Ь-0(4)

арильные заместители (2-Ме0-5-БгС6Н3) находятся в энергетически выгодной заторможенной конформации. Суммы экваториальных углов С8ЬС равны 358,1(4)°. Углы между аксиальными и экваториальными связями О(5)8ЬС составляют 84,3(3)°, 85,6(4)°, 98,0(3)°. Расстояния 8Ь-0(4) (1,955(2) А) значительно короче длин связей 8Ь-0(5) (2,126(7) А), что является обычным для биядерных соединений сурьмы с мостиковым атомом кислорода. Как и в других производных трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы, в 3 наблюдаются короткие расстояния МеО(1,2,3)"^Ь, которые составляют 3,340(9), 3,018(9), 2,956(7) А, что меньше суммы ванн-дер-ваальсовых радиусов атомов сурьмы и кислорода [29].

Между молекулами фенола и ^-оксо-бис[трис(2-метокси-5-бромфенил)сурьмы] формируется слабая водородная связь О(6)-Н(6)"О(5) (расстояния Н(6)"О(5) - 1,79 А, О(6)"О(5) - 2,58(8) А).

В кристалле 3 обнаруживается множество коротких контактов Бг"Бг (3,25(1)-3,558(4) А при удвоенной сумме ван-дер-ваальсовых радиусов брома 3,70 А [29]), а также Бг"Н.

В кристаллической ячейке аддукта 4, наряду с молекулой диоксимата триарилсурьмы, присутствуют две молекулы оксима и 0,5 молекулы бензола. Координационный полиэдр атома сурьмы представляет собой тригональную бипирамиду с атомами кислорода оксиматных лигандов в аксиальных положениях (рис. 6).

Угол 0Sb0 составляет 173,68(11)°, что попадает в интервал значений аксиальных углов в соединениях такого типа (172,49-177,99° [30]). Углы в экваториальной плоскости CSbС равны 114,03(14)°, 120,56(14)°, 124,32(14)°, сумма углов составляет 358,91°. Как и в ранее структурно охарактеризованных диоксиматах триарилсурьмы, в 4 наблюдаются меньшие длины аксиальных связей 8Ь-0 (2,081(3), 2,118(2) А) по сравнению с экваториальными связями 8Ь-С (2,107(3), 2,119(3), 2,125(3) А). В 4 наблюдается укорочение внутримолекулярных расстояний между атомами азота и центральным атомом (расстояния 8Ь--^(1) и 8Ь--^(3) составляют 2,964(1), 3,026(1) А, что значительно меньше суммы ван-дер-ваальсовых радиусов атомов 8Ь и N (3.8 А [29]), а также расстояний МеО(3,4,5)"^Ь (3,062(4), 3,144(3), 3,055(3) А).

Каждая молекула диоксимата триарилсурьмы связана с двумя молекулами оксима слабыми водородными связями О-Н"^ (расстояния ^1)---Н(12) и ^3)---Н(16) равны 2,04 и 2,05 А; расстояния ^1)-О(12) и ^3)-О(16) составляют 2,797(6) и 2,824(5) А).

В кристалле 4 ароматическая фурановая группа оксима располагается над фурановой группой аксиального оксимного лиганда, что обусловливает взаимодействие их л-систем (так называемый %-%-стекинг-эффект). Для л-л-стекинг-взаимодействий должны выполняться следующие условия: расстояния между центроидами ароматических систем колеблются в интервале 3,33-3,8 А, а межплоскостные углы - 14,2°-32,4° [31, 32], что и наблюдается в кристалле 4, где расстояния между соответствующими центроидами составляют 3,46 А, межплоскостные углы равны 8,75°, а кратчайшее расстояние САг^САг - 3,39 А.

Стоит отметить, что совместная кристаллизация двух сурьмаорганических соединений или сурьмаорганического и органического соединения описана в литературе на нескольких примерах

Рис. 6. Строение аддукта 4 (молекула сольватного бензола не показана)

[22, 28, 33], еще более редки случаи кристаллизации подобных аддуктов для висмуторганических соединений [34].

Выводы

Таким образом, в результате окислительного синтеза органических соединений сурьмы(У) и висмута(У), наряду с целевыми продуктами, выделены следовые количества кристаллических аддуктов 1:1 или 1:2 элементоорганических и органических соединений, которые проявляют способность к совместной кристаллизации. В кристаллах всех полученных аддуктов основными межмолекулярными взаимодействиями являются водородные связи.

Список источников

1. Шарутин В.В., Поддельский А.И., Шарутина О.К. // Коорд. химия. 2020. Т. 46, № 10. С. 579. DOI: 10.31857/S0132344X20100011.

2. Duffm R.N., Blair V.L., Kedzierski L. et. al. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2018. V. 47, No. 3. P. 971. DOI: 10.1039/c7dt04171c.

3. Duffin R.N., Blair V.L., Kedzierski L. et. al. // J. Inorg. Biochem. 2018. V. 189. P. 151. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2018.08.015.

4. Duffm R.N., Blair V.L., Kedzierski L. et. al. // J. Inorg. Biochem. 2021. V. 219. P. 111385. DOI: 10.1016/j.j inorgbio .2021.111385.

5. Малеева А.И., Гущин А.В., Калистратова О.С. и др. // Вестник ЮурГУ. Серия «Химия». 2019. Т. 11, № 3. С. 66. DOI: 10.14529/chem190308.

6. Додонов В.А., Гущин А.В., Горькаев Д.А. и др. // Изв. Академии наук. Сер. Хим. 2002, № 6. С.965.

7. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Насонова Н.В. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 1999. № 12. С. 2346. EDN: SFWPCR.

8. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Хайбуллина O.A. // Журн. общ. химии. 2021. Т. 91, № 9. С. 1446. DOI: 10.31857/S0044460X2109016X.

9. Артемьева Е.В., Шарутина О.К., Шарутин В.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. С. 22. DOI: 10.31857/S0044457X20010031.

10. Artem'eva E.V., Duffm R.N., Munuganti S. et. al. // Polyhedron. 2022. V. 213. P. 115627. DOI: 10.1016/j.poly.2021.115627.

11. Gushchin A.V., Usyatinsky R.I., Fukin G.K. et al. // Main Group Chem. 1998. V. 2, № 3. P. 187. DOI: 10.1080/10241229812331341349.

12. Додонов В.А., Федоров А.Ю., Усятинский Р.И. и др. // Изв. Академии наук. Сер. Хим. 1995. № 4. С. 748.

13. Фукин Г.К., Захаров Л.Н., Домрачев Г.А. и др. // Изв. Академии наук. Сер. Хим. 1999. № 9.С. 1744.

14. Шарутин В.В., Молокова О.В., Шарутина О.К. и др. // Журн. общ. химии. 2009. Т. 79. № 8. С. 1297.

15. Шарутин В.В., Шарутина О.К. // Журн. неорган. химии. 2014. Т. 59, № 11. С. 1507. DOI: 10.7868/S0044457X14110221.

16. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Ефремов А.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64, № 5. С. 482. DOI: 10.1134/S0044457X19050180.

17. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Сенчурин В.С. // Журн. неорган. химии 2014. Т. 59, № 9. С. 1178. DOI: 10.7868/S0044457X14090177.

18. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Gubanova Y.O. et al. // Mendeleev Comm. 2020. V. 30. P. 97. DOI: 10.1016/j.mencom.2020.01.032.

19. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Белов В.В. // Коорд. химия. 2023. Т. 49, № 3. С. 183. DOI: 10.31857/S0132344X22700116.

20. Молокова О.В. Оксиматы тетра- и триарилсурьмы. Синтез и строение: дис. ... канд. хим. наук / О.В. Молокова - Благовещенск, 2001. - 118 с.

21. Шарутин В.В., Пакусина А.П., Шарутина О.К. и др. // Бутлеровские сообщения. 2002. Т. 3, № 11. С. 13. EDN: GZCCWA.

22. Шарутин В.В., Шарутина О.К., Артемьева Е.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60, № 2. С. 207. DOI: 10.7868/S0044457X15020142.

23. Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software for the SMART System. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.

24. Sheldrick G.M. Acta Cryst., 2015, V. C71, P. 3. DOI: 10.1107/S2053229614024218.

25. Bruker. SHELXTL/PC. Versions 5.10. An Integrated System for Solving, Refining and Displaying Crystal Structures From Diffraction Data. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA.

26. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J. et al // J. Appl. Cryst. 2009. V. 42. P. 339. DOI: 10.1107/S0021889808042726.

27. Hubschle C.B., Sheldrick G.M., Dittrich B. // J. Appl. Cryst. 2011. V. 44, No. 6. P. 1281. DOI: 10.1107/S0021889811043202.

28. Bone S.P., Sowerby D.B. // Phosphorus, Sulfur, Silicon. Relat. Elem. 1989. Vol. 45, No. 1-2. P.

23.

29. Mantina M., Chamberlin A.C., Valero R. et al. // J. Phys. Chem. A. 2009. V. 113, No. 19. P. 5806. DOI: 10.1021/jp8111556.

30. Cambridge Crystallographic Data Center. 2022. [email protected]; http://www.ccdc.cam.ac.uk

31. Janiak C.A. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2000. No. 21. P. 3885. DOI: 10.1039/B003010O.

32. Tsuzuki S, Honda K., Uchimaru T. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2002. V. 124. No. 1. P. 104. DOI: 10.1021/ja0105212

33. Шарутин В.В., Шарутина О.К. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». 2017. Т. 9, № 1. С. 57. DOI: 10.14529/chem170107.

34. Андреев П.В. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». 2019. Т. 11, № 3. С. 59. DOI: 10.14529/chem190307.

Шарутина Ольга Константиновна - доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической и прикладной химии, профессор, Южно-Уральский государственный университет. E-mail: [email protected]

Шарутин Владимир Викторович - доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник управления научной и инновационной деятельности, Южно-Уральский государственный университет. E-mail: [email protected]

Поступила в редакцию 17 июня 2023 г.

DOI: 10.14529/chem230403

ADDUCTS OF ANTIMONY AND BISMUTH ARYL COMPOUNDS WITH CARBOXYLIC ACIDS, PHENOLS, AND OXIMES

O.K. Sharutina, [email protected]

V.V. Sharutin, [email protected]

South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

When the reaction products of triarylantimony or -bismuth with carboxylic acids, phenol, or oxime in the presence of tertiary butyl hydroperoxide (molar ratio 1:2:1, diethyl ether, 24 °C, 24 h) were recrystallized brom benzene or toluene, the adducts of antimony or bismuth aryl compounds with carboxylic acids, phenol, and oxime of the Ar3MX2 type were isolated as minor products. According to X-ray structural analysis performed at 293 K on a D8 Quest Bruker automatic four-circle diffractometer (two-coordinate CCD detector, Mo Ka radiation, X = 0.71073 A, graphite monochromator), metal atoms in crystals OT-Tol3Sb[OC(O)C6H3F2-2,5]2 • HOC(O)C6H3F2-2,5 (1) [C42H3iOsF6Sb, M 867.42; triclinic syngony, symmetry group PI; cell parameters: a = 8.78(5), b = 13.10(6), c = 16.64(8) A; a = 102.86(19), p = 99.3(2), y = 98.0(3)

degrees; V = 1813(16) A3; Z 2; reflection index intervals -7 < h < 7, -11 < k < 11, -14 < l < 14; total reflections 14149; independent reflections 2603; Rmt 0.0284; GOOF 1.049; R1 = 0.0348, wR2 = 0.0938; residual electron density 0.55/-0.42 e/A3]; p-Tol3Bi[OC(O)C6HF4kHOC(O)C6HF4 (2) [C42H25O6F12Bi, M 1062.60; triclinic syngony, symmetry group PI; cell parameters: a = 12.246(11), b = 12.976(18), c = 14.391(13) A; a = 68.27(4), p = 69.89(3), y= 86.11(5) degrees; V = 1990(4) A3; Z 2; reflection index intervals -15 < h < 15, -16 < k < 16, -18 < l < 18; total reflections 48542; independent reflections 9207; Rmt 0.0321; GOOF 1,136; R1 = 0.0322, wR2 = 0.0648; residual electron density 1.81/-1.08 e/A3]; [(2-MeO-5-BrC6H3)sSbOC6H4Br-4]2O^2HOC6H4Br-4 (3) [C66H54Br10OnSb2, M 2065.69; monoclinic syngony, symmetry group C2fc; cell parameters: a = 12.017(14), b = 25.54(3), c = 13.181(18) A; p = 116.71(5) degrees; V = 3613(8) A3; Z 2; reflection index intervals -13 < h < 13, -27 < k < 27, -12 < l < 12; total reflections 29461; independent reflections 4545; Rmt 0.0656; GOOF 1.062; R1 = 0.0565 wR2 = 0.1200; residual electron density 1.59/-1.31 e/A3]; [(2-MeO)C6H4]sSb[ON=CHC4H2O(NO2-2)]2 • 2HON=CHC4H2O(NO2-2) • 'APhH (4) [C44H38N8Oi9Sb, M 1104.57; triclinic syngony, symmetry group PI; cell parameters: a = 10.240(5), b = 14.480(8), c = 18.093(11) A; a = 103.43(3), p = 104.50(2), y = 98.876(17) degrees; V = 2461(2) A3; Z 2; reflection index intervals -13 < h < 13, -18 < k < 18, -23 < l < 23; total reflections 58643; independent reflections 10886; Rmt 0.0558; GOOF 1.061; R1 = 0.0429, wR2 = 0.1095; residual electron density 1.91/-0.51 e/A3] have a distorted trigonal-bipyramidal coordination with the oxygen atoms in axial positions. Complete tables of atomic coordinates, bond lengths, and bond angles for the structures were deposited at the Cambridge Crystallograph-ic Data Center (no. 2050322 for 1, no. 2045173 for 2, no. 2070387 for 3, no. 2119790 for 4; [email protected]; https www.ccdc.cam.ac.uk).

Keywords: aryl compounds of antimony and bismuth, carboxylic acid, phenol, oxime, adducts, structure, X-ray diffraction analysis

Received 17 June 2023

ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ

Шарутина О.К., Шарутин В.В. Аддукты арильных соединений сурьмы и висмута с карбоновыми кислотами, фенолами и оксимами // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». 2023. Т. 15, № 4. С. 117-126. Б01: 10.14529/сИеш230403

FOR CITATION

Sharutina O.K., Sharutin V.V. Adducts of antimony and bismuth aryl compounds with carboxylic acids, phenols, and oximes. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chemistry. 2023;15(4):117-126. (In Russ.). DOI: 10.14529/chem230403