Кристаллическая структура комплекса хлорида кобальта(II) с 3-(бензимидазол-2-ил) - пропанолом-1 Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

№ 3 (33)

март, 2017 г.

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА КОМПЛЕКСА ХЛОРИДА КОБАЛЬТА(Н) С 3-(БЕНЗИМИДАЗОЛ-2-ИЛ) - ПРОПАНОЛОМ-1

Рахмонова Дилноза Саламовна

старший преподаватель, химический факультет, Национальный университет Узбекистана,

00174, Узбекистан, Ташкент, Вузгородок НУУз Е-mail: dilnoza.raxmonova@gmail. com

Кадирова Зухра Чингизовна

доц., химический факультет, Национальный университет Узбекистана, 100174, Узбекистан, Ташкент, Вузгородок НУУз Е-mail: zuhra_kadirova@yahoo. com

Кадирова Шахноза Абдухалиловна

проф., химический факультет, Национальный университет Узбекистана,

100174, Узбекистан, Ташкент, Вузгородок НУУз Е-mail: kadirova. shakhnoza@mail. т

СRYSTAL STRUCTURE OF 3-(BENZIMIDAZOLE-2-IL)-PROPANOL-1 COMPLEX OF COBALT (II) CHLORIDE

Dilnoza Raxmonova

senior lecturer, the Faculty of Chemistry, National University of Uzbekistan, 100174, Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok NUUz

Zukhra Kadirova

associate professor, the Faculty of Chemistry, National University of Uzbekistan,

100174, Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok NUUz

Shakhnoza Kadirova

professor, the Faculty of Chemistry, National University of Uzbekistan, 100174, Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok NUUz

АННОТАЦИЯ

Приведены результаты рештеноструктурного анализа комплексного соединения хлорида кобальта с 3-(бен-зимидазол-2-ил) - пропанолом-1 (L).

Кристаллы комплекса орторомбические, параметры ячейки: а = 9.526, b = 14.339, с = 16.487 А, а = 90.00, р = 102.26 V = 2200.6 А3, Z = 4, пр. гр. Р2:2:21. Все расчеты и предварительная обработка экспериментальных данных проведены по комплексу программ "Shelx-86", структура расшифрована методом тяжелого атома. Уточнение структуры МНК проведено в анизотропном приближении для неводородных атомов до R-фактора 0.0527. Атомы водорода при атомах азота и углеродов комплексных анионов локализованы в разностном синтезе Фурье и уточнены с фиксированными изотропными факторами BH = 0,05 A2. Число независимых рефлексов с I>1,965(J), участвовавших в уточнении - 3720.

Для синтезированного комплекса характерна координация лиганда к металлу через пиридиновый атом азота (Co(1)-N(1) 2.016(3), Co(1)-N(3) 2.029(4)А). Ионы хлора координированы внутрисферно (Co(1)-Cl(2) 2.240(1), Co(1)-Cl(1) 2.264(1)) и связаны водородными связями с ОН-группой. Кобальт имеет тетраэдрическую конфигурацию (N(1)-Co(1)-Cl(2)- 108.81(11), N(3)-Co(1)-Cl(2)-116.52(12), N(1)-Co(1)-Cl(1) 112.14(11), N(3)-Co(1)-Cl(1) 107.19(11)°).

В результате расшифровки кристаллической структуры комплексного соединения доказана тетраэдрическая конфигурация металла в комплексе хлорида кобальта (II) с 3-(бензимидазол-2-ил)-пропанолом-1, где лиганд координируется к центральному атому через эндоциклический атом азота.

Библиографическое описание: Рахмонова Д.С., Кадирова З.Ч., Кадирова Ш.А. Кристаллическая структура комплекса хлорида кобальта(П) с 3-(бензимидазол-2-ил) - пропанолом-1 // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2017. № 3(33). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/4364

№ 3 (33)

Aunî

ЛЛЛ, хим

universum:

ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ

март, 2017 г.

ABSTRACT

Results of X-ray analysis of the complex compound of cobaltous chloride with 3- (benzimidazol-2-yl) - 1-propanol (L) are presented.

Orthorombic crystals of the complex, cell parameters а = 9.526, b = 14.339, с = 16.487 A, a = 90.00, p = 102.26 V = 2200.6 A3, Z = 4, P2i2i2i. All calculations and pre-processing of the experimental data are carried out on a complex of programs "Shelx-86", the structure is decoded by the method of a heavy atom. Detailing of the structure of least-squares method is made in the anisotropic approximation for non-hydrogen atoms to R-factor of 0.0527. Hydrogen atoms under atoms of nitrogen and carbon of complex anions are localized in differential Fourier synthesis and specified with fixed isotropic factors Вн= 0,05 A2. The number of independent reflections with I>1,965(J), involved in detailing - 3720.

Ligand coordination to the metal through the pyridinic nitrogen atom (Co(1)-N(1) 2.016(3), Co(1)-N(3) 2.029(4)A) is defined for synthesized complex. Chloride ions are coordinated intraspherically (Co(1)-Cl(2) 2.240(1), Co(1)-Cl(1) 2.264(1)) and linked by hydrogen bonds with OH group. Cobalt has a tetrahedral configuration ((N(1)-Co(1)-Cl(2)-108.81(11), N(3)-Co(1)-Cl(2)- 116.52(12), N(1)-Co(1)-Cl(1) 112.14(11), N(3)-Co(1)-Cl(1) 107.19(11)°).

As a result of the crystal structure decoding of the complex compound, the metal tetrahedral configuration is proved in the complex of cobaltous chloride (II) with 3- (benzimidazol-2-yl) 1-propanol, where the ligand is coordinated to the central atom through an endocyclic nitrogen atom.

Ключевые слова: координация, лиганд, конфигурация, состав, структура.

Keywords: coordination; ligand; configuration; composition; structure.

Одной из главных фундаментальных задач химии координационных соединений является установление зависимости в ряду «состав-структура-свойство».

Производные бензимидазола являются перспективными лигандами для изучения комплексообразую-щих свойств. Наличие нескольких гетероатомов и функциональных групп, способность к образованию различных таутомерных форм позволяет получать разнообразные комплексы с d-металлами [9,6]. Диапазон применения производных бензимидазолов очень широк, что вызывает значительный интерес у исследователей к данному классу лигандов. Широко известны препараты на основе производных бензими-дазолов, обладающие имуннотропными, противовоспалительными, антигельминтными, противовирусными, гербицидными, фунгицидными свойствами [1-5;7,8]. Поскольку бензимидазолы обладают достаточно высокой биологической активностью, то в комплексах с биометаллами возможно проявление синергетиче-ского эффекта.

Изучение комплексообразующей способности 3 -(бензимидазол-2-ил) - пропанола-1, синтез новых комплексных соединений на их основе, установление закономерностей реакций комплексообразования представляют как научный интерес - в области развития химии координационных соединений, так и

практический - для получения методик определения микроколичеств металлов, новых катализаторов и создания антигельминтных и противовирусных препаратов.

Целью работы является синтез и расшифровка кристаллической структуры комплексного соединения хлорида Со(11) с 3-(бензимидазол-2-ил)-пропано-лом-1 (Ь).

Синтез комплекса [СоЬ2С12] проводили в водно -спиртовой среде при сливании водных растворов хлорида кобальта (II) (0,001 моль, "х.ч") и спиртового раствора лиганда (0,001 моль, "х.ч") в молярных соотношениях 1:2 М:Ь, подкисляли соляной кислотой, создавая рН = 5. Реакцию проводили в течение 30 минут при нагревании на водяной бане до 80°С, после реакционную смесь отфильтровывали на бумажном фильтре и оставляли для кристаллизации. Через трое суток выпавшие синие кристаллы отделяли фильтрованием, промывали этанолом и высушивали на воздухе. Выход 81% (0,39 г.). Тпл 148-150оС.

Элементный анализ на содержание углерода, водорода и азота проводили на СКН-анализаторе «ЕА-1108» фирмы Саг1о-ЕгЬа (Италия). Результаты элементного анализа: вычислено / найдено - С (49.8 / 49.7), Н (4.9 / 4.8), N (11.6 / 11.5), Со (12.2 / 12.2) %. брутто формула С2оН24^02СЪСо.

+

C0CI22H2O

2

—>

Монокристаллы для рентгеноструктурного анализа комплекса получали перекристаллизацией из этанола.

Рентгеноструктурный анализ монокристаллов комплекса [СоЬгСЬ] проведен на автоматическом ди-фрактометре CrysAlisRedOxford Diffraction Ltd

№ 3 (33)

au nt'

ЛЛЛ, хим

universum:

ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ

март, 2017 г.

(ХСиК а, графитовый монохроматор). Кристаллы комплекса орторомбические, параметры ячейки: а=9.526, Ь =14.339, с=16.487 А, а=90.00, р=102.26 °, V =2200.6 А3, 2=4, пр. гр. Р212121. Все расчеты и предварительная обработка экспериментальных данных проведены по комплексу программ "8Ие1х-86" [9], структура расшифрована методом тяжелого атома. Уточнение структуры МНК проведено в анизотропном приближении для неводородных атомов до Я-

фактора 0.0527. Атомы водорода при атомах азота и углеродов комплексных анионов локализованы в разностном синтезе Фурье и уточнены с фиксированными изотропными факторами Вн=0,05 А2. Число независимых рефлексов с 1>1,965(Х), участвовавших в уточнении - 3720.

В табл. 1 -2 приведены координаты атомов, межатомные расстояния и валентные углы в кристаллической структуре комплекса.

Таблица 1.

Координаты атомов и эквивалентные изотропные тепловые параметры

Атом x y z Uiso*/Ueq

Co1 0.1884(8) 0.1580(5) 0.6512(5) 0.0439(3)

Cl1 0.0354(15) 0.0854(8) 0.7185(8) 0.0577(4)

Cl2 0.3147(17) 0.0492(9) 0.6002(9) 0.0721(5)

C1 -0.0626(5) 0.2455(3) 0.5239(3) 0.0376(11)

C2 -0.1783(5) 0.1950(3) 0.5400(3) 0.0490(13)

C3 -0.3137(6) 0.2186(4) 0.4962(3) 0.0550(14)

C4 -0.3338(5) 0.2896(4) 0.4374(3) 0.0519(14)

C5 -0.2215(5) 0.3390(3) 0.4195(3) 0.0433(12)

C6 -0.0856(5) 0.3162(3) 0.4647(3) 0.0367(11)

C7 0.1473(5) 0.3012(3) 0.5182(3) 0.0369(11)

C8 0.3038(4) 0.3190(3) 0.5314(3) 0.0405(11)

C9 0.3492(4) 0.4131(3) 0.5731(3) 0.0406(11)

C10 0.5112(5) 0.4235(3) 0.5906(3) 0.0459(12)

C11 0.4525(5) 0.2584(3) 0.7609(3) 0.0410(12)

C12 0.5641(6) 0.2059(4) 0.7420(3) 0.0556(14)

C13 0.7019(6) 0.2317(4) 0.7803(4) 0.0638(16)

C14 0.7285(6) 0.3052(4) 0.8354(4) 0.0662(16)

C15 0.6184(6) 0.3587(4) 0.8554(3) 0.0611(15)

C16 0.4805(5) 0.3330(3) 0.8157(3) 0.0439(12)

C17 0.2467(5) 0.3194(3) 0.7678(3) 0.0398(11)

C18 0.0916(5) 0.3426(3) 0.7561(3) 0.0442(12)

C19 0.0445(5) 0.4232(3) 0.6952(3) 0.0399(11)

C20 -0.1113(5) 0.4433(3) 0.6886(3) 0.0524(14)

N1 0.0843(4) 0.2380(2) 0.5569(2) 0.0378(9)

N2 0.0497(4) 0.3496(2) 0.4620(2) 0.0404(9)

N3 0.3030(4) 0.2511(2) 0.7316(2) 0.0402(9)

N4 0.3485(4) 0.3696(2) 0.8192(2) 0.0453(10)

O1 0.5562(4) 0.5152(3) 0.6185(3) 0.0511(10)

O2 -0.1545(4) 0.5135(3) 0.6270(2) 0.0555(11)

H1O 0.5410(7) 0.522(5) 0.656(4) 0.08(3)

H2A -0.1649 0.1470 0.5789 0.059

H3A -0.3931 0.1864 0.5062 0.066

H4A -0.4266 0.3039 0.4094 0.062

H5A -0.2354 0.3854 0.3792 0.052

H8A 0.3319 0.3170 0.4782 0.049

H8B 0.3549 0.2695 0.5656 0.049

H9A 0.3050 0.4632 0.5371 0.049

H9B 0.3161 0.4173 0.6247 0.049

H10A 0.5542 0.3786 0.6325 0.055

H10B 0.5452 0.4099 0.5404 0.055

H12A 0.5467 0.1559 0.7053 0.067

H13A 0.7791 0.1984 0.7687 0.077

H14A 0.8232 0.3195 0.8600 0.079

H15A 0.6362 0.4080 0.8927 0.073

H18A 0.0709 0.3590 0.8094 0.053

H18B 0.0354 0.2877 0.7359 0.053

№ 3 (33)

au nt'

ЛЛЛ, хим

universum:

ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ

март, 2017 г.

Н19А 0.1006 0.4784 0.7144 0.048

Н19В 0.0614 0.4068 0.6410 0.048

Н20А -0.1673 0.3870 0.6732 0.063

Н20В -0.1275 0.4647 0.7417 0.063

Таблица 2.

Длины связей и валентные углы (А)

Связь d, Ä Связь d, Ä Связь d, Ä

Co1-N1 2.016(3) C6-N2 1.384(5) C13-C14 1.379(7)

Co1-N3 2.029(4) C'-N1 1.323(5) C14-C15 1.394(7)

Co:-Cl2 2.2403(15) C7-N2 1.355(5) C15-C16 1.388(7)

Co1-Cl1 2.2640(15) C7-C8 1.483(6) C16-N4 1.374(6)

C1-C6 1.392(6) C8-C9 1.534(6) C17-N3 1.318(5)

C^C2 1.392(6) C9-C10 1.516(6) C17-N4 1.352(5)

C1-N1 1.393(5) C10-O1 1.428(6) C17-C18 1.487(6)

C2-C3 1.380(6) C11-C16 1.388(6) C18-C19 1.534(6)

C3-C4 1.391(7) C"-C12 1.391(6) C19-C20 1.494(6)

C4-C5 1.366(6) C"-N3 1.408(6) C20-O2 1.427(5)

C5-C6 1.389(6) C12-C13 1.381(7)

Угол ю,град Угол ю,град Угол ю,град

N1- Co1-N3 103.77(14) N!-C7-N2 111.4(4) C15-C16-C11 122.8(5)

N1-Co1-Cl2 108.81(11) N!-C7-C8 126.3(4) n3-c17-n4 111.9(4)

N3-Co1-Cl2 116.52(12) n2-c7-c8 122.3(4) n3-c17-c18 126.6(4)

N1-Co1-Cl1 112.14(11) C7-C8-C9 113.3(4) n4-c17-c18 121.6(4)

N3-Co1- Cl1 107.19(11) C10-C9-C8 110.5(4) C17-C18-C19 113.4(4)

Cl2-Co1-Cl1 108.43(6) O!-C10-C9 112.1(4) C2-C19-C18 109.9(4)

C6- C1-C2 120.0(4) C16-Cn-C12 120.9(5) O2-C20-C19 108.6(4)

C6-C1-N1 109.0(4) C16-Cn-N3 108.7(4) C^-C1 106.3(4)

C2-C1-N1 131.0(4) C12-C11-N3 130.4(5) C^-Co1 124.2(3)

C3-C2-C1 117.5(5) C13-C12-C11 116.7(5) C1-N1-Co1 129.3(3)

C2-C3-C4 121.3(5) C14-C13-C12 122.0(5) C7-N2-C6 108.0(4)

C5-C4-C3 122.1(5) C13-C14-C15 122.3(5) C17-N3-C11 105.6(4)

C4-C5-C6 116.5(4) C16-C15-C14 115.3(5) C17-N3-Co1 124.8(3)

N2-C6-C5 132.1(4) N4-C16-C15 131.5(5) C11-N3-Co1 129.7(3)

N2-C6-C1 105.4(4) N4-C16-C11 105.7(4) C17-N4-C16 108.2(4)

C5-C6-C1 122.5(4)

Взаимное расположение молекул комплекса в кристалле дихлоро-бис-3-(бензимидазол-2-ил) - про-панола-1 кобальта (II) показано на рис. 1, 2.

Для синтезированного комплекса характерна координация лиганда к металлу через пиридиновый азот (Со(1)-Щ) 2.016(3), Со(1)-Ы(3) 2.029(4)А). Ионы хлора координированы внутрисферно (Со(1)-С1(2)2.240(15), Со(1)-С1(1) 2.264(15)) и связаны водородными связями с ОН-группой.

Рисунок 1. Упаковка молекул комплекса в кристалле ^Ь2СЬ

№ 3 (33)

март, 2017 г.

Координационный полиэдр кобальта представляет собой тетраэдр и соответствующие валентные углы равны: ^(1)-Со(1)-^3) 103.77(14), Щ)-Со(1)-С1(2) 108.81(11), ^3)-Со(1)-С1(2) 116.52(12), N(3)-

Co(1)-Cl(1) 107.19(11), N(1)-Co(1)-Cl(1) 112.14(11) и Cl(2)-Co(1)-Cl(1) 108.43(6)°).

Рисунок 2. Строение комплекса ^ЬгСЪ

Таким образом, в результате расшифровки кристаллической структуры комплексного соединения доказана тетраэдрическая конфигурация металла в комплексе хлорида кобальта (II) с 3-(бензимидазол-

2-ил)-пропанолом-1, где лиганд координируется к центральному атому через эндоциклический атом азота.

Список литературы:

1. Новикова Г.А., Кукаленко С.С. Металлокомплексы имидазолов и бензимидазолов и их биологическая активность // Обзор. Инф. Сер. «Химические средства защиты растений». 1988. С.32-40.

2. Пожарский А.Ф. Гетероциклические соединения в биологии и медицине // Соросовский образовательный журнал. 1996. №3. C.60.

3. Krishnamurthy G., Parameswaranaik P., Naik H.S., Ahipa T.N., HarishaK.V., SusruthaS.R. Synthesisandanthelmin-ticactivityofsome 3d-metalioncomplexeswith 2-substitutedbenzimidazole// J. Teach. Res. Chem. - New York, 2009. №2 (16). P. 11-18.

4. Lopez-Sandoval H., Londono-Lemos M.E., Garza-Velasco, Raul; Poblano-Melendez I., Granada-Macias P., Gracia-Mora I., Barba-Behrens N. Synthesis, structure and biological activities of cobalt(II) and zinc(II) coordination compounds with 2-benzimidazole derivatives // J. Inorg. Biochem. - NewYork, 2008. № 5-6(102). P. 1267-1276.

5. Mohamed G.G., Ibrahim N.A., Attia H.A. Synthesis and anti-fungicidal activity of some transition metal complexes with benzimidazoledithiocarbamate ligand // Spectrochim. Acta. Part. A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy - Oxford, 2009. №3(72). P.610-615.

6. Raxmonova D.S., Kadirova Z.Ch., Kadirova Sh.A. Syntheses and crystal structure 2-amine-1-metilbenzimidazole complex of ammonium vanadate // Austria, Vienna, 25th February 2015. Р.25-30.

7. Revanasiddappa M., Basavaraja C., Suresh T., Angadi S.D. Synthetic, spectral and antimicrobial activity studies of first row transition metal complexes derived from lansoprazole drug // J. Indian Chem. Soc. - Dehli, 2009. №2(86). P.127-132.

8. Sheldrick. G.M., SHELXS86. Programforthe Solution of Crystal Structures, Univ. of Gottingen, Germany, 1986.

9. Zukhra Ch. Kadirova, Dilnoza S. Rahmonova, Samat A. Talipov, Jamshid M. Ashurov, Nusrat A. Parpiev. Bis(acet-ylacetonato-k2O,O) (2-amino-1-methyl-1H-benzimidazole-kN3)oxido-vanadium (IV) // Acta Crystallographica Section E. 2009. E65. m819-827.