CC BY
10
УДК 546.865 +547.53.024 +547.831+547.586.7
DOI: 10.14529/chem200110
МЕТОДЫ СИНТЕЗА СУРЬМАОРГАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДНЫХ ДИКАРБОНОВЫХ И ГИДРОКСИКИСЛОТ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА БИЦИНХОНИНАТА БИС(ТЕТРАФЕНИЛСУРЬМЫ)
Ю.О. Губанова
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия
Реакция пентафенилсурьмы с бицинхониновой кислотой (2:1 мол., толуол) протекает с замещением атомов водорода на фрагмент Ph(Sb и образованием бицинхонината бис(тетрафенилсурьмы) (1). Согласно данным РСА, проведенного на дифрактометре D8 QUEST фирмы Bruker, криталлографические параметры элементарной ячейки соединения: пространственная группа C2/c, а = 25,332(16), b = 18,361(13), с = 15,250(14) А, а = 90,00°, в = 104,17(4), у = 90,00°, V = 6877(9) А3, рвыч = 1,162 г/см3, Z = 8. Молекула соединения 1 является центросимметричной, атомы сурьмы имеют искаженную тригонально-бипирамидальную координацию. Аксиальный угол OSbC равен 176,49(12)°, сумма углов CSbC в экваториальной плоскости - 356,7(15)°. Аксиальная связь Sb-C^ длиннее экваториальных и составляет 2,166(3)А, экваториальные связи Sb-C3KB - 2,105(4)-2,125(4) А. Длина связи Sb-O равна 2,269(2) А, внутримолекулярное расстояние Sb—O=C - 3,116(3) А. По реакции перераспределения лигандов взаимодействием 1 моля пентафенилсурьмы с 1 молем бис(2,6-дигидроксибензоата) трифенилсурьмы в бензоле при комнатной температуре получен 2,6-дигидроксибензоат тетрафенилсурьмы (2). Соединение 2 было выделено с выходом 85 % и представляет собой коричневые кристаллы с т. пл. 215 °С. В ИК-спектре, снятом на ИК-Фурье спектрометре Shimadzu IRAffinity-1S в таблетке KBr в области 4000-400 см-1, имеется полоса поглощения карбонильной группы с частотой 1616 см-1, которая смещена в область низкочастотных колебаний по сравнению с ИК-спектром исходной кислоты, равным 1705 см-1 и совпадает с аналогичной полосой в спектре соединения 2, синтезированного из пентафенилсурьмы и 2,6-дигидроксибензойной кислоты.
Ключевые слова: пентафенилсурьма, бицинхониновая кислота, 2,6-дигидроксибензойна кислота, перераспределение лигандов, дефенилирование.
Введение
Реакции дефенилирования пентафенилсурьмы дикарбоновыми кислотами являются эффективным методом синтеза соединений состава (РЬ^Ь)2Х, где X - остаток дикарбоновой кислоты. Первым сурьмаорганическим производным дикарбоновой кислоты был оксалат бис(тетрафенилсурьмы) [1]. Позже получено несколько карбоксилатов бис(тетрафенилсурьмы) [2-7], в некоторых случаях продуктами реакции были кислые карбоксилаты тетрафенилсурьмы [8-10]. Известны реакции, сопровождающиеся декарбоксилированием одной из карбоксильных групп [4, 7].
Реакция перераспределения лигандов также является эффективным методом синтеза соединений общей формулы Ph4SbX, поскольку выход продукта приближается к количественному. Данная реакция с участием органичеких производных пятивалентной сурьмы была открыта впервые в 1996 году на примере галогенидов [11]. По аналогичной реакции получен ряд различных производных сурьмы (V): неорганических кислот [12-15], карбоновых кислот [16-22], фенолов [23-25], сульфокислот [26-30] и оксимов [10, 31-35]. При этом реакции пентаарилсурьмы с дикарбоксилатами триарилсурьмы, в которых карбоксильная группа является остатком полифункциональной карбоновой кислоты, в литературе не описаны.
В продолжение исследования реакций дефенилирования и перераспределения лигандов нами проведена реакция пентафенилсурьмы с бицинхониновой (2-(4-карбоксихинолин-2-ил)хинолин-4-карбоновой) кислотой и бис(2,6-дигидроксибензоатом) трифенилсурьмы, установлено строение продуктов реакции.
Экспериментальная часть
Синтез бицинхонината бис(тетрафенилсурьмы) (1). Смесь 0,25 г (0,5 ммоль ммоль) пентафенилсурьмы и 0,085 г (0,25 ммоль) бицинхониновой кислоты в 5 мл толуола помещали в
стеклянную ампулу и запаивали. Смесь нагревали на водяной бане в течение часа. Раствор концентрировали, получили 0,42 г (71 %) бесцветных кристаллов 1 с т. пл. 173 °С. ИК-спектр (и, см-1): 3053, 2360, 1697, 1635, 1581,1545, 1505, 1480, 1429, 1327, 1285, 1246, 1200, 1152, 1065, 997, 910, 774, 729, 689, 664, 603, 452. Найдено: C 66,93; H 4,35 %. Для C34H25NO2Sb вычислено: C 67,89; H 4,16 %.
Синтез 2,6-дигидроксибензоата тетрафенилсурьмы (2). Смесь 0,13 г (0,25 ммоль) пента-фенилсурьмы и 0,17 г (0,25 ммоль) бис(2,6-дигидроксибензоата) трифенилсурьмы в 5 мл бензола помещали в стеклянную ампулу и запаивали. Смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 24 ч. Получили 0,39 г (85 %) коричневых кристаллов 2 с т. пл. 215 °С. ИК-спектр (и, см-1): 3049, 1616, 1566, 1479, 1462, 1429, 1387, 1276, 1225, 1184, 1153, 1065, 1040, 1020, 997, 822, 741, 731, 461, 447. Найдено: C 63,73; H 4,36 %. Для C31H25O4Sb вычислено: C 63,83; H 4,33 %.
ИК-спектр соединений 1 и 2 записывали на ИК-Фурье спектрометре Shimadzu IRAffinity-1S в таблетке KBr в области 4000-400 см-1.
Рентгеноструктурный анализ (РСА) кристалла соединения 1 осуществлен с использованием автоматического четырехкружного дифрактометра D8 QUEST фирмы Bruker (Mo Ка-излучение, X = 0,71073 А, графитовый монохроматор). Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены с помощью программы SMART SAINT-Plus [36]. Определение и уточнение структуры кристаллов выполнено c помощью программ SHELX/PC [37] и OLEX2 [38]. Структура расшифрована прямым методом и уточнена методом наименьших квадратов вначале в изотропном, затем в анизотропном приближении для неводородных атомов. Атомы водорода помещены в геометрически рассчитанные положения и включены в уточнение по модели наездника.
Кристаллы соединения 1 бесцветные, призматические, триклинные, C34H25NO2Sb, М = 601,30 г/моль; а = 25,332(16), b = 18,361(13), с = 15,250(14) А, а = 90,00°, в = 104,17(4), у = 90,00°, V = 6877(9) А3, рвыч = 1,162 г/см3, Z = 8, пространственная группа C2/c. Измерено всего 93723 отражений, 10925 независимых отражений, ц = 0,827 мм 1. Окончательные значения факторов расходимости: Rj 0,0926 и wR2 0,1554 (по всем рефлексам), Rj 0,0498 и wR2 0,1350 (по рефлексам F2> 2a(F2)). Структура депонирована в Кембриджской базе кристаллоструктурных данных (CCDC 1971843, http://www.ccdc.cam.ac.uk).
Основные длины связей и валентные углы соединения 1 приведены в таблице.
Основные длины связей (d) и валентные углы (ю) в структуре соединения 1
Связь d, А Угол ю, град.
Sb(1) - O(1) 2,269(2) C(31)Sb(1)O(1) 176,49(12)
Sb(1) - C(21) 2,124(4) C(21)Sb(1)C(31) 95,62(15)
Sb(1) - C(31) 2,166(3) C(21)Sb(1)C(1) 116,26(15)
Sb(1) - C(1) 2,125(4) C(1)Sb(1)C(31) 97,02(14)
Sb(1) - C(11) 2,105(4) C(11)Sb(1)C(21) 128,91(15)
С(50) - O(1) 1,300(4) C(11)Sb(1)C(31) 95,52(15)
С(50) - О(2) 1,223(4) C(11)Sb(1)C(1) 111,53(15)
С(46) - N(1) 1,366(4) O(1)C(50)O(2) 124,3(3)
C(47) - N(1) 1,328(4)
Обсуждение результатов
Взаимодействием пентафенилсурьмы с бицинхониновой (2-(4-карбоксихинолин-2-ил) хино-лин-4-карбоновой кислотой, 4,4'-дикарбокси-2,2'-бихинолином) при мольном соотношении 2:1 получен бицинхонинат бис(тетрафенилсурьмы): атом водорода заместился на фрагмент Ph4Sb в двух карбоксильных группах:
С(0)0Н /=\ С(О^ЬРИ4
2Ph5Sb +
PhCH3
HO(O)C
+ PhH
Ph4SbO(O)C
По данным РСА, молекула соединения 1 является центросимметричной: центр симметрии лежит на середине связи С(47)-С(47) (см. рисунок). Атомы сурьмы являются структурно эквивалентными. Аксиальный угол 0(1^ЬС(31) равен 176,49(12)°, сумма углов СSbC в экваториальной плоскости - 356,7(15)° (111,53(15)-128,91(15)°). Атом сурьмы выходит из экваториальной плоскости на 0,221 А в сторону аксиально расположенного атома углерода. Углы между аксиальной и экваториальными связями Sb-C больше 90° (95,52(15)-97,02(14)°). Аксиальная связь Sb-C(31) (2,166(3)А) длиннее экваториальных связей Sb—С(1,11,21), значения которых лежат в диапазоне 2,105(4)- 2,125(4) А. Длина связи Sb-O(1) составляет 2,269(2) А, внутримолекулярное расстояние Sb"•O(2) - 3,116(3) А. В ранее известных центросимметричных карбоксилатах бис(тетрафенилсурьмы) расстояния Sb—O равны 2,245(1) А и 2,319 (9) А [2,39], что соизмеримо с аналогичным расстоянием в 1 .
Расстояния О(1)—С(50) и О(2)—С(50) составляют 1,300(4) и 1,223(4) А соответственно, угол О(1)С(Ю)О(2) равен 124,3(3)°. Длины связей С(46,47)—^1) равны 1,366(4) и 1,328(4) А соответственно, что свидетельствует о наибольшей кратности последней.
Молекулярная структура соединения 1
Установлено, что реакция пентафенилсурьмы с бис(2,6-дигидроксибензоатом) трифенил-сурьмы, полученным по методике [40], при мольном соотношении 1:1 в бензоле при комнатной температуре протекает с образованием 2,6-дигидроксибензоата тетрафенилсурьмы (1).
Ph5Sb +PhзSb(O(O)CC6Hз(OH)2-2,6) ^ 2Ph4SbO(O)CC6Hз(OH)2-2,6
В ИК-спектре соединения 2 полоса поглощения карбонильной группы при 1616 см 1 смещена в область низкочастотных колебаний по сравнению со справочным значением (1700-1680 см 1 [41]) и значением в спектре исходной кислоты (1705 см Соединение 2 было получено ранее взаимодействием пентафенилсурьмы с 2,6-дигидроксибензойной кислотой и охарактеризовано методом рентгеноструктурного анализа [42].
Вывод
Таким образом, реакция между пентафенилсурьмой и бицинхониновой кислотой при мольном соотношении 2:1 в толуоле протекает с образованием бицинхонината бис(тетра-фенилсурьмы). Молекула является центросимметричной, атомы сурьмы имеют искаженную три-гонально-бипирамидальную координацию. При взаимодействии пентафенилсурьмы с бис(2,6-дигидроксибензоатом) трифенилсурьмы происходит перераспределение лигандов и образование 2,6-дигидроксибензоата тетрафенилсурьмы с выходом 85 %.
Благодарности
Выражаю благодарность проф. В.В. Шарутину за проведенные рентгеноструктурные исследования и О.К. Шарутиной за консультации.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-33-90061.
Литература
1. Millington, P.L. Phenylantimony (V) Oxalates: Isolation and Crystal Structures of [SbPh4][SbPh2(ox)2], [SbPh3(OMe)]2ox and (SbPh4)2ox / P.L. Millington, D.B. Sowerby // J. Chem. Soc., Dalton Trans. - 1992. - № 7. - P. 1199-1204
2. Шарутин, В.В. Синтез и строение сукцината, малата и тартрата бис(тетрафенилсурьмы) / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина // Коорд. химия. - 2014. - Т. 40, № 9. - С. 559-563. DOI: 10.1134/S1070328414090073.
3. Reactions of Pentaphenylantimony with Dycarboxylic Asids / V.V. Sharutin, O.K. Sharutina,
A.P. Pakusina et al. // J.Organometal. Chem. - 1997. - V. 536-537, № 1-2. - P. 87-92. DOI: 10.1016/s0022-328x(96)06463 -7.
4. Sharutin, V.V. Interaction of Pentaphenylantimony with Acetylenedicarboxylic Acid. Molecular Structure of ^«(tetraphenylantimony) Acetylenedicarboxilate / V.V. Sharutin, O.K. Sharutina, Yu.O. Gubanova // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2015. - Т. 7, № 4. - С. 17-22. DOI: 10.14529/chem150403.
5. Синтез и строение тетрафторфталата бис(тетрафенилсурьмы) / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Е.А. Бондарь и др. // Журн. общ. химии. - 2002. - Т. 72, Вып. 2. - С. 2029-2032. DOI: 10.1023/A: 1023411228493.
6. Шарутин, В.В. Синтез и строение тетрахлорфталата бис(тетрафенилсурьмы) /
B.В. Шарутин, O.K. Шарутина // Журн. неорг. химии. - 2015. - Т. 60, № 3. - С. 292-294. DOI: 10.1134/S0036023615030171.
7. Interaction of Pentaphenylantimony with Carboranedicarboxylic Acid / V.V. Sharutin, O.K. Sharutina, Yu.O. Gubanova et al. // J. Organometal. ^em. - 2015. - V. 798. - P. 41-45. DOI: 10.1016/j.jorganchem.2015.09.002.
8. Шарутин, В.В. Синтез и строение кислого сукцината тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Ю.О. Губанова // Бутлеровские сообщения. - 2014. - Т. 39, № 7. - С. 139-141.
9. Синтез и строение кислого фталата тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, И.Г. Мельникова и др. // Изв. РАН. Сер. хим. - 1996. - № 8. - С. 2082-2085. DOI: 10.1007/bf01457791.
10. Реакции пентаарил сурьмы с диацилатами триарилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, А.П. Пакусина, В.К. Бельский // Журн. общ. химии. - 1997. - Т. 67, Вып. 9. -
C.1536-1541.
11. Способ получения солей тетрафенилстибония общей формулы Ph4SbX [X = Cl, Br, OC(O)Ph, SCN] / В.В. Шарутин, В.С. Сенчурин, О.К. Шарутина и др. // Журн. общ. химии. -1996. - Т. 66, вып. 10. - С. 1755-1756.
12. Синтез и строение нитрата тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Л.П. Панова и др. // Журн. общ. химии. - 2002. - Т. 72, вып. 1. - С. 45-48. DOI: 10.1023/A:1015376808495.
13. Строение галогенидов тетраарилсурьмы и изотиоцианата тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, А.П. Пакусина и др. // Коорд. химия. - 2005. - Т. 31, № 2. - С. 117124. DOI: 10.1007/s11173-005-0006-5.
14. Синтез и строение нитрита тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, А.П. Пакусина, И.В. Егорова и др. // Коорд. химия. - 2002. - Т. 28, № 12. - С. 883-886. DOI: 10.1023/A: 1021691926267.
15. Синтез и строение перрената тетрафенилсурьмы и хлората тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, В.С. Сенчурин, О.А. Фастовец и др. // Журн. неорган. химии. - 2009. - Т. 54, № 3. - С. 436-442. DOI: 10.1134/S0036023609030103.
16. Синтез фторбензоатов тетра- и триарилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Е.А. Бондарь и др. // Журн. общ. химии. - 2002. - Т. 72, вып. 3. - С. 419-420. DOI: 10.1023/A: 1015439500222.
17. Синтез и строение пентафторбензоата тетрафенилсурьмы и нитрата тетра-и-толилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Е.А. Бондарь и др. // Коорд. химия. - 2001. - Т. 27, № 6. -С. 423-427. DOI: 10.1023/A:1011335724711.
18. Синтез и строение фторбензоатов тетра- и триарилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Е.А. Бондарь, А.П. Пакусина и др. // Коорд. химия. - 2002. - Т. 28, № 5. - С. 356363. DOI: 10.1023/A: 1015517216693.
19. Синтез и строение бензоата тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, Г.К. Фукин, Л.Н. Захаров и др. // Журн. общ. химии. - 2000. - Т. 70, вып. 12. - С. 1997-1999.
20. Синтез и строение ниацината тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, А.П. Пакусина, Т.П. Платонова и др. // Журн. общ. химии. - 2004. - Т. 74, вып. 2. - С. 234-237. DOI: 10.1023/B:RUGC.0000025501.29625.ff.
21. Синтез и строение феноксиацетата и этилмалоната тетрафенилсурьмы Ph4SbOC(O)R [R = CH2OPh, CH2C(O)OC2H5] / В.В. Шарутин, А.П. Пакусина, О.П. Задачина и др. // Коорд. химия. -2004. - Т. 30, № 6. - С. 426-431. DOI: 10.1023/B:RUC0.0000030159.74150.a1.
22. Синтез и строение 1-адамантанкарбоксилата тетрафенилсурьмы и бис(1-адамантанкарбоксилата) трифенилсурьмы / В.В. Шарутин, В.С. Сенчурин, О.К. Шарутина и др. // Журн. общ. химии. - 2009. - Т. 79, вып. 10. - С. 1636-1643. DOI: 10.1134/S1070363209100107.
23. Новый метод синтеза арокситетраарильных соединений сурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, П.Е. Осипов, О.В. Субачева // Журн. общ. химии. - 2001. - Т. 71, вып. 6. -С. 1045-1046. DOI: 10.1023/A:1012368510207.
24. Арокситетраарильные соединения сурьмы. Синтез, строение и термическое разложение /
B.В. Шарутин, О.К. Шарутина, П.Е. Осипов и др. // Журн. общ. химии. - 2000. - Т. 70, вып. 6. -
C.931-936.
25. Сурьмаорганические производные 2,4,6-трибромфенола / В.В. Шарутин, А.П. Пакусина, М.А. Пушилин и др. // Журн. общ. химии. - 2003. - Т. 73, вып. 4. - С. 573-577. DOI: 10.1023/A: 1025628217346.
26. Сульфонаты тетра- и триарилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Л.П. Панова, В.К. Бельский // Журн. общ. химии. - 1997. - Т. 67, вып. 9. - С. 1531-1535.
27. Синтез и строение 4-метилбензолсульфоната тетра-п-толилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Т А. Тарасова и др. // Журн. общ. химии. - 1999. - Т. 69, вып. 12. - С. 1979-1981.
28. Синтез и строение органосульфонатов тетра- и трифенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, А.П. Пакусина и др. // Коорд. химия. - 2004. - Т. 30, № 1. - С. 15-24. 10.1023/B:RUTO.0000011636.28262.d3.
29. Синтез и строение 2,4-диметилбензолсульфоната тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Т.А. Тарасова и др. // Журн. общ. химии. - 2000. - Т. 70, вып. 8. - С. 1311-1314.
30. Синтез и строение сурьма- и висмуторганических производных 4-сульфофенола и 2,4-дисульфофенола / В.В. Шарутин, И.В. Егорова, А.П. Пакусина и др. // Коорд. химия. - 2007. -Т. 33, № 3. - С. 176-183. DOI: 10.1134/S1070328407030037.
31. Синтез и строение оксиматов тетрафенилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, О.В. Молокова и др. // Журн. общ. химии. - 2000. - Т. 70, № 12. - С. 1990-1996.
32. Синтез и строение оксиматов тетра- и триарилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, О.В. Молокова и др. // Журн. общ. химии. - 2001. - Т. 71, вып. 8. - С. 1317-1321. DOI: 10.1023/A: 1013220911661.
33. Синтез и строение оксиматов тетра- и триарилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, О.В. Молокова и др. // Журн. общ. химии. - 2002. - Т. 72, № 6. - С. 956-961. DOI: 10.1023/A: 1020474021779.
34. Синтез и строение оксиматов тетра- и триарилсурьмы / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, О.В. Молокова и др. // Коорд. химия. - 2002. - Т. 28, № 8. - С. 581-590. DOI: 10.1023/A: 1019701511840.
35. Шарутин, В.В. Синтез и строение салицилальдоксиматов тетра- и трифенилсурьмы /
B.В. Шарутин, О.К. Шарутина, О.В. Молокова // Журн. неорган. химии. - 2012. - Т. 57, № 6. -
C. 902-907. DOI: 10.1134/S0036023612010226.
36. Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software for the SMART System. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
37. 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, 1998.
38. OLEX2: a Complete Structure Solution, Refinement and Analysis Program / O.V. Dolomanov, L.J. Bourhis, R.J. Gildea et al. // J. Appl. Cryst. - 2009. - V. 42. - P. 339-341. DOI: 10.1107/S0021889808042726.
39. Особенности взаимодействия пентафенилсурьмы с бифункциональными кислотами. Строение глутарата бис(тетрафенилсурьмы), сольвата 1,4-циклогександикарбоксилата бис(тетрафенилсурьмы) с бензолом, сольвата 3-гидроксибензоата тетрафенилсурьмы с диоксаном и аддукта 3-гидроксибензоата тетрафенилсурьмы с 3-тетрафенилстибоксибензоатом тетрафенилсурьмы и толуолом / В.В. Шарутин, О.К. Шарутина, Ю.О. Губанова и др. // Журн. неорган. химии. - 2019. - Т. 64, № 9. - С. 1-8. DOI: 10.1134/S0044457X19090198
40. Improved Methods for the Sinthesis of Antimony Triacetate, Triphenylantimonyl Diacetate and Pentaphenylantimony / T.C. Thepe, R.J. Garascia, M.A. Selvoski et al. // Ohio J. Sci. - 1977. - V. 77. -N. 3. - P. 134-135.
41. Тарасевич, Б.Н. ИК-спектры основных классов органических соединений: справочные материалы / Б.Н. Тарасевич. - М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2012. - 55 с.
42. Dihydroxybenzoic Acids as Polydentate Ligands in Phenylantimony (V) Complexes / V.V. Sharutin, O.K. Sharutina, Yu.O. Gubanova et al. // Inorg. Chim. Acta. - 2019. - V. 494. - P. 211215. DOI: 10.1016/j.ica.2019.05.
Губанова Юлия Олеговна - аспирант кафедры теоретической и прикладной химии, ЮжноУральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект Ленина, 76. E-mail: [email protected]
Поступила в редакцию 2 декабря 2019 г.
DOI: 10.14529/chem200110
THE SYNTHESIS METHODS OF DICARBOXYLIC AND HYDROXYLIC ACIDS ORGANOANTIMONY DERIVATIVES. MOLECULAR STRUCTURE OF B/S(TETRAPHENYLANTIMONY) BICINCHONINATE
Yu.O. Gubanova, [email protected]
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
The reaction between pentaphenylantimony and bicinchoninic acid (2:1 mol, toluene) proceeds with the substitution of the hydrogen atom for the Ph^b fragment with the formation of b/'s(tetraphenylantimony) bicinchoninate (1). According to the X-ray analysis, carried out on a D8 QUEST Bruker diffractometer, the compound unit cells parameters are: C2/c group of symmetry, a = 25.332(16), b = 18.361(13), c = 15.250(14) A, a = 90.00°, P = 104.17(4), y = 90.00°, V = 6877(9) A3, pcalc = 1.162 g/cm3, Z = 8. Molecule 1 is centrosymmetrical, the antimony atoms have a distorted trigonal bipyramidal coordination. The OSbC axial angle equals 176.49(12)°, the sum of CSbC angles in the equatorial plane equal 356.7(15)°. The Sb-C^ axial bond is longer than equatorial one (2.166(3)A), the Sb-Ceqv equatorial bonds equal 2.105(4) - 2.125(4) A. The Sb-O bond length equals 2.269(2) A, the intramolecular Sb-O=C distance is 3.116(3) A. Tetra-phenylantimony 2,6-dihydroxybanzoate (2) was obtained by the interaction of 1 mol pentapheny-
lantimony and 1 mol triphenylantimony bis(2,6-dihydroxybenzoate) in benzene solution at the room temperature according to the reaction of the ligand re-arrangement. Compound 2 was isolated with 85 % yield in the form of brown crystals with m. p. 215 °C. The absorption band of the carbonyl group with the frequency 1616 cm 1 is presents in the IR-spectra, obtained in the 4000400 cm-1 range on Shimadzu IRAffinity-1S IR-Fourier spectrometer with the use of KBr pellets. The band is displaced into the low-frequency area compared with the corresponding acid spectrum (1705 cm-1) and corresponds to the analogous band in the spectra of compound 2 synthesized by the reaction between pentaphenylantimony and 2,6-dihydroxybenzoic acid .
Keywords: pentaphenylantimony, bicinchoninic acid, 2,6-dihydroxybenzoic acid, ligand rearrangement, dephenylation.
References
1. Millington P.L., Sowerby D.B. Phenylantimony (V) Oxalates: Isolation and Crystal Structures of [SbPh4][SbPh2(ox)2], [SbPh3(OMe)]2ox and (SbPh4)2ox. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1992, no. 7, pp.1199-1204.
2. Sharutin V.V., Sharutina O.K. Bis(tetraphenylantimony) Succinate, Malate, and Tartrate: Syntheses and Structures. Russ. J. Coord. Chem. 2014, vol. 40, no. 9, pp. 559-563. DOI: 10.1134/S1070328414090073.
3. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Pakusina A.P., Belsky V.K. Reactions of Pentaphenylantimony with Dicarboxyclic Asids. J. Organometal. Chem. 1997, vol. 536-537, no. 1-2, pp. 87-92. DOI: 10.1016/s0022-328x(96)06463-7.
4. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Gubanova Yu.O. Interaction of Pentaphenylantimony with Acety-lenedicarboxylic Acid. Molecular Structure of Bis(tetraphenylantimony) Acetylenedicarboxilate. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chemistry. 2015, vol. 7, no. 4, pp. 17-22. DOI: 10.14529/chem150403.
5. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Bondar' E.A., Senchurin V.S., Pakusina A.P., Gatilov Ju.V., Ado-nin N.Ju., Starichenko V.F. Synthesis and Structure of Bis(tetraphenylantimony) Tetrafluorophthalate. Russian Journal of General Chemistry, 2002, vol. 72, no. 12, pp. 1920-1924. DOI: 10.1023/A: 1023411228493.
6. Sharutin V.V., Sharutina O.K. Synthesis and Structure of Bis(tetraphenylantimony) Tetrachloro-rophthalate. Russ. J. Inorg. Chem. 2015, vol. 60, no. 3, pp. 292-294. DOI: 10.1134/S0036023615030171.
7. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Gubanova Yu.O., Bregadze V.I., Glazun S.A. Interaction of Pentaphenylantimony with Carboranedicarboxylic Acid. J. Organometal. Chem. 2015, vol .798, pp. 41-45. DOI: 10.1016/jjorganchem.2015.09.002.
8. Sharutin, V.V., Sharutina O.K., Gubanova Yu.O. [Synthesis and Structure of Tetraphenylantimo-ny Hydrogen Succinate]. Butlerov Communications. 2014, vol. 39, no. 7, pp. 139-141 (in Russ.).
9. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Mel'nikova I.G., Fukin G.K., Zaharov L.N., Janovskij A.I., Struchkov Ju.T. Synthesis and Structure of Tetraphenylantimony Hydrogen Phthalate. Russ. Chem. Bull. 1996, vol. 45, no. 8, pp. 1977-1980. DOI: 10.1007/bf01457791.
10. Sharutin V.V., Sharutina O.K, Pakusina A.P., Belskii V.K. Reactions of Pentaarylantimony with Triarylantimony Diacylates. Russ. J. Gen. Chem.. 1997, vol. 67, no. 9, pp. 1538-1543.
11. Sharutin V.V., Senchurin V.S., Sharutina O.K., Pakusina A.P., Panova L.P. [Synthesis Method of Tetraphenylstibonium Salts with the General Formula Ph4SbX [X=Cl, Br, OC(O)Ph, SCN]. Russ. J. of Gen. Chem., 1996, vol. 66, no. 10, pp. 1755-1756. (in Russ.)
12. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Panova L.P., Platonova T.P., Pakusina A.P., Krivolapov D.B., Gubaidullin A.T., Litvinov I.A. Synthesis and Structure of Tetraphenylantimony Nitrate. Rus. J. Jen. Chem., 2002, vol. 72, no. 1, pp. 40-43. DOI: 10.1023/A:1015376808495.
13. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Pakusina A.P., Smirnova S.A., Pushilin M.A. The Structure of Tetraarylantimony Halides and Tetraphenylantimony Isothiocyanate. Russ. J. Coord. Chem. 2005, vol. 31, no. 2, pp. 108-114. DOI: 10.1007/s11173-005-0006-5.
14. Sharutin V.V., Pakusina A.P., Egorova I.V., Platonova T.P., Bukvetskii B.V., Popov D.Yu. Synthesis and Structure of Tetraphenylantimony Nitrite. Russ. J. Coord. Chem., 2002, vol. 28, no. 12, pp. 827-830. DOI: 10.1023/A:1021691926267.
15. Sharutin V.V., Senchurin, V.S., Fastovets, O.A., Pakusina A.P., Sharutina O.K. Tetraphenylan-timony Perrhenate and Tetraphenylantimony Chlorate: Syntheses and Structures. Russ. J. Inorg. Chem., 2009, vol. 54, no. 3, pp. 389-395. DOI:10.1134/S0036023609030103.
16. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Bondar' E.V., Pakusina A.P., Adonin N.Yu., Starichenko V.F. Synthesis of Tetra- and Triarylantimony Fluorobenzoates. Rus. J. Jen. Chem., 2002, vol. 72, no. 3, pp. 390-391. DOI: 10.1023/A:1015439500222.
17. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Bondar' E.A., Pakusina A.P., Adonin N.Yu., Starichenko V.F., Fukin G.K., Zakharov L.N. Tetraphenylantimony Pentafluorobenzoate and Tetra-p-Tolylantimony Nitrate: Syntheses and Structures. Russ. J. Coord. Chem., 2001, vol. 27, no. 6, pp. 393-397. DOI: 10.1023/A: 1011335724711.
18. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Bondar' E.A., Pakusina A.P., Gatilov Yu.V., Adonin N.Yu., Starichenko V.F. Tetra- and Triarylantimony Fluorobenzoates: Synthesis and Structures. Russ. J. Coord. Chem., 2001, vol. 28, no. 5, pp. 333-340. DOI: 10.1023/A:1015517216693.
19. Sharutin V.V., Fukin G.K., Zakharov L.N., Sharutina O.K., Platonova T.P., Pakusina A.P. [Synthesis and Structure of Tetraphenylantimony Benzoate]. Rus. J. Jen. Chem., 2000, vol. 70, no. 12, pp. 1997-1999 (in Russ.).
20. Sharutin V.V., Pakusina A.P., Platonova T.P., Sharutina O.K, Gerasimenko A.V., Popov D.Yu. Synthesis and Structure of Tetraphenylantimony Nicotinate. Russ. J. Gen. Chem. 2004, vol. 74, no. 2, pp. 207-211. DOI: 10.1023/B:RUGC.0000025501.29625.ff.
21. Sharutin V.V., Pakusina A.P., Zadachina O.P., Sharutina O.K., Gerasimenko A.V., Pushilin M.A. Synthesis and Structure of Tetraphenylantimony Phenoxyacetate and Ethylmalonate Ph4SbOC(O)R (R = CH2OPh and CH2C(O)OC2H5). Russ. J. Coord. Chem., 2004, vol. 30, no. 6, pp. 397-402. DOI: 10.1023/B:RUœ.0000030159.74150.a1.
22. Sharutin V.V., Senchurin V.S., Sharutina O.K., Pakusina A.P., Smirnova S.A. Synthesis and Structure of Tetraphenylantimony 1-Adamantanecarboxylate and Triphenylantimony Bis(1-adamantanecarboxylate). Russ. J. Gen. Chem. 2009, vol. 79, no. 10, pp. 2131-2138. DOI: 10.1134/S1070363209100107.
23. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Osipov P.E., Subacheva O.V. New Method for Preparing Arox-ytetraaryl Derivatives of Antimony. Russ. J. Gen. Chem. 2001, vol. 71, no. 6, pp. 983-984. DOI: 10.1023/A: 1012368510207.
24. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Osipov P.E., Vorob'eva E.B., Muslin D.V., Bel'skii V.K. Arox-ytetraaryl Antimony Compounds. Synthesis, Structure, and Thermolysis. Russ. J. Gen. Chem., 2000, vol. 70, no. 6, pp. 867-872.
25. Sharutin V.V., Pakusina A.P., Pushilin M.A., Subacheva O.V., Gerasimenko A.V., Gerasimenko E.A. Organoantimony Derivatives of 2,4,6-Tribromophenol. Russ. J. Gen. Chem., 2003, vol. 73, no. 4, pp. 541-545. DOI: 10.1023/A:1025628217346.
26. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Panova L.P., Bel'skiy V.K. [The Tetra- and Triphenylantimony Sulfonates]. Russ. J. Gen. Chem., 1997, vol. 67, no. 9, pp. 1531-1535 (in Russ.).
27. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Tarasova T.A., Kharsika A.N., Bel'skii V.K. [Synthesis and Structure of Tetra-p-tolylantimony 4-Methylbenzenesulfonate]. Russ. J. Gen. Chem. 1999, vol. 69, no. 12, pp. 1979-1981 (in Russ).
28. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Pakusina A.P., Platonova T.P., Gerasimenko A.V., Bukvets-kii B.V., Pushilin M.A. Synthesis and Structure of Tetra- and Triphenylantimony Organosulfonates. Russ. J. Coord. Chem., 2004, vol. 30, no. 1, pp. 13-22. DOI: 10.1023/B:RUœ.0000011636.28262.d3.
29. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Tarasova T.A., Kovaleva T.A., Bel'skii V.K. [Synthesis and Structure Tetraphenylantimony 2,4-Dimethylbenzenesulfonate]. Russ. J. Gen. Chem. 2000, vol. 70, no. 8, pp. 1311-1314 (in Russ).
30. Sharutin V.V., Egorova I.V., Pakusina A.P., Sharutina O.K., Pushilin M.A. Synthesis and Structures of Organoantimony and Organobismuth Derivatives of 4-Sulfophenol and 2,4-Disulfophenol. Russ. J. Coord. Chem., 2007, vol. 33, no. 3, pp. 168-175. DOI: 10.1134/S1070328407030037.
31. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Molokova O.V., Rokhmanenko S.I., Troinina T.G., Krivolapov D.B., Gubaidullin A.T., Litvinov I.A. [Synthesis and Structure Tetraphenylantimony Oximates]. Russ. J. Gen. Chem. 2000, vol. 70, no. 12, pp. 1990-1996 (in Russ).
32. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Molokova O.V., Ettenko E.N., Krivolapov D.B., Gubaidul-lin A.T., Litvinov I.A. Synthesis and Structure of Tetra- and Triarylantimony Oximates. Russ. J. Gen. Chem. 2001, vol. 71, no. 8, pp. 1243-1247. DOI: 10.1023/A:1013220911661.
33. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Molokova O.V., Ettenko E.N., Krivolapov D.B., Gubaidul-lin A.T., Litvinov I.A. Synthesis and Structure of Tetra- and Triarylantimony Oximates. Russ. J. Gen. Chem. 2002, vol. 72, no. 6, pp. 893-898. DOI: 10.1023/A:1020474021779.
34. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Molokova O.V., Pakusina A.P., Gerasimenko A.V., Sergien-ko A.S., Bukvetskii B.V., Popov D.Yu. Synthesis and Structures of Tetra- and Triarylantimony Oximates. Russ. J. Coord. Chem., 2002, vol. 28, no. 8, pp. 544-553. DOI: 10.1023/A:1019701511840.
35. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Molokova O.V. Synthesis and Structure of Tetra- and Tripheny-lantimony Salicylaldoximates. Rus. J. Inorg. Chem., 2012, vol. 57, no. 6, pp. 832-837. DOI: 10.1134/S0036023612010226.
36. Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software for the SMART System. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
37. 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, 1998.
38. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J. OLEX2: a Complete Structure Solution, Refinement and Analysis Program. J. Appl. Cryst., 2009, vol. 42, pp. 339-341. DOI: 10.1107/S0021889808042726.
39. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Gubanova Yu.O., Eltsov O.S. Specific Features of the Reaction between Pentaphenylantimony and Bifunctional Acids: Structures of Bis(tetraphenylantimony) Gluta-rate, Benzene Solvate of Bis(tetraphenylantimony) 1,4-Cyclohexanedicarboxylate, Dioxane Solvate of Triphenylantimony Hydroxybenzoate, and Triphenylantimony 3-Hydroxybenzoate Adduct with Tetra-phenylantimony Tetraphenylstiboxybenzaote and Toluene. Rus. J. Inorg. Chem., 2019, vol. 64, no. 9, pp. 1138-1145. DOI: 10.1134/S0036023619090195.
40. Thepe T.C., Garascia R.J., Selvoski M.A., Patel A.N. Improved Methods for the Synthesis of Antimony Triacetate, Triphenylantimonyl Diacetate and Pentaphenylantimony. Ohio J. Sci., 1977, vol. 77, no. 3, pp. 134-135.
41. Tarasevich B.N. IK-spektry osnovnykh klassov organicheskikh soedineniy. Spravochnye mate-rialy. [IR-spectrum of The Main Classes of Organic Compounds: Background Information]. Moscow. MSU, 2012. 55 p.
42. Sharutin V.V., Sharutina O.K., Gubanova Yu.O., Eltsov O.S. Dihydroxybenzoic Acids as Poly-dentate Ligands in Phenylantimony (V) Complexes. Inorg. Chim. Acta., 2019, vol. 494, pp. 211-215. DOI: 10.1016/j.ica.2019.05.
Received 2 December 2019
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ
Губанова, Ю.О. Методы синтеза сурьмаорганиче-ских производных дикарбоновых и гидроксикислот. Молекулярная структура бицинхонината бис(тетра-фенилсурьмы) / Ю.О. Губанова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2020. - Т. 12, № 1. - С. 84-92. DOI: 10.14529/Лет200110
FOR CITATION
Gubanova Yu.O. The Synthesis Methods of Dicarboxylic and Hydroxylic Acids Organoantimony Derivatives. Molecular Structure of Bis(Tetraphenylantimony) Bicinchoninate. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chemistry. 2020, vol. 12, no. 1, pp. 84-92. (in Russ.). DOI: 10.14529/chem200110
