CC BY
14
Неорганическая химия
УДК 546.571+546.185+547.53.024+548.312.2+547.491 DOI: 10.14529/^ет190201
СИНТЕЗ И СТРОЕНИЕ ДИЦИАНОАРГЕНТАТОВ ОРГАНИЛТРИФЕНИЛФОСФОНИЯ: [PhзPR]+ [Ад(С^2]~ R = СН2СН^Ме2, СН2СН2ОН, PhJ СН2СН2СН2Вг
В.В. Шарутин, М.А. Попкова
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия
По реакции дицианоаргентата калия с хлоридами органилтрифенилфосфония в водном растворе синтезированы комплексы серебра [Ph3PR]+[Ag(CN)2]-, R = СН2СН2КМе2 (1), СН2СН2ОН (2), Ph (3), СН2СН2СН2Вг (4), строение которых установлено методом рентге-ноструктурного анализа. Катионы органилтрифенилфосфония имеют искаженную тетра-эдрическую конфигурацию: углы СРС 106,6(3)-114,9(3)° (1), 106,56(9)-112,57(9)° (2), 105,4(3)—111,94(19)° (3), 105,82(19)-112,0(2)° (4), расстояния Р-С 1,798(5)-1,827(5) (1), 1,7901(17)—1,8101(19) (2), 1,793(5)-1,796(4) А (3), 1,788(4)-1,811(4) А (4). В анионах ^(С№)2]- углы СAgC равны 173,7(3)°, 174,2(3)° (1), 171,94(9)° (2), 177,0(4)° (3), 176,1(2)° (4), связи Ag—С составляют 2,106(8), 2,205(9) А (1), 2,053(3), 2,203(3) А (2), 2,078(9) А (3), 2,094(7), 2,125(7) А (4). По данным РСА, проведенного при 293 К на автоматическом четырехкружном дифрактометре D8 QuestBruker (двухкоординатный CCD-детектор, МоКа-излучение, X = 0,71073 А графитовый монохроматор), кристаллы 1 (C24H25AgNзP, М 988,62, сингония триклинная, размер кристалла 0,40*0,30*0,10 мм),
2 (C22H20AgN2OP, М 467,24, сингония триклинная, размер кристалла 0,78*0,77*0,35 мм),
3 (C26H20AgN2P, М 499,28, сингония моноклинная, размер кристалла 0,28*0,14*0,08 мм),
4 (С23Н21А£В^2Р, М 544,17, сингония моноклинная, размер кристалла 0,44*0,27*0,18 мм). В кристаллах 1-4 присутствуют катионы органилтрифенилфосфония и мономерные ди-цианоаргентатные анионы. В кристалле 1 наблюдаются по два типа кристаллографически независимых катионов и анионов; в кристалле 3 катионы и анионы центросимметричны. Особенность комплексов с анионами [Ag(CN)2]- состоит в том, что они являются перспективными в плане создания новых нано- и жидкокристаллических систем.
Ключевые слова: дицианоаргентат калия, хлориды органилтрифенилфосфония, дицианоаргентаты алкилтрифенилфосфония, рентгеноструктурные исследования.
Введение
В настоящее время интерес исследователей вызывают комплексы дицианидов металлов в связи с использованием их при получении полупроводниковых и оптически активных материалов, которые приобретают при этом разнообразные свойства [1-6].
Так, специфическое строение дицианоаргентатных анионов, способствующее образованию олигомеров, приводит к появлению магнитной активности [7]. Комплексы с анионами [Ag(CN)2] являются перспективными в плане создания новых нано- и жидкокристаллических систем [8, 9]. С точки зрения поиска структур, обладающих ценными физико-химическими свойствами, многообещающим является варьирование катионной части дицианоаргентатных комплексов [10], поскольку дицианоаргентатные анионы в зависимости от строения катиона, в кристаллах могут быть мономерными [2, 11, 12], полимерными с разветвленным строением [13-15], выполнять мостиковую функцию, связывая катионы и анионы [16], образовывать «димеры» с короткими расстояниями Ag•••Ag [17-19]. Следует отметить, что комплексы [Ag(CN)2] с органическими и элементоорганическими катионами практически не изучены. В литературе представлены немногочисленные примеры подобных систем с катионами имидазолия [11, 20, 21], бис(трифенил-фосфан)иминия [22, 23] и трифенилтеллурия [24].
Экспериментальная часть
Дифференциально-сканирующую калориметрию (ДСК) соединений 1-4 проводили на комплексе синхронного термического анализа Netzsch 449C Jupiter.
ИК-спектры комплексов 1-4 записывали на ИК-Фурье спектрометре Shimadzu IR Affinity-lS в таблетке KBr.
РСА кристаллов 1-4 проводили на дифрактометре D8 Quest фирмы Bruker (Mo Ka-излучение, X = 0,71073 Â, графитовый монохроматор) при 293 К. Сбор, редактирование данных и уточнение параметров элементарной ячейки, а также учет поглощения проведены по программам SMART и SAINT-Plus [25]. Все расчеты по определению и уточнению структур выполнены по программам SHELXL/PC [26] и OLEX2 [27]. Структуры определены прямым методом и уточнены методом наименьших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Основные кристаллографические данные и результаты уточнения структур 1 -4 приведены в табл. 1, основные длины связей и валентные углы - в табл. 2.
Таблица 1
Кристаллографические данные и результаты уточнения структур 1-4
Параметр Значение
1 2 3 4
М 988,62 467,24 499,28 544,17
Сингония Триклинная Триклинная Моноклинная Моноклинная
Пр. группа Р1 р1 P2/n Cc
a, Á 9,89(3) 7,795(4) 10,245(12) 10,407(6)
b, Á 13,33(3) 9,402(4) 7,625(8) 32,220(16)
c, Á 18,39(4) 15,713(7) 14,629(18) 7,736(5)
а, град. 90,02(8) 99,865(19) 90,00 90,00
в, град. 80,25(10) 100,25(2) 90,71(4) 120,43(2)
у, град. 89,12(12) 108,19(2) 90,00 90,00
V, Á3 2388(10) 1044,3(8) 1143(2) 2237(2)
Z 2 2 2 4
Р(выч.), г/см3 1,375 1,486 1,451 1,616
ц, мм-1 0,925 1,055 0,966 2,770
F(000) 1008,0 472,0 504,0 1080,0
Размер кристалла, мм 0,40 х 0,30 х 0,10 0,78 х 0,77 х 0,35 0,28 х 0,14 х 0,08 0,44 х 0,27 х 0,18
Область сбора данных по 26, град. 5,6 - 43,58 5,68 - 85,82 6,66 - 47 6,62 - 61,16
Интервалы индексов отражений -10 < h < 10, -13 < k < 13, -19 < l < 18 -14 < h < 14, -17 < k < 17, -28 < l < 29 -11 < h < 8, -6 < k < 8, -16 < l < 16 -14 < h < 14, -46 < k < 46, -10 < l < 11
Измерено отражений 24981 84505 3051 47799
Независимых 5376 13332 1385 6558
отражений Rt = 0,0273) (Rint = 0,0335) (Rint = 0,0374) (Rint = 0,0309)
Отражений с I > 2ст(1) 4527 7716 958 5274
Переменных уточнения 527 245 137 253
GOOF 1,026 1,020 1,056 1,025
^-факторы Rj = 0,0332, Rj = 0,0457, Rj = 0,0412, Rj = 0,0424,
по F2> 2ct(F2) wR2 = 0,0952 wR2 = 0,1261 WR2 = 0,0917 WR2 = 0,1092
R-факторы Rj = 0,0414, Rj = 0,0903, Rj = 0,0731, Rj = 0,0593,
по всем отражениям wR2 = 0,1013 WR2 = 0,1481 WR2 = 0,1055 wR2 = 0,1194
Остаточная
электронная плотность 0,43/-0,43 1,30/-0,86 0,24/-0,30 1,06/-1,00
(max/min), e/A3
Таблица 2
Основные длины связей и валентные углы в структурах 1-4
Связь а, А Угол ю, град.
1
Л^-С7 2,205(9) С8Л^С7 173,7(3)
Л^-С8 2,106(8) С9Лм2С10 174,2(3)
Лм2-С10 2,225(9) С11Р1С1 107,5(2)
ЛЕ2-С9 2,106(8) С11Р1С21 108,1(3)
Р1-С11 1,804(5) С11Р1С27 108,0(3)
Р1-С1 1,823(5) С21Р1С1 110,7(2)
Р1-С21 1,812(5) С27Р1С1 114,4(3)
Р1-С27 1,811(5) С27Р1С21 107,9(2)
Р2-С51 1,803(5) С51Р2С41 106,6(2)
Р2-С41 1,814(5) С51Р2С57 114,9(3)
Р2-С31 1,798(5) С41Р2С57 108,9(2)
Р2-С57 1,827(5) С31Р2С51 110,0(2)
C10-N5 0,710(9) С31Р2С41 108,7(3)
C7-N1 0,709(9) С31Р2С57 107,6(2)
N2-C8 1,031(7) N5C10Лg2 175,2(19)
C9-N4 1,029(7) ^С7Л^ 178,0(19)
2
лй1-с8 2,203(3) C7Лg1C8 171,94(9)
ЛЕ1-С7 2,053(3) С11Р1С1 107,98(8)
Р1-С11 1,7901(17) С11Р1С21 109,30(8)
Р1-С1 1,7971(18) С11Р1С9 112,57(9)
Р1-С21 1,7951(17) С1Р1С9 106,56(9)
Р1-С9 1,8101(19) С21Р1С1 109,18(9)
C8-N2 0,772(5) С21Р1С9 111,12(9)
о1-с10 1,386(3) N2C8Лg1 174,8(4)
C7-N1 1,126(3) о1С10С9 109,7(2)
3
Лй1-с7 2,078(9) С7Л^С7а 177,0(4)
Л^-С7а 2,078(9) С11ЬР1С11 105,4(3)
Р1-С11Ь 1,796(4) С1ЬР1С11 110,7(2)
Р1-С11 1,796(4) С1Р1С11Ь 110,7(2)
Р1-С1 1,793(5) С1Р1С11 111,94(19)
Р1-С1Ь 1,793(5) С1ЬР1С11Ь 111,94(19)
С11-С12 1,403(6) С'Р'С1Ь 106,3(3)
С11-С16 1,376(7) С12С11Р1 118,0(4)
С4-С5 1,366(8) С16С11Р1 122,2(3)
С4-С3 1,365(7) С16С11С12 119,8(4)
C7-N1 1,029(8) ^С7Л^ 179,1(8)
Преобразования симметрии: а) 1/2-х, +у, 3/2-z; Ь) 3/2-х, +у, 3/2-z
4
Лй1-С18 2,094(7) C18Лg1C17 176,1(2)
ЛЕ1-С17 2,125(7) С11Р1С21 109,20(18)
Вг1-С9 1,925(6) С11Р1С7 105,82(19)
Р1-С11 1,790(4) С21Р1С7 112,0(2)
Р1-С21 1,792(4) С1Р1С11 109,18(18)
Р1-С1 1,788(4) С1Р1С21 109,00(18)
Р1-С7 1,811(4) С1Р1С7 111,5(2)
^-С18 1,049(8) С16С11Р1 120,1(3)
C17-N1 0,959(8) С8С9Вг1 108,4(4)
Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 1886688(1),1886690 (2), 1886752 (3), 1886751 (4); depo-sit@ccdc.cam.ac.uk; http://www.ccdc.cam.ac.uk).
Синтез дицианоаргентата ^^диметиламиноэтилтрифенилфосфония
[Ph3PCH2CH2NMe2]+[Ag(CN)2Г (1). К раствору 186 мг (0,503 ммоль) хлорида ^^диметиламино-этилтрифенилфосфония в 10 мл воды прибавляли раствор 100 мг (0,503 ммоль) дицианоаргентата калия в 4 мл воды. Перемешивали и выдерживали при 20 °С 14 ч. Удаляли воду, остаток экстрагировали ацетонитрилом (2 по 4 мл). При медленном испарении растворителя наблюдали образование бесцветных кристаллов. Получили 236 мг (95 %) комплекса 1 с т. пл. 136,0 °С.
ИК-спектр (V, см-1): 3446, 3088, 3055, 3039, 3024, 2987, 2974, 2941, 2910, 2868, 2825, 2787, 2765, 2729, 2214, 2131, 2088, 1980, 1909, 1826, 1780, 1680, 1631, 1587, 1487, 1462, 1452, 1436, 1409, 1400, 1375, 1342, 1303, 1265, 1253, 1220, 1188, 1165, 1155, 1130, 1111, 1072, 1053, 1037, 1028, 997, 875, 759, 746, 736, 725, 713, 698, 688, 557, 530, 511, 497, 482, 447, 422.
Найдено, %: С 58,11, Н 5,12.
Для С24Н2^^Р вычислено, %: С 58,26, Н 5,06.
Аналогично синтезировали соединения 2—4.
(2) (92%), т. пл. 158.1°С. ИК-спектр^, см-1): 3282, 3086, 3059, 2947, 2899, 2881, 2829, 2750, 2216, 2144, 2135, 1975, 1905, 1826, 1782, 1691, 1612, 1587, 1483, 1436, 1394, 1340, 1315, 1296, 1213, 1192, 1163, 1112, 1078, 1026, 1008, 997, 948, 854, 812, 752, 731, 717, 686, 661, 617, 543, 499, 491, 462, 439.
Найдено, %: С 56,43, Н 4,38.
Для C22H2oAgN2OP вычислено, %: С 56,50, Н 4,28.
(3) (96%), т. пл. 200,0 °С. ИК-спектр (V, см-1): 3080, 3057, 3022, 3010, 2991, 2951, 2885, 2686, 2208, 2133, 1969, 1901, 1820, 1691, 1587, 1485, 1436, 1340, 1313, 1184, 1159, 1111, 1070, 1026, 997, 846, 761, 754, 725, 690, 615, 576, 528, 455.
Найдено, %: С 62,39, Н 4,12.
Для C26H2oAgN2P вычислено, %: С 62,49, Н 4,01.
(4) (91%), т. пл. 127,6°С. ИК-спектр^, см-1): 3163, 3093, 3080, 3055, 3043, 3024, 3008, 2993, 2954, 2914, 2883, 2800, 2698, 2686, 2216, 2129, 2088, 2011, 1988, 1907, 1836, 1822, 1788, 1689, 1612, 1585, 1481, 1454, 1436, 1409, 1344, 1336, 1325, 1315, 1301, 1263, 1247, 1205, 1182, 1163, 1114, 1103, 1070, 1047, 1026, 1006, 997, 983, 933, 881, 858, 846, 804, 792, 759, 748, 734, 725, 707, 690, 669, 636, 615, 567, 528, 503, 493, 453, 439.
Найдено, %: С 50,65, Н 3,93.
Для С23Н2^Вг^Р вычислено, %: С 50,72, Н 3,86.
Обсуждение результатов
В настоящей работе впервые синтезированы и структурно охарактеризованы дицианоарген-татные комплексы органилтрифенилфосфония: [Ph3PR]+ [Ag(CN)2]-, R = CH2CH2NMe2 (1), СН2СН2ОН (2), Р11 (3), СН2СН2СН2ВГ (4).
Комплексы 1-4 синтезировали из дицианоаргентата калия и хлоридов органилтрифенилфос-фония в водном растворе:
+ ^ + КС1
R = CH2CH2NMe2 (1), СН2СН2ОН (2), № (3), СН2СН2СН2ВГ (4)
После испарения воды, высушивания твердого остатка и перекристаллизации его из ацето-нитрила получали устойчивые на воздухе бесцветные кристаллы.
Согласно данным дифференциально-сканирующей калориметрии(ДСК), соединения 1-4 плавятся при температурах 136,0 °С, 158,1 °С, 200,8 °С, 127,6 °С соответственно и при нагревании до 210 °С не претерпевают разложения.
Известно, что в ИК-спектрах органических и неорганических соединений область поглощения циано-групп находится в достаточно узком интервале значений: 2200-2000 см 1, что указывает на отсутствие сильного влияния окружения на колебания этих связей [28]. Поэтому цианиды легко идентифицировать по поглощению в указанной области. Так, в спектрах соединений 1, 2, 3, 4
интенсивные полосы обнаружены при 2131, 2135, 2133, 2129 см \ Полосы поглощения связей P—Ph в спектрах соединений 1-4 присутствуют при 1437 см \ что соответствует области поглощения 1450-1435 см \ приведенной в [28]. Кроме того, в спектре 2 наблюдается полоса поглощения при 3283 см \ характеризующая колебания гидроксильной группы [28].
По данным РСА, в кристаллах 1-4 присутствуют катионы органилтрифенилфосфония и мономерные дицианоаргентатные анионы (рис. 1-4). В кристалле 1 наблюдаются по два типа кристаллографически независимых катионов и анионов, а в кристалле 3 - катионы и анионы центро-симметричны.
Тетраэдрическая координация атомов фосфора в катионах несколько искажена: углы СРС отклоняются от теоретического значения и составляют 107,5(2)-114,4(3)°, 106,6(2)-114,9(2)° (1), 106,56(9)-112,57(9)° (2), 105,4(3)-111,94(19)° (3), 105,82(19)-111,5(2)° (4); длины связей Р-Срь (1,804(5)-1,823(5), 1,798(5)-1,823(5) А (1), 1,7901(17)-1,7971(18) А (2), 1,793(5)-1,796(4) А (3), 1,790(4)-1,792(4) А (4)) близки между собой, как и расстояния Р-Са1к (1,811(5), 1,827(5) А (1), 1,8101(19) А (2), 1,811(4) А (4)). Анионы [Ag(CN)2]- отклоняются от линейной конфигурации, углы СAgC равны 173,7(3)°, 174,2(3)° (1), 171,94(9)° (2), 177,0(4)° (3), 176,1(2)° (4). Расстояния Ag-C в анионах 1, 2, 4 заметно отличаются друг от друга: 2,106(8), 2,205(9) А и 2,106(8), 2,225(9) А в 1, 2,053(3), 2,203(3) в 2, 2,094(7), 2,125(7) А. В центросимметричном анионе 3 длина связи Ag-C (2,078(9) А) близка к сумме ковалентных радиусов атомов (2,03 А [29]). Тройные связи С^ в цианидных лигандах анионов равны 0,708(9)-1,031(7) А (1); 0,772(5), 1,126(3) А (2), 1,029(9) А (3), 0,959(8), 1,049(8) А (4).
Структурная организация кристаллов обусловлена слабыми водородными связями №-Н—С между катионами и анионами (2,60-2,68 А (1), 2,80-2,90 А (2), 2,67-2,79 А (4)) и С-Н-С (2,80, 2,89 А (2), 2,66, 2,79 А (4)). В кристалле 2 присутствуют тесные контакты №--Н-О (1,99 А) между атомом водорода гидроксильной группы и атомом азота одного из цианидных заместителей. Отметим, что в кристалле 3 тесные внутримолекулярные контакты между катионами и анионами отсутствуют.
Таким образом, комплексы серебра, полученные из галогенидов органилтрифенилфосфония и дицианоаргентата калия в воде, имеют ионное строение с мономерными дицианоаргентатными анионами.
Рис. 1. Строение комплекса 1 (атомы водорода не показаны)
Рис. 2. Строение комплекса 2
Рис. 3. Строение комплекса 3
Рис. 4. Строение комплекса 4
Выводы
Таким образом, взаимодействием дицианоаурата калия с хлоридами органилтрифенилфосфония в воде получены новые комплексы дицианоауратов органилтрифенилфосфония: [Ph3PR]+[Ag(CN)2]-, R = CH2CH2NMe2, CH2CH2OH, Ph, СН2СН2Ш2ВГ, строение которых установлено методами рентгеноструктурного анализаиИК-спектроскопии.
Южно-Уральский государственный университет благодарен за финансовую поддержку Министерства образования и науки Российской Федерации (грант № 4.6151.2017/8.9).
Литература
1. Xiaobo, L.A Review of Luminescent Anionic Nano System: d10 Metallocyanide Excimers and Exciplexes in Alkali Halide Hosts / L. Xiaobo, H. Patterson // Materials. - 2013. - V. 6. - P. 2595-2611. D01:10.3390/ma6072595.
2. Molecular tectonics: control of packing of luminescent networks formed upon combining bisa-midinium tectons with dicyanometallates / P. Dechambenoit, S. Ferlay, N. Kyritsakas, M.W. Hosseini // Cryst. Eng. Comm. - 2011. - V. 13. - P. 1922-1930. DOI: 10.1039/C0CE00607F.
3. Hill, J.A. Dicyanometallates as Model Extended Frameworks / J.A. Hill, A.L. Thompson, A.L. Goodwin // J. Am. Chem. Soc. - 2018. - V. 138. - P. 5886-5896. DOI: 10.1021/jacs.5b13446.
4. Assefaa, Z. Hydrothermal syntheses, structural, Raman, and luminescence studies of Cm[M(CN)2]3• 3H2O and Pr[M(CN)2]33H2O (M=Ag, Au): 2. Hetero-bimetallic coordination polymers consisting of trans-plutonium and transition metal elements / Z. Assefaa, R.G. Haireb, R.E. Sykorac // Journal of Solid State Chemistry. - 2008. - V. 181. - P. 382-391. DOI: 10.1016/j.jssc.2007.11.036.
5. Brown, M.L. Dicyanoaurate-based heterobimetallic uranyl coordination polymers / M.L. Brown, J.S. Ovens, D.B. Leznoff // Dalton Trans. - 2017. - V. 46. - P. 7169-7180. DOI: 10.1039/C7DT00942A.
6. Chorazy, S.Lanthanide Photoluminescence in Heterometallic Polycyanidometallate-Based Coordination Networks / S. Chorazy, M. Wyczesany, B. Sieklucka // Molecules. - 2017. - V. 22. -1902 p. DOI: 10.3390/molecules22111902.
7. {Fe(3CNpy)2[Cu(3CNpy)(^-CN)2]2}: a One-Dimensional Cyanide-Based Spin-Crossover Coordination Polymer / G. Agust, A. Bele'n Gaspar, M.C. Muñoz, J.A. Real // Inorg. Chem. - 2006. -V. 46. - P. 4583-4585. DOI: 10.1021/ic060247i.
8. Electrodeposition of Silver Particles and Gold Nanoparticles from Ionic Liquid-Crystal Precursors / W. Dobbs, J.-M. Suisse, L. Douce, R. Welter // Angew. Chem. Int. Ed. - 2006. - V. 45. -P. 4179-4182. DOI: 10.1002/anie.200600929.
9. Bolaamphiphilic liquid crystals based on bis-imidazolium cations / A. Al Abbas, B. Heinrich, M. L'Her et al. // New J. Chem. - 2017. - V. 41. - P. 2604-2613. DOI: 10.1039/C6NJ03590F.
10. Photophysical properties of {[Ag(CN)2] }2 complexes trapped in a supramolecular electron-acceptor organic framework / J.C. Ahern, A. Shilabin, K.M. Henline et al. // Dalton Trans. - 2014. -V. 43. - P. 12044-12049. DOI: 10.1039/c4dt01110d.
11. Crystal structureof1,3-diisopropyl-4,5-dimethylimidazolium oxalic acid monomethyl ester Q4H24N2O4 / E. Mallah, Q. Abu-Salem, K. Sweidan et al. // Z. Naturforsch. - 2011. - V. 66b. - 545 p.
12. TTF-fluorene dyads and their M(CN)2- (M = Ag, Au) salts designed for photoresponsive conducting materials / K. Tsujimoto, R. Ogasawara, Y. Kishi, H. Fujiwara // New J. Chem. - 2014. -V. 38. - P. 406-418. DOI: 10.1039/C3NJ00979C.
13. Urban, V. From AgCN Chains to a Fivefold Helix and a Fishnet-Shaped Framework Structure / V. Urban, T. Pretsch, H. Hartl // Angew. Chem., Int. Ed. - 2005. - V. 44. - P. 2794-2797. DOI: 10.1002/anie .200462793.
14. Three Novel Silver Complexes with Ligand-Unsupported Argentophilic Interactions and Their Luminescent Properties. Huang / X. Liu, G.-C. Guo, L.-M. Fu et al. // Inorg. Chem. - 2006. - V. 45. -P. 3679-3685. DOI: 10.1021/ic0601539.
15. Crystal and band electronic structures of an organic salt with the first three-dimensional radical-cation donor network, (BEDT-TTF)Ag4(CN)5 / U. Geiser, H.H. Wang, LE. Gerdom et al. // J. Am. Chem. Soc. - 1985. - V. 107. - P. 8305-8307. DOI: 10.1021/ja00312a106.
16. Hill, J.A. Dicyanometallates as Model Extended Frameworks / J.A. Hill, A.L. Thompson, A.L. Goodwin // J. Am. Chem. Soc. - 2016. - V. 138. - P. 5886-5896. DOI: 10.1021/jacs.5b13446.
17. New bimetallic dicyanidoargentate(I)-based coordination compounds: Synthesis, characterization, biological activities and DNA-BSA binding affinities / N. Korkmaz, A. Aydin, A. Karadag et al. // Spectrochim. Acta, Part A. -2017. - V. 173. - P. 1007-1022. DOI: 10.1016/j.saa.2016.10.035.
18. New Structural Features of Unsupported Chains of Metal Ions in Luminescent [(NH3)4Pt][Au(CN)2]21.5(H2O) and Related Salts / M. Stender, R.L. White-Morris, M.M. Olmstead, A.L. Balch // Inorg. Chem. - 2003. - V. 42. - P4504-4506. DOI: 10.1021/ic034383o.
19. Metal-metal interactions in platinum(II)/gold(I) or platinum(II)/silver(I) salts containing planar cations and linear anions / J.-R Stork, D. Rios, D. Pham et al. // Inorg. Chem. - 2005. - V. 44 (10). -P. 3466-3472. DOI: 10.1021/ic048333a.
20. 1-Ethyl-3-methylimidazolium Based Ionic Liquids Containing Cyano Groups: Synthesis, Characterization, and Crystal Structure / Y. Yoshida, K. Muroi, A. Otsuka et al. // Inorg. Chem. -2004. -V. 43. - P. 1458-1462. DOI: 10.1021/ic035045q.
21. 2,2'-(p-Phenylene)bis(1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium) bis[dicyanidoargentate(I)] / Z.-Y. Jiang, H.-Z. Dong, G. Zhang, L. Cheng // Acta Cryst. - 2008. - V. 64. - 858 p. DOI: 10.1107/S1600536808015791.
22. Easy access to a new class of anionic cyano-bridged di- and tri-nuclear organotin adducts. Crystal structure of [N(PPh3)2][ClPh3Sn(^-NC)Ag(CN)] / M. Carcelli, C. Ferrari, C. Pelizzi et al. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. - 1992. - V. 0. - P. 2127-2128. DOI: 10.1039/DT9920002127.
23. Synthesis, structure and spectroscopic properties of bis(triphenylphosphane)iminium (chlori-do)(cyanido)argentates(I)] / M. Jaafar, X. Liu, F. Dielmann et al. // Inorg. Chim. Acta. -2016. -V. 443. - P. 44-50. DOI: 10.1016/j.ica.2015.12.018.
24. Synthesis and Structures of Triorganotelluronium Pseudohalides / T.M. Klapötke, B. Krumm, P. Mayer et al. // Eur. J. Inorg. Chem. - 2002. - P. 2701-2709. DOI: 10.1002/1099-0682(200210)2002:10<2701::AID-EJIC2701>3.0.œ;2-G.
25. Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software for the SMART System. - Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
26. 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.
27. 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
28. Преч, Э. Определение строения органических соединений / Э. Преч, Ф. Бюльманн, К. Аффольтер. - М.: Мир, 2006. - 440 с.
29. Бацанов, С.С. Атомные радиусы элементов / С.С. Бацанов // Журнал неорганической химии. - 1991. - Вып. 36. - 3015 с.
Шарутин Владимир Викторович - доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник Управления научной и инновационной деятельности, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект Ленина, 76. E-mail: sharutin50@mail.ru.
Попкова Марина Аркадьевна - кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и химической технологии, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, проспект Ленина, 76. E-mail: popkovama@susu.ru.
Поступила в редакцию 22 февраля 2019 г.
DOI: 10.14529/chem190201
SYNTHESIS AND STRUCTURE OF ORGANYL
TRIPHENYLPHOSPHONIUM DICYANOARGENTATES:
[Ph3PR]+ [Ag(CN)2]-, R = CH2CH2NMe2, CH2CH2OH, Ph, CH2CH2CH2Br
V.V. Sharutin, sharutin50@mail.ru
M.A. Popkova, popkovama@susu.ru
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
With the use of potassium dicyanoargentate reaction with organic chlorophenylphospho-nium chlorides in a water solution, the [Ph3PR]+[Ag(CN)2]- complexes have been synthesized; R = CH2CH2NMe2 (1), CH2CH2OH (2), Ph (3), C^C^CHBr (4), which is established by the method of X-ray diffraction (XRD) analysis. Organyl triphenylphosphonium cations have a distorted tetrahedral configuration: the CPC angles equal 106.6(3)°-114.9(3)° (1), 106.56(9)-112.57(9)° (2), 105.4(3)°-111.94(19)° (3), 105.82(19)-112.0(2)° (4), the P-C distances are 1.798(5)-1.827(5) A (1), 1.7901(17)-1.8101(19) A (2), 1.793(5)-1.796(4) A (3), 1.788(4)-1.811(4) A (4). In the [Ag(CN)2]- anions the CAgC angles are 173.7(3)°, 174.2(3)° (1), 171.94(9)° (2), 177.0(4)° (3), 176.1(2)° (4), the Ag-C bonds are 2.106(8), 2.205(9) A (1), 2.053(3), 2.203(3) A (2), 2.078(9) A (3), 2.094(7), 2.125(7) A (4). According to the XRD data, carried out at 293 K on an automatic D8 Quest Bruker four-circle diffractometer (two-coordinate CCD detector, MoKa-radiation, X= 0,71073 A, graphite monochromator), crystals 1 (C24H25AgN3P, M 988.62, triclinic syngony, crystal size 0.40 x 0.30 x 0.10 mm),
2 (C22H20AgN2OP, M 467.24, triclinic syngony, crystal size 0.78 x 0.77 x 0.35 mm),
3 (C26H20AgN2P, M 499.28, monoclinic syngony, crystal size 0.28 x 0.14 x 0.08 mm),
4 (C23H21AgBrN2P, M 544.17, monoclinic syngony, crystal size 0.44 x 0.27 x 0.18 mm). In crystals 1-4 there are cations of organyl triphenylphosphonium and monomeric dicyanoargentate anions. In crystal 1 two types of crystallographically independent cations and anions are observed, while in crystal 3 cations and anions are centrosymmetric. A feature of the complexes with the [Ag(CN)2]- anions is that they are promising in terms of creating new nano- and liquid-crystal systems.
Keywords: potassium dicyanoargentate, organyl triphenylphosphonium chlorides, alkyl triphenylphosphonium dicyanoargentates, X-ray structural studies.
References
1. Xiaobo L., Patterson H. [A Review of Luminescent Anionic Nano System: d10 Metallocyanide Excimers and Exciplexes in Alkali Halide Hosts]. Materials. 2013, vol. 6, pp. 2595-2611. DOI: 10.3390/ma6072595.
2. Dechambenoit P., Ferlay S., Kyritsakas N., Hosseini M.W. Molecular Tectonics: Control of Packing of Luminescent Networks Formed Upon Combining Bisamidinium Tectons with Dicyanometal-lates. Cryst. Eng. Comm. 2011, vol. 13, pp. 1922-1930. DOI: 10.1039/C0CE00607F.
3. Hill J.A., Thompson A.L., Goodwin A.L. Dicyanometallates as Model Extended Frameworks. J. Am. Chem. Soc. 2018, vol. 138, pp. 5886-5896. DOI: 10.1021/jacs.5b13446.
4. Assefaa Z., Haireb R.G., Sykorac R.E. Hydrothermal Syntheses, Structural, Raman, and Luminescence Studies of Cm[M(CN)2k3H2O and Pr[M(CN)2k3H2O (M=Ag, Au): 2. Hetero-bimetallic Coordination Polymers Consisting of Trans-Plutonium and Transition Metal Elements. Journal of Solid State Chemistry. 2008, vol. 181, pp. 382-391. DOI: 10.1016/j.jssc.2007.11.036.
5. Brown M.L., Ovens J.S., Leznoff D.B. Dicyanoaurate-Based Heterobimetallic Uranyl Coordination Polymers. Dalton Trans. 2017, vol. 46, pp. 7169-7180. DOI: 10.1039/C7DT00942A.
6. Chorazy S., Wyczesany M., Sieklucka B. Lanthanide Photoluminescence in Heterometallic Po-lycyanidometallate-Based Coordination Networks. Molecules. 2017, vol. 22, p. 1902. DOI: 10.3390/molecules22111902.
7. Agust G., Belen Gaspar A., Muñoz M.C., Real J.A. {Fe(3CNpy)2[Cu(3CNpy)^-CN)2]2}: a One-Dimensional Cyanide-Based Spin-Crossover Coordination Polymer. Inorg. Chem. 2007, vol. 46, pp. 4583-4585. DOI: 10.1021/ic060247i.
8. Dobbs W., Suisse J.-M., Douce L., Welter R. Electrodeposition of Silver Particles and Gold Na-noparticles from Ionic Liquid-Crystal Precursors. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, vol. 45, pp. 4179-4182. DOI: 10.1002/anie.200600929.
9. Al Abbas A., Heinrich B., L'Her M., Couzigné E., Welter R., Douce L. Bolaamphiphilic Liquid Crystals Based on Bis-Imidazolium Cations. New J. Chem. 2017, vol. 41, pp. 2604-2613. DOI: 10.1039/C6NJ03590F.
10. Ahern J.C., Shilabin A.,. Henline K.M., Pikec R.D., Patterson H.H. Photophysical Properties of {[Ag(CN)2]-}2 Complexes Trapped in a Supramolecular Electron-Acceptor Organic Framework. Dalton Trans. 2014, vol. 43, pp. 12044-12049. DOI: 10.1039/c4dt01110d.
11. Mallah E, Abu-Salem Q., Sweidan K., Kuhnd N., Maichle-Mößmerd C., Steimannd M., Ströbele M., Walker M.Z. Crystal Structure of 1,3-diisopropyl-4,5-dimethylimidazolium Oxalic Acid Monomethyl Este^Cutf^O^ Naturforsch. 2011, vol. 66 b, p. 545. DOI: 10.1524/ncrs.2013.0034.
12. Tsujimoto K., Ogasawara R., Kishi Y., Fujiwara H. TTF-Fluorene Dyads and Their M(CN)2-(M = Ag, Au) Salts Designed for Photoresponsive Conducting Materials]. New J. Chem. 2014, vol. 38, pp. 406-418. DOI: 10.1039/C3NJ00979C.
13. Urban V., Pretsch T., Hartl H. From AgCN Chains to a Fivefold Helix and a Fishnet-Shaped Framework Structure. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, vol. 44, pp. 2794-2797. DOI: 10.1002/anie .200462793.
14. Liu X., Guo G.-C., Fu M.-L., X.-H. Liu, M.-S. Wang, J.-S. Three Novel Silver Complexes with Ligand-Unsupported Argentophilic Interactions and Their Luminescent Properties. Huang. Inorg. Chem. 2006, vol. 45, pp. 3679-3685. DOI: 10.1021/ic0601539.
15. Geiser U., Wang H.H., Gerdom L.E., Firestone M.A., Sowa L.M., Williams J.M., Whang-bo M.-H. Crystal and Band Electronic Structures of an Organic Salt with the First Three-Dimensional Radical-Cation Donor Network, (BEDT-TTF)Ag4(CN)5. J. Am. Chem. Soc. 1985, vol. 107. pp. 83058307. DOI: 10.1021/ja00312a106.
16. Hill J.A., Thompson A.L., Goodwin A.L. Dicyanometallates as Model Extended Frameworks. J. Am. Chem. Soc. 2016, vol. 138, pp. 5886-5896. DOI: 10.1021/jacs.5b13446.
17. Korkmaz N., Aydin A., Karadag A., Yanar Y., Maasoglu Y., Sahin E., Tekin S. New Bimetallic Dicyanidoargentate(I)-Based Coordination Compounds: Synthesis, Characterization, Biological Activities and DNA-BSA Binding Affinities. Spectrochim. Acta, Part A. 2017, vol. 173. pp. 1007-1022. DOI:10.1016/j.saa.2016.10.035.
18. Stender M., White-Morris R.L., Olmstead M.M., Balch A.L. New Structural Features of Unsupported Chains of Metal Ions in Luminescent [(NH3)4Pt][Au(CN)2]2^1.5(H2O) and Related Salts. Inorg. Chem. 2003, vol. 42. pp. 4504-4506. DOI: 10.1021/ic034383o.
19. Stork J.-R, Rios D., Pham D., Bicocca V., Olmstead M.-M., Balch A.-L. Metal-metal interactions in platinum(II)/gold(I) or platinum(II)/silver(I) salts containing planar cations and linear anions. Inorg. Chem.Commun. 2005, vol.44. pp. 3466-72. DOI: org/10.1021/ic048333a.
20. Yoshida Y., Muroi K., Otsuka A., Saito G., Takahashi M., Yoko T. 1-Ethyl-3-methylimidazolium Based Ionic Liquids Containing Cyano Groups: Synthesis, Characterization, and Crystal Structure. Inorg. Chem. 2004, vol. 43, pp. 1458-1462. DOI: 10.1021/ic035045q.
21. Jiang Z.-Y., Dong H.-Z., Zhang G., Cheng L. [2,2'-(p-Phenylene)bis(1,4,5,6-tetrahydro-pyrimidinium) Bis[dicyanidoargentate(I)]]. Acta Cryst. 2008, vol. E64, p. 858. DOI: 10.1107/S1600536808015791.
22. Carcelli M., Ferrari C., Pelizzi C., Pelizzi G., Predieri G., Solinas C. Easy Access to a New Class of Anionic Cyano-Bridged Di- and Tri-Nuclear Organotin Adducts. Crystal Structure of [N(PPh3)2][ClPh3Sn(^-NC)Ag(CN)]. J. Chem. Soc, Dalton Trans. 1992, vol. 0, pp. 2127-2128. DOI: 10.1039/DT9920002127.
23. Jaafar M., Liu X., Dielmann F., Ekkehardt Hahn F., Al-Farhan K., Alsalme A., Reedijk J. Synthesis, Structure and Spectroscopic Properties of Bis(Triphenylphosphane)iminium (Chlori-do)(Cyanido)Argentates(I). Inorg. Chim. Acta. 2016, vol. 443, pp. 45-50. DOI: 10.1016/j .ica.2015.12.018.
24. Klapötke T.M., Krumm B., Mayer P., Piotrowski H., Schwab I., Vogt M. Synthesis and Structures of Triorganotelluronium Pseudohalides. Eur. J. Inorg. Chem. 2002, pp. 2701-2709. DOI: 10.1002/1099-0682(200210)2002:10<2701::AID-EJIC2701>3.0.œ;2-G.
25. Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software forthe SMART System. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.
26. Bruker (1998). SHELXTL/PC. Versions 5.10. An Integrated System for Solving, Refining and Displaying Crystal Structures From Diffraction Data. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA.
27. 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.
28. Perch E. Opredelenie stroeniya organicheskikh soedineniy [Structure Determination of Organic Compounds]. Moscow, Mir Publ., 2006, 440 p.
29. Batsanov S.S. Atomnyye radiusy elementov [Atomic Radiuses of the Elements]. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 1991, vol. 36, no. 12, pp. 3015-3037. (in Russ.).
Received 22 February 2019
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ
Шарутин, В.В. Синтез и строение дицианоаргентатов органилтрифенилфосфония: [PhзPR]+ [Ag(CN)2]-, R = СН2СН2ММе2, СН2СН2ОН, СН2СН2СН2Вг / В.В. Шарутин, М.А. Попкова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2019. - Т. 11, № 2. - С. 5-15. DOI: 10.14529/Лет190201
FOR CITATION
Sharatin V.V., Popkova M.A. Synthesis and Structure of Organyl Triphenylphosphonium Dicyanoargentates: [Ph3PR]+ [Ag(CN)2]-, R = CH2CH2NMe2, CH2CH2OH, Ph, CH2CH2CH2Br. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chemistry. 2019, vol. 11, no. 2, pp. 5-15. (in Russ.). DOI: 10.14529/chem190201
