Кристаллическая структура новых иодацетатоуранилатов R[UO2(CH2ICOO)3]2∙2CH2ICOOH∙4H2O (R = Sr или Ba)
- Авторы: Сережкина Л.Б.1, Григорьев М.С.2, Митина Д.С.1, Сережкин В.Н.1
-
Учреждения:
- Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. Королева
- Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
- Выпуск: Том 66, № 4 (2024)
- Страницы: 307-313
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0033-8311/article/view/279392
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0033831124040019
- ID: 279392
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проведены синтез, ИК-спектроскопическое и рентгеноструктурное исследование кристаллов R[UO2(mia)3]2·2Hmia·4H2O, где R = Sr2+ (I) или Ba2+(II), а mia – моноиодацетат-ион CH2ICOO−. Комплексам [UO2(mia)3]– отвечает кристаллохимическая формула А(B01)3, где A = UO 22 +, B01 = mia. Установлено, что общей особенностью I и II является наличие трехъядерных электронейтральных кластеров {R[UO2(mia)3]2(Hmia)2(H2O)2}. В центрах кластеров находятся тригональные додекаэдры RO8, половина атомов кислорода которых принадлежит четырем разным анионам mia двух комплексов [UO2(mia)3]–. Кроме того, каждый атом R координирует атомы кислорода двух молекул воды и карбонильные атомы кислорода двух молекул Hmia. С помощью метода молекулярных полиэдров Вороного–Дирихле проведен анализ невалентных взаимодействий в структуре I.
Ключевые слова
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ
Как известно, взаимодействие ионов уранила UO 22 + с анионами алифатических монокарбоновых кислот L– чаще всего приводит к образованию моноядерных ацидокомплексов [UO2L3]– [1–3]. В таких комплексах карбоксилат-ионы реализуют бидентатно-циклический тип координации, поэтому атомы U(VI) проявляют координационное число (КЧ) 8. Реальным примером вещества, содержащего такие комплексы, может служить Na[UO2(CH3COO)3] [4]. Именно на примере ацетатоуранилата натрия было впервые установлено, что в кубическом 3D каркасе этой структуры каждый ион [UO2(CH3COO)3]– координирует три катиона Na+, при этом каждый ион Na+, имеющий КЧ 6, связывает по три уранилацетатных комплекса [UO2(CH3COO)3]–. Позднее была охарактеризована обширная группа карбоксилатов уранила, в которых роль компенсаторов заряда играли октаэдрические аквакомплексы [R(H2O)6]2+, где R = Mg, Ni, Fe и некоторые другие катионы [5, 6]. В кристаллах таких уранилкарбоксилатов тоже имеются 3D каркасы, в которых катионы [R(H2O)6]2+ и анионы [UO2L3]– связаны за счет электростатических взаимодействий и водородных связей. Результаты исследования карбоксилатоуранилатов некоторых других двухвалентных металлов, в частности, Sr и Ba, позволили предположить [7, 8], что в водных растворах, содержащих аквакатионы [R(H2O)n]2+ и трикарбоксилатные анионы [UO2L3]–, существует динамическое равновесие между моно- и гетероядерными комплексами, которое в общем случае можно упрощенно описать уравнением
[R(H2O)n]2+ + k[UO2L3]– ↔ {R(H2O)n–m[UO2L3]k}(2–k) + mH2O. (1)
Согласно уравнению (1), состав и строение кристаллов, возникающих при изотермическом испарении указанных растворов, зависят от природы катионов R2+ и карбоксилатных лигандов L–. Например, в ацетатсодержащих растворах равновесие (1) обычно сдвинуто влево, так как кристаллизующиеся соединения построены из моноядерных комплексов [UO2(CH3COO)3]– и [R(H2O)n]2+ в соотношении 2 : 1 (например, при R = Be [9], Ni [5], Mg, Co и Zn [10]). Однако в некоторых случаях, в частности, при R = Sr, кристаллизующиеся соединения помимо моноядерных комплексов содержат трех- или пятиядерные комплексы, соответствующие равновесию (1), причем такие гетероядерные комплексы {Sr(H2O)4[UO2(L)3]2} и {Sr[UO2(L)3]4}2–образуются не только при L = ацетат, но и при L = н-бутират [7]. Кроме превращений, соответствующих равновесию (1), при кристаллизации указанных растворов возможны и другие типы супрамолекулярных перегруппировок. Например, в кристаллических соединениях KR2(H2O)8[UO2L3]5, где R = Sr или Ba, а L – пропионат, обнаружены уникальные восьмиядерные кластеры [8]. Имеющиеся данные позволяют предположить, что образование электронейтральных гетероядерных кластеров состава {R(H2O)x[UO2L3]2}, содержащих в качестве L анионы фульвокислот, может способствовать миграции урана в биосфере.
Целью данной работы явилось исследование особенностей строения впервые полученных Sr[UO2(CH2ICOO)3]2·2CH2ICOOH·4H2O (I) и Ba[UO2(CH2ICOO)3]2·2CH2ICOOH·4H2O (II), которые содержат в своем составе моноиодацетат-ионы CH2ICOO– (далее – mia). Из-за присутствия в составе этих веществ ионов Sr2+ и Ba2+ планировалось проверить предположение о наличии в их структурах гетероядерных кластеров.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Синтез. В водный раствор моноиодуксусной кислоты (0.558 г (3 ммоль) в 10 мл воды) вносили навеску оксида урана(VI) (0.143 г, 0.5 ммоль) и перемешивали до полного растворения. Затем приливали 10 мл водного раствора гексагидрата хлорида стронция (1.335 г, 5 ммоль). Полученный ярко-желтый раствор (pH 2) оставляли для медленной кристаллизации на воздухе при комнатной температуре. Через 6–7 сут выделялись желтые кристаллы состава I.
Найдено, %: U 23.5; вычислено для Sr[UO2(CH2ICOO)3]2∙2CH2ICOOH∙4H2O, %: U 21.81. Выход около 55%.
Замена хлорида стронция на нитрат бария (1.305 г, 5 ммоль) приводила к выделению кристаллов состава II.
Найдено, %: U 21.9; вычислено для Ва[UO2(CH2ICOO)3]2∙2CH2ICOOH∙4H2O, %: U 21.34. Выход около 61%.
ИК спектры соединений записаны на Фурье-спектрометре ФТ-801 в диапазоне 4000–500 см-1. Измерения проводили при комнатной температуре. Образцы для измерений готовили по стандартной методике прессованием тонкодисперсной смеси соединения с KBr. Содержание исследуемого вещества в матрице составляло около 1%. В табл. 1 приведены волновые числа максимумов основных полос поглощения и их предполагаемое отнесение, сделанное с учетом литературных данных [11, 12].
Таблица 1. Волновые числа и отнесение колебаний в ИК спектрах Sr[UO2(CH2ICOO)3]2∙2CH2ICOOH∙4H2O (I) и Ba[UO2(CH2ICOO)3]2∙2CH2ICOOH∙4H2O (II)
Волновое число, см–1 | Отнесение | |
I | II | |
3645 сл. 3443 ср. ш. | 3389 ср. ш. | ν(H2О) |
3052 сл. | 3050 сл. | νas(CH2), ν(ОН)Hmia |
2989 сл. | 2953 сл. | νs(CH2), ν(ОН)Hmia |
1684 с. | 1692 ср. | νas(CОО)Hmia |
1630 ср. | 1614 ср. | δ(H2О) |
1546 с. | 1545 с. | νas(COO)mia |
1444 с. | 1444 с. | νs(COO)mia, νs(C–С) |
1396 ср. | 1397 ср. | δ(СH2)sciss, δ(C–IH), δ(ОН)Hmia(ор) |
1282 ср. 1254 сл. | 1279 сл. 1259 сл. | ν(СОO)Hmia(ор) |
1168 ср. | 1169 ср. | δ(СH2)twist, δ(СH2)rock |
1160 ср. | 1160 ср. | ν(СОO)Hmia(ip) |
1095 ср. | 1091 ср. | δ(СHI)twist, δ(СHI)rock |
948 сл. | 948 сл. | ν(СС) |
929 с. | 927 с. 912 с. | νas(UO22 +) |
844 сл. | 844 сл. | γ(ОH)Hmia(ip) |
779 сл. | 779 сл. | ν(C–С), ν(C–О) |
688 с. | 686 с. | ν(С−I), δ(СО2)sciss |
622 сл. | 635 сл. | δ(С–СН)rock |
Примечание. с. – сильная, ср. – средняя, сл. – слабая, ш. – широкая; Hmia – иодуксусная кислота, mia – иодацетат-ион; sciss – ножничные, twist – крутильные, rock – маятниковые, op – внеплоскостные, ip – плоскостные.
Рентгенодифракционные эксперименты проведены на автоматическом четырехкружном дифрактометре с двумерным детектором Bruker Kappa Apex II при 100(2) К. Параметры элементарных ячеек уточнены по всему массиву данных [13]. В экспериментальные интенсивности рефлексов внесены поправки на поглощение с использованием программ TWINABS [14] для двойникового кристалла I и SADABS [15] для II. Структуры расшифрованы прямым методом (SHELXS 97 [16]) и уточнены полноматричным методом наименьших квадратов (SHELXL-2018 [17]) по F2 по всем данным в анизотропном приближении для всех неводородных атомов. При уточнении структуры I использовали только рефлексы, относящиеся к основному домену. Атомы H групп CH2I размещены в геометрически вычисленных позициях с Uизо(H) = 1.2Uэкв(C). Атомы H карбоксильных групп и молекул воды локализованы из разностных Фурье-синтезов электронной плотности. В структуре I их координаты были фиксированы, в структуре II они уточнены с ограничением расстояний O–H и углов H–O–H.
Параметры рентгеноструктурного эксперимента и окончательные значения факторов недостоверности для кристаллов I, II приведены в табл. 2, характеристики основных длин связей и валентных углов полиэдров UO8 – в табл. 3. Координационные числа (КЧ) атомов в структурах рассчитаны с помощью метода пересекающихся сфер [18]. Координаты атомов и величины температурных параметров депонированы в Кембриджском центре кристаллографических данных под номерами CCDC 2348467 и 2348266 для I и II соответственно.
Таблица 2. Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнения структур M[UO2(CH2ICOO)3]2∙ ∙2CH2ICOOH∙4H2O (M = Sr, Ba)
Параметр | M = Sr | M = Ba |
Сингония, пространственная группа, Z | Моноклинная, C2/c, 4 | Моноклинная, Р21/с, 4 |
a, Å | 26.450(6) | 18.8361(11) |
b, Å | 12.259(2) | 12.0847(7) |
c, Å | 18.789(4) | 20.5021(12) |
β, град | 131.328(7) | 93.729(2) |
V, Å3 | 4575.0(16) | 4657.0(5) |
Dx, г/см3 | 3.167 | 3.182 |
μ, мм–1 | 13.694 | 13.148 |
F000 | 3840 | 3912 |
Излучение, λ, Å | MoKα, 0.71073 | |
Размер образца, мм | 0.16 × 0.04 × 0.03 | 0.10 × 0.08 × 0.08 |
θmax, град | 27.270 | 29.999 |
Область h, k, l | −26 < h < 25 −15 < k < 15 −24 < l < 24 | −26 < h < 26 −16 < k < 17 −28 < l < 28 |
Число отражений: измеренных/независимых (N1), Rint/с I > 2σ(I) (N2) | 16011/5040, 0.1477/2432 | 81083/13533, 0.1495/7724 |
Метод уточнения | Полноматричный МНК по F2 | |
Число уточняемых параметров | 246 | 514 |
Весовая схема | w = 1/[σ2(F o2 ) + (0.0964Р)2], где P = (F o2 + 2F с2 )/3 | w = 1/[σ2(F o2 )] |
wR2 по N1 | 0.2212 | 0.1003 |
R1 по N2 | 0.0923 | 0.0523 |
S | 0.970 | 0.999 |
Остаточная электронная плотность Δρmax/Δρmin, э/Å3 | 2.526/–3.125 | 1.719/–2.343 |
Таблица 3. Основные длины связей и валентные углы полиэдра UO8 в структурах Sr[UO2(CH2ICOO)3]2∙ ∙2CH2ICOOH∙4H2O (I) и Ba[UO2(CH2ICOO)3]2∙2CH2ICOOH∙4H2O (II)
Связь | d, Å | Ω, %* | Угол | ω, град |
Структура I | ||||
Гексагональная бипирамида U1O8 | ||||
U1−O1 | 1.757(14) | 22.18 | O2 U1 O1 | 179.3(8) |
U1−O2 | 1.752(14) | 21.83 | O6 U1 O5 | 52.6(5) |
U1–O3 | 2.493(14) | 9.18 | O6 U1 O7 | 69.1(5) |
U1–O4 | 2.495(14) | 9.06 | O7 U1 O8 | 52.0(4) |
U1–O5 | 2.453(14) | 9.43 | O8 U1 O3 | 66.9(5) |
U1–O6 | 2.444(14) | 9.63 | O5 U1 O4 | 67.0(5) |
U1–O7 | 2.456(13) | 9.53 | O3 U1 O4 | 52.6(5) |
U1–O8 | 2.482(15) | 9.15 | ||
Структура II | ||||
Гексагональная бипирамида U1O8 | ||||
U1−O1 | 1.760(7) | 21.81 | O2 U1 O1 | 178.8(3) |
U1−O2 | 1.759(7) | 22.11 | O6 U1 O5 | 51.8(2) |
U1–O5 | 2.505(6) | 9.03 | O10 U1 O9 | 52.1(2) |
U1–O6 | 2.482(7) | 9.21 | O5 U1 O10 | 68.2(2) |
U1–O7 | 2.455(7) | 9.45 | O7 U1 O6 | 66.5(2) |
U1–O8 | 2.445(7) | 9.73 | O8 U1 O9 | 68.6(2) |
U1–O9 | 2.479(7) | 9.29 | O8 U1 O7 | 52.9(2) |
U1–O10 | 2.473(6) | 9.38 | ||
Гексагональная бипирамида U2O8 | ||||
U2−O3 | 1.763(7) | 22.01 | O4 U2 O3 | 179.1(3) |
U2−O4 | 1.767(6) | 21.75 | O14 U2 O15 | 67.9(2) |
U2–O11 | 2.472(7) | 9.29 | O15 U2 O16 | 52.5(2) |
U2–O12 | 2.475(6) | 9.33 | O16 U2 O11 | 67.8(2) |
U2–O13 | 2.498(6) | 9.06 | O11 U2 O12 | 52.0(2) |
U2–O14 | 2.452(6) | 9.61 | O14 U2 O13 | 52.4(2) |
U2–O15 | 2.456(6) | 9.52 | O12 U2 O13 | 68.1(2) |
U2–O16 | 2.465(6) | 9.43 |
Примечание. * Ω − телесный угол (в процентах от полного телесного угла 4π стерадиан), под которым общая грань полиэдров ВД соседних атомов видна из ядра любого из них.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Хорошее разрешение ИК спектров и высокая интенсивность основных полос поглощения позволяют отнести их к определенным типам колебаний молекул и групп: –СОО–, –СООН, –СI, –СН2, CH2ICOOH, Н2О, входящих в состав соединений. ИК спектры соединений I и II близки во всем исследованном диапазоне частот, что отвечает как аналогичному составу соединений, так и сходству их кристаллического строения. Начиная с высоко характеристических валентных колебаний иодацетатогрупп, максимумы полос поглощения в спектрах либо совпадают, либо их различие не превышает нескольких обратных сантиметров. Полосы поглощения при 1684 (I) и 1692 (II) см–1 отвечают антисимметричному валентному колебанию неионизированной иодуксусной кислоты [11]. Иодуксусной кислоте отвечает также группа полос, обусловленная плоскостными и внеплоскостными валентными и деформационными колебаниями карбоксильной группы ([11], табл. 1). Антисимметричные и симметричные валентные колебания иодацетат-ионов проявляются в областях, отвечающих их характеристическим колебаниям (табл. 1). Полосы поглощения антисимметричного валентного колебания иона уранила наблюдаются при 929 (I) и 927, 912 см–1 (II). Появление хорошо разрешенного дублета νas(UO22 +) в спектре бариевого комплекса (табл. 1), по-видимому, связано с наличием в его структуре двух кристаллографически разных атомов U. Присутствию молекул воды в составе соединений отвечают поглощение при 3645–3443 (I) и 3389 см–1 (II) (валентное колебание) в виде широких диффузных полос и поглощение в виде узких полос с максимумами при 1630 (I) и 1614 см–1 (II) (деформационное колебание).
Изученные кристаллы R[UO2(CH2ICOO)3]2· ·2CH2ICOOH·4H2O отличаются только природой двухзарядного катиона R, однако они оказались неизоструктурными, поскольку принадлежат к разным пространственным группам моноклинной сингонии. Не исключено, что это различие вызвано разной природой анионов (хлорид или нитрат) – компенсаторов заряда ионов R2+, присутствовавших в маточных растворах в процессе кристаллизации. Так, при R = Sr2+ (I) и Ba2+ (II) кристаллы относятся соответственно к пространственным группам C2/c и P21/c (табл. 2). В связи с этим отметим, что только атомы Sr в структуре I занимают частные позиции 4(e) c точечной симметрией С2. Атомы всех остальных элементов располагаются только по общим позициям (8(f) в I и 4(e) в II) с точечной симметрией С1.
Все три кристаллографически разных атома урана (один в I и два в II), по данным метода пересекающихся сфер [18], имеют КЧ 8 и образуют координационные полиэдры (КП) UO8 в виде гексагональных бипирамид. На главной оси этих бипирамид находятся атомы кислорода почти линейных и равноплечных ионов UO22+, для которых значения d(U=O) лежат в области 1.751–1.767 Å (в среднем 1.759(5) Å, табл. 3). В экваториальной плоскости всех бипирамид находятся атомы кислорода бидентатно-циклических анионов mia, для которых значения d(U–O) изменяются от 2.444 до 2.505 Å, в среднем 2.471(19) Å (табл. 3). По отношению к ионам уранила все девять кристаллографически неэквивалентных анионов mia имеют одинаковый тип координации В01-4, и поэтому одноядерным комплексам [UO2(mia)3]– (согласно работе [19]) соответствует кристаллохимическая формула А(В01)3, где A = UO22 +, В01 = mia. Объем полиэдров Вороного–Дирихле (ПВД) атомов урана(VI) в соединениях I и II находится в диапазоне 9.33–9.39 Å3 (в среднем 9.37(3) Å3) и в пределах s согласуется со средней величиной 9.2(2) Å3 для атомов U(VI) в КП UOn при n = 5–8 [20].
По данным метода пересекающихся сфер [18] атомы R в структурах I и II имеют одинаковое КЧ 8. Однако ПВД этих атомов имеют разное число граней (10 и 12 соответственно при R = Sr и Ва) и, как следствие, разный состав: SrO8H2 и BaO8H3I. Восемь граней ПВД, которые эквивалентны связям R–O, «видны» из ядер атомов R под телесными углами W в диапазоне 10–14% от полного телесного угла, равного 4π стерадиан. Этим же граням отвечают контакты с d(Sr–O) и d(Ba–O) в диапазонах 2.54–2.64 и 2.71–2.78 Å. В то же время граням ПВД, которые эквивалентны невалентным взаимодействиям R/Z (Z = H или I, слэш указывает наличие общей грани у ПВД атомов R и Z), отвечают длинные контакты с d(Sr–H) = 3.77 Å или d(Ba–H) в диапазоне 3.12–3.79 Å и d(Ba–I) = 4.11 Å, а также маленькие W в области от 0.01 до 1.78%.
При отнесении КП RO8 к определенному геометрическому типу использовали «упрощенные» ПВД, которые не учитывают невалентные взаимодействия R/Z. Согласно полученным данным, «упрощенные» ПВД атомов Sr и Ba относятся к одному и тому же комбинаторно-топологическому типу (КТТ) {4454}. В символе КТТ строчные числа указывают число вершин у грани, а надстрочные – общее число соответствующих граней. Для «упрощенных» ПВД определяется также топологический тип вершин (ТТВ) {3/12}. В обозначении ТТВ первое число указывает ранг вершины (число ребер ПВД, пересекающихся в вершине), а второе (после слеша) – общее количество таких вершин. Так, запись {3/12} означает, что ПВД RO8 имеют 12 вершин третьего ранга. Поскольку «упрощенные» ПВД дуальны КП (число вершин одного полиэдра равно числу граней другого и наоборот), то ТТВ одновременно характеризует тип и число граней КП. Так, запись {3/12} указывает, что соответствующий КП RO8 имеет 12 треугольных граней, т.е. представляет собой тригональный додекаэдр.
В структурах I и II половина из 8 атомов кислорода каждого додекаэдра RO8 принадлежит четырем разным анионам mia двух соседних комплексов [UO2(mia)3]–. Кроме того, каждый катион R2+ координирует атомы кислорода двух молекул воды и карбонильные атомы кислорода двух молекул Hmia. В итоге в изученных кристаллах образуются гетероядерные электронейтральные кластеры состава {R[UO2(mia)3]2(Hmia)2(H2O)2} (рис. 1, 2), между которыми находятся две внешнесферные молекулы воды, участвующие в образовании водородных связей с указанными кластерами. Экваториальные плоскости двух ионов уранила каждого кластера располагаются под углом »76° в комплексе I и »75° в комплексе II.
Рис. 1. Строение трехъядерного кластера {Sr[UO2(mia)3]2 (Hmia)2(H2O)2}. Для упрощения рисунка атомы Н не указаны. Для правого атома U(VI) в кластере показан КП (гексагональная бипирамида), а для левого – соответствующий ПВД (гексагональная призма).
Рис. 2. Строение трехъядерного кластера {Ba[UO2(mia)3]2 (Hmia)2(H2O)2}. Для упрощения рисунка атомы Н не указаны. Для правого атома U(VI) в кластере показан КП (гексагональная бипирамида), а для левого – соответствующий ПВД (гексагональная призма).
Для структуры I установлены координаты всех атомов, поэтому для количественной оценки межмолекулярных невалентных взаимодействий можно использовать метод молекулярных ПВД [21], реализованный в комплексе программ Topos-Intermol. Отметим, что в рамках этого метода обязательно учитывается ранг граней (РГ) ПВД, равный минимальному числу химических связей, соединяющих атомы, ПВД которых имеют общую грань. В зависимости от числа таких связей грани относятся к одному из трех возможных типов: химическим связям (при РГ = 1) и невалентным внутримолекулярным (при РГ > 1) или межмолекулярным (при РГ = 0) взаимодействиям. Существенно, что этот метод учитывает все возможные типы невалентных контактов, а не только те, которые принято считать важными или значимыми. Поскольку в комплексе I содержатся атомы 6 разных элементов, то теоретически между ними возможен 21 тип межатомных контактов. Однако, согласно полученным данным, в структуре I реализуются только 9 типов межмолекулярных контактов с РГ = 0 (табл. 4).
Таблица 4. Характеристики межмолекулярных невалентных взаимодействий в структуре Sr [UO2(CH2ICOO)3]2∙ ∙2CH2ICOOH∙4H2O (I)*
Контакт A/Z | kA/Z | d, Å | SAZ, Å2 | Δ, % |
H/H | 98 | 1.73–4.43 | 156.86 | 17.17 |
H/O | 140 | 1.80–5.10 | 330.65 | 36.19 |
H/I | 84 | 3.33–4.96 | 189.53 | 20.74 |
H/C | 28 | 3.19–4.11 | 5.71 | 0.63 |
C/O | 16 | 3.46–3.97 | 7.88 | 0.86 |
C/I | 8 | 3.67–4.86 | 7.87 | 0.86 |
O/I | 32 | 3.91–5.13 | 65.38 | 7.15 |
O/O | 24 | 3.11–4.45 | 13.63 | 1.49 |
I/I | 38 | 3.50–5.30 | 136.25 | 14.91 |
сумма | 468 | 1.73– 5.30 | 913.77 | 100.00 |
Примечание. *kA/Z – общее число граней ПВД с РГ = 0; d − диапазон соответствующих межатомных расстояний A–Z; 1AZ – общая площадь всех граней указанного типа у ПВД атомов, содержащихся в одной формульной единице вещества; ΔAZ – парциальный вклад соответствующих невалентных контактов A/Z в величину интегрального параметра 0S = ΣSAZ молекулярного ПВД (указан в нижней строке).
Основной вклад во взаимное связывание трехъядерных кластеров в структуре I вносят водородные связи (контакты H/O и H/I) и дисперсионные взаимодействия (контакты H/H, I/I и O/I), на которые приходится соответственно »57 и »39% общей площади поверхности молекулярных ПВД (0S, табл. 4). Остальные типы взаимодействий (Н/С, C/O, C/I и O/O), на которые в сумме приходится около 4% 0S, играют незначительную роль в организации супрамолекулярной структуры I. Отметим также, что в отличие от ранее охарактеризованных одноядерных комплексов уранила с ионами mia, галогенные связи [22–24] U=O×××I−C, в которых роль акцептора галогенной связи играет один из атомов кислорода иона уранила, в кристаллах I отсутствуют (dmin(O×××I) > 3.9 Å). Возможно, что этот результат является следствием успеха конкурирующих более многочисленных водородных связей.
Заметим, что в родственной структуре II не удалось установить позиции атомов Н молекул воды, которые в трехъядерных кластерах {Ba[UO2(mia)3]2(Hmia)2(H2O)2} координированы ионами бария или располагаются между кластерами. Однако имеющиеся данные позволяют считать, что основные особенности супрамолекулярной структуры кристаллов II и I принципиально не отличаются.
В целом полученные данные о строении комплексов I и II являются дополнительным свидетельством образования гетероядерных кластеров в структурах карбоксилатоуранилатов, содержащих в своем составе ионы стронция или бария.
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
Рентгенодифракционные эксперименты проведены в Центре коллективного пользования физическими методами исследования ИФХЭ РАН при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (номер проекта 122011300061-3).
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Об авторах
Л. Б. Сережкина
Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. Королева
Автор, ответственный за переписку.
Email: lserezh@samsu.ru
Россия, 443011 Самара, ул. Акад. Павлова, д. 1
М. С. Григорьев
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Email: lserezh@samsu.ru
Россия, Ленинский пр., д. 31, корп. 4, 119071 Москва
Д. С. Митина
Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. Королева
Email: lserezh@samsu.ru
Россия, 443011 Самара, ул. Акад. Павлова, д. 1
В. Н. Сережкин
Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. Королева
Email: lserezh@samsu.ru
Россия, 443011 Самара, ул. Акад. Павлова, д. 1
Список литературы
- Loiseau T., Mihalcea I., Henry N., Volkringer C. // Coord. Chem. Rev. 2014. Vol. 266. P. 69.
- Lermontov A.S., Lermontova E.K., Wang Y.Y. // Inorg. Chim. Acta. 2009. Vol. 362. P. 3751.
- Ramos Silva M., Matos Beja A., Paixao J.A., Alte da Veiga L., Martin-Gil J. // Acta Crystallogr., Sect. C. 1999. Vol. 55. P. 2039.
- Zachariasen W.H., Plettinger H.A. // Acta Crystallogr. 1959. Vol. 12. P. 526.
- Zalkin A., Ruben H., Templeton D.H. // Acta Crystallogr., Sect. B. 1982. Vol. 38. P. 610.
- Anisimova N., Hoppe R., Serafin M. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1997. Vol. 623. P. 35.
- Savchenkov A.V., Klepov V.V., Vologzhanina A.V., Serezhkina L.B., Pushkin D.V., Serezhkin V.N. // CrystEngComm. 2015. Vol. 17. P. 740.
- Serezhkin V.N., Grigoriev M.S., Abdulmyanov A.R., Fedoseev A.M., Savchenkov A.V., Stefanovich S.Yu., Serezhkina L.B. // Inorg. Chem. 2017. Vol. 56. P. 7151.
- Клепов В.В., Вологжанина А.В., Сережкина Л.Б., Сережкин В.Н. // Радиохимия. 2012. Т. 54. № 6. С. 500. https://doi.org/10.1134/S1066362213010074 (Klepov V.V., Vologzhanina A.V., Serezhkina L.B., Serezhkin V.N. // Radiochemistry. 2013. Vol. 55. № 1. P. 36.).
- Klepov V.V., Peresypkina E.V., Serezhkina L.B., Karasev M.O., Virovets A.V., Serezhkin V.N. // Polyhedron. 2013. Vol. 61. P. 137.
- Katon J.E., Carll T.P. // J. Mol. Struct. 1971. Vol. 7. P. 391.
- Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Wiley, 2009. Parts A, B.
- SAINT-Plus (Version 7.68). Madison, Wisconsin (USA): Bruker AXS, 2007.
- Sheldrick G.M. TWINABS. Madison, Wisconsin (USA): Bruker AXS, 2012.
- Krause L., Herbst-Irmer R., Sheldrick G.M., Stalke D. // J. Appl. Crystallogr. 2015. Vol. 48. Part 1. P. 3.
- Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr., Sect. A. 2008. Vol. 64. N 1. P. 112. https://doi.org/10.1107/S0108767307043930
- Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr., Sect. C. 2015. Vol. 71. N 1. P. 3. https://doi.org/10.1107/S2053229614024218
- Cережкин В.Н., Михайлов Ю.Н., Буслаев Ю.А. // ЖНХ. 1997. Т. 42. № 12. С. 2036.
- Serezhkin V.N., Vologzhanina A.V., Serezhkina L.B., Smirnova E.S., Grachova E.V., Ostrova P.V., Antipin M.Yu. // Acta Crystallogr., Sect. B. 2009. Vol. 65. N 1. P. 45.
- Serezhkin V.N., Savchenkov A.V., Pushkin D.V., Serezhkina L.B. // Appl. Solid State Chem. 2018. N 2. P. 2. https://doi.org/10.18572/2619-0141-2018-2-3-2-16
- Serezhkin V.N., Yu L., Savchenkov A.V. // Cryst. Growth Des. 2022. Vol. 22. N 11. P. 6717. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.2c00884
- Сережкина Л.Б., Митина Д.С., Вологжанина А.В., Григорьев М.С., Пушкин Д. В., Сережкин В.Н. // ЖНХ. 2022. Т. 67. № 11. С. 1581. (Serezhkina L.B., Mitina D.S., Vologzhanina A.V., Grigoriev M.S., Pushkin D.V., Serezhkin V.N. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. Vol. 67. P. 1769. https://doi.org/10.1134/S0036023622600915).
- Desiraju G.R., Ho P.S., Kloo L., Legon A.C., Marquardt R., Metrangolo P., Politzer P., Resnati G, Rissanen K. // Pure Appl. Chem. 2013. Vol. 85. N 8. P. 1711. http://dx.doi.org/10.1351/PAC-REC-12-05-10
- Cavallo G., Metrangolo P., Milani R., Pilati T., Priimagi A., Resnati G., Terraneo G. // Chem. Rev. 2016. Vol. 116. P. 2478. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00484
Дополнительные файлы
