Compounds of s-Metals with Spin-Labeled Nitrophenol

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A series of paramagnetic salts of s-elements (Li, Na, K, Rb, Cs) with deprotonated nitroxide radical, 2-(2-hydroxy-5-nitrophenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-4,5-dihydro-1H-imidazol-1-oxyl 3-oxide (L), were synthesized and isolated as crystals. According to X-ray diffraction data, these compounds are polymers of different dimensionality (CCDC nos. 2342497–2342506). As indicated by the results of quantum chemical calculations and magnetic measurements, weak antiferromagnetic exchange interactions predominate in the paramagnetic salts, with the interaction energy decreasing with increasing radius of the alkali metal ion.

Full Text

Restricted Access

About the authors

O. V. Kuznetsova

International Tomography Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: bus@tomo.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

G. V. Romanenko

International Tomography Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bus@tomo.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

P. A. Chernavin

International Tomography Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bus@tomo.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

G. A. Letyagin

International Tomography Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bus@tomo.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

A. S. Bogomyakov

International Tomography Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bus@tomo.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

References

  1. Stable Radicals: Fundamentals and Applied Aspects of Odd‐Electron Compounds / Ed. Hicks R.G., Chichester (UK): John Wiley & Sons, Ltd., 2010.
  2. Wang, Y., Frasconi, M., Stoddart, J.F. // ACS Cent. Sci. 2017. V. 3. P. 927. doi: 10.1021/acscentsci.7b00219
  3. Volodarsky, L.B. Reznikov, V.A., Ovcharenko, V.I. Synthetic Chemistry of Stable Nitroxides. CRC Press, 2017. doi: 10.1201/9780203710159
  4. Tretyakov E.V, Ovcharenko V.I. // Russ. Chem. Rev. 2009. V. 78. P. 971. doi: 10.1070/RC2009v078n11ABEH004093
  5. Likhtenshtein G.I. Nitroxides. Brief History, Fundamentals, and Recent Developments. Springer Series in Materials Science. Cham: Springer International Publishing, 2020. V. 292. doi: 10.1007/978-3-030-34822-9
  6. Ovcharenko V., Bagryanskaya E. // Spin-Crossover Materials / Ed. Halcrow M.A. Oxford (UK): John Wiley & Sons Ltd., 2013. P. 239.
  7. Demir S., Jeon I.-R., Long J.R., Harris T.D. // Coord. Chem. Rev. 2015. V. 289–290. P. 149. doi: 10.1016/j.ccr.2014.10.012
  8. Luneau, D. // Eur. J. Inorg. Chem. 2020. V. 2020. № 7. Р. 597. doi: 10.1002/ejic.201901210
  9. Meng X., Shi W. // Coord. Chem. Rev. 2019. V. 378. Р. 134. doi: 10.1016/j.ccr.2018.02.002
  10. Calancea S., Carrella L., Mocanu T. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2021. V. 2021. № 6. P. 567. doi: 10.1002/ejic.202000954
  11. Răducă M., Martins D.O.T.A., Spinu C.A. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2022. V. 202 2. № 16. Art. e202200128. doi: 10.1002/ejic.202200128
  12. Vaz M.G.F. // Coord. Chem. Rev. 2021. V. 427. P. 213611. doi: 10.1016/j.ccr.2020.213611
  13. Ovcharenko V., Kuznetsova O., Fursova E. et al. // Inorg. Chem. 2014. V. 53. P. 10033. doi: 10.1021/ic501787m
  14. Ovcharenko V., Kuznetsova O., Fursova E. et al. // Crystals. 2015. V. 5. P. 634. doi: 10.3390/cryst5040634
  15. Ovcharenko V., Kuznetsova O., Fursova E. et al. // Inorg. Chem. 2017. V. 56. P. 14567. doi: 10.1021/acs.inorgchem.7b02308
  16. Kuznetsova O.V.. Fursova E.Y.. Romanenko G.V. et al. // Russ. Chem. Bull. 2016. V. 65. P. 1167. doi: 10.1007/s11172-016-1432-x
  17. Blinou D.O., Zorina-Tikhonova E.N., Voronina J.K. et al. // Cryst. Growth Des. 2023. V. 23. P. 5571. doi: 10.1021/acs.cgd.3c00201
  18. Bazhina E.S., Shmelev M.A., Kiskin M.A., Eremenko I.L. // Russ. J. Coord. Chem. 2021. V. 47. P. 186. doi: 10.1134/S1070328421030015
  19. Fokin S., Letyagin G.A., Romanenko G.V. et al. // Russ. Chem. Bull. 2018. V. 67. P. 61. doi: 10.1007/s11172-018-2038-2
  20. Inoue K., Iwamura H. // Chem. Phys. Lett. 1993. V. 207. P. 551. doi: 10.1016/0009-2614(93)89046-K
  21. Ovcharenko V.I., Sheremetev A.B., Strizhenko K.V. et al. // Mendeleev Commun. 2021. V. 31. P. 784. doi: 10.1016/j.mencom.2021.11.005
  22. Ovcharenko V.I., Fokin S.V., Sheremetev A.B. et al. // J. Struct. Chem. 2022, V. 63. P. 1697. doi: 10.1134/S0022476622100158
  23. Her J.-H., Stephens P.W., Davidson R.A. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2013. V. 135. P. 18060. doi: 10.1021/ja410818e
  24. Groom C.R., Bruno I.J., Lightfoot M.P., Ward S.C. // Acta Crystallogr. B. 2016. V. 72. P. 171. doi: 10.1107/S2052520616003954
  25. Tretyakov E.V., Eltsov I.V., Fokin S.V. et al. // Polyhedron. 2003. V. 22. P. 2499. doi: 10.1016/S0277-5387(03)00228-6
  26. Krause L., Herbst-Irmer R., Sheldrick G.M., Stalke D. // J. Appl. Crystallogr. 2015. V. 48. P. 3, doi: 10.1107/S1600576714022985
  27. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. A. 2015. V. 71. P. 3. doi: 10.1107/S2053273314026370
  28. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. C. 2015. V. 71. P. 3. doi: 10.1107/S2053229614024218
  29. Chilton N.F., Anderson R.P., Turner L.D. et al. // J. Comput. Chem. 2013. V. 34. № 13. P. 1164. doi: 10.1002/jcc.23234
  30. Neese F. // WIREs Comput. Mol. Sci. 2022. V.12. № 5. Art e1606. doi: 10.1002/wcms.1606
  31. Becke A.D. // Phys. Rev. A. 1988 V. 38. P. 3098. doi: 10.1103/PhysRevA.38.3098
  32. Lee C., Yang W., Parr R.G. // Phys. Rev. B. 1988. V. 37. P.785. doi: 10.1103/PhysRevB.37.785
  33. Weigend F. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2006. V. 8. P. 1057. doi: 10.1039/b515623h
  34. Shoji M., Koizumi K., Kitagawa Y. et al. // Phys. Lett. 2006. V. 432. P. 343. doi: 10.1016/j.cplett.2006.10.023

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Scheme 1. Structure of nitronylnitroxyl radicals LR and HL

Download (36KB)
Indexing metadata
3. Fig. 1. Fragment of the LiL structure and the arrangement of ribbons in the crystal. Hereinafter, the carbon skeleton is shown in grey, O in red, N in blue, and Li in pink. The H atoms and CH3 groups of HL are not shown

Download (204KB)
Indexing metadata
4. Fig. 2. Structure of [Li(H2O)(L)]-I (a) and [Li(H2O)(L)]-II (b) molecules and fragments of structures with the shortest contacts ONO...ONO (c, I) and (d, II)

Download (340KB)
Indexing metadata
5. Fig. 3. Fragment of NaL structure (a) and layer (b)

Download (148KB)
Indexing metadata
6. Fig. 4. Encirclement of atom K, anion L and a fragment of the layer in the KL structure

Download (163KB)
Indexing metadata
7. Fig. 5. Environment L, atoms K and fragments of [KL(CH3CN)] (a), [KL(MeOH)] (b) and [KL(H2O)] (c) structures

Download (817KB)
Indexing metadata
8. Fig. 6. Surrounding L, Rb atoms and fragment of the structure [RbL(H2O)]

Download (364KB)
Indexing metadata
9. Fig. 7. Surrounding L, Cs atoms and fragment of CsL structure

Download (206KB)
Indexing metadata
10. Fig. 8. Experimental dependences µeff(T) and fragments of the structure with the most effective channels of exchange interactions for LiL (a) and NaL (b)

Download (309KB)
Indexing metadata
11. Fig. 9. Experimental dependences µeff(T) for [KL(H2O)] (a) and [RbL(H2O)] (b) and fragment of [KL(H2O)] structure (c) with the most effective channels of exchange interactions

Download (203KB)
Indexing metadata
12. Fig. 10. Spin density distribution (surfaces labelled 0.0025 e/Å3) in the anion radicals L in the compounds LiL (a), NaL (b), [KL(H2O)] (c) and [RbL(H2O)] (d). The spin density with positive sign is shown in orange and with negative sign in purple. The H atoms were not shown

Download (189KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».