Синтез, кристаллическая структура и магнитные свойства координационных полимеров кобальта(II) с 4,7-ди(1,2,4-триазол-1-ил)-2,1,3-бензотиадиазолом и ароматическими дикарбоновыми кислотами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Взаимодействием нитрата кобальта(II) c 4,7-ди(1,2,4-триазол-1-ил)-2,1,3-бензотиадиазолом (Tr2btd) и ароматическими дикарбоновыми кислотами — терефталевой (H2bdc), 2,6-нафталиндикарбоновой (2,6-H2Ndc) и 2,5-фурандикарбоновой (2,5-H2Fdc) — синтезированы металл-органические координационные полимеры [Co(Tr2btd)(bdc)]n (I) и {[Co2(Tr2btd)(Dmf)(2,6-Ndc)2] · Dmf}n (II), имеющие слоистое строение, и цепочечный координационный полимер [Co(Tr2btd)2(H2O)(2,5-Fdc)]n (III). Соединения I и III являются парамагнитными в интервале температур 1.77–300 К без обменного взаимодействия между катионами Co2+, а в соединении II наблюдается антиферромагнитное взаимодействие между катионами Co2+ в биядерных строительных блоках с константой обменного взаимодействия J ≈ –100 К. При отборе проб для РСА были обнаружены единичные кристаллы фазы IIIa идентичного состава, но другого строения. Молекулярное строение координационных полимеров I, II, III, IIIa установлено с помощью РСА (CCDC № 2343141 (I), 2343297 (II); 2343296 (III); 2343140 (IIIa)).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. И. Павлов

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Email: potapov@niic.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

А. Н. Лавров

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Email: potapov@niic.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Д. Г. Самсоненко

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Email: potapov@niic.nsc.ru
Россия, Новосибирск

А. С. Потапов

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: potapov@niic.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

Список литературы

  1. Агафонов М.А., Александров Е.В., Артюхова Н.А. и др. // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 5. С. 535 (Agafonov M.A., Alexandrov E.V., Artyukhova N.A. et al. // J. Struct. Chem. 2022, V. 63, P. 671). https://doi.org/10.1134/S0022476622050018
  2. Dybtsev D.N., Bryliakov K.P. // Coord. Chem. Rev. 2021. V. 437. P. 213845.
  3. You L.-X., Ren B.-Y., He Y.-K. et al. // J. Mol. Struct. 2024. V. 1304. P. 137687.
  4. Zhou H.C.J., Kitagawa S. // Chem. Soc. Rev. 2014. V. 43. P. 5415.
  5. Zhou W., Tang Y., Zhang X. et al. // Coord. Chem. Rev. 2023. V. 477. P. 214949.
  6. Efimova A.S., Alekseevskiy P.V., Timofeeva M.V. et al. // Small Methods. 2023. V. 7. P. 2300752.
  7. Wang W., Chen D., Li F., Xiao X., Xu Q. // Chem. 2024. V. 10. P. 86.
  8. Sun N., Yu H., Potapov A.S., Sun Y. // Comments Inorg. Chem. 2024. V. 44. P. 203.
  9. Коваленко К.А., Потапов А.С., Федин В.П. // Успехи химии. 2022. Т. 91. № 4. RCR5026. (Kovalenko K.A., Potapov A.S., Fedin V.P. // Russ. Chem. Rev. 2022. V. 91. RCR5026). https://doi.org/10.1070/RCR5026
  10. Yuvaraj A.R., Jayarama A., Sharma D. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 59. P. 1434.
  11. Thorarinsdottir A.E., Harris T.D. // Chem. Rev. 2020. V. 120. P. 8716.
  12. Shuku Y., Suizu R., Tsuchiizu M., Awaga K. // Chem. Commun. 2023. V. 59. P. 10105.
  13. Demakov P.A., Kovalenko K.A., Lavrov A.N., Fedin V.P. // Inorganics. 2023. V. 11. P. 259.
  14. Dubskikh V.A., Lysova A.A., Samsonenko D.G. et al. // Molecules. 2021. V. 26. P. 1269.
  15. Du M., Li C.-P., Liu C.-S., Fang S.-M. // Coord. Chem. Rev. 2013. V. 257. P. 1282.
  16. Pramanik B., Sahoo R., Das M.C. // Coord. Chem. Rev. 2023. V. 493. P. 215301.
  17. Pavlov D.I., Ryadun A.A., Potapov A.S. // Molecules. 2021. V. 26. P. 7392.
  18. Pavlov D.I., Yu X., Ryadun A.A. et al. // Food Chem. 2024. V. 445. P. 138747.
  19. Pavlov D.I., Yu X., Ryadun A.A., Fedin V.P., Potapov A.S. // Chemosensors. 2023. V. 11. P. 52.
  20. Хисамов Р.М., Конченко С.Н., Сухих Т.С. // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 12. P. 104047. (Khisamov R.M., Konchenko S.N., Sukhikh T.S. // J. Struct. Chem. 2022. V. 63. P. 2113). https://doi.org/10.1134/S0022476622120228
  21. Khisamov R.M., Ryadun A.A., Konchenko S.N., Sukhikh T.S. // Molecules. 2022. V. 27. P. 8162.
  22. Khisamov R.M., Sukhikh T.S., Konchenko S.N., Pushkarevsky N.A. // Inorganics. 2022. V. 10. P. 263.
  23. Сухих Т.С., Огиенко Д.С., Баширов Д.А., Конченко С.Н. // Изв. АН. Сер. хим. 2019. Т. 68. № 4. С. 651 (Sukhikh T.S., Ogienko D.S., Bashirov D.A., Konchenko S.N. // Russ. Chem. Bull. 2019. V. 68. P. 651). https://doi.org/10.1007/s11172-019-2472-9
  24. Katlenok E.A., Kuznetsov M.L., Semenov N.A. et al. // Inorg. Chem. Front. 2023. V. 10. P. 3065.
  25. Radiush E.A., Wang H., Chulanova E.A. et al. // ChemPlusChem. 2023. V. 88. Art. e202300523.
  26. Федоров М.С., Филиппов И.А., Гиричева Н.И. и др. // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 11. 102145 (Fedorov M.S., Filippov I.A., Giricheva N.I. et al. // J. Struct. Chem. 2022. V. 63, P. 1872). https://doi.org/10.1134/S0022476622110178
  27. Chernick E.T., Abdollahi M.F., Tabasi Z.A. et al. // New J. Chem. 2022. V. 46. P. 572.
  28. Yao S.L., Wu R.H., Wen P. et al. // J. Mol. Struct. 2024. V. 1297. 136925.
  29. Cao X.Q., Wu W.P., Li Q. et al. // Dalton Trans. 2022. V. 52. P. 652.
  30. Li L.-Q., Yao S.-L., Tian X.-M. et al. // CrystEngComm. 2021. V. 23. P. 2532.
  31. Yao S.L., Xiong Y.C., Tian X.M. et al. // CrystEngComm. 2021. V. 23. P. 1898.
  32. Jin J.K., Wu K., Liu X.Y. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2021. V. 143. P. 21340.
  33. Song C., Ling Y., Jin L. et al. // Dalton Trans. 2015. V. 45. P. 190.
  34. Wu K., Liu X.-Y., Cheng P.-W. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2023. V. 145. P. 18931.
  35. Wu K., Jin J.K., Liu X.Y. et al. // J. Mater. Chem. C 2022. V. 10. P. 11967.
  36. Sheldrick G.M. SADABS. Program for Empirical X-ray Absorption Correction. 2005.
  37. Svetogorov R.D., Dorovatovskii P.V., Lazarenko V.A. // Cryst. Res. Technol. 2020. V. 55. P. 1900184.
  38. Lazarenko V.A., Dorovatovskii P.V., Zubavichus Y.V. et al. // Crystals. 2017. V. 7. P. 325.
  39. Kabsch W. // Acta Crystallogr. D. 2010. V. 66. P. 125.
  40. Kabsch W. // Acta Crystallogr. D. 2010. V. 66. P. 133.
  41. CrysAlisPro. Agilent Technologies, Version 1.171.34.49 (release 20-01-2011 CrysAlis171 .NET).
  42. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. A. 2015. V. 71. P. 3.
  43. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. C. 2015. V. 71. P. 3.
  44. Healy C., Patil K.M., Wilson B.H. et al. // Coord. Chem. Rev. 2020. V. 419. P. 213388.
  45. Boča R. // Coord. Chem. Rev. 2004. V. 248. P. 757.
  46. Yue Q., Gao E.-Q. // Coord. Chem. Rev. 2019. V. 382. P. 1.
  47. Abasheeva K. D., Demakov P. A., Polyakova E. V. et al. // Nanomaterials. 2023. V. 13. P. 2773.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Схема 1.

Скачать (72KB)
Метаданные
3. Рис. 1. Кривые термогравиметрического анализа соединений I–III.

Скачать (67KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Расчетные (внизу) и экспериментальные (вверху) порошковые дифрактограммы соединений I (а), II (б) и III (в).

Скачать (318KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Кристаллическая структура соединения I: фрагмент слоя координационного полимера (а); конкатенация соседних слоев (б); упаковка слоев с π–π-взаимодействиями между 2,1,3-бензотиадиазольными циклами (в).

Скачать (602KB)
Метаданные
6. Рис. 4. Кристаллическая структура соединения II: биядерный вторичный строительный блок (а); фрагмент слоя координационного полимера (б); упаковка слоев с π–π-взаимодействиями между 2,1,3-бензотиадиазольными и нафталиновыми циклами (в).

Скачать (413KB)
Метаданные
7. Рис. 5. Кристаллическая структура соединений III и IIIa: независимая часть структуры III (а); фрагмент цепи координационного полимера III (б); упаковка соседних цепей координационного полимера III (в); фрагмент цепи координационного полимера IIIa (г).

Скачать (405KB)
Метаданные
8. Рис. 6. Магнитные свойства соединения III: температурные зависимости парамагнитной компоненты магнитной восприимчивости χp, измеренные в магнитных полях H = 1, 10 кЭ (а); температурные зависимости обратной восприимчивости 1/χp и эффективного магнитного момента эфф, приходящегося на один ион кобальта и рассчитанного в приближении невзаимодействующих ионов (θ = 0) (б).

Скачать (214KB)
Метаданные
9. Рис. 7. Магнитные свойства соединения I: температурные зависимости парамагнитной компоненты магнитной восприимчивости χp, измеренной в магнитном поле H = 10 кЭ, и эффективного магнитного момента eff, приходящегося на один ион кобальта и рассчитанного в приближении невзаимодействующих ионов (θ = 0), открытыми кружками показаны значения эфф после вычитания вклада ФМ фазы с температурой Кюри Tc ~ 50 K (а); полевые зависимости намагниченности M, измеренной при T = 1.77 K, и нормированной магнитной восприимчивости χ, скорректированной с учетом ферромагнитного вклада (заполненные кружки) (б); штриховой линией на рисунке (б) показана аппроксимация данных функцией Бриллюэна для S = 3/2, g = 2.44; для сравнения приведены данные χ(H)/χ(0) для соединения III (открытые треугольники).

Скачать (230KB)
Метаданные
10. Рис. 8. Магнитные свойства соединения II: температурные зависимости парамагнитной компоненты магнитной восприимчивости χp, измеренные при термоциклировании в магнитном поле H = 0.1 кЭ и при охлаждении в поле H = 10 кЭ (а); температурная зависимость эффективного магнитного момента эфф, приходящегося на формульную единицу и рассчитанного в приближении невзаимодействующих молекул (θ = 0), штриховой линией показана аппроксимация экспериментальных данных моделью АФМ-димеров Co2+–Co2+ (J/kB ≈ −100 К) с учетом расщепления уровней ионов в нулевом поле (D/kB = 55 К) (б).

Скачать (214KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024