Материалы статьи сотрудников Института, опубликованной в Dalton Transactions - на сайте РНФ.
Российские ученые проанализировали условия синтеза комплексных соединений металлов, содержащих полигалогенидные фрагменты, и описали три новых соединения этого класса. Собрав данные о протекании реакций в различных условиях, химики рассчитывают сделать синтез полигалогенидных комплексов более предсказуемым. Статья с результатами работы опубликована в журнале Dalton Transactions. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
Фрагмент структуры (3-ClPyH){BiBr5]. Атомы висмута темно-синие, атомы брома – оливковые. Супрамолекулярные контакты Br...Br показаны пунктиром.
Авторы статьи исследовали реакции получения галогенидных комплексов – соединений атомов металлов и галоген-ионов (заряженных атомов галогенов: фтора, хлора, брома или йода). Изучая галогенидные комплексы висмута, ученые обнаружили, что если эти комплексы синтезируются в среде, содержащей растворенный бром (Br2), то он может быть «пойман» комплексными анионами и выделен в твердую фазу. Фрагменты этого брома удерживаются в твердом теле особыми связями, так называемыми галогеновыми. Такие соединения могут выступать в качестве удобных аналогов брома в органическом синтезе: если бром, едкую ядовитую, темно-красную жидкость, растворить в бромистоводородной кислоте и добавить туда соли висмута и различные катионы, то может быть получено соединение, в котором соединенные ковалентной связью два атома галогена находятся в твердом виде. При этом он сохраняет свою химическую активность, в частности избирательно реагирует с кратными связями углерод-углерод, что может сделать это соединение ценным бромирующим агентом для органической химии.
В последней работе химики дали несколько новых примеров соединений такого рода и показали, в каких условиях реакция по такой схеме идет, а в каких – нет. Как выяснили ученые, образование полигалогенидных комплексов, их состав и структура зависят от того, какие органические катионы присутствуют в среде, в которой протекает реакция.
«Главная цель работы – создать некую модель, которая позволит предсказывать, что же в этих системах образуется. Дело в том, что у обычных галогенидных комплексов, даже без дигалогена, которые известны сотни лет, есть одно забавное свойство: в присутствии разных катионов они образуют совершенно разные структуры анионов, и предсказать, что именно у вас образуется, на данный момент практически невозможно, это дело случая», – рассказал один из авторов работы, старший научный сотрудник Института неорганической химии имени А.В. Николаева СО РАН Сергей Адонин.
Пока, несмотря на множество проведенных реакций, авторам работы не удалось объяснить, почему в присутствии некоторых катионов полигалогенидные комплексы образуются, а при других — нет. Химики рассчитывают, что большей определенности удастся добиться, когда будет собран большой объем данных об условиях и результатах реакций. Таким образом, можно будет сделать эту область химии более предсказуемой.