Новые сульфаты кобальта и никеля, темплатированные катионом N,Nʹ-диметилэтилендиаммония: синтез, кристаллические структуры и топологические особенности

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Методом изотермического испарения получены кристаллы новых двойных сульфатов (dmedaH2)[Co(H2O)6](SO4)2 (1) и (dmedaH2)[Ni(H2O)4(SO4)2] (2), а также (dmedaH2)2(SO4)2·3H2O (3), где dmeda – N,Nʹ-диметилэтилендиамин. Соединения кристаллизуются в триклинной сингонии (пр. гр. Р1), соединение 3 характеризуется ромбической сингонией (пр. гр. P212121). Структура 1 содержит изолированные октаэдрические катионы [Co(H2O)6]2+ и тетраэдры SO4 2–, в структуре 2 присутствуют комплексные анионы транс-[Ni(H2O)4(SO4)2]2–. Структуры 1 и 2 сопоставлены со структурами двойных сульфатов кобальта и никеля с этилендиаммонием, в которых наблюдается обратная картина. Образование как аква-, так и аквасульфатных комплексов характерно для катионов переходных 3d-металлов. В случае двойных сульфатов переходных металлов с неорганическими катионами гидратное число в большей степени зависит от температуры синтеза и ионного радиуса одновалентного металла, в случае двойных сульфатов с органическими катионами картина более сложная. Кристаллическую структуру соединения 3 также можно рассматривать как псевдослоистую, катионный слой образован только органической составляющей, в анионный входят и молекулы воды. В анионном слое имеются полости, объем которых позволяет предположить, что при определенных условиях они могут быть заняты молекулами воды, что соответствовало бы составу (dmedaH2)(SO4)·2H2O. Топологический анализ полученных соединений показал, что металлокомплексы с этилендиаммонием демонcтрируют относительно большую структурную сложность H-связей при меньшей сложности структурных единиц по сравнению с N,N-диметилэтилендиаммонием.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. О. Чаркин

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; ФИЦ “Кольский научный центр РАН”

Email: aks.crys@gmail.com

Faculty of Chemistry, Lomonosov Moscow State University

Россия, Москва; Апатиты

В. Е. Киреев

ФИЦ “Кольский научный центр РАН”

Email: aks.crys@gmail.com
Россия, Апатиты

Н. В. Сомов

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: aks.crys@gmail.com
Россия, Нижний Новгород

Д. Н. Дмитриев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; ФИЦ “Кольский научный центр РАН”

Email: aks.crys@gmail.com

Faculty of Chemistry, Lomonosov Moscow State University

Россия, Москва; Апатиты

А. М. Банару

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; ФИЦ “Кольский научный центр РАН”

Email: aks.crys@gmail.com

Faculty of Chemistry, Lomonosov Moscow State University

Россия, Москва; Апатиты

С. М. Аксенов

ФИЦ “Кольский научный центр РАН”

Автор, ответственный за переписку.
Email: aks.crys@gmail.com
Россия, Апатиты

Список литературы

  1. Hawthorne F.C., Krivovichev S.V., Burns P.C. // Rev. Mineral. Geochem. 2000. V. 40. P. 1. https://doi.org/10.2138/rmg.2000.40.1
  2. Расцветаева Р.К., Пущаровский Д.Ю. // ВИНИТИ Итоги науки и техники. Сер. Кристаллохимия. 1989. T. 23. C. 1.
  3. Bosi F., Belardi G., Ballirano P. // Am. Mineral. 2009. V. 94. P. 74. https://doi.org/10.2138/am.2009.2898
  4. Rousse G., Tarascon J.M. // Chem. Mater. 2014. V. 26. P. 394. https://doi.org/10.1021/cm4022358
  5. Masquelier C., Croguennec L. // Chem. Rev. 2013. V. 113. P. 6552. https://doi.org/10.1021/cr3001862
  6. Naïli H., Hajlaoui F., Mhiri T. et al. // Dalton Trans. 2013. V. 42. P. 399. https://doi.org/10.1039/C2DT31300F
  7. Nkhili N.L., Rekik W., Mhiri T. et al. // Inorg. Chim. Acta. 2014. V. 412. P. 27. https://doi.org/10.1016/j.ica.2013.12.007
  8. Aksenov S.M., Yamnova N.A., Kabanova N.A. et al. // Crystals. 2021. V. 11. P. 237. https://doi.org/10.3390/cryst11030237
  9. Hatert F. // Eur. J. Mineral. 2019. V. 31. P. 807. https://doi.org/10.1127/ejm/2019/0031-2874
  10. Liu H.-K., Liao L.-B., Zhang Y.-Y. et al. // Rare Met. 2021. V. 40. P. 3694. https://doi.org/10.1007/s12598-020-01690-0
  11. McConnell D. // Am. Mineral. 1937. V. 22. P. 977.
  12. Pasero M., Kampf A.R., Ferraris C. et al. // Eur. J. Mineral. 2010. V. 22. P. 163. https://doi.org/10.1127/0935-1221/2010/0022-2022
  13. Deyneko D.V., Titkov V.V., Fedyunin F.D. et al. // Ceram. Int. 2022. V. 48. P. 24012. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.05.077
  14. Norquist A.J., Doran M.B., Thomas P.M., O’Hare D. // Dalton Trans. 2003. P. 1168. https://doi.org/10.1039/b209208e
  15. Durova E.V., Kuporev I.V., Gurzhiy V.V. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 13020. https://doi.org/10.3390/ijms241613020
  16. Smith P.A., Aksenov S.M., Jablonski S., Burns P.C. // J. Solid State Chem. 2018. V. 266. P. 286. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2018.07.028
  17. Speer D., Salje E. // Phys. Chem. Miner. 1986. V. 13. P. 17. https://doi.org/10.1007/BF00307309
  18. McMurdie H.F., Morris M.C., DeGroot J., Swanson H.E. // J. Res. Natl. Bur. Stand. A. 1971. V. 75. P. 435. https://doi.org/10.6028/jres.075A.034
  19. Majzlan J., Marinova D., Dachs E. // RSC Adv. 2021. V. 11. P. 374. https://doi.org/10.1039/D0RA09501J
  20. Morales A.C., Cooper N.D., Reisner B.A., DeVore T.C. // J. Therm. Anal. Calorim. 2018. V. 132. P. 1523. https://doi.org/10.1007/s10973-018-7107-0
  21. Ray G. // Acta Cryst. 1967. V. 22. P. 771. https://doi.org/10.1107/S0365110X67001549
  22. Smith J., Weinberger P., Werner A. // J. En. Storage. 2024. V. 78. P. 110003. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.110003
  23. Rajagopal R., Ajgaonkar V.R. // Monatsh. Chem. 2002. V. 133. P. 1387. https://doi.org/10.1007/s007060200112
  24. Rekik W., Naïli H., Bataille T. // J. Coord. Chem. 2015. V. 68. P. 142. https://doi.org/10.1080/00958972.2014.989223
  25. Yahyaoui S., Rekik W., Naïli H. et al. // J. Solid State Chem. 2007. V. 180. P. 3560. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2007.10.019
  26. Rekik W., Naïli H., Mhiri T., Bataille T. J. // Chem. Cryst. 2007. V. 37. P. 147. https://doi.org/10.1007/s10870-006-9170-9
  27. Rekik W., Naïli H., Mhiri T., Bataille T. // Mater. Res. Bull. 2008. V. 43. P. 2709. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2007.10.024
  28. Held P. // Acta Cryst. E. 2014. V. 70. P. 235. https://doi.org/10.1107/S1600536814020704
  29. Lu J., Schlueter J.A., Geiser U. // J. Solid State Chem. 2006. V. 179. P. 1559. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2006.02.006
  30. Bataille T., Louër D. // J. Mater. Chem. 2002. V. 12. P. 3487. https://doi.org/10.1039/B207212M
  31. Rekik W., Naïli H., Bataille T. et al. // Inorg. Chim. Acta 2006. V. 359. P. 3954. https://doi.org/10.1016/j.ica.2006.05.030
  32. Bataille T. // Acta Cryst. C. 2003. V. 59. P. m459. https://doi.org/10.1107/S0108270103021243
  33. Hajlaoui F., Naïli H., Yahyaoui S. et al. // J. Organomet. Chem. 2012. V. 700. P. 110. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2011.11.023
  34. Rekik W., Loulou Nkhili N., Naïli H., Dahaoui S. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2014. V. 640. P. 2603. https://doi.org/10.1002/zaac.201400240
  35. Charkin D.O., Banaru A.M., Ivanov S.A. et al. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2023. V. 649. № 24. P. e202300184. https://doi.org/10.1002/zaac.202300184
  36. Charkin D.O., Banaru A.M., Dmitriev D.N. et al. // Struct. Chem. 2024. V. 35. P. 39. https://doi.org/10.1007/s11224-023-02254-5
  37. Charkin D.O., Kireev V.E., Dmitriev D.N. et al. // Struct. Chem. 2024. https://doi.org/10.1007/s11224-024-02375-5
  38. Manomenova V.L., Rudneva E.B., Voloshin A.E. // Russ. Chem. Rev. 2016. V. 85. P. 585. https://doi.org/10.1070/RCR4530
  39. Oxford Diffraction CrysAlisPro. Oxford Diffraction Ltd Abingdon Oxfordshire UK, 2009
  40. Palatinus L., Chapuis G. // J. Appl. Cryst. 2007. V. 40. P. 786. https://doi.org/10.1107/S0021889807029238
  41. Petricek V., Dusek M., Palatinus L. // Z. Krist. 2014. V. 229. № 5. P. 345. https://doi.org/10.1515/zkri-2014-1737
  42. Petříček V., Palatinus L., Plášil J., Dušek M. J. // Z. Krist. 2023. V. 238. № 7–8. P. 271. https://doi.org/10.1515/zkri-2023-0005
  43. Banaru D., Hornfeck W., Aksenov S., Banaru A. // CrystEngComm. 2023. V. 25. P. 2144. https://doi.org/10.1039/D2CE01542K
  44. Krivovichev S.V. // Angew. Chem. Int. Ed. 2014. V. 53. P. 654. https://doi.org/10.1002/anie.201304374
  45. Sabirov D.S., Zimina A.D., Tukhbatullina A.A. // J. Math. Chem. 2024. V. 62. P. 819. https://doi.org/10.1007/s10910-023-01566-5
  46. Banaru D.A., Aksenov S.M., Banaru A.M., Oganov A.R. // Z. Krist. 2024. V. 239. № 5–6. P. 207. https://doi.org/10.1515/zkri-2024-0062
  47. Lord E.A., Banaru A.M. // Moscow Univ. Chem. Bull. 2012. V. 67. P. 50. https://doi.org/10.3103/S0027131412020034
  48. Blatov V.A., Shevchenko A.P., Proserpio D.M. // Cryst. Growth Des. 2014. V. 14. P. 3576. https://doi.org/10.1021/cg500498k
  49. Montgomery H., Morosin B., Natt J.J. et al. // Acta Cryst. 1967. V. 22. P. 775. https://doi.org/10.1107/S0365110X67001550
  50. Elerman Y. // Acta Cryst. C. 1988. V. 44. P. 599. https://doi.org/10.1107/S0108270187012447
  51. Gaye P.A., Sarr A.D., Gaye M. et al. // Acta Cryst. E. 2011. V. 67. P. m1046. https://doi.org/10.1107/S1600536811025682
  52. Bujak M., Frank W. // Z. Krist. 2014. V. 229. P. 147. https://doi.org/110.1515/ncrs-2014-0083
  53. Stoilova D., Wildner M. // J. Mol. Struct. 2004. V. 706. P. 57. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2004.01.070
  54. Healy P., Patrick J., White A. // Aust. J. Chem. 1984. V. 37. P. 1105. https://doi.org/10.1071/CH9841105
  55. Rujiwatra A., Limtrakul J. // Acta Cryst. E. 2005. V. 61. P. m1403. https://doi.org/10.1107/S1600536805019604
  56. Ben Ghozlen M.H., Daoud A., Paulus H., Pabst I. // Z. Krist. 1994. V. 209. P. 383. https://doi.org/10.1524/zkri.1994.209.4.383
  57. Chaabouni S., Kamoun S., Daoud A., Jouini T. // Acta Cryst. C. 1996. V. 52. P. 505. https://doi.org/10.1107/S0108270195011048
  58. Held P. // Acta Cryst. E. 2003. V. 59. P. m197. https://doi.org/10.1107/S1600536803004628
  59. Rekik W., Naïli H., Mhiri T., Bataille T. // Acta Cryst. E. 2009. V. 65. P. m1404. https://doi.org/10.1107/S1600536809041981
  60. Rekik W., Naïli H., Mhiri T., Bataille T. // Acta Cryst. E. 2011. V. 67. P. m1176. https://doi.org/10.1107/S1600536811030005
  61. Kim C.-H., Park C.-J., Lee S.-G. // Anal. Sci. Technol. 2006. V. 19. P. 309.
  62. Rekik W., Naïli H., Mhiri T., Bataille T. // Solid State Sci. 2009. V. 11. P. 614. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2008.11.002
  63. O’Keeffe M., Peskov M.A., Ramsden S.J., Yaghi O.M. // Acc. Chem. Res. 2008. V. 41. P. 1782. https://doi.org/10.1021/ar800124u
  64. Banaru A.M., Banaru D.A., Aksenov S.M. // J. Struct. Chem. 2022. V. 63. P. 260. https://doi.org/10.1134/S002247662202007X

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Общий вид кристаллической структуры (dmedaH2)[Co(H2O)6](SO4)2 (1) (а), особенности локального окружения катиона Co2+ (б), SO4-тетраэдра (в) и органического катиона dmedaH22+ (г).

Скачать (327KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Общий вид кристаллической структуры (dmedaH2)[Ni(H2O)4(SO4)2] (2) (а), особенности локального окружения катиона Ni2+ (б), SO4-тетраэдра (в) и органического катиона dmedaH22+ (г).

Скачать (369KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Общий вид кристаллической структуры (dmedaH2)2(SO4)2·3H2O (3) (а), особенности локального окружения органического катиона dmedaH22+ (б).

Скачать (243KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Взвешенные вклады Hcomb, Hedge и Hmix в HSBUnet для кристаллических структур сульфатов этилендиаамония (eda) и N,N-диэтилендиаммония (dmeda) с катионами Со(II), Ni(II) или без них (включая гидраты).

Скачать (70KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025