Синтез и строение моно-, би- и трехъядерных органилсульфонатных производных триарилсурьмы

Владислав Станиславович Сенчурин

Аннотация


Взаимодействием триарилсурьмы (Ar = 4-FC6H4, 3-MeC6H4, 3-FC6H4) с 3,4-диметилбензолсульфоновой, 2,4-динитробензолсульфоновой и трифторметансульфоновой кислотами (мольное соотношение исходных реагентов 1:2:1, 1:1:1 и 3:2:3) соответственно в присутствии третбутилгидропероксида в эфире получены и структурно охарактеризованы ди- и оксо-сульфонаты триарилсурьмы: бис(2,4-диметилбензолсульфонат) трис(4-фторфенил)сурьмы (4-FC6H4)3Sb(OSO2C6H3Me2-2,4)2 (1), µ-оксо-биc-(2,4-динитробензол­сульфонат) трис-(3-метилфенил)сурьмы [(3-MeC6H4)3Sb(OSO2C6H3NO2-2,4)]2O (2) и сольват нона-(3-фторфенил)тристибоксан-1,5-диил бис(трифторметансульфоната) с бензолом CF3OSO2Sb(3-FC6H4)3OSb(3-FC6H4)3OSb(3-FC6H4)3OSO2CF3·PhH (3). По данным рентгеноструктурного анализа, проведенного при 293 К на автоматическом четырехкружном дифрактометре D8 Quest Bruker (двухкоординатный CCD – детектор, МоКα-излучение,
λ = 0,71073 Å, графитовый монохроматор) кристаллов 1 [C34H30O6S2SbF3, M 777,45; сингония моноклинная, группа симметрии C2/c; параметры ячейки: a = 18,980(10), b = 15,667(8), c = 12,271(7) Å; α = 90,00  град., β = 114,36(2) град., γ = 90,00 град.; V = 3324(3) Å3; размер кристалла 0,51×0,32×0,82 мм;  интервалы индексов отражений –29 ≤ h ≤ 33, –27 ≤ k ≤ 27,
–21 ≤ l ≤ 21; всего отражений 63539; независимых отражений 9421; Rint0,0468; GOOF 1,011; R1 = 0,0400, wR2 = 0,0801; остаточная электронная плотность 0,88/-0,92 e/Å3], 2 [C54H48N4O15S2Sb2, M 1300,58; сингония триклинная, группа симметрии P–1; параметры ячейки: a = 10,332(5), b = 12,312(5), c = 13,045(4) Å; α = 77,744(12) град., β = 84,85(2) град., γ = 74,25(2) град.; V = 1559,8(11) Å3; размер кристалла 0,37 × 0,19 × 0,16 мм; интервалы индексов отражений -15 ≤ h ≤ 15, -18 ≤ k ≤ 18, -19 ≤ l ≤ 19; всего отражений 75043; независимых отражений 11314; Rint0,0372; GOOF 1,093; R1 = 0,0506, wR2 = 0,1511; остаточная электронная плотность 2,75/-0,59 e/Å3] и 3 [C62H42O8F15S2Sb3, M 1629,33; сингония моноклинная, группа симметрии P21/n; параметры ячейки: a = 15,933(12), b = 16,759(12), = 24,13(2) Å; α = 90,00 град., β = 91,51(3) град., γ = 91,51(3) град.; V = 6441(9) Å3; размер кристалла 0,47×0,2×0,18 мм; интервалы индексов отражений -20 ≤ h ≤ 20, -21 ≤ k ≤ 21,
-31 ≤ l ≤ 31; всего отражений 139052; независимых отражений 14671; Rint0,0444; GOOF 1,134; R1 = 0,0435, wR2 = 0,0998; остаточная электронная плотность 1,38/-1,12 e/Å3] атомы сурьмы имеют искаженную тригонально-бипирамидальную координацию с атомами кислорода в аксиальных положениях (углы транс-OSbO и цис-OSbС 177,94(6)°, 85,02(6)–93,75(6)° (1), 175,52(6)°, 81,11(11)–94,47(9)° (2) и 175,09(14)-178,32(13)°, 80,60(17)–96,79(17)° (3)). Связи Sb–Oсульф. 2,1212(17) Å (1), 2,289(2) Å (2) и 2,402(4), 2,430(4) Å (3) длиннее, чем Sb–Oмост. 1,9340(7) в 2 и 1,915(3)–2,039(3) Å в 3. Длины связей Sb-C в 1–3 изменяются в узком интервале значений – 2,086(2)-2,0946(19), 2,104(3)-2,108(3) и 2,094(5)-2,124(4) Å соответственно). Структурная организация в кристаллах 1-3 обусловлена слабыми межмолекулярными контактами типа S=О···Н–C 2,46–2,62 Å (1), S=О···Н–C 2,39–2,65 Å (2) и S=О···Н–C 2,46–2,65, C–F···Н–C 2,46–2,55 Å (3). Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов для структур 1-3 депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 1919945, 1898995 и 1575647; deposit@ccdc.cam.ac.uk; https://www.ccdc.cam.ac.uk).Взаимодействием триарилсурьмы (Ar = 4-FC6H4, 3-MeC6H4, 3-FC6H4) с 3,4-диметилбензолсульфоновой, 2,4-динитробензолсульфоновой и трифторметансульфоновой кислотами (мольное соотношение исходных реагентов 1:2:1, 1:1:1 и 3:2:3) соответственно в присутствии третбутилгидропероксида в эфире получены и структурно охарактеризованы ди- и оксо-сульфонаты триарилсурьмы: бис(2,4-диметилбензолсульфонат) трис(4-фторфенил)сурьмы (4-FC6H4)3Sb(OSO2C6H3Me2-2,4)2 (1), µ-оксо-биc-(2,4-динитробензол­сульфонат) трис-(3-метилфенил)сурьмы [(3-MeC6H4)3Sb(OSO2C6H3NO2-2,4)]2O(2) и сольват нона-(3-фторфенил)тристибоксан-1,5-диил бис(трифторметансульфоната) с бензолом CF3OSO2Sb(3-FC6H4)3OSb(3-FC6H4)3OSb(3-FC6H4)3OSO2CF3·PhH (3). По данным рентгеноструктурного анализа, проведенного при 293 К на автоматическом четырехкружном дифрактометре D8 Quest Bruker (двухкоординатный CCD – детектор, МоКα-излучение,
λ = 0,71073 Å, графитовый монохроматор) кристаллов 1 [C34H30O6S2SbF3, M 777,45; сингония моноклинная, группа симметрии C2/c; параметры ячейки: a = 18,980(10), b = 15,667(8), c = 12,271(7) Å; α = 90,00  град., β = 114,36(2) град., γ = 90,00 град.; V = 3324(3) Å3; размер кристалла 0,51×0,32×0,82 мм;  интервалы индексов отражений –29 ≤ h ≤ 33, –27 ≤ k ≤ 27,
–21 ≤ l ≤ 21; всего отражений 63539; независимых отражений 9421; Rint0,0468; GOOF 1,011; R1 = 0,0400, wR2 = 0,0801; остаточная электронная плотность 0,88/-0,92 e/Å3], 2 [C54H48N4O15S2Sb2, M 1300,58; сингония триклинная, группа симметрии P–1; параметры ячейки: a = 10,332(5), b = 12,312(5), c = 13,045(4) Å; α = 77,744(12) град., β = 84,85(2) град., γ = 74,25(2) град.; V = 1559,8(11) Å3; размер кристалла 0,37 × 0,19 × 0,16 мм; интервалы индексов отражений -15 ≤ h ≤ 15, -18 ≤ k ≤ 18, -19 ≤ l ≤ 19; всего отражений 75043; независимых отражений 11314; Rint0,0372; GOOF 1,093; R1 = 0,0506, wR2 = 0,1511; остаточная электронная плотность 2,75/-0,59 e/Å3] и 3 [C62H42O8F15S2Sb3, M 1629,33; сингония моноклинная, группа симметрии P21/n; параметры ячейки: a = 15,933(12), b = 16,759(12), = 24,13(2) Å; α = 90,00 град., β = 91,51(3) град., γ = 91,51(3) град.; V = 6441(9) Å3; размер кристалла 0,47×0,2×0,18 мм; интервалы индексов отражений -20 ≤ h ≤ 20, -21 ≤ k ≤ 21,
-31 ≤ l ≤ 31; всего отражений 139052; независимых отражений 14671; Rint0,0444; GOOF 1,134; R1 = 0,0435, wR2 = 0,0998; остаточная электронная плотность 1,38/-1,12 e/Å3] атомы сурьмы имеют искаженную тригонально-бипирамидальную координацию с атомами кислорода в аксиальных положениях (углы транс-OSbO и цис-OSbС 177,94(6)°, 85,02(6)–93,75(6)° (1), 175,52(6)°, 81,11(11)–94,47(9)° (2) и 175,09(14)-178,32(13)°, 80,60(17)–96,79(17)° (3)). Связи Sb–Oсульф. 2,1212(17) Å (1), 2,289(2) Å (2) и 2,402(4), 2,430(4) Å (3) длиннее, чем Sb–Oмост. 1,9340(7) в 2 и 1,915(3)–2,039(3) Å в 3. Длины связей Sb-C в 1–3 изменяются в узком интервале значений – 2,086(2)-2,0946(19), 2,104(3)-2,108(3) и 2,094(5)-2,124(4) Å соответственно). Структурная организация в кристаллах 1-3 обусловлена слабыми межмолекулярными контактами типа S=О···Н–C 2,46–2,62 Å (1), S=О···Н–C 2,39–2,65 Å (2) и S=О···Н–C 2,46–2,65, C–F···Н–C 2,46–2,55 Å (3).Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов для структур 1-3 депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 1919945, 1898995 и 1575647; deposit@ccdc.cam.ac.uk; https://www.ccdc.cam.ac.uk).

Ключевые слова


сульфоновая кислота; триарилсурьма; дисульфонаты и оксо-сульфонаты триарилсурьмы; синтез; строение; рентгеноструктурный анализ

Полный текст:

PDF

Литература


Sharutina O.K., Sharutin V.V. Molekulyarnye struktury organicheskikh soedineniy sur'my (V). [The Molecular Structure of Organic Compounds Antimony(V)]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2012. 395 p. (in Russ.).

Preut H., Rüther R., Huber F. Structure of μ-Oxo-Bis[(2-hydroxyethanesulfonato)triphenyl-antimony(V)], [Sb2O(C2H5O4S)2(C6H5)6]. Acta Cryst., 1985, vol. C41, pp. 358–360. DOI: 10.1107/S0108270185003900.

Preut H., Rüther R., Huber F. Structures of μ-Oxo-Bis[(benzensulfonato)triphenylantimony(V)] and μ-Oxo-Bis[(trifluoromethylsulfonato)triphenylantimony(V)]. Acta Cryst., 1986, vol. C42, pp. 1154–1157. DOI:10.1107/S010827018609306X.

Rüther R., Huber F., Preut H. Triorganoantimon- und Triorganobismutdisulfonate Kristall- und Molekülstrukturen von (C6H5)3M(O3SC6H5)2 (M = Sb, Bi). Z. Anorg. Allg. Chem., 1986, vol. 539, no. 8, pp. 110–126. DOI:10.1002/zaac.19865390811.

Robertson A.P.M., Burford N., McDonald R., Ferguson M.J. Coordination Complexes of Ph3Sb2+ and Ph3Bi2+: Beyond Pnictonium Cations. Angew. Chem., Int. Ed., 2014, vol. 53, no. 13, pp. 3480–3483. DOI:10.1002/anie.201310613.

Li N., Qiu R., Zhang X., Chen Y., Yin S.-F., Xu X. Strong Lewis Acids of Air-Stable Binuclear Triphenylantimony(V) Complexes and Their Catalytic Application in C–C Bond-Forming Reactions. Tetrahedron, 2015, vol. 71, no. 25, pp. 4275–4281. DOI:10.1016/j.tet.2015.05.013.

Robertson A.P.M., Chitnis S.S., Jenkins H.A., McDonald R., Ferguson M.J., Burford N. Establishing the Coordination Chemistry of Antimony(V) Cations: Systematic Assessment of Ph4Sb(OTf) and Ph3Sb(OTf)2 as Lewis Acceptors. Chem.-Eur. J., 2015, vol. 21, no. 21, pp. 79027912. DOI: 10.1002/chem.201406469.

Sharutin V.V., Poddel’sky A.I., Sharutina O.K. Aryl Compounds of Pentavalent Antimony: Syn-theses, Reactions, and Structures. Russ. J. Coord. Chem. 2020. vol. 46, no. 10, pp. 663–728. DOI: 10.1134/S1070328420100012.

Sharutin V.V., Sharutina O.K., Panova L.P., Belsky V.K. [Tetra- and triarylantimony sulfonates]. Russ. J. Gen. Chem., 1997, vol. 67, no. 9, pp. 1531–1535. (in Russ.)

Sharutin V.V., Sharutina O.K., Nasonova N.V., Ivashhik I.A., Krivolapov D.B., Gubajdullin A.T., Litvinov I.A. [Synthesis and Structure of -Oxo-Bis[tri-p-tolyl(2,5-dimethylbenzenesulfonato) Antimony (V)]]. Izvestija АN. Serija Himicheskaja, 1999, no. 12, pp. 2346–2349. (in Russ.).

Sharutin V.V., Sharutina O.K., Panova L.P., Platonova T.P., Pakusina A.P., Belskii V.K. Syn-thesis and Structure of Tri-p-tolylantimony Ditosylate. Russ. J. Gen. Chem.. 2002, vol. 72. no. 2. pp. 229–231. DOI: 10.1023/A:1015469517544.

Sharutin V.V., Pakusina A.P., Nasonova N.V., Sharutina O.K., Gerasimenko A.V., Pushilin M.A. [Synthesis, Structure and Reactions Antimony Compounds (Ar3SbX)2O, X = Hal, NO2, NO3, OSO2R, OC(O)R’, OAr’]. Butlerov Commun., 2002, no. 11, pp. 13–22. (in Russ.).

Sharutin V.V., Egorova I.V., Pavlushkina I.I., Pakusina A.P., Nasonova N.V., Pushilin M.A., Gerasimenko A.V., Gerasimenko E.A., Sergienko A.S. μ-Oxo-Bis[(arenesulfonato)triphenylantimony]: Synthesis and Structure. Russ. J. Coord. Chem., 2003, vol. 29, no. 2, pp. 83–88. DOI:10.1023/A:1022325831721.

Sharutin V.V., Sharutina O.K., Platonova T.P., Pakusina A.P., Panova L.P., Fukin G.K., Zakharov L.N. Synthesis and Structure of Triarylantimony Bis(arenesulfonates). Russ. J. Gen. Chem., 2003, vol. 73, no. 3. С. 354-357. DOI: 10.1023/A:1024945617228.

Sharutin V.V., Sharutina O.K., Pakusina A.P., Platonova T.P., Gerasimenko A.V., Bukvetskii B.V., Pushilin M.A. Synthesis and Structure of Tetra- and Triphenylantimony Organosulfonates. Russ. J. Coord. Chem., 2004, vol. 30, no. 1, pp. 13–22. DOI: 10.1023/B:RUCO.0000011636.28262.d3.

Sharutin V.V., Senchurin V.S., Sharutina O.K., Kazakov M.V. Reactions of Tri-p-tolylantimony With Carboxylic and Arylsulfonic Acids and Phenols. Russ. J. Gen. Chem., 2012, vol. 82, no. 1, pp. 95–98. DOI: 10.1134/S1070363212010161.

Sharutin V.V., Sharutina O.K., Senchurin V.S. Synthesis and Structure of Tri(meta-tolyl)antimony Bis(Benzenesulfonate). Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chemistry. 2015, vol. 7, no. 4, pp. 93–97. DOI: 10.14529/chem150412.

Sharutin V.V., Sharutina O.K., Senchurin V.S., Kartseva M.K. Synthesis and Structure of Tri(ortho-tolyl)antimony Bis(2,5-dimethylbenzensulfonate). Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chem., 2017, vol. 9, no. 3, pp. 71–75. DOI: 10.14529/chem170309.

Rüther R., Huber F., Preut H. Nonaphenyltristiboxane-1,5-diyl Disulfonates Angew. Chem., Int. Ed. Engl., 1987, vol. 26, no. 9, pp. 906–907. DOI: 10.1002/anie.198709061.

Sharutin V.V., Sharutina O.K., Senchurin V.S., Kartseva M.K., Andreev P.V. Mono-, Bi-, and Trinuclear Triarylantimony Organylsulfonate Derivatives: Synthesis and Structure. Russ. J. Inorg. Chem., 2018, vol. 63, no. 7, pp. 867-873. DOI: 10.1134/S0036023618070185.

Bruker. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection and Processing Software for the SMART System. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.

Bruker. SHELXTL/PC. Versions 5.10. An Integrated System for Solving, Refining and Display-ing Crystal Structures From Diffraction Data. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 1998.

Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J., Howard J.A.K., Puschmann H. OLEX2: Complete Structure Solution, Refinement and Analysis Program. J. Appl. Cryst., 2009, vol. 42, pp. 339–341. DOI: 10.1107/S0021889808042726.

Cordero B., Gómez V., Platero-Prats A.E., Revés M., Echeverría J., Cremades E., Barragána F., Alvarez S. Covalent Radii Revisited. Dalton Trans., 2008, iss. 21, pp. 2832–2838. DOI: 10.1039/B801115J.

Mantina M., Chamberlin A.C., Valero R., Cramer C.J., Truhlar D.G. Consistent Van der Waals Radii for the Whole Main Group J. Phys. Chem. A., 2009, vol. 113, no. 19, pp. 5806–5812. DOI: 10.1021/jp8111556.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.