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 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