Визначення ролі водневих зв’язків у формуванні кристалів купрум (II) 1,10-фенантролін гідроксикарбоксилатогерманатів методом поверхонь Хіршфельда
Вантажиться...
Файли
Дата
2021
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Представлена робота присвячена дослідженню міжмолекулярних взаємодій комплексних сполук катіон-аніонного
типу [Cu(Phen)2Cl]2[Ge(HCit)2]⋅6H2O (I),
[Cu(Phen)3]2[Ge2(OH)(HTart)(μ-Tart)
2]·11H2O (II), [CuCl(Phen)2]4[{Ge2(OH)2(μ-Tart)
2}Cl2]·4Н2О (III), [Cu(Phen)3]2[(OH)2Ge2(μ-HXylar)
4Ge2(μ-OH)
2]·8H2O (IV),
[CuCl(Phen)2]4[(OH)2Ge2(μ-HXylar)
4Ge2(μ-OH)
2]·8H2O (V) методом поверхонь Хіршфельда.
Встановлено, що в складі сполук спостерігаються різні типи водневих
взаємодій: біфуркатні, симетричні О-Н…О, С-Н…С та несиметричні за участю молекул води. Двовимірні гістограми, 2D‑розгортки поверхонь Хіршфельда дозволили
кількісно оцінити зв’язки в кристалах, та встановити, що найбільший внесок в загальну площу поверхонь гідроксикарбоксилатогерманатних аніонів сполук I–V вносять
зв’язки H…O/O…H та контакти H…H. Визначальним для формування кристалів виявилась присутність великої кількості молекул кристалізаційної води, що приймають
участь в утворенні складної системи водневих зв’язків та зміцнюють структуру, яка
в іншому випадку була б нестійкою через великі розміри катіонів та аніонів.
Представленная работа посвящена исследованию особенностей кристаллических структур комплексных соединений [Cu(phen)2Cl]2[Ge(HCit)2]⋅6H2O (I), [Cu(Phen)3]2[Ge2(OH) (HTart)(μ-Tart) 2]·11H2O (II), [CuCl(Phen)2]4[{Ge2(OH)2(μ-Tart) 2}Cl2]·4Н2О (III), [Cu(Phen)3]2[(OH)2Ge2(μ-HXylar) 4Ge2(μ-OH) 2]·8H2O (IV), [CuCl(Phen)2]4[(OH)2Ge2(μ-HXylar) 4Ge2(μ-OH) 2]·8H2O (V) методом поверхностей Хиршфельда, который рассма- тривает молекулы как целостные структуры и является эффективным инструментом для анализа межмолекулярных взаимодействий, таких как водородные связи и более слабые C…H и С…Н…p. Для каждого из соединений I–V было построено трехмерную картину тесных контактов в кристалле, на которой короткие контакты окрашены красным цветом, а другие, более слабые и длинные – светлые области и небольшие пятна. Установлено, что в составе комплексов наблюдаются разные типы водородных взаимодействий: бифуркатные, симметричные О-Н…О, С-Н…С и несимметричные с участием молекул воды. Двухмерные гистограммы, 2D‑развертки поверхностей Хиршфельда позволили количественно оценить связи в кристаллах и установить, что наибольший вклад в общую площадь поверхностей гидроксикарбоксилатогерманатных анионов соединений I–V вносят связи H…O/O…H и контакты H…H. Определяющим для формирования кристаллов оказалось присутствие большого количества молекул кристаллизационной воды, которые принимают участие в образовании сложной системы водородных связей и укрепляют структуру, которая в противном случае была бы неустойчивой из-за больших размеров катионов и анионов. Полученные результаты важны для дальнейшего понимания роли водородных связей в процессах кристаллизации, образования кристаллогидратов, электрической диссоциации, и, особенно, растворения в биологических системах.
This article is dedicated to the investigation of crystalline structure in the complex cation-anionic compounds Cu(Phen)2Cl]2[Ge(HCit)2]⋅6H2O (I), [Cu(Phen)3]2[Ge2(OH) (HTart)(μ-Tart) 2]·11H2O (II), [CuCl(Phen)2]4[{Ge2(OH)2(μ-Tart) 2}Cl2]·4Н2О (III), [Cu(Phen)3]2[(OH)2Ge2(μ-HXylar) 4Ge2(μ-OH) 2]·8H2O (IV), [CuCl(Phen)2]4[(OH)2Ge2(μ-HXylar) 4Ge2(μ-OH) 2]·8H2O (V) using Hirshfeld surface analysis. This method has showed itself as an effective tool for analysis of intermolecular interactions, such as hydrogen bonds or weaker C…H and С…Н…p connections. Three-dimensional picture of close interactions in the crystal was built for each of the compounds I–V, where short connections are red-colored, while others – weaker and shorter – are light areas and small spots. It was established that in the structures of all compounds different types of hydrogen bonds are presented: bifurcate connections, symmetrical О-Н…О, С-Н…С and asymmetrical ones with water molecules. Two-dimensional histograms – 2D‑fingerprint plots, allowed to evaluate quantitively connections in the crystals and establish that H…O/O…H and H…H interactions make the biggest contribution to the total surface area. The presence of the big number of crystallization water molecules is determinant for the formation of complex system of hydrogen bonds and strengthening of the structure, that otherwise would be unstable because of the big size of cations and anions. Due to the fact, that all compounds have the same complexing agent Ge (IV), structure of the anion is determined by polydentate ligand. Obtained results are important for the further development of the water role in the processes of crystallization, crystal formation, electrical dissociation and, especially, dissolving of coordination compounds in biological systems.
Представленная работа посвящена исследованию особенностей кристаллических структур комплексных соединений [Cu(phen)2Cl]2[Ge(HCit)2]⋅6H2O (I), [Cu(Phen)3]2[Ge2(OH) (HTart)(μ-Tart) 2]·11H2O (II), [CuCl(Phen)2]4[{Ge2(OH)2(μ-Tart) 2}Cl2]·4Н2О (III), [Cu(Phen)3]2[(OH)2Ge2(μ-HXylar) 4Ge2(μ-OH) 2]·8H2O (IV), [CuCl(Phen)2]4[(OH)2Ge2(μ-HXylar) 4Ge2(μ-OH) 2]·8H2O (V) методом поверхностей Хиршфельда, который рассма- тривает молекулы как целостные структуры и является эффективным инструментом для анализа межмолекулярных взаимодействий, таких как водородные связи и более слабые C…H и С…Н…p. Для каждого из соединений I–V было построено трехмерную картину тесных контактов в кристалле, на которой короткие контакты окрашены красным цветом, а другие, более слабые и длинные – светлые области и небольшие пятна. Установлено, что в составе комплексов наблюдаются разные типы водородных взаимодействий: бифуркатные, симметричные О-Н…О, С-Н…С и несимметричные с участием молекул воды. Двухмерные гистограммы, 2D‑развертки поверхностей Хиршфельда позволили количественно оценить связи в кристаллах и установить, что наибольший вклад в общую площадь поверхностей гидроксикарбоксилатогерманатных анионов соединений I–V вносят связи H…O/O…H и контакты H…H. Определяющим для формирования кристаллов оказалось присутствие большого количества молекул кристаллизационной воды, которые принимают участие в образовании сложной системы водородных связей и укрепляют структуру, которая в противном случае была бы неустойчивой из-за больших размеров катионов и анионов. Полученные результаты важны для дальнейшего понимания роли водородных связей в процессах кристаллизации, образования кристаллогидратов, электрической диссоциации, и, особенно, растворения в биологических системах.
This article is dedicated to the investigation of crystalline structure in the complex cation-anionic compounds Cu(Phen)2Cl]2[Ge(HCit)2]⋅6H2O (I), [Cu(Phen)3]2[Ge2(OH) (HTart)(μ-Tart) 2]·11H2O (II), [CuCl(Phen)2]4[{Ge2(OH)2(μ-Tart) 2}Cl2]·4Н2О (III), [Cu(Phen)3]2[(OH)2Ge2(μ-HXylar) 4Ge2(μ-OH) 2]·8H2O (IV), [CuCl(Phen)2]4[(OH)2Ge2(μ-HXylar) 4Ge2(μ-OH) 2]·8H2O (V) using Hirshfeld surface analysis. This method has showed itself as an effective tool for analysis of intermolecular interactions, such as hydrogen bonds or weaker C…H and С…Н…p connections. Three-dimensional picture of close interactions in the crystal was built for each of the compounds I–V, where short connections are red-colored, while others – weaker and shorter – are light areas and small spots. It was established that in the structures of all compounds different types of hydrogen bonds are presented: bifurcate connections, symmetrical О-Н…О, С-Н…С and asymmetrical ones with water molecules. Two-dimensional histograms – 2D‑fingerprint plots, allowed to evaluate quantitively connections in the crystals and establish that H…O/O…H and H…H interactions make the biggest contribution to the total surface area. The presence of the big number of crystallization water molecules is determinant for the formation of complex system of hydrogen bonds and strengthening of the structure, that otherwise would be unstable because of the big size of cations and anions. Due to the fact, that all compounds have the same complexing agent Ge (IV), structure of the anion is determined by polydentate ligand. Obtained results are important for the further development of the water role in the processes of crystallization, crystal formation, electrical dissociation and, especially, dissolving of coordination compounds in biological systems.
Опис
Ключові слова
поверхні Хіршфельда, водневі зв’язки, p-p стекінг взаємодія, германій, купрум, координаційні сполуки, цитратна кислота, тартратна кислота, тригідроксиглутарова кислота, поверхность Хиршфельда, водородные связи, p-p-стэкинг взаимодействия, германий, координационные соединения, цитратная кислота, тартратная кислота, триоксиглутаровая кислота, hydrogen bonds, p-p staking interactions, Hirshfeld surfaces, germanium, copper, coordination compounds, citric acid, tartaric acid, trioxyglutaric acid
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald