1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал неорганической химии
  4. T. 68, № 6, 2023

Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 6, стр. 774-797

Спин-кроссовер в комплексах железа(II) c полиазотистыми гетероциклическими лигандами и внешнесферными кластерными анионами бора (обзор)

Л. Г. Лавренова a, *, О. Г. Шакирова b

a Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
630090 Новосибирск, пр-т Академика Лаврентьева, 3, Россия

b Комсомольский-на-Амуре государственный университет
681013 Комсомольск-на-Амуре, пр-т Ленина, 27, Россия

* E-mail: ludm@niic.nsc.ru

Поступила в редакцию 21.01.2023
После доработки 06.03.2023
Принята к публикации 07.03.2023

Аннотация

Рассмотрены результаты синтеза и исследования магнитно-активных комплексов железа(II) с полиазотистыми гетероциклическими лигандами и внешнесферными кластерными анионами бора. В качестве лигандов представлены производные 1,2,4-триазола, трис(пиразол-1-ил)метана, 2,6-бис(1H-имидазол-2-ил)пиридина, в роли внешнесферных анионов исследованы декагидро-клозо-декаборат, додекагидро-клозо-додекаборат, декахлор-клозо-декаборат, 1,5,6,10-тетра(R)-7,8-дикарба-нидо-ундекабораты (R = H, Cl, Br). Получен ряд комплексов железа(II), в котором проявляется спин-кроссовер, в большинстве случаев сопровождающийся термохромизмом. Рассмотрено влияние природы лиганда и кластерного аниона на температуру (Тс) и характер спинового перехода. В частности, показано, что введение в состав кластерного аниона заместителя, повышающего электронную плотность по системе сопряженных трехцентровых двухэлектронных связей, приводит к увеличению силы поля лиганда, который связан с анионом сетью водородных связей.

Ключевые слова: комплексы, железо(II), 1,2,4-триазолы, трис(пиразол-1-ил)метаны, 2,6-бис(1H-имидазол-2-ил)пиридины, клозо-бораты, карбораны, спин-кроссовер

Список литературы

  1. Gütlich P., Goodwin H. Spin Crossover in Transition Metal Compounds I-III. // Top Curr. Chem. 2004. V. 233–235.

  2. Halcrow M.A. Spin-Crossover Materials Properties and Applications. U.K: J. Wiley & Sons Ltd., 2013. 562 p.

  3. Levchenko G.G., Khristov A.V., Varyukhin V.N. // Low Temperature Phys. 2014. V. 40. P. 571. https://doi.org/10.1063/1.4891445

  4. Gütlich P. // Coord. Chem. Rev. 2001. V. 219–221. P. 839. https://doi.org/10.1016/S0010-8545(01)00381-2

  5. Halcrow M.A. // Crystals. 2016. V. 6. № 5. P. 58. https://doi.org/10.3390/cryst6050058

  6. Boillot M.-L., Zarembowitch J., Sour A. // in: Spin Crossover in Transition Metal Compounds II, Top Curr. Chem. 2004. V. 234. P. 261. https://doi.org/10.1007/b95419

  7. Miller R.G., Brooker S. // Chem. Sci. 2016. V. 7. P. 2501. https://doi.org/10.1039/c5sc04583e

  8. Shakirova O.G., Lavrenova L.G. // Crystals. 2020. V. 10. P. 843. https://doi.org/10.3390/cryst10090843

  9. Enriquez-Cabrera A., Rapakousiou A., Bello M.P. et al. // Coord. Chem. Rev. 2020. V. 419. P. 213396. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213396

  10. Kumar K.S., Vela S., Heinrich B. et al. // Dalton Trans. 2020. V. 49. P. 1022. https://doi.org/10.1039/C9DT04411F

  11. Kuppusamy S.K., Mizuno A., García-Fuente A. et al. // ACS Omega. 2022. V. 7. № 16. P. 13654. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c07217

  12. Bousseksou A., Molnár G., Salmon L. et al. // Chem. Soc. Rev. 2011. V. 40. P. 3313. https://doi.org/10.1039/C1CS15042A

  13. Molnár G., Rat S., Salmon L. et al. // Adv. Mater. 2018. V. 30. P. 1703862. https://doi.org/10.1002/adma.201703862

  14. Ibrahim N.M.J.N., Said S.M., Mainal A. et al. // Mater. Res. Bull. 2020. V. 126. P. 110828. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2020.110828

  15. Guo W., Daro N., Pillet S. et al. // Chem. Eur. J. 2020. V. 26. № 57. P. 12927. https://doi.org/10.1002/chem.202001821

  16. Cuza E., Mekuimemba C.D., Cosquer N., et al. // Inorg. Chem. 2021. V. 60. № 9. P. 6536. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c00335

  17. Craze A.R., Zenno H., Pfrunder M.C. et al. // Inorg. Chem. 2021. V. 60. № 9. P. 6731. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c00553

  18. Piedrahita-Bello M., Angulo-Cervera J.E., Courson R. et al. // J. Mater. Chem C. 2020. V. 8. № 18. P. 6001. https://doi.org/10.1039/D0TC01532F

  19. Nguyen T.D., Veauthier J.M., Angles-Tamayo G.F. et al. // J. Amer. Chem. Soc. 2020. V. 142. № 10. P. 4842. https://doi.org/10.1021/jacs.9b13835

  20. Luo B.-X., Pan Y., Meng Y.-Sh. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2021. № 38. P. 3992. https://doi.org/10.1002/ejic.202100622

  21. Turo-Cortés R., Meneses-Sánchez M., Delgado T. et al. // J. Mater. Chem. C. 2022. V. 10. P. 10686. https://doi.org/10.1039/D2TC02039D

  22. Aleshin D.Yu., Nikovskiy I., Novikov V.V. et al. // ACS Omega. 2021. V. 6. № 48. P. 33111. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c05463

  23. Shakirova O., Kokovkin V., Korotaev E. et al. // Inorg. Chem. Commun. 2022. V. 146. P. 110112. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2022.110112

  24. Avdeeva V.V., Malinina E.A., Kuznetsov N.T. // Coord. Chem. Rev. 2022. V. 469. P. 214636. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2022.214636

  25. Avdeeva V.V., Korolenko S.E., Malinina E.A. et al. // Russ. J. Gen. Chem. 2022. V. 92. № 3. P. 393. https://doi.org/10.1134/S1070363222030070

  26. Авдеева В.В., Малинина Е.А., Жижин К.Ю. и др. // Журн. неорг. химии. 2020. Т. 65. № 4. С. 495. https://doi.org/10.31857/S0044457X20040029

  27. Matveev E.Y., Avdeeva V.V., Zhizhin K.Y. et al. // Inorganics. 2022. V. 10. № 12. P. 238. https://doi.org/10.3390/inorganics10120238

  28. Ali F., Hosmane N.S., Zhu Y. // Molecules. 2020. V. 25. P. 828. https://doi.org/10.3390/molecules25040828

  29. Sivaev I.B., Bregadze V.I., Kuznetsov N.T. // Russ. Chem. Bull. 2002. V. 51. P. 1362. https://doi.org/10.1023/A:1020942418765

  30. Barba-Bon A., Salluce G., Lostalé-Seijo I. et al. // Nature. 2022. V. 603. № 7902. P. 637. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04413-w

  31. Avdeeva V.V., Garaev T.M., Malinina E.A. et al. // Rus. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 1. P. 28. https://doi.org/10.1134/S0036023622010028

  32. Fanfrlík J., Lepšík M., Horinek D. et al. // ChemPhysChem. 2006. V. 7. № 5. P. 1100. https://doi.org/10.1002/cphc.200500648

  33. Thirumamagal B.T.S., Zhao X.B., Bandyopadhyaya A.K. et al. // Bioconjugate chemistry. 2006. V. 17. № 5. P. 1141. https://doi.org/10.1021/bc060075d

  34. Hu K., Yang Z., Zhang L. et al. // Coord. Chem. Rev. 2020. V. 405. P. 213139. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2019.213139213139

  35. Goswami L.N., Ma L., Chakravarty S. et al. // Inorg. Chem. 2013. V. 52. № 4. P. 1694. https://doi.org/10.1021/ic3017613

  36. Fink K., Uchman M. // Coord. Chem. Rev. 2021. V. 431. P. 213684. https://doi.org/ 213684https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213684

  37. Pankhurst Q.A., Thanh N.T.K., Jones S.K. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. № 22. P. 224001. https://doi.org/10.1088/0022-3727/42/22/224001

  38. Zimmermann L.W., Schleid T. // Z. Kristallogr. 2013. V. 228. № 10. P. 558. https://doi.org/10.1524/zkri.2013.1634

  39. Avdeeva V.V., Vologzhanina A.V., Goeva L.V. et al. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2014. V. 640. № 11. P. 2149. https://doi.org/10.1002/zaac.201400137

  40. Kravchenko E.A., Gippius A.A., Kuznetsov N.T. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. P. 546. https://doi.org/10.1134/S0036023620040105

  41. Kravchenko E.A., Gippius A.A., Polyakova I.N. et al. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2017. V. 643. № 23. P. 1939. https://doi.org/10.1002/zaac.201700293

  42. Korolenko S.E., Avdeeva V.V., Malinina E.A. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2020. V. 46. P. 297. https://doi.org/10.1134/S1070328420050024

  43. Lavrenova L.G., Shakirova O.G. // Eur. J. Inorg. Chem. 2013. № 5–6. P. 670. https://doi.org/10.1002/ejic.201200980

  44. Lavrenova L.G. // Rus. Chem. Bull. 2018. V. 67. № 7. P. 1142. https://doi.org/10.1007/s11172-018-2195-3

  45. Иванова А.Д., Лавренова Л.Г., Коротаев Е.В. и др. // Журн. неорг. химии. 2020. Т. 65. № 11. С. 1497. https://doi.org/10.1134/S0036023620110078

  46. Иванова А.Д., Лавренова Л.Г., Коротаев Е.В. и др. // Журн. неорг. химии. 2022. Т. 67. № 8. С. 1058. https://doi.org/10.31857/S0044457X22080177

  47. Lavrenova L.G., Shakirova O.G., Korotaev E.V. et al. // Molecules. 2022. V. 27. № 16. P. 5093. https://doi.org/10.3390/molecules27165093

  48. Goldstein P., Ladell J., Abowts G. // Acta Crystallogr. 1969. V. B25. № 1. P. 135. https://doi.org/10.1107/S0567740869001865

  49. Лавренова Л.Г., Ларионов С.В. // Коорд. химия. 1998. Т. 24. № 6. С. 403.

  50. Зеленцов В.В. // Коорд. химия. 1992. Т. 18. № 8. С. 787.

  51. Bushuev M.B., Lavrenova L.G., Shvedenkov Yu.G. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2008. V. 34. № 3. P. 190. https://doi.org/10.1134/S107032840803007X

  52. Berezovskii G.A., Bushuev M.B., Pishchur D.P. et al. // J. Therm. Anal. Calorim. 2008. V. 93. № 3. P. 999. https://doi.org/10.1007/s10973-007-8703-6

  53. Шакирова О.Г., Лавренова Л.Г., Икорский В.Н. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 2002. Т. 10. № 6. С. 795.

  54. Шакирова О.Г., Далецкий В.А., Лавренова Л.Г. и др. // Журн. неорг. химии. 2013. Т. 58. № 6. С. 739. https://doi.org/10.1134/S0036023613060211

  55. Haasnoot J.G., Vos G., Groeneveld W.L. // Z. Naturforsch. B. 1977. V. 32. № 12. P. 1421. https://doi.org/10.1515/znb-1977-1212

  56. Синдицкий В.П., Сокол В.И., Фогельзанг А. И др. // Журн. неорг. химии. 1987. Т. 32. № 8. С. 1950.

  57. Trofimenko S. // J. Am. Chem. Soc. 1970. V. 92. № 17. P. 5118. https://doi.org/10.1021/ja00720a021

  58. Reger D. L., Little C A., Rheingold A. L. et al. // Inorg. Chem. 2001. V. 40. № 7. P. 1508. https://doi.org/10.1021/ic001102t

  59. Bigmore H.R., Lawrence S.C., Mountford P. et al. // Dalton Trans. 2005. P. 635. https://doi.org/10.1039/B413121E

  60. Hawthorne M.F. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993. V. 32. № 7. P. 950. https://doi.org/10.1002/anie.199309501

  61. Спрышкова Р.А. Биологические основы нейтроннозахватной терапии на боре-10. Дис. … докт. биол. наук. М.: ОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН. 1999.

  62. Шакирова О.Г., Лавренова Л.Г., Куратьева Н.В. и др. // Коорд. химия. 2010. Т. 36. № 4. С. 275. https://doi.org/10.1134/S1070328410040068

  63. Шакирова О.Г., Далецкий В.А., Лавренова Л.Г. и др. // Коорд. химия. 2011. Т. 37. № 7. С. 511. https://doi.org/10.1134/S107032841106008X

  64. Шакирова О.Г., Лавренова Л.Г., Богомяков А.С. и др. // Журн. неорг. химии. 2015. Т. 60. № 7. С. 869. https://doi.org/10.1134/S003602361507013X

  65. Ливер Э., Гринберг Я.Х., Тульчинский М.Л. Электронная спектроскопия неорганических соединений. М.: Мир, 1987. Т. 2. 443 с.

  66. Hauser A. // Top. Curr. Chem. 2004. V. 233. P. 49. https://doi.org/10.1007/b13528

  67. Шакирова О.Г., Далецкий В.А., Лавренова Л.Г. и др. // Журн. структ. химии. 2014. Т. 55. № 1. С. 50. https://doi.org/10.1134/S0022476614010077

  68. Wiesboeck R.A., Hawthorne M.F. // J. Am. Chem. Soc. 1964. V. 86. № 8. P. 1642. https://doi.org/10.1021/ja01062a042

  69. Кононова Е.Г. Колебательные спектры и особенности электронного строения 11‑вершинных клозо- и нидо-карборанов. Дис. … канд. хим. наук. М., 2005. 120 с.

  70. Carlin R.L. Magnetochemistry. Berlin: Springer-Verlag, 1986. 328 p.

  71. Варнек В.А., Лавренова Л.Г. // Журн. структ. химии. 1995. Т. 36. № 1. С. 120.

  72. Лавренова Л.Г., Шакирова О.Г., Икорский В.Н. и др. // Коорд. химия. 2003. Т. 29. № 1. С. 24. https://doi.org/10.1023/A:1021834715674

  73. Накамото K. ИК-спектры и спектры КР неорганических координационных соединений. М.: Мир, 1991. 536 с.

  74. Sugano S., Tanabe Y., Kamimura H. Multiplets of transition – metal ions in crystals. N.Y.: Academic Press, Pure Appl. Chem., 1970.

  75. Selwood P.W. Magnetochemistry 2nd E. Interscience Publishers. N.Y., 1956.

  76. Ракитин Ю.В., Калинников В.Т. Современная магнетохимия. СПб.: Наука, 1994.

  77. Ivanova A.D., Korotaev E.V., Komarov V.Yu. et al. // Inorg. Chim. Acta. 2022. V. 532. P. 120746. https://doi.org/10.1016/j.ica.2021.120746

  78. Vlasenko V.G., Kubrin S.P., Garnovskii D.A. et al. // Chem. Phys. Lett. 2020. V. 739. P. 136970. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2019.136970

  79. Ivanova A.D., Korotaev E.V., Komarov V.Yu. et al. // New. J. Chem. 2020. V. 44. P. 5834. https://doi.org/10.1039/D0NJ00474J

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал неорганической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал