Журнал неорганической химии, 2020, T. 65, № 7, стр. 936-941

Моделирование молекулярных структур гетеролигандных комплексов M(IV) 3d-элементов с порфиразином и оксоанионом методом функционала плотности

Д. В. Чачков b, О. В. Михайлов a*

a Казанский национальный исследовательский технологический университет
420015 Казань, ул. К. Маркса, 68, Россия

b Казанское отделение Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН – филиал ФГУ ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН
420111 Казань, ул. Лобачевского, 2/31, Россия

* E-mail: olegmkhlv@gmail.com

Поступила в редакцию 11.11.2019
После доработки 15.01.2020
Принята к публикации 27.02.2020

Аннотация

Методом DFT OPBE/TZVP осуществлен расчет молекулярных структур (6666) макротетрациклических хелатов M(IV) (M = Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu) с (NNNN)-донорно-атомным лигандом – порфиразином и оксоанионом. Приведены значения основных длин связей, валентных и невалентных углов в образующихся комплексах. Рассчитаны значения стандартной энтальпии, энтропии и энергии Гиббса образования этих соединений. Отмечено, что все эти комплексы имеют структуру слегка искаженной тетрагональной пирамиды, где комплексообразователь M(IV) приподнят над ее основанием, образованным донорными атомами азота. Установлено, что все 6-членные металлохелатные циклы в каждой из этих структур идентичны друг другу как по сумме входящих в них валентных углов, так и по их набору, хотя ни один из них не является плоским. Представлены изображения молекулярных структур некоторых из этих координационных соединений.

Ключевые слова: порфиразин, оксоанион, металлохелат, молекулярная структура, метод DFT

DOI: 10.31857/S0044457X2007003X

Список литературы

  1. Kasuda K., Tsutsui M. // Coord. Chem. Rev. 1980. V. 32. № 1. P. 67.

  2. Thomas A.L. Phthalocyanines. Research & Applications, CRC Press, 1990.

  3. Sliva W., Mianovska B. // Transit. Met. Chem. 2000. V. 25. № 5. P. 491.

  4. Mamardashvili G.M., Mamardashvili N.Z., Koifman O.I. // Russ. Chem. Rev. 2008. V. 77. № 1. P. 59.

  5. Ломова Т.Н. Аксиально координированные металлопорфирины в науке и практике. М.: URSS-КРАСАНД, 2018. 700 с.

  6. Chachkov D.V., Mikhailov O.V. // Macroheterocycles. 2009. V. 2. № 3–4. P. 271.

  7. Chachkov D.V., Mikhailov O.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2012. V. 57. № 7. P. 981. [Чачков Д.В., Михайлов О.В. // Журн. неорган. химии. 2012. Т. 57. № 7. С. 1056.]https://doi.org/10.1134/S0036023612070078

  8. Chachkov D.V., Mikhailov O.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2013. V. 58. № 2. P. 174. [Чачков Д.В., Михайлов О.В. // Журн. неорган. химии. 2013. Т. 58. № 2. С. 209.]https://doi.org/10.1134/S0036023613020186

  9. Chachkov D.V., Mikhailov O.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2013. V. 58. № 9. P. 1073. [Чачков Д.В., Михайлов О.В. // Журн. неорган. химии. 2013. Т. 58. № 9. С. 1199.]https://doi.org/10.1134/S0036023613090052

  10. Chachkov D.V., Mikhailov O.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2015. V. 60. № 9. P. 1117. [Чачков Д.В., Михайлов О.В. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 9. С. 1225.]https://doi.org/10.1134/S0036023615090065

  11. Hoe W.-M., Cohen A., Handy N.C. // Chem. Phys. Lett. 2001. V. 341. № 1. P. 319. https://doi.org/10.1016/S0009-2614(01)00581-4

  12. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. № 18. P. 3865. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865

  13. Schaefer A., Horn H., Ahlrichs R. // J. Chem. Phys. 1992. V. 97. № 4. P. 2571. https://doi.org/10.1063/1.463096

  14. Schaefer A., Huber C., Ahlrichs R. // J. Chem. Phys. 1994. V. 100. № 8. P. 5829. https://doi.org/10.1063/1.467146

  15. Paulsen H., Duelund L., Winkler H. et al. // Inorg. Chem. 2001. V. 40. № 9. P. 2201. https://doi.org/10.1021/ic000954q

  16. Swart M., Groenhof A.R., Ehlers A.W., Lammertsma K. // J. Phys. Chem. A. 2004. V. 108. № 25. P. 5479. https://doi.org/10.1021/jp049043i

  17. Swart M., Ehlers A.W., Lammertsma K. // Mol. Phys. 2004. V. 102. № 23. P. 2467. https://doi.org/10.1080/0026897042000275017

  18. Swart M. // Inorg. Chim. Acta. 2007. V. 360. № 1. P. 179. https://doi.org/10.1016/j.ica.2006.07.073

  19. Gaussian 09, Revision A.01, Frisch M.J, Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.

  20. Ochterski J.W. Thermochemistry in Gaussian. Gaussian, Inc. Wallingford CT, 2000.

  21. Popova T.V., Aksenova N.V. // Russ. J. Coord. Chem. 2003. V. 29. № 11. P. 743. [Попова Т.В., Аксенова Н.В. // Коорд. химия. 2003. Т. 29. № 11. С. 803.]https://doi.org/10.1023/b:ruco.0000003432.39025.cc

Дополнительные материалы

скачать ESM.docx
Supplementary Materials