Исследование конформационного поведения трисфталоцианинатов иттрия(III) с использованием спектроскопии ЯМР при переменной температуре

  • Alexander G. Martynov Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
  • Gayane A. Kirakosyan Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
DOI: https://doi.org/10.6060/mhc235121m
Ключевые слова: трехпалубный комплекс, фталоцианин, ЯМР при переменной температуре, приближение GIAO, конформация, внутримолекулярное вращение

Аннотация

С использованием спектроскопии ЯМР при переменной температуре проведено исследование конформационного поведения гомо- и гетеролептических трехпалубных комплексов иттрия(III), содержащих бутокси- и 15-краун-5-замещенные фталоцианиновые лиганды Y2[(BuO)8Pc]3 и [(BuO)8Pc]Y[(BuO)8Pc]Y[(15C5)4Pc] в дихлорметане. В этих комплексах соседние BuO-замещенные лиганды находятся в скошенных конформациях, переходящих друг в друга за счет быстрого вращения лигандов вокруг оси симметрии C4. В гетеролептическом комплексе внутренний BuO- и внешний 15C5-замещенный лиганды находятся в заторможенной конформации, и было показано, что такое расположение макроциклов уменьшает скорость вращения внешнего BuO-замещенного лиганда. Это позволило найти температуру коалесценции (223 K) и определить энергию активации EA (57.7±3.4 кДж/моль) и другие термодинамические характеристики вращения фталоцианинового лиганда в гетеролептическом комплексе. Полученные выводы были подтверждены расчетами с использованием теории функционала плотности в приближении GIAO. Результаты работы будут полезны для дальнейшей характеризации магнитных свойств парамагнитных аналогов синтезированных комплексов с помощью спектроскопии ЯМР.

Литература

Dattler D., Fuks G., Heiser J., Moulin E., Perrot A., Yao X., Giuseppone N. Chem. Rev. 2020, 120, 310-433. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00288

Yao B., Sun H., Yang L., Wang S., Liu X. Front. Chem. 2022, 9, 832735. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.832735

Gisbert Y., Abid S., Kammerer C., Rapenne G. Chem. - A Eur. J. 2021, 27, 12019-12031. https://doi.org/10.1002/chem.202101489

Martynov A.G., Safonova E.A., Tsivadze A.Y., Gorbunova Y.G. Coord. Chem. Rev. 2019, 387, 325-347. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2019.02.004

Takeuchi M., Ikeda M., Sugasaki A., Shinkai S. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 865-873. https://doi.org/10.1021/ar0000410

Takeuchi M., Imada T., Shinkai S. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 10658-10659. https://doi.org/10.1021/ja961480q

Sugasaki A., Ikeda M., Takeuchi M., Robertson A., Shinkai S. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1999, 3259-3264. https://doi.org/10.1039/a904890a

Martynov A.G., Polovkova M.A., Berezhnoy G.S., Sinelshchikova A.A., Khrustalev V.N., Birin K.P., Kirakosyan G.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Inorg. Chem. 2021, 60, 9110-9121. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c01100

Pavlov A.A. INEOS OPEN 2020, 2, 153-162. https://doi.org/10.32931/io1922r

Martynov A.G., Horii Y., Katoh K., Bian Y., Jiang J., Yamashita M., Gorbunova Y.G. Chem. Soc. Rev. 2022, 51, 9262-9339. https://doi.org/10.1039/D2CS00559J

Martynov A.G., Sinelshchikova A.A., Dorovatovskii P.V., Polovkova M.A., Ovchenkova A.E., Birin K.P., Kirakosyan G.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Inorg. Chem. 2023, 62, 10329. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c01169

Martynov A.G., Polovkova M.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Molecules 2022, 27, 6498. https://doi.org/10.3390/molecules27196498

Martynov A.G., Yagodin A.V., Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. J. Porphyrins Phthalocyanines 2023, 27, 414 – 422. https://doi.org/10.1142/S1088424623500104

Dobeš P., Řezáč J., Fanfrlík J., Otyepka M., Hobza P. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 8581-8589. https://doi.org/10.1021/jp202149z

Stewart J.J.P. MOPAC2016 (Molecular Orbital Package). http//openmopac.net/MOPAC2016.html

Ditchfield R. Mol. Phys. 1974, 27, 789-807. https://doi.org/10.1080/00268977400100711

Neese F. WIREs Comput. Mol. Sci. 2022, 1-15. https://doi.org/10.1002/wcms.1606

Schattenberg C.J., Kaupp M. J. Chem. Theory Comput 2021, 17, 7602-7621. https://doi.org/10.1021/acs.jctc.1c00919

Jensen F. J. Chem. Theory Comput. 2015, 11, 132-138. https://doi.org/10.1021/ct5009526

Weigend F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 1057-1065. https://doi.org/10.1039/b515623h

Hay P.J., Wadt W.R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270-283. https://doi.org/10.1063/1.448799

Pople J.A. High Resolution Nuclear Magnetic Resonance, 1959.

Anet F.A.L., Bourn A.J.R. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 760-768. https://doi.org/10.1021/ja00980a006

Gutowsky H.S., Cheng H.N. J. Chem. Phys. 1975, 63, 2439-2441. https://doi.org/10.1063/1.431673

Kleinwächter J., Hanack M. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10684-10695. https://doi.org/10.1021/ja962663f

Katoh K., Kajiwara T., Nakano M., Nakazawa Y., Wernsdorfer W., Ishikawa N., Breedlove B. K., Yamashita M. Chem. - A Eur. J. 2011, 17, 117-122. https://doi.org/10.1002/chem.201002026

Horii Y., Katoh K., Miyazaki Y., Damjanović M., Sato T., Ungur L., Chibotaru L.F., Breedlove B.K., Nakano M., Wernsdorfer W., Yamashita M. Chem. - A Eur. J. 2020, 26, 8076-8082. https://doi.org/10.1002/chem.201905796

Опубликован
2023-08-12
Как цитировать
Martynov, A., & Kirakosyan, G. (2023). Исследование конформационного поведения трисфталоцианинатов иттрия(III) с использованием спектроскопии ЯМР при переменной температуре. Макрогетероциклы/Macroheterocycles, 16(2), 150-155. https://doi.org/10.6060/mhc235121m
Выпуск
Том 16 № 2 (2023): This issue is dedicated to the anniversary of Academician Irina Petrovna Beletskaya
Раздел
Фталоцианины