Новый тип медь-кислородного комплекса в кристаллической структуре NaCu12(Si2O7)4Cl – нового представителя семейства щелочных дисиликатов меди

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом осаждения из газовой фазы синтезировано новое соединение NaCu12(Si2O7)4Cl. С помощью рентгеноструктурного анализа установлена его кристаллическая структура, содержащая островные медь-кислородные комплексы Cu12O24 нового типа, которые можно описать как усеченную тетрагональную дипирамиду, построенную из квадратных групп CuO4, связанных общими ребрами и вершинами. Комплексы объединяются через дисиликатные группы Si2O7 в трехмерный электронейтральный каркас [Cu12(Si2O7)4]0, построенный по принципу сетки ОЦК (объемно-центрированной кубической решетки). В полостях каркаса расположены разупорядоченные ионы Na+ и Cl–. Структура 12-ядерных медь-кислородных комплексов близка к структурам полиоксокупратов CunO2n, имеющим место в различных минералах и неорганических соединениях.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Корняков

Кольский научный центр РАН; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: s.krivovichev@ksc.ru

Центр наноматериаловедения, Кольский научный центр РАН; Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет

Россия, Апатиты; Санкт-Петербург

С. В. Кривовичев

Кольский научный центр РАН; Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: s.krivovichev@ksc.ru

Центр наноматериаловедения, Кольский научный центр РАН; Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет

Россия, Апатиты; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Shores M.P., Nytko E.A., Bartlett B.M. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. P. 13462. https://doi.org/10.1021/ja053891p
  2. Janson O., Tsirlin A.A., Schmitt M. et al. // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. P. 014424. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.014424
  3. Botana A.S., Zheng H., Lapidus S.H. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 98. P. 054421. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.054421
  4. Luo M., Li Z.-M., Qui J.-J. et al. // Res. Chem. Intermed. 2014. V. 40. P. 2895. https://doi.org/10.1007/s11164-013-1136-x
  5. Smurova L.A., Sorokina O.N., Kovarskii A.L. // Pet. Chem. 2017. V. 57. P. 1115. https://doi.org/10.1134/S0965544117100152
  6. Elakkiya V., Agarwal Y., Sumathi S. // Solid State Sci. 2018. V. 82. P. 92. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2018.06.008
  7. Deng Z., Wang Z., Zhang P. et al. // Enzyme Microb. Technol. 2019. V. 126. P. 62. https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2019.03.007
  8. Wang P., Yuan Y., Xu K. et al. // Bioact. Mater. 2021. V. 6. P. 916. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2020.09.017
  9. Корняков И.В. Синтез и кристаллохимия новых минералоподобных соединений двухвалентной меди. Дис. … канд. геол.-минерал. наук. СПб.: СПбГУ, 2021.
  10. Kornyakov I.V., Shilovskikh V.V., Bocharov V.N. et al. // Inorg. Chem. Commun. 2023. V. 157. P. 111435. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2023.111435
  11. Rigaku Oxford Diffraction, CrysAlisPro Software System, version 42.102a. Rigaku Oxford Diffraction, Yarnton, England, 2023.
  12. Sheldrick G.M. // Acta Cryst. A. 2015. V. 71. P. 3. https://doi.org/10.1107/S2053273314026370
  13. Sheldrick G.M. // Acta Cryst. C. 2015. V. 71. P. 3. https://doi.org/10.1107/S2053229614024218
  14. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J. et al. // J. Appl. Cryst. 2009. V. 42. P. 339. https://doi.org/10.1107/S0021889808042726
  15. Gagné O.C., Hawthorne F.C. // Acta Cryst. B. 2015. V. 71. P. 562. https://doi.org/10.1107/S2052520615016297
  16. Brese N.E., O’Keeffe M. // Acta Cryst. B. 1991. V. 47. P. 192. https://doi.org/10.1107/S0108768190011041
  17. The Cambridge Crystallographic Data Centre (CCDC). Inorganic Crystal Structure Data Base – ICSD. https://www.ccdc.cam.ac.uk/, http://www.fizkarlsruhe.de
  18. Pennington W.T. // J. Appl. Cryst. 1999. V. 32. P. 1028. https://doi.org/10.1107/S0021889899011486
  19. Blatov V.A., Shevchenko A.P., Proserpio D.M. // Cryst. Growth Des. 2014. V. 14. P. 3576. https://doi.org/10.1021/cg500498k
  20. Krivovichev S.V., Filatov S.K., Vergasova L.P. // Miner. Petrol. 2012. V. 107. P. 235. https://doi.org/10.1007/s00710-012-0238-2.
  21. Krivovichev S.V. // CrystEngComm. 2024. V. 26. P. 1245.
  22. Shuvalov R.R., Vergasova L.P., Semenova T.F. et al. // Am. Mineral. 2013. V. 98. P. 463.
  23. Möller A. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1998. V. 624. P. 1085. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-3749(199807)624:7<1085::AID-ZAAC1085>3.0.CO;2-J
  24. Möller A. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1997. 1997. V. 623. P. 1685. https://doi.org/10.1002/zaac.19976231102
  25. Kawamura K., Kawahara A., Iiyama J.T. // Acta Cryst. B. 1978. V. 34. P. 3181. https://doi.org/10.1107/S0567740878010444
  26. dos Santos A.M., Brandão P., Fitch A. et al. // J. Solid State Chem. 2007. V. 180. P. 16. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2006.09.012
  27. Krivovichev S.V. // Mineral. Mag. 2013. V. 77. P. 275. https://doi.org/10.1180/minmag.2013.077.3.05
  28. Krivovichev S.V., Krivovichev V.G. // Acta Cryst. A. 2020. V. 76. P. 429. https://doi.org/10.1107/S2053273320004209
  29. Kondinski A., Monakhov K.Y. // Chem. Eur. J. 2017. V. 23. P. 7841. https://doi.org/10.1002/chem.201605876
  30. Krivovichev S.V. // Acta Cryst. B. 2020. V. 76. P. 618.
  31. Effenberger H., Giester G., Krause W. et al. // Am. Mineral. 1998. V. 83. P. 607.
  32. Hawthorne F.C., Groat L.A. // Mineral. Mag. 1986. V. 50. P. 157.
  33. Cooper M.A., Hawthorne F.C. // Can. Mineral. 2000. V. 38. P. 801.
  34. Giuseppetti G., Mazzi F., Tadini C. // N. Jb. Miner. Mh. 1992. B. 1992. S. 113.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Островной комплекс из квадратов CuO4 (а), способ присоединения дисиликатных групп к медь-кислородному комплексу (б) и кристаллическая структура NaCu12(Si2O7)4Cl (в). Эллипсоиды тепловых смещений атомов изображены на уровне вероятности 50%.

Скачать (291KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Разностные карты электронной плотности в полостях внутри медь-кислородного комплекса (а) и между дисиликатными группами (б).

Скачать (188KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Типы полиоксокупратных кластеров, наблюдаемых в структурах: а – NaCu12(Si2O7)4Cl, б – чертнерита, в – болеита, г – куменгеита. Атомы кислорода обозначены шариками, показаны квадраты меди.

Скачать (113KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025