Изучение обратимой перегруппировки Хоторна между изомерными формами октадекагидроэйкозаборатного аниона методом динамической 11В ЯМР-спектроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Методом 11В ЯМР-спектроскопии изучен процесс перегруппировки октадекагидроэйкозаборатного аниона [транс-B20H18]2– → [изо-B20H18]2– в различных растворителях (ацетонитрил, ДМФА, ДМСО) под действием УФ-облучения в динамике. Показано, что время полного изомерного перехода зависит от используемого растворителя. В ацетонитриле полная конверсия аниона [транс-B20H18]2– в изо-форму достигается за 1 ч, в ДМФА процесс занимает ⁓2 ч, в ДМСО – ⁓3 ч. Изучен обратный процесс перегруппировки макрополиэдрического бороводородного аниона [изо-B20H18]2– → [транс-B20H18]2– под действием температуры в ДМФА и показано, что увеличение времени реакции и повышение температуры реакционного раствора сопровождаются деградацией борного кластера.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. С. Донцова

МИРЭА — Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, пр-т Вернадского, 86, 119571

Е. Ю. Матвеев

МИРЭА — Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова; Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, пр-т Вернадского, 86, 119571; Москва, 119991

Е. А. Ештукова-Щеглова

МИРЭА — Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, пр-т Вернадского, 86, 119571

А. И. Ничуговский

МИРЭА — Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, пр-т Вернадского, 86, 119571

А. В. Голубев

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, 119991

В. И. Привалов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, 119991

В. В. Авдеева

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова

Автор, ответственный за переписку.
Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, 119991

Е. А. Малинина

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, 119991

К. Ю. Жижин

МИРЭА — Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова; Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, пр-т Вернадского, 86, 119571; Москва, 119991

Н. Т. Кузнецов

МИРЭА — Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова; Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Россия, Москва, пр-т Вернадского, 86, 119571; Москва, 119991

Список литературы

  1. Chamberland B.L., Muetterties E.L. // Inorg. Chem. 1964. V. 3. P. 1450. https://doi.org/10.1021/ic50020a025
  2. Hawthorne M.F., Pilling R.L. // J. Am. Chem. Soc. 1966. V. 88. P. 3873. https://doi.org/10.1021/ja00968a044
  3. Hawthorne M.F., Shelly K., Li F. // Chem. Commun. 2002. P. 547. https://doi.org/10.1039/B110076A
  4. Curtis Z.B., Young C., Dickerson R., Kaczmarczyk A. // Inorg. Chem. 1974. V. 13. P. 1760. https://doi.org/10.1021/ic50137a046
  5. Voinova V.V., Klyukin I.N., Novikov A.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. P. 295. https://doi.org/10.1134/S0036023621030190
  6. Francés-Monerris A., Holub J., Roca-Sanjuán D. et al. // Phys. Chem. Lett. 2019. V. 10. P. 6202. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.9b02290
  7. Kaczmarczyk A., Dobrott R.D., Lipscomb W.N. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1962. V. 48. P. 729.
  8. Hawthorne M.F., Pilling R.L., Stokely P.F., Garrett P.M. // J. Am. Chem. Soc. 1963. V. 85. P. 3704.
  9. Li F., Shelly K., Knobler C.B., Hawthorne M.F. // Angew. Chem. Int. Ed. 1998. V. 37. P. 1868. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-3773(19980803) 37:13/14<1868::AID-ANIE1868>3.0.CO;2-Z
  10. Avdeeva V.V., Buzin M.I., Dmitrienko A.O. et al. // Chem. Eur. J. 2017. V. 23. P. 16819. https://doi.org/10.1002/chem.201703285.
  11. Avdeeva V.V., Malinina E.A., Zhizhin K.Y. et al. // J. Struct. Chem. 2019. V. 60. P. 692. https://doi.org/10.1134/S0022476619050020
  12. Avdeeva V.V., Malinina E.A., Kuznetsov N.T. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. P. 335. https://doi.org/10.1134/S003602362003002X
  13. Avdeeva V.V., Buzin M.I., Malinina E.A. et al. // Cryst. Eng. Comm. 2015. V. 17. P. 8870. https://doi.org/10.1039/C5CE00859J
  14. Avdeeva V.V., Kubasov A.S., Golubev A.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. P. 1209. https://doi.org/10.1134/S0036023623601502
  15. Li F., Shelly K., Knobler C.B., Hawthorne M.F. // Angew. Chem. Int. Ed. 1998. V. 37. P. 1865.
  16. Bernhardt E., Brauer D.J., Finze M., Willner H. // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. V. 46. P. 2927. https://doi.org/10.1002/anie.200604077
  17. Hawthorne M.F., Pilling R.L., Garrett P.M. // J. Am. Chem. Soc. 1965. V. 87. P. 4740. https://doi.org/10.1021/ja00949a013
  18. Georgiev E.M., Shelly K., Feakes D.A. et al. // Inorg. Chem. 1996. V. 35. P. 5412. https://doi.org/10.1021/ic960171y
  19. Li F., Shelly K., Kane R.R. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 1996. V. 35. P. 2646. https://doi.org/10.1002/anie.199626461
  20. Montalvo S.J., Hudnall T.W., Feakes D.A. // J. Organomet. Chem. 2015. V. 798. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2015.05.064
  21. Smits J.P., Mustachio N., Newell B., Feakes D.A. // Inorg. Chem. 2012. V. 51. P. 8468. https://doi.org/10.1021/ic301044m
  22. Feakes D.A., Shelly K., Knobler C.B., Hawthorne M.F. // Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 1994. V. 91. P. 3029. https://doi.org/10.1073/pnas.91.8.3029
  23. Feakes D.A., Waller R.C., Hathaway D.K., Morton V.S. // Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 1999. V. 96. P. 6406. https://doi.org/10.1073/pnas.96.11.6406
  24. Shelly K., Feakes D.A., Hawthorne M.F. et al. // Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 1992. V. 89. P. 9039. https://doi.org/10.1073/pnas.89.19.9039
  25. Waller R.C., Booth R.E., Feakes D.A. // J. Inorg. Biochem. 2013. V. 124. P. 11. https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2013.03.007
  26. Avdeeva V.V., Kubasov A.S., Korolenko S.E. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 1169. https://doi.org/10.1134/S0036023622080022
  27. Avdeeva V.V., Kubasov A.S., Nikiforova S.E. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V.68. P. 1406. https://doi.org/10.1134/S0036023623601794
  28. Il’inchik E.A., Polyanskaya T.M., Drozdova M.K. et al. // Russ. J. Gen. Chem. 2005. V. 75. P. 1545. https://doi.org/10.1007/s11176-005-0464-y
  29. Avdeeva V.V., Kubasov A.S., Korolenko S.E. et al. // Polyhedron. 2022. V. 217. P. 115740. https://doi.org/10.1016/j.poly.2022.115740
  30. Avdeeva V.V., Privalov V.I., Kubasov A.S. et al. // Inorg. Chim. Acta. 2023. V. 555. P. 121564. https://doi.org/10.1016/j.ica.2023.121564
  31. Miller H.C., Miller N.E., Muetterties E.L. // J. Am. Chem. Soc. 1963. V. 85. P. 3885. https://doi.org/10.1021/ja00906a033
  32. Marcus Y. // J. Phys. Chem. 1987. V. 91. P. 4422. https://doi.org/10.1016/S0167-7322(97)00090-1
  33. Gutmann V. // Coord. Chem. Rev. 1976. V. 18. P. 225. https://doi.org/10.1016/S0010-8545(00)82045-7
  34. Zhang J., Zhang M., Zhao Y. et al. // J. Comput. Chem. 2006. V. 27. P. 1817. https://doi.org/10.1002/jcc.20511
  35. Kubasov A.S., Novikov I.V., Starodubets P.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 984. https://doi.org/10.1134/S0036023622070130
  36. Avdeeva V.V., Malinina E.A., Vologzhanina A.V. et al. // Inorg. Chim. Acta. 2020. V. 509. P. 119693.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. 11В{1H} ЯМР-спектры реакционного раствора, демонстрирующего процесс перегруппировки аниона [B20H18]2– из транс в изо во времени в CH3CN.

Скачать (104KB)
Метаданные
3. Рис. 2. 11В{1H} ЯМР-спектры реакционного раствора, демонстрирующие процесс перегруппировки аниона [B20H18]2– из транс в изо во времени в ДМФА.

Скачать (218KB)
Метаданные
4. Рис. 3. 11В{1H} ЯМР-спектры реакционного раствора, демонстрирующие процесс перегруппировки аниона [B20H18]2– из транс в изо во времени в ДМСО.

Скачать (269KB)
Метаданные
5. Рис. 4. График протекания процесса перехода аниона [B20H18]2– из транс-изомера в изо.

Скачать (115KB)
Метаданные
6. Рис. 5. 11В{1H} ЯМР-спектры реакционного раствора, демонстрирующие процесс перегруппировки аниона [B20H18]2– из изо в транс с повышением температуры в ДМФА. Сигнал при +22 м.д., отмеченный *, соответствует появлению боратов в реакционном растворе.

Скачать (297KB)
Метаданные
7. Схема 1. Перегруппировка Хоторна под действием УФ-облучения.

Скачать (78KB)
Метаданные
8. Схема 2. Обратная перегруппировка Хоторна под действием температуры.

Скачать (78KB)
Метаданные
9. Приложение
Скачать (562KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024