Кристаллы пара-кватерфенила и его триметилсилильного производного. I. Рост из растворов, структура и кристаллохимический анализ по методу поверхностей Хиршфельда

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Представлены результаты исследования роста кристаллов пара-кватерфенила (4P) и его производного – 4,4'''-бис(триметилсилил)-пара-кватерфенила (TMS-4P-TMS) из растворов. Установлено, что кристаллы TMS-4P-TMS обладают лучшими характеристиками роста в сравнении с 4Р. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии уточнены параметры фазовых переходов 4P и TMS-4P-TMS в закрытых тиглях. С помощью монокристальной рентгеновской дифракции впервые расшифрована структура кристаллов TMS-4P-TMS в триклинной пр. гр. P1 (Z = 2) и исследована в широком температурном диапазоне. Выполнен кристаллохимический анализ исследуемых соединений в кристаллах по методу поверхностей Хиршфельда и проведено моделирование межмолекулярных взаимодействий.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Постников

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: postva@yandex.ru
Россия, Москва

Н. И. Сорокина

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: postva@yandex.ru
Россия, Москва

М. С. Лясникова

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: lyasnikova.m@crys.ras.ru
Россия, Москва

Г. А. Юрасик

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: postva@yandex.ru
Россия, Москва

А. А. Кулишов

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: postva@yandex.ru
Россия, Москва

Т. А. Сорокин

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: postva@yandex.ru
Россия, Москва

О. В. Борщев

Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН

Email: postva@yandex.ru
Россия, Москва

Е. А. Свидченко

Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН

Email: postva@yandex.ru
Россия, Москва

Н. М. Сурин

Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН

Email: postva@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Ried W., Freitag D. // Angew. Chem. 1968. V. 80. P. 932. https://doi.org/10.1002/ange.19680802203
  2. Noren G.K., Stille J.K. // J. Polym. Sci. Macromol. Rev. 1971. V. 5. P. 385. https://doi.org/10.1002/pol.1971.230050105
  3. Attia A.A., Saadeldin M.M., Soliman H.S. et al. // Opt. Mater. 2016. V. 62. P. 711. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2016.10.046
  4. Berlman I.B. Handbook of florescence spectra of Aromatic Molecules. 2d ed. N.Y.; London: Academic Press, 1971. 473.
  5. Nijegorodov N.I., Downey W.S., Danailov M.B. // Spectrochim. Acta. A. 2000. V. 56. P. 783. https://doi.org/10.1016/S1386-1425(99)00167-5
  6. Postnikov V.A., Sorokina N.I., Lyasnikova M.S. et al. // Crystals. 2020. V. 10. P. 363. https://doi.org/10.3390/cryst10050363
  7. Quochi F., Saba M., Cordelia F. et al. // Adv. Mater. 2008. V. 20. P. 3017. https://doi.org/10.1002/adma.200800509
  8. Cao M., Zhang C., Cai Z. et al. // Nat. Commun. 2019. V. 10 (756). https://doi.org/10.1038/s41467-019-08573-8
  9. Кулишов А.А. Дис. “Особенности роста кристаллов линейных сопряженных молекул из гомологических семейств аценов и олигофениленов”… к-та физ.-мат. наук. М.: ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, 2022.
  10. Давыдов А.С. Теория поглощения света в молекулярных кристаллах. Киев: Изд-во АН УССР, 1951. 176 c.
  11. Mabbs R., Nijegorodov N., Downey W.S. // Spectrochim. Acta. A. 2003. V. 59. P. 1329. https://doi.org/10.1016/S1386-1425(02)00329-3
  12. Lukeš V., Aquino A.J.A., Lischka H. et al. // J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111. P. 7954. https://doi.org/10.1021/jp068496f
  13. Freidzon A.Y., Bagaturyants A.A., Burdakov Y.V. et al. // J. Phys. Chem. C. 2021. V. 125. P. 13002. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c02779
  14. Baudour J.-L., Délugeard Y., Rivet P. // Acta Cryst. B. 1978. V. 34. P. 625. https://doi.org/10.1107/s0567740878003647
  15. Постников В.А., Сорокина Н.И., Алексеева О.А. и др. // Кристаллография. 2018. Т. 63. С. 801. https://doi.org/10.1134/s0023476118050247
  16. Cailleau H., Baudour J.L., Meinnel J. et al. // Faraday Discuss. Chem. Soc. 1980. V. 69. P. 7. https://doi.org/10.1039/DC9806900007
  17. Baker K.N., Fratini A.V., Resch T. et al. // Polymer. 1993. V. 34. P. 1571. https://doi.org/10.1016/0032-3861(93)90313-Y
  18. Szymanski A. // Mol. Cryst. 1968. V. 3. P. 339. https://doi.org/10.1080/15421406808083450
  19. Athouël L., Resel R., Koch N. et al. // Synth. Met. 1999. V. 101. P. 627. https://doi.org/10.1016/S0379-6779(98)00761-9
  20. Darwish A.A.A. // Infrared Phys. Technol. 2017. V. 82. P. 96. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2017.03.004
  21. Attia A.A., Soliman H.S., Saadeldin M.M. et al. // Synth. Met. 2015. V. 205. P. 139. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2015.04.003
  22. Постников В.А., Кулишов А.А., Борщев О.В. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтр. исслед. 2021. № 1. С. 28. https://doi.org/10.31857/s1028096021010131
  23. Postnikov V.A., Yurasik G.A., Kulishov A.A. et al. // Crystals. 2023. V. 13. P. 1697. https://doi.org/10.3390/cryst13121697
  24. Postnikov V.A., Sorokina N.I., Kulishov A.A. et al. // ACS Omega. 2024. V. 9. P. 14932. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c08543
  25. Постников В.А., Сорокина Н.И., Алексеева О.А. и др. // Кристаллография. 2018. Т. 63. С. 152. https://doi.org/10.7868/s0023476118010150
  26. Parashchuk O.D., Mannanov A.A., Konstantinov V.G. et al. // Adv. Funct. Mater. 2018. V. 28. P. 1800116. https://doi.org/10.1002/adfm.201800116
  27. Постников В.А., Лясникова М.С., Кулишов А.А. и др. // Журнал физ. химии. 2019. Т. 93. С. 1362. https://doi.org/10.1134/s0044453719090188
  28. Rigaku Oxford Diffraction: 1.171.39.46. Rigaku Corporation, Oxford, UK, 2018.
  29. Petrícek V., Dušek M., Palatinus L. // Z. Kristallogr. 2014. V. 229. P. 345. https://doi.org/10.1515/zkri-2014-1737
  30. Palatinus L. // Acta Cryst. A. 2004. V. 60. P. 604. https://doi.org/10.1107/S0108767304022433
  31. Turner M.J., McKinnon J.J., Wolff S.K. et al. CrystalExplorer21: Version 21.5.
  32. Spackman P.R., Turner M.J., McKinnon J.J. et al. // J. Appl. Cryst. 2021. V. 54. P. 1006. https://doi.org/10.1107/S1600576721002910
  33. Smith G.W. // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1979. V. 49. P. 207. https://doi.org/10.1080/00268947908070413
  34. Постников В.А., Кулишов А.А., Лясникова М.С. и др. // Журнал физ. химии. 2021. Т. 95. С. 1101. https://doi.org/10.31857/s0044453721070220
  35. Чернов А.А., Гиваргизов Е.И., Багдасаров Х.С. и др. Современная кристаллография. Т. 3. Образование кристаллов. М.: Наука, 1980. 401 с.
  36. Hanshaw W., Nutt M., Chickos J.S. // J. Chem. Eng. Data. 2008. V. 53. P. 1903. https://doi.org/10.1021/je800300x
  37. Roux M.V., Temprado M., Chickos J.S. et al. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2008. V. 37. P. 1855. https://doi.org/10.1063/1.2955570
  38. Китайгородский А.И. Молекулярные кристаллы. М.: Наука, 1971. 424 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Кривые ДСК для 4Р (1) и TMS-4P-TMS (2).

Скачать (99KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Кристаллы TMS-4P-TMS: а – на предметном стекле при УФ-подсветке; б – изображение монокристалла в скрещенных поляризаторах; в – изображение крупного монокристалла, сформированного на границе раздела раствор–воздух; г – дислокационная пирамида роста на поверхности кристалла.

Скачать (989KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Крупная монокристаллическая пленка TMS-4P-TMS на поверхности раствора (а) и ее изображение на подложке при УФ-подсветке (б); в – топографическое АСМ-изображение центральной области развитой грани кристалла в ориентации плоскости (001).

Скачать (300KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Кристалл 4P со сростком под УФ-освещением (а) и конфокальное изображение участка его поверхности (б).

Скачать (472KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Дифрактограммы монокристаллаTMS-4P-TMS при температурах 20 (а), 127 (б) и 152С (в).

Скачать (114KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Конформации молекул в кристалле при различных температурах в ORTEP-представлении (тепловые эллипсоиды с вероятностью 50%): а – 4P при 20С; TMS-4P-TMS при –188 (б), 20 (в) и 127С (г).

Скачать (260KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Проекции кристаллической структуры TMS-4P-TMS (20С) на кристаллографические плоскости (100) (а), (010) (б), (012) (в); г –изображение кристалла TMS-4P-TMS с указанием индексов граней.

Скачать (425KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Схема взаимодействий между ближайшими соседями в кристаллах 4P (а) и TMS-4P-TMS (б) (на рис. а серые и цветные молекулы 4P находятся в разных монослоях).

Скачать (305KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Поверхности Хиршфельда молекул 4P и TMS-4P-TMS в кристалле с нанесенными значениями: электростатического потенциала в диапазоне ±0.02 отн. ед. (а); di в диапазоне 1.050 (красный)–2.550 Å (синий) (б); de в диапазоне 1.000 (красный)–2.550 Å (синий) (в); dnorm в диапазоне 0.0 (белый)–1.2 (синий) отн. ед. (г); изогнутости в диапазоне от –4.00 (зеленые участки) до 0.40 отн. ед. (синие границы) (д).

Скачать (554KB)
Метаданные
11. Рис. 10. 2D-графики “отпечатков пальцев”, характеризующие взаимодействия между ближайшими молекулами в кристаллах 4P (а) и TMS-4P-TMS (б). Показаны доли контактов C∙∙∙H и H∙∙∙H и их распределение по области “отпечатка пальца”.

Скачать (571KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Кратчайшие контакты C–H∙∙∙C между молекулами 4P (а) и TMS-4P-TMS (б) в кристаллах, длина которых не выше 3.5 Å.

Скачать (214KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Визуализация пустот в элементарных ячейках кристаллов 4P (а) и TMS-4P-TMS (б) при 20С (изоповерхность 0.002 э∙Å–3).

Скачать (160KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».