Комплексы нитрата нептуния(VI) с производными мочевины и терпиридина
- Авторы: Чарушникова И.А.1, Григорьев М.С.1, Федосеев А.М.1
-
Учреждения:
- Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
- Выпуск: Том 66, № 3 (2024)
- Страницы: 232-240
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/0033-8311/article/view/288411
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0033831124030034
- ID: 288411
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Синтезированы и структурно охарактеризованы два новых комплексных нитрата Np(VI) с карбамоилмочевиной (biuret) и с производным терпиридина (Ph-Terpy) состава [(NpO2)(biuret)(NO3)2] (I) [H2(Ph-terpy)(NO3)]2[NpO2(NO3)4] (II). Координационное окружение атомов Np в соединениях – искаженные гексагональные бипирамиды с «ильными» атомами кислорода в апикальных позициях. Экваториальную плоскость бипирамиды в комплексе I формируют атомы кислорода двух бидентатных анионов NO 3– и электронейтрального лиганда. Экваториальную плоскость бипирамиды в II формируют атомы кислорода двух бидентатных и двух монодентатных анионов NO 3– . Дважды протонированный Ph-terpy является основой комплексного катиона [H2(Ph-terpy)(NO3)]+.
Ключевые слова
Полный текст
Комплексы актинидов и лантанидов с различными электронейтральными О-содержащими (мочевиной и её производными, N,N-диацетамидом) и N-содержащими лигандами (особенно терпиридином и его производными, имеющими три функциональных атома азота) являются предметом изучения на протяжении длительного времени [1–9]. Производное мочевины биурет (карбамоилмочевина, NH2–СО–NH–CO–NH2) образует довольно прочные комплексы с различными d-элементами, и можно было бы ожидать, что и с катионами f-элементов такой донорный лиганд может выступать в роли электронейтрального компонента координационного окружения атомов лантанидов и актинидов. Однако число работ, в которых были получены и охарактеризованы подобного рода соединения, очень ограничено, и можно указать, например, на синтез соединения уранила с биуретом [10, 11] и комплексов редкоземельных элементов с линейными ионами полииодида с биуретом [12, 13]. Поэтому представляло интерес проверить возможность получения комплексов трансурановых элементов с биуретом, в частности с шестивалентными нептунием и плутонием, поскольку набор электронейтральных донорных лигандов, пригодных для этого случая, существенно ограничен требованием к их устойчивости к окислению, так как Np(VI) и Pu(VI) являются окислителями. Кроме того, было показано, что замещённые терпиридины могут быть использованы для экстракции и разделения актинидов из растворов изотиоцианатов [14], но только не в случае шестивалентных нептуния и плутония, которые очень эффективно восстанавливаются изотиоцианат-ионом в водных растворах [15]. С практической точки зрения даже в лабораторном масштабе наибольший интерес представляют азотнокислые растворы для использования, в частности, для экстракции и очистки актинидов. Поэтому необходимо проверить химическую устойчивость замещённых терпиридинов в азотнокислых средах в присутствии Np(VI) в качестве наиболее сильного окислителя, среди обычно присутствующих валентных форм актинидов в экстракционных системах. К вышеизложенным соображениям мы пришли после обнаружения кристаллов в азотнокислых растворах при переработке комплексов пятивалентного нептуния с замещёнными терпиридинами [14] и дицианамидом. Рентгеноструктурный анализ кристаллов, из смеси указанных выше комплексов, показал, что в состав одних кристаллов входит биурет, в состав других – протонированный замещённый терпиридин. На основании этих наблюдений и выполнена данная работа.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Для проверки устойчивости замещённых терпиридинов в азотнокислых средах 20 мг комплекса [(NpO2)(Ph-terpy)(DMA)(NCS)]·DMA (DMA = N,N-диметилацетамид, CH3CON(CH3)2; Ph-terpy = 4'-phenyl-2,2':6',2”-terpyridine, N3C21H15), полученного по методике, описанной в работе [14], и продукт кристаллизации раствора, содержащего Ph-terpy и NpO2[N(CN)2] ([N(CN)2]– – анион дицианамида) растворяли в 3 мл 3 моль/л HNO3 и полученный раствор оставляли для естественного испарения при комнатной температуре. После снижения объёма раствора до ~0.8–1 мл в реакционной смеси образовались призматические кристаллы разной формы тёмно-красного цвета, которые были отобраны для проведения рентгеноструктурного анализа (РСА), показавшего, что образовались комплексы Np(VI) состава [(NpO2)(biuret)(NO3)2] (I) и [H2(Ph-terpy)(NO3)]2[NpO2(NO3)4] (II).
Рентгенодифракционные эксперименты проведены на автоматическом четырехкружном дифрактометре с двумерным детектором Bruker Kappa Apex II (излучение MoKα). Параметры элементарных ячеек уточнены по всему массиву данных. В экспериментальные интенсивности введены поправки на поглощение с помощью программы SADABS [16]. Структуры расшифрованы прямым методом (SHELXS97 [17]) и уточнены полноматричным методом наименьших квадратов (SHELXL-2018/3 [18]) по F2 по всем данным в анизотропном приближении для всех неводородных атомов. Атомы H у атомов азота имино и амино групп молекул биурета в структуре I и атомов углерода Ph-terpy в структуре II введены на геометрически рассчитанные позиции с UН = 1.2Uэкв(N, С). Позиции атомов H у атомов азота Ph-terpy в структуре II найдены из разностного Фурье-синтеза и уточнены с UН = 1.2Uэкв(N). Большая остаточная электронная плотность в структуре I (табл. 1), по-видимому, вызвана вкладом двойникования кристалла.
Таблица 1. Кристаллографические данные и характеристики рентгеноструктурных экспериментов
Соединение | I | II |
Формула | C4H10N10O20Np2 | C42H34N12NpO20 |
М | 992.22 | 1263.81 |
T, К | 100(2) | 296(2) |
Сингония | Моноклинная | Триклинная |
Простр. группа | C2/c | P1– |
Параметры ячейки: | ||
a, Å | 14.7461(6) | 9.9587(5) |
b, Å | 9.0578(4) | 10.4242(5) |
c, Å | 24.7405(11) | 11.6886(7) |
α, град | 90 | 95.876(1) |
β, град | 104.923(1) | 105.892(1) |
γ, град | 90 | 106.961(1) |
V, Å3; Z | 3193.1(2), 6 | 1094.15(10); 1 |
ρвыч, г/см3 | 3.096 | 1.918 |
μ(MoKα), мм-1 | 9.827 | 2.476 |
Количество измеренных/независимых отражений | 28674/6998 | 13813/6328 |
Количество независимых отражений с I > 2σ(I) | 6602 | 6285 |
Количество уточняемых параметров | 245 | 340 |
R(F); wR(F2) [I > 2σ(I)] | 0.0338; 0.0636 | 0.0254; 0.0502 |
R(F); wR(F2) [весь массив] | 0.0368; 0.0643 | 0.0258; 0.0504 |
GOOF | 1.274 | 1.039 |
Δρmax и Δρmin, e·Å-3 | 4.457; –8.341 | 0.791; –0.975 |
Основные кристаллографические данные и характеристики рентгеноструктурных экспериментов приведены в табл. 1, основные длины связей и валентные углы в структурах – в табл. 2, 3. Координаты атомов депонированы в Кембриджский центр кристаллографических данных, депозиты CCDC 2334055, 2334056.
Таблица 2. Основные длины связей (d, Å) и валентные углы (ω, град) в структуре I*
Связь | d | Угол | ω |
Np(1)=O(1) | 1.748(3) | O(1)=Np(1)=O(1a) | 178.1(2) |
Np(1)–O(4) | 2.514(3) | O(4)–Np(1)–O(5) | 50.52(9) |
Np(1)–O(5) | 2.526(3) | O(4)–Np(1)–O(4a) | 60.53(13) |
Np(1)–O(7) | 2.361(3) | O(5)–Np(1)–O(7) | 66.40(10) |
O(7)–Np(1)–O(7a) | 67.91(14) | ||
Np(2)=O(2) | 1.751(3) | O(2)=Np(2)=O(3) | 177.50(14) |
Np(2)=O(3) | 1.747(3) | O(15)–Np(2)–O(14) | 68.81(10) |
Np(2)–O(8) | 2.530(3) | O(15)–Np(2)–O(12) | 66.52(9) |
Np(2)–O(9) | 2.540(3) | O(11)–Np(2)–O(12) | 50.94(9) |
Np(2)–O(11) | 2.477(3) | O(14)–Np(2)–O(8) | 65.85(9) |
Np(2)–O(12) | 2.525(3) | O(11)–Np(2)–O(9) | 60.75(9) |
Np(2)–O(14) | 2.361(3) | O(8)–Np(2)–O(9) | 50.17(9) |
Np(2)–O(15) | 2.358(3) | ||
N(1)–O(4) | 1.284(4) | O(6)–N(1)–O(4) | 120.9(3) |
N(1)–O(5) | 1.257(4) | O(6)–N(1)–O(5) | 123.4(3) |
N(1)–O(6) | 1.222(4) | O(5)–N(1)–O(4) | 115.7(3) |
N(2)–O(8) | 1.254(4) | O(10)–N(2)–O(8) | 122.8(3) |
N(2)–O(9) | 1.280(4) | O(10)–N(2)–O(9) | 121.2(3) |
N(2)–O(10) | 1.223(4) | O(9)–N(2)–O(8) | 116.0(3) |
N(3)–O(11) | 1.284(4) | O(13)–N(3)–O(12) | 123.3(3) |
N(3)–O(12) | 1.269(4) | O(13)–N(3)–O(11) | 121.8(3) |
N(3)–O(13) | 1.212(4) | O(12)–N(3)–O(11) | 114.9(3) |
C(1)–O(7) | 1.241(5) | C(1)–N(4)–C(1a) | 123.1(5) |
C(1)–N(4) | 1.383(4) | O(7)–C(1)–N(5) | 121.4(4) |
C(1)–N(5) | 1.329(5) | O(7)–C(1)–N(4) | 123.0(4) |
N(5)–C(1)–N(4) | 115.6(4) | ||
C(2)–O(14) | 1.241(5) | C(3)–N(6)–C(2) | 123.3(3) |
C(3)–O(15) | 1.249(5) | O(14)–C(2)–N(7) | 120.9(4) |
C(2)–N(6) | 1.394(5) | O(14)–C(2)–N(6) | 123.6(3) |
C(2)–N(7) | 1.325(5) | N(7)–C(2)–N(6) | 115.5(3) |
C(3)–N(6) | 1.378(5) | O(15)–C(3)–N(8) | 121.6(3) |
C(3)–N(8) | 1.321(5) | O(15)–C(3)–N(6) | 123.4(3) |
N(8)–C(3)–N(6) | 115.0(3) |
*Операция симметрии: a – (1 – x, y, 3/2 – z).
Таблица 3. Основные длины связей (d, Å) и валентные углы (ω, град) в структуре II
Связь | d | Угол | ω |
Np(1)=O(1) | 1.7541(15) | O(1)=Np(1)=O(1a) | 180.00(7) |
Np(1)–O(2) | 2.4981(15) | O(2)–Np(1)–O(3) | 51.06(5) |
Np(1)–O(3) | 2.4926(15) | O(2)–Np(1)–O(5) | 65.08(5) |
Np(1)–O(5) | 2.4384(15) | O(3)–Np(1)–O(5a) | 64.32(5) |
N(1)–O(2) | 1.278(2) | O(3)–N(1)–O(2) | 114.95(16) |
N(1)–O(3) | 1.273(2) | O(4)–N(1)–O(2) | 122.51(18) |
N(1)–O(4) | 1.214(2) | O(4)–N(1)–O(3) | 122.54(18) |
N(2)–O(5) | 1.310(2) | O(6)–N(2)–O(5) | 118.93(18) |
N(2)–O(6) | 1.231(2) | O(6)–N(2)–O(7) | 123.49(19) |
N(2)–O(7) | 1.232(2) | O(7)–N(2)–O(5) | 117.58(18) |
N(3)–O(8) | 1.234(2) | O(8)–N(3)–O(10) | 122.74(18) |
N(3)–O(9) | 1.289(2) | O(8)–N(3)–O(9) | 119.32(18) |
N(3)–O(10) | 1.238(2) | O(10)–N(3)–O(9) | 117.94(18) |
C(1)–N(4)–C(5) | 123.77(18) | ||
C(6)–N(5)–C(10) | 117.37(17) | ||
C(15)–N(6)–C(11) | 123.70(19) | ||
(N–C)Ph-terpy | 1.346(3) | (N–C–C)цикл | 121.20(19) |
(C–C)нецикл | 1.489(3) | (N–C–C)нецикл | 115.91(18) |
(C–C)цикл | 1.391(3) | (C–C–C)цикл | 119.6(2) |
(C–C–C)нецикл | 122.30(19) |
Операция симметрии: a – (1–x, 1–y, 1–z).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИE
Структура I состоит из электронейтральных комплексов [NpO2(biuret)(NO3)2]. В структуре присутствуют два кристаллографически независимых атома Np(VI). Атом Np(1) находится в частном положении 4e на оси 2, атом Np(2) находится в общем положении. Атомы Np(1) и Np(2), имеют одинаковые по составу искаженные гексагонально-бипирамидальные координационные полиэдры (КП), в состав которых входят четыре атома кислорода двух бидентатных аниов NO3– и атомы кислорода молекулы биурета (рис. 1). Сопоставление обоих независимых комплексов [NpO2(biuret)(NO3)2] путём наложения с помощью программы OLEX2 [19] показало, что среднеквадратичное отклонение (без учета атомов водорода) составляет 0.502 Å, а при совмещении фрагментов с инвертированными координатами – 0.058 Å. Обе нептунильные группы незначительно отклоняются от линейности и имеют практически одинаковые межатомные расстояния Np=O, близкие к 1.75 Å (табл. 2). Длины связей Np–O до атомов кислорода электронейтрального биурета изменяются мало и составляют в среднем 2.36 Å. Средняя для обоих атомов нептуния длина связей с атомами кислорода бидентатных нитрат-анионов равна 2.52 Å. Экваториальные плоскости бипирамид Np(1) и Np(2) гофрированные в пределах ±0.220(3) и ±0.309(2) Å, максимальное отклонение от среднеквадратичной плоскости имеют атомы О(7) и О(14) молекул биурета (рис. 1). Электронейтральные лиганды плоские и образуют с экваториальными плоскостями бипирамид двугранные углы 13.47(6)° и 14.19(3)°. Геометрические характеристики биурета такие же, как в димерном комплексе сульфата уранила состава [UO2(SO4)(biuret)(H2O)]2 [11].
Рис. 1. Фрагмент структуры I. Эллипсоиды температурных смещений даны с 50% вероятностью. Операция симметрии a – (1–x, y, 3/2–z).
Структура II построена из комплексных анионов [NpO2(NO3)4]2– и комплексных катионов [H2(Ph-terpy)(NO3)]+. В комплексном анионе атом Np(1) находится в центре симметрии и имеет КП в виде искаженной гексагональной бипирамиды, экваториальная плоскость которой образована атомами кислорода двух бидентатных и двух монодентатных анионов NO3– (рис. 2). Экваториальная плоскость гофрированная в пределах ±0.100(9) Å, монодентатные анионы образуют с ней двугранные углы 85.52(6)°. Длины связей Np–O с атомами кислорода бидентатных анионов (среднее 2.50 Å, табл. 3) несколько меньше, чем в структуре I, с монодентатными анионами связи Np–O на ~0.06 Å короче, чем с бидентатными анионами. Для сравнения отметим, что в соединениях, содержащих комплексный анион нитрата уранила [UO2(NO3)4]2– [20–26], длины связей в КП атомов U весьма близки к таковым в КП атома Np(1) структуры II. Длины связей U=O имеют среднее значение 1.758 Å, средняя длина связей U–O с бидентатными нитрат-анионами равна 2.512 Å, с монодентатными – 2.424 Å. Объёмы полиэдров Вороного–Дирихле атомов урана, рассчитанные для нитратов уранила, лежат в пределах 9.32–9.61 Å3, среднее значение 9.47 Å3 немного превышает величину V = 9.45 Å3, рассчитанную для атома Np(1) в структуре II [27]. Отметим, что по данным работы [28], в которой рассмотрено актинидное сжатие в кислородсодержащих соединениях An(VI) с КП AnO8, для КП UO8 приведена величина 9.39 Å3 и для КП NpO8 9.29 Å3. Иными словами, в нитратных комплексных анионах [AnO2(NO3)4]2– объёмы полиэдров Вороного–Дирихле атомов урана немного больше среднестатистической величины, для сравнения отметим, что в соединении I для атомов Np(1) и Np(2) эти объёмы одинаковы и равны 9.23 Å3. В соединениях, содержащих комплексный анион нитрата уранила [UO2(NO3)4]2–, монодентатные анионы находятся в транс-положениях, за исключением комплекса [Co(bipy)3]2[UO2(NO3)4]2[(UO2)2(NO3)4(OH)2] [26], в котором анионы находятся в цис-положении. В последней структуре наблюдается небольшое увеличение длины связей U–O с бидентатными анионами и уменьшение длины связей с монодентатными анионами (среднее значение 2.531(3) и 2.398(3) Å соответственно). Монодентатные анионы образуют с экваториальной плоскостью бипирамиды двугранные углы ~ 45°, объём полиэдра Вороного–Дирихле атома урана равен 9.51 Å3.
Рис. 2. Фрагмент структуры II. Эллипсоиды температурных смещений даны с 50% вероятностью. Операция симметрии a – (1–x, 1–y, 1–z).
Комплексные катионы [H2(Ph-terpy)(NO3)]+ в структуре II имеют строение, близкое к строению катионов [H2(terpy)(NO3)]+ [29–31]. Катион [H2(Ph-terpy)]2+ гофрированный в пределах ±0.422(2) Å, максимальное отклонение от среднеквадратичной плоскости имеет атом С(20). Двугранные углы между плоскостью среднего пиридинового кольца B и плоскостями колец A, C и D (рис. 2) равны 2.84(9)°, 12.97(9)° и 17.95(6)° соответственно. Отметим, что образование и строение комплексов пятивалентного нептуния с terpy и его производными хорошо изучено [32–37]. Во всех комплексах Np(V) с различными анионами электронейтральный N-содержащий лиганд с тремя функциональными атомами азота входит в КП центрального атома. Для шестивалентных актинидов только для уранила выделен электронейтральный комплекс [UO2(terpy)(NO3)2] [29], здесь в КП атома U входят монодентатный и бидентатный анионы NO3– и terpy. Средние длины связей внутри КП атома U имеют следующие значения: U=O 1.760(4) Å, U–O с монодентатным анионом – 2.439(4) Å, с бидентатным анионом – 2.536(5) Å, U–N2.585(6) Å. Объем полиэдра Вороного–Дирихле для атома урана, экваториальную плоскость КП которого составляют три атома N и три атома O, равен 10.06 Å3.
Кристаллические упаковки в структурах I и II представлены на рис. 3 и 4. Электронейтральные комплексы [NpO2(biuret)(NO3)2] в кристалле I связываются между собой Н-связями типа N–H···O, акцепторами протонов выступают атомы кислорода анионов NO3– (табл. 4). Просматривается влияние Н-связей на длины связей N–O в анионах – акцепторах протонов. Так, например, концевой атом О(13) в анионе с атомом N(3) задействован в самом слабом контакте (~3.3 Å, табл. 4) с аминогруппой N(5) H2 биурета (рис. 1). Длина связи N(3)–О(13) немного короче, чем длины связей с другими концевыми атомами (N(1)–О(6) и N(2)–О(10), табл. 2). В структуре II водородное взаимодействие типа N–H···O присутствует только в комплексном катионе [H2(Ph-terpy)(NO3)]+. Н-связи очень прочные (табл. 4), что, вероятно, объясняется положительными зарядами на присоединённых к Ph-terpy протонах, и в анионе длина связи N(3)–O(9) на ~0.05 Å больше двух других (табл. 3). То же самое наблюдаются и в комплексных катионах [H2(terpy)(NO3)]+ [29–31]. Отметим, что в катионах с terpy Н-связи N–H···O немного слабее и межатомное расстояние N···O в среднем составляет 2.74 Å. Фактором, влияющим на организацию кристаллической структуры II, является также слабое C–H···O взаимодействие [38, 39]. Акцепторами протонов выступают атомы кислорода комплексного аниона [NpO2(NO3)4]2– и комплексного катиона [H2(Ph-terpy)(NO3)]+ (табл. 4), образующие трёхмерную сеть Н-связей. В структуре можно выделить ленты из анионов и катионов, лежащие в плоскости (101). Ленты связываются в направлении [010] слабыми Н-связями с участием свободных атомов O(6) и O(7) монодентатных нитрат-ионов комплексного аниона [NpO2(NO3)4]2–.
Рис. 3. Упаковка молекул в структуре I.
Рис. 4. Упаковка молекул в структуре II. Проекция в направлении [001].
Таблица 4. Водородные связи в структурах I и II
D–H···A | D–H, Å | H···A, Å | D···A, Å | D–H···A, град | Операция симметрии для A |
[(NpO2)(biuret)(NO3)2] (I) | |||||
N(4)–H(1)···O(4) | 0.88 | 2.50 | 3.289(5) | 150 | x, 1+y, z |
N(4)–H(1)···O(4) | 0.88 | 2.50 | 3.289(5) | 150 | 1–x, 1+y, – z+3/2 |
N(5)–H(2)···O(12) | 0.88 | 2.37 | 3.185(4) | 155 | x+1/2, – y+3/2, z+1/2 |
N(5)–H(2)···O(13) | 0.88 | 2.54 | 3.262(5) | 140 | x+1/2, – y+3/2, z+1/2 |
N(5)–H(3)···O(4) | 0.88 | 2.28 | 3.110(4) | 158 | x, 1+y, z |
N(5)–H(3)···O(6) | 0.88 | 2.38 | 3.050(5) | 133 | x, 1+y, z |
N(6)–H(4)···O(9) | 0.88 | 2.17 | 3.033(4) | 169 | x, y-1, z |
N(7)–H(5)···O(8) | 0.88 | 2.49 | 3.179(4) | 135 | –x+1/2, y-1/2, – z+3/2 |
N(7)–H(5)···O(10) | 0.88 | 2.21 | 3.072(5) | 168 | –x+1/2, y-1/2, – z+3/2 |
N(7)–H(6)···O(10) | 0.88 | 2.18 | 2.959(5) | 148 | x, y-1, z |
N(8)–H(7)···O(6) | 0.88 | 2.23 | 3.086(4) | 162 | x-1/2, – y+1/2, z-1/2 |
N(8)–H(8)···O(11) | 0.88 | 2.04 | 2.899(4) | 165 | x, y-1, z |
[H2(Ph-terpy)(NO3)]2[NpO2(NO3)4] (II) | |||||
N(4)–H(1)···O(9) | 0.87(3) | 1.88(3) | 2.699(2) | 158(2) | |
N(6)–H(2)···O(9) | 0.85(3) | 1.87(3) | 2.701(2) | 168(2) |
В кристаллической упаковке комплекса II определённую роль играет π–π-взаимодействие, которое может возникать между кольцами A, B, C, D (рис. 2) катионов [H2(Ph-terpy)]2+ [40, 41]. С использованием пакета программ OLEX2 [19] были проведены расчёты параметров π-стекинга (табл. 5). Расчёты показали, что в структуре пиридиновые кольца B исходного комплекса и кольцо A комплекса, связанного операцией симметрии (2 – x, 2 – y, 2 – z), перекрывается больше чем наполовину (величина сдвига S = 1.06 Å). Фенильное кольцо D исходного комплекса и пиридиновое кольцо B комплекса, связанного операцией симметрии (1 – x, 1 – y, – z), перекрываются почти на треть (величина сдвига S = 1.30 Å). В результате π–π-взаимодействие между кольцами A, B и D приводит к образованию стопок вдоль направления [010] в кристалле (рис. 5). При этом π–π-взаимодействие влияет на плоскостные характеристики лиганда. Так, пиридиновое кольцо С, которое не задействовано в π–π-взаимодействии, повёрнуто относительно пиридинового кольца А на 11.0(1)°, а относительно фенильного кольца D – на 27.81(7)°.
Таблица 5. Параметры π-π взаимодействия в структуре II.
Кольца | α | d | S |
B + A (2–x, 2–y, – z) | 2.85 | 3.47 | 1.06 |
D + B (1–x, 1–y, – z) | 17.94 | 3.83 | 1.30 |
Рис. 5. π-π-Взаимодействие между катионами [H2Ph-terpy]2+ в структуре II. Атомы водорода не показаны.
Таким образом, изучено строение двух новых комплексных нитратов шестивалентного Np [(NpO2)(biuret)(NO3)2] (I) и [H2(Ph-terpy)(NO3)]2 [NpO2(NO3)4] (II). В комплексе I электронейтральный О-донорный лиганд биурет входит в координационное окружение атома Np, в комплексе II N-донорный лиганд участвует в образовании комплексного катиона [H2(Ph-terpy)(NO3)]+.
Образование биурета в реакционной смеси I может быть результатом медленного разложения смеси изотиоцианат-ионов, N, N-диметилацетамида и анионов дицианамида, как и в случае синтеза [UO2(SO4)(biuret)(H2O)]2 [11], когда биурет, по мнению авторов, формируется за счёт гидролиза анионов дицианамида в процессе увеличения концентрации азотной кислоты по мере испарения раствора. Окисление нептуния(V) также происходит по реакции с азотной кислотой. Попытки получить соединения шестивалентных U(VI), Np(VI) и Pu(VI) в различных условиях в азотнокислых средах с использованием растворов биурета не выявили каких-либо признаков их координационного взаимодействия и не привели к выделению твёрдых соединений. Появление кристаллов [(NpO2)(biuret)(NO3)2] в реакционной смеси можно объяснить эффектом процесса, называемого «метод возникающих реагентов», идущего по сложной схеме, однако в прямых опытах подобные соединения получить не удалось.
Следует отметить, что фенил-замещённый терпиридин проявляет высокую основность и в виде дипротонированного катиона, связанного с нитрат-анионом, представляет катионную часть тетранитратного комплекса Np(VI), сохраняясь и в кислой среде.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Об авторах
И. А. Чарушникова
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: charushnikovai@ipc.rssi.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский просп., 31, корп. 4
М. С. Григорьев
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Email: charushnikovai@ipc.rssi.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский просп., 31, корп. 4
А. М. Федосеев
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Email: charushnikovai@ipc.rssi.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский просп., 31, корп. 4
Список литературы
- Gentile P.S., Campisi L.S. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1965. Vol. 27. N11. P. 2291–2300.
- Zarli B., Dall’olio G., Sindellari L. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1976. Vol. 38. N3. P. 491–494.
- Seminara A., Musumeci A., Chisari A. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1978. Vol. 40. N2. P. 269–274.
- Suzuki T., Takao K., Kawasaki T., Harada M., Nogami M., Ikeda Y. // Polyhedron 2015. Vol. 96. P. 102–106.
- Костюк Н.Н. // Радиохимия 2005. Т. 47. № 2. P. 136–139.
- Андреев Г.Б., Буданцева Н.А., Федосеев А.М. // Радиохимия. 2015. Т. 57. № 5. С. 400–405.
- Heller A., Barkleit A., Bernhard G., Ackermann J.-U. // Inorg. Chim. Acta. 2009. Vol. 362. N4. P. 1215–1222.
- Berny F., Wipff G. // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 2001. P. 73–82.
- Серёжкина Л.Б., Григорьев М.С. Рогалёва Е.Ф., Федосеев А.М., Серёжкин В.Н. // Радиохимия. 2021. Т. 63. № 3. С. 275–235.
- Sanyal R.M., Ansari B.J., Srivastava P.C., Banerjee B.K., Chakraburtty // Fert. Technol. 1979. Vol. 16. N1. P. 36–38.
- Kelley S.P., Rogers R.D. // Inorg. Chem. 2015. Vol. 54. N21. 10323–10334.
- Savinkina E.V., Golubev D.V., Grigoriev M.S., Kornilov A.V. // J. Mol. Struct. 2021. Vol. 1227. Article 129526.
- Корнилов А.Д., Григорьев М.С., Савинкина Е.В. // Тонкие хи. технологии. 2022. Т. 17. № 2. С. 172–181.
- Fedoseev A.M., Grigoriev M.S., Charushnikova I.A., Budantseva N.A., Stanetskaya N.M., Tyurin V.S. // Inorg. Chem. 2021. Vol. 60. N3. P. 1857–1868.
- Fedoseev A., Charushnikova I., Budantseva N., Andreev G. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2019. Vol. 645. N22. P. 1296–1302.
- Sheldrick G.M. SADABS. Madison, Wisconsin (USA): Bruker AXS, 2008.
- Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. Sect. A. 2008. Vol. 64. N1. P. 112–122.
- Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. Sect. C. 2015. Vol. 71. N1, P. 3–8.
- Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J., Howard J.A.K., Puschmann H. // J. Appl. Crystallogr. 2009. Vol. 42. N2. P. 339–341.
- Bradley A.E., Hardacre C., Nieuwenhuyzen M., Pitner W.R., Sanders D., Seddon K.R., Thied R.C. // Inorg. Chem. 2004. Vol. 43. N8. P. 2503–2514.
- Беломестных В.И., Свешникова Л.Б., Михайлов Ю.Н., Канищева А.С., Горбунова Ю.Е. // ЖНХ. 2004. Т. 49. № 7. С. 1110–1116.
- Беломестных В.И., Свешникова Л.Б., Чураков А.В., Канищева А.С., Михайлов Ю.Н. // ЖНХ. 2011. Т. 56. № 12. С. 1987–1995.
- Lewis F.W., Harwood L.M., Hudson M.J., Drew M.G.B., Sypula M., Modolo G., Whittaker D., Sharrad C.A., Videva V., Hubscher-Bruder V., Arnaud-Neu F. // Dalton Trans. 2012. Vol. 41. N30. P. 9209–9219.
- Gurzhiy V.V., Tyumentseva O.S., Kornyakov I.V. // Crystals. 2020. Vol. 10. N12. Article 1122.
- Irish D.E., Pursel R., Taylor N.J., Toogood G.E. // Acta Crystallogr. Sect. C. 1985. Vol. 41. N7. P. 1012–1013.
- Thuéry P., Harrowfield J. // Eur. J. Inorg. Chem. 2018. Vol. 40. P. 4465–4471.
- Blatov V.A., Shevchenko A.P., Proserpio D.M. // Cryst. Growth Des. 2014. Vol. 14. N7. P. 3576–3586.
- Серёжкин В.Н., Савченков А.В., Сидоренко Г.В., Серёжкина Л.Б. // Радиохимия. 2019. Т. 61. N4. С. 297–307.
- Charushnikova I.A., Den Auwer C. // Russ. J. Coord. Chem. 2004. Vol. 30. N7. P. 511–519.
- Berthon С., Grigoriev M.S. // Acta Crystallogr. Sect. E. 2005. Vol. 61. N5. P. o1216–o1217.
- Junk P.C., Kepert C.J., Semenova L.I., Skelton B.W., White A.H. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2006. Vol. 632. N7. P. 1293–1302.
- Буданцева Н.А., Андреев Г.Б., Федосеев А.М., Антипин М.Ю., Крупа Ж.К. // Кристаллография. 2003. Т. 48. № 1. С. 63–65.
- Fedoseev A.M., Andreev G.B., Budantseva N.A., Krupa J.-C. // J. Nucl. Sci. Technol. 2002. Suppl. 3. P. 414–417.
- Budantseva N.A., Andreev G.B., Fedosseev A.M., Bessonov A.A., Antipin M. Yu., Krupa J.-C. // Сompt. Rend. Chim. 2005. Vol. 8. P. 91–95.
- Andreev G., Budantseva N. // ChemistrySelect. 2020. Vol. 5. N44. P. 14217–14222.
- Grigoriev M.S., Charushnikova I.A., Fedoseev A.M. // Radiochim. Acta. 2023. Vol. 111. N1. P. 43–52.
- Grigoriev M.S., Charushnikova I.A., Fedoseev A.M. // Radiochim. Acta. 2023. Vol. 111. N5. P. 333–342.
- Steiner T. // Chem. Commun. 1997. N8. P. 727–734.
- van den Berg J.-A., Seddon K.R. // Cryst. Growth Des. 2003. Vol. 3. N5. P. 643–661.
- Janiak C. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2000. P. 3885–3889.
- Hunter C.A., Lawson K.R., Perkins J., Urch C.J. // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 2001. P. 651–669.
Дополнительные файлы
