Отправить статью по E-mail 
Координационные полиэдры SiСn и SiCnSim в структурах кристаллов кремнийсодержащих аналогов углеводородов
- Авторы: Карасев М.О.1, Фомина В.А.1, Карасева И.Н.2, Пушкин Д.В.1
-
Учреждения:
- Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева
- Самарский государственный технический университет
- Выпуск: Том 98, № 2 (2024)
- Страницы: 101-116
- Раздел: СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА И КВАНТОВАЯ ХИМИЯ
- Статья получена: 27.02.2025
- Статья опубликована: 23.09.2024
- URL: https://innoscience.ru/0044-4537/article/view/669071
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453724020105
- EDN: https://elibrary.ru/RDBTKN
- ID: 669071
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
С помощью метода пересекающихся сфер и полиэдров Вороного – Дирихле осуществлен кристаллохимический анализ 1124 соединений кремния с общей формулой CaHbSic (a, b, c – стехиометрические коэффициенты), структура которых содержала координационные полиэдры SiCn и SiCnSim. Установлено, что в структуре обсуждаемых соединений атомы кремния проявляют координационные числа 1–4 и 10. Рассмотрено влияние координационного числа, степени окисления и химической природы атомов окружения (C и Si) на основные характеристики полиэдров Вороного – Дирихле (ПВД) атомов кремния. Установлено существование единой линейной зависимости телесных углов граней ПВД, соответствующих валентным и невалентным контактам Si–C и Si–Si, от соответствующих межъядерных расстояний. Установлено наличие стереоэффекта неподеленной пары электронов атомов Si(II), входящих в состав комплексов Si(II)Cn (n = 2 или 10), проявляющегося, в частности, в смещении ядер атомов Si(II) из центров тяжести их ПВД (0.35–0.39 Å) и асимметрии координационной сферы.
Полный текст
Об авторах
М. О. Карасев
Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева
Автор, ответственный за переписку.
Email: maxkarasev@inbox.ru
Россия, Самара
В. А. Фомина
Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева
Email: maxkarasev@inbox.ru
Россия, Самара
И. Н. Карасева
Самарский государственный технический университет
Email: maxkarasev@inbox.ru
Россия, Самара
Д. В. Пушкин
Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева
Email: maxkarasev@inbox.ru
Россия, Самара
Список литературы
- Mu Q.C., Chen J., Xia C.G., Xu L.W. // Coord. Chem. Reviews. 2018. V. 374. Р. 93. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2018.06.015.
- Komiyama T., Minami Y., Hiyama T. // ACS Catal. 2017. V. 7. № 1. P. 631. https://doi.org/10.1021/acscatal.6b02374.
- Эльшенбройх К. Металлоорганическая химия. М.: БИНОМ – Лаборатория знаний 2011. 746 с. [Elschenbroich C. Organometallchemie. Teubner Verlag, 2008.]
- Kang K., Nishimoto Y., Yasuda M. // J. Org. Chem. 2019. V. 84. № 21. P. 13345. https://doi.org/10.1021/acs.joc.9b01505.
- Gai L., Mack J., Lu H. et al. // Coord. Chem. Reviews. 2018. V. 285. P. 24. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2014.10.009.
- Franz A.K., Wilson S.O. // J. Med. Chem. 2013. V. 56. № 2. P. 388. https://doi.org/10.1021/jm3010114.
- Cambridge Structural Database System, Version 5.32 (Crystallographic Data Centre, Cambridge, 2022).
- Karasev M.O., Karaseva I.N., Pushkin D.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 3. P. 324. https://doi.org/10.1134/S0036023618030105 [Карасев М.О., Карасева И.Н., Пушкин Д.В. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 3. С. 307].
- Karasev M.O., Karaseva I.N., Pushkin D.V. // Ibid.2018. V. 63. № 8. P. 1032. https://doi.org/10.1134/S0036023618080107 [Карасев М.О., Карасева И.Н., Пушкин Д.В. // Там же. 2018. Т. 63. № 8. С. 996].
- Karasev M.O., Karaseva I.N., Pushkin D.V. // Ibid.2019. V. 64. № 7. P. 870. https://doi.org/10.1134/S003602361907009X [Карасев М.О., Карасева И.Н., Пушкин Д.В. // Там же. 2019. Т. 64. № 7. С. 714].
- Blatov V.A., Shevchenko A.P., Serezhkin V.N. // Russ. J. Coord. Chem. 1999. Т. 25. № 7. С. 453. [Блатов В.А., Шевченко А.П., Сережкин В.Н. // Координац. химия. 1999. Т. 25. № 7. С. 483.]
- Вайнштейн Б.К., Фридкин В.М., Инденмоб В.Л. Современная кристаллография: В 4-х тт. Т. 1. М.: Наука, 1979. С. 161.
- Serezhkin V.N., Mikhailov Yu.N., Buslaev Yu.A. // Russ. J. of Inorganic Chemistry. 1997. V. 42. № 12. P. 1871. [Сережкин В.Н., Михайлов Ю.Н., Буслаев Ю.А. // Журн. неорган. химии. 1997. Т. 42. № 12. С. 2036]
- Ostendorf D., Saak W., Weidenbruch M., Marsmann H. // Organometallics. 2000. V. 19. № 24. P. 4938. https://doi.org/10.1021/om000714i.
- Kira M., Ishida S., Iwamoto T., Kabuto C. // J. of the American Chemical Society. 2002. V. 124. № 15. P. 3830. https://doi.org/10.1021/ja025522o.
- Tokitoh N., Shinohara A., Matsumoto T. et al. // Organometallics. 2007. V. 26. № 16. P. 4048. https://doi.org/10.1021/om700347z.
- Tokitoh N., Wakita K., Okazaki R. et al. // J. of the American Chemical Society. 1997. V. 119. № 29. P. 6951. https://doi.org/10.1021/ja9710924.
- Wakita K., Tokitoh N., Okazaki R. et al. // Ibid. 2000. V. 122. № 23. P. 5648. https://doi.org/10.1021/ja000309i.
- Kira M., Ishida S., Iwamoto T., Kabuto C. // Ibid. 1999. V. 121. № 41. P. 9722. https://doi.org/10.1021/ja9925305.
- Abe T., Tanaka R., Ishida S. et al. // Ibid.2012. V. 134. № 49. P. 20029. https://doi.org/10.1021/ja310391m.
- Jutzi P., Kanne D., Kruger C. // Angewandte Chemie, International Edition. 1986. V. 25. № 2. P. 164. https://doi.org/10.1002/anie.198601641.
- Gasper P.P., Beatty A.M., Chen T. et al. // Organometallics. 1999. V. 18. № 19. P. 3921. https://doi.org/10.1021/om990418+.
- Tsurusaki A., Kamiyama J., Kyushin S. // Journal of the American Chemical Society. 2014. V. 136. № 37. P. 12896. https://doi.org/10.1021/ja507279z.
- Taira K., Ichinohe M., Sekiguchi A. // Chemistry-A European Journal. 2014. V. 20. № 30. P. 9342. https://doi.org/10.1002/chem.201402482.
- Ishida S., Sugawara R., Misawa Y., Iwamoto T. // Angewandte Chemie, International Edition. 2013. V. 52. № 49. P. 12869. https://doi.org/10.1002/anie.201308517.
- Karni M., Apeloig Y., Takagi N., Nagase S. // Organometallics. 2005. V. 24. № 26. P 6319. https://doi.org/10.1021/om058033g.
- Auer D., Kaupp M., Strohmann C. // Ibid. 2005. V 24. № 26. P. 6331. https://doi.org/10.1021/om050499b.
- Yasuda H., Lee V.Ya., Sekiguchi A. // J. of the American Chemical Society. 2009. V. 131. № 18. P. 6352. https://doi.org/10.1021/ja901881z.
- Iwamoto T., Okita J., Kabuto C., Kira M. // J. of Organometallic Chemistry. 2003. V. 686. № 1–2. P. 105. https://doi.org/10.1016/S0022-328X(03)00436-4.
- Sekiguchi A., Kinjo R., Ichinohe M. // Science. 2004. V. 305. № 5691. P. 1755. https://doi.org/10.1126/science.1102209.
- Murata Y., Ichinohe M., Sekiguchi A. // J. of the American Chemical Society. 2010. V. 132. № 47. P. 16768. https://doi.org/10.1021/ja1091744.
- Корольков Д.В., Скоробогатов Г.А. Теоретическая химия. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2004. 503 с.
- Serezhkin V.N., Buslaev Yu.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 1997. V. 42. № 7. P. 1064 [Сережкин В.Н., Буслаев Ю.А. // Журн. неорган. хим. 1997. Т. 42. № 7. С. 1180].
- Блатов В.А., Полькин В.А., Сережкин В.Н. // Кристаллография. 1994. Т. 39. № 3. С. 457.
- Егоров-Тисменко Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия. КДУ. М.: 2005. 592 с.
- Сережкин В.Н., Пушкин Д.В., Сережкина Л.Б. // Координац. химия. 2008. Т. 34. № 10. С. 733.
Дополнительные файлы
Доп. файлы
Действие
1.
JATS XML
2.
Рис. 1. Распределение валентных углов в случае КП состава SiC4 (а), SiCnSi4–n (n = 2, 3) (б, в) и SiSi4 (г) в зависимости от величины ∠XSiX (X = C, Si). Гистограммы построены с шагом 1°.
Скачать (206KB)
3.
Табл. 2_рис. 1
Скачать (4KB)
4.
Табл. 2_рис. 2
Скачать (2KB)
5.
Табл. 2_рис. 3
Скачать (2KB)
6.
Табл. 2_рис. 4
Скачать (17KB)
7.
Табл. 2_рис. 5
Скачать (2KB)
8.
Табл. 2_рис. 6
Скачать (17KB)
9.
Табл. 2_рис. 7
Скачать (23KB)
10.
Табл. 2_рис. 8
Скачать (16KB)
11.
Табл. 2_рис. 9
Скачать (23KB)
12.
Табл. 2_рис. 10
Скачать (14KB)
13.
Табл. 2_рис. 11
Скачать (29KB)
14.
Табл. 2_рис. 12
Скачать (23KB)
15.
Табл. 2_рис. 13
Скачать (25KB)
16.
Табл. 2_рис. 14
Скачать (22KB)
17.
Табл. 2_рис. 15
Скачать (30KB)
18.
Табл. 2_рис. 16
Скачать (19KB)
19.
Табл. 2_рис. 17
Скачать (27KB)
20.
Табл. 2_рис. 18
Скачать (28KB)
21.
Табл. 2_рис. 19
Скачать (13KB)
22.
Табл. 2_рис. 20
Скачать (12KB)
23.
Табл. 2_рис. 21
Скачать (26KB)
24.
Табл. 2_рис. 22
Скачать (24KB)
25.
Табл. 2_рис. 23
Скачать (45KB)
26.
Табл. 2_рис. 24
Скачать (11KB)
27.
Табл. 2_рис. 25
Скачать (34KB)
28.
Табл. 2_рис. 26
Скачать (16KB)
29.
Табл. 2_рис. 27
Скачать (21KB)
30.
Табл. 2_рис. 28
Скачать (5KB)
31.
Рис. 2. Схематичное изображение бокового перекрывания sp2-гибридных орбиталей атомов кремния при образовании тройной Si≡Si-связи
Скачать (57KB)
32.
Рис. 3. Зависимость телесных углов W (выраженных в % от 4p стерадиан) граней ПВД атомов кремния в комплексах SiСn и SiCnSim от межатомных расстояний Si–X, где X = C (черные кружки) или Si (белые кружки), соответствующих этим граням
Скачать (80KB)
33.
Рис. 4. Распределение (d, j) для ПВД атомов кремния, входящих в состав комплексов SiСn (а), SiSim (б) и SiCnSim (в). Черными кружками обозначены атомы C, белыми – атомы Si
Скачать (309KB)
34.
Рис. 5. Распределение ПВД 4243 атомов Si в зависимости от числа граней (Nf) полиэдров в Si-подрешетках структуры кристаллов кремнийорганических соединений
Скачать (95KB)
35.
Рис. 6. Распределение межатомных расстояний в Si-подрешетках в зависимости от величины d(Si–Si). Гистограммы построены с шагом 0.1 Å и учитывают все расстояния d(Si–Si) ≤ 21 Å между атомами, имеющими общую грань ПВД и образующими КП состава SiCn (а) и SiCnSim (б)
Скачать (105KB)
