КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 22-23-00711

НазваниеДизайн и структурные особенности лантанидорганических комплексов с дианионными 4n-π-электронными лигандами.

РуководительМиняев Михаил Евгеньевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ

2022 г. - 2023 г.

Конкурс№64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-102 - Синтез, строение и реакционная способность металло- и элементоорганических соединений

Ключевые словаредкоземельные элементы, лантанидорганические соединения, координационные соединения, органический дианион, связь лантанид-углерод, рентгеноструктурный анализ, строение, антрацен, акридин, феназин, бипиридин

Код ГРНТИ31.21.29

СтатусУспешно завершен

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Одной из важнейших проблем современной металлоорганической химии РЗЭ является дизайн и синтез новых типов комплексов 4f элементов с целью получения соединений с заданными физико-химическими свойствами, решение которой невозможно без полностью сформированных представлений о природе химической связи углерод – 4f элемент. Настоящий проект нацелен на развитие таких представлений. Проект предполагает синтез, исследование строения и реакционной способности лантанидорганических соединений, содержащих неклассические 4n-π-электронные дианионы (L2-) ароматических углеводородов (антрацен) и их гетероатомных аналогов (феназин, акридин, бипиридин) с высоколокализованной ВЗМО. Для лантанидорганических соедиений, образованных многозарядным катионом Ln3+ – жёсткой кислотой Льюиса – и легкополяризуемым дианионным лигандом, с одной стороны, должно наблюдаться наиболее эффективное связывание металл-лиганд по сравнению с комплексами с традиционными однозарядными лигандами [Proc. R. Soc. A 465 (2009) 1673], с другой стороны, сочетание в одной молекуле двух реакционных центров противоположной природы должно обеспечить способность таких комплексов к активации C-H и кратных С-С связей, аналогичную реакционной способности, проявляемой нескомпенсированными льюисовыми парами. Комплексы РЗЭ с такими лигандами L2- являются практически неисследованными объектами, а почти все известные немногочисленные представители этого класса соединений относятся к типу [LnX2]+2(L)2-, где дианион L2- проявляет скорее свойства двух однозарядных лигандов, и поэтому такой подход не реализует всех координационных возможностей лиганда L2- и катиона Ln3+, тогда как системы типа [Cp'Ln(L)] представляют значительно больший интерес. Проект предполагает синтез и установление структуры соединений РЗЭ типа Cp'Ln(L) в кристалле (РСА, включая прецизионные исследования) и растворе (ЯМР). Предполагается исследование электронных (распределение зарядов, распределение длин связей) и структурных (тип координации дианионного лиганда, геометрия комплексов, невалентные взаимодействия) факторов, влияющих на реакционную способность комплексов, с целью формирования новых представлений о природе химической связи Ln—C в комплексах РЗЭ с дианионными 4n-π-электронными органическими лигандами.

Ожидаемые результаты
Будет синтезирован ряд комплексов 4f-элементов типа (Cp')Ln(L), содержащих дианионый лиганд (L2- — дианион антрацена, 2,6-бис(трет-бутил)антрацена, акридина, феназина, 2,3-дифенилхиноксалина или 2,2'-бипиридина) и циклопентадиенильный лиганд (незамещенный, 1,4-бис(триметилсилил)циклопентадиенил, 1,4-бис(трет-бутил)циклопентадиенил, 1,2,4-трифенилциклопентадиенил, тиенилзамещенные циклопентадиенилы). Будет исследовано строение комплексов в кристалле (РСА, включая прецизионные исследования) и растворе (ЯМР для диамагнитных комплексов). Будет исследована их реакционная способность в реакциях полимеризации этилена, сополимеризации этилена и 1-алкенов, а также в реакциях с органическими (нитрилы, изонитрилы) и неорганическими (фосфор, сера, теллур) веществами. Анализ реакционной способности покажет возможность активации различных типов связей, структурные исследования позволят оценить особенности строения комплексов (геометрия комплекса, тип координации дианионного лиганда, распределение длин связей, внутримолекулярных нековалентные взаимодействия и т.д.), а квантовохимические расчеты позволят более детально проанализировать электронное строение комплексов (характер распределения заряда, оценка переноса заряда с лиганда на металл; а при установлении функции распределения электронной плотности в кристалле — энергии связей металл–лиганд, направленность d-орбиталей 4f-металла и т.д.) с целью развития фундаментальных представления о химической связи Ln–C, в частности, для комплексов, содержащих одновременно «неклассические» 4n-π-электронные дианионные и «классические» циклопентадиенильные лиганды. На этой базе будут предложены новые подходы к дизайну органических производных 4-f элементов.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---