Синтез и строение комплексных соединений некоторых 3D-металлов с 1-(1,2,4-триазол-3-ил)тетразолом

Abstract

The behavior of the novel ligand containing two nitrogen heterorings, namely 1-(1,2,4-triazol-3-yl)tetrazole in complexation reac- tions with transition metal salts МХ2·nН2О, (М=Со, Х=Сl, n=6; M=Ni, X=ClO4, n=6, X=Br, n=3; M=Cu, X=Cl, n=2, X=Br, n=0) and metal powders (Co, Ni, Сu) was investigated. Interaction of above ligand with metal salts was found to proceed at 55–70 °С in alcohol-acetonitrile mixtures with high yield of complexes. Dissolution of metals in system M0 – L – HClconc – solvent (M0 = Co, Ni и Cu) proceeds under heating on air. Quantum chemical calculations were performed in order to establish most preferred coordination sites of the ligand having few potential donor centers in both heterorings. Calculations of the molecular electrostatic potentials for 6 stable conformations of ligand molecule were carried out using B3LYP/6-31G* theory level. Complexes prepared were characterized by elemental analysis, X-ray powder diffraction, IR-spectroscopy (far and middle regions) and thermal methods. Based on data obtained monodentate coordination of 1-(1,2,4-triazol-3-yl)tetrazole is the most preferred. Various coordination polyhedrons are formed by nitrogen atoms of tetrazole ring and donor atoms of anions. Thermal analysis showed that in nitrogen atmosphere decomposition of complexes occurs without melting, exothermically, with fragmentation of azole rings. = Изучено поведение сложного органического лиганда, состоящего из двух полиазотсодержащих циклов: 1-(1,2,4-триазол- 3-ил)тетразола (L) в реакциях комплексообразования с солями переходных металлов МХ2·nН2О, где М=Со, Х=Сl, n=6; M=Ni, X=ClO4, n=6, X=Br, n=3; M=Cu, X=Cl, n=2, X=Br, n=0 – традиционный метод синтеза, а также с металлическими порошками Co, Ni, Сu – метод прямого синтеза. Показано, что в случае традиционного метода синтеза взаимодействие лиганда с солями металлов с образованием комплексных соединений наиболее полно и с хорошим выходом протекает в смеси спиртов и ацетонитрила при температуре 55–70 °С. Взаимодействие L с нульвалентными металлами в системе M0 – L – HClконц растворитель (M0 = Co, Ni и Cu) на воздухе проходит также при нагревании. Поскольку L содержит несколько потенциальных донорных центров (два полиазотистых гетероцикла), то для установления возможных способов координации было проведено квантовохимическое исследование 1-(1,2,4-триазол-3-ил)тетразола и для всех шести устойчивых конформаций выполнены расчеты молекулярных электростатических потенциалов (уровень теории B3LYP/6-31G*). Полученные комплексные соединения охарактеризованы методами элементного анализа, рентгеновской порошковой дифрактометрии, ИК-спектроскопии (средняя и длинноволновая области) и дифференциального термического анализа. На основании полученных данных сделано предположение, что во всех изученных комплексах, полученных как прямым, так и традиционным методами, 1-(1,2,4-триазол-3-ил)тетразол проявляет функции монодентатного лиганда, а координационный узел центрального атома формируется атомами азота тетразольного цикла и атомами анионов, образуя координационные полиэдры различной структуры. Методом комплексного термического анализа установлено, что термодеструкция всех изученных КС 1-(1,2,4-триазол-3- ил)тетразола в атмосфере азота проходит в экзотермическом режиме, без плавления с расщеплением азольных циклов.