Các Phức Hợp Chuyển Giao Điện Tích Của Các Dẫn Xuất Nitro Của 9,10-Phenanthrenequinone Với 9-Methyl-9H-Carbazole: Mô Phỏng Hóa Học Lượng Tử Và Nghiên Cứu Khuyết Tán X-Ray

Russian Journal of General Chemistry - Tập 93 - Trang 1998-2010 - 2023
R. V. Linko1, M. A. Ryabov1, V. V. Davydov1, V. N. Khrustalev1,2
1RUDN University, Moscow, Russia
2N. D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry of Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Tóm tắt

Dựa trên mô phỏng hóa học lượng tử trong khuôn khổ lý thuyết chức năng mật độ, dữ liệu về cấu trúc và tính chất của các phức hợp chuyển giao điện tích của các dẫn xuất nitro của 9,10-phenanthrenequinone với 9-methyl-9H-carbazole đã được thu được. Năng lượng hình thành các phức hợp, khoảng cách trung bình giữa các mặt hiến và nhận, cùng các giá trị chuyển giao điện tích từ chất hiến sang chất nhận đã được tính toán. Cấu trúc tinh thể và phân tử của phức hợp 2,4,7-trinitro-9,10-phenanthrenequinone với 9-methyl-9H-carbazole đã được làm sáng tỏ thông qua phân tích nhiễu xạ X-ray. Trong tinh thể của phức hợp, các phân tử hiến và nhận tạo thành các chồng song song loại hỗn hợp {–D–A–D–A–}∞ với các khoảng cách giữa các mặt phẳng là 3.29 và 3.35 Å. Mỗi phân tử của chất nhận tham gia vào các liên kết hydro giữa các phân tử C–H···O 2.42–2.69 Å.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Mulliken, W.B., Molecular Complexes, New York: Wiley-Interscience, 1969. https://doi.org/10.1016/0022-2860(71)87071-0 Goetz, K.P., Vermeulen, D., Payne, M.E., Kloc, C., McNeil, L.E., and Jurchescu, O.D., J. Mater. Chem. C, 2014, vol. 2, no. 17, p. 3065. https://doi.org/10.1039/C3TC32062F Coleman, L.B., Cohen, M.J., Sandman, D.J., Yamagishi, F.G., Garito, A.F., and Heege, A.J., Solid State Commun., 1973, vol. 12, no. 11, p. 1125. https://doi.org/10.1016/0038-1098(73)90127-0 Wosnitza, J., J. Low Temp. Phys., 2007, vol. 146, p. 641. https://doi.org/10.1007/s10909-006-9282-9 Korshak, Yu.V., Medvedeva, T.V., Ovchinnikov, A.A., and Spector, V.N., Nature, 1987, vol. 326, p. 370. https://doi.org/10.1038/326370a0 Menard, E., Podzorov, V., Hur, S.-H., Gaur, A., Gershenson, M.E., and Rogers, J.A., Adv. Mater., 2004, vol. 16, p. 2097. https://doi.org/10.1002/adma.200401017 Mukherjee, B. and Mukherjee, M., Langmuir., 2011, vol. 27, p. 11246. https://doi.org/10.1021/la201780c Otero, R., Gallego, J.M., Vasquez de Parga, A.L., Martin, N., and Miranda, R., Adv. Mater., 2011, vol. 23, p. 5148. https://doi.org/10.1002/adma.201102022 Suzuki, A., Ohtsuki, T., Oku, T., and Akiyama, T., Mater. Sci. Eng. B, 2012, vol. 177, p. 877. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2012.03.052 Shiraishi, M. and Ikoma, T., Physica (E), 2011, vol. 43, no. 7, p. 1295. https://doi.org/10.1016/j.physe.2011.02.010 Starodub, V.A. and Starodub, T.N., Russ. Chem. Rev., 2014, vol. 83, no. 5, p. 391. https://doi.org/10.1070/RC2014v083n05ABEH004299 Hu, P., Du, K., Wei, F., Jiang, H., and Kloc, C., Cryst. Growth Des., 2016, vol. 16, no. 5, p. 3019. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.5b01675 Singh, M. and Chopra, D., Cryst. Growth Des., 2018, vol. 18, no. 11, p. 6670. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.8b00918 Averkiev, B., Isaac, R., Jucov, E.V., Khrustalev, V.N., Kloc, C., McNeil, L.E., and Timofeeva, T.V., Cryst. Growth Des., 2018, vol. 18, no. 7, p. 4095. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.8b00501 Saito, G. and Murata, T., Philos. Trans. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci., 2008, vol. 366, p. 139. https://doi.org/10.1098/rsta.2007.2146 Yee, N., Dadvand, A., Hamzehpoor, E., Titi, H.M., and Perepichka, D.F., Cryst. Growth Des., 2021, vol. 21, p. 2609. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.1c00309 Hoegl, H., Barchietto, G., and Tar, D., Photochem. Photobiol., 1972, vol. 16, p. 335. https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.1972.tb06303.x Perepichka, I.F., Mysyk, D.D., and Sokolov, N.I., Synth. Metal., 1999, vol. 101, p. 9. https://doi.org/10.1016/S0379-6779(98)00630-4 Browning, Ch., Hudson, J.M., Reinheimer, E.W., Kuo, F.-L., McDougald, R.N.Jr., Rabaâ, H., Pan, H., Bacsa, J., Wang, X., Dunbar, K.R., Shepherd, N.D., and Omary, M.A., J. Am. Chem. Soc., 2014, vol. 136, p. 16185. https://doi.org/10.1021/ja506583k Bakulin, A.A., Martyanov, D., Paraschuk, D.Yu., van Loosdrecht, H.M.P., and Pshenichnikov, M.S., Chem. Phys. Lett., 2009, vol. 482, p. 99. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2009.09.052 Parashchuk, O.D., Bruevich, V.V., and Paraschuk, D.Yu., Phys. Chem. Chem. Phys., 2010, vol. 12, p. 6021. https://doi.org/10.1039/b927324g Linko, R.V., Ryabov, M.A., Strashnov, P.V., Polyanskaya, N.A., Davydov, V.V., Dorovatovskii, P.V., Lin’ko, I.V., and Khrustalev, V.N., J. Struct. Chem., 2021, vol. 62, p. 137. https://doi.org/10.1134/S0022476621010169 Linko, R., Ryabov, M., Strashnov, P., Dorovatovskii, P., Khrustalev, V., and Davydov, V., Molecules, 2021, vol. 26, no. 21, p. 6391. https://doi.org/10.3390/molecules26216391 Linko, R.V., Ryabov, M.A., Davydov, V.V., and Khrustalev, V.N., J. Struct. Chem., 2022, vol. 63, p. 1758. https://doi.org/10.1134/S0022476622110051 Linko, R.V., Ryabov, M.A., Davydov, V.V., and Khrustalev, V.N., J. Struct. Chem., 2023, vol. 64, no. 8, pp. 1448–1460. https://doi.org/10.1134/S0022476623080097 Hu, P., Wang, Sh., Chaturvedi, A., Wei, F., Zhu, X., Zhang, X., Li, R., Li, Y., Jiang, H., Long, Y., and Kloc, Ch., Cryst. Growth Des., 2018, vol. 18, p. 1776. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.7b01669 Gridunova, G.V., Shklover, V.E., Struchkov, Yu.T., Sidorenko, E.N., Andrievskii, A.M., Ezhkova, Z.I., and Dyumaev, K.M., Bull. Acad. Sci. USSR. Div. Chem. Sci., 1986, vol. 35, no. 6, p. 1163. https://doi.org/10.1007/BF00956588 Jiang, W., Ma, X., Liu, D., Zhao, G., Tian, W., and Sun, Y., Dyes Pigmentent, 2021, vol. 193. Article no. 109519. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2021.109519 Kato, S., Maezawa, M., Hirano, S., and Ishigaku, S., J. Synth. Org. Chem., Japan, 1957, vol. 15, no. 1, p. 29; C. A., 1958, vol. 51, p. 10462. https://doi.org/10.5059/yukigoseikyokaishi.15.29 Mukherjee, T.K., J. Phys. Chem., 1967, vol. 71, no. 7, p. 2277. https://doi.org/10.1021/j100866a04818 Andrievskii, A.M., Linko, R.V., and Grachev, M.K., Russ. J. Org. Chem., 2013, vol. 49, no. 7, p. 1025. https://doi.org/10.1134/S1070428013070117 Bruker, SAINT, Bruker AXS Inc.: Madison, WI, 2013. Krause, L., Herbst-Irmer, R., Sheldrick, G.M., and Stalke, D., J. Appl. Cryst., 2015, vol. 48, p. 3. https://doi.org/10.1107/S1600576714022985 Sheldrick, G.M., Acta Crystallogr. (C), 2015, vol. 71, p. 3. https://doi.org/10.1107/S2053229614024218 Boys, S.F. and Bernardi, F., Mol. Phys., 1970, vol. 19, no. 4, p. 553. https://doi.org/10.1080/00268977000101561 Grimme, S., Ehrlich, S., and Goerigk, L., J. Comput. Chem., 2011, vol. 32, p. 1456. https://doi.org/10.1002/jcc.21759 Glendening, E.D., Badenhoop, J.K., Reed, A.E., Carpenter, J.E., Bohmann, J.A., and Morales, C.M., Weinhold F. NBO, 5.G. Theoretical Chemistry Institute, University of Wisconsin: Madison, WI, 2004. Granovsky, A.A., Firefly version 8.20. http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html