Abstract
The effect of a bulky phenyl substituent on the formation and stability of pivalate complexes of 3d transition metals is studied on the example of 2-phenylpyridine (phpy). Quantum chemical calculations in the B3LYP/Def2-TZVP approximation are used to optimize binuclear molecules of [M2(μ-piv)4L2] complexes, where M = Co, Ni, Cu, \(\text{piv} = \text{Me}_3\text{CCO}^-_2\), L = 2,3-lutidine (lut) for which the analyzed compounds are known, phpy, and 7,8-benzoquinoline (bquin). The calculated energy characteristics indicate a significant stability of lut complexes and suggest that similar compounds with phpy can be prepared. The accuracy of theoretical calculations is confirmed by the successful synthesis of complex [Cu2(piv)4(phpy)2] (3). The computational simulation of binuclear coordination compounds with bquin suggests that there is a theoretical possibility of their formation; however, the fact that such structures have lower stabilization energies than those of reference complexes ([M2(piv)4(DMF)2]) indicates that their preparative isolation is hindered. Molecular structures of novel molecular complexes [Ni9(OH)6(piv)12(Hpiv)2(phpy)]·C6H6 (2) and [Li2Co2(piv)6(phpy)2] (4) are isolated and determined.
Similar content being viewed by others
REFERENCES
T. Saito, Y. Aizawa, T. Yamamoto, K. Tajima, T. Isono, and T. Satoh. Macromolecules, 2018, 51, 689.
Y. Gai, F. Jiang, L. Chen, M. Wu, K. Su, J. Pan, X. Wan, and M. Hong. Cryst. Growth Des., 2014, 14, 1010.
A. J. Amoroso and S. J. A. Pope. Chem. Soc. Rev., 2015, 44, 4723.
V. V. Utochnikova and N. P. Kuzmina. Russ. J. Coord. Chem., 2016, 42, 679.
M. A. Kiskin and I. L. Eremenko. Russ. Chem. Rev., 2006, 75, 559.
E. S. Bazhina, N. V. Gogoleva, E. N. Zorina-Tikhonova, M. A. Kiskin, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. J. Struct. Chem., 2019, 60(6), 855–881.
A. A. Sidorov, N. V. Gogoleva, E. S. Bazhina, S. A. Nikolaevskii, M. A. Shmelev, E. N. Zorina-Tikhonova, A. G. Starikov, M. A. Kiskin, and I. L. Eremenko. Pure Appl. Chem., 2020, 92, 1093.
A. A. Sapianik, K. D. Smirnov, M. O. Barsukova, D. G. Samsonenko, and V. P. Fedin. J. Struct. Chem., 2019, 60(4), 609.
A. M. Samsonova, V. A. Bolotov, D. G. Samsonenko, D. N. Dybtsev, and V. P. Fedin. J. Struct. Chem., 2019, 60(9), 1468.
S. Sun and G. Wang. J. Struct. Chem., 2019, 60(3), 466.
N. I. Kirillova, Yu. T. Struchkov, M. A. Porai-Koshits, A. A. Pasynskii, A. S. Antsyshkina, L. Kh. Minacheva, G. G. Sadikov, T. Ch. Idrisov, and V. T. Kalinnikov. Inorg. Chim. Acta, 1980, 42, 15.
V. M. Novotortsev, Yu. V. Rakitin, A. A. Pasynskii, and V. T. Kalinnikov. Dokl. Akad. Nauk SSSR, 1978, 240, 355.
A. A. Pasynskii, I. L. Eremenko, T. Ch. Idrisov, and V. T. Kalinnikov. Koord. Khim., 1977, 3, 1205.
Yu. V. Rakitin, V. M. Novotortsev, V. T. Kalinnikov, A. A. Pasynskii, G. M. Larin, A. V. Filatov, and T. Ch. Idrisov. Koord. Khim., 1977, 3, 807.
A. A. Pasynskii, T. Ch. Idrisov, K. M. Suvorova, and V. T. Kalinnikov. Koord. Khim., 1976, 2, 1060.
A. A. Pasynskii, T. Ch. Idrisov, V. M. Novotortsev, and V. T. Kalinnikov. Koord. Khim., 1975, 1, 1059.
N. Hirashima, S. Husebye, M. Kato, K. Maartmann-Moe, Y. Muto, M. Nakashima, and T. Tokii. Acta Chem. Scand., 1990, 44, 984.
M. Morooka, S. Ohba, M. Nakashima, T. Tokii, Y. Muto, M. Kato, and O. W. Steward. Acta Crystallogr., Sect. C, 1992, 48, 1888.
I. L. Eremenko, S. E. Nefedov, A. A. Sidorov, M. A. Golubnichaya, P. V. Danilov, V. N. Ikorskii, Y. G. Shvedenkov, V. M. Novotortsev, and I. I. Moiseev. Inorg. Chem., 1999, 38, 3764.
J. Overgaard, G. A. Timco, and F. K. Larsen. Acta Crystallogr., Sect. E, 2008, 64, m497.
M. M. Borel, A. Busnot, and A. Leclaire. J. Inorg. Nucl. Chem., 1976, 38, 1557.
N. I. Kirillova, Yu. T. Struchkov, M. A. Porai-Koshits, A. A. Pasynskii, A. S. Antsyshkina, L. Kh. Minacheva, G. G. Sadikov, T. C. Idrisov, and V. T. Kalinnikov. Inorg. Chim. Acta, 1980, 40, 115.
Y. Kani, M. Tsuchimoto, S. Ohba, H. Matsushima, and T. Tokii. Acta Crystallogr., Sect. C: Cryst. Struct. Commun., 2000, 56, 923.
I. L. Eremenko, A. A. Pasynskii, V. T. Kalinnikov, G. G. Aleksandrov, and Yu. T. Struchkov. Inorg.Chim. Acta, 1981, 54, L85.
A. Busnot, F. Busnot, A. Leclaire, and M. Bernard. Z. Anorg. Allg. Chem., 1983, 503, 207.
I. G. Fomina, Zh. V. Dobrokhotova, G. G. Aleksandrov, A. S. Bogomyakov, V. M. Novotortsev, and I. L. Eremenko. Russ. Chem. Bull., 2010, 1150.
U. Kumar, J. Thomas, and N. Thirupathi. Inorg. Chem., 2010, 49, 62.
A. E. Gol′dberg, M. A. Kiskin, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. Russ. Chem. Bull., 2011, 829.
A. E. Goldberg, M. A. Kiskin, S. A. Nikolaevskii, E. N. Zorina-Tikhonova, G. G. Aleksandrov, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. Russ. J. Coord. Chem., 2015, 41, 163.
N. V. Gogoleva, G. G. Aleksandrov, A. A. Pavlov, M. A. Kiskin, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. Russ. J. Coord. Chem., 2018, 44, 91.
N. V. Gogoleva, M. A. Shmelev, M. A. Kiskin, G. G. Aleksandrov, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. Russ. Chem. Bull., 2016, 65, 1198.
E. G. Il′ina, S. I. Troyanov, and K. M. Dunaeva. Russ. J. Coord. Chem., 1992, 18, 882.
I. L. Eremenko, M. A. Golubnichaya, S. E. Nefedov, A. A. Sidorov, I. F. Golovaneva, V. I. Burkov, O. G. Ellert, V. M. Novotortsev, L. N. Eremenko, A. Sousa, and M. R. Bermejo. Russ. Chem. Bull., 1998, 47, 707.
M. A. Golubnichaya, A. A. Sidorov, I. G. Fomina, M. O. Ponina, S. M. Deomidov, S. E. Nefedov, I. L. Eremenko, and L. L. Moiseev. Russ. Chem. Bull., 1999, 1773.
E. N. Zorina-Tikhonova, D. S. Yambulatov, M. A. Kiskin, E. S. Bazhina, S. A. Nikolaevskii, N. V. Gogoleva, I. A. Lutsenko, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. Russ. J. Coord. Chem., 2020, 46, 75.
M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, X. Li, M. Caricato, A. V. Marenich, J. Bloino, B. G. Janesko, R. Gomperts, B. Mennucci, H. P. Hratchian, J. V. Ortiz, A. F. Izmaylov, J. L. Sonnenberg, D. Williams-Young, F. Ding, F. Lipparini, F. Egidi, J. Goings, B. Peng, A. Petrone, T. Henderson, D. Ranasinghe, V. G. Zakrzewski, J. Gao, N. Rega, G. Zheng, W. Liang, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, K. Throssell, J. A. Montgomery Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. J. Bearpark, J. J. Heyd, E. N. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, T. A. Keith, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. P. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, J. M. Millam, M. Klene, C. Adamo, R. Cammi, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, O. Farkas, J. B. Foresman, and D. J. Fox. Gaussian 16. Revision A. Gaussian: 03, Wallingford, 2016.
A. D. Becke. J. Chem. Phys., 1993, 98, 5648.
S. A. Nikolaevskii, M. A. Kiskin, A. A. Starikova, N. N. Efimov, A. A. Sidorov, V. M. Novotortsev, and I. L. Eremenko. Russ. J. Coord. Chem., 2016, 12, 2812.
S. A. Nikolaevskii, I. S. Evstifeev, M. A. Kiskin, A. A. Starikova, A. S. Goloveshkin, V. V. Novikov, N. V. Gogoleva, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. Polyhedron, 2018, 152, 61.
S. A. Nikolaevskii, M. A. Kiskin, A. G. Starikov, N. N Efimov, A. S. Bogomyakov, V. V. Minin, E. A. Ugolkova, O. M. Nikitin, T. V. Magdesieva, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. Russ. J. Coord. Chem., 2019, 45, 219.
Chemcraft, version 1.8, http://www.chemcraftprog.com.
G. M. Sheldrick. SADABS. Bruker AXS: Madison, WI, USA, 1997.
G. M. Sheldrick. Acta Crystallogr., Sect. C, 2015, 71, 3.
O. V. Dolomanov, L. J. Bourhis, R. J. Gildea, J. A. K. Howard, and H. Puschmann. J. Appl. Crystallogr., 2009, 42, 339.
A. W. Addison, T. N. Rao, J. Reedijk, J. vanRijn, and G. C. Verschoor. J. Chem. Soc. Dalton Trans., 1984, 1349.
N. V. Gogoleva, G. G. Aleksandrov, A. A. Pavlov, M. A. Kiskin, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. Russ. J. Coord. Chem., 2018, 44, 91.
I. A. Lutsenko, M. A. Kiskin, Y. V. Nelyubina, N. N. Efimov, Y. V. Maksimov, V. K. Imshennik, E. M. Zueva, A. S. Goloveshkin, A. V. Khoroshilov, E. Rentschler, A. A. Sidorov, and I. L. Eremenko. Polyhedron, 2019, 159, 426.
N. Gogoleva, E. Zorina-Tikhonova, G. Aleksandrov, A. Lermontov, N. Efimov, A. Bogomyakov, E. Ugolkova, S. Kolotilov, A. Sidorov, V. Minin, V. Novotortsev, and I. Eremenko. J. Cluster Sci., 2015, 26, 137.
V. Ovcharenko, E. Fursova, G. Romanenko, I. Eremenko, E. Tretyakov, and V. Ikorskii. Inorg. Chem., 2006, 45, 5338.
M. A. Uvarova, A. A. Sinelshchikova, M. A. Golubnichaya, S. E. Nefedov, Y. Yu. Enakieva, Y. G. Gorbunova, A. Yu. Tsivadze, C. Stern, A. Bessmertnykh-Lemeune, and R. Guilard. Cryst. Growth Des., 2014, 14, 5976.
Z. Dobrokhotova, A. Emelina, A. Sidorov, G. Aleksandrov, M. Kiskin, P. Koroteev, M. Bykov, M. Fazylbekov, A. Bogomyakov, V. Novotortsev, and I. Eremenko. Polyhedron, 2011, 30, 132.
Zn. V. Dobrohotova, A. A. Sidorov, M. A. Kiskin, G. G. Aleksandrov, K. S. Gavrichev, A. V. Tyurin, A. L. Emelina, M. A. Bykov, A. S. Bogomyakov, I. P. Malkerova, A. S. Alihanian, V. M. Novotortsev, and I. L. Eremenko. J. Solid State Chem., 2010, 183, 2475.
E. M. Cheprakova, E. V. Verbitskiy, M. A. Kiskin, G. G. Aleksandrov, P. A. Slepukhin, A. A. Sidorov, D. V. Starichenko, Y. N. Shvachko, I. L. Eremenko, G. L. Rusinov, and V. N. Charushin. Polyhedron, 2015, 100, 89.
A. A. Sapianik, E. N. Zorina-Tikhonova, M. A. Kiskin, D. G. Samsonenko, K. A. Kovalenko, A. A. Sidorov, I. L. Eremenko, D. N. Dybtsev, A. J. Blake, S. P. Argent, M. Schroder, and V. P. Fedin. Inorg. Chem., 2017, 56, 1599.
A. A. Sapianik, M. A. Kiskin, K. A. Kovalenko, D. G. Samsonenko, D. N. Dybtsev, N. Audebrand, Y. Sun, and V. P. Fedin. Dalton Trans., 2019, 48, 3676.
Funding
The work was carried out within the State Contract for the Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry in the field of fundamental research (complexes 2 and 3) and funded by the Russian Science Foundation, project number 19-13-00436 (complex 4).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Ethics declarations
The authors declare that they have no conflict of interests.
Additional information
Translated from Zhurnal Strukturnoi Khimii, 2021, Vol. 62, No. 2, pp. 197-208 https://doi.org/10.26902/JSC_id68302 .
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Kuznetsova, G.N., Nikolaevskii, S.A., Yambulatov, D.S. et al. BONDING FEATURES BETWEEN 2-PHENYLPYRIDINE AND 3d METAL IONS IN POLYNUCLEAR PIVALATES. J Struct Chem 62, 184–195 (2021). https://doi.org/10.1134/S0022476621020025
Received:
Revised:
Accepted:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1134/S0022476621020025