Интерес к биядерным кластерным соединениям рения(III) обусловлен наличием в них четверной связи между атомами рения, а также способнос- тью некоторых представителей проявлять биологическую активность при их малой токсичности. Значимость фосфатных групп как составляющих многих компонентов живой клетки и малая изученность особенностей комплексообразования кластерных центров Ме2 n+ с фосфатными лигандами послужило причиной исследования этого направления координационной химии кластерных ре- ниевых соединений. Тетра-μ-фосфат дирения(III) общей формулы Cat2[Re2(HPO4)4·2H2O], где Cat = Cs+, К+, NH4 +, Na+ получали путём взаимодействия (NBu4)2[Re2Cl8] c фосфорной кислотой в температурном интервале 120-1500С в инертной атмосфере, с последующей нейтрализацией реакционного раствора ги- дроксидами калия, натрия, цезия и аммония. Полученные вещества рас- творимы в воде и растворах неорганических кислот и не растворимы в большинстве органических растворителях. Структура, тетра-μ-фосфатов дирения(III) определена методом прямого рентгено-структурного анализа монокристалла аммонийной соли (рис.1). Рис.1 Строение комплексного аниона [Re2(HPO4)4·2H2O]2-. Структурными единицами исследуемого соединения являются катионы NH4 + и комплексные анионы [Re2(HPO4)4·2H2O]2-. В аксиальных положениях находятся молекулы воды, соединенные с атомами рения через кислород, а экваториальное окружение кластерного центра Re2 6+ составляют четыре гидрофосфатные группы, каждая из которых мостиками дополнительно со- единяет два атома рения. Структура тетра-μ-фосфатов дирения(III) внеш- не напоминает дигалогенотетра-μ-карбоксилаты дирения(III), относящиеся к структурному типу “китайский фонарик”. Отличие лигандного окружения кластерного центра Re2 6+ в карбоксилатных и фосфатных “фонариках” про- является в изменении спектральной картины растворов тетра-μ-фосфатов дирения(III). Тетра-μ-фосфаты дирения(III) с молекулами фосфорной кислоты в ак- сиальных положениях Cat2[Re2(HPO4)4·2H3РO4], где Cat = Cs+, К+, NH4 +, Na+ получали аналогично синтезу Cat2[Re2(HPO4)4·2H2O], за исключением ней- трализации раствора основаниями. Осаждение веществ проводили с по- мощью насыщения реакционного раствора фосфатами и гидрофосфатами калия, натрия, цезия и аммония. Изучена кинетика гидролиза тетра-μ-фосфатов дирения(III). Для это- го водные растворы этих солей выдерживали при 20 и 700С с фиксацией спектральной картины в области наиболее характеристичной полосы по- глощения, относящейся к δ-δ* электронному переходу связи Re-Re. Умень- шение оптической плотности полосы поглощения 15625 см-1, характерной для тетра-μ-ортофосфатов дирения(III) и выпадение черного осадка сви- детельствовало о прохождении гидролиза с разрывом связи Re-Re и обра- зованием ReO2. С увеличением температуры скорость гидролиза заметно возрастала. Так при 200С полоса поглощения при 15625 см-1 присутствова- ла в электронных спектрах растворов солей в течении 4 месяцев, при 700С – в течении 27 часов.. Процесс гидролиза тетра-μ-ортофосфатов дирения- (III) не подчиняется ни первому, ни второму порядку реакции. Предлагается маршрут гидролиза, по которому происходит замещение экваториальных фосфатов на молекулы воды или гидроксильные группы. Установлено, что растворение производных аниона [Re2(HPO4)4·2H2O- ]2- в 6М соляной кислоте сопровождается постепенным замещением фос- фатных лигандов на хлоридные, что вызывает плавное смещение полосы поглощения от 15625см-1 (характерной для тетра-μ-ортофосфатов дирени- я(III)) к 14706см-1 (характерной для октахлородиренатов(III)). Изучен путь реакции замещения лигандного окружения кластерного центра Re2 6+ при прохождении взаимодействия дигалогенотетра-μ-карбок- силатов дирения(III) с фосфорной кислотой. Доказано, путём спектрофо- тометрического метода анализа, что происходит постадийное замещение всего лигандного окружения на фосфатные группы. Сначала замещению подвергаются аксиальные галогениды: замещение происходит постепенно через образование промежуточных продуктов до образования соединений, отвечающих формуле [Re2(RCOO)4·HPO4]n (где R = СН3, С2Н5, С3Н7, і-С3Н7) и имеющих, вероятно, полимерное строение. Среди промежуточных про- дуктов, образующихся в процессе замещения аксиальных лигандов, уда- лось идентифицировать только Re2(RCOO)4·2H2PO4 по характерным для них полосам поглощения при 17241 и 23809 см-1. Появление других полос поглощения в спектральной картине растворов в течении процесса заме- щения характеризует, вероятно, образование сольватов с молекулами аце- тонитрила, выделить которые не удалось. При дальнейшем прохождении синтеза происходит замена экватори- альных ацетатных групп, что приводит к образованию тетра-μ-фосфатоди- рениевой(III) кислоты H2[Re2(HPO4)4·2H3PO4]. [Re2(RCOO)4·HPO4]n образуется также при взаимодействии H2[Re2(HPO- 4)4·2H3PO4] с уксусной, пропионовой, масляной и изомасляной кислотами. В результате взаимодействия дихлоро-тетра-μ-пропионата дирения(III) со смесью растворов фосфорной и пропионовой кислот происходит обра- зование соединения, отвечающего формуле [Re2(H2PO4)2(HPO4)2].Состав и строение вещества доказан с помощью рентгено-структурного анализа (рис.2). Рис.2 Молекулярная структура [Re2(H2PO4)2(HPO4)2]. Все полученные соединения охарактеризованы с помощью элементно- го анализа, инфракрасной и электронной спектроскопии.
|